JP2020051583A - 走行式作業機械の油圧駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記実施の形態では、右走行モータ25Rが第1走行モータに相当し、左走行モータ25Lが第2走行モータに相当するが、逆に、左走行モータ25Lが第1走行モータに相当し、右走行モータ25Rが第2走行モータに相当してもよい。
図2に示される回路では、連通路39c及び連通絞り部39bが走行切換弁39に内蔵されているが、本発明に係る連通路及び連通絞り部は走行切換弁の外部に配置されていてもよい。例えば、図2に示される走行切換弁39のすぐ下流側の位置で第3供給ラインSL3と第1センターバイパスラインCL1とを連通する連通路が設けられ、この連通路の途中に連通絞り部である流量制御弁が配置されてもよい。換言すれば、本発明に係る切換制御部は、走行切換弁の切換制御と、その外部に設けられた連通絞り部に相当する流量制御弁の開口面積の制御と、を同時並行して行うものでもよい。
本発明に係る作業腕により行われることが可能な作業動作は、少なくとも前記走行アシスト動作、つまり、当該作業腕の先端が地面に突き刺さった状態で機体を前進方向に移動させる動作、が含まれていればよく、それ以外に含まれる動作は限定されない。また、第1又は第2走行体が後進方向に作動しながらスリップしているときに機体を後進させるような後進用のアシスト動作が含まれ、このようなアシスト動作においても前記のような連通制御が行われてもよい。
前記実施の形態では、ポンプ差圧ΔPが0以上の場合に連通制御が実行されるが、当該連通制御は当該ポンプ差圧ΔPが正の場合にのみ行われてもよい。すなわち、ポンプ差圧ΔPが実質上0とみなされるほど小さいときには連通制御が実行されなくてもよい。また、第1及び第2走行体を前進させるための前進走行操作と特定作業操作とが同時に行われる特定複合操作時以外の時に行われる制御は特に限定されない。具体的に、第1及び第2走行体のスリップ及びこれに伴う走行アシスト操作が想定されないような状態、例えば走行操作とアーム押し操作とが同時に行われているような状態、では走行切換弁を走行直進位置に切換えるとともに連通路を完全に遮断してもよい。
前記実施の形態に係るストローク指令特性設定部52は、ポンプ差圧ΔPに基づいてストローク指令最大値Xmaxを決定し、このストローク指令最大値Xmaxに基づいてストローク特性を設定するものであるが、当該ストローク指令特性設定部52は、複数のポンプ差圧ΔPの値にそれぞれ対応する複数のストローク特性を記憶し、当該複数のストローク特性の中から現在のポンプ差圧ΔPに最も適したストローク特性を選定するものでもよい。あるいは、ポンプ差圧ΔPが大きいほど大きなストローク補正値を演算し、基準ストロークに前記ストローク補正値を加算した値を最終ストロークとすることによっても、当該ポンプ差圧ΔPが大きいほどストロークSTを大きくするような制御を実現することが可能である。
本発明において、ポンプ容量制御は必ずしも要せず、省略されてもよい。また、第1及び第2油圧ポンプは必ずしも可変容量型であることを要しない。ポンプ容量制御が実行される場合、第1油圧ポンプの流量比率Rqは、結果的に連通絞り部の開度が小さくなるほど大きくなるように設定されればよく、必ずしも走行切換弁のストローク(前記実施の形態ではストローク指令最大値Xmax)に基づいて設定されなくてもよい。当該流量比率Rqは、例えば、前記ポンプ圧差ΔPに基づいて設定されてもよい。
11L 左クローラ(第2走行体)
11R 右クローラ(第1走行体)
12 上部旋回体(機体)
14 作業腕
20 ブーム
22 アーム
24 バケット
24a バケットの刃先
25L 左走行モータ(第2走行モータ)
25R 右走行モータ(第1走行モータ)
27 アームシリンダ(特定作業アクチュエータ)
31 第1メインポンプ(第1油圧ポンプ)
32 第2メインポンプ(第2油圧ポンプ)
34 パイロットポンプ
35L 左走行制御弁
35R 右走行制御弁
37 アーム制御弁
39 走行切換弁
39a パイロットポート
39b 連通絞り部
39c 連通路
49 ストローク操作弁(ストローク操作部)
50 コントローラ
52 ストローク指令特性設定部(ストローク制御部)
54 ストローク指令入力部(ストローク制御部)
56 ポンプ指令入力部(容量制御部)
61 第1ポンプ圧センサ(第1ポンプ圧検出器)
62 第2ポンプ圧センサ(第2ポンプ圧検出器)
Claims (9)
- 左右に配置されて走行面上を前後方向に走行する走行動作を行うことが第1走行体及び第2走行体を有する機体と、前記機体に支持されて作業動作を行うことが可能な作業腕であって、当該作業腕の先端が地面に突き刺さった状態で前記機体を前進方向に移動させる走行アシスト動作が前記作業動作に含まれる作業腕と、を備えた走行式作業機械に設けられて前記走行体の走行動作及び前記作業腕の作業動作を油圧により行わせる油圧駆動装置であって、
作動油の供給を受けることにより前記作業腕を動かす複数の作業アクチュエータであって当該作業腕に前記走行アシスト動作を行わせる特定作業アクチュエータを含むものと、
作動油の供給を受けることにより前記第1走行体を動かす第1走行モータと、
作動油の供給を受けることにより前記第2走行体を動かす第2走行モータと、
前記複数の作業アクチュエータ、前記第1走行モータ及び前記第2走行モータを含む複数の油圧アクチュエータに供給されるための作動油を吐出する第1油圧ポンプ及び第2油圧ポンプと、
前記第1油圧ポンプ及び前記第2油圧ポンプから吐出された作動油を前記複数の油圧アクチュエータに導くための流路を切換える走行切換弁であって、前記第1油圧ポンプから吐出される作動油が前記第1走行モータに供給されるとともに前記第2油圧ポンプから吐出される作動油が前記第2走行モータ及び前記特定作業アクチュエータに供給されることを許容する油路を形成する中立位置と前記第1油圧ポンプから吐出される作動油が前記第1走行モータ及び前記第2走行モータに供給されることを阻止しながら当該作動油が前記特定作業アクチュエータに供給されることを許容するための作業油路及び前記第2油圧ポンプから吐出される作動油が前記第1走行モータ及び前記第2走行モータに供給されることを許容するための走行油路を形成する走行直進位置とに切換えられることが可能な走行切換弁と、
前記作業油路から前記走行油路への作動油の流れを許容するように当該作業油路と当該走行油路を相互に連通する連通路に設けられて当該連通路における作動油の流量を増減させるように変化することが可能な開度をもつ連通絞り部と、
前記第1油圧ポンプが吐出する作動油の圧力である第1ポンプ圧を検出する第1ポンプ圧検出器と、
前記第2油圧ポンプが吐出する作動油の圧力である第2ポンプ圧を検出する第2ポンプ圧検出器と、
前記下部走行体を走行させるための走行操作と前記特定作業アタッチメントを動かすための特定作業操作のいずれか一方のみが行われる単独操作時には前記走行切換弁を前記中立位置に切換え、前記下部走行体を前進させるための前進走行操作と前記特定作業操作とが同時に行われる特定複合操作時には前記走行切換弁を前記走行直進位置に切換える切換制御部と、を備え、当該切換制御部は、前記特定複合操作時において前記第1ポンプ圧と前記第2ポンプ圧との差であるポンプ差圧が正のときに当該ポンプ差圧が大きいほど前記連通路における作動油の流量を減少させるように前記連通絞り部の開度を調節する連通制御を行う、油圧駆動装置。 - 請求項1記載の油圧駆動装置であって、前記走行切換弁は、前記走行直進位置において前記連通路を形成するとともに、前記走行切換弁の中立位置からのストロークが大きいほど前記連通絞り部の開度が小さくなって前記連通路の開口面積を絞るように当該連通絞り部を内蔵する、油圧駆動装置。
- 請求項2記載の油圧駆動装置であって、前記切換制御部は、ストローク指令の入力を受けて前記走行切換弁のストロークを変化させるストローク操作部と、前記ストローク指令を生成して前記ストローク操作部に入力することにより前記ストロークを制御するストローク制御部と、により構成される、油圧駆動装置。
- 請求項3記載の油圧駆動装置であって、前記ストローク制御部は、前記単独操作時には前記ストロークを0にし、前記特定複合操作時において前記第1ポンプ圧と前記第2ポンプ圧との差であるポンプ差圧が正の場合には当該ポンプ差圧が大きいほど前記ストロークを増大させるようなストローク指令を前記ストローク操作部に入力する、油圧駆動装置。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の油圧駆動装置であって、前記第2油圧ポンプは前記走行切換弁を介さずに前記第2走行モータ及び前記特定作業アクチュエータに接続され、前記走行切換弁が前記中立位置において形成する油路は前記第1走行モータを前記第2油圧ポンプから遮断して前記第1油圧ポンプに接続する油路であり、前記走行切換弁が前記走行直進位置において形成する前記作業油路は前記第1油圧ポンプを前記第1走行モータから遮断して前記特定作業アクチュエータに接続する油路であり、前記走行切換弁が前記走行直進位置において形成する前記走行油路は前記第2油圧ポンプを前記第1走行モータに接続する油路である、油圧駆動装置。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の油圧駆動装置であって、前記作業腕は、前記機体に起伏可能に連結される基端部及びその反対側の先端部を有するブームと、前記ブームの前記先端部に水平軸回りに回動可能に連結される基端部及びその反対側の先端部を有するアームと、前記アームの先端部に取付けられる先端アタッチメントと、を有し、前記複数の作業アクチュエータは、前記ブームを起伏させるブームシリンダと、前記アームを回動させるアームシリンダと、を含み、当該アームシリンダは、前記先端アタッチメントが地面に突き刺さった状態で前記アームが前記ブームに近づく引き方向に回動させることにより前記作業腕に前記走行アシスト動作を行わせる前記特定作業アクチュエータとして機能する、油圧駆動装置。
- 請求項6記載の油圧駆動装置であって、前記切換制御部は、前記特定複合操作時にのみ前記連通制御を行うように構成されている、油圧駆動装置。
- 請求項7記載の油圧駆動装置であって、前記切換制御部は、前記アーム引き操作の増大に伴って前記連通絞り部の開度を減少させるとともに、前記ポンプ差圧が大きいほど同じアーム引き操作の大きさに対応する前記連通絞り部の開度を小さくするように構成されている、油圧駆動装置。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の油圧駆動装置であって、前記第1油圧ポンプ及び前記第2油圧ポンプはそれぞれ可変容量型油圧ポンプであり、前記油圧駆動装置は、前記ポンプ圧差が正のときに前記連通絞り部の開度が小さくなるにつれて前記第1油圧ポンプにより吐出される作動油の流量である第1ポンプ流量及び第2油圧ポンプにより吐出される作動油の流量である第2ポンプ流量の総和に対する前記第1ポンプ流量の比率を大きくするように前記第1油圧ポンプの容量及び前記第2油圧ポンプの容量を増減させる容量制御部をさらに備える、油圧駆動装置。
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