JP2012167735A - Hydraulic driving device of working machine - Google Patents
Hydraulic driving device of working machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012167735A JP2012167735A JP2011028940A JP2011028940A JP2012167735A JP 2012167735 A JP2012167735 A JP 2012167735A JP 2011028940 A JP2011028940 A JP 2011028940A JP 2011028940 A JP2011028940 A JP 2011028940A JP 2012167735 A JP2012167735 A JP 2012167735A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- center bypass
- boom
- arm
- bypass valve
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2282—Systems using center bypass type changeover valves
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
- E02F9/2232—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
- E02F9/2235—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2285—Pilot-operated systems
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/002—Hydraulic systems to change the pump delivery
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/08—Regulating by delivery pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/12—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by varying the length of stroke of the working members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ブーム、アーム等の作業要素を含み、通常操作と、この通常操作よりも小さな操作量、遅い操作速度で実施される微操作とが可能な作業装置を有する油圧ショベル等の作業機械に備えられ、オープンセンタ型の方向制御弁を備えるとともに、可変容量油圧ポンプをポジティブ制御する作業機械の油圧駆動装置に関する。 The present invention includes a working machine such as a hydraulic excavator including a working device including a working element such as a boom and an arm and capable of performing a normal operation and a fine operation performed at a smaller operation amount and a slower operation speed than the normal operation. The present invention relates to a hydraulic drive device for a work machine that includes an open center type directional control valve and positively controls a variable displacement hydraulic pump.
この種のオープンセンタ・ポジティブ制御システムから成る従来技術として、特許文献1に示されるものがある。この従来技術は、可変容量油圧ポンプとタンクとを連絡するセンタバイパスラインに、オープンセンタ型のブーム用方向制御弁、アーム用方向制御弁等を配置するとともに、可変容量油圧ポンプの押し除け容積を、ブーム用方向制御弁、アーム用方向制御弁等を切り換え操作する操作装置の操作量に応じて可変に制御するものである。
As a prior art comprising this kind of open center positive control system, there is one disclosed in
上述した従来技術にあっては、掘削作業等の通常作業時の良好な操作性の確保を考慮してシステムが設定された場合には、操作装置の例えば操作量を小さくして、あるいは操作速度を遅くして実施される微操作において、余分なポンプ流量が方向制御弁、センタバイパスラインを経てタンクに流れやすくなる。すなわち、作業に活用されないエネルギが多くなってエネルギロスを生じやすい。また、このように微操作時にタンクに流れる余分な流量を少なくすることを考慮してシステムが設定された場合には、逆に通常作業時の操作性が悪化する。このように従来技術にあっては、微操作時におけるエネルギロスの低減と通常作業時における良好な操作性の確保とを両立させることが難しかった。 In the above-described prior art, when the system is set in consideration of ensuring good operability during normal work such as excavation work, the operation amount of the operation device is reduced or the operation speed is reduced. In the fine operation performed at a slower speed, the excess pump flow easily flows to the tank via the direction control valve and the center bypass line. That is, energy that is not utilized for work increases and energy loss is likely to occur. In addition, when the system is set in consideration of reducing the excessive flow rate that flows into the tank during the fine operation as described above, the operability during normal work is deteriorated. As described above, in the prior art, it has been difficult to achieve both reduction of energy loss during fine operation and ensuring good operability during normal work.
なお一般に、微操作によって実施される作業であっても、油圧ショベルにおいて実施されるクレーン作業のように負荷圧が高く重負荷となる作業や、油圧ショベルにおいて実施される土砂のならし作業のように負荷圧が低く軽負荷となる作業が存在する。従来にあっては、このような微操作における負荷の異なる作業に対する制御についての考慮が十分になされていない。したがって、微操作時における負荷の高低に伴うエネルギロスと、操作性の悪化も生じやすい。 In general, even if the work is performed by a fine operation, the load is high and the load is heavy, such as the crane work performed in a hydraulic excavator, or the earth and sand leveling work performed in a hydraulic excavator. In some cases, the load pressure is low and the load is light. In the past, sufficient consideration has not been given to control for such work with different loads in fine operations. Therefore, energy loss due to high and low loads during fine operation and operability are likely to deteriorate.
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、通常操作時及び微操作時における良好な操作性の確保と、微操作時におけるエネルギロスの低減とを実現させることができる作業機械の油圧駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made from the above-described prior art, and its purpose is to ensure good operability during normal operation and fine operation and to reduce energy loss during fine operation. An object of the present invention is to provide a hydraulic drive device for a working machine.
この目的を達成するために、本発明は、通常操作と、この通常操作よりも小さな操作量、遅い操作速度で実施される微操作とが可能な作業装置を備えた作業機械に設けられ、可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって作動し、上記作業装置に含まれる作業要素を駆動する作業要素用アクチュエータと、上記可変容量油圧ポンプとタンクとを連絡するセンタバイパスラインに設けられ、上記可変容量油圧ポンプから上記作業要素用アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するオープンセンタ型の作業要素用方向制御弁と、この作業要素用方向制御弁を切り換え操作する作業要素用操作装置とを備えた作業機械の油圧駆動装置において、上記可変容量油圧ポンプの押し除け容積を制御する押し退け容積制御装置と、上記作業要素用方向制御弁の下流に位置する上記センタバイパスライン部分に設けられ、このセンタバイパスラインを経て上記タンクに戻される流量を制御可能なセンタバイパス弁と、このセンタバイパス弁を制御するセンタバイパス弁制御装置と、上記押し退け容積制御装置、及び上記センタバイパス弁制御装置を制御するコントローラとを備え、上記コントローラは、上記作業要素用操作装置の操作態様が上記通常操作と看做される操作態様であるときに、上記可変容量油圧ポンプの押し除け容積を上記通常操作に相応する押し除け容積とする制御信号を上記押し退け容積制御装置に出力するとともに、上記作業要素用操作装置の操作態様が上記微操作と看做される操作態様であるときに、上記可変容量油圧ポンプの押し除け容積を上記通常操作に相応する押し除け容積よりも小さくする制御信号を上記押し退け容積制御装置に出力する制御処理を行うポンプ吐出量制御部と、上記作業要素用操作装置の操作態様が上記通常操作と看做される操作態様であるときに、上記センタバイパス弁を開閉させる制御する制御信号を、また上記作業要素用操作装置の操作態様が上記微操作と看做される操作態様であるときに、上記センタバイパス弁を全開位置と全閉位置との間の切り換え状態に制御する制御信号をそれぞれ上記センタバイパス弁制御装置に出力する制御処理を行うとともに、上記作業要素用操作装置の操作態様が上記微操作と看做される操作態様であって上記作業要素用アクチュエータの負荷圧が高い状態にあるときに、上記センタバイパス弁を全開位置と全閉位置との間の切り換え状態にあって開口量を小さくする制御信号を、また、上記作業要素用操作装置の操作態様が上記微操作と看做される操作態様であって上記作業要素用アクチュエータの負荷圧が低い状態にあるときに、上記センタバイパス弁を上記開口量よりも大きな開口量とする制御信号をそれぞれ上記センタバイパス弁制御装置に出力する制御処理を行うセンタバイパス弁制御部とを備えたことを特徴としている。 In order to achieve this object, the present invention is provided in a work machine having a work device capable of normal operation and fine operation performed at a smaller operation amount and slower operation speed than the normal operation. A displacement hydraulic pump, a working element actuator that is driven by pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump and drives a working element included in the working device, and a center bypass that connects the variable displacement hydraulic pump and the tank An open center type work element direction control valve provided on the line for controlling the flow of pressure oil supplied from the variable displacement hydraulic pump to the work element actuator, and the work element direction control valve are switched. A hydraulic drive device for a work machine comprising a work element operating device, wherein the displacement displacement control system controls a displacement volume of the variable displacement hydraulic pump. An apparatus, a center bypass valve provided in the center bypass line portion located downstream of the work element direction control valve, and capable of controlling a flow rate returned to the tank via the center bypass line, and the center bypass valve A center bypass valve control device for controlling, a displacement displacement control device, and a controller for controlling the center bypass valve control device, wherein the controller considers that the operation mode of the operation element operating device is the normal operation. A control signal for setting the displacement volume of the variable displacement hydraulic pump to a displacement volume corresponding to the normal operation is output to the displacement volume control device, and the work element operation device When the operation mode is an operation mode regarded as the fine operation, the variable displacement hydraulic pump is pushed away. A pump discharge amount control unit for performing a control process for outputting a control signal for making the product smaller than a displacement volume corresponding to the normal operation to the displacement controller, and an operation mode of the work element operation device is the normal operation. A control signal for controlling opening and closing of the center bypass valve, and an operation mode of the work element operation device is an operation mode considered as the fine operation. The control process for outputting the control signal for controlling the center bypass valve to the switching state between the fully open position and the fully closed position to the center bypass valve control device, respectively, and the operation mode of the work element operation device include: When the operation mode is regarded as the fine operation and the load pressure of the working element actuator is high, the center bypass valve is set to the fully open position and the fully closed position. A control signal for reducing the opening amount in a switching state between positions, and an operation mode in which the operation mode of the operation element operating device is regarded as the fine operation. A center bypass valve control unit that performs control processing to output a control signal for making the center bypass valve an opening amount larger than the opening amount to the center bypass valve control device when the load pressure is low. It is characterized by that.
このように構成した本発明は、通常作業に際し作業要素用操作装置が操作されたときは、コントローラのポンプ吐出量制御部から押し退け容積制御装置に、可変容量油圧ポンプの押し除け容積を通常操作に相応する比較的大きな押し除け容積とする制御信号が出力される。これにより、可変容量油圧ポンプから作業要素用方向制御弁を介して作業要素用アクチュエータに大きな流量が供給される。またこの間、コントローラのセンタバイパス弁制御部からセンタバイパス弁制御装置に、センタバイパス弁を開閉させる制御する制御信号が出力される。これにより、作業要素用アクチュエータからセンタバイパスライン、センタバイパス弁を介してタンクに大きな流量を戻すことができる。これらの動作によって、作業要素を速い作動速度で駆動させることが可能な良好な通常操作性を確保できる。 In the present invention configured as described above, when the work element operation device is operated during normal work, the displacement control unit of the variable displacement hydraulic pump is set to the normal operation by pushing away from the pump discharge amount control unit of the controller. A control signal with a corresponding relatively large displacement volume is output. As a result, a large flow rate is supplied from the variable displacement hydraulic pump to the work element actuator via the work element direction control valve. During this time, a control signal for controlling opening and closing of the center bypass valve is output from the center bypass valve control unit of the controller to the center bypass valve control device. Accordingly, a large flow rate can be returned from the working element actuator to the tank via the center bypass line and the center bypass valve. By these operations, it is possible to ensure good normal operability that allows the working element to be driven at a high operating speed.
また本発明は、微操作によって実施される作業に際して作業要素用操作装置が小さな操作量、あるいは遅い操作速度で操作されたときは、コントローラのポンプ吐出量制御部から押し退け容積制御装置に、可変容量油圧ポンプの押し除け容積を通常操作に相応する押し除け容積よりも小さくする制御信号が出力される。これにより、可変容量油圧ポンプから作業要素用方向制御弁を介して作業要素用アクチュエータに通常操作時に比べて小さな流量が供給される。またこの間、コントローラのセンタバイパス弁制御部からセンタバイパス弁制御装置に、センタバイパス弁を全開位置と全閉位置との間の切り換え状態に制御する制御信号が出力される。これにより、作業要素用アクチュエータからセンタバイパスライン、センタバイパス弁を介してタンクへ戻る流量を小さく抑えることができる。これらの動作によって、作業要素を遅い作動速度で駆動させることが可能な良好な微操作性を確保できる。また、このとき可変容量油圧ポンプの出力を抑え、エネルギロスの低減を実現させることができる。 In addition, the present invention provides a variable displacement control device that moves away from the pump discharge amount control unit of the controller when the work element operation device is operated at a small operation amount or at a low operation speed during work performed by fine operation. A control signal is output to make the displacement of the hydraulic pump smaller than the displacement corresponding to normal operation. As a result, a small flow rate is supplied from the variable displacement hydraulic pump to the work element actuator via the work element direction control valve as compared with the normal operation. During this time, a control signal for controlling the center bypass valve to be switched between the fully open position and the fully closed position is output from the center bypass valve control unit of the controller to the center bypass valve control device. As a result, the flow rate returning from the work element actuator to the tank via the center bypass line and the center bypass valve can be kept small. By these operations, it is possible to ensure good fine operability capable of driving the work element at a low operating speed. Further, at this time, the output of the variable displacement hydraulic pump can be suppressed, and the energy loss can be reduced.
さらに本発明は、微操作時にあっても、作業要素用アクチュエータの負荷圧が高い重負荷時には、コントローラのセンタバイパス弁制御部からセンタバイパス弁制御装置に、センタバイパス弁を全開位置と全閉位置との間の所定の切り換え状態にあって、このセンタバイパス弁の開口量をさらに小さくする制御信号が出力される。これによって、可変容量油圧ポンプの吐出圧が高くなり、この微操作・重負荷となる作業に際しての良好な操作性を確保することができる。 Furthermore, the present invention provides the center bypass valve from the center bypass valve control unit of the controller to the center bypass valve control device at the fully open position and the fully closed position when the load pressure of the actuator for the work element is high, even during fine operation. A control signal for further reducing the opening amount of the center bypass valve is output. As a result, the discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump increases, and it is possible to ensure good operability during this fine operation / heavy load operation.
また本発明は、微操作時にあっても、作業要素用アクチュエータの負荷圧が低い軽負荷時には、コントローラのセンタバイパス弁制御部からセンタバイパス弁制御装置に、センタバイパス弁を全開位置と全閉位置との間の所定の切り換え状態にあって、このセンタバイパス弁の開口量を上述した重負荷時の開口量に比べて大きくする制御信号が出力される。これによって、可変容量油圧ポンプの吐出圧は低く抑えられ、この微操作・軽負荷となる作業に際しての良好な操作性を確保することができる。また、このとき可変容量油圧ポンプの出力を抑え、エネルギロスを低減させることができる。 In addition, the present invention provides the center bypass valve from the center bypass valve control unit of the controller to the center bypass valve control device in the fully open position and the fully closed position when the load pressure of the working element actuator is low, even during fine operation. And a control signal for increasing the opening amount of the center bypass valve as compared with the opening amount at the time of the heavy load described above. As a result, the discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump can be kept low, and good operability can be ensured during this fine operation / light load operation. Further, at this time, the output of the variable displacement hydraulic pump can be suppressed and energy loss can be reduced.
また本発明は、上記発明において、上記作業要素用操作装置の上記操作量または上記操作速度または操作加速度に基づいて上記コントローラは、上記作業要素用操作装置の操作態様が微操作と看做される操作態様であることを演算する処理を実行することを特徴としている。 Further, according to the present invention, in the above invention, the controller regards the operation mode of the work element operation device as a fine operation based on the operation amount or the operation speed or operation acceleration of the work element operation device. It is characterized by executing a process for calculating the operation mode.
また本発明は、上記発明において、当該作業機械が油圧ショベルから成り、上記作業要素がブーム及びアームを含み、上記作業要素用アクチュエータが、上記ブームを作動させるブームシリンダ及び上記アームを作動させるアームシリンダを含み、上記作業要素用方向制御弁が、上記ブームシリンダを制御するブーム用方向制御弁、及び上記アームシリンダを制御するアーム用方向制御弁を含み、上記作業要素用操作装置が、上記ブーム用方向制御弁を切り換え操作するブーム用操作装置、及び上記アーム用方向制御弁を切り換え操作するアーム用操作装置を含むことを特徴としている。 According to the present invention, in the above invention, the work machine includes a hydraulic excavator, the work element includes a boom and an arm, and the work element actuator operates a boom cylinder that operates the boom and an arm cylinder that operates the arm. The directional control valve for the working element includes a directional control valve for the boom that controls the boom cylinder, and a directional control valve for the arm that controls the arm cylinder. It includes a boom operating device for switching the direction control valve and an arm operating device for switching the arm direction control valve.
また本発明は、上記発明において、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧センサ、または上記ブームシリンダのボトム圧を検出するボトム圧センサと上記アームシリンダのロッド圧を検出するロッド圧センサを備え、 上記コントローラの上記センタバイパス弁制御部は、上記ブーム用操作装置の操作量及び上記アーム用操作装置の操作量の少なくとも一方の操作量と、上記吐出圧センサで検出される吐出圧に応じて、または上記ブーム用操作装置の操作量及び上記アーム用操作装置の操作量の少なくとも一方の操作量と、上記ボトム圧センサで検出されるボトム圧と上記ロッド圧センサで検出されるロッド圧に応じて、上記作業要素用操作装置の操作態様が上記微操作と看做される操作態様であって上記作業要素用アクチュエータの負荷圧が低い状態にあるときに、上記センタバイパス弁を比較的大きな開口量とする制御信号を出力する制御処理を行うことを特徴としている。 According to the present invention, in the above invention, a discharge pressure sensor that detects a discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump, or a bottom pressure sensor that detects a bottom pressure of the boom cylinder and a rod pressure sensor that detects a rod pressure of the arm cylinder. The center bypass valve control unit of the controller includes an operation amount of at least one of an operation amount of the boom operation device and an operation amount of the arm operation device, and a discharge pressure detected by the discharge pressure sensor. Or at least one of the operation amount of the boom operation device and the operation amount of the arm operation device, the bottom pressure detected by the bottom pressure sensor, and the rod pressure detected by the rod pressure sensor. Accordingly, the operation mode of the work element operation device is an operation mode regarded as the fine operation, and the work element actuator is When the load pressure of the motor is in a low state, it is characterized by performing a control process of outputting a control signal to a relatively large opening of the center bypass valve.
本発明は、コントローラが、通常操作と微操作とに応じて互いに異なる押し除け容積とする制御信号を、可変容量油圧ポンプの押し除け容積を制御する押し退け容積制御装置に出力するポンプ吐出量制御部を備えるとともに、通常操作と微操作とに応じて互いに異なるセンタバイパス開口量とする制御信号を、センタバイパス弁を制御するセンタバイパス弁制御装置に出力するとともに、微操作時の作業要素用アクチュエータの負荷圧の高低に応じて互いに異なるセンタバイパス開口量にする制御信号を、上述の比例電磁弁の制御部に出力するセンタバイパス弁制御部を備えた構成にしてある。この構成により、通常操作時における良好な操作性の確保と、微操作時における作業要素用アクチュエータの負荷圧に応じた良好な操作性の確保とを実現させることができるとともに、微操作時におけるエネルギロスの低減を実現させることができる。したがって、従来に比べて精度の高い操作性の確保を実現できるとともに、経済的で実用性に優れた信頼性の高い油圧駆動装置を実現させることができる。 The present invention relates to a pump discharge amount control unit in which a controller outputs a control signal for controlling a displacement volume of a variable capacity hydraulic pump to a displacement volume control device for controlling a displacement volume of a variable displacement hydraulic pump according to a normal operation and a fine operation. And a control signal for making the center bypass opening amount different from each other according to the normal operation and the fine operation is output to the center bypass valve control device for controlling the center bypass valve, and the actuator of the work element actuator at the time of the fine operation is provided. The center bypass valve control unit is configured to output a control signal for making different center bypass opening amounts to the control unit of the proportional solenoid valve according to the level of the load pressure. With this configuration, it is possible to ensure good operability during normal operation and secure good operability according to the load pressure of the work element actuator during fine operation, and energy during fine operation. Loss can be reduced. Accordingly, it is possible to realize a highly reliable operability that is more accurate than the conventional one, and that is economical and practical and highly reliable.
以下、本発明に係る作業機械の油圧駆動装置の実施の形態を図に基づいて説明する。 Embodiments of a hydraulic drive device for a work machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は作業機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。 FIG. 1 is a side view showing a hydraulic excavator cited as an example of a work machine.
第1実施形態に係る油圧駆動装置は、例えば油圧ショベルに備えられるものであり、走行体1と、この走行体1上に配置される旋回体2と、この旋回体2に上下方向の回動可能に取り付けられる作業装置3とを備えている。作業装置3は、作業要素を構成するブーム4、アーム5、バケット6とともに、作業要素用アクチュエータ例えばブーム4を作動させるブームシリンダ7、アーム5を作動させるアームシリンダ8、バケット6を作動させるバケットシリンダ9を含んでいる。
The hydraulic drive device according to the first embodiment is provided, for example, in a hydraulic excavator. The traveling
図2は図1に示す油圧ショベルに備えられる第1実施形態に係る油圧駆動装置を示す電気・油圧回路図、図3は図2に示す第1実施形態に係る油圧駆動装置に備えられるコントローラに含まれるポンプ吐出量制御部の構成を示すブロック図、図4は図2に示す第1実施形態に係る油圧駆動装置に備えられるコントローラに含まれるセンタバイパス弁制御部の構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is an electric / hydraulic circuit diagram showing the hydraulic drive device according to the first embodiment provided in the hydraulic excavator shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a controller provided in the hydraulic drive device according to the first embodiment shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a center bypass valve control unit included in a controller provided in the hydraulic drive apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 2. .
第1実施形態に係る油圧駆動装置は、図2に示すように、可変容量油圧ポンプ10と、可変容量油圧ポンプ10のレギュレータに含まれるサーボ弁20及び制御用アクチュエータ20aと、サーボ弁20を制御する、すなわち可変容量油圧ポンプ10の押し退け容積を制御する押し退け容積制御装置、例えば電磁比例式減圧弁21とを備えている。
As shown in FIG. 2, the hydraulic drive device according to the first embodiment controls the variable displacement
また、本実施形態は、可変容量油圧ポンプ10から吐出される圧油によって作動し作業要素用アクチュエータを構成する上述のブームシリンダ7、アームシリンダ8の他に、可変容量油圧ポンプ10とタンク34とを接続するセンタバイパスライン60に設けられ、可変容量油圧ポンプ10からブームシリンンダ7、アームシリンダ8に供給される圧油の流れを制御するオープンセンタ型の作業要素用方向制御弁、すなわちブーム用方向制御弁14、アーム用方向制御弁15を備えている。さらに、ブーム用方向制御弁14、アーム用方向制御弁15を切り換え操作する作業要素用操作装置、すなわちブーム用操作装置12とアーム用操作装置13とを備えている。
Further, in the present embodiment, in addition to the
また、第1実施形態は、ブーム用方向制御弁14の下流に位置するセンタバイパスライン60部分に設けられ、このセンタバイパスライン60を経てタンク34に戻される流量を制御可能なセンタバイパス弁22と、このセンタバイパス弁22を制御するセンタバイパス弁制御装置、例えば比例電磁弁23を備えている。さらに第1実施形態は、電磁比例減圧弁21を信号線32を介して、また、比例電磁弁23を信号線33を介して制御するコントローラ31を備えている。
Further, the first embodiment is provided in a
このコントローラ31は、ブーム用操作装置12、アーム用操作装置13の操作態様が通常操作と看做される操作態様であるときに、可変容量油圧ポンプ10の押し退け容積を通常操作に相応する押し退け容積とする制御信号を信号線32を介して電磁比例式減圧弁21の制御部に出力するとともに、ブーム用操作装置12、アーム用操作装置13の操作態様が微操作と看做される操作態様であるときに、可変容量油圧ポンプ10の押し退け容積を通常操作に相応する押し退け容積よりも小さくする制御信号を信号線32を介して電磁比例式減圧弁21の制御部に出力する制御処理を行う後述のポンプ吐出量制御部40を備えている。
When the operation mode of the
また、コントローラ31は、ブーム用操作装置12、アーム用操作装置13の操作態様が通常操作と看做される操作態様であるときに、センタバイパス弁22を開閉させる制御信号を、またブーム用操作装置12、アーム用操作装置13の操作態様が微操作と看做される操作態様であるときに、センタバイパス弁22を全開位置と全閉位置との間の所定の切換状態(センタバイパス弁22によってセンタバイパスライン60が絞られた状態)に制御する制御信号を、信号線33を介して比例電磁弁23の制御部に出力する制御処理を行う後述のセンタバイパス弁制御部50を備えている。このセンタバイパス弁制御部50は、ブーム用操作装置12、アーム用操作装置13の操作態様が微操作と看做される操作態様であって、ブームシリンダ7、アームシリンダ8の負荷圧が高い状態にあるときに、センタバイパス弁22を全開位置と全閉位置との間の所定の切換状態でさらに開口量を小さくする制御信号を、また、ブーム用操作装置12、アーム用操作装置13の操作態様が微操作と看做される操作態様であってブームシリンダ7、アームシリンダ8の負荷圧が低い状態にあるときに、センタバイパス弁22を全開位置と全閉位置との間の所定の切換状態にありながら開口量を上述した負荷圧が高いときの開口量に比べて大きくする制御信号を、それぞれ信号線33を介して比例電磁弁23の制御部に出力する制御処理を行うものである。
The
また、第1実施形態は、ブーム用操作装置12及びアーム用操作装置13にパイロット圧を供給するパイロットポンプ11と、可変容量油圧ポンプ10の吐出圧を検出する吐出圧センサ24とを備えている。また、ブーム用操作装置12によるブーム上げ操作に伴って発生するパイロット圧を検出するブーム上げ用圧力センサ25と、ブーム用操作装置12によるブーム下げ操作に伴って発生するパイロット圧を検出するブーム下げ用圧力センサ26と、アーム用操作装置13によるアームダンプ操作に伴って発生するパイロット圧を検出するアームダンプ用圧力センサ27と、アーム用操作装置13によるアームクラウド操作に伴って発生するパイロット圧を検出するアームクラウド用圧力センサ28とを備えている。
The first embodiment also includes a
また、第1実施形態は、ブームシリンダ7のボトム圧を検出するボトム圧センサ29と、アームシリンダ8のロッド圧を検出するロッド圧センサ30とを備えている。
The first embodiment also includes a
上述したコントローラ31のポンプ吐出量制御部40は、図3に示すように、ブーム用操作装置12のブーム上げ操作量に伴ってブーム上げ用圧力センサ25から出力される信号に応じた可変容量油圧ポンプ10の押し退け容積を演算するブーム上げ用関数発生部40a1と、ブーム用操作装置12のブーム下げ操作量に伴ってブーム下げ用圧力センサ26から出力される信号に応じた可変容量油圧ポンプ10の押し退け容積を演算するブーム下げ用関数発生部40a2とを含むブーム用関数発生部40aを備えている。このブーム用関数発生部40aは、ブーム用操作装置12のレバー操作量が大きくなるに従って大きな値となる押し退け容積を発生させる構成となっている。
As shown in FIG. 3, the pump discharge
また、ポンプ吐出量制御部40は、アーム用操作装置13のアームクラウド操作量に伴ってアームクラウド用圧力センサ28から出力される信号に応じた可変容量油圧ポンプ10の押し退け容積を演算するアームクラウド用関数発生部40b1と、アーム用操作装置13のアームダンプ操作量に伴ってアームダンプ用圧力センサ27から出力される信号に応じた可変容量油圧ポンプ10の押し退け容積を演算するアームダンプ用関数発生部40b2とを含むアーム用関数発生部40bを備えている。このアーム用関数発生部40bも、アーム用操作装置13のレバー操作量が大きくなるに従って大きな値となる押し退け容積を発生させる構成となっている。
The pump discharge
また、ポンプ吐出量制御部40は、ブーム用関数発生部40aのうちのブーム上げ用関数発生部40a1から出力される押し退け容積と、ブーム下げ用関数発生部40a2から出力される押し退け容積のうちの最大値を選択する最大値選択部40cを備えている。また、ポンプ吐出量制御部40は、アーム用関数発生部40bのうちのアームクラウド用関数発生部40b1から出力される押し退け容積と、アームダンプ用関数発生部40b2から出力される押し退け容積のうちの最大値を選択する最大値選択部40dを備えている。
The pump discharge
さらに、ポンプ吐出量制御部40は、最大値選択部40cから出力される押し退け容積と、最大値選択部40dから出力される押し退け容積とを加算する加算部40eと、この加算部40eから出力される押し退け容積に応じた制御信号を電磁比例式減圧弁21の制御部に出力する制御用関数発生部40fとを含んでいる。この制御用関数発生部40fは加算部40eから出力される押し退け容積の値が大きくなるに従って小さな値の制御信号を電磁比例式減圧弁21の制御部に出力する構成にしてある。
Further, the pump discharge
また、上述したコントローラ31のセンタバイパス弁制御部50は、図4に示すように、ブーム用操作装置12のブーム上げ操作に応じ、ポンプ吐出圧とブームボトム圧との差圧の目標値である目標差圧を出力する第1差圧発生部50aを備えている。この第1差圧発生部50aは、ブーム上げ用圧力センサ25から出力される圧力が高くなるに従って大きな目標差圧を出力する構成になっている。
Further, as shown in FIG. 4, the center bypass
また、センタバイパス弁制御部50は、吐出圧センサ24によって出力される圧力からブームシリンダ7のボトム圧センサ29によって出力される圧力を減算し、実際のポンプ吐出圧と実際のブームボトム圧の差圧である実差圧を演算する第1減算部50bと、第1差圧発生部50aによって出力される目標差圧から第1減算部50bによって出力される実差圧を減算する第2減算部50cとを備えている。
Further, the center bypass
また、センタバイパス弁制御部50は、アーム用操作装置13のアームダンプ操作に応じ、ポンプ吐出圧とアームロッド圧と差圧の目標値である目標差圧を出力する第2差圧発生部50dを備えている。この第2差圧発生部50dも、アームダンプ用圧力センサ27から出力される圧力が高くなるに従って大きな目標差圧を出力させる構成になっている。
Further, the center bypass
また、センタバイパス弁制御部50は、吐出圧センサ24によって出力される圧力からアームシリンダ8のロッド圧センサ30によって出力される圧力を減算し、実際のポンプ吐出圧と実際のアームロッド圧との差圧である実差圧を演算する第3減算部50eと、第2差圧発生部50dによって出力される目標差圧から第3減算部50eによって出力される実差圧を減算する第4減算部50fとを備えている。
Further, the center bypass
さらに、センタバイパス弁制御部50は、第2減算部50cから出力される目標差圧と実差圧の差と第4減算部50fから出力される目標差圧と実差圧の差のうちの最大値を選択する最大値選択部50gと、この最大値選択部50gから出力される差を制御信号に変換する制御信号演算部50hと、この制御信号演算部50hで変換された今回の制御信号を前回の制御値に加えて新たな制御信号を生成する加算部50iとを含んでいる。なお、制御信号演算部50は、例えば最大値選択部50gから出力される差が大きくなるに従って小さな値の制御信号を出力する演算処理を行う。このような構成により、ポンプ吐出圧がアクチュエータの負荷圧よりも最大値選択部50gで選択された目標差圧と実差圧の差だけ高くなるように制御される。
Further, the center bypass
このように構成した第1実施形態は、例えば土砂の掘削作業に際してブーム用操作装置12とアーム用操作装置13とをそれぞれ大きな操作量で操作して、ブーム上げ・アームダンプ複合操作によって作動速度の速い通常操作を実施しようとするときには、図3に示すように、ブーム用操作装置12の大きな操作量がブーム上げ用圧力センサ25で検出されて、コントローラ31のポンプ吐出量制御部40に含まれるブーム上げ用関数発生部40a1に入力される。また、アーム用操作装置13の大きな操作量がアームダンプ用圧力センサ27で検出されて、ポンプ吐出量制御部40に含まれるアームダンプ用関数発生部40b2に入力される。したがって、ブーム上げ用関数発生部40a1、アームダンプ用関数発生部40b2のそれぞれから大きな値の押し退け容積が最大値選択部40c,40dに出力され、これらの値が加算部40eで加算され、制御用関数発生部40fに出力される。制御用関数発生部40fからは、大きな値の押し退け容積に応じて小さな値の制御信号が図2に示す電磁比例式減圧弁21に出力される。
In the first embodiment configured as described above, for example, the
したがって、電磁比例式減圧弁21は、そのばねの力に応じて図2の上段側に切り換えられる傾向となり、サーボ弁20の制御ポートが電磁比例式減圧弁21を介して、ブーム用操作装置12、アーム用操作装置13と接続されて、サーボ弁20は、ブーム用操作装置12、アーム用操作装置13の操作量に応じて出力されるパイロット圧力に応じて同図2の左位置側に切り換えられる傾向になる。これにより、パイロットポンプ11からのパイロット圧がサーボ弁20を介して制御ピストン20aの小径室に供給され、大径室がタンク34に接続され、制御ピストン20aは同図2の左方向に移動する。これにより、可変容量油圧ポンプ10の押し退け容積が大きくなるように制御され、この可変容量油圧ポンプ10から大きな流量が吐出される。
Therefore, the electromagnetic proportional
この間、ブーム用操作装置12のブーム上げ操作に応じてブーム用方向制御弁14が同図2の左位置に切り換えられ、アーム用操作装置13のアームダンプ操作に応じてアーム用方向制御弁15が同図2の右位置に切り換えられる。したがって、油圧ポンプ10から吐出された大きな流量の圧油がアーム用方向制御弁15を介してアームシリンダ8のロッド室に供給され、ブーム用方向制御弁14を介してブームシリンダ7のボトム室に供給される。これらにより、ブームシリンダ7が伸長してブーム上げ操作が実施され、アームシリンダ8が収縮してアームダンプ操作が実施される。
During this time, the boom
これらの操作に伴って、ブームシリンダ7のボトム圧を検出するボトム圧センサ29及びアームシリンダ8のロッド圧を検出するロッド圧センサ30のそれぞれから、例えば高い圧力が検出される。したがって、図4に示すコントローラ31のセンタバイパス弁制御部50に含まれる減算部50bにおいて、吐出圧センサ24で検出される圧力からボトム圧センサ29で検出される圧力が減算されてポンプ吐出圧とブームボトム圧の小さな実差圧が演算され、その小さな実差圧が減算部50cに出力される。一方、ブーム上げ用圧力センサ25から出力される大きなブーム上げ操作量に応じて、第1差圧発生部50aは、大きな目標差圧を減算部50cに出力する。減算部50cでは、第1差圧発生部50aによって出力される目標差圧から減算部50bによって出力される実差圧を減算し、比較的大きな値となる目標差圧と実差圧の差を最大値選択部50gに出力する。
Along with these operations, for example, a high pressure is detected from each of the
同様に、センタバイパス弁制御部50に含まれる減算部50eにおいて、吐出圧センサ24で検出される圧力からロッド圧センサ30で検出される圧力が減算されてポンプ吐出圧とアームロッド圧の小さな実差圧が演算され、その小さな実差圧が減算部50fに出力される。一方、アームダンプ用圧力センサ27から出力される大きなアームダンプ操作量に応じて、第2差圧発生部50dは、大きな目標差圧を減算部50fに出力する。減算部50fでは、第2差圧発生部50dによって出力される目標差圧から減算部50eによって出力される実差圧を減算し、比較的大きな目標差圧と実差圧との差を最大値選択部50gに出力する。
Similarly, in the
最大値選択部50gは、減算部50cから出力される目標差圧と実差圧の差と、減算部50fから出力される目標差圧と実差圧の差のうちの大きい方の差を選択し、選択された比較的大きな差が制御信号演算部50hに出力される。この制御信号演算部50hでは、最大値選択部50gから出力される比較的大きな差に応じた値の比較的小さな制御信号に変換し、加算部50iに出力する。この加算部50iでは変換された今回の制御信号を前回の制御値に加えて新たな制御信号を生成する補正演算を行い、その演算値を図2に示す比例電磁弁23の制御部に出力する。
The maximum value selection unit 50g selects the larger of the difference between the target differential pressure and the actual differential pressure output from the
上述のように比例電磁弁23の制御部に与えられる制御信号の値が小さいことに伴って、比例電磁弁23は、そのばねの力により同図2の下段側に切り換えられる傾向となり、パイロットポンプ11とセンタバイパス弁22の制御ポートとが接続される。これにより、パイロットポンプ11のパイロット圧が比例電磁弁23を介してセンタバイパス弁22の制御ポートに与えられ、センタバイパス弁22は、全開位置と全閉位置との間の所定の切換状態となるように作動する。これらにより、センタバイパスライン60からタンク34への圧油の逃げ量が少なくなり、作動速度の速い通常操作によるブーム上げ・アームダンプ複合操作が行われ、このようなブーム上げ・アームダンプ複合操作を介して所望の土砂の掘削作業を実施することができる。
As described above, as the value of the control signal supplied to the control unit of the
また、上述した土砂の掘削作業とは異なって、例えばブーム上げ・アームダンプ複合操作による、バケット6部分に荷を吊り下げて実施されるクレーン作業に際して、ブーム用操作装置12とアーム用操作装置13とを小さく操作し、作動速度が遅く、しかもアクチュエータ負荷圧が高くなる微操作・重負荷を実施しようとするときには、図3に示すように、ブーム用操作装置12の小さな操作量がブーム上げ用圧力センサ25で検出されてコントローラ31のポンプ吐出量制御部40に含まれるブーム上げ用関数発生部40a1に入力され、また、アーム用操作装置13の小さな操作量がアームダンプ用圧力センサ27で検出されて、ポンプ吐出量制御部40に含まれるアームダンプ用関数発生部40b2に入力される。
Further, unlike the above-described excavation work of earth and sand, for example, in a crane operation performed by hanging a load on the
したがって、ブーム上げ用関数発生部40a1、アームダンプ用関数発生部40b2のそれぞれから上述した土砂の掘削作業のときに比べて小さな値の押し退け容積が最大値選択部40c,40dに出力され、これらの値が加算部40eで加算され、制御用関数発生部40fに出力される。制御用関数発生部40fからは、小さな値の押し退け容積に応じて大きな値の制御信号が図2に示す電磁比例式減圧弁21に出力される。
Therefore, the displacement volume of a small value is output from the boom raising function generator 40a1 and the arm dump function generator 40b2 to the
したがって、電磁比例式減圧弁21は、そのばねの力に抗して図2の下段側に切り換えられる傾向となり、サーボ弁20の制御ポートとタンク34とが連通される傾向となり、サーボ弁20は、そのばねの力によって同図2の右位置側に切り換えられる傾向となる。これにより、パイロットポンプ11からのパイロット圧が制御ピストン20aの大径室にも供給され、大径室と小径室との面積差によって、制御ピストン20aは同図2の右方向に移動する。これにより、可変容量油圧ポンプ10の押し退け容積が小さくなるように制御され、この可変容量油圧ポンプ10から小さな流量が吐出される。
Therefore, the electromagnetic proportional
この間、ブーム用操作装置12の操作量の小さなブーム上げ操作に応じてブーム用方向制御弁14が同図2の左位置側にわずかに切り換えられ、アーム用操作装置13の操作量の小さなアームダンプ操作に応じてアーム用方向制御弁15が同図2の右位置側にわずかに切り換えられる。したがって、油圧ポンプ10から吐出された小さな流量の圧油がアーム用方向制御弁15を介してアームシリンダ8のロッド室に供給され、ブーム用方向制御弁14を介してブームシリンダ7のボトム室に供給される。
During this time, the boom
このとき、負荷が大きくなるクレーン作業に伴って、ブームシリンダ7のボトム圧を検出するボトム圧センサ29、及びアームシリンダ8のロッド圧を検出するロッド圧センサ30のそれぞれで高い圧力が検出され、コントローラ31に出力される。したがって、図4に示すコントローラ31のセンタバイパス弁制御部50に含まれる減算部50bにおいて、吐出圧センサ24で検出される圧力からボトム圧センサ29で検出される高い圧力が減算されて小さな実差圧が演算され、その小さな実差圧が減算部50cに出力される。一方、ブーム上げ圧力センサ25から出力される小さなブーム上げ操作量に応じて、第1差圧発生部50aは、小さな目標差圧を減算部50cに出力する。減算部50cでは、第1差圧発生部50aによって出力される目標差圧から減算部50bによって出力される実差圧を減算し、比較的大きな値となる目標差圧と実差圧との差を最大値選択部50gに出力する。
At this time, high pressure is detected by each of the
同様に、センタバイパス弁制御部50の減算部50eにおいて、吐出圧センサ24で検出される圧力からロッド圧センサ30で検出される高い圧力が減算されて小さな実差圧が演算され、その小さな実差圧が減圧部50fに出力される。一方、アームダンプ用圧力センサ27から出力される小さなアームダンプ操作量に応じて第2差圧発生部50dは、小さな目標差圧を減算部50fに出力する。減算部50fでは、第2差圧発生部50dによって出力される目標差圧から減算部50eによって出力される実差圧を減算し、比較的大きな値となる目標差圧と実差圧との差を最大値選択部50gに出力する。
Similarly, in the
最大値選択部50gは、減算部50cから出力される目標差圧と実差圧の差と、減算部50fから出力される目標差圧と実差圧の差のうちの大きい方の差を選択し、選択された比較的大きい差が制御信号演算部50hに出力される。この制御信号演算部50hでは、最大値選択部50gから出力される比較的大きい差に応じた値の小さい制御信号に変換し、加算部50iに出力する。この加算部50iでは変換された今回の制御信号を前回の制御値に加えて新たな制御信号に生成する補正演算を行い、その演算値を図2に示す比例電磁弁23の制御部に出力する。
The maximum value selection unit 50g selects the larger of the difference between the target differential pressure and the actual differential pressure output from the
上述のように、比例電磁弁23の制御部に与えられる制御値が小さいことに伴って、比例電磁弁23は、そのばねの力によって、同図2の下段側に切り換えられる傾向となり、パイロットポンプ11とセンタバイパス弁22の制御ポートとが接続される。これにより、パイロットポンプ11のパイロット圧がセンタバイパス弁22の制御ポートに与えられ、センタバイパス弁22は全開位置と全閉位置との間の所定の切換状態にあってさらに開口量が小さくなり、これに伴ってセンタバイパスライン60は閉じられる傾向となる。これらにより、作動速度の遅い微操作であって、アクチュエータ負荷圧が高くなるブーム上げ・アームダンプ複合操作が行われ、所望のクレーン作業を実施することができる。
As described above, as the control value given to the control unit of the
さらに第1実施形態は、上述したクレーン作業とは異なって、例えばブーム上げ・アームダンプ複合操作を介して行われる土砂のならし作業に際して、ブーム用操作装置12とアーム用操作装置13とを小さく操作して、作動速度が遅く、しかもアクチュエータ負荷圧が低くなる微操作・軽負荷を実施しようとする場合ある。このとき、コントローラ31のポンプ吐出量制御部40における制御は上述のクレーン作業の場合と同様であるが、センタバイパス弁制御部50においてはクレーン作業時とは異なる制御が実施される。
Furthermore, unlike the above-described crane work, the first embodiment reduces the
すなわち、アームシリンダ8のロッド室とブームシリンダ7のボトム室のそれぞれに小流量が供給され、このときアクチュエータ負荷圧が低くなる土砂のならし作業に伴って、ブームシリンダ7のボトム圧を検出するボトム圧センサ29、及びアームシリンダ8のロッド圧を検出するロッド圧センサ30のそれぞれで低い圧力が検出され、コントローラ31に出力される。したがって、図4に示すコントローラ31のセンタバイパス弁制御部50に含まれる減算部50bにおいて、吐出圧センサ24で検出される圧力からボトム圧センサ29で検出される低い圧力が減算されて大きな実差圧が演算され、その大きな実差圧が減算部50cに出力される。一方、ブーム上げ圧力センサ25から出力される小さなブーム上げ操作量に応じて、第1差圧発生部50aは、小さな目標差圧を減算部50cに出力する。減算部50cでは、第1差圧発生部50aによって出力される目標差圧から減算部50bによって出力される実差圧を減算し、比較的小さな値となる目標差圧と実差圧の差を最大値選択部50gに出力する。
That is, a small flow rate is supplied to each of the rod chamber of the
同様に、センタバイパス弁制御部50の減算部50eにおいて、吐出圧センサ24で検出される圧力からロッド圧センサ30で検出される低い圧力が減算されて大きな実差圧が演算され、その大きな実差圧が減算部50fに出力される。一方、アームダンプ用圧力センサ27から出力される小さなブーム上げ操作量に応じて、第2差圧発生部50dは、小さな目標差圧を減算部50fに出力する。減算部50fでは、第2差圧発生部50dによって出力される目標差圧から減算部50eによって出力される実差圧を減算し、比較的小さな値となる目標差圧と実差圧の差を最大値選択部50gに出力する。
Similarly, in the
最大値選択部50gは、減算部50cから出力される目標差圧と実差圧の差と、減算部50fから出力される目標差圧と実差圧の差のうちの小さいながらも大きい方の差を選択し、選択された差が制御信号演算部50hに出力される。この制御信号演算部50hでは、最大値選択部50gから出力される小さな差を制御信号に変換し、加算部50iに出力する。この加算部50iでは選択された今回の制御信号を前回の制御値に加えて新たな値がわずかに大きくなった制御信号を生成する補正演算を行い、その演算値を図2に示す比例電磁弁23の制御部に出力する。
The maximum value selection unit 50g is the smaller but larger one of the difference between the target differential pressure and the actual differential pressure output from the
上述のように、比例電磁弁23の制御部に与えられる制御信号の値が大きいことに伴って、比例電磁弁23は、そのばねの力に抗して同図2の上段側に切り換えられる傾向となり、パイロットポンプ11とセンタバイパス弁22の制御ポートとの間が遮断される傾向となり、一方、センタバイパス弁22の制御ポートとタンク34とが接続される傾向となる。これにより、センタバイパス弁22は、そのばねの力により全開位置と全閉位置との間の切換状態にあってわずかながら開口量を大きくし、これに伴ってセンタバイパスライン60は微操作・重負荷時よりも開かれる傾向となる。これらにより、センタバイパスライン60を経てタンク34に流れる流量が多くなり、作動速度の遅い微操作であって、アクチュエータ負荷圧が低くなるブーム上げ・アームダンプ複合操作が行われ、所望の土砂のならし作業を実施することができる。
As described above, as the value of the control signal given to the control unit of the
図5は第1実施形態に係る油圧駆動装置で実施される制御を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating control performed by the hydraulic drive device according to the first embodiment.
この図5において、横軸はレバー操作量、例えばブーム用操作装置12のレバー操作量、及びアーム用操作装置13のレバー操作量を示しており、縦軸はブームシリンダ7及びアームシリンダ8等のアクチュエータの負荷圧を示している。
In FIG. 5, the horizontal axis indicates the lever operation amount, for example, the lever operation amount of the
この図5に示すように、第1実施形態は、ブーム用操作装置12の操作量及びアーム用操作装置の操作量を大きくすると、油圧ポンプ10の吐出量を大きくした通常操作域Aの制御を実施でき、例えば上述のように土砂の掘削作業などの通常作業を実施できる。なお、上記説明ではブームシリンダ7のボトム圧、及びアームシリンダ8のロッド圧が高くなる場合について述べたが、本来この通常操作域Aにおいては軽負荷・重負荷等のアクチュエータ負荷圧の違いに制約を受けることはない。
As shown in FIG. 5, in the first embodiment, when the operation amount of the
また、ブーム用操作装置12の操作量、及びアーム用操作装置13の操作量を小さくすると、油圧ポンプ10の吐出量を小さくしてアクチュエータの速度が遅くなり、微操作を実施できる。この場合、アクチュエータの負荷圧が高くなる微操作・重負荷の操作域Bでは、上述のように例えばクレーン作業などを実施することができる。さらに、アクチュエータの負荷圧が低くなる微操作・軽負荷の操作域Cでは、上述のように土砂のならし作業などを実施することができる。
Further, when the operation amount of the
このように構成した第1実施形態によれば、ブーム用操作装置12、アーム用操作装置13の操作量を大きくすることにより、ブーム4、アーム5等の作業要素を速い作動速度で駆動させることが可能な良好な通常操作性を確保することができる。また、ブーム用操作装置12、アーム用操作装置13の操作量を小さくすることにより、ブーム4、アーム5等の作業要素を遅い作動速度で駆動させることが可能な良好な微操作性を確保することができる。また、このとき可変容量油圧ポンプ10の出力を抑え、エネルギロスの低減を実現させることができる。さらに第1実施形態では、微操作時にあっても、ブームシリンダ7、アームシリンダ8の負荷圧が高くなる重負荷時には、可変容量油圧ポンプ10の吐出圧を高くして、この微操作・重負荷となる作業に際しての良好な操作性を確保することができる。また、微操作時にあっても、ブームシリンダ7、アームシリンダ8の負荷圧が低くなる軽負荷時には、可変容量油圧ポンプ10の吐出圧を低くして、この微操作・軽負荷となる作業に際しての良好な操作性を確保することができる。また、このとき可変容量油圧ポンプ10の出力を抑え、エネルギロスを低減させることができる。したがって本実施形態は、精度の高い操作性の確保を実現できるとともに、経済的で実用性に優れた信頼性の高い油圧駆動装置を実現させることができる。
According to the first embodiment configured as described above, by increasing the operation amount of the
なお、上記実施形態では、ブーム上げとアームダンプの複合操作に関係する構成のみを示してあるが、ブーム下げ操作やアームクラウド操作に関係する上記実施形態におけるのと同様の構成を設けてもよい。また、必要であれば旋回や、バケット6の操作や、バケット6に代えて取り付けられるアタッチメントの操作に関係する上記実施形態におけるのと同様の構成を設けてもよい。
In the above embodiment, only the configuration related to the combined operation of the boom raising and the arm dump is shown, but the same configuration as in the above embodiment related to the boom lowering operation and the arm cloud operation may be provided. . Moreover, you may provide the same structure in the said embodiment related to turning, operation of the
また、第1実施形態は、ブーム4とアーム5の複合操作だけでなく、ブーム4の単独操作、及びアーム5の単独操作も上記構成において支障なく実施することができる。
In the first embodiment, not only the combined operation of the boom 4 and the
また、上記第1実施形態では、ブーム用操作装置12の操作量及びアーム用操作装置13の操作量に応じた制御を実施する構成にしてあるが、例えばブームシリンダ7に設けたボトム圧センサ29から出力される信号に基づいて、あるいはアームシリンダ8に設けたロッド圧センサ30から出力される信号に基づいてコントローラ31においてブーム用操作装置12のレバーの操作速度、あるいはアーム用操作装置のレバーの操作速度を演算し、演算された操作速度に応じて制御を行う構成にしてもよい。
In the first embodiment, the control is performed in accordance with the operation amount of the
図6は、このような操作速度によって制御を実施する第2実施形態における場合を示したものである。この図6において、A1は通常操作域を、B1は微操作・重負荷の操作域を、C1は微操作・軽負荷の操作域をそれぞれ示している。通常、微操作が実施される場合には、オペレータによってブーム用操作装置12、アーム用操作装置13のレバーの操作速度を遅くすることが行われる。したがって、操作量に代えてこのように操作速度に基づいて制御を行うようにすれば、より現実の操作状態に応じた精度の高い制御を実現させることができる。なお、このような操作速度に基づく制御に代えて、コントローラ31で操作加速度を求める演算を行い、その演算された操作加速度に応じた制御を行うようにしてもよい。
FIG. 6 shows a case in the second embodiment in which control is performed at such an operation speed. In FIG. 6, A1 represents a normal operation area, B1 represents a fine operation / heavy load operation area, and C1 represents a fine operation / light load operation area. In general, when a fine operation is performed, the operation speed of the levers of the
図7は本発明の第3実施形態における油圧駆動装置に備えられるコントローラに含まれるポンプ吐出量制御部の要部構成を示すブロック図、図8は本発明の第3実施形態における油圧駆動装置に備えられるコントローラに含まれるセンタバイパス弁制御部の要部構成を示すブロック図である。 FIG. 7 is a block diagram showing a main configuration of a pump discharge amount control unit included in a controller provided in the hydraulic drive apparatus according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows the hydraulic drive apparatus according to the third embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the principal part structure of the center bypass valve control part contained in the controller with which it is provided.
本発明に係る第3実施形態は、吐出圧センサ24から出力される信号、またはブームシリンダ7のボトム圧を検出するボトム圧センサ29とアームシリンダ8のロッド圧を検出するロッド圧センサ30とから出力された信号により、作業装置3で実施される作業が重負荷作業か軽負荷作業かを判断するものであり、重負荷作業と判断されたときには、図7,8に示すコントローラ31のポンプ吐出量制御部40及びセンタバイパス弁制御部70は機能せず、通常の制御が実施されるようになっている。この第3実施形態におけるポンプ吐出量制御部40は図7に示すように、加算部40eに接続され、吐出圧センサ24から出力される信号が、またはブームシリンダ7のボトム圧を検出するボトム圧センサ29とアームシリンダ8のロッド圧を検出するロッド圧センサ30とから出力される信号が、軽負荷に対応する信号であるときにONとなり、重負荷に対応する信号であるときにOFFとなるスイッチ部40gを備えている。スイッチ部40gがONとなったときに、加算部40eの加算値が制御信号に変換されて、可変容量油圧ポンプ10の押し退け容積を調整する電磁比例式減圧弁21を制御する制御用関数発生部40fに出力されるようになっている。
The third embodiment according to the present invention includes a signal output from the
また、この第3実施形態は、コントローラ31のセンタバイパス弁制御部70の構成が第1実施形態におけるものと異なっている。この第3実施形態のセンタバイパス弁制御部70は、ブーム用操作装置12の操作量に応じたセンタバイパス弁22の開口面積を出力するブーム用関数発生部70aと、アーム用操作装置13の操作量に応じたセンタバイパス弁22の開口面積を出力するアーム用関数発生部70bとを備えている。
In the third embodiment, the configuration of the center bypass
ブーム用関数発生部70aは、ブーム上げ操作量が小さくなるに伴って、すなわち微操作の軽負荷に伴って大きなセンタバイパス弁22の開口量を出力するブーム上げ用関数発生部70a1と、ブーム下げ操作量が小さくなるに伴って、すなわち微操作の軽負荷に伴って大きなセンタバイパス弁22の開口量を出力するブーム下げ用関数発生部70a2とを含んでいる。ブーム上げ用関数発生部70a1におけるブーム上げ操作量とセンタバイパス弁22の開口量との関係、及びブーム下げ用関数発生部70a2におけるブーム下げ操作量とセンタバイパス弁22の開口量との関係は予め設定されている。なお、ブームは下げ方向において自重の影響により負荷圧が小さい傾向となるため、例えば、ブーム上げ用関数発生部70a1に設定される微操作領域での開口量に比べ、ブーム下げ用関数発生部70a2に設定される同一の微操作領域での開口量の方が大きくなるように設定することができる。
The boom
同様に、アーム用関数発生部70bは、アームクラウド操作量が小さくなるに伴って、すなわち微操作の軽負荷に伴って大きなセンタバイパス弁22の開口量を出力するアームクラウド用関数発生部70b1と、アームダンプ操作量が小さくなるに伴って、すなわち微操作の軽負荷に伴って大きなセンタバイパス弁22の開口量を出力するアームダンプ用関数発生部70b2とを含んでいる。アームクラウド用関数発生部70b1におけるアームクラウド操作量とセンタバイパス弁22の開口量との関係、及びアームダンプ用関数発生部70b2におけるアームダンプ操作量とセンタバイパス弁22の開口量との関係は予め設定されている。
Similarly, the arm
また、センタバイパス弁制御部70は、ブーム上げ用関数発生部70a1から出力されるセンタバイパス弁22の開口量と、ブーム下げ用関数発生部70a2から出力されるセンタバイパス弁22の開口量のうちの大きい方を選択する最大値選択部70cと、アームクラウド用関数発生部70b1から出力されるセンタバイパス弁22の開口量と、アームダンプ用関数発生部70b2から出力されるセンタバイパス弁22の開口量のうちの大きい方を選択する最大値選択部70dとを含んでいる。
Further, the center bypass
また、センタバイパス弁制御部70は、上述の最大値選択部70cから出力されるセンタバイパス弁22の開口量と最大値選択部70dから出力されるセンタバイパス弁22の開口量を加算する加算部70eを備えている。
The center bypass
また、センタバイパス弁制御部70は、加算部70eに接続され、吐出圧センサ24から出力される信号が、またはブームシリンダ7のボトム圧を検出するボトム圧センサ29とアームシリンダ8のロッド圧を検出するロッド圧センサ30から出力される信号が、軽負荷に対応する信号であるときにONとなり、重負荷に対応する信号であるときにOFFとなるスイッチ部70fを備えている。
The center bypass
さらに、このセンタバイパス弁制御部70は、スイッチ部70fがONとなったときに、加算部70eのセンタバイパス弁22の開口量に係る加算値を制御信号に変換して、センタバイパス弁22を制御する比例電磁弁23に出力する制御用関数発生部70gを備えている。この制御用関数発生部70gには、加算部70eの加算値が大きくなるに従って大きくなる制御信号値の関係が予め設定されている。この第3実施形態における他の構成は、上述した第1実施形態におけるのと同等である。
Further, when the
このように構成した第3実施形態では、ブーム用操作装置12、アーム用操作装置13の操作によって微操作が実施されると、その微操作がブーム用関数発生部40a、アーム用関数発生部40bで検出され、ブーム用関数発生部40aから出力される小さな値とアーム用関数発生部40bから出力される小さな値とが、最大値選択部40c,40dにおける各選択処理を介して加算部40eで加算され、スイッチ部40gに出力される。このとき、吐出圧センサ24(あるいはボトム圧センサ29、ロッド圧センサ30)によって検出される圧力値が高く、微操作ながら重負荷の状態であることが検出されると、スイッチ部40gはOFFとなり、加算部40eで加算された加算値の制御用関数発生部40fへの出力は遮断される。この状態にあっては、通常の微操作状態における重負荷作業に対応する処理動作が実施される。
In the third embodiment configured as described above, when a fine operation is performed by operating the
また、微操作時にあって、吐出圧センサ24(あるいはボトム圧センサ29、ロッド圧センサ30)によって検出される圧力値が低く、微操作で軽負荷の状態であることが検出されると、スイッチ部40gはONとなり、加算部40eで加算された加算値は制御用関数発生部40fへ出力される。制御用関数発生部40fは、加算部40eで加算された比較的小さな値に応じた大きな制御信号値を電磁比例式減圧弁21に出力する。したがって比例電磁弁21は、図2の下段位置側に切り換えられる傾向となり、これによって上述したように可変容量油圧ポンプ10の押し退け容積が小さくなるように制御され、この可変容量油圧ポンプ10から小さな流量が吐出される。
Further, when the pressure value detected by the discharge pressure sensor 24 (or the
また、この第3実施形態のセンタバイパス弁制御部70にあっては、微操作時にあって吐出圧センサ24(あるいはボトム圧センサ29、ロッド圧センサ30)によって検出される圧力値が高く、微操作ながら重負荷の状態であることが検出されると、スイッチ部70fはOFFとなり、加算部70eで加算された加算値の制御用関数発生部70gへの出力は遮断される。この状態にあっては、通常の微操作状態における重負荷作業に対応する処理動作が実施される。このとき比例電磁弁23は、パイロットポンプ11のパイロット圧をセンタバイパス弁22の制御ポートに導くように図2の下段位置側に保持される傾向となる。これに伴ってセンタバイパス弁22は、全開位置と全閉位置との間の所定の切換状態にあって、開口量が比較的小さくなるように制御される。これにより、センタバイパスライン60に圧が立ち、所望の微操作・重負荷作業を実施することができる。
In the center bypass
また、センタバイパス弁制御部70にあっては、微操作時において、吐出圧センサ24(あるいはボトム圧センサ29、ロッド圧センサ30)によって検出される圧力値が低く、微操作で軽負荷の状態であることが検出されると、スイッチ部70fはONとなり、加算部70eで加算された加算値は制御用関数発生部70gへ出力される。制御用関数発生部70gは、大きな加算値に応じて大きな制御信号値を比例電磁弁23に出力する。したがって比例電磁弁23は、図2の上段位置側に切り換えられる傾向となる。これに伴ってセンタバイパス弁22は、全開位置と全閉位置との間の所定の切換状態にあって、開口量が上述の微操作・重負荷時に比べて大きくなるように制御される。これにより、センタバイパスライン60を経てタンク34に流れる流量が多くなり、所望の微操作・軽負荷作業を実施することができる。
Further, in the center bypass
このように構成した第3実施形態によれば、第1実施形態と同等の効果が得られる他、アクチュエータの負荷圧を検出する圧力センサとして、吐出圧センサ24を備えるか、またはボトム圧センサ29とロッド圧センサ30を備えるかの一方だけでよく、第1実施形態に比べて圧力センサの数を少なくすることができ、装置構成を簡単にすることができる。
According to the third embodiment configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the
3 作業装置
4 ブーム(作業要素)
5 アーム(作業要素)
7 ブームシリンダ(作業要素用アクチュエータ)
8 アームシリンダ(作業要素用アクチュエータ)
10 可変容量油圧ポンプ
11 パイロットポンプ
12 ブーム用操作装置(作業用操作装置)
13 アーム用操作装置(作業用操作装置)
14 ブーム用方向制御弁(作業要素用方向制御弁)
15 アーム用方向制御弁(作業要素用方向制御弁)
20 サーボ弁
20a 制御ピストン
21 電磁比例式減圧弁(押し退け容積制御装置)
22 センタバイパス弁
23 比例電磁弁(センタバイパス弁制御装置)
24 吐出圧センサ
25 ブーム上げ用圧力センサ
27 アームダンプ用圧力センサ
29 ボトム圧センサ
30 ロッド圧センサ
31 コントローラ
34 タンク
40 ポンプ吐出量制御部
40a ブーム用関数発生部
40b アーム用関数発生部
40c 最大値選択部
40d 最大値選択部
40e 加算部
40f 制御用関数発生部
40g スイッチ部
50 センタバイパス弁制御部
50a 第1差圧発生部
50b 第1演算部
50c 第2演算部
50d 第2差圧発生部
50e 第3演算部
50f 第4演算部
50g 最大値選択部
50h 制御信号演算部
50i 加算部
60 センタバイパスライン
70 センタバイパス弁制御部
70a ブーム用関数発生部
70b アーム用関数発生部
70c 最大値選択部
70d 最大値選択部
70e 加算部
70f スイッチ部
70g 制御用関数発生部
A 通常制御
B 微操作・重負荷制御
C 微操作・軽負荷制御
A1 通常制御
B1 微操作・重負荷制御
C1 微操作・軽負荷制御
3 Working device 4 Boom (working element)
5 Arm (working element)
7 Boom cylinder (work element actuator)
8 Arm cylinder (actuator for work element)
DESCRIPTION OF
13 Arm operation device (work operation device)
14 Boom direction control valve (work element direction control valve)
15 Arm direction control valve (work element direction control valve)
20
22
24
Claims (4)
可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって作動し、上記作業装置に含まれる作業要素を駆動する作業要素用アクチュエータと、上記可変容量油圧ポンプとタンクとを連絡するセンタバイパスラインに設けられ、上記可変容量油圧ポンプから上記作業要素用アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するオープンセンタ型の作業要素用方向制御弁と、この作業要素用方向制御弁を切り換え操作する作業要素用操作装置とを備えた作業機械の油圧駆動装置において、
上記可変容量油圧ポンプの押し除け容積を制御する押し退け容積制御装置と、上記作業要素用方向制御弁の下流に位置する上記センタバイパスライン部分に設けられ、このセンタバイパスラインを経て上記タンクに戻される流量を制御可能なセンタバイパス弁と、このセンタバイパス弁を制御するセンタバイパス弁制御装置と、上記押し退け容積制御装置、及び上記センタバイパス弁制御装置を制御するコントローラとを備え、
上記コントローラは、
上記作業要素用操作装置の操作態様が上記通常操作と看做される操作態様であるときに、上記可変容量油圧ポンプの押し除け容積を上記通常操作に相応する押し除け容積とする制御信号を上記押し退け容積制御装置に出力するとともに、上記作業要素用操作装置の操作態様が上記微操作と看做される操作態様であるときに、上記可変容量油圧ポンプの押し除け容積を上記通常操作に相応する押し除け容積よりも小さくする制御信号を上記押し退け容積制御装置に出力する制御処理を行うポンプ吐出量制御部と、
上記作業要素用操作装置の操作態様が上記通常操作と看做される操作態様であるときに、上記センタバイパス弁を開閉させる制御する制御信号を、また上記作業要素用操作装置の操作態様が上記微操作と看做される操作態様であるときに、上記センタバイパス弁を全開位置と全閉位置との間の切り換え状態に制御する制御信号をそれぞれ上記センタバイパス弁制御装置に出力する制御処理を行うとともに、上記作業要素用操作装置の操作態様が上記微操作と看做される操作態様であって上記作業要素用アクチュエータの負荷圧が高い状態にあるときに、上記センタバイパス弁を全開位置と全閉位置との間の切り換え状態にあって開口量を小さくする制御信号を、また、上記作業要素用操作装置の操作態様が上記微操作と看做される操作態様であって上記作業要素用アクチュエータの負荷圧が低い状態にあるときに、上記センタバイパス弁を上記開口量よりも大きな開口量とする制御信号をそれぞれ上記センタバイパス弁制御装置に出力する制御処理を行うセンタバイパス弁制御部とを備えたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。 Provided in a work machine equipped with a working device capable of normal operation and fine operation performed at a smaller operation amount and slower operation speed than the normal operation,
A variable displacement hydraulic pump, a working element actuator that is operated by pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump and drives a working element included in the working device, and a center that connects the variable displacement hydraulic pump and the tank. An open center work element direction control valve for controlling the flow of pressure oil supplied from the variable displacement hydraulic pump to the work element actuator, and a switching operation for the work element direction control valve. In a hydraulic drive device for a work machine provided with a work element operating device
A displacement displacement control device for controlling the displacement volume of the variable displacement hydraulic pump and a center bypass line portion located downstream of the work element direction control valve are provided and returned to the tank via the center bypass line. A center bypass valve capable of controlling the flow rate, a center bypass valve control device for controlling the center bypass valve, the displacement volume control device, and a controller for controlling the center bypass valve control device,
The above controller
When the operation mode of the operating device for the work element is an operation mode regarded as the normal operation, a control signal for setting the displacement volume of the variable displacement hydraulic pump as a displacement volume corresponding to the normal operation is described above. When the operation mode of the operating element operating device is an operation mode regarded as the fine operation, the displacement volume of the variable displacement hydraulic pump corresponds to the normal operation. A pump discharge amount control unit for performing a control process for outputting a control signal to be smaller than the displacement volume to the displacement volume control device;
When the operation mode of the work element operation device is an operation mode regarded as the normal operation, a control signal for controlling the opening and closing of the center bypass valve, and the operation mode of the work element operation device are A control process for outputting a control signal for controlling the center bypass valve to a switching state between a fully open position and a fully closed position to the center bypass valve control device when the operation mode is regarded as a fine operation. And when the operation mode of the work element operation device is regarded as the fine operation and the load pressure of the work element actuator is high, the center bypass valve is set to the fully open position. A control signal for reducing the opening amount in a switching state between the fully closed position, and an operation mode in which the operation mode of the operating device for the work element is regarded as the fine operation. Thus, when the load pressure of the working element actuator is low, a control process is performed to output a control signal for opening the center bypass valve to the center bypass valve control device, which makes the center bypass valve larger than the opening amount. A hydraulic drive device for a work machine, comprising a center bypass valve control unit.
上記作業要素用操作装置の上記操作量または上記操作速度または操作加速度に基づいて上記コントローラは、上記作業要素用操作装置の操作態様が微操作と看做される操作態様であることを演算する処理を実行することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a work machine according to claim 1,
Based on the operation amount, the operation speed, or the operation acceleration of the work element operation device, the controller calculates that the operation mode of the work element operation device is regarded as a fine operation. A hydraulic drive device for a work machine, characterized in that
当該作業機械が油圧ショベルから成り、
上記作業要素がブーム及びアームを含み、
上記作業要素用アクチュエータが、上記ブームを作動させるブームシリンダ及び上記アームを作動させるアームシリンダを含み、
上記作業要素用方向制御弁が、上記ブームシリンダを制御するブーム用方向制御弁、及び上記アームシリンダを制御するアーム用方向制御弁を含み、
上記作業要素用操作装置が、上記ブーム用方向制御弁を切り換え操作するブーム用操作装置、及び上記アーム用方向制御弁を切り換え操作するアーム用操作装置を含むことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a work machine according to claim 2,
The work machine consists of a hydraulic excavator,
The working element includes a boom and an arm;
The working element actuator includes a boom cylinder for operating the boom and an arm cylinder for operating the arm,
The working element direction control valve includes a boom direction control valve for controlling the boom cylinder, and an arm direction control valve for controlling the arm cylinder,
The working element operating device includes a boom operating device for switching the boom directional control valve, and an arm operating device for switching the arm directional control valve. apparatus.
上記可変容量油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧センサ、または上記ブームシリンダのボトム圧を検出するボトム圧センサと上記アームシリンダのロッド圧を検出するロッド圧センサを備え、
上記コントローラの上記センタバイパス弁制御部は、
上記ブーム用操作装置の操作量及び上記アーム用操作装置の操作量の少なくとも一方の操作量と、上記吐出圧センサで検出される吐出圧に応じて、または上記ブーム用操作装置の操作量及び上記アーム用操作装置の操作量の少なくとも一方の操作量と、上記ボトム圧センサで検出されるボトム圧と上記ロッド圧センサで検出されるロッド圧に応じて、上記作業要素用操作装置の操作態様が上記微操作と看做される操作態様であって上記作業要素用アクチュエータの負荷圧が低い状態にあるときに、上記センタバイパス弁を比較的大きな開口量とする制御信号を出力する制御処理を行うことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a work machine according to claim 3,
A discharge pressure sensor for detecting the discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump, or a bottom pressure sensor for detecting the bottom pressure of the boom cylinder and a rod pressure sensor for detecting the rod pressure of the arm cylinder,
The center bypass valve control unit of the controller is
The operation amount of at least one of the operation amount of the boom operation device and the operation amount of the arm operation device and the discharge pressure detected by the discharge pressure sensor, or the operation amount of the boom operation device and the operation amount According to the operation amount of at least one of the operation amounts of the arm operation device, the bottom pressure detected by the bottom pressure sensor, and the rod pressure detected by the rod pressure sensor, the operation mode of the work element operation device is A control process for outputting a control signal for setting the center bypass valve to a relatively large opening amount when the operation element is regarded as a fine operation and the load pressure of the working element actuator is low. A hydraulic drive device for a working machine.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011028940A JP5481408B2 (en) | 2011-02-14 | 2011-02-14 | Hydraulic drive device for work machine |
PCT/JP2012/052977 WO2012111525A1 (en) | 2011-02-14 | 2012-02-09 | Hydraulic drive device of working machine |
CN201280008795.XA CN103380303B (en) | 2011-02-14 | 2012-02-09 | The fluid pressure drive device of Work machine |
KR1020137023845A KR101913309B1 (en) | 2011-02-14 | 2012-02-09 | Hydraulic drive device of working machine |
EP12747270.2A EP2677180B1 (en) | 2011-02-14 | 2012-02-09 | Hydraulic drive device of a working machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011028940A JP5481408B2 (en) | 2011-02-14 | 2011-02-14 | Hydraulic drive device for work machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012167735A true JP2012167735A (en) | 2012-09-06 |
JP5481408B2 JP5481408B2 (en) | 2014-04-23 |
Family
ID=46672451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011028940A Active JP5481408B2 (en) | 2011-02-14 | 2011-02-14 | Hydraulic drive device for work machine |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2677180B1 (en) |
JP (1) | JP5481408B2 (en) |
KR (1) | KR101913309B1 (en) |
CN (1) | CN103380303B (en) |
WO (1) | WO2012111525A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015045145A (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 住友建機株式会社 | Display device for shovel |
JP2018162826A (en) * | 2017-03-24 | 2018-10-18 | 日立建機株式会社 | Construction machine |
JP2022090088A (en) * | 2019-03-27 | 2022-06-16 | 日立建機株式会社 | Work machine |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101982688B1 (en) | 2013-03-22 | 2019-05-27 | 가부시키가이샤 히다치 겡키 티에라 | Hydraulic drive system for construction machine |
KR102425743B1 (en) * | 2015-08-21 | 2022-07-28 | 현대두산인프라코어(주) | Construction machinery and method for controlling the construction machinery |
JP6456277B2 (en) * | 2015-12-18 | 2019-01-23 | 日立建機株式会社 | Construction machinery |
JP6580618B2 (en) * | 2017-03-21 | 2019-09-25 | 日立建機株式会社 | Construction machinery |
JP6698573B2 (en) * | 2017-03-27 | 2020-05-27 | 日立建機株式会社 | Hydraulic drive |
CN108343646B (en) * | 2017-12-29 | 2023-07-18 | 长安大学 | Electro-hydraulic hybrid driving type mechanical arm control system and control method |
US11566400B2 (en) | 2018-03-19 | 2023-01-31 | Volvo Construction Equipment Ab | Electrically powered hydraulic system and a method for controlling an electrically powered hydraulic system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1018359A (en) * | 1996-06-28 | 1998-01-20 | Yutani Heavy Ind Ltd | Control circuit of construction machine |
JPH10103306A (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-21 | Yutani Heavy Ind Ltd | Actuator operating characteristic controller |
JPH11303809A (en) * | 1998-04-20 | 1999-11-02 | Komatsu Ltd | Pump control device for hydraulic drive machine |
JP2010230039A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Caterpillar Sarl | Hydraulic circuit |
JP2011085159A (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Hydraulic driving device of working machine |
JP2011127727A (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd | Hydraulic circuit of construction machine |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06159312A (en) * | 1992-11-16 | 1994-06-07 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Hydraulically driven device for construction machine |
JPH06280810A (en) * | 1993-03-23 | 1994-10-07 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Hydraulic driving device for hydraulic operation machine |
US6209321B1 (en) * | 1997-08-29 | 2001-04-03 | Komatsu Ltd. | Hydraulic controller for a working machine |
JP3917257B2 (en) | 1997-09-05 | 2007-05-23 | 日立建機株式会社 | Hydraulic circuit device for hydraulic working machine |
JP3533085B2 (en) * | 1998-04-23 | 2004-05-31 | コベルコ建機株式会社 | Pump control device for construction machinery |
JP3943779B2 (en) * | 1999-01-19 | 2007-07-11 | 日立建機株式会社 | Hydraulic drive system for civil engineering and construction machinery |
KR100641397B1 (en) * | 2005-09-15 | 2006-11-01 | 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 | Hydraulic control system |
-
2011
- 2011-02-14 JP JP2011028940A patent/JP5481408B2/en active Active
-
2012
- 2012-02-09 EP EP12747270.2A patent/EP2677180B1/en active Active
- 2012-02-09 WO PCT/JP2012/052977 patent/WO2012111525A1/en active Application Filing
- 2012-02-09 CN CN201280008795.XA patent/CN103380303B/en active Active
- 2012-02-09 KR KR1020137023845A patent/KR101913309B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1018359A (en) * | 1996-06-28 | 1998-01-20 | Yutani Heavy Ind Ltd | Control circuit of construction machine |
JPH10103306A (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-21 | Yutani Heavy Ind Ltd | Actuator operating characteristic controller |
JPH11303809A (en) * | 1998-04-20 | 1999-11-02 | Komatsu Ltd | Pump control device for hydraulic drive machine |
JP2010230039A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Caterpillar Sarl | Hydraulic circuit |
JP2011085159A (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Hydraulic driving device of working machine |
JP2011127727A (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd | Hydraulic circuit of construction machine |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015045145A (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 住友建機株式会社 | Display device for shovel |
JP2018162826A (en) * | 2017-03-24 | 2018-10-18 | 日立建機株式会社 | Construction machine |
JP2022090088A (en) * | 2019-03-27 | 2022-06-16 | 日立建機株式会社 | Work machine |
JP7269411B2 (en) | 2019-03-27 | 2023-05-08 | 日立建機株式会社 | working machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103380303A (en) | 2013-10-30 |
KR20140010066A (en) | 2014-01-23 |
CN103380303B (en) | 2015-10-14 |
JP5481408B2 (en) | 2014-04-23 |
KR101913309B1 (en) | 2018-10-30 |
EP2677180A4 (en) | 2018-02-14 |
EP2677180A1 (en) | 2013-12-25 |
WO2012111525A1 (en) | 2012-08-23 |
EP2677180B1 (en) | 2021-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5481408B2 (en) | Hydraulic drive device for work machine | |
KR101945653B1 (en) | Hydraulic drive system of working machine | |
KR101973872B1 (en) | Hydraulic drive system for work machine | |
KR101693129B1 (en) | Work machine | |
CN107532409B (en) | Control device for construction machine | |
JP6453898B2 (en) | Hydraulic drive system for work machines | |
KR20120086288A (en) | Hydraulic system for operating machine | |
KR101894981B1 (en) | Hydraulic control apparatus for construction equipment | |
KR20120123069A (en) | Pump control unit for hydraulic system | |
JPWO2018207267A1 (en) | Work machine | |
JP5938356B2 (en) | Hydraulic drive device for hydraulic excavator | |
JP2009256891A (en) | Hydraulic shovel with crane function | |
JP6033708B2 (en) | Hydraulic circuit for construction machine and control method thereof | |
JP5844761B2 (en) | Hydraulic drive device for hydraulic excavator | |
JP2019528415A (en) | Construction machine control system and construction machine control method | |
JP6591370B2 (en) | Hydraulic control equipment for construction machinery | |
JP2012137149A (en) | Hydraulic drive unit of working machine | |
JP5642620B2 (en) | Energy recovery device for work machines | |
KR20190111075A (en) | Construction machinery | |
JPH11311201A (en) | Hydraulic drive controlling device | |
JP7236596B2 (en) | construction machinery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131112 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140108 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140128 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140217 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5481408 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |