JP2533382Y2 - 油圧モータ駆動回路に於けるリリーフ弁制御装置 - Google Patents

油圧モータ駆動回路に於けるリリーフ弁制御装置

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JP2533382Y2
JP2533382Y2 JP9613191U JP9613191U JP2533382Y2 JP 2533382 Y2 JP2533382 Y2 JP 2533382Y2 JP 9613191 U JP9613191 U JP 9613191U JP 9613191 U JP9613191 U JP 9613191U JP 2533382 Y2 JP2533382 Y2 JP 2533382Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、油圧モータ駆動回路
に於けるリリーフ弁制御装置に関するものであり、特
に、リリーフ弁の設定圧力を制御するリリーフ弁制御装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の油圧モータの駆動回路を図10及
び図11に従って説明する。図10は建設機械の旋回や
走行用の駆動回路を示し、方向制御弁1と、これを制御
する遠隔制御弁2、方向制御弁1に接続したカウンタバ
ランス弁3、カウンタバランス弁3と油圧モータ4とを
接続する2本の主管路5,6、主管路5,6をバイパス
する2個のリリーフ弁7,8とから構成されている。9
は操作レバー、10は油圧ポンプである。
【0003】図11は、油圧モータ4駆動時の主管路
5,6の圧力変化を示す計測図である。操作レバー9を
F時点で例えば図10中D方向へ回動し、方向制御弁1
を中立位置CからA位置へ切換えると、一方の主管路5
と油圧ポンプ10とが連通して油圧モータ4を一方向へ
回転させる。図11中Gの時点で操作レバー9を中立位
置へ戻すと、方向制御弁1が中立位置Cへ復帰して油圧
モータ4の駆動を停止する。同図に示すように、発進時
には加速側主管路圧力P1 に立上がりが急峻なピーク圧
力aが発生し、減速開始時と停止時には制動側主管路圧
力P2 にピーク圧力b,cが発生しており、このピーク
圧力a,b,cが駆動回路に衝撃をもたらす。
【0004】更に、ピーク圧力cによって開いたリリー
フ弁7,8が閉じると(H)機体は一旦停止するが、制
動側主管路圧力P2 にピーク圧力eが発生し、油圧モー
タ4は前後の圧力差によって反転を開始する。これによ
り差圧力は急速に減少してゼロになるが、この油圧モー
タ4の反転も機体の衝撃を増大させている。
【0005】
【考案が解決しようとする課題】前述した従来の油圧モ
ータ駆動回路は、起動時並びに停止時に衝撃圧が発生し
て油圧装置及び操作者に衝撃を与え、肉体的負担によっ
て疲労度が高く作業性の低下を招くとともに、油圧装置
の耐久性を低下させる原因ともなる。また、方向制御弁
を極めて短時間開いて油圧モータを微少量駆動する所謂
インチング操作時にも、操作レバーのオン/オフに伴い
衝撃圧が発生して操作に円滑さを欠き、微妙な操作が困
難である。
【0006】そこで、油圧モータの起動時並びに停止時
における衝撃を軽減し、操作性及び作業性を向上させる
ために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本
考案はこの課題を解決することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この考案は上記目的を達
成するために提案するものであり、方向制御弁と油圧モ
ータとを接続する2本の主管路を、2本のバイパス管路
にて接続し、前記2本のバイパス管路に夫々リリーフ弁
を設け、一方のリリーフ弁の接続方向を逆にして、両方
向へ油圧油をバイパスできるようにした油圧モータ駆動
回路に於て、前記リリーフ弁を可変圧力形とし、前記方
向制御弁の操作量の検出手段と、その検出値から操作方
向と操作速度を判断する手段と、複数の制御電流−時間
線図を設定する記憶手段と、操作状態に応じて前記制御
電流−時間線図を選択する判断手段と、選択された線図
に従って制御電流を出力する手段と、前記制御電流によ
って二次圧を制御される電磁比例減圧弁とからなり、前
記二次圧によって前記リリーフ弁のリリーフ設定圧を制
御することを特徴とする油圧モータ駆動回路に於けるリ
リーフ弁制御装置を提供するものである。
【0008】
【作用】油圧モータの方向制御弁の操作量から操作速度
と、加速か減速かが判断手段によって判断される。判断
手段は、記憶手段に予め設定した制御電流−時間線図か
ら操作状態に応じた線図を選択し、出力手段が線図に従
って制御電流を出力する。制御電流によって電磁比例減
圧弁の二次圧が制御され、この二次圧によってリリーフ
弁のリリーフ設定圧が制御される。制御電流−時間線図
の設定により、急加速、緩加速、急減速、緩減速等の種
々の操作状況に応じて衝撃の発生を軽減するようにリリ
ーフ設定圧を変化させることができる。
【0009】
【実施例】以下、この考案の一実施例を図1乃至図9に
従って詳述する。尚、従来例と同一構成の部分には同一
符号を付して説明する。図1は油圧モータ駆動回路を示
し、油圧ポンプ10の吐出油は方向制御弁1、カウンタ
バランス弁3から2本の主管路5,6を通じて油圧モー
タ4へ供給される。方向制御弁1は遠隔制御弁2からパ
イロット圧を供給され、操作レバー9を回動することに
より切換えられる。
【0010】遠隔制御弁2と方向制御弁1とを結ぶ2本
のパイロット管路11,12にはシャトル弁13を設
け、シャトル弁13の出口に圧力センサ14を接続して
パイロット圧P3 を電気信号に変換し、制御装置15に
入力している。主管路5,6は2本のバイパス管路1
6,17によって接続され、バイパス管路16,17に
は夫々可変圧力リリーフ弁18,19が設けられてい
る。可変圧力リリーフ弁18,19のパイロットポート
20,21はパイロット管路22を介して電磁比例減圧
弁23に接続され、電磁比例減圧弁23は制御装置15
から制御電流を供給される。
【0011】制御装置15の記憶部24には図2乃至図
5の夫々上段に示す制御電流−時間線図i1(t),i
2(t),i3(t),i4(t)を設定しておき、圧力センサ14
の出力変化に応じて演算部25が電磁比例減圧弁23へ
の出力線図を選択し、選択された線図に従って出力部2
6から制御電流が出力される。図6は制御装置15の出
力電流と、電磁比例減圧弁23の出口に接続された可変
圧力リリーフ弁18,19のパイロット圧P4 との関係
を示すグラフである。可変圧力リリーフ弁18,19は
パイロット圧P4 に反比例してリリーフ設定圧P5 ,P
6 が低下し、図2乃至図5の下段に示すように、制御電
流i1(t),i2(t),i3(t),i4(t)と対称的にリリーフ
設定圧P5 ,P6 が変化する。
【0012】次に図7のフローチャートに従ってリリー
フ弁制御装置の作用を説明する。先ず、エンジンが始動
されると(ステップ101)、圧力センサ14を介して
シャトル弁13の出口側パイロット圧P3 が制御部27
を介して記憶部24に読込まれる。停止時は、操作レバ
ー9が中立位置でパイロット圧P3 ≒0であるからステ
ップ107へ進んで電流値I=0とし、電磁比例減圧弁
23は閉じている。従って、可変圧力リリーフ弁18,
19へパイロット圧P4 は付加されず、リリーフ設定圧
5 ,P6 はばね18a,19aによって設定されたma
x となっており、油圧モータ4には100%の制動力が
かかっている。
【0013】操作レバー9を回動して油圧モータ4を起
動すると、シャトル弁13を介して圧力センサ14にパ
イロット圧P3 が加わり、パイロット圧P3 >0のため
ステップ104へ進み、パイロット圧P3 の圧力上昇勾
配dP3 /dt>0であるからステップ105へ進む。
ここで、圧力上昇勾配dP3 /dtを任意に設定した値
Aと比較し、A以上の場合は急加速と判断してステップ
108で制御電流I=i1(t)とし、図2に示すように起
動時にリリーフ設定圧P5 ,P6 をmin に低下させて衝
撃を軽減し、比較的短時間でmax に立上げて応答性の低
下を防止する。
【0014】一方、ステップ105で圧力上昇勾配dP
3 /dtが設定値A未満のときは緩加速と判断し、図3
に示す制御電流i2(t)によりリリーフ設定圧P5 ,P6
の上昇を遅延させて微少操作のインチング加速時におけ
る操作性を円滑にする。加速後に一定速度の回転に移行
したときは圧力上昇勾配dP3 /dt=0となり、ステ
ップ104から107へ進み、制御電流I=0としてリ
リーフ設定圧P5 ,P6 をmax とし、回転中に負荷が増
大しても最大トルクを発揮できるようにしている。
【0015】また、減速時には圧力上昇勾配dP3 /d
t<0となるからステップ104から106へと進む。
ここでは加速時と同様に任意に設定した値Bとの比較に
より、急減速か緩減速かが判断される。dP3 /dtが
設定値B以下の場合は急減速と判断してステップ110
へ進み、図4に示す制御電流i3(t)を出力する。i3(t)
は、減速開始時にリリーフ設定圧P5 ,P6 をmin と
し、短時間でmax に復帰させて制動時間を遅延させるこ
となく減速時の衝撃を軽減する。更に、停止時にはΔt
の間リリーフ設定圧P5 ,P6 をmin として停止後の制
動側主管路の圧力上昇を軽減し、図8のfに示すように
制動側主管路の圧力P8 にピーク圧力が発生することを
抑止して反転を防いでいる。
【0016】また、ステップ106において圧力上昇勾
配dP3 /dtが設定値Bを上回る場合は、緩減速と判
断して制御電流I=i4(t)とし(ステップ111)、急
減速時よりもリリーフ設定圧P5 ,P6 の立上がりを緩
やかにしてインチング減速時の操作性を良好にしてい
る。そして、急減速時と同様に停止時にΔtの間リリー
フ設定圧P5 ,P6 をmin として反転を防止している。
【0017】尚、本実施例では可変圧力リリーフ弁1
8,19をネガティブ制御しているため、電磁比例減圧
弁23から二次圧を伝えるパイロット管路22が何等か
の原因で破損した場合にはリリーフ設定圧P5 ,P6
max となるため、油圧モータ4への制動背圧が低下する
ことがなく、安全性を確保している。
【0018】図9は他の実施例を示し、図1に用いた圧
力センサ14に代えて操作量検出装置31を使用して操
作レバー9の操作量から停止、加速、定速度、減速を判
断し、操作に見合った制御電流を図7のフローチャート
に則して選択し、リリーフ設定圧P5 ,P6 を制御す
る。但し、図7内のパイロット圧P3 はレバー操作量を
示す変数に替わるものとする。
【0019】尚、上記一実施例中の制御電流−時間線図
のパターン数や、パターンの形状等は種々の改変をする
ことができ、本実施例に限定されるべきものではないこ
とは当然である。
【0020】
【考案の効果】この考案は、上記一実施例に於て詳述し
たように、方向制御弁の操作状態によってリリーフ弁の
リリーフ設定圧を制御するので、操作方向並びに操作速
度に応じて油圧回路の衝撃を可及的に低下させることが
できる。また、停止時に於ける油圧モータの反転を軽減
することもできる。従って、操作者の疲労度が低下する
とともに、油圧モータの起動/停止が円滑になり、微少
量の操作を容易且つ正確に行うことができ、操作性及び
作業能率の向上に寄与できる実用的価値ある考案であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例を示す油圧モータの駆動回路
図。
【図2】急加速時の制御電流−時間線図とリリーフ設定
圧の変化を示すグラフ。
【図3】緩加速時の制御電流−時間線図とリリーフ設定
圧の変化を示すグラフ。
【図4】急減速時の制御電流−時間線図とリリーフ設定
圧の変化を示すグラフ。
【図5】緩減速時の制御電流−時間線図とリリーフ設定
圧の変化を示すグラフ。
【図6】制御電流に対する電磁比例減圧弁の二次圧の特
性を示すグラフ。
【図7】リリーフ弁制御装置の制御フローチャート。
【図8】主管路の圧力変化を示すグラフ。
【図9】他の実施例を示す油圧モータ駆動回路図。
【図10】従来の油圧モータ駆動回路図。
【図11】従来の油圧モータ駆動回路における主管路の
圧力変化を示すグラフ。
【符号の説明】
1 方向制御弁 2 遠隔制御弁 4 油圧モータ 5,6 主管路 9 操作レバー 13 シャトル弁 14 圧力センサ 15 制御装置 16,17 バイパス管路 18,19 可変圧力リリーフ弁 23 電磁比例減圧弁 24 記憶部 25 演算部 26 出力部 27 制御部 31 操作量検出装置

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 方向制御弁と油圧モータとを接続する2
    本の主管路を、2本のバイパス管路にて接続し、前記2
    本のバイパス管路に夫々リリーフ弁を設け、一方のリリ
    ーフ弁の接続方向を逆にして、両方向へ油圧油をバイパ
    スできるようにした油圧モータ駆動回路に於て、前記リ
    リーフ弁を可変圧力形とし、前記方向制御弁の操作量の
    検出手段と、その検出値から操作方向と操作速度を判断
    する手段と、複数の制御電流−時間線図を設定する記憶
    手段と、操作状態に応じて前記制御電流−時間線図を選
    択する判断手段と、選択された線図に従って制御電流を
    出力する手段と、前記制御電流によって二次圧を制御さ
    れる電磁比例減圧弁とからなり、前記二次圧によって前
    記リリーフ弁のリリーフ設定圧を制御することを特徴と
    する油圧モータ駆動回路に於けるリリーフ弁制御装置。
JP9613191U 1991-11-22 1991-11-22 油圧モータ駆動回路に於けるリリーフ弁制御装置 Expired - Lifetime JP2533382Y2 (ja)

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JP6466824B2 (ja) * 2015-12-04 2019-02-06 日立建機株式会社 油圧モータ制御装置

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