JP2553978Y2 - 建設機械の原動機と油圧回路の制御装置 - Google Patents

建設機械の原動機と油圧回路の制御装置

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JP2553978Y2
JP2553978Y2 JP1992005836U JP583692U JP2553978Y2 JP 2553978 Y2 JP2553978 Y2 JP 2553978Y2 JP 1992005836 U JP1992005836 U JP 1992005836U JP 583692 U JP583692 U JP 583692U JP 2553978 Y2 JP2553978 Y2 JP 2553978Y2
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prime mover
variable displacement
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displacement pump
pump
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幸男 佐古
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Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は建設機械の油圧回路に
関するものであり、特に、原動機により可変容量ポンプ
を駆動する油圧回路の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の建設機械は原動機によって可変容
量ポンプを駆動し、圧力油を各アクチュエータへ圧送し
て作業を行う。一般的には原動機としてディーゼルエン
ジンを使用し、オールスピードカバナで原動機の回転数
を調整する。図3はディーゼルエンジンの回転数Nと出
力トルクTとの関係を示すグラフであり、ディーゼルエ
ンジンの最大トルクTMAX は許容回転数範囲内の略中間
位置のNT にある。
【0003】一般にアクチュエータの操作速度を速くす
るには、原動機の回転数を最高回転数NMAX に近づけ、
可変容量ポンプの回転数を上昇させて吐出量を増加す
る。又、アクチュエータの作動力を大にするには、原動
機の最大トルクTMAX が得られる回転数NT 付近に原動
機の回転数を低下し、可変容量ポンプのトルクを増加す
る。
【0004】然し、通常の建設機械の油圧回路に於いて
は、作業状況に合せてオールスピードカバナを調整する
ことはなく、原動機の最高回転数NMAX と最大トルクを
発生する回転数NT との間に定格回転数NE を設定し、
定格トルクTE を得るようにしている。
【0005】
【考案が解決しようとする課題】従来は、前述したよう
にオールスピードカバナを一定位置に固定し、定格回転
数NT にて原動機を運転しながら可変容量ポンプを駆動
している。従って、オペレータは作業内容に合せて原動
機の回転数を調整できないので、原動機の特性と可変容
量ポンプの能力を有効に発揮できない欠陥があった。
【0006】そこで、建設機械の作業内容に合せてアク
チュエータの操作速度を変更し、又、アクチュエータの
作動力の増減を可能にす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
成するために提案されたものであり、原動機の動力で駆
動される可変容量ポンプを備え、該可変容量ポンプの吐
出圧をアクチュエータへ導出する建設機械の油圧回路に
於いて、油圧回路に可変容量ポンプの吐出圧を検出する
センサーと電磁比例リリーフ弁を設け、原動機に回転数
制御部を取り付け、アクチュエータへの流量を変化させ
る操作レバーの操作量と前記センサーの検出値に基づい
て、電磁比例リリーフ弁のリリーフ圧を増減させるとと
もに、回転数制御部により原動機の回転数を上下動させ
るような制御部を設けたことを特徴とする建設機械の原
動機と油圧回路の制御装置を提供するものである。
【0008】
【作用】アクチュエータの操作速度を速くしたい場合
は、操作レバーの操作量の変化と油圧回路のセンサーの
検出値に基づき、制御部から回転数制御部への指令によ
って原動機の回転数を上昇させる。従って、可変容量ポ
ンプの吐出量が増加し、アクチュエータの操作速度が速
くなる。
【0009】一方、アクチュエータの作動力を大にした
い場合は、操作レバーの操作量の変化と油圧回路のセン
サーの検出値に基づき、制御部から回転数制御部への指
令によって原動機の回転数を最大トルク発生の回転数ま
で下降させるとともに、電磁比例リリーフ圧を増加させ
る。従って、可変容量ポンプの最大吐出圧が上昇して、
アクチュエータの作動力が大となる。
【0010】
【実施例】以下、本考案の一実施例を図1乃至図3に従
って詳述する。図1は建設機械の油圧回路を示したもの
であり、ディーゼルエンジン等の原動機11の動力で可
変容量ポンプ12が駆動され、該可変容量ポンプ12か
ら吐出した圧力油は油路13を通ってアクチュエータの
操作バルブ(図示せず)へ送られる。油路13には可変
容量ポンプ12の吐出圧を検出するセンサー14を設
け、油路13の油圧は電気信号として制御部15へ送ら
れる。油路13から油路16を分岐して電磁比例リリー
フ弁17を設け、前記制御部15からソレノイド18へ
通電することにより電磁比例リリーフ弁17のパイロッ
ト回路19の油圧に対するバランスを調整し、油路13
のリリーフ圧を増減できるように構成する。又、符号2
0はアクチュエータの操作レバーであり、操作レバー2
0の操作量の変化は電気信号として制御部15へ送られ
る。尚、符号21は原動機11の回転数を上下動させる
回転数制御部である。
【0011】次に、可変容量ポンプ12の吐出量Qと吐
出圧Pは次式で表わされる。
【0012】
【数1】
【0013】従って、可変容量ポンプ12の最大吐出量
MAX と最大吐出圧PMAX は次式で表わされる。
【0014】
【数2】
【0015】ここで、qH 及びqL は可変容量ポンプ1
2の構造により自ずから決定される定数であり、ポンプ
の最大吐出量QMAX はポンプの回転数NP に比例し、ポ
ンプの最大吐出圧PMAX はポンプのトルクTP に比例す
る。図2は可変容量ポンプ12の吐出量Qと吐出圧Pの
関係を示したグラフであり、ポンプ1回転当りの吐出量
が最大のとき(qH )にポンプの吐出圧が最小P1とな
り、レギュレータを調整して可変容量ポンプ12の吐出
圧Pを上昇させていくのに伴い吐出量Qが減少し、ポン
プの吐出圧が最大P2 となったときにポンプ1回転当り
の吐出量が最小(qL )となる。
【0016】図3は、前述したとおり、原動機11の回
転数Nと原動機のトルクTの関係を示したグラフであ
り、原動機11の出力W(kw)は次式で表わされる。
【0017】
【数3】
【0018】ここで、ポンプ1回転当りの吐出量qを一
定とすれば、(1式)よりポンプの吐出量はq×NP
なり、ポンプの回転数NP と原動機の回転数Nとは等し
いので、
【0019】
【数4】
【0020】となり、ポンプの吐出圧Pは原動機のトル
クT又はポンプのトルクTP に比例する。従って、図3
に於いてすでに説明したように、原動機の回転数Nを予
め設定した定格回転数NE より上昇すれば、原動機のト
ルクTは定格トルクTE より減少してTS となり、ポン
プのトルクTP も低下する。ここで、ポンプ1回転当り
の最大吐出量qH が変わらなければ、図2に示すよう
に、ポンプの吐出圧はP1 から更に低下してP3 とな
る。そして、原動機の回転数NE が上昇したことからポ
ンプの回転数NP も同時に上昇し(∵NE =NP )、
(1式)から可変容量ポンプ12の最大吐出量QMAX
上昇してアクチュエータの操作速度が速くなる。
【0021】一方、図3に示した原動機の回転数Nを定
格回転数NE より下降して回転数NT にすれば、原動機
のトルクは最大トルクTMAX になり、ポンプのトルクT
P も上昇する。ここで、ポンプ1回転当りの最小吐出量
L が変わらなければ図2に示すように、ポンプの吐出
圧P2 から更に上昇してP4 となる。即ち、エンジンの
回転数Nを低下してポンプのトルクTP を上昇させるこ
とにより、(2式)から可変容量ポンプ12の最大吐出
圧PMAX が上昇し、アクチュエータの作動力を大にする
ことができる。
【0022】上記原理に基づき、以下に述べるように制
御部15にて油圧回路を制御する。先ず、アクチュエー
タの操作レバー20をフルストロークまで操作している
にも拘わらず、負荷トルクがポンプの定格トルクTP
下である場合は、図1に示した制御部15から回転数制
御部21へ電気信号を出力し、センサー14にて油圧を
検出しつつ、負荷トルクが原動機のトルクTE を超えな
い範囲で原動機11の回転数Nを上昇させる。これによ
り、前述したように可変容量ポンプ12の最大吐出量Q
MAX が上昇し、アクチュエータの操作速度が速くなる。
【0023】又、アクチュエータの操作レバー20をフ
ルストロークしているときに、負荷圧力が従来のポンプ
の最大吐出圧PMAX (=P2 )に達している場合は、図
1に示した制御部15から回転数制御部21へ電気信号
を出力し、センサー14にて油圧を検出しつつ、原動機
11の回転数Nを下降して最大トルクTMAX を発生する
回転数NT にして、原動機のトルクTE 並びにポンプの
トルクTP を上昇する。そして、制御部15からソレノ
イド18への通電電圧を上昇して電磁比例リリーフ弁の
リリーフ圧を上昇させる。これにより、油圧回路の最大
圧力PMAX が上昇し、アクチュエータの作動力が極めて
大となる。
【0024】尚、この考案は、この考案の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、この考
案が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【0025】
【考案の効果】この考案は上記一実施例に詳述したよう
に、操作レバーの操作量の変化と油圧回路のセンサーの
検出値に基づき、アクチュエータの操作速度を速くした
い場合には、原動機の回転数を上昇して可変容量ポンプ
の吐出量を増加する。一方、アクチュエータの作動力を
大にしたい場合は、原動機の回転数を最大トルク発生点
まで下降して可変容量ポンプのトルクを上昇させるとと
もに、電磁比例リリーフ弁を調整してリリーフ圧を高く
する。
【0026】斯くして、建設機械の作業内容に合わせ
て、原動機及び可変容量ポンプの能力を有効に利用で
き、作業効率の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例を示す建設機械の油圧回路
図。
【図2】可変容量ポンプの吐出量と吐出圧の関係を示す
グラフ。
【図3】原動機の回転数とトルクの関係を示すグラフ。
【符号の説明】
11 原動機 12 可変容量ポンプ 14 センサー 15 制御部 17 電磁比例リリーフ弁 20 操作レバー 21 回転数制御部

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原動機の動力で駆動される可変容量ポン
    プを備え、該可変容量ポンプの吐出圧をアクチュエータ
    へ導出する建設機械の油圧回路に於いて、油圧回路に可
    変容量ポンプの吐出圧を検出するセンサーと電磁比例リ
    リーフ弁を設け、原動機に回転数制御部を取り付け、ア
    クチュエータへの流量を変化させる操作レバーの操作量
    と前記センサーの検出値に基づいて、電磁比例リリーフ
    弁のリリーフ圧を増減させるとともに、回転数制御部に
    より原動機の回転数を上下動させるような制御部を設け
    たことを特徴とする建設機械の原動機と油圧回路の制御
    装置。
JP1992005836U 1992-02-14 1992-02-14 建設機械の原動機と油圧回路の制御装置 Expired - Lifetime JP2553978Y2 (ja)

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JPH0566303U JPH0566303U (ja) 1993-09-03
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JP4289909B2 (ja) * 2003-03-07 2009-07-01 三輪精機株式会社 油圧ポンプの制御システムおよび荷受台昇降装置
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