JP2615207B2 - Hydraulic drive - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧ショベル等の建設機械の油圧駆動装置に
係わり、特に、流量制御弁の前後差圧を制御する分流補
償弁を備え、これら分流補償弁に、それぞれ、ロードセ
ンシング制御される油圧ポンプの吐出圧力と複数のアク
チュエータの最大負荷圧力との差圧に基づく制御力を付
与し、流量制御弁の前後差圧の目標値を設定する油圧駆
動装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a hydraulic drive device for construction equipment such as a hydraulic excavator, and more particularly, to a hydraulic drive device for controlling a differential pressure across a flow control valve. A hydraulic pressure for applying a control force based on a differential pressure between a discharge pressure of a hydraulic pump controlled by load sensing and a maximum load pressure of a plurality of actuators to the compensating valve to set a target value of a differential pressure across the flow control valve. It relates to a driving device.
近年、油圧ショベル、油圧クレーン等、複数の被駆動
体を駆動する複数の油圧アクチュエータを備えた建設機
械の油圧駆動装置においては、油圧ポンプの吐出圧力を
負荷圧力又は要求流量に連動して制御すると共に、流量
制御弁に関連して圧力補償弁を配置し、この圧力補償弁
で流量制御弁の前後差圧を制御して、複合駆動時の供給
流量を安定して制御することが行われている。このう
ち、油圧ポンプの吐出圧力を負荷圧力に連動して制御す
るものの代表例としてロードセンシング制御がある。2. Description of the Related Art In recent years, in a hydraulic drive device of a construction machine including a plurality of hydraulic actuators for driving a plurality of driven bodies, such as a hydraulic shovel and a hydraulic crane, a discharge pressure of a hydraulic pump is controlled in conjunction with a load pressure or a required flow rate. At the same time, a pressure compensating valve is arranged in relation to the flow control valve, and the pressure compensating valve controls the differential pressure across the flow control valve to stably control the supply flow rate during combined driving. I have. Among them, load sensing control is a typical example of controlling the discharge pressure of the hydraulic pump in conjunction with the load pressure.
ロードセンシング制御とは、油圧ポンプの吐出圧力が
複数の油圧アクチュエータの最大負荷圧力よりも一定値
だけ高くなるよう油圧ポンプの吐出量を制御するもので
あり、これにより油圧アクチュエータの負荷圧力に応じ
て油圧ポンプの吐出量を増減し、経済的な運転が可能と
なる。Load sensing control is to control the discharge amount of the hydraulic pump so that the discharge pressure of the hydraulic pump is higher than the maximum load pressure of the plurality of hydraulic actuators by a certain value. By increasing or decreasing the discharge amount of the hydraulic pump, economical operation becomes possible.
ところで、油圧ポンプの吐出量には上限、即ち最大可
能吐出量があるので、複数のアクチュエータの複合駆動
時、油圧ポンプが最大可能吐出量に達すると、ポンプ吐
出量の不足状態が生じる。このことは一般的に油圧ポン
プのサチュレーションとして知られている。サチュレー
ションが生じると、油圧ポンプから吐出された圧油が低
圧側のアクチュエータに優先的に流れ、高圧側のアクチ
ュエータに十分な圧油が供給されなくなり、複数のアク
チュエータの複合駆動ができなくなる。By the way, since the discharge amount of the hydraulic pump has an upper limit, that is, the maximum possible discharge amount, when the hydraulic pump reaches the maximum possible discharge amount during the combined driving of a plurality of actuators, an insufficient pump discharge state occurs. This is commonly known as hydraulic pump saturation. When the saturation occurs, the pressure oil discharged from the hydraulic pump flows preferentially to the actuator on the low pressure side, and sufficient pressure oil is not supplied to the actuator on the high pressure side, so that the combined driving of a plurality of actuators cannot be performed.
このような問題を解決するため、DE−A1−3422165
(特開昭60−11706号に対応)に記載の油圧駆動装置で
は、流量制御弁の前後差圧を制御する各圧力補償弁に、
前後差圧の目標値を設定するばねの代わりに開弁方向及
び閉弁方向に作用する2つの駆動部を設け、開弁方向に
作用する駆動部に油圧ポンプの吐出圧力を導き、閉弁方
向に作用する駆動部に複数のアクチュエータの最大負荷
圧力を導き、ポンプ吐出圧力と最大負荷圧力との差圧に
基づく制御力を開弁方向に作用させ、この制御力で前後
差圧の目標値を定めるようにしている。この構成によ
り、油圧ポンプのサチュレーションが生じると、これに
対応してポンプ吐出圧力と最大負荷圧力との差圧が減少
するので、各圧力補償弁における流量制御弁の前後差圧
の目標値も小さくなり、低圧側アクチュエータに係わる
圧力補償弁が更に絞られ、油圧ポンプからの圧油が低圧
側アクチュエータに優先的に流れることが阻止される。
これにより、油圧ポンプからの圧油は流量制御弁の要求
流量(弁開度)の割合に応じて分流されて複数のアクチ
ュエータに供給され、適切な複合駆動が可能となる。な
お、この構成では、圧力補償弁は結果的に、油圧ポンプ
の吐出状態の如何に係わらず、油圧ポンプからの圧油を
確実に分流して複数のアクチュエータに供給する機能を
果しており、本明細書中ではこの機能を便宜上「分流補
償」と呼び、圧力補償弁を「分流補償弁」と呼ぶ。In order to solve such a problem, DE-A1-3422165
In the hydraulic drive device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-11706, each pressure compensating valve for controlling the differential pressure across the flow control valve is
Instead of a spring for setting the target value of the differential pressure, two driving units acting in the valve opening direction and the valve closing direction are provided, and the discharge pressure of the hydraulic pump is guided to the driving unit acting in the valve opening direction, and the valve closing direction is set. The maximum load pressure of the plurality of actuators is guided to the drive unit acting on the actuator, and a control force based on the differential pressure between the pump discharge pressure and the maximum load pressure is applied in the valve opening direction. It is determined. With this configuration, when saturation of the hydraulic pump occurs, the differential pressure between the pump discharge pressure and the maximum load pressure correspondingly decreases, so that the target value of the differential pressure across the flow control valve in each pressure compensating valve also decreases. Accordingly, the pressure compensating valve relating to the low pressure side actuator is further throttled, and the pressure oil from the hydraulic pump is prevented from flowing preferentially to the low pressure side actuator.
Thereby, the pressure oil from the hydraulic pump is diverted in accordance with the ratio of the required flow rate (valve opening) of the flow control valve and supplied to a plurality of actuators, thereby enabling appropriate combined driving. In this configuration, as a result, the pressure compensating valve has a function of reliably shunting the pressure oil from the hydraulic pump and supplying it to the plurality of actuators regardless of the discharge state of the hydraulic pump. In this document, this function is called “shunt compensation” for convenience, and the pressure compensation valve is called “shunt compensation valve”.
ところで、この従来の油圧駆動装置においては、各分
流補償弁は、流量制御弁の前後差圧の目標値として、ロ
ードセンシング制御される油圧ポンプの吐出圧力と複数
のアクチュエータの最大負荷圧力との差圧に基づく制御
力を付与しており、このため、全ての駆動部の受圧面積
を同じとすれば、各分流補償弁に付与される制御力は同
じとなり、全ての分流補償弁の圧力補償特性は同じとな
る。このため、例えば、2つ以上のアクチュエータを同
時に駆動する複合操作を行なった場合、複合操作のアク
チュエータの組み合わせに係わらず、アクチュエータに
供給される流量の配分の割合、即ち分流比が流量制御弁
の開度比に応じて一義的に定まり、複合操作の種類によ
っては一方のアクチュエータへの流量の配分が多すぎた
り、又は少なすぎたりし、操作性及び/又は作業効率が
低下するという問題があった。By the way, in this conventional hydraulic drive device, each of the branch flow compensating valves sets a difference between the discharge pressure of the hydraulic pump to be subjected to load sensing control and the maximum load pressure of the plurality of actuators as a target value of the differential pressure across the flow control valve. The control force based on the pressure is applied, so that if the pressure receiving areas of all the drive units are the same, the control force applied to each of the shunt compensating valves is the same, and the pressure compensation characteristics of all the shunt compensating valves Is the same. For this reason, for example, when performing a composite operation of simultaneously driving two or more actuators, the distribution ratio of the flow rate supplied to the actuators, that is, the distribution ratio, of the flow control valve does not depend on the combination of the actuators of the composite operation. It is uniquely determined according to the opening ratio, and depending on the type of compound operation, the flow rate distribution to one actuator is too large or too small, and there is a problem that operability and / or work efficiency is reduced. Was.
本発明の目的は、分流補償弁に個別の圧力補償特性を
与えることができ、操作性及び/又は作業効率を改善す
ることのできる建設機械の油圧駆動装置を提供すること
である。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hydraulic drive device for a construction machine that can provide individual pressure compensation characteristics to a flow compensating valve and improve operability and / or work efficiency.
上記目的を達成するため、本発明によれば、油圧ポン
プと、前記油圧ポンプから供給される圧油によって駆動
される少なくとも第1及び第2の油圧アクチュエータ
と、これら第1及び第2のアクチュエータに供給される
圧油の流れをそれぞれ制御する第1及び第2の流量制御
弁と、これら第1及び第2の流量制御弁の入口と出口の
間に生じる第1の差圧をそれぞれ制御する第1及び第2
の分流補償弁と、前記油圧ポンプの吐出圧力と前記第1
及び第2のアクチュエータの最大負荷圧力との第2の差
圧に応答して油圧ポンプから吐出される圧油の流量を制
御する吐出量制御手段とを備え、前記第1及び第2の分
流補償弁は、それぞれ、前記第2の差圧に基づく制御力
を対応する分流補償弁に付与し、前記第1の差圧の目標
値を設定する駆動手段を有する建設機械の油圧駆動装置
において、前記油圧ポンプの吐出圧力と前記第1及び第
2のアクチュエータの最大負荷圧力とから前記第2の差
圧を求める第1の手段と、少なくとも前記第1の手段で
求めた第2の差圧に基づいて、前記第1及び第2の分流
補償弁のそれぞれの駆動手段が付与すべき制御力の値と
して個別の値を演算する第2の手段と、前記第1及び第
2の分流補償弁のそれぞれに対応して設けられた第1及
び第2の制御圧力発生手段であって、それぞれ、前記第
2の手段で求めた個別の値に応じた制御圧力を発生し、
これを前記第1及び第2の分流補償弁の駆動手段にそれ
ぞれ出力する前記第1及び第2の制御圧力発生手段とを
有することを特徴とする油圧駆動装置が提供される。In order to achieve the above object, according to the present invention, a hydraulic pump, at least first and second hydraulic actuators driven by pressure oil supplied from the hydraulic pump, and a first and a second actuator are provided. First and second flow control valves for controlling the flow of the supplied pressure oil, respectively, and a first differential pressure for controlling a first differential pressure generated between an inlet and an outlet of the first and second flow control valves, respectively. 1st and 2nd
And the discharge pressure of the hydraulic pump and the first
And discharge amount control means for controlling a flow rate of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump in response to a second differential pressure between the maximum load pressure of the second actuator and the first and second branch flow compensation. The valve is a hydraulic drive device for a construction machine having a drive unit configured to apply a control force based on the second differential pressure to a corresponding shunt compensation valve and set a target value of the first differential pressure. A first means for obtaining the second differential pressure from a discharge pressure of a hydraulic pump and a maximum load pressure of the first and second actuators, and at least a second differential pressure obtained by the first means. A second means for calculating an individual value as a value of the control force to be applied by each drive means of the first and second flow dividing compensation valves; and And second control pressures provided corresponding to A raw unit, respectively, a control pressure corresponding to the individual values obtained in the second means occurs,
There is provided a hydraulic drive device having the first and second control pressure generating means for outputting the control pressure to the drive means for the first and second flow compensating valves, respectively.
本発明の一側面において、前記第2の手段は、前記第
1の手段で求めた第2の差圧と前記第1及び第2の分流
補償弁に対応して予め設定した第1及び第2の関数とか
ら、前記第2の差圧に対応する第1及び第2の制御力の
値を求める第1の演算手段を有してもよい。In one aspect of the present invention, the second means comprises a first and a second preset pressure corresponding to the second differential pressure determined by the first means and the first and second flow compensating valves. And a first calculating means for obtaining values of the first and second control forces corresponding to the second differential pressure from the following function:
このとき、第1のアクチュエータが慣性負荷を駆動す
るアクチュエータであり、第2のアクチュエータが通常
の負荷を駆動するアクチュエータである場合には、好ま
しくは、前記第1及び第2の関数は、前記第2の差圧が
減少するにつれて前記第1の差圧の目標値が減少しかつ
その減少割合が両者で異なるように第2の差圧と第1及
び第2の制御力の値との関係が定められている。At this time, when the first actuator is an actuator that drives an inertial load and the second actuator is an actuator that drives a normal load, preferably, the first and second functions are The relationship between the second differential pressure and the values of the first and second control forces is such that the target value of the first differential pressure decreases as the differential pressure of No. 2 decreases and the rate of decrease differs between the two. Stipulated.
第1のアクチュエータが慣性負荷を駆動するアクチュ
エータであり、第2のアクチュエータが通常の負荷を駆
動するアクチュエータである場合には、好ましくは、少
なくとも前記第1のアクチュエータに係わる前記第1の
関数は、前記第2の差圧が所定値を越えて増大すると前
記第1の差圧の目標値の増大が抑制されるように第2の
差圧と第1の制御力の値との関係が定められている。When the first actuator is an actuator for driving an inertial load and the second actuator is an actuator for driving a normal load, preferably, at least the first function related to the first actuator is: The relationship between the second differential pressure and the value of the first control force is determined so that when the second differential pressure exceeds a predetermined value, an increase in the target value of the first differential pressure is suppressed. ing.
第1及び第2のアクチュエータが走行用のアクチュエ
ータである場合には、好ましくは、前記第1及び第2の
関数は、共に、前記第1の差圧の目標値が前記第2の差
圧よりも大きくなるように第2の差圧と第1及び第2の
制御力の値との関係が定められている。When the first and second actuators are actuators for traveling, preferably, both the first and second functions are such that the target value of the first differential pressure is greater than the second differential pressure. The relationship between the second differential pressure and the values of the first and second control forces is determined so that the pressure difference also increases.
第1のアクチュエータが走行用のアクチュエータの1
つであり、第2のアクチュエータが掘削作業用のアクチ
ュエータである場合には、好ましくは、前記第2の手段
は、前記第1の関数から求めた第1の制御力の値の変化
に対しては比較的大きな時間遅れを与え、前記第2の関
数から求めた第2の制御力の値の変化に対しては比較的
小さな時間遅れを与える第2の演算手段を更に有してい
る。The first actuator is one of the actuators for traveling.
In the case where the second actuator is an actuator for excavation work, preferably, the second means is configured to detect a change in the value of the first control force obtained from the first function. Further comprises a second calculating means for giving a relatively large time delay and giving a relatively small time delay to a change in the value of the second control force obtained from the second function.
第1のアクチュエータが油圧モータであり、第2のア
クチュエータが油圧シリンダである場合には、本発明の
油圧駆動装置は、好ましくは、前記油圧ポンプから吐出
される圧油の温度を検出する第3の手段を更に有し、前
記第2の手段は、前記第3の手段で検出した圧油の温度
と予め設定した第3の関数とから温度補正係数を求める
第3の演算手段と、前記第2の関数から求めた第2の制
御力の値と前記温度補正係数との演算を行ない、第2の
制御力の値を補正する第4の演算手段とを更に有してい
る。In the case where the first actuator is a hydraulic motor and the second actuator is a hydraulic cylinder, the hydraulic drive device of the present invention preferably has a third function of detecting the temperature of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump. Means, wherein the second means calculates a temperature correction coefficient from the pressure oil temperature detected by the third means and a third function set in advance; and And a fourth calculating means for calculating the value of the second control force obtained from the function of 2 and the temperature correction coefficient to correct the value of the second control force.
本発明の他の側面においては、本発明の油圧駆動装置
は、外部より操作され、前記第1及び第2のアクチュエ
ータの駆動により行われる作業の種類又は作業の内容に
応じた選択指令信号を出力する第4の手段を更に有し、
前記第2の手段は、前記第1の手段で求めた第2の差圧
と、前記第1及び第2の分流補償弁に対応してそれぞれ
予め設定した第4及び第5の関数と、前記第4の手段か
ら出力された選択指令信号とから第3及び第4の制御力
の値を求める第5の演算手段を有していてもよい。In another aspect of the present invention, the hydraulic drive device of the present invention is operated from the outside and outputs a selection command signal according to the type of work or the content of work performed by driving the first and second actuators. Further comprising a fourth means for performing
The second means includes: a second differential pressure obtained by the first means; fourth and fifth functions respectively set in advance corresponding to the first and second branch flow compensating valves; There may be provided a fifth calculating means for obtaining values of the third and fourth control forces from the selection command signal outputted from the fourth means.
この場合、好ましくは、前記第5の演算手段は、前記
第4及び第5の関数としてそれぞれ特性の異なる複数の
関数を備え、前記第4の手段から出力された選択指令信
号に応じてそれぞれ複数の関数のうちの1つを選択し、
前記第1の手段で求めた第2の差圧と選択された関数と
からその第2の差圧に対応する第3及び第4の制御力の
値を求める。In this case, preferably, the fifth arithmetic means includes a plurality of functions having different characteristics as the fourth and fifth functions, respectively, and a plurality of functions are provided in accordance with the selection command signal output from the fourth means. Select one of the functions
From the second differential pressure obtained by the first means and the selected function, third and fourth control force values corresponding to the second differential pressure are obtained.
本発明の更に他の側面において、第1のアクチュエー
タが慣性負荷を駆動するアクチュエータであり、第2の
アクチュエータが通常の負荷を駆動するアクチュエータ
である場合、本発明の油圧駆動装置は、前記油圧ポンプ
の吐出圧力を検出する第5の手段を更に有し、前記第2
の手段は、前記第1の手段で求めた第2の差圧と予め設
定した第6の関数とからその第2の差圧に対応する第5
の制御力の値を求め、これを前記第1の分流補償弁の駆
動手段が付与すべき制御力の値とする第6の演算手段
と、前記第5の手段で検出した吐出圧力と予め設定した
第7の関数とから該吐出圧力を所定値に保持する第6の
制御力の値を求め、前記第5の制御力と第6の制御力の
うち前記第1の差圧の目標値が大きくなる方を前記第2
の分流補償弁の駆動手段が付与すべき制御力の値とする
第7の演算手段とを有していてもよい。In still another aspect of the present invention, when the first actuator is an actuator for driving an inertial load and the second actuator is an actuator for driving a normal load, the hydraulic drive device according to the present invention includes the hydraulic pump 5th means for detecting the discharge pressure of
Means for obtaining a fifth pressure corresponding to the second differential pressure from the second differential pressure obtained by the first means and a preset sixth function.
A sixth calculating means for determining the value of the control force of the above, and using this as a value of the control force to be applied by the driving means of the first branching compensation valve; and setting the discharge pressure detected by the fifth means in advance. A value of a sixth control force for holding the discharge pressure at a predetermined value is obtained from the obtained seventh function, and the target value of the first differential pressure is different between the fifth control force and the sixth control force. The larger one is the second
And a seventh calculating unit that sets the value of the control force to be applied by the driving unit of the shunt compensation valve.
この場合、本発明の油圧駆動装置は、外部より操作さ
れ、前記吐出圧力の所定値に係わる選択指令信号を出力
する第6の手段を更に有し、前記第7の演算手段は、前
記選択指令信号により前記第7の関数の特性を変更し、
前記吐出圧力の所定値を変更可能としてもよい。In this case, the hydraulic drive device of the present invention further includes sixth means which is externally operated and outputs a selection command signal relating to the predetermined value of the discharge pressure, and wherein the seventh calculation means is configured to output the selection command Changing the characteristics of the seventh function by a signal;
The predetermined value of the discharge pressure may be changeable.
更に、本発明の他の側面において、第1のアクチュエ
ータが慣性負荷を駆動するアクチュエータであり、第2
のアクチュエータが通常の負荷を駆動するアクチュエー
タである場合、本発明の油圧駆動装置は、前記第1のア
クチュエータの駆動を検出する第7の手段と、前記第1
の分流補償弁を通って供給される圧油の流量増加速度を
設定する第8の手段とを更に有し、前記第2の手段は、
前記第1の手段で求めた第2の差圧と予め設定した第8
の関数とからその第2の差圧に対応する第7の制御力の
値を求め、これを前記第2の分流補償弁の駆動手段が付
与すべき制御力の値とする第8の演算手段と、前記第7
の手段で前記第1のアクチュエータの駆動の開始が検出
されたときに、前記第7の制御力の値を目標値として前
記流量増加速度に対応する変化量以下の速度で変化する
第8の制御力の値を求め、この第8の制御力を前記第1
の分流補償弁の駆動手段が付与すべき制御力の値とする
第9の演算手段とを有していてもよい。Further, in another aspect of the present invention, the first actuator is an actuator for driving an inertial load, and the second actuator is
When the actuator of the first type is an actuator for driving a normal load, the hydraulic drive device of the present invention comprises: a seventh unit for detecting the drive of the first actuator;
Eighth means for setting a rate of increase in the flow rate of the pressure oil supplied through the diversion compensating valve of the above, wherein the second means comprises:
The second differential pressure obtained by the first means and a preset eighth pressure
The value of the seventh control force corresponding to the second differential pressure is obtained from the function of the above equation, and this value is used as the value of the control force to be applied by the drive means of the second branching compensation valve. And the seventh
When the start of the driving of the first actuator is detected by the means, the eighth control which changes at a speed equal to or less than a change amount corresponding to the flow rate increasing speed with the value of the seventh control force as a target value. The value of the force is obtained, and this eighth control force is
And a ninth calculating unit that sets the value of the control force to be applied by the driving unit of the shunt compensation valve.
この場合、本発明の油圧駆動装置は、前記第2のアク
チュエータの駆動を検出する第9の手段を更に有し、前
記第9の演算手段は、前記第7及び第9の手段により前
記第1及び第2のアクチュエータの駆動の開始が検出さ
れたときに前記第8の制御力の値を求めてもよい。In this case, the hydraulic drive device of the present invention further includes ninth means for detecting the drive of the second actuator, and the ninth arithmetic means uses the seventh and ninth means to perform the first operation. The value of the eighth control force may be obtained when the start of driving of the second actuator is detected.
本発明の更に他の側面において、本発明の油圧駆動装
置は、前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する第10の手段
を更に有し、前記第2の手段は、前記第1の手段で求め
た第2の差圧からその差圧を一定に保持する油圧ポンプ
の差圧目標吐出量を演算する第10の演算手段と、前記第
10の手段で検出した吐出圧力と予め設定した油圧ポンプ
の入力制限関数から油圧ポンプの入力制限目標吐出量を
演算する第11の演算手段と、前記差圧目標吐出量と入力
制限目標吐出量の偏差を求める第13の演算手段と、前記
差圧目標吐出量と入力制限目標吐出量のうち入力制限目
標吐出量が油圧ポンプの吐出量目標値として選択された
ときに、前記目標吐出量の偏差に基づいて、前記第1及
び第2の分流補償弁のそれぞれの駆動手段が付与すべき
制御力の値として個別の値を演算する第13の演算手段と
を有していてもよい。In still another aspect of the present invention, the hydraulic drive device of the present invention further includes a tenth means for detecting a discharge pressure of the hydraulic pump, wherein the second means is determined by the first means. A tenth calculating means for calculating, from the second differential pressure, a target differential pressure discharge amount of the hydraulic pump for maintaining the differential pressure constant;
Eleventh calculating means for calculating an input restriction target discharge amount of the hydraulic pump from the discharge pressure detected by the means of 10 and a preset input restriction function of the hydraulic pump, and calculating the differential pressure target discharge amount and the input restriction target discharge amount. A thirteenth calculating means for calculating a deviation, wherein when the input restricted target discharge amount is selected as the discharge amount target value of the hydraulic pump among the differential pressure target discharge amount and the input restricted target discharge amount, the deviation of the target discharge amount And a thirteenth calculating means for calculating an individual value as a value of the control force to be applied by each of the driving means of the first and second flow compensating valves based on the above.
本発明のなお更に他の側面において、好ましくは本発
明の油圧駆動装置は、前記第1及び第2の分流補償弁に
設けられ、これら分流補償弁をそれぞれ開弁方向に付勢
する、最初に述べた駆動手段とは別の駆動手段と、この
別の駆動手段にほぼ一定の共通のパイロット圧力を導く
パイロット圧力供給手段とを更に有し、前記最初に述べ
た駆動手段は、それぞれ、前記第1及び第2の分流補償
弁を閉弁方向に付勢する側に配置されている。In still another aspect of the present invention, preferably, the hydraulic drive device of the present invention is provided on the first and second flow compensating valves, and urges each of the flow compensating valves in the valve opening direction. The driving means further includes a driving means different from the driving means described above, and a pilot pressure supply means for introducing a substantially constant common pilot pressure to the other driving means. It is arranged on the side that urges the first and second branch flow compensating valves in the valve closing direction.
このように構成した本発明においては、第2の手段に
より、第2の差圧に基づいて第1及び第2の分流補償弁
のそれぞれの駆動手段が付与すべき制御力の値として個
別の値を演算し、第1及び第2の制御圧力発生手段にお
いてこれら個別の値に応じた制御圧力を発生させ、これ
を第1及び第2の分流補償弁の駆動手段にそれぞれ出力
する。これにより、第1及び第2の分流補償弁には個別
の圧力補償特性が与えられ、第1及び第2のアクチュエ
ータを同時に駆動する複合操作に際して、アクチュエー
タの種類に応じた最適の分流比が得られ、操作性及び/
又は作業効率を改善することができる。In the present invention thus configured, the second means separates individual values as control force values to be applied by the respective driving means of the first and second branching compensation valves based on the second differential pressure. Is calculated in the first and second control pressure generation means, and the control pressure is generated in accordance with these individual values, and the control pressure is output to the drive means of the first and second flow compensating valves, respectively. Thereby, the first and second shunt compensation valves are provided with individual pressure compensation characteristics, and in the combined operation of simultaneously driving the first and second actuators, an optimum shunt ratio according to the type of the actuator is obtained. Operability and / or
Or work efficiency can be improved.
以下、本発明の好適実施例を油圧ショベルに適用され
た場合につき、図面を参照して説明する。Hereinafter, a case where a preferred embodiment of the present invention is applied to a hydraulic excavator will be described with reference to the drawings.
第1の実施例 まず、本発明の第1の実施例を第1図〜第3図により
説明する。First Embodiment First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第1図において、本実施例の油圧ショベルに適用され
た油圧駆動装置は、原動機21と、原動機21によって駆動
される1つの可変容量型の油圧ポンプ、即ち主ポンプ22
と、主ポンプ22から吐出される圧油によって駆動される
複数のアクチュエータ、即ち旋回モータ23、左走行モー
タ24、右走行モータ25、ブームシリンダ26、アームシリ
ンダ27、及びバケットシリンダ28と、これら複数のアク
チュエータのそれぞれに供給される圧油の流れを制御す
る流量制御弁、即ち旋回用方向切換弁29、左走行用方向
切換弁30、右走行用方向切換弁31、ブーム用方向切換弁
32、アーム用方向切換弁33、バケット用方向切換弁34
と、これら流量制御弁に対応してその上流に配置され、
流量制御弁の入口と出口の間に生じる差圧、即ち流量制
御弁の前後差圧ΔPv1,ΔPv2,ΔPv3,ΔPv4,ΔPv5,ΔPv6
をそれぞれ制御する圧力補償弁、即ち分流補償弁35,36,
37,38,39,40とを備えている。In FIG. 1, a hydraulic drive device applied to the hydraulic excavator of the present embodiment includes a prime mover 21 and one variable displacement hydraulic pump driven by the prime mover 21, that is, a main pump 22.
And a plurality of actuators driven by pressurized oil discharged from the main pump 22, namely, a swing motor 23, a left running motor 24, a right running motor 25, a boom cylinder 26, an arm cylinder 27, and a bucket cylinder 28, Flow control valves for controlling the flow of the pressure oil supplied to each of the actuators, that is, the turning direction switching valve 29, the left traveling direction switching valve 30, the right traveling direction switching valve 31, the boom direction switching valve
32, arm directional switching valve 33, bucket directional switching valve 34
And are arranged upstream thereof corresponding to these flow control valves,
The differential pressure generated between the inlet and the outlet of the flow control valve, that is, the differential pressure ΔPv1, ΔPv2, ΔPv3, ΔPv4, ΔPv5, ΔPv6 of the flow control valve.
Pressure compensating valves, that is, shunt compensating valves 35, 36,
37,38,39,40.
また、本実施例の油圧駆動装置は、主ポンプ22が最大
可能吐出量に達するまでの範囲で、主ポンプ22の吐出圧
力Psとアクチュエータ23〜28の最大負荷圧力Pamaxとの
差圧ΔPLSに応答して吐出圧力Psがその差圧ΔPLSより
も一定値だけ高くなるように主ポンプ22の吐出量を制御
する、ロードセンシング制御方式の吐出量制御装置41を
備えている。Further, the hydraulic drive device of the present embodiment responds to the differential pressure ΔPLS between the discharge pressure Ps of the main pump 22 and the maximum load pressure Pamax of the actuators 23 to 28 within a range until the main pump 22 reaches the maximum possible discharge amount. In addition, a load sensing control type discharge amount control device 41 is provided which controls the discharge amount of the main pump 22 so that the discharge pressure Ps becomes higher than the differential pressure ΔPLS by a constant value.
流量制御弁29〜34には、それぞれ、アクチュエータ23
〜28の駆動時にそれらの負荷圧力を取り出すためのチェ
ック弁42a,42b,42c,42d,42e,42fを備えた負荷ライン43
a,43b,43c,43d,43e,43fが接続され、これら負荷ライン4
3a〜43fは更に共通の最大負荷ライン44に接続されてい
る。Each of the flow control valves 29 to 34 has an actuator 23
Load lines 43 with check valves 42a, 42b, 42c, 42d, 42e, 42f for taking out their load pressure when driving ~ 28
a, 43b, 43c, 43d, 43e, 43f are connected and these load lines 4
3a to 43f are further connected to a common maximum load line 44.
分流補償弁35〜40はそれぞれ次のように構成されてい
る。分流補償弁35は、旋回用方向切換弁29の出口圧力が
導かれ、分流補償弁35の弁体を開弁方向に付勢する駆動
部35aと、旋回用方向切換弁29の入口圧力が導かれ、分
流補償弁35の弁体を閉弁方向に付勢する駆動部35bと、
分流補償弁35の弁体を力fで開弁方向に付勢するばね45
と、パイロットライン51aを介して後述する制御圧力Pc1
が導かれ、分流補償弁35の弁体を閉弁方向に制御力Fc1
で付勢する駆動部35cとを備え、駆動部35a,35bにより分
流補償弁35の弁体に旋回用方向切換弁29の前後差圧ΔPv
1に基づく第1の制御力が閉弁方向に付与され、ばね45
と駆動部35cとにより分流補償弁35の弁体に第2の制御
力f−Fc1が開弁方向に付与され、第1の制御力と第2
の制御力のバランスにより分流補償弁35の絞り量が定ま
り、旋回用方向切換弁23の前後差圧ΔPv1が制御され
る。ここで、第2の制御力f−Fc1は旋回用方向切換弁2
3の前後差圧ΔPv1の目標値を設定する値となる。Each of the branch flow compensating valves 35 to 40 is configured as follows. The branch pressure compensating valve 35 is guided by the outlet pressure of the turning direction switching valve 29, and is driven by the driving unit 35a that urges the valve body of the branch flow compensating valve 35 in the valve opening direction and the inlet pressure of the turning direction switching valve 29. A driving unit 35b for urging the valve body of the branch flow compensating valve 35 in the valve closing direction;
A spring 45 for urging the valve body of the branch flow compensating valve 35 in the valve opening direction with a force f.
And a control pressure Pc1 described later via the pilot line 51a.
Is introduced, and the control force Fc1 is moved in the valve closing direction of the shunt compensation valve 35 in the valve closing direction.
And a driving unit 35c biased by the driving unit 35a.
1 is applied in the valve closing direction, and a spring 45
The second control force f-Fc1 is applied to the valve body of the branch flow compensating valve 35 in the valve opening direction by the drive unit 35c and the first control force and the second control force.
The throttle amount of the diversion compensating valve 35 is determined by the balance of the control forces, and the differential pressure ΔPv1 across the turning direction switching valve 23 is controlled. Here, the second control force f-Fc1 is the turning direction switching valve 2
This is a value for setting the target value of the differential pressure ΔPv1 of 3 before and after.
その他の分流補償弁36〜40も同様に構成されている。
即ち、分流補償弁36〜40は、それらの弁体を流量制御弁
30〜34の前後差圧ΔPv2〜ΔPv6に基づく第1の制御力で
それぞれ付勢する対向する駆動部36a,36b;37a,37b;38a,
38b;39a,39b;40a,40bと、力fで弁体を開弁方向に付勢
するばね46,47,58,59,50と、パイロットライン51b,51c,
51d,51e,51fを介して同様に後述する制御圧力Pc2,Pc3,P
c4,Pc5,Pc6が導かれ、それぞれの弁体を制御力Fc2,Fc3,
Fc4,Fc5,Fc6で閉弁方向に付勢する駆動部36c,37c,38c,3
9c,40cとを備えている。The other diversion compensating valves 36 to 40 are similarly configured.
In other words, the branch flow compensating valves 36 to 40
Opposing driving units 36a, 36b; 37a, 37b; 38a, each of which is energized by the first control force based on the front-back differential pressure ΔPv2 to ΔPv6 of 30 to 34,
38b; 39a, 39b; 40a, 40b, springs 46, 47, 58, 59, 50 for urging the valve body in the valve opening direction with a force f, and pilot lines 51b, 51c,
Control pressures Pc2, Pc3, P similarly described later via 51d, 51e, 51f
c4, Pc5, Pc6 are guided, and control force Fc2, Fc3,
Drive units 36c, 37c, 38c, 3 that urge in the valve closing direction at Fc4, Fc5, Fc6
9c and 40c.
吐出量制御装置41は、主ポンプ22の斜板22aを駆動
し、押しのけ容積を制御する油圧シリンダ装置52と、油
圧シリンダ装置52の変位を制御する制御弁53とからな
り、制御弁53は、主ポンプ22の吐出圧力Psとアクチュエ
ータ23〜28の最大負荷圧力Pamaxとの差圧ΔPLSを設定
するばね54と、アクチュエータ23〜28の最大負荷圧力Pa
maxが管路55を介して導かれる駆動部56と、主ポンプ22
の吐出圧力Psが管路57を介して導かれる駆動部58とを備
えている。最大負荷圧力Pamaxが上昇すると、それに応
答して制御弁53が図示左方に駆動され、油圧シリンダ装
置52を図示左方に駆動し、主ポンプ22の押しのけ容積を
増大させて吐出量を増大させる。これにより、主ポンプ
22の吐出圧力Psはばね54により定まる一定の値だけ高い
圧力に保持される。The discharge amount control device 41 includes a hydraulic cylinder device 52 that drives the swash plate 22a of the main pump 22 to control the displacement, and a control valve 53 that controls the displacement of the hydraulic cylinder device 52. A spring 54 for setting a pressure difference ΔPLS between the discharge pressure Ps of the main pump 22 and the maximum load pressure Pamax of the actuators 23 to 28, and a maximum load pressure Pa of the actuators 23 to 28
a drive 56 in which max is guided via line 55 and a main pump 22
And a drive unit 58 through which the discharge pressure Ps is guided through a conduit 57. When the maximum load pressure Pamax increases, the control valve 53 is driven to the left in the drawing in response thereto, and the hydraulic cylinder device 52 is driven to the left in the drawing to increase the displacement of the main pump 22 to increase the discharge amount. . This allows the main pump
The discharge pressure Ps of 22 is maintained at a higher pressure by a constant value determined by the spring 54.
そして、本実施例の油圧駆動装置は、更に、主ポンプ
22の吐出圧力Psとアクチュエータ23〜28の最大負荷圧力
Pamaxとを導入し、両者の差圧ΔPLSを検出し、対応す
る電気信号X1を出力する差圧検出器59と、主ポンプ22よ
り吐出される圧油の温度Thを検出し、対応する電気信号
X2を出力する温度検出器60と、差圧検出器60及び温度検
出器61からの電気信号X1,X2を入力し、検出した差圧Δ
PLS及び油温Thに基づいて上述した制御力Fc1〜Fc6の値
を演算し、対応する電気信号a,b,c,d,e,fを出力するコ
ントローラ61と、分流補償弁35〜40に対応して設けら
れ、コントローラ61からの電気信号a,b,c,d,e,fをそれ
ぞれ入力する電磁比例減圧弁62a,62b,62c,62d,62e,62
f、電磁比例減圧弁62a〜62fにパイロット圧を供給する
パイロットポンプ63、及びこのパイロットポンプ63から
出力されるパイロット圧の大きさを規定するリリーフ弁
64を含む制御圧力発生回路65とを備えている。電磁比例
減圧弁62a〜62fは電気信号a〜fにより作動し、コント
ローラ61で演算した制御力Fc1〜Fc6の値に応じた制御圧
力Pc1〜Pc6を発生し、これをパイロットライン51a〜51f
を介して分流補償弁35〜40の駆動部35c〜40cにそれぞれ
出力する。The hydraulic drive device according to the present embodiment further includes a main pump
22 discharge pressure Ps and maximum load pressure of actuators 23 to 28
And a differential pressure detector 59 that detects the pressure difference ΔPLS between the two and outputs a corresponding electric signal X1, and detects the temperature Th of the pressure oil discharged from the main pump 22, and detects the corresponding electric signal.
A temperature detector 60 that outputs X2 and electric signals X1 and X2 from the differential pressure detector 60 and the temperature detector 61 are input, and the detected differential pressure Δ
The controller 61 calculates the values of the above-described control forces Fc1 to Fc6 based on the PLS and the oil temperature Th, and outputs the corresponding electric signals a, b, c, d, e, f, and the shunt compensation valves 35 to 40. Electromagnetic proportional pressure-reducing valves 62a, 62b, 62c, 62d, 62e, 62 respectively provided correspondingly and inputting electric signals a, b, c, d, e, f from the controller 61.
f, a pilot pump 63 that supplies a pilot pressure to the electromagnetic proportional pressure reducing valves 62a to 62f, and a relief valve that regulates the magnitude of the pilot pressure output from the pilot pump 63
And a control pressure generation circuit 65 including a control pressure generation circuit 64. The electromagnetic proportional pressure reducing valves 62a to 62f are operated by the electric signals a to f to generate control pressures Pc1 to Pc6 corresponding to the values of the control forces Fc1 to Fc6 calculated by the controller 61, and to generate the control pressures Pc1 to Pc6 by using the pilot lines 51a to 51f.
To the drive units 35c to 40c of the branch flow compensation valves 35 to 40, respectively.
電磁比例減圧弁62a〜62f及びリリーフ弁64は、好まし
くは2点鎖線66で示すように、1つのブロックに集合体
として構成してある。The electromagnetic proportional pressure reducing valves 62a to 62f and the relief valve 64 are preferably configured as an aggregate in one block as indicated by a two-dot chain line 66.
コントローラ61は、第2図に示すように、電気信号X
1,X2を入力する入力部70と、記憶部71と、記憶部71に記
憶した関数データを用い、同記憶部に記憶した制御プロ
グラムにしたがって制御力Fc1〜Fc6の値を求める演算を
行なう演算部72と、演算部72で求めた制御力の値を電気
信号a〜fとして出力する出力部73とを備えている。The controller 61, as shown in FIG.
1, an input unit 70 for inputting X2, a storage unit 71, and an operation for calculating the values of the control forces Fc1 to Fc6 according to the control program stored in the storage unit using the function data stored in the storage unit 71. It includes a unit 72 and an output unit 73 that outputs the value of the control force obtained by the calculation unit 72 as electric signals a to f.
コントローラ61の演算部72で行われる演算の内容を機
能ブロック図で第3図に示す。図中、ブロック80〜85
は、分流補償弁35〜40に対応して設けられ、差圧ΔPLS
と制御力Fc1〜Fc6との関数関係を含む関数データを予め
記憶した関数ブロックであり、これら関数ブロックから
そのときの電気信号X1に基づく差圧ΔPLSに対応する制
御力の値Fc1〜Fc6を求める。ブロック86は油温Thと補正
係数Kとの関数関係を含む関数データを予め記憶した温
度補正用の関数ブロックであり、この関数ブロック86か
ら電気信号X2に基づく油温Thに対応する補正係数Kを求
める。関数ブロック86で求めた補正係数Kは、乗算ブロ
ック87,88,89において関数ブロック83,84,85で求めた制
御力Fc4〜Fc6の値と乗算され、これら制御力の値を温度
補正する。関数ブロック80,81,82で求めた制御力の値Fc
1,Fc2,Fc3及び乗算ブロック87,88,89で温度補正された
制御力の値Fc4,Fc5,Fc6は、それぞれ遅延ブロック90〜9
5で一次遅れ要素のフィルタをかけられた後、電気信号
a〜fとして出力される。FIG. 3 is a functional block diagram showing the contents of the calculation performed by the calculation unit 72 of the controller 61. In the figure, blocks 80 to 85
Are provided corresponding to the branch flow compensating valves 35 to 40, and the differential pressure ΔPLS
Is a function block in which function data including a functional relationship between the control force Fc1 and the control force Fc6 are stored in advance, and the control force values Fc1 to Fc6 corresponding to the differential pressure ΔPLS based on the electric signal X1 at that time are obtained from these function blocks. . A block 86 is a function block for temperature correction in which function data including a functional relationship between the oil temperature Th and the correction coefficient K is stored in advance, and a correction coefficient K corresponding to the oil temperature Th based on the electric signal X2 is obtained from the function block 86. Ask for. The correction coefficient K obtained in the function block 86 is multiplied by the values of the control forces Fc4 to Fc6 obtained in the function blocks 83, 84, 85 in multiplication blocks 87, 88, 89, and the values of these control forces are temperature corrected. Control force value Fc found in function blocks 80, 81, and 82
1, Fc2, Fc3 and the control force values Fc4, Fc5, Fc6 temperature-corrected in the multiplication blocks 87, 88, 89 are delay blocks 90 to 9, respectively.
After being filtered by a first-order lag element at 5, the signals are output as electric signals a to f.
関数ブロック80〜85に記憶した差圧ΔPLSと制御力Fc
1〜Fc6の関数関係を第4A図〜第4D図及び第5図に示す。Differential pressure ΔPLS and control force Fc stored in function blocks 80 to 85
The functional relationships of 1 to Fc6 are shown in FIGS. 4A to 4D and FIG.
第4A図は、差圧ΔPLSと旋回モータ23に係わる分流補
償弁35に付与されるべき制御力Fc1の値との関数関係を
示すものである。ここでΔPLS0は、ロードセンシング
制御方式の吐出量制御装置41により保持される主ポンプ
22の吐出圧力と最大負荷圧力との差圧、即ち制御弁53の
ばね54で設定されるロードセンシング補償差圧であり、
f0はそのロードセンシング補償差圧ΔPLS0に対応する
制御力Fc1の値である。Aは旋回モータ23の最大速度を
決める最小差圧、即ち旋回モータ23に係わる最大流量補
償差圧であり、fcはこの最大流量補償差圧Aに対応する
最大流量補償制御力である。fはばね45の力である。な
お、f−f0は、ロードセンシング補償差圧ΔPLSOが確
保されているときに分流補償弁35に付与される第2の制
御力に相当するが、この値は、これにより設定される旋
回用方向切換弁23の前記差圧ΔPv1の目標値がロードセ
ンシング補償差圧ΔPLSOにほぼ一致するように定めら
れている。FIG. 4A shows a functional relationship between the differential pressure ΔPLS and the value of the control force Fc1 to be applied to the shunt compensation valve 35 related to the swing motor 23. Here, ΔPLS0 is the main pump held by the discharge amount control device 41 of the load sensing control method.
The pressure difference between the discharge pressure of 22 and the maximum load pressure, that is, the load sensing compensation differential pressure set by the spring 54 of the control valve 53,
f0 is the value of the control force Fc1 corresponding to the load sensing compensation differential pressure ΔPLS0. A is the minimum differential pressure that determines the maximum speed of the swing motor 23, that is, the maximum flow compensation differential pressure related to the swing motor 23, and fc is the maximum flow compensation control force corresponding to the maximum flow compensation differential pressure A. f is the force of the spring 45. Note that f−f0 corresponds to the second control force applied to the shunt compensation valve 35 when the load sensing compensation differential pressure ΔPLSO is secured, and this value is determined by the turning direction set thereby. The target value of the differential pressure ΔPv1 of the switching valve 23 is determined so as to substantially coincide with the load sensing compensation differential pressure ΔPLSO.
また第4A図において、2点鎖線は、差圧ΔPLSが零の
ときにばね45の力fに等しい制御力を与え、差圧ΔPLS
が増加するに従って制御力を次第に減少させる基本関数
の特性を示す。そして、差圧ΔPLSと制御力Fc1の関数
関係は、差圧ΔPLSが最大流量補償差圧Aより小さい場
合は、基本関数の特性に沿って差圧ΔPLSの増加に応じ
て制御力Fc1の値が次第に減少し、差圧ΔPLSが最大流
量補償差圧A以上になると、差圧ΔPLSの増加に係わら
ず一定の制御力fcを出力する関数となっている。また、
差圧ΔPLSが最小流量補償差圧B以下になると、差圧Δ
PLSの減少に係わらずばね45の力f以下の最大値fmax
に制限される関係となっている。In FIG. 4A, the two-dot chain line gives a control force equal to the force f of the spring 45 when the differential pressure ΔPLS is zero, and the differential pressure ΔPLS
Shows the characteristics of the basic function that gradually reduces the control force as increases. Then, the functional relationship between the differential pressure ΔPLS and the control force Fc1 is such that when the differential pressure ΔPLS is smaller than the maximum flow compensation differential pressure A, the value of the control force Fc1 increases according to the increase of the differential pressure ΔPLS according to the characteristics of the basic function. The function is such that the control force fc is output steadily regardless of the increase in the pressure difference ΔPLS when the pressure difference ΔPLS gradually decreases and becomes equal to or higher than the maximum flow rate compensation pressure difference A. Also,
When the pressure difference ΔPLS falls below the minimum flow compensation pressure difference B, the pressure difference Δ
The maximum value fmax below the force f of the spring 45 regardless of the decrease in PLS
The relationship is restricted to.
第4B図は、差圧ΔPLSと走行モータ24,25に係わる分
流補償弁36,37に付与されるべき制御力Fc2,Fc3の値との
関数関係を示すものである。ここで2点鎖線は第4A図と
同様基本関数の特性を示し、差圧ΔPLSと制御力Fc2,Fc
3の関数関係は、基本関数の傾きよりも小さい傾きで差
圧ΔPLSの増加に応じて次第に制御力Fc2,Fc3の値が減
少し、基本関数で制御された場合に比較して補正流量Δ
Qが得られる関係となっている。FIG. 4B shows a functional relationship between the differential pressure ΔPLS and the values of the control forces Fc2 and Fc3 to be applied to the flow dividing valves 36 and 37 relating to the traveling motors 24 and 25. Here, the two-dot chain line shows the characteristics of the basic function as in FIG. 4A, and the differential pressure ΔPLS and the control forces Fc2, Fc
The functional relationship of 3 is that the values of the control forces Fc2 and Fc3 gradually decrease in accordance with the increase in the differential pressure ΔPLS with a gradient smaller than the gradient of the basic function, and the corrected flow rate Δ
Q is obtained.
第4C図は、差圧ΔPLSとブームシリンダ26に係わる分
流制御弁38に付与されるべき制御力Fc4の値との関数関
係を示すものである。その関数関係は、制御力Fc2,Fc3
の関数関係の傾きに比べて、基本関数の傾きよりも更に
小さい傾きで差圧ΔPLSの増加に応じて次第に制御力Fc
4の値が減少する関係となっている。FIG. 4C shows a functional relationship between the differential pressure ΔPLS and the value of the control force Fc4 to be applied to the flow dividing control valve 38 relating to the boom cylinder 26. The functional relationship is the control force Fc2, Fc3
The control force Fc gradually increases in accordance with the increase in the differential pressure ΔPLS with a slope smaller than the slope of the basic function as compared with the slope of the functional relationship of
The value of 4 decreases.
第4D図は、差圧ΔPLSとアームシリンダ27及びバケッ
トシリンダ28に係わる分流補償弁39,40に付与されるべ
き制御力Fc5,Fc6の値との関数関係を示すものである。
その関数関係は、全体的には基本関数の特性に沿って差
圧ΔPLSの増加に応じて次第に制御力Fc5,Fc6の値が減
少し、差圧ΔPLSが最小流量補償差圧B以下になると、
第4A図に示す関数関係と同様、差圧ΔPLSの減少に係わ
らずばね49,50の力f以下の最大値fmaxに制限される関
係となっている。FIG. 4D shows a functional relationship between the differential pressure ΔPLS and the values of the control forces Fc5 and Fc6 to be applied to the branch flow compensating valves 39 and 40 relating to the arm cylinder 27 and the bucket cylinder 28.
The functional relationship is that the values of the control forces Fc5 and Fc6 gradually decrease as the differential pressure ΔPLS increases along the characteristics of the basic function as a whole, and the differential pressure ΔPLS becomes equal to or less than the minimum flow compensation differential pressure B.
Similar to the functional relationship shown in FIG. 4A, the relationship is limited to the maximum value fmax which is equal to or less than the force f of the springs 49 and 50 regardless of the decrease in the differential pressure ΔPLS.
第5図は、以上の関数の相互の関係をより分かり易く
するためにこれらを纏めて示したものである。FIG. 5 shows these functions collectively in order to make the mutual relations of the functions easier to understand.
第6図に、関数ブロック86に記憶した油温Thと補正係
数Kとの関数関係を示す。この関数関係は、油温Thが所
定温度ThOよりも大きい場合には補正係数が1であり、
油温Thが所定温度ThOよりも低下するにしたがって補正
係数Kが徐々に1よりも小さくなる関係になっている。
ここで、所定温度ThOは、回路を流れる圧油が主ポンプ2
2から吐出される流量に大きな影響を与えない程度の粘
度を有すると考えられる温度である。FIG. 6 shows a functional relationship between the oil temperature Th stored in the function block 86 and the correction coefficient K. When the oil temperature Th is higher than the predetermined temperature ThO, the correction coefficient is 1;
The correction coefficient K gradually becomes smaller than 1 as the oil temperature Th becomes lower than the predetermined temperature ThO.
Here, the predetermined temperature ThO is such that the pressure oil flowing through the circuit is the main pump 2
This temperature is considered to have a viscosity that does not significantly affect the flow rate discharged from 2.
遅れ要素ブロック90〜95においては、アクチュエータ
23〜28毎にそれらの動作に最適の時間遅れを与える時定
数T1〜T6が設定されている。このうち、走行モータに2
4,25に係わる分流補償弁36,37に対応するブロック91,92
の時定数T2,T3は他の時定数T1,T4〜T6に比べて極端に大
きくされ、分流補償弁36,37に付与されるべき制御力Fc
2,Fc3の値の変化に対して大きな時間遅れが与えられる
ようになっている。In the delay element blocks 90 to 95, the actuator
Time constants T1 to T6 that give an optimal time delay to their operation are set for each of 23 to 28. Of these, 2
Blocks 91 and 92 corresponding to shunt compensation valves 36 and 37 related to 4, 25
Time constants T2 and T3 are extremely large compared to the other time constants T1 and T4 to T6, and the control force Fc to be applied to the shunt compensating valves 36 and 37.
2. A large time delay is given to a change in the value of Fc3.
本実施例の油圧駆動装置により駆動される油圧ショベ
ルの作業部材の構成を第7図及び第8図に示す。旋回モ
ータ23は旋回体100を駆動し、左走行モータ24、右走行
モータ25は覆帯即ち走行体101,102を駆動し、ブームシ
リンダ26、アームシリンダ27、バケットシリンダ28はそ
れぞれブーム103、アーム104、バケット105を駆動す
る。FIGS. 7 and 8 show the configuration of a working member of a hydraulic shovel driven by the hydraulic drive device of the present embodiment. The swing motor 23 drives the swing body 100, the left travel motor 24, the right travel motor 25 drives the bandage or travel bodies 101, 102, and the boom cylinder 26, the arm cylinder 27, and the bucket cylinder 28 respectively have the boom 103, the arm 104, The bucket 105 is driven.
次に、以上のように構成された本実施例の動作を説明
する。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
流量制御弁29〜34の任意の1つ又は複数を操作する
と、主ポンプ22からの圧油が分流補償弁及び流量制御弁
を通って対応するアクチュエータに供給される。このと
き、主ポンプ22は吐出量制御装置41によりロードセンシ
ング制御され、主ポンプ22の吐出圧力と最大負荷圧力と
の差圧ΔPLSは差圧検出器59で検出され、対応する電気
信号X1がコントローラ21に入力される。同時に、油温が
油温検出器60で検出され、対応する電気信号X2がコント
ローラ61に入力される。When any one or more of the flow control valves 29-34 are operated, pressure oil from the main pump 22 is supplied to the corresponding actuator through the diversion compensation valve and the flow control valve. At this time, the main pump 22 is load-sensing controlled by the discharge amount control device 41, the differential pressure ΔPLS between the discharge pressure of the main pump 22 and the maximum load pressure is detected by the differential pressure detector 59, and the corresponding electric signal X1 is Entered in 21. At the same time, the oil temperature is detected by the oil temperature detector 60, and the corresponding electric signal X2 is input to the controller 61.
コントローラ61の演算部72においては、前述したよう
に制御力Fc1〜Fc6の値を演算し、これら制御力に相応す
る電気信号a〜fが電磁比例減圧弁62a〜62fに与えら
れ、電磁比例減圧弁62a〜62fが駆動し、制御力Fc1〜Fc6
に相応する制御圧力Pc1−Pc6が分流補償弁35〜40の駆動
部35c〜40cに導かれる。従って、分流補償弁35〜40には
駆動部35c〜40cにより閉弁方向の制御力Fc1〜Fc6が付与
され、結果として分流補償弁35〜40には第2の制御力f
−Fc1,f−Fc2,f−Fc3,f−Fc4,f−Fc5,f−Fc6が開弁方向
に付与される。即ち、流量制御弁29〜34の少なくとも1
つが操作されれば、全ての分流補償弁35〜40に常時制御
力Fc1〜Fc6が付与される。なおこのとき、流量制御弁が
操作されていない分流補償弁は、流量制御弁の前後差圧
に基づく第1の制御力が作用していないので、全開位置
に保持されたままである。In the calculation unit 72 of the controller 61, the values of the control forces Fc1 to Fc6 are calculated as described above, and electric signals a to f corresponding to these control forces are given to the electromagnetic proportional pressure reducing valves 62a to 62f. The valves 62a to 62f are driven, and the control forces Fc1 to Fc6
Are guided to the drive units 35c to 40c of the flow compensating valves 35 to 40, respectively. Therefore, the control parts Fc1 to Fc6 in the valve closing direction are applied to the branch flow compensating valves 35 to 40 by the driving units 35c to 40c. As a result, the second control force f is applied to the branch flow compensating valves 35 to 40.
−Fc1, f−Fc2, f−Fc3, f−Fc4, f−Fc5, f−Fc6 are provided in the valve opening direction. That is, at least one of the flow control valves 29 to 34
When one of them is operated, the control forces Fc1 to Fc6 are constantly applied to all the branch flow compensating valves 35 to 40. At this time, since the first control force based on the pressure difference before and after the flow control valve is not acting on the diversion compensating valve in which the flow control valve is not operated, it is maintained at the fully open position.
次に、油温が第6図に示すTho以上であることを前提
として、旋回体100、走行体101,102、ブーム103、アー
ム104、バケット105の単独操作をした場合、及びそれら
の複合操作をした場合にそれぞれにつき、分流補償弁35
〜40の動作及びそれに伴うアクチュエータ23〜28の動作
を説明する。流量制御弁29〜34の1つを操作し、旋回体
100、走行体101,102、ブーム103、アーム104、バケット
105の単独操作を行なう場合、対応する流量制御弁に係
わる分流補償弁には流量制御弁の前後差圧に基づく第1
の制御力が閉弁方向に付与される。流量制御弁の前後差
圧はロードセンシング制御される主ポンプ22の吐出圧力
と最大負荷圧力との差圧ΔPLS以上にはなり得ず、単独
操作の場合、一般的に差圧ΔPLSはロードセンシング補
償差圧ΔPLSO又はこれに近い値に保持される。Next, assuming that the oil temperature is equal to or higher than Tho shown in FIG. 6, when the swing body 100, the traveling bodies 101 and 102, the boom 103, the arm 104, and the bucket 105 are operated alone, and a combined operation thereof is performed. In each case, a shunt compensation valve 35
The operations of to 40 and the accompanying operations of the actuators 23 to 28 will be described. Operate one of the flow control valves 29 to 34 to
100, running bodies 101, 102, boom 103, arm 104, bucket
When a single operation of the flow control valve 105 is performed, the flow-dividing compensating valve related to the corresponding flow control valve has the first
Is applied in the valve closing direction. The differential pressure across the flow control valve cannot exceed the differential pressure ΔPLS between the discharge pressure of the main pump 22 and the maximum load pressure under load sensing control. In the case of single operation, the differential pressure ΔPLS is generally equal to the load sensing compensation. It is maintained at the pressure difference ΔPLSO or a value close thereto.
このとき、操作された流量制御弁が旋回モータ23、ア
ーム27,バケット28の1つに係わる場合、分流補償弁35,
39又は40の駆動部35c,39c又は40cに付与される制御力Fc
1,Fc5又はFc6は、第4A図又は第4D図に示す関数関係から
求められ、ここでロードセンシング補償差圧ΔPLSOに
対応する制御力はfoである。このため、例えば分流補償
弁35には第2の制御力としてf−foが付与される。f−
foは、前述したように、旋回用方向切換弁23の前後差圧
ΔPv1をロードセンシング補償差圧ΔPLSOにほぼ一致す
るように制御する値である。従って、第2の制御力f−
foは、常に第1の制御力にほぼ等しいか、これよりも大
きい関係にあり、その結果分流補償弁35も全開位置に保
持されたままである。At this time, if the operated flow control valve is related to one of the swing motor 23, the arm 27, and the bucket 28, the flow dividing control valve 35,
Control force Fc applied to the drive unit 35c, 39c or 40c of 39 or 40
1, Fc5 or Fc6 is obtained from the functional relationship shown in FIG. 4A or FIG. 4D, and the control force corresponding to the load sensing compensation differential pressure ΔPLSO is fo. Therefore, for example, f-fo is applied to the branch flow compensating valve 35 as the second control force. f-
As described above, fo is a value for controlling the differential pressure ΔPv1 across the turning direction switching valve 23 to substantially match the load sensing compensation differential pressure ΔPLSO. Therefore, the second control force f−
fo is always substantially equal to or greater than the first control force, so that the shunt compensating valve 35 is also kept at the fully open position.
操作された流量制御弁が走行モータ24,25、ブームシ
リンダ26の1つに係わる場合、分流補償弁36,37又は38
の駆動部36c,37c又は38cに付与される制御力Fc2,Fc3又
はFc4は、第4B図又は第4C図に示す関数関係から求めら
れ、ここでロードセンシング補償差圧ΔPLSOに対応す
る制御力はfoより小さい値である。このため、例えば分
流補償弁38には第2の制御力としてf−foよりも大きな
力が付与される。従って、この場合も第2の制御力は第
1の制御力よりも大きくなり、分流補償弁38は全開位置
に保持される。When the operated flow control valve is related to one of the traveling motors 24, 25 and the boom cylinder 26, the diversion compensating valve 36, 37 or 38
The control force Fc2, Fc3, or Fc4 applied to the driving units 36c, 37c, or 38c is obtained from the functional relationship shown in FIG. 4B or 4C, and the control force corresponding to the load sensing compensation differential pressure ΔPLSO is It is smaller than fo. Therefore, for example, a force greater than f-fo is applied to the branch flow compensating valve 38 as the second control force. Therefore, also in this case, the second control force is larger than the first control force, and the shunt compensation valve 38 is held at the fully open position.
このように、流量制御弁29〜34の1つを操作する単独
操作においては、対応する分流補償弁も基本的には動作
せず、流量制御弁の前後差圧は主に主ポンプ22がロード
センシング制御されることにより制御され、流量制御弁
の開度に応じた流量がアクチュエータに供給される。As described above, in a single operation of operating one of the flow control valves 29 to 34, the corresponding branch flow compensating valve does not basically operate, and the pressure difference before and after the flow control valve is mainly loaded by the main pump 22. The flow is controlled by the sensing control, and the flow rate according to the opening degree of the flow control valve is supplied to the actuator.
次に、流量制御弁29〜34の任意の2つ以上を操作し
て、旋回体100、走行体101,102、ブーム103、アーム10
4、バケット105のアクチュエータの複合操作を行なう場
合を説明する。Next, by operating any two or more of the flow control valves 29 to 34, the swing body 100, the traveling bodies 101 and 102, the boom 103, the arm 10
4. A case where a combined operation of the actuator of the bucket 105 is performed will be described.
流量制御弁29,32を同時に操作して、旋回体100とブー
ム103の複合操作、例えば旋回とブーム上げの複合操作
を行なう場合、主ポンプ22からの圧油は分流補償弁35,3
8及び流量制御弁29,32を通って旋回モータ23及びブーム
シリンダ26に供給される。このとき、差圧ΔPLSは通常
は旋回モータ23に対する最大流量補償差圧A以下であ
り、分流補償弁35の駆動部35cに付与される制御力Fc1と
しては、第4A図の関数関係から基本関数の特性に沿った
値が演算され、分流補償弁38の駆動部38cに付与される
制御力Fc4としては、第4C図に示す関数関係から制御力F
c1よりも小さな値が演算される。このため、分流補償弁
35,38に付与される開弁方向の第2の制御力f−Fc1,f−
Fc4は、f−Fc1<f−Fc4の関係となる。即ち、分流補
償弁38の開弁方向の制御力f−Fc4が分流補償弁35の開
弁方向の制御力f−Fc1よりも大きくなる。その結果、
旋回とブーム上げの複合操作の開始時において、低負荷
圧力側となるブームシリンダ3に係わる分流補償弁38が
制御力f−Fc4により絞られる程度が小さくなり、分流
補償弁38は分流補償弁35と同じ制御力f−Fc1が付与さ
れた場合に比べて開き気味となる。このため、流量制御
弁32の前後差圧は流量制御弁29の前後差圧よりも大きく
なるよう制御され、ブームシリンダ26には主ポンプ22の
吐出量を流量制御弁29,32の開度比で配分した流量より
も多い流量が供給され、一方、旋回モータ23には同流量
よりも少ない流量が供給され、その結果、旋回とブーム
上げの複合操作を確実に行えると共に、ブーム上げ速度
が速く、旋回が比較的緩やかになる複合操作が実施され
る。When simultaneously operating the flow control valves 29 and 32 to perform a combined operation of the revolving unit 100 and the boom 103, for example, a combined operation of swivel and boom raising, the pressure oil from the main pump 22 is supplied to the diversion compensation valves 35 and 3
The rotation motor 23 and the boom cylinder 26 are supplied to the swing motor 23 and the boom cylinder 26 through the control valve 8 and the flow control valves 29 and 32. At this time, the differential pressure ΔPLS is usually equal to or less than the maximum flow compensation differential pressure A for the swing motor 23, and the control force Fc1 applied to the drive unit 35c of the branch flow compensation valve 35 is a basic function based on the functional relationship shown in FIG. Is calculated as the control force Fc4 applied to the drive unit 38c of the shunt compensating valve 38 from the functional relationship shown in FIG. 4C.
A value smaller than c1 is calculated. Therefore, the shunt compensation valve
The second control force f-Fc1, f- in the valve opening direction applied to 35,38
Fc4 has a relationship of f−Fc1 <f−Fc4. That is, the control force f-Fc4 in the valve opening direction of the flow dividing compensation valve 38 becomes larger than the control force f-Fc1 in the valve opening direction of the flow dividing compensation valve 35. as a result,
At the start of the combined operation of turning and boom raising, the degree to which the shunt compensation valve 38 related to the boom cylinder 3 on the low load pressure side is throttled by the control force f-Fc4 becomes small, and the shunt compensation valve 38 becomes the shunt compensation valve 35. It tends to open compared to the case where the same control force f-Fc1 is applied. For this reason, the differential pressure across the flow control valve 32 is controlled to be greater than the differential pressure across the flow control valve 29, and the boom cylinder 26 controls the discharge amount of the main pump 22 to the opening ratio of the flow control valves 29 and 32. Is supplied to the swing motor 23, while a smaller flow rate is supplied to the swing motor 23.As a result, the combined operation of swing and boom raising can be reliably performed, and the boom raising speed is increased. , A complex operation in which the turning is relatively gentle is performed.
そして、このように旋回モータ23とブームシリンダ26
とを複合操作している状態から、ブームシリンダを停止
させるために、流量制御弁32を中立位置に戻したとき、
主ポンプ22から吐出された圧油が流量制御弁32で絞られ
ることにより、一時的にポンプ圧が上昇し、差圧ΔPLS
が通常の複合操作時の限界の差圧である最大流量補償差
圧Aよりも大きくなる。このためコントローラ61の演算
部72において、第4A図に示すように差圧ΔPLSの増加に
係わらず一定の制御力Fc4の値、即ち最大流量補償制御
力fcが求められる。従って、旋回モータ23に係わる分流
補償弁35に付与される開弁方向の第2の制御力はf−Fc
の一定となり、分流補償弁35は、差圧ΔPLSの増加に伴
って比例的に開こうとするところを、開き過ぎないよう
に規制される。And, as described above, the swing motor 23 and the boom cylinder 26
When the flow control valve 32 is returned to the neutral position in order to stop the boom cylinder from a state in which
When the pressure oil discharged from the main pump 22 is throttled by the flow control valve 32, the pump pressure temporarily increases and the differential pressure ΔPLS
Is greater than the maximum flow compensation differential pressure A, which is the limit differential pressure during normal combined operation. For this reason, as shown in FIG. 4A, the calculation unit 72 of the controller 61 obtains the value of the constant control force Fc4 regardless of the increase in the differential pressure ΔPLS, that is, the maximum flow compensation control force fc. Therefore, the second control force in the valve opening direction applied to the branch flow compensating valve 35 relating to the swing motor 23 is f-Fc
, And the branching compensating valve 35 is regulated so as not to open too much when it tries to open proportionally as the differential pressure ΔPLS increases.
このように制御される結果、旋回とブーム上げの複合
時に、ブームシリンダ26を停止させるために流量制御弁
26を中立方向に操作しても、上述のように分流補償弁35
が最大流量補償差圧Aに対応する最大流量補償制御力fc
に応じて開き過ぎないよう規制されるので、それまで旋
回モータ23に供給されていた流量に比べて変化の比較的
少ない流量がこの旋回モータ23に供給され、それ故、オ
ペレータの意図しない旋回モータ23の増速を防止でき、
優れた操作性及び安全性が得られる。As a result of this control, the flow control valve is used to stop the boom cylinder 26 when turning and boom raising are combined.
Even if 26 is operated in the neutral direction, the shunt compensating valve 35
Is the maximum flow compensation control force fc corresponding to the maximum flow compensation differential pressure A
Is controlled so that it does not open too much, so that a relatively small flow rate is supplied to the swing motor 23 as compared with the flow rate previously supplied to the swing motor 23, and therefore, the swing motor not intended by the operator. 23 speed increase can be prevented,
Excellent operability and safety are obtained.
流量制御弁30,31を同じストロークで操作して直進走
行を実施する場合、主ポンプ22からの圧油は分流補償弁
36,37及び流量制御弁30,31を通って左右走行モータ24,2
5に供給される。このとき、分流補償弁36,37の駆動部36
c,37cに付与される制御力Fc2,Fc3として、共に第4B図に
示す関数関係から基本関数の特性で得られる制御力より
も小さな値が演算される。このため、分流補償弁36,37
に付与される開弁方向の第2の制御力f−Fc2,f−Fc3
は、基本関数から得られる制御力をFcrとすると、f−F
c2>f−Fcr、f−Fc3>f−Fcrとなる。ここで、基本
関数に基づく第2の制御力f−Fcrは、流量制御弁の前
後差圧の目標値が差圧ΔPLSに等しくなるように設定す
る値である。従って分流補償弁36,37は、流量制御弁30,
31の前後差圧を差圧ΔPLSにほぼ等しくなるように制御
する通常の場合に比べて、開弁方向により大きな第2の
制御力で付勢され、流量制御弁30,31の前後差圧が差圧
ΔPLSよりも更にFc2−Fcr又はFc3−Fcrに相当する所定
値ΔPoだけ増加するまで絞られない。このため、走行モ
ータ24,25の負荷圧力に差圧が生じた場合、その差圧が
所定値ΔPoよりも小さい範囲ではいずれの圧力制御弁も
絞られず、走行モータ24,25はパラレルに接続されたの
と同じ状態となる。また、差圧が所定値ΔPoを越えた場
合でも、低負荷圧力側の分流補償弁は通常より大きく開
いているので、走行モータ24,25は部分的にパラレルに
接続された状態にあるとみることができる。When operating the flow control valves 30 and 31 with the same stroke to perform straight traveling, the pressure oil from the main pump 22 is supplied to the branching compensation valve.
Left and right traveling motors 24,2 through 36,37 and flow control valves 30,31
Supplied to 5. At this time, the drive unit 36 of the branch flow compensating valves 36 and 37
As the control forces Fc2 and Fc3 applied to c and 37c, values smaller than the control forces obtained by the characteristics of the basic function are both calculated from the functional relationships shown in FIG. 4B. Therefore, the shunt compensating valves 36 and 37
The second control force f-Fc2, f-Fc3 in the valve opening direction applied to
Is f−F, where Fcr is the control force obtained from the basic function.
c2> f-Fcr and f-Fc3> f-Fcr. Here, the second control force f-Fcr based on the basic function is a value set so that the target value of the differential pressure across the flow control valve is equal to the differential pressure ΔPLS. Therefore, the flow compensating valves 36 and 37 are
Compared to the normal case in which the pressure difference between the front and rear of the valve 31 is controlled to be substantially equal to the pressure difference ΔPLS, the pressure difference between the flow control valves 30 and 31 is increased by the larger second control force in the valve opening direction. The throttle is not stopped until the pressure increases by a predetermined value ΔPo corresponding to Fc2-Fcr or Fc3-Fcr further than the differential pressure ΔPLS. Therefore, when a pressure difference occurs between the load pressures of the traveling motors 24 and 25, none of the pressure control valves is throttled in a range where the pressure difference is smaller than a predetermined value ΔPo, and the traveling motors 24 and 25 are connected in parallel. It will be in the same state as above. Even when the differential pressure exceeds the predetermined value ΔPo, the shunt compensating valve on the low load pressure side is opened larger than usual, so it is considered that the traveling motors 24 and 25 are partially connected in parallel. be able to.
このように分流補償弁が機能する結果、直進走行中、
左右の覆帯が受ける抵抗が異なり、走行モータ24,25の
負荷圧力に差が生じたとしても、走行モータ24,25は少
なくとも部分的にパラレルに接続されたのと同じ状態に
あるので、左右走行モータをパラレルに接続した一般的
な油圧回路の場合と同様、覆帯自身が持っている直進維
持力により左右走行モータ24,25に供給される圧油の流
量を強制的に等しくし、直進走行を継続することができ
る。このため、オペレータによる手動調整の労力を少な
くし、オペレータの疲労感を軽減させることができる。As a result of the diversion compensating valve functioning as described above,
Even if the resistance applied to the left and right covers is different and the load pressure of the traveling motors 24 and 25 is different, the traveling motors 24 and 25 are at least partially in the same state as being connected in parallel. As in the case of a general hydraulic circuit in which traveling motors are connected in parallel, the flow rate of the pressure oil supplied to the left and right traveling motors 24 and 25 is forcibly made equal by the straight traveling maintenance force of the band itself, and the straight traveling is performed. Travel can be continued. Therefore, the labor for manual adjustment by the operator can be reduced, and the fatigue of the operator can be reduced.
また、このように分流補償弁24,25の機能を部分的に
無効にし、覆帯自身が持つ直進維持力により強制的に直
進走行を行うので、流量制御弁30,31や分流補償弁36,37
等の油圧機器の性能に製作誤差に起因するばらつきがあ
ったとしても、意図する直進走行を行うことができ、更
に、操作レバー位置の僅かな変動があっても直進走行を
継続することができ、同様にオペレータによる手動調整
の労力を少なくし、オペレータの疲労感を軽減させるこ
とができる。In addition, since the functions of the branch flow compensating valves 24 and 25 are partially disabled and the straight traveling is forcibly performed by the straight traveling maintaining force of the band itself, the flow control valves 30 and 31 and the branch flow compensating valves 36 and 37
Even if there are variations in the performance of hydraulic equipment such as due to manufacturing errors, it is possible to perform intended straight running, and furthermore, it is possible to continue straight running even if there is a slight change in the operation lever position. Similarly, the labor for manual adjustment by the operator can be reduced, and the fatigue of the operator can be reduced.
次に、流量制御弁30,31を操作し、走行モータ24,25を
駆動して走行操作を行なっている状態で、更に流量制御
弁32を操作し、走行とブーム上げの複合操作に移行する
場合を考える。Next, while operating the flow control valves 30 and 31 and driving the traveling motors 24 and 25 to perform the traveling operation, the flow control valve 32 is further operated to shift to the combined operation of traveling and boom raising. Consider the case.
走行操作のみを行なっている状態から更に流量制御弁
32を操作すると、主ポンプ22からの圧油は、今まで左右
走行モータ24,25のみに供給されていたものが、分流補
償弁38及び流量制御弁32を通ってブームシリンダ26に供
給されるようになる。From the state where only the traveling operation is being performed, the flow control valve is further increased.
By operating 32, the pressure oil from the main pump 22 has been supplied only to the left and right traveling motors 24 and 25, but is supplied to the boom cylinder 26 through the branch flow compensation valve 38 and the flow control valve 32. Become like
ところで、走行とブーム上げの複合操作の場合、ブー
ムシリンダ26が高負荷圧力側となるのが普通である。こ
のため、走行操作のみを行なっている状態から走行とブ
ーム上げの複合操作に移行した瞬間、差圧ΔPLSが極端
に低下する事態が生じ、コントローラ61の演算部72にお
いて第4B図に示す関数関係から求められる制御力Fc2,Fc
3の値を瞬間的に大きく増加する。このため、この制御
力Fc2,Fc3をそのまま出力部73より電気信号b,cとして出
力した場合は、開弁方向の第2の制御力f−Fc2,f−Fc3
がこれに対応して急激に減少する。即ち、走行のみの操
作から走行とブーム上げの複合操作に移る初期段階に、
瞬間的に分流補償弁36,37が極端に閉じられ、その後再
び開き始めるという現象を生じ、このため走行モータ2
4,25に供給される圧油の流量変動が大きくなり、これに
伴って、走行速度が極端に変動し、油圧ショベルの機体
に大きなショックを生じ、操作性を低下させる。By the way, in the case of the combined operation of running and boom raising, the boom cylinder 26 is usually on the high load pressure side. Therefore, at the moment when the operation is shifted from the state in which only the traveling operation is performed to the combined operation of traveling and boom raising, a situation in which the differential pressure ΔPLS is extremely reduced occurs, and the arithmetic unit 72 of the controller 61 causes the functional relationship shown in FIG. Control force Fc2, Fc required from
The value of 3 increases instantaneously and greatly. For this reason, when the control forces Fc2 and Fc3 are output directly from the output unit 73 as the electric signals b and c, the second control forces f-Fc2 and f-Fc3 in the valve opening direction are used.
Decreases sharply correspondingly. In other words, in the initial stage of shifting from the operation of traveling only to the combined operation of traveling and boom raising,
The shunt compensating valves 36 and 37 are momentarily closed extremely and then start to open again.
Fluctuations in the flow rate of the pressure oil supplied to the tanks 4 and 25 increase, and accordingly, the running speed fluctuates extremely, causing a large shock to the body of the hydraulic shovel and reducing operability.
これに対して本実施例では、前述したように第3図に
示す遅れ要素ブロック90〜95が設けられ、このうち走行
モータに24,25に係わるブロック91,92の時定数T2,T3は
他の時定数T1,T4〜T6に比べて極端に大きくされ、制御
力Fc2,Fc3の値の変化に対して大きな時間遅れが与えら
れるようになっている。このため、上述したように制御
力Fc2,Fc3の値が急激に変化したとしても、ブロック91,
92ではその変化が和らげられ、駆動部36c,37cより付与
される制御力Fc2,Fc3の変化も緩やかとなる。従って分
流補償弁36,37が急激に閉じることが避けられ、上述し
た走行速度の変動を低減し、油圧ショベルの機体に大き
なショックを生じることがなく、優れた操作性が得られ
る。On the other hand, in the present embodiment, as described above, the delay element blocks 90 to 95 shown in FIG. 3 are provided. Of these, the time constants T2 and T3 of the blocks 91 and 92 related to the traveling motor 24 and 25 are different. The time constants T1, T4 to T6 are extremely large, and a large time delay is given to a change in the values of the control forces Fc2, Fc3. Therefore, as described above, even if the values of the control forces Fc2 and Fc3 suddenly change,
In 92, the change is moderated, and the changes in the control forces Fc2, Fc3 applied from the driving units 36c, 37c also become gentle. Therefore, it is possible to prevent the shunt compensating valves 36 and 37 from closing suddenly, to reduce the above-mentioned fluctuation in the traveling speed, and to obtain excellent operability without causing a large shock to the body of the hydraulic shovel.
更に、流量制御弁29,33,34の少なくとも1つを操作
し、旋回モータ23、アームシリンダ27、バケットシリン
ダ28の対応するものを駆動している状態で、負荷圧力が
それよりも高い他のアクチュエータを更に駆動する場合
など、何れかの理由により差圧ΔPLSが一瞬零となる事
態が生じたとき、旋回モータ23、アームシリンダ27、バ
ケットシリンダ28に係わる差圧と制御力の関数関係は、
第4A図及び第4D図に示すように基本関数と傾きが同じで
あるため、関数関係を基本関数に完全に一致させた場合
には、制御力Fc1,Fc5,Fc6の値がばね45,49,50の力fと
等しくなり、分流補償弁35,39,40が完全に閉じてしまう
現象が生じる。分流補償弁が完全に閉じると、アクチュ
エータ23,27,28に供給されていた圧油の流量が零とな
り、旋回体100、アーム104、バケット105に大きなショ
ックが発生し、操作性が著しく悪化するばかりでなく、
油圧機器を損傷する恐れもある。Further, while operating at least one of the flow control valves 29, 33, and 34 to drive the corresponding one of the swing motor 23, the arm cylinder 27, and the bucket cylinder 28, another load pressure higher than the other is used. When the differential pressure ΔPLS becomes momentarily zero for any reason, such as when the actuator is further driven, the functional relationship between the differential pressure and the control force related to the swing motor 23, the arm cylinder 27, and the bucket cylinder 28 is as follows:
4A and 4D, since the slope is the same as that of the basic function, when the functional relationship is completely matched to the basic function, the values of the control forces Fc1, Fc5, and Fc6 are changed by the springs 45, 49. , 50, and the flow compensating valves 35, 39, 40 are completely closed. When the flow compensating valve is completely closed, the flow rate of the pressure oil supplied to the actuators 23, 27, and 28 becomes zero, and a large shock occurs in the revolving unit 100, the arm 104, and the bucket 105, and the operability is significantly deteriorated. Not only
The hydraulic equipment may be damaged.
本実施例では、このような差圧ΔPLSの減少に対し
て、差圧ΔPLSが最小流量補償差圧B以下になると、制
御力Fc1,Fc5,Fc6が差圧ΔPLSの減少に係わらず、ばね4
5の力f以下の最大値fmaxに制限される関係となってい
る。このため、分流補償弁35,39,40が完全に閉じてしま
うことが防止され、ショックを軽減し、操作性を向上す
ると共に、油圧機器の損傷を防止することができる。In the present embodiment, when the differential pressure ΔPLS becomes equal to or less than the minimum flow compensation differential pressure B with respect to such a decrease in the differential pressure ΔPLS, the springs 4 are controlled regardless of the decrease in the control forces Fc1, Fc5, and Fc6.
The relationship is limited to a maximum value fmax of 5 or less. Therefore, the flow compensating valves 35, 39, and 40 are prevented from being completely closed, so that shocks can be reduced, operability can be improved, and damage to the hydraulic equipment can be prevented.
次に、油温が第6図に示すTho以下に変化する場合に
つき、分流補償弁35〜40の動作及びそれに伴うアクチュ
エータ23〜28の動作を説明する。Next, when the oil temperature changes below Tho shown in FIG. 6, the operation of the branch flow compensating valves 35 to 40 and the operation of the actuators 23 to 28 associated therewith will be described.
コントローラ61の演算部72においては、前述した第3
図に示すように、関数ブロック83〜85で求めた制御力Fc
4〜Fc6の値に対して、関数ブロック86で求めた油温Thの
補正係数Kが乗算ブロック87〜89において乗算され、制
御力Fc4〜Fc6を温度補正する。補正係数Kは、第6図に
示すように、油温Thが所定温度Thoよりも高い時にはほ
ぼ1であり、油温Thが所定温度Thoよりも低いときには
低くなるにしたがって徐々に1より小さくなる。このこ
とから、昼間時等の通常の作業環境であって、油温Thが
所定温度Tho以上の場合には、K=1であることから、
関数ブロック83〜85で求めた制御力Fc4〜Fc6の値はその
まま電気信号b,e,fに変換され、分流補償弁38〜40はこ
の制御力Fc4〜Fc6に応じて駆動される。これにより、例
えば流量制御弁38,39を操作し、ブーム103及びアーム10
4の複合操作をする場合は、ブームシリンダ26及びアー
ムシリンダ27に何ら支障なく、即ち、油温Thが比較的高
いことから、油温の粘度が小さくて大きな流動抵抗を生
じることがなく、分流補償弁38,39及び流量制御弁32,33
を介してブームシリンダ26及びアームシリンダ27に主ポ
ンプ22からの圧油が供給され、これらアクチュエータの
動作速度の低下を生じることなくアームとバケットの複
合駆動を行なうことができる。In the calculation unit 72 of the controller 61, the third
As shown in the figure, the control force Fc obtained in the function blocks 83 to 85
The multiplication blocks 87 to 89 multiply the values of 4 to Fc6 by the correction coefficient K of the oil temperature Th obtained in the function block 86 to correct the control forces Fc4 to Fc6 by temperature. As shown in FIG. 6, the correction coefficient K is substantially 1 when the oil temperature Th is higher than the predetermined temperature Tho, and gradually becomes smaller as 1 becomes lower when the oil temperature Th is lower than the predetermined temperature Tho. . From this, if the oil temperature Th is equal to or higher than the predetermined temperature Tho in a normal working environment such as during the daytime, K = 1.
The values of the control forces Fc4 to Fc6 obtained by the function blocks 83 to 85 are directly converted into electric signals b, e, and f, and the branch flow compensating valves 38 to 40 are driven according to the control forces Fc4 to Fc6. Thereby, for example, the flow control valves 38 and 39 are operated, and the boom 103 and the arm 10 are operated.
In the case of performing the combined operation of 4, the boom cylinder 26 and the arm cylinder 27 are not affected at all, that is, since the oil temperature Th is relatively high, the viscosity of the oil temperature is small, and there is no large flow resistance. Compensation valves 38, 39 and flow control valves 32, 33
The pressure oil from the main pump 22 is supplied to the boom cylinder 26 and the arm cylinder 27 via, and the combined drive of the arm and the bucket can be performed without lowering the operation speed of these actuators.
また、寒冷地における作業や、冬期の早朝、夜間等の
作業環境であって、油温Tが所定温度Thoよりも低くな
る場合は、K<1であることから、乗算ブロック87〜89
において補正係数Kと乗算された制御力Fc4〜Fc6の値は
関数ブロック83〜85で演算された値よりも小さくなり、
しかもその程度は油温Thが低くなるにしたがって大きく
なる。これにより、油温Thの低下に応じて通常時よりも
小さい制御力Fc4〜Fc6が分流補償弁38〜40の駆動部38c
〜40cより付与され、分流補償弁38〜40に付与される開
弁方向の第2の制御力f−Fc4、f−Fc5、f−Fc6は油
温Thの低下に応じて通常時よりも大きくなる。即ち、例
えば流量制御弁38,39を操作し、ブーム103及びアーム10
4の複合操作をする場合は、油温Thが高いときの流量と
ほぼ同等の流量が分流補償弁38,39及び流量制御弁32,33
を通ってブームシリンダ26及びアームシリンダ27に供給
され、これにより、油温Thの低下により圧油の粘度が大
きくなって流動抵抗が大きくなるものの、ブームシリン
ダ26及びアームシリンダ27には流量制御弁32,33で要求
される所望の流量を供給でき、これらアクチュエータの
動作速度の低下を生じることなく複合操作を行なうこと
ができる。If the oil temperature T is lower than the predetermined temperature Tho in a work environment in a cold region, or in a work environment such as early in the morning or at night in winter, K <1 and the multiplication blocks 87 to 89
The values of the control forces Fc4 to Fc6 multiplied by the correction coefficient K become smaller than the values calculated in the function blocks 83 to 85,
Moreover, the degree increases as the oil temperature Th decreases. As a result, the control forces Fc4 to Fc6, which are smaller than those at the normal time, are reduced in accordance with the decrease in the oil temperature Th, and the drive units 38c of the branching compensation valves 38 to 40 are controlled.
-40c, and the second control forces f-Fc4, f-Fc5, f-Fc6 in the valve-opening direction applied to the branch flow compensating valves 38 to 40 are larger than usual in accordance with the decrease in the oil temperature Th. Become. That is, for example, by operating the flow control valves 38 and 39, the boom 103 and the arm 10
In the case of performing the combined operation of 4, the flow rate substantially equal to the flow rate when the oil temperature Th is high is equal to the flow dividing valves 38 and 39 and the flow control valves 32 and 33.
Is supplied to the boom cylinder 26 and the arm cylinder 27, whereby the viscosity of the pressurized oil increases due to the decrease in the oil temperature Th and the flow resistance increases, but the flow control valve is provided to the boom cylinder 26 and the arm cylinder 27. The desired flow rates required by the devices 32 and 33 can be supplied, and the combined operation can be performed without lowering the operation speed of these actuators.
ブーム103、アーム104、バケット105の他の組み合わ
せの複合操作、又はこれらの1つの単独操作を行なう場
合も同様である。The same applies to the case of performing a combined operation of another combination of the boom 103, the arm 104, and the bucket 105, or a single operation thereof.
このように、ブームシリンダ26、アームシリンダ27及
びバケットシリンダ28に対応する分流補償弁38〜40に対
しては、油温Thの変化に応じて制御力Fc4〜Fc6の値を補
正して圧力補償特性を調整することにより、これらアク
チュエータの動作速度を油温の変化に係わらず常に一定
にすることができ、安定した単独操作又は複合操作を行
なうことができる。As described above, for the branch flow compensation valves 38 to 40 corresponding to the boom cylinder 26, the arm cylinder 27, and the bucket cylinder 28, the pressure compensation is performed by correcting the values of the control forces Fc4 to Fc6 according to the change in the oil temperature Th. By adjusting the characteristics, the operation speeds of these actuators can always be kept constant irrespective of changes in the oil temperature, and a stable single operation or a composite operation can be performed.
一方、旋回モータ23及び走行モータ24,25に対応する
関数ブロック80〜82で求めた制御力Fc1〜Fc3は油温補正
がなされることなく、そのまま遅れ要素ブロック90〜92
を経て電気信号a〜cとして出力される。このため、油
温が所定温度Tho以下のときには、圧油の粘度が大きく
なって流動抵抗が大きくなり、ブームシリンダ26及びア
ームシリンダ27に供給される流量が減少する。従って、
モータ系のアクチュエータである旋回モータ23及び走行
モータ24,25は、シリンダ系のアクチュエータであるブ
ームシリンダ26、アームシリンダ27、バケットシリンダ
28と異なり圧油が内部を通過することにより駆動され、
粘性の高い圧油が粘性の低い通常のときと同じ流速で供
給されるた場合には、内部の部品を損傷する恐れがある
が、流量が減少するので、このような損傷を生じること
がない。On the other hand, the control forces Fc1 to Fc3 obtained in the function blocks 80 to 82 corresponding to the turning motor 23 and the traveling motors 24 and 25 are not subjected to the oil temperature correction, and the delay element blocks 90 to 92 are not changed.
Are output as electric signals a to c. Therefore, when the oil temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Tho, the viscosity of the pressure oil increases, the flow resistance increases, and the flow rate supplied to the boom cylinder 26 and the arm cylinder 27 decreases. Therefore,
The swing motor 23 and the traveling motors 24 and 25 which are motor-based actuators are boom cylinders 26, arm cylinders 27 and bucket cylinders which are cylinder-based actuators.
Unlike 28, pressure oil is driven by passing through the inside,
If high-viscosity pressure oil is supplied at the same flow rate as normal low-viscosity oil, internal components may be damaged, but the flow rate will decrease, and such damage will not occur. .
以上説明したように、本実施例によれば、コントロー
ラ61の演算部72においてアクチュエータ23〜28に対応し
て設けた関数ブロック80〜85から、差圧ΔPLSに基づい
て分流補償弁35〜40の駆動部35c〜40cを介して付与され
るべき制御力Fc1〜Fc6の値を個別に演算し、分流補償弁
35〜40に対応して設けた電磁比例減圧弁62a〜62fよりこ
れら制御力に対応する制御圧力Pc1〜Pc6を個別に生成
し、これを当該駆動部35c〜40cに導くようにしたので、
分流補償弁35〜40には関連するアクチュエータ23〜28に
適した個別の圧力補償特性を与えることができ、被駆動
体100〜105の複合操作に際して、被駆動体の種類に応じ
た最適の分流比を得ることができ、操作性及び作業効率
を改善することができる。As described above, according to the present embodiment, in the calculation unit 72 of the controller 61, the function blocks 80 to 85 provided corresponding to the actuators 23 to 28 are used to control the branch flow compensation valves 35 to 40 based on the differential pressure ΔPLS. The values of the control forces Fc1 to Fc6 to be applied via the driving units 35c to 40c are individually calculated, and the shunt compensation valve
Since the control pressures Pc1 to Pc6 corresponding to these control forces are individually generated from the electromagnetic proportional pressure reducing valves 62a to 62f provided corresponding to 35 to 40, and the control pressures Pc1 to Pc6 are guided to the driving units 35c to 40c.
The shunt compensation valves 35 to 40 can be provided with individual pressure compensation characteristics suitable for the associated actuators 23 to 28, so that in the combined operation of the driven bodies 100 to 105, the optimum shunt flow according to the type of the driven body is provided. Ratio can be obtained, and operability and work efficiency can be improved.
また、アクチュエータ23〜28に対応して制御力Fc1〜F
c6の値を個別に演算し、電磁比例減圧弁62a〜62fから対
応する制御圧力Pc1〜Pc6を個別に生成するようにしたの
で、制御力Fc1〜Fc6の値を個別に修正することが可能で
あり、このため、要素ブロック90〜95でアクチュエータ
毎に最適の時定数T1〜T6を個別に与えたり、油温補正用
の関数ブロック86を設け、制御力Fc4〜Fc6のみを補正係
数Kで補正したりするなど、種々の条件を考慮し、分流
補償弁の動作特性に更に差を持たせることも可能であ
り、これによりアクチュエータ23〜28の複合操作に際し
て、更に操作性及び作業効率を改善することができる。Also, the control forces Fc1 to Fc correspond to the actuators 23 to 28.
Since the values of c6 are individually calculated and the corresponding control pressures Pc1 to Pc6 are individually generated from the electromagnetic proportional pressure reducing valves 62a to 62f, the values of the control forces Fc1 to Fc6 can be individually corrected. Therefore, the optimum time constants T1 to T6 are individually given to each actuator in the element blocks 90 to 95, or a function block 86 for oil temperature correction is provided, and only the control forces Fc4 to Fc6 are corrected by the correction coefficient K. It is also possible to make the operating characteristics of the shunt compensating valve more different in consideration of various conditions, such as the operation of the actuators 23 to 28, thereby further improving the operability and work efficiency in the combined operation of the actuators 23 to 28. be able to.
なお、以上の実施例において、関数ブロック80〜85に
記憶した差圧ΔPLSと制御力Fc1〜Fc6との関数の形は種
々の変形が可能である。In the above embodiment, various modifications can be made to the function form of the differential pressure ΔPLS and the control forces Fc1 to Fc6 stored in the function blocks 80 to 85.
例えば、旋回モータ23に係わる関数ブロック80におい
ては、第4A図に示すように、差圧ΔPLSが一時的に増大
し、最大流量補償差圧Aよりも大きくなったときには、
一定の制御力即ち最大流量補償制御力fcが得られるよう
に関数関係を定めたが、他の形に関数関係を定めても良
い。例えば、第9図に示すように、圧油の流れ特性、圧
油の温度等を考慮して、差圧ΔPLSが最大流量補償差圧
Aよりも大きくなるにしたがって、最大流量補償制御力
fcを起点として比例的に大きくなる制御力を出力する関
数関係とか、第10図に示すように、差圧ΔPLSが最大流
量補償差圧Aより大きくなるに伴って段階的に大きくな
る制御力を出力する関数関係とか、第11図に示すよう
に、差圧ΔPLSが最大流量補償差圧Aより大きくなるに
したがって曲線的に大きくなる関数関係に設定すること
ができ、更に、第12図に示すように、差圧ΔPLSが最大
流量補償差圧Aよりも大きくなるにしたがって比較的小
さな勾配で比例的に小さくなる制御力を出力する関数関
係に設定することができる。For example, in the function block 80 relating to the swing motor 23, as shown in FIG. 4A, when the differential pressure ΔPLS temporarily increases and becomes larger than the maximum flow compensation differential pressure A,
Although the functional relationship is determined so as to obtain a constant control force, that is, the maximum flow compensation control force fc, the functional relationship may be determined in other forms. For example, as shown in FIG. 9, in consideration of the flow characteristics of the pressurized oil, the temperature of the pressurized oil, etc., as the pressure difference ΔPLS becomes larger than the maximum flow rate compensation differential pressure A, the maximum flow rate compensation control force
As shown in FIG. 10, a functional relationship that outputs a proportionally larger control force starting from fc or a control force that increases stepwise as the differential pressure ΔPLS becomes larger than the maximum flow compensation differential pressure A, as shown in FIG. It can be set to a functional relationship to be output or a functional relationship as shown in FIG. 11, which increases in a curve as the differential pressure ΔPLS becomes larger than the maximum flow rate compensating differential pressure A. Further, as shown in FIG. In this manner, a functional relationship can be set in which a control force is output that decreases proportionally with a relatively small gradient as the differential pressure ΔPLS becomes larger than the maximum flow compensation differential pressure A.
また、以上の実施例は旋回モータ23に係わる分流補償
弁35に対してのみ、差圧ΔPLSが最大流量補償差圧Aよ
りも大きくなったとき、一定の制御力fcが得られるよう
に関数関係を設定したが、他のアクチュエータに係わる
分流補償弁についても、適宜、同様に差圧ΔPLSと制御
力との関数関係を設定することができる。Further, in the above embodiment, the functional relationship is established so that a constant control force fc can be obtained only when the differential pressure ΔPLS becomes larger than the maximum flow rate compensating differential pressure A only for the diversion compensating valve 35 related to the swing motor 23. Is set, but the functional relationship between the differential pressure ΔPLS and the control force can be appropriately set similarly for the branching compensating valves related to the other actuators.
また、走行モータ24,25に係わる関数ブロック81,82に
おいては、第4B図に示すように、差圧ΔPLSが増大する
にしたがって、基本関数の特性に対する制御力の差が小
さくなるように関数関係を定めたが、第13図に示すよう
に、差圧ΔPLSの変化に係わらず基本関数の特性に対す
る制御力の差が一定となる関数関係、又は差圧ΔPLSが
増大するにしたがって、基本関数の特性に対する制御力
の差が大きくなる関数関係としても同様の効果を得るこ
とができる。Further, in the function blocks 81 and 82 relating to the traveling motors 24 and 25, as shown in FIG. 4B, as shown in FIG. 4B, as the differential pressure ΔPLS increases, the functional relationship such that the difference in control force with respect to the characteristics of the basic function decreases. As shown in FIG. 13, as shown in FIG. 13, a functional relationship in which the difference in the control force with respect to the characteristics of the basic function is constant regardless of the change in the differential pressure ΔPLS, or as the differential pressure ΔPLS increases, The same effect can be obtained even when a functional relationship in which the difference in control force with respect to the characteristics becomes large is obtained.
第2の実施例 本発明の第2の実施例を第15図及び第16図により説明
する。図中、第1図〜第12図に示した部材と同等の部材
には同じ符号を付している。Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the figure, the same reference numerals are given to members equivalent to those shown in FIGS. 1 to 12.
第15図において、旋回用方向切換弁29及びブーム用方
向切換弁32にはこれらの操作を検出して電気信号X3及び
X4を出力する操作検出器110,111が設けられている。ま
た、分流補償弁35A〜40Aには、第1の実施例のばね45〜
50に代えて、それぞれパイロットライン112a〜112fを介
して同じ基準パイロット圧力Prが導かれ、分流補償弁35
A〜40Aの弁体を開弁方向にばね45〜50と同じfの力で付
勢する駆動部45A〜50Aが設けられている。In FIG. 15, the turning direction switching valve 29 and the boom direction switching valve 32 detect these operations and detect the electric signals X3 and X3.
Operation detectors 110 and 111 that output X4 are provided. In addition, the shunt compensating valves 35A to 40A have springs 45 to 40 of the first embodiment.
Instead of 50, the same reference pilot pressure Pr is led via the pilot lines 112a to 112f, respectively,
Drive units 45A to 50A are provided to urge the valve bodies A to 40A in the valve opening direction with the same force as that of the springs 45 to 50.
操作検出器110,111から出力された電気信号X3,X4は、
差圧検出器59及び温度検出器60から出力された電気信号
X1,X2と共にコントローラ61Aに入力され、コントローラ
61Aにおいては、電気信号X1,X2,X3,X4を用いて分流補償
弁35A〜40Aの駆動部35c〜40cが付与すべき制御力Fc1〜F
c6の値を演算し、対応する電気信号a,b,c,d,e,fを出力
する。The electric signals X3, X4 output from the operation detectors 110, 111 are
Electric signals output from the differential pressure detector 59 and the temperature detector 60
Input to the controller 61A together with X1 and X2,
In 61A, the control signals Fc1 to Fc to be applied by the drive units 35c to 40c of the shunt compensation valves 35A to 40A using the electric signals X1, X2, X3, and X4.
Calculate the value of c6 and output the corresponding electrical signals a, b, c, d, e, f.
制御圧力発生回路65Aは基準パイロット圧力発生回路
を兼ねており、このため、パイロットポンプ63から出力
されるパイロット圧に基づき、このパイロット圧の変動
を吸収し、安定した一定の基準パイロット圧Prを発生す
る減圧弁113がさらに設けられ、この基準パイロット圧P
rがパイロットライン112を介してパイロットライン112a
〜112fに供給される。The control pressure generation circuit 65A also serves as a reference pilot pressure generation circuit. Therefore, based on the pilot pressure output from the pilot pump 63, the control pressure generation circuit 65A absorbs fluctuations in the pilot pressure and generates a stable and constant reference pilot pressure Pr. A pressure reducing valve 113 is further provided.
r is the pilot line 112a via the pilot line 112
~ 112f.
電磁比例減圧弁62a〜62f、リリーフ弁64及び減圧弁11
3は、好ましくは2点鎖線66Aで示すように、1つのブロ
ックに集合体として構成されている。Electromagnetic proportional pressure reducing valves 62a to 62f, relief valve 64 and pressure reducing valve 11
3 is preferably configured as an aggregate in one block, as indicated by a two-dot chain line 66A.
コントローラ61Aは、第1の実施例と同様に入力部
と、記憶部と、演算部と、出力部とを備えている。The controller 61A includes an input unit, a storage unit, a calculation unit, and an output unit as in the first embodiment.
コントローラ61Aの演算部で行われる演算の内容を機
能ブロック図で第16図に示す。本実施例では、分流補償
弁38に対応する関数ブロックとして、関数ブロック83に
加え第2の関数ブロック83Aが設けられ、これら関数ブ
ロック83,83Aからそのときの電気信号X1に基づく差圧Δ
PLSに対応する制御力の値Fc4,Fc4oをそれぞれ求め、そ
の内の一方を選択ブロック114のスイッチ機能により選
択する。また、操作検出器110,111からの電気信号X3,X4
はANDブロック115に入力され、両者の信号が共にONのと
きにANDブロック115よりON信号が選択ブロック114に出
力される。選択ブロック114は、ANDブロック115からON
信号がないときには制御力Fc4oを選択し、ON信号が与え
られると制御力Fc4を選択する。FIG. 16 is a functional block diagram showing the contents of the calculation performed by the calculation unit of the controller 61A. In the present embodiment, a second function block 83A is provided in addition to the function block 83 as a function block corresponding to the branch flow compensating valve 38, and the differential pressure ΔΔ based on the electric signal X1 at that time from these function blocks 83 and 83A is provided.
The control force values Fc4 and Fc4o corresponding to the PLS are obtained, and one of them is selected by the switch function of the selection block 114. Also, the electric signals X3, X4 from the operation detectors 110, 111
Is input to an AND block 115, and when both signals are ON, an ON signal is output from the AND block 115 to the selection block 114. Selection block 114 is ON from AND block 115
When there is no signal, the control force Fc4o is selected, and when an ON signal is given, the control force Fc4 is selected.
関数ブロック83に記憶した差圧PLSと制御力Fc4の関
係は第1の実施例で説明した通りである。関数ブロック
83Aに記憶した差圧PLSと制御力Fc4oとの関係は、第1
の実施例において第4D図により説明した。アームシリン
ダ27及びバケットシリンダ28に係わる分流補償弁39,40
に対応する関数ブロック84,85に記憶した関数関係と同
じである。即ち、全体的には基本関数の特性に沿って差
圧ΔPLSの増加に応じて次第に制御力Fc4oの値が減少
し、差圧ΔPLSが最小流量補償差圧B以下になると、差
圧ΔPLSの減少に係わらず駆動部48Aの付勢力f以下の
最大値fmaxに制限される関係となっている。The relationship between the differential pressure PLS and the control force Fc4 stored in the function block 83 is as described in the first embodiment. Function block
The relationship between the differential pressure PLS stored in 83A and the control force Fc4o is as follows.
This embodiment has been described with reference to FIG. 4D. Dividing flow compensation valves 39, 40 related to arm cylinder 27 and bucket cylinder 28
Are the same as the function relationships stored in the function blocks 84 and 85 corresponding to. That is, as a whole, the value of the control force Fc4o gradually decreases in accordance with the increase of the differential pressure ΔPLS along the characteristics of the basic function, and when the differential pressure ΔPLS becomes equal to or less than the minimum flow compensation differential pressure B, the differential pressure ΔPLS decreases. Irrespective of this, the relationship is limited to the maximum value fmax which is equal to or less than the urging force f of the driving unit 48A.
このように構成した第2の実施例においては、ブーム
103と、旋回体100以外の被駆動部材との複合操作に際し
ては、旋回用方向切換弁29は操作されないので操作検出
器110からは電気信号X3が出力されず、コントローラ61A
においてはANDブロック115はON信号を出力せず、選択ブ
ロック114は制御力として関数ブロック83Aで求めた制御
力Fc4oを選択する。このため、分流補償弁38Aの駆動部3
8cでは基本関数に基づく制御力Fc4oが付与され、開弁方
向の第2の制御力f−Fc4oは、流量制御弁32の前後差圧
ΔPv4の目標値が差圧ΔPLSにほぼ一致する値となる。
即ち、第2の制御力f−Fc4oは、関数ブロック83の制御
力Fc4による第2の制御力f−F4よりも小さい通常の値
となる。これにより、ブームシリンダ26が低負荷圧力側
となる場合に分流補償弁38Aの絞り量が小さくなり過ぎ
ることがなく、流量制御弁32の前後差圧をほぼ差圧ΔP
LSに一致するよう制御し、流量制御弁32の操作量に応じ
た適切な流量の圧油をブームシリンダ26に供給すること
ができる。In the second embodiment configured as described above, the boom
In the combined operation of 103 and a driven member other than the revolving superstructure 100, the turning direction switching valve 29 is not operated, so that the operation detector 110 does not output the electric signal X3, and the controller 61A
In, the AND block 115 does not output an ON signal, and the selection block 114 selects the control force Fc4o obtained by the function block 83A as the control force. For this reason, the drive unit 3 of the branch flow compensating valve 38A
In 8c, the control force Fc4o based on the basic function is applied, and the second control force f-Fc4o in the valve opening direction is a value at which the target value of the differential pressure ΔPv4 across the flow control valve 32 substantially matches the differential pressure ΔPLS. .
That is, the second control force f-Fc4o has a normal value smaller than the second control force f-F4 by the control force Fc4 of the function block 83. Thus, when the boom cylinder 26 is on the low load pressure side, the throttle amount of the branch flow compensating valve 38A does not become too small, and the differential pressure across the flow control valve 32 is substantially equal to the differential pressure ΔP
It is possible to control the boom cylinder 26 so that the pressure oil is controlled to match the LS and an appropriate flow rate of the hydraulic oil according to the operation amount of the flow control valve 32 is provided.
旋回体100とブーム103との複合操作に際しては、流量
制御弁29,32の両方が操作されるので、操作検出器110,1
11の両方から電気信号X3,X4が出力され、コントローラ6
1AにおいてはANDブロック115がON信号を出力し、選択ブ
ロック114は制御力として関数ブロック83で求めた制御
力Fc4を選択する。このため、第1の実施例で説明した
旋回とブーム上げとの複合操作の場合と同様、分流補償
弁35,38に付与される開弁方向の第2の制御力f−Fc1,f
−Fc4は、f−Fc1<f−Fc4の関係となり、ブームシリ
ンダ26には主ポンプ22の吐出量を流量制御弁29,32の開
度比で配分した流量よりも多い流量が供給され、ブーム
上げ速度が速く、旋回が比較的緩やかになる旋回とブー
ム上げの複合操作が実施される。In the combined operation of the revolving unit 100 and the boom 103, both the flow control valves 29, 32 are operated, so that the operation detectors 110, 1
11 output electric signals X3 and X4,
In 1A, the AND block 115 outputs an ON signal, and the selection block 114 selects the control force Fc4 obtained by the function block 83 as the control force. For this reason, as in the case of the combined operation of turning and boom raising described in the first embodiment, the second control force f-Fc1, f in the valve opening direction applied to the branch flow compensating valves 35,38.
−Fc4 has a relationship of f−Fc1 <f−Fc4, and the boom cylinder 26 is supplied with a flow rate larger than the flow rate in which the discharge amount of the main pump 22 is distributed by the opening ratio of the flow control valves 29 and 32. A combined operation of turning and boom raising, in which the raising speed is fast and the turning is relatively gentle, is performed.
また、本実施例では、分流補償弁35A〜40Aの第2の制
御力に係わる一方の駆動手段を、ばねに代え、パイロッ
ト管路112及び112a〜112fを介して同じ基準パイロット
圧Prが導かれる駆動部45A〜50Aとしている。従って、ば
ねの製作誤差や経年変化に伴うバラツキが少なく、分流
補償弁35A〜40A相互間の駆動誤差を極めて少なくするこ
とができる。その結果、各分流補償弁35A〜40Aにそれぞ
れ付与されるべき個別の第2の制御力f−Fc1,f−Fc2,f
−Fc3,f−Fc4,f−Fc5,f−Fc6をばねを用いた場合に比較
してより正確に実現することができ、意図した複合操作
を正確に行なうことができる。Further, in the present embodiment, one drive means relating to the second control force of the branch flow compensating valves 35A to 40A is replaced with a spring, and the same reference pilot pressure Pr is guided through the pilot pipelines 112 and 112a to 112f. The drive units are 45A to 50A. Therefore, variations due to spring manufacturing errors and aging are small, and drive errors between the shunt compensating valves 35A to 40A can be extremely reduced. As a result, the individual second control forces f-Fc1, f-Fc2, f to be applied to the respective flow dividing valves 35A to 40A, respectively.
−Fc3, f−Fc4, f−Fc5, f−Fc6 can be realized more accurately than when a spring is used, and the intended composite operation can be performed accurately.
更に、本実施例では、駆動部45A〜50Aに導かれる基準
パイロット圧力Prは減圧弁113から出力されており、減
圧弁113は、電磁比例減圧弁62a〜62fと同じ、リリーフ
弁64で設定されたパイロット圧力を使用する構成となっ
ている。Further, in the present embodiment, the reference pilot pressure Pr guided to the driving units 45A to 50A is output from the pressure reducing valve 113, and the pressure reducing valve 113 is set by the relief valve 64, which is the same as the electromagnetic proportional pressure reducing valves 62a to 62f. It is configured to use the pilot pressure.
ところで、図示のような構成のリリーフ弁64において
は、アクチュエータからの戻り油等に伴いタンク圧が変
化した場合、その変化に応じてリリーフ弁64の出力であ
るパイロット圧力も変化する。パイロット圧力が変化す
ると、電気信号a〜fが一定であるとしても電磁比例減
圧弁62a〜62fの出力、即ち制御圧力Pc1〜Pc6は変化す
る。従って、駆動部45A〜50Aが付与する力fが一定であ
るとすると、電気信号a〜fが一定であるにも係わら
ず、開弁方向の第2の制御力は変動する。By the way, in the relief valve 64 having the configuration as illustrated, when the tank pressure changes due to the return oil from the actuator or the like, the pilot pressure, which is the output of the relief valve 64, also changes according to the change. When the pilot pressure changes, the outputs of the electromagnetic proportional pressure reducing valves 62a to 62f, that is, the control pressures Pc1 to Pc6 change even if the electric signals a to f are constant. Therefore, assuming that the force f applied by the drive units 45A to 50A is constant, the second control force in the valve opening direction fluctuates even though the electric signals a to f are constant.
これに対し、本実施例では、パイロット圧力の変動に
伴い減圧弁113の出力、即ち基準パイロット圧力Prも変
化する。即ち、制御圧力Pc1〜Pc6が変化すると、これに
対応して基準パイロット圧力Prも変化する。このため、
両者の変化が相殺され、結果として開弁方向の第2の制
御力は一定となる。従って、本実施例では、アクチュエ
ータからの戻り油に伴うタンク圧の変化の影響を分流補
償弁35A〜40Aの駆動に与えることがなく、タンク圧の変
化に係わらず、各分流補償弁35A〜40Aにそれぞれ付与さ
れるべき個別の第2の制御力f−Fc1,f−Fc2,f−Fc3,f
−Fc4,f−Fc5,f−Fc6を一層正確に実現することがで
き、優れた制御精度が得られる。On the other hand, in the present embodiment, the output of the pressure reducing valve 113, that is, the reference pilot pressure Pr also changes with a change in the pilot pressure. That is, when the control pressures Pc1 to Pc6 change, the reference pilot pressure Pr also changes correspondingly. For this reason,
Both changes are canceled, and as a result, the second control force in the valve opening direction becomes constant. Therefore, in the present embodiment, the influence of the change in the tank pressure due to the return oil from the actuator is not given to the drive of the shunt compensation valves 35A to 40A, and the respective shunt compensation valves 35A to 40A regardless of the change in the tank pressure. Second control force f-Fc1, f-Fc2, f-Fc3, f
−Fc4, f−Fc5, f−Fc6 can be realized more accurately, and excellent control accuracy can be obtained.
第3の実施例 本発明の第3の実施例を第17図〜第24図により説明す
る。図中、第1図〜第12図に示す部材と同等の部材には
同じ符号を付している。Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the drawings, members that are the same as the members shown in FIGS. 1 to 12 are given the same reference numerals.
第17図において、分流補償弁35B〜40Bは、開弁方向の
第2の制御力に係わる駆動手段として、第1の実施例の
ばね45〜50及び駆動部35c〜40cの2つの駆動要素の代わ
りに分流補償弁35B〜40Bの弁体をそれぞれ開弁方向に付
勢する単一の駆動要素、即ち駆動部35d〜40dを設け、こ
の駆動部35d〜40dにパイロットライン51a〜51fを介して
制御圧力Pc1〜Pc6を導き、第2の制御力f−Fc1,f−Fc
2,f−Fc3,f−Fc4,f−Fc5,f−Fc6を直接作用させる構成
としてある。以下、この第2の制御力をそれぞれHc1〜H
c6として表わす。In FIG. 17, the flow dividing compensating valves 35B to 40B serve as driving means related to the second control force in the valve opening direction, as the driving means of the springs 45 to 50 and the driving units 35c to 40c of the first embodiment. Instead, a single drive element for biasing the valve elements of the branch flow compensating valves 35B to 40B in the valve opening direction, that is, drive units 35d to 40d is provided, and the drive units 35d to 40d are provided through pilot lines 51a to 51f. The control pressures Pc1 to Pc6 are derived, and the second control forces f-Fc1, f-Fc
2, f-Fc3, f-Fc4, f-Fc5, and f-Fc6 act directly. Hereinafter, this second control force is referred to as Hc1 to Hc, respectively.
Expressed as c6.
また、本実施例では、それぞれアクチュエータ23〜28
に対応して設けられ、オペレータによりそれぞれ複数の
位置の1つに選択的に操作可能な6個の選択スイッチ要
素120a〜120fを含む選択装置120が設けられ、選択スイ
ッチ要素120a〜120fはそれぞれその選択された位置に応
じた内容の選択指令信号を電気信号Y1〜Y6として出力す
る。In this embodiment, the actuators 23 to 28
And a selection device 120 including six selection switch elements 120a to 120f, each of which can be selectively operated by an operator at one of a plurality of positions, and the selection switch elements 120a to 120f are respectively provided. A selection command signal having contents corresponding to the selected position is output as electric signals Y1 to Y6.
コントローラ61Bは、第1の実施例と同様に入力部
と、記憶部と、演算部と、出力部とを備えている。コン
トローラ61Bの入力部には差圧検出器59から出力された
電気信号X1と、選択装置120から出力された電気信号Y1
〜Y6とが入力され、コントローラ61Bの演算部では、電
気信号X1及びY1〜Y6から記憶部に記憶した関数データと
制御プログラムにしたがって制御力Hc1〜Fc6の値を求め
る演算が行われ、出力部より該制御力の値が電気信号a
〜fとして出力される。The controller 61B includes an input unit, a storage unit, a calculation unit, and an output unit as in the first embodiment. An electric signal X1 output from the differential pressure detector 59 and an electric signal Y1 output from the selection device 120 are input to an input portion of the controller 61B.
YY6 is input, and in the calculation unit of the controller 61B, calculation is performed to obtain the values of the control forces Hc1 to Fc6 from the electric signals X1 and Y1 to Y6 according to the function data and the control program stored in the storage unit, and the output unit The value of the control force is the electric signal a
Ff.
コントローラ61Bの演算部で行われる演算の内容を機
能ブロック図で第18図に示す。図中、ブロック80B〜85B
は、分流補償弁35B〜40Bに対応して設けられ、差圧ΔP
LSと制御力Hc1〜Hc6との複数の関数関係を含む関数デー
タを予め記憶した関数ブロックである。関数ブロック80
B〜85Bにおいては、電気信号Y1〜Y6に基づき選択指令信
号の内容に応じた1つの関数関係がそれぞれ選択され、
更にこれら選択された関数関係からそのときの電気信号
X1に基づく差圧ΔPLSに対応する制御力の値Hc1〜Hc6が
それぞれ演算される。このようにして関数ブロック80B
〜85Bで求めた制御力の値Hc1〜Hc6は、それぞれ遅延ブ
ロック90〜95で一次遅れ要素のフィルタをかけられた
後、電気信号a〜fとして出力される。FIG. 18 is a functional block diagram showing the contents of the calculation performed by the calculation unit of the controller 61B. In the figure, blocks 80B to 85B
Are provided corresponding to the branch flow compensating valves 35B to 40B, and the differential pressure ΔP
It is a function block in which function data including a plurality of functional relationships between the LS and the control forces Hc1 to Hc6 are stored in advance. Function block 80
In B to 85B, one functional relationship according to the content of the selection command signal is selected based on the electric signals Y1 to Y6,
Further, the electric signal at that time is obtained from these selected functional relationships.
Control force values Hc1 to Hc6 corresponding to differential pressure ΔPLS based on X1 are calculated. Thus, the function block 80B
The values Hc1 to Hc6 of the control force obtained in 〜85B are filtered as first-order lag elements in delay blocks 90 to 95, respectively, and then output as electric signals a to f.
関数ブロック80Bに記憶した差圧ΔPLSと制御力Fc1〜
Fc6の複数の関数関係を第19図に示す。図中、実線Soは
第1の実施例で説明した基本関数の特性に相当するもの
で、主ポンプ22の吐出圧力とアクチュエータ23〜28の最
大負荷圧力との差圧ΔPLSが増加するに従って制御力Hc
1を次第に増加させる関数関係となっている。この関数
関係Soは分流補償弁35Bの開弁方向の第2の制御力を補
正する必要のない、旋回体100の単独操作を含む旋回モ
ータ23の通常の駆動に際して使用される。Differential pressure ΔPLS and control force Fc1 to stored in function block 80B
FIG. 19 shows a plurality of functional relationships of Fc6. In the figure, the solid line So corresponds to the characteristic of the basic function described in the first embodiment, and the control force increases as the differential pressure ΔPLS between the discharge pressure of the main pump 22 and the maximum load pressure of the actuators 23 to 28 increases. Hc
It is a functional relationship that gradually increases 1. This functional relationship So is used for normal driving of the swing motor 23 including independent operation of the swing body 100 without the need to correct the second control force in the valve opening direction of the branch flow compensation valve 35B.
破線So+1,So+2は、差圧ΔPLSが増加するに従って
制御力Hc1を関数Soよりも大きな勾配で次第に増加させ
る関数関係を示すもので、破線So−1,So−2は差圧ΔP
LSが増加するにしたがって制御力Hc1を関数Soよりも小
さいな勾配で次第に増加させる関数を示すものである。The dashed lines So + 1 and So + 2 indicate a functional relationship in which the control force Hc1 is gradually increased with a gradient larger than the function So as the differential pressure ΔPLS increases, and the dashed lines So−1 and So−2 indicate the differential pressure ΔP
This shows a function that gradually increases the control force Hc1 with a smaller gradient than the function So as LS increases.
即ち、破線So+1,So+2は基本関数の特性線Soよりも
勾配が大きく、分流補償弁35Bの開弁方向の第2の制御
力Hc1を基本関数による場合よりも大きくし、流量制御
弁29の前後差圧を主ポンプ22とアクチュエータ23〜28の
最大負荷圧力との差圧ΔPLSよりも大きくする関数関係
となっている。この関数関係は、旋回モータ23が低負荷
圧力側となる複合操作において旋回モータ23に供給され
る流量を通常の場合よりも多くしたい場合に使用する。That is, the dashed lines So + 1 and So + 2 have a greater gradient than the characteristic line So of the basic function, make the second control force Hc1 in the valve opening direction of the shunt compensating valve 35B larger than in the case of using the basic function, The functional relationship is such that the differential pressure is larger than the differential pressure ΔPLS between the main pump 22 and the maximum load pressure of the actuators 23 to 28. This functional relationship is used when it is desired to increase the flow rate supplied to the slewing motor 23 in a combined operation in which the slewing motor 23 is on the low load pressure side, as compared with a normal case.
破線So+1,So−2は、弁流補償弁35Bの開弁方向の第
2の制御力を基本関数による場合よりも小さくし、流量
制御弁29の前後差圧を差圧ΔPLSよりも小さくする関数
関係であり、旋回モータ23が低負荷圧力側となる複合操
作において旋回モータ23に供給される流量を通常の場合
よりも少なくしたい場合に使用する。The dashed lines So + 1 and So−2 are functions that make the second control force in the valve opening direction of the valve flow compensating valve 35B smaller than that obtained by the basic function, and make the differential pressure across the flow control valve 29 smaller than the differential pressure ΔPLS. This relationship is used when it is desired to reduce the flow rate supplied to the swing motor 23 in a combined operation in which the swing motor 23 is on the low load pressure side, as compared with a normal case.
なお、ΔPLSOは、第1の実施例の場合と同様、ロー
ドセンシング制御方式の吐出量制御装置41により保持さ
れる主ポンプ22の吐出圧力と最大負荷圧力との差圧、即
ち制御弁53のばね54で設定されるロードセンシング補償
差圧である。Note that ΔPLSO is the differential pressure between the discharge pressure of the main pump 22 and the maximum load pressure held by the discharge amount control device 41 of the load sensing control system, that is, the spring of the control valve 53, as in the first embodiment. This is the load sensing compensation differential pressure set at 54.
他の関数ブロック81B〜85Bにおいても、関数ブロック
80Bと実質的に同様に複数の関数関係が記憶されてい
る。なお、各関数ブロック80B〜85Bで記憶した複数の関
数関係の数及び種類は、複合操作時の作業の種類及び内
容に応じて関連するアクチュエータ23〜28に最適の動作
特性が与えられるよう定められる。In other function blocks 81B to 85B, the function block
A plurality of functional relationships are stored substantially as in 80B. The number and type of the plurality of function relationships stored in each of the function blocks 80B to 85B are determined so that the optimal operation characteristics are given to the related actuators 23 to 28 according to the type and content of the operation at the time of the composite operation. .
コントローラ61Bから出力された電気信号a〜fは第
1の実施例と同様に複数の電磁比例減圧弁62a〜62fに入
力される。電磁比例減圧弁62a〜62fはこの電気信号a〜
fによりそれぞれ駆動され、それに対応した制御圧力Pc
1〜Pc6を出力する。これら制御圧力Pc1〜Pc6は、それぞ
れ分流補償弁35B〜40Bの駆動部35d〜40dに導かれ、これ
により分流補償弁35B〜40Bにはコントローラ61Bで演算
された制御力Hc1〜Hc6が付与され、分流補償弁はこれに
応じてそれぞれ流量制御弁29〜34の前後差圧ΔPv1〜ΔP
v6を制御する。Electric signals a to f output from the controller 61B are input to a plurality of electromagnetic proportional pressure reducing valves 62a to 62f as in the first embodiment. The electromagnetic proportional pressure reducing valves 62a to 62f output the electric signals a to
f and the corresponding control pressure Pc
1 to Pc6 are output. These control pressures Pc1 to Pc6 are guided to the drive units 35d to 40d of the shunt compensation valves 35B to 40B, respectively, whereby the shunt compensation valves 35B to 40B are given control forces Hc1 to Hc6 calculated by the controller 61B, The branch flow compensating valves respond accordingly to the differential pressures ΔPv1 to ΔP
Control v6.
次に、以上のように構成された本実施例の動作を説明
する。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
例えば土砂積み込み作業を意図して旋回とブーム上げ
の複合操作を行なう場合、オペレータはその作業内容に
適した関数関係を選択すべく操作装置120の対応する選
択スイッチ要素120a,120dを操作し、それに対応する選
択指示信号即ち電気信号Y1,Y4を出力する。コントロー
ラ61Bにおいては、この電気信号Y1,Y4に基づき、旋回モ
ータ23に対応する分流補償弁35Bに対しては、関数ブロ
ック80Bに記憶された複数の関数関係から例えば第19図
の破線So−2に相当する関数関係を選択し、ブームシリ
ンダ26に対応する分流補償弁38Bに対しては、関数ブロ
ック83Bに記憶された複数の関数関係から例えば第19図
の破線So+2に相当する関数関係を選択する。For example, when performing a combined operation of turning and boom raising for the purpose of loading earth and sand, the operator operates the corresponding selection switch elements 120a and 120d of the operation device 120 to select a functional relationship suitable for the work content, and The corresponding selection instruction signals, that is, electric signals Y1 and Y4 are output. In the controller 61B, based on the electric signals Y1 and Y4, the shunt compensation valve 35B corresponding to the swing motor 23 is subjected to, for example, a broken line So-2 in FIG. 19 from the plurality of functional relationships stored in the function block 80B. Is selected, and for the shunt compensating valve 38B corresponding to the boom cylinder 26, for example, a functional relationship corresponding to the broken line So + 2 in FIG. 19 is selected from a plurality of functional relationships stored in the function block 83B. I do.
第20図に、関数ブロック80B,83Bで選択された関数関
係をまとめて示す。図中、121は基本関数Soに相当する
特性線であり、122が旋回モータ23に対応する関数ブロ
ック80Bで選択された破線So−2の関数関係に相当する
特性線であり、123がブームシリンダ26に対応する関数
ブロック83Bで選択された破線So+2の関数関係に相当
する特性線である。FIG. 20 collectively shows the functional relationships selected in the function blocks 80B and 83B. In the figure, 121 is a characteristic line corresponding to the basic function So, 122 is a characteristic line corresponding to the functional relationship of the broken line So-2 selected in the function block 80B corresponding to the swing motor 23, and 123 is the boom cylinder 26 is a characteristic line corresponding to the functional relationship of the broken line So + 2 selected in the function block 83B corresponding to 26.
更に、関数ブロック80B,83Bにおいては選択された関
数関係122,123から差圧ΔPLSに基づく制御力H1,H4がそ
れぞれ求められ、これに対応する電気信号a,dが電磁比
例減圧弁62a,62bに出力される。Further, in the function blocks 80B and 83B, the control forces H1 and H4 based on the differential pressure ΔPLS are respectively obtained from the selected functional relationships 122 and 123, and the corresponding electric signals a and d are output to the electromagnetic proportional pressure reducing valves 62a and 62b. Is done.
これにより、電磁比例減圧弁62dは、差圧ΔPLSに基
づく制御力Hoに相当する制御圧力よりも大きな制御圧力
Pc4を出力し、一方、電磁比例減圧弁62aは制御力Hoに相
当する制御圧力よりも小さな制御圧力Pc1を出力し、こ
れら制御圧力Pc1,Pc4が分流補償弁35B,38Bの駆動部35d,
38dにそれぞれ導かれる。この場合、分流補償弁38Bの駆
動部38dは通常の制御力Hoよりも大きい制御力H4を付与
することから、分流補償弁38Bはその絞り量が強制的に
小さくなるように制御され、従って流量制御弁32には通
常時よりも大きな流量が供給され、また、分流補償弁35
Bの駆動部35dは通常の制御力Hoよりも小さい制御力H1を
付与することから、分流補償弁35Bはその絞り量が強制
的に大きくなるように制御され、従って流量制御弁29に
は通常時よりも小さな流量が供給される。Accordingly, the electromagnetic proportional pressure reducing valve 62d applies a control pressure greater than the control pressure corresponding to the control force Ho based on the differential pressure ΔPLS.
Pc4, while the electromagnetic proportional pressure reducing valve 62a outputs a control pressure Pc1 smaller than the control pressure corresponding to the control force Ho, and these control pressures Pc1 and Pc4 are used to drive the drive units 35d and 35d of the shunt compensation valves 35B and 38B.
Guided to 38d respectively. In this case, since the drive unit 38d of the shunt compensation valve 38B applies a control force H4 greater than the normal control force Ho, the shunt compensation valve 38B is controlled such that the throttle amount is forcibly reduced, and therefore the flow rate is reduced. The control valve 32 is supplied with a larger flow rate than usual, and the diverting compensation valve 35
Since the drive unit 35d of B applies a control force H1 smaller than the normal control force Ho, the shunt compensating valve 35B is controlled so that the throttle amount is forcibly increased. A smaller flow rate than is supplied.
第21図及び第22図はこのときの流量特性を示すもの
で、第21図は、ブーム用の流量制御弁32の前後差圧ΔPv
4と供給流量Q4との関係を示し、第22図は旋回用の流量
制御弁29の前後差圧ΔPv1と供給流量Q1との関係を示し
ている。ここで、基本関数の特性線121に対する特性線1
23の勾配の比率をαとすると、ブーム用の流量制御弁32
の側では、通常時である差圧ΔPLSによる制御の場合
は、第21図の特性線124Aに示すように比較的小さい流量
Q4Aであったものを、この土砂積み込み作業に際して
は、補正差圧α・ΔPLSに応じて第21図の特性線124Bで
示すように、流量Q4Aよりも大きい流量Q4Bを供給でき
る。また、基本関数の特性線121に対する特性線122の勾
配の比率をβとすると、旋回用の流量制御弁29の側で
は、通常時である差圧ΔPLSによる制御の場合は、第22
図の特性線125Aに示すように比較的大きい流量Q1Aであ
ったものを、この土砂積み込み作業に際しては補正差圧
β・ΔPLSに応じて第22図の特性線125Bに示すように、
流量Q1Aよりも小さい流量Q1Bを供給できる。FIG. 21 and FIG. 22 show the flow rate characteristics at this time, and FIG. 21 shows the differential pressure ΔPv across the boom flow control valve 32.
FIG. 22 shows the relationship between 4 and the supply flow rate Q4, and FIG. 22 shows the relationship between the supply / reception flow rate Q1 and the pressure difference ΔPv1 across the flow control valve 29 for turning. Here, a characteristic line 1 for the characteristic line 121 of the basic function
If the ratio of the gradient of 23 is α, the flow control valve for the boom 32
On the other hand, in the case of control by the differential pressure ΔPLS which is a normal time, the flow rate is relatively small as indicated by the characteristic line 124A in FIG.
What was Q4A can be supplied with a larger flow rate Q4B than the flow rate Q4A as shown by the characteristic line 124B in FIG. Assuming that the ratio of the gradient of the characteristic line 122 to the characteristic line 121 of the basic function is β, on the side of the turning flow control valve 29, in the case of control by the differential pressure ΔPLS which is a normal state,
What was a relatively large flow rate Q1A as shown by the characteristic line 125A in the figure, but in this sediment loading work, as shown by the characteristic line 125B in FIG. 22, according to the corrected differential pressure β · ΔPLS,
A flow rate Q1B smaller than the flow rate Q1A can be supplied.
即ち、土砂積み込み作業時は、通常の制御時に比べて
ブームシリンダ26に比較的大きな流量を供給でき、旋回
モータ23に比較的小さな流量を供給でき、このため、ブ
ームシリンダ26及び旋回モータ23にこの土砂積み込み作
業に応じた最適の流量を分配でき、これによって、旋回
モータ23側においてリリーフする流量を少なくし、また
ブームシリンダ26側の分流補償弁38Bの絞り量を小さく
して、この分流補償弁38Bを通過する圧油のエネルギが
熱に変えられることを抑制でき、これらによりエネルギ
損失を小さくすることができる。また、ブーム側に比較
的大きな流量を供給できるので、ブームの上昇量を十分
に確保でき、優れた作業性を提供する。That is, during the sediment loading operation, a relatively large flow rate can be supplied to the boom cylinder 26 and a relatively small flow rate can be supplied to the swing motor 23 as compared with the normal control, so that the boom cylinder 26 and the swing motor 23 can be supplied with this flow rate. The optimum flow rate can be distributed according to the sediment loading work, thereby reducing the flow rate to be relieved on the swing motor 23 side and reducing the throttle amount of the diversion compensating valve 38B on the boom cylinder 26 side to reduce the flow rate. It is possible to suppress the energy of the pressure oil passing through 38B from being converted into heat, thereby reducing the energy loss. Further, since a relatively large flow rate can be supplied to the boom side, the amount of rise of the boom can be sufficiently secured, and excellent workability is provided.
次に、通常の掘削作業に比べて作業能率の向上を目的
とした掘削作業、即ち特別掘削作業を意図して、アーム
のバケットの複合操作を行なう場合、オペレータはその
作業内容に適した関数関係を選択すべく操作装置120の
対応する選択スイッチ要素120e,120fを操作し、それに
対応する選択指示信号即ち電気信号Y5,Y6を出力する。
コントローラ61Bにおいては、この電気信号Y5,Y6に基づ
き、アームシリンダ27に対応する分流補償弁39Bに対し
ては、関数ブロック84Bに記憶された複数の関数関係か
ら例えば第19図の破線So−1に相当する関数関係を選択
し、バケットシリンダ28に対応する分流補償弁40Bに対
しては、関数ブロック85Bに記憶された複数の関数関係
から例えば第19図の破線So+1に相当する関数関係を選
択する。Next, in the case of performing a digging operation aimed at improving the work efficiency as compared with a normal digging operation, that is, a combined operation of the arm bucket for the purpose of a special digging operation, the operator needs a functional relationship suitable for the content of the operation. Is operated by operating the corresponding selection switch elements 120e and 120f of the operation device 120 to output corresponding selection instruction signals, that is, electric signals Y5 and Y6.
In the controller 61B, based on the electric signals Y5 and Y6, for the shunt compensation valve 39B corresponding to the arm cylinder 27, for example, a broken line So-1 in FIG. 19 from the plurality of functional relationships stored in the function block 84B. And a function relationship corresponding to, for example, a broken line So + 1 in FIG. 19 is selected from the plurality of function relationships stored in the function block 85B for the diversion compensating valve 40B corresponding to the bucket cylinder 28. I do.
第23図に、関数ブロック84B,85Bで選択された関数関
係をまとめて示す。図中、121は基本関数Soに相当する
特性線であり、126がアームシリンダ27に対応する関数
ブロック84Bで選択された、破線So−1の関数関係に相
当する特性線であり、127がバケットシリンダ28に対応
する関数ブロック85Bで選択された破線So+1の関数関
係に相当する特性線である。FIG. 23 collectively shows the functional relationships selected in the function blocks 84B and 85B. In the figure, reference numeral 121 denotes a characteristic line corresponding to the basic function So, 126 denotes a characteristic line corresponding to the functional relationship of the broken line So-1 selected by the function block 84B corresponding to the arm cylinder 27, and 127 denotes a bucket. This is a characteristic line corresponding to the functional relationship of the broken line So + 1 selected in the function block 85B corresponding to the cylinder 28.
更に、関数ブロック84B,85Bにおいては選択された関
数関係126,127から差圧ΔPLSに基づく制御力H5,H6がそ
れぞれ求められ、これに対応する電気信号e,fが電磁比
例減圧弁62e,62fに出力される。Further, in the function blocks 84B and 85B, the control forces H5 and H6 based on the differential pressure ΔPLS are respectively obtained from the selected functional relationships 126 and 127, and the corresponding electric signals e and f are output to the electromagnetic proportional pressure reducing valves 62e and 62f. Is done.
これにより、電磁比例減圧弁62eは、差圧ΔPLSに基
づく制御力Hoに相当する制御圧力よりも小さな制御圧力
Pc5を出力し、一方、電磁比例減圧弁62fは制御力Hoに相
当する制御圧力よりも大きな制御圧力Pc6を出力し、こ
れら制御圧力Pc5,Pc6が分流補償弁39B,40Bの駆動部39d,
40dにそれぞれ導かれる。この場合、分流補償弁39Bの駆
動部39dは通常の制御力Hoよりも小さい制御力H5を付与
することから、分流補償弁39Bはその絞り量が強制的に
大きくなるように制御され、従って流量制御弁33には通
常時よりも小さな流量が供給され、また、分流補償弁40
Bの駆動部40dは通常の制御力Hoよりも大きな制御力H5を
付与することから、分流補償弁40Bはその絞り量が強制
的に小さくなるように制御され、従って流量制御弁34に
は通常時よりも大きな流量が供給される。As a result, the electromagnetic proportional pressure reducing valve 62e controls the control pressure smaller than the control pressure corresponding to the control force Ho based on the differential pressure ΔPLS.
Pc5, on the other hand, the electromagnetic proportional pressure reducing valve 62f outputs a control pressure Pc6 greater than the control pressure corresponding to the control force Ho, and these control pressures Pc5, Pc6 are the drive units 39d, 39d, of the shunt compensation valves 39B, 40B.
Each led to 40d. In this case, since the drive unit 39d of the shunt compensation valve 39B applies a control force H5 smaller than the normal control force Ho, the shunt compensation valve 39B is controlled such that the throttle amount is forcibly increased, and thus the flow rate is reduced. The control valve 33 is supplied with a smaller flow rate than normal, and
Since the drive unit 40d of B applies a control force H5 larger than the normal control force Ho, the branching compensation valve 40B is controlled so that the throttle amount is forcibly reduced, and therefore the flow control valve 34 is normally A larger flow rate than is supplied.
これにより、アームとバケットの複合操作に際して、
アームシリンダ27の駆動速度を比較的遅くし、バケット
シリンダ28の駆動速度を比較的速くして、通常の掘削よ
りも作業能率の点で良好と考えられる特別掘削作業を実
現できる。With this, in the combined operation of the arm and the bucket,
By making the driving speed of the arm cylinder 27 relatively low and the driving speed of the bucket cylinder 28 relatively high, it is possible to realize a special excavation work which is considered to be better in work efficiency than ordinary excavation.
次に、同じアームとバケットの複合作業でも、たとえ
ば地面等を平坦にならす整形作業を意図したアームとバ
ケットの複合操作を行なう場合には、オペレータはその
作業内容に適した関数関係を選択すべく操作装置120の
対応する選択スイッチ要素120e,120fを操作し、それに
対応する選択指示信号即ち電気信号Y5,Y6を出力する。
コントローラ61Bにおいては、この電気信号Y5,Y6に基づ
き、アームシリンダ27に対応する分流補償弁39Bに対し
ては、関数ブロック84Bに記憶された複数の関数関係か
ら例えば第19図の破線So+1に相当する関数関係を選択
し、バケットシリンダ28に対応する分流補償弁40Bに対
しては、関数ブロック85Bに記憶された複数の関数関係
から例えば第19図の破線So−1に相当する関数関係を選
択する。Next, in the combined operation of the same arm and bucket, when performing the combined operation of the arm and the bucket for the purpose of shaping work to level the ground, for example, the operator selects a functional relationship suitable for the work content. The corresponding selection switch elements 120e and 120f of the operation device 120 are operated to output corresponding selection instruction signals, that is, electric signals Y5 and Y6.
In the controller 61B, based on the electric signals Y5 and Y6, the shunt compensation valve 39B corresponding to the arm cylinder 27 corresponds to, for example, a broken line So + 1 in FIG. 19 from the plurality of functional relationships stored in the function block 84B. For the diversion compensating valve 40B corresponding to the bucket cylinder 28, a functional relationship corresponding to, for example, a broken line So-1 in FIG. 19 is selected from the plurality of functional relationships stored in the function block 85B. I do.
第24図に、関数ブロック84B,85Bで選択された関数関
係をまとめて示す。図中、121は基本関数Soに相当する
特性線であり、128がアームシリンダ27に対応する関数
ブロック84Bで選択された、破線So+1の関数関係に相
当する特性線であり、129がバケットシリンダ28に対応
する関数ブロック85Bで選択された破線So−1の関数関
係に相当する特性線である。FIG. 24 shows the functional relationships selected in the function blocks 84B and 85B. In the figure, 121 is a characteristic line corresponding to the basic function So, 128 is a characteristic line corresponding to the functional relationship of the broken line So + 1 selected by the function block 84B corresponding to the arm cylinder 27, and 129 is the bucket cylinder 28. Is a characteristic line corresponding to the functional relationship of the broken line So-1 selected in the function block 85B corresponding to.
関数ブロック84B,85Bにおいては、更に、選択された
関数関係128,129から差圧ΔPLSに基づく制御力H′5,
H′6がそれぞれ求められ、これに対応する電気信号e,f
が電磁比例減圧弁62e,62fに出力される。In the function blocks 84B and 85B, the control force H′5,
H′6 are obtained, and the corresponding electric signals e, f
Is output to the electromagnetic proportional pressure reducing valves 62e and 62f.
これにより、電磁比例減圧弁62eは、差圧ΔPLSに基
づく制御力Hoに相当する制御圧力よりも大きな制御圧力
Pc5を出力し、一方、電磁比例減圧弁62fは制御力Hoに相
当する制御圧力よりも小さな制御圧力Pc6を出力し、こ
れら制御圧力Pc5,Pc6が分流補償弁39B,40Bの駆動部39d,
40dにそれぞれ導かれる。この場合、分流補償弁39Bの駆
動部39dは通常の制御力Hoよりも大きな制御力H′5を
付与することから、分流補償弁39Bはその絞り量が強制
的に小さくなるように制御され、従って流量制御弁33に
は通常時よりも大きな流量が供給され、また、分流補償
弁40Bの駆動部40dは通常の制御力Hoよりも小さな制御力
H′6を付与することから、分流補償弁40Bはその絞り
量が強制的に大きくなるように制御され、従って流量制
御弁34には通常時よりも小さな流量が供給される。Accordingly, the electromagnetic proportional pressure reducing valve 62e applies a control pressure greater than the control pressure corresponding to the control force Ho based on the differential pressure ΔPLS.
Pc5, while the electromagnetic proportional pressure reducing valve 62f outputs a control pressure Pc6 smaller than the control pressure corresponding to the control force Ho, and these control pressures Pc5, Pc6 are the drive units 39d, 39d, of the shunt compensation valves 39B, 40B.
Each led to 40d. In this case, since the drive unit 39d of the shunt compensation valve 39B applies a control force H'5 larger than the normal control force Ho, the shunt compensation valve 39B is controlled such that the throttle amount is forcibly reduced. Accordingly, the flow rate control valve 33 is supplied with a larger flow rate than usual, and the drive unit 40d of the flow diverting compensation valve 40B applies a control force H'6 smaller than the normal control force Ho. 40B is controlled such that its throttle amount is forcibly increased, and therefore, a smaller flow rate than usual is supplied to the flow control valve 34.
これにより、アームとバケットの複合操作に際して、
アームシリンダ27の駆動速度を比較的速くする一方、バ
ケットシリンダ28の駆動速度を比較的遅くして、作業能
率の良好な地ならし、即ち整形作業を実現できる。With this, in the combined operation of the arm and the bucket,
The driving speed of the arm cylinder 27 is relatively high, while the driving speed of the bucket cylinder 28 is relatively low.
第3の実施例の変形例 上述した第3の実施例の変形例を第25図により説明す
る。図中、第18図に示した要素と同等の要素には同じ符
号を付している。Modification of Third Embodiment A modification of the third embodiment will be described with reference to FIG. In the figure, elements that are the same as the elements shown in FIG. 18 are given the same reference numerals.
本実施例では、前述した選択装置120に代えて、それ
ぞれ作業モードに対応して設けられ、オペレータにより
選択的に操作可能な、例えば5個の選択スイッチ要素13
0a〜130eを含む選択装置130が設けられている。選択ス
イッチ要素103a〜130eは、それぞれその操作に応じて、
対応する作業モードに応じた選択指令信号を電気信号Za
〜Zeとして出力するものであるが、一時にはそのうちの
1つのみが操作される構成とされ、選択装置130から
は、その操作された選択スイッチ要素に対応し、電気信
号Za〜Zeの1つが出力される。In the present embodiment, for example, five selection switch elements 13 provided in correspondence with the operation modes and selectively operated by the operator, instead of the selection device 120 described above.
A selection device 130 including 0a to 130e is provided. The selection switch elements 103a to 130e respectively
The selection command signal corresponding to the corresponding work mode is transmitted to the electrical signal Za.
~ Ze, but only one of them is operated at a time, and one of the electrical signals Za ~ Ze is output from the selection device 130 corresponding to the operated selection switch element. Is output.
コントローラ61Cは、第1の実施例と同様に入力部
と、記憶部と、演算部と、出力部とを備えている。コン
トローラ61Cの入力部には差圧検出器59から出力された
電気信号X1と、選択装置130から出力された電気信号Za
〜Zeの1つが入力され、コントローラ61Cの演算部で
は、関数選択指示ブロック131において、入力された電
気信号に応じて関数ブロック80B〜85Bの選択と、選択さ
れた関数ブロックに記憶された複数の関数関係の選択を
行ない、それに対応する選択指令信号Z1〜Z6を出力す
る。関数ブロック80B〜85Bにおいては、電気信号X1及び
選択指令信号Z1〜Z6から記憶部に記憶した関数データと
制御プログラムにしたがって制御力Hc1〜Fc6の値を求め
る演算が行われ、出力部より該制御力の値が電気信号a
〜fとして出力される。The controller 61C includes an input unit, a storage unit, a calculation unit, and an output unit as in the first embodiment. The input section of the controller 61C has an electric signal X1 output from the differential pressure detector 59 and an electric signal Za output from the selection device 130.
~ Ze is input, and in the operation unit of the controller 61C, in the function selection instruction block 131, the function blocks 80B to 85B are selected according to the input electric signal, and the plurality of function blocks stored in the selected function block are stored. The function relation is selected, and the corresponding selection command signals Z1 to Z6 are output. In the function blocks 80B to 85B, an operation for obtaining the values of the control forces Hc1 to Fc6 is performed according to the function data and the control program stored in the storage unit from the electric signal X1 and the selection command signals Z1 to Z6, and the output unit performs the control. The value of the force is an electrical signal a
Ff.
このように構成した本実施例においては、例えば旋回
とブーム上げの複合操作による土砂積み込み作業を意図
して選択装置130の選択スイッチ要素130a〜130eの1
つ、例えば選択スイッチ要素130aを操作した場合、選択
装置130からは電気信号Zaが出力される。コントローラ6
1Cの関数選択指示ブロック131においては、電気信号Za
に基づき関数ブロック80B,83Bを選択すると共に、関数
ブロック80Bに対しては更に、複数の関数関係のうち前
述した第19図に示した破線So−2の関数を選択し、関数
ブロック83Bに対しては更に、複数の関数関係のうち第1
9図の破線So+2の関数を選択する演算を行ない、これ
に対応する選択指令信号Z1,Z4を出力する。なお、他の
関数ブロック81B,82B,84B,85Bに対しては、それぞれ第1
9図の基本関数Soを選択し、これに対応する選択指令信
号Z2,Z3,Z5,Z6を出力する。In the present embodiment configured as described above, for example, one of the selection switch elements 130a to 130e of the selection device 130 is intended for the purpose of loading earth and sand by a combined operation of turning and boom raising.
For example, when the selection switch element 130a is operated, the selection device 130 outputs an electric signal Za. Controller 6
In the function selection instruction block 131 of 1C, the electric signal Za
In addition to selecting the function blocks 80B and 83B based on the function block 80B, the function block 80B further selects the function indicated by the broken line So-2 shown in FIG. In addition, the first of a plurality of functional relationships
An operation for selecting the function indicated by the broken line So + 2 in FIG. 9 is performed, and the corresponding selection command signals Z1 and Z4 are output. Note that the other function blocks 81B, 82B, 84B, and 85B have the first
The basic function So shown in FIG. 9 is selected, and the corresponding selection command signals Z2, Z3, Z5, Z6 are output.
これにより、関数ブロック80B,83Bにおいては、選択
指令信号Z1,Z4の指示する関数関係が選択され、上述の
実施例と同様、土砂積み込み作業時は、通常の制御時に
比べてブームシリンダ26に比較的大きな流量を供給で
き、旋回モータ23に比較的小さな流量を供給でき、この
ため、ブームシリンダ26及び旋回モータ23にこの土砂積
み込み作業に応じた最適の流量を分配でき、作業性を向
上できる。As a result, in the function blocks 80B and 83B, the functional relationship indicated by the selection command signals Z1 and Z4 is selected, and as in the above-described embodiment, during the earth and sand loading operation, the operation is compared with the boom cylinder 26 as compared with the normal control. A large flow rate can be supplied, and a relatively small flow rate can be supplied to the swing motor 23. Therefore, an optimum flow rate according to the earth and sand loading operation can be distributed to the boom cylinder 26 and the swing motor 23, and workability can be improved.
また、通常の掘削作業に比べて作業能率の向上を目的
としたアームとバケットの掘削作業を意図して選択装置
130の選択スイッチ要素130a〜130eの1つ、例えば選択
スイッチ要素130bを操作した場合、選択装置130からは
電気信号Zbが出力される。コントローラ61Cの関数選択
指示ブロック131においては、電気信号Zbに基づき関数
ブロック84B,85Bを選択すると共に、関数ブロック84Bに
対しては更に、複数の関数関係のうち前述した第19図に
示す破線So−1の関数を選択し、関数ブロック85Bに対
しては更に、複数の関数関係のうち第19図の破線So+1
の関数を選択する演算を行ない、これに対応する選択指
令信号Z5,Z6を出力する。In addition, the selection device is designed to excavate arms and buckets with the aim of improving work efficiency compared to normal excavation work.
When one of the 130 selection switch elements 130a to 130e, for example, the selection switch element 130b is operated, the selection device 130 outputs an electric signal Zb. In the function selection instruction block 131 of the controller 61C, the function blocks 84B and 85B are selected based on the electric signal Zb, and the function block 84B is further provided with a broken line So shown in FIG. -1 is selected, and the function block 85B further includes a broken line So + 1 in FIG.
Is performed, and the corresponding selection command signals Z5 and Z6 are output.
これにより、関数ブロック84B,85Bにおいては、選択
指令信号Z5,Z6の指示する関数関係が選択され、上述の
実施例と同様、アームとバケットの複合操作に際して、
アームシリンダ27の駆動速度を比較的遅くし、バケット
シリンダ28の駆動速度を比較的遅くして、通常の掘削よ
りも作業能率の点で良好と考えられる特別掘削作業を実
現できる。As a result, in the function blocks 84B and 85B, the functional relationship indicated by the selection command signals Z5 and Z6 is selected.
By making the drive speed of the arm cylinder 27 relatively slow and the drive speed of the bucket cylinder 28 relatively slow, it is possible to realize a special excavation work that is considered to be better in terms of work efficiency than ordinary excavation.
更に、たとえばアームとバケットの複合操作により地
面等を平坦にならす整形作業を意図して選択装置130の
選択スイッチ要素130a〜130eの1つ、例えば選択スイッ
チ要素130cを操作した場合、選択装置130からは電気信
号Zcが出力される。コントローラ61Cの関数選択指示ブ
ロック131においては、電気信号Zcに基づき関数ブロッ
ク84B,85Bを選択すると共に、関数ブロック84Bに対して
は更に、複数の関数関係のうち前述した第19図に示す破
線So+1の関数を選択し、関数ブロック85Bに対しては
更に、複数の関数関係のうち第19図の破線So−1の関数
を選択する演算を行ない、これに対応する選択指令信号
Z5,Z6を出力する。Further, for example, when one of the selection switch elements 130a to 130e of the selection device 130, for example, the selection switch element 130c is operated for the purpose of shaping work to level the ground or the like by a combined operation of the arm and the bucket, the selection device 130 Outputs an electric signal Zc. In the function selection instructing block 131 of the controller 61C, the function blocks 84B and 85B are selected based on the electric signal Zc, and the function block 84B is further provided with a broken line So + 1 shown in FIG. And a function block 85B is further subjected to an operation of selecting a function indicated by a broken line So-1 in FIG. 19 among a plurality of functional relationships, and a corresponding selection command signal
Outputs Z5 and Z6.
これにより、関数ブロック84B,85Bにおいては、選択
指令信号Z5,Z6の指示する関数関係が選択され、上述の
実施例と同様、アームシリンダ27の駆動速度を比較的速
くする一方、バケットシリンダ28の駆動速度を比較的遅
くして、作業能率の良好な整形作業を実現できる。As a result, in the function blocks 84B and 85B, the functional relationship indicated by the selection command signals Z5 and Z6 is selected, and the driving speed of the arm cylinder 27 is made relatively high while the bucket cylinder 28 By making the driving speed relatively slow, shaping work with good work efficiency can be realized.
なお、上記実施例では、選択装置130の選択スイッチ
要素130をそれぞれその操作に対応して単一の選択指令
信号Za〜Zeを出力する構成としたが、それぞれ複数段階
に操作可能とし、同じ作業モードでも複数のアクチュエ
ータ23〜28の速度比の異なる作業モードを指示できる構
成とし、関数選択指示ブロック131ではこの選択指令信
号に応じて、関連する関数ブロックの異なる関数関係を
選択して分流補償弁の設定を変えることができ、これに
より作業場面に応じ複合操作のマッチングの設定を変
え、作業性及び作業能率を一層向上することができる。In the above-described embodiment, the selection switch elements 130 of the selection device 130 are each configured to output a single selection command signal Za to Ze in accordance with the operation thereof. In the mode, the operation modes in which the speed ratios of the plurality of actuators 23 to 28 are different can be instructed. In the function selection instruction block 131, different function relations of the related function blocks are selected in accordance with the selection command signal to divide the flow. Can be changed, whereby the setting of the matching of the composite operation can be changed according to the work scene, and the workability and work efficiency can be further improved.
制御圧力発生回路の他の実施例 以上の実施例は、制御圧力発生回路において、コント
ローラからの電気信号a〜fに応じて制御圧力Pc1〜Pc6
を出力する制御圧力発生手段として電磁比例減圧弁62a
〜62fを採用する構成としたが、制御圧力発生手段とし
て他の構成を採用することもできる。本実施例はこの点
の可能性を示すものである。Other Embodiments of Control Pressure Generating Circuit In the above embodiments, the control pressure generating circuit controls the control pressures Pc1 to Pc6 according to the electric signals a to f from the controller.
As a control pressure generating means for outputting
Although the configuration adopting ~ 62f is adopted, other configurations may be adopted as the control pressure generating means. This embodiment shows the possibility of this point.
即ち、本実施例においては、制御圧力発生回路140
は、パイロットポンプ63とタンクとの間に介設され、相
互にパラレルに接続された電磁可変リリーフ弁141a〜14
1fと、この電磁可変リリーフ弁141a〜141fとパイロット
ポンプ63との間にそれぞれ介設された絞り弁142a〜142f
とを有し、電磁可変リリーフ弁141a〜141fには例えば第
1図に示すコントローラ61からの電気信号a〜fが供給
され、電磁可変リリーフ弁141a〜141fはその電気信号に
応じて作動すると共に、絞り弁142a〜142fと電磁可変リ
リーフ弁141a〜141fとの間のパイロットライン143a〜14
3fがパイロットライン51a〜51fを介して例えば第1図に
示す分流補償弁35〜40の駆動部35c〜40cに連絡する構成
となっている。That is, in the present embodiment, the control pressure generation circuit 140
Are provided between the pilot pump 63 and the tank, and are connected in parallel with each other by electromagnetic variable relief valves 141a to 141a.
1f, and throttle valves 142a to 142f interposed between the electromagnetic variable relief valves 141a to 141f and the pilot pump 63, respectively.
The electromagnetic variable relief valves 141a to 141f are supplied with electric signals a to f, for example, from the controller 61 shown in FIG. 1. The electromagnetic variable relief valves 141a to 141f operate according to the electric signals. , Pilot lines 143a to 143 between throttle valves 142a to 142f and electromagnetic variable relief valves 141a to 141f.
3f is connected to, for example, the drive units 35c to 40c of the branch flow compensating valves 35 to 40 shown in FIG. 1 via the pilot lines 51a to 51f.
このように構成した制御圧力発生回路140において
も、コントローラから出力される電気信号a〜fに応じ
て電磁可変リリーフ弁141a〜141fが個別に駆動され、そ
の絞り量が決められ、パイロットポンプ63から出力され
るパイロット圧力の大きさを適宜変更し、電気信号a〜
fに応じたレベルの制御圧力Pc1〜Pc6としてパイロット
ライン143a〜143f及び51a〜51fを介して、例えば第1図
に示す分流補償弁35〜40の駆動部35c〜40cに供給し、前
述した電磁比例減圧弁と同等の機能を得ることができ
る。Also in the control pressure generating circuit 140 configured as described above, the electromagnetic variable relief valves 141a to 141f are individually driven according to the electric signals a to f output from the controller, the throttle amounts thereof are determined, and the pilot pump 63 The magnitude of the output pilot pressure is appropriately changed, and the electric signals a to
The control pressures Pc1 to Pc6 are supplied to the drive units 35c to 40c of the shunt compensating valves 35 to 40 shown in FIG. 1 through the pilot lines 143a to 143f and 51a to 51f, respectively, as shown in FIG. The same function as the proportional pressure reducing valve can be obtained.
第4の実施例 本発明の第4の実施例を第27〜32図により説明する。Fourth Embodiment A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第27図において、本実施例の油圧ショベルに適用され
た油圧駆動装置は、図示しない原動機によって駆動され
る1つの可変容量型の油圧ポンプ、即ち主ポンプ200
と、主ポンプ200から吐出される圧油によって駆動され
る複数のアクチュエータ、即ち旋回モータ201及びブー
ムシリンダ202と、これら複数のアクチュエータのそれ
ぞれに供給される圧油の流れを制御する流量制御弁、即
ち旋回用方向切換弁203及びブーム用方向切換弁204と、
これら流量制御弁に対応してその上流に配置され、流量
制御弁の入口と出口の間に生じる差圧、即ち流量制御弁
の前後差圧をそれぞれ制御する圧力補償弁、即ち分流補
償弁205,206とを備えている。In FIG. 27, a hydraulic drive device applied to the hydraulic excavator of this embodiment is a single variable displacement hydraulic pump driven by a prime mover (not shown), that is, a main pump 200.
And a plurality of actuators driven by the pressure oil discharged from the main pump 200, namely, the swing motor 201 and the boom cylinder 202, and a flow control valve for controlling the flow of the pressure oil supplied to each of the plurality of actuators, That is, turning direction switching valve 203 and boom direction switching valve 204,
A pressure compensating valve arranged upstream of the flow control valve and controlling a differential pressure generated between an inlet and an outlet of the flow control valve, that is, a differential pressure before and after the flow control valve, that is, a diversion compensating valves 205 and 206, and It has.
また、主ポンプ200の吐出管路207には図示しないリリ
ーフ弁及びアンロード弁が接続され、リリーフ弁によ
り、主ポンプ200からの圧油がリリーフ弁の設定圧力に
達するとタンク208に流出させ、ポンプ吐出圧力が当該
設定圧力以上の高圧になることが防止され、アンロード
弁により、主ポンプ200からの圧油が、旋回モータ201と
ブームシリンダ202の高圧側の負荷圧力(以下、これを
最大負荷圧力Pamaxと言う)にアンロード弁の設定圧力
を加算した圧力に到達するとタンク208に流出させ、当
該圧力以上になるのが防止される。Further, a relief valve and an unload valve (not shown) are connected to the discharge pipe line 207 of the main pump 200, and when the pressure oil from the main pump 200 reaches the set pressure of the relief valve, the relief valve causes the oil to flow out to the tank 208, The pump discharge pressure is prevented from becoming higher than the set pressure, and the unload valve causes the hydraulic oil from the main pump 200 to release the load pressure on the high pressure side of the swing motor 201 and the boom cylinder 202 (hereinafter referred to as the maximum). When the pressure reaches a value obtained by adding the set pressure of the unload valve to the load pressure (Pamax), the pressure is discharged to the tank 208, and the pressure is prevented from becoming higher than the pressure.
主ポンプ200の吐出量は、吐出量制御装置209により、
吐出圧力Psが最大負荷圧力Pamaxより所定量ΔPLSOだけ
高くなるように制御され、ロードセンシング制御が行わ
れる。The discharge amount of the main pump 200 is controlled by a discharge amount control device 209.
The discharge pressure Ps is controlled to be higher than the maximum load pressure Pamax by a predetermined amount ΔPLSO, and load sensing control is performed.
流量制御弁203,204はそれぞれパイロット弁210,211に
より操作される油圧パイロット式の弁であり、パイロッ
ト弁210,211は操作レバーの手動操作によりパイロット
圧力a1又はa2及びパイロット弁b1又はb2を発生し、流量
制御弁203,204にはこのパイロット圧力a1又はa2及びパ
イロット圧力b1又はb2が加わり、流量制御弁203,204は
それぞれそれに応じた絞り量に開かれる。The flow control valves 203 and 204 are hydraulic pilot type valves operated by pilot valves 210 and 211, respectively.The pilot valves 210 and 211 generate pilot pressure a1 or a2 and pilot valves b1 or b2 by manual operation of operation levers, and the flow control valves 203 and 204 , The pilot pressure a1 or a2 and the pilot pressure b1 or b2 are applied, and the flow control valves 203 and 204 are opened to the corresponding throttle amounts.
分流補償弁205,206は第1図に示す第1の実施例にお
ける分流補償弁と同じ型の弁である。即ち、それぞれ流
量制御弁203,204の出口圧力及び入口圧力が導かれ、前
後差圧に基づく第1の制御力を閉弁方向に付与する駆動
部205a,205b及び206a,206bと、ばね212,213と、パイロ
ットライン214,215を介して電磁比例減圧弁216,217から
出力された制御圧力が導かれる駆動部205c,206cとを有
し、ばね212,213と駆動部205c,206cとにより前後差圧の
目標値となる開弁方向の第2の制御力が付与される。The shunt compensating valves 205 and 206 are of the same type as the shunt compensating valves in the first embodiment shown in FIG. That is, the outlet pressure and the inlet pressure of the flow control valves 203 and 204 are respectively guided, and the driving units 205a, 205b and 206a and 206b for applying the first control force based on the differential pressure in the valve closing direction, the springs 212 and 213, and the pilots A drive unit 205c, 206c through which the control pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valves 216, 217 is guided via the lines 214, 215, and a valve opening direction in which the spring 212, 213 and the drive units 205c, 206c provide a target value of the differential pressure between the front and rear. Is applied.
吐出量制御装置209、パイロット弁210,211及び電磁比
例減圧弁216,217には共通のパイロットポンプ220からパ
イロット圧力が供給される。流量制御弁203,204には、
それぞれ、旋回モータ201及びブームシリンダ202の最大
負荷圧力を導出するためのシャトル弁222が接続されて
いる。Pilot pressure is supplied from a common pilot pump 220 to the discharge amount control device 209, the pilot valves 210 and 211, and the electromagnetic proportional pressure reducing valves 216 and 217. Flow control valves 203 and 204 include
A shuttle valve 222 for deriving the maximum load pressure of the swing motor 201 and the boom cylinder 202 is connected to each.
そして、本実施例の油圧駆動装置は、更に、主ポンプ
200の押しのけ容積に対応した変位を検出し、主ポンプ2
00の吐出量Qθを検出する変位検出器223と、主ポンプ2
00の吐出圧力Psを検出する吐出圧力検出器224と、主ポ
ンプ200の吐出圧力Psと旋回モータ201及びブームシリン
ダ204の最大負荷圧力Pamaxとを導入し、両者の差圧ΔP
LSを検出する差圧検出器225と、変位検出器223、吐出圧
力検出器224及び差圧検出器225からの検出信号を入力
し、吐出量制御装置209及び電磁比例減圧弁216,217に操
作指令信号S11,S12及びS21,S22を出力するコントローラ
229とを有している。The hydraulic drive device according to the present embodiment further includes a main pump
The displacement corresponding to the displacement of 200 is detected and the main pump 2
00, a displacement detector 223 for detecting the discharge amount Qθ
The discharge pressure detector 224 for detecting the discharge pressure Ps of the second pump 200, the discharge pressure Ps of the main pump 200, and the maximum load pressure Pamax of the swing motor 201 and the boom cylinder 204 are introduced.
The differential pressure detector 225 for detecting LS, the detection signal from the displacement detector 223, the discharge pressure detector 224 and the differential pressure detector 225 are input, and the operation command signal is transmitted to the discharge amount control device 209 and the electromagnetic proportional pressure reducing valves 216 and 217. Controller that outputs S11, S12 and S21, S22
229.
吐出量制御装置209の構成を第28図に示す。本実施例
は、吐出量制御装置209を電気−油圧サーボ式油圧駆動
装置として構成した例である。FIG. 28 shows the configuration of the discharge amount control device 209. This embodiment is an example in which the discharge amount control device 209 is configured as an electro-hydraulic servo hydraulic drive device.
吐出量制御装置209は、主ポンプ200の押しのけ容積可
変機構200aを駆動するサーボピストン230を有し、サー
ボピストン230はサーボシリンダ231内に収納されてい
る。サーボシリンダ231のシリンダ室はサーボピストン2
30によって左側室232及び右側室233に区分されており、
左側室232の断面積Dは右側室233の断面積dよりも大き
く形成されている。The discharge amount control device 209 has a servo piston 230 that drives the displacement mechanism 200a of the main pump 200. The servo piston 230 is housed in a servo cylinder 231. The cylinder chamber of servo cylinder 231 has servo piston 2
It is divided into a left room 232 and a right room 233 by 30,
The sectional area D of the left chamber 232 is formed larger than the sectional area d of the right chamber 233.
サーボシリンダ231の左側室232はライン234,235を介
してパイロットパンプ218に連絡され、右側室233はライ
ン235を介してパイロットポンプ218に連絡されており、
ライン234,235は戻りライン236を介してタンク208に連
絡されている。ライン235には電磁弁237が介設され、戻
りライン236には電磁弁238が介設されている。これらの
電磁弁237,238はノーマルクローズ(非通電時、閉止状
態に復帰する機能)の電磁弁であって、これにコントロ
ーラ229からの操作指令信号S11,S12が入力され、電磁弁
237,238はこれにより励磁され、それぞれ開位置に切換
えられる。The left chamber 232 of the servo cylinder 231 is connected to a pilot pump 218 via lines 234 and 235, and the right chamber 233 is connected to a pilot pump 218 via a line 235.
Lines 234 and 235 are connected to tank 208 via return line 236. An electromagnetic valve 237 is provided on the line 235, and an electromagnetic valve 238 is provided on the return line 236. These solenoid valves 237 and 238 are normally closed (return to a closed state when not energized) solenoid valves. Operation command signals S11 and S12 from the controller 229 are input to these solenoid valves.
237 and 238 are thereby excited and switched to the open position.
電磁弁237に操作指令信号S11が入力され、開位置に切
り換わると、サーボシリンダ231の左側室232がパイロッ
トポンプ218と連通し、右側室232と右側室233の面積差
によってサーボピストン230が図示右方に移動する。こ
れにより主ポンプ200の押しのけ容積可変機構200aの傾
転角、即ち押しのけ容積が増大し、吐出量が増大する。
操作指令信号S11が消滅すると、電磁弁237は元の閉位置
に復帰し、左側室232と右側室233との連絡が遮断され、
サーボピストン230はその位置にて静止状態に保持され
る。これにより主ポンプ200の押しのけ容積が一定に保
持され、吐出量が一定となる。電磁弁238に操作指令信
号S12が入力され、開位置に切り換わると、左側室232と
タンク208とが連通して左側室232の圧力が低下し、サー
ボピストン230は右側室233の圧力により、図示左方に移
動される。これにより主ポンプ200の押しのけ容積が減
少し、吐出量も減少する。When the operation command signal S11 is input to the solenoid valve 237 and switched to the open position, the left chamber 232 of the servo cylinder 231 communicates with the pilot pump 218, and the servo piston 230 is illustrated by the area difference between the right chamber 232 and the right chamber 233. Move to the right. As a result, the displacement angle of the displacement mechanism 200a of the main pump 200, that is, the displacement, increases, and the discharge amount increases.
When the operation command signal S11 disappears, the solenoid valve 237 returns to the original closed position, the communication between the left chamber 232 and the right chamber 233 is cut off,
Servo piston 230 is held stationary at that position. As a result, the displacement of the main pump 200 is kept constant, and the discharge amount becomes constant. When the operation command signal S12 is input to the solenoid valve 238 and switched to the open position, the left chamber 232 and the tank 208 communicate with each other, and the pressure in the left chamber 232 decreases. It is moved to the left in the figure. As a result, the displacement of the main pump 200 decreases, and the discharge amount also decreases.
このように電磁弁237,238を操作指令信号S11,S12によ
りオンオフ制御し、主ポンプ200の押しのけ容積を制御
することにより、主ポンプ200の吐出量がコントローラ2
29で演算された目標吐出量Qoに等しくなるように制御さ
れる。As described above, the solenoid valves 237 and 238 are controlled to be turned on and off by the operation command signals S11 and S12, and the displacement of the main pump 200 is controlled.
Control is performed so as to be equal to the target discharge amount Qo calculated in 29.
コントローラ229は、第1の実施例と同様、入力部
と、記憶部と、演算部と、出力部を有している。The controller 229 has an input unit, a storage unit, a calculation unit, and an output unit, as in the first embodiment.
コントローラ229の演算部で行われる演算の内容を機
能ブロック図で第29図に示す。FIG. 29 is a functional block diagram showing the contents of the calculation performed by the calculation unit of the controller 229.
第29図において、ブロック240,241,242は、差圧計43
により検出された差圧ΔPLSからその差圧をロードセン
シング補償差圧即ち目標差圧ΔPLSOに保持する差圧目
標吐出量QΔp求めるブロックである。本実施例では、
差圧目標吐出量QΔpは以下の式に基づいて求められ
る。In FIG. 29, blocks 240, 241 and 242 are differential pressure gauges 43.
Is a block for obtaining the differential pressure target discharge amount QΔp which holds the differential pressure from the differential pressure ΔPLS detected by the load sensing compensation differential pressure, that is, the target differential pressure ΔPLSO. In this embodiment,
The differential pressure target discharge amount QΔp is obtained based on the following equation.
QΔp=g(ΔPLS) =ΣKI(ΔPLSO−ΔPLS) =KI(ΔPLSO−ΔPLS)+Qo−1 =ΔQΔp+Qo−1 …(1) ただしKI:積分ゲイン ΔPLSO:目標差圧 Qo−1:前回の制御サイクルで出力された吐出量目標値 ΔQΔp:制御1サイクルタイムの差圧目標吐出量の増分 即ち、差圧目標吐出量QΔpが目標差圧ΔPLSOと実
際の差圧との偏差の積分制御方式で演算される例であ
り、ブロック240,241は差圧ΔPLSからKI(ΔPLSO−Δ
PLS)を演算し、制御1サイクルタイム当りの差圧目標
吐出量の増分ΔQΔp求めるものであり、ブロック242
ではそのΔQΔpと前回の制御サイクルで出力された吐
出量目標値Qo−1とを加算して(1)式を得る。QΔp = g (ΔPLS) = ΣKI (ΔPLSO−ΔPLS) = KI (ΔPLSO−ΔPLS) + Qo−1 = ΔQΔp + Qo−1 (1) where KI: integral gain ΔPLSO: target differential pressure Qo−1: in the previous control cycle Output target discharge amount ΔQΔp: increment of differential pressure target discharge amount in one cycle time of control That is, differential pressure target discharge amount QΔp is calculated by an integral control method of a deviation between target differential pressure ΔPLSO and actual differential pressure. For example, blocks 240 and 241 calculate the differential pressure ΔPLS from KI (ΔPLSO−Δ
PLS) is calculated to obtain an increment ΔQΔp of the target differential pressure discharge amount per one control cycle time.
Then, the equation (1) is obtained by adding the ΔQΔp and the discharge amount target value Qo−1 output in the previous control cycle.
この実施例ではQΔpは積分制御方式で求めたが、こ
れとは異なる方式、例えば QΔp=Kp(ΔPLSO−ΔPLS) …(2) ただしKpは比例ゲイン で表わされる比例制御方式、あるいは(1)式と(2)
式を加算した比例・積分制御方式で求めてもよい。In this embodiment, QΔp is determined by the integral control method, but a different method, for example, QΔp = Kp (ΔPLSO−ΔPLS) (2) where Kp is a proportional control method represented by a proportional gain, or equation (1). And (2)
The ratio may be obtained by a proportional / integral control method obtained by adding equations.
ブロック243は、圧力検出器224により検出された主ポ
ンプ200の吐出圧力Psと予め記憶されている入力トルク
制限関数f(Ps)とから入力制限目標吐出量QTを決定
する関数ブロックである。第30図にその入力トルク制限
関数f(Ps)を示す。主ポンプ200の入力トルクは主ポ
ンプ200の押しのけ容積、即ち斜板の傾転量と吐出圧力P
sの積に比例する。従って入力トルク制限関数f(Ps)
は双曲線または近似双曲線を用いる。即ち ただしTP:入力制限トルク κ:比例定数 の式で表わされるような関数である。この入力トルク制
限関数f(Ps)と吐出圧力Psとから入力制限目標吐出量
QTを決定することができる。The block 243 is a function block for determining the input restriction target discharge amount QT from the discharge pressure Ps of the main pump 200 detected by the pressure detector 224 and the input torque restriction function f (Ps) stored in advance. FIG. 30 shows the input torque limiting function f (Ps). The input torque of the main pump 200 is the displacement of the main pump 200, that is, the amount of tilt of the swash plate and the discharge pressure P.
It is proportional to the product of s. Therefore, the input torque limiting function f (Ps)
Uses a hyperbola or an approximate hyperbola. That is Here, it is a function represented by the equation of TP: input limiting torque κ: proportionality constant. The input restriction target discharge amount QT can be determined from the input torque restriction function f (Ps) and the discharge pressure Ps.
以上のようにして求められた差圧目標吐出量QΔpと
入力制限目標吐出量QTは最小値選択ブロック204にてそ
の大小が判定され、QΔp≦QTの場合には吐出量目標
値QoとしてQΔpを選択し、QΔp>QTの場合には選
択QTを選択する。即ち、差圧目標吐出量QΔpと入力
制限目標吐出量QTの小さい方が吐出量目標値Qoとして
選択され、吐出量目標値Qoが入力トルク制限関数(Ps)
によって決まる入力制限目標吐出量QTを越えないよう
にする。The magnitudes of the differential pressure target discharge amount QΔp and the input restriction target discharge amount QT determined as described above are determined by the minimum value selection block 204. If QΔp ≦ QT, QΔp is set as the discharge amount target value Qo. And if QΔp> QT, select QT. That is, the smaller of the differential pressure target discharge amount QΔp and the input restriction target discharge amount QT is selected as the discharge amount target value Qo, and the discharge amount target value Qo is set to the input torque restriction function (Ps).
Not to exceed the input limit target discharge amount QT determined by the above.
ブロック255,256,257ではブロック244で求めた吐出量
目標値Qoと変位検出器223で検出された吐出量Qθとか
ら吐出量制御装置209の電磁弁237,238に対する操作指令
信号S11,S12を作成する。In blocks 255, 256 and 257, operation command signals S11 and S12 for the solenoid valves 237 and 238 of the discharge amount control device 209 are created from the discharge amount target value Qo obtained in the block 244 and the discharge amount Qθ detected by the displacement detector 223.
具体的には、まずブロック255において、Z=Qo−Q
θを演算し、吐出量目標値Qoと検出された吐出量Qθと
の偏差Zを求める。次いで、ブロック256,257におい
て、偏差Zの正負に応じて偏差Zが予め設定された不感
帯Δを越えたときに操作指令信号S11又はS12が生成され
る。即ち、偏差Zが正で不感帯Δ以上になるとブロック
256にて操作指令信号S11が生成され、吐出量制御装置20
9の電磁弁237をONとする。これにより前述したように、
主ポンプ200の傾転角が増大し、吐出量Qθが吐出量目
標値Qoに一致するよう制御される。偏差Zが負で不感帯
Δ以下になるとブロック257にて操作指令信号S12が生成
され、電磁弁237をOFFとし、電磁弁238をONにする。こ
れにより主ポンプ200の傾転角が減少し、検出された吐
出量Qθが吐出量目標値Qoに一致するよう制御される。Specifically, first, in block 255, Z = Qo-Q
is calculated to determine a deviation Z between the target discharge amount Qo and the detected discharge amount Qθ. Next, in blocks 256 and 257, the operation command signal S11 or S12 is generated when the deviation Z exceeds a preset dead zone Δ according to the sign of the deviation Z. That is, when the deviation Z is positive and is equal to or greater than the dead zone Δ,
At 256, an operation command signal S11 is generated, and the discharge amount control device 20
The 9 solenoid valve 237 is turned ON. This, as described above,
The tilt angle of the main pump 200 is increased, and the discharge amount Qθ is controlled to match the discharge amount target value Qo. When the deviation Z is negative and becomes equal to or less than the dead zone Δ, an operation command signal S12 is generated in block 257, and the solenoid valve 237 is turned off and the solenoid valve 238 is turned on. As a result, the tilt angle of the main pump 200 is reduced, and control is performed such that the detected discharge amount Qθ matches the discharge amount target value Qo.
このように主ポンプ200の傾転角を制御することによ
り、差圧目標吐出量QΔpが入力制限目標吐出量QTよ
り小さいときには、主ポンプ200の吐出量は差圧目標吐
出量QΔpとなるよう制御され、主ポンプ200の吐出圧
力と最大負荷圧力との差圧ΔPLSが目標差圧ΔPLSOに
保持される。即ち、差圧ΔPLSを一定に保持するロード
センシング制御がなされる。一方、差圧目標吐出量QΔ
pが入力制限目標吐出量QTより大きくなると、吐出量
目標値Qoとして入力制限目標吐出量QTが選択され、吐
出量は入力制限目標吐出量QTを越えないように制御さ
れる。即ち、主ポンプ200の入力制限制御がなされる。By controlling the tilt angle of the main pump 200 in this way, when the differential pressure target discharge amount QΔp is smaller than the input restriction target discharge amount QT, the discharge amount of the main pump 200 is controlled to be the differential pressure target discharge amount QΔp. Then, the pressure difference ΔPLS between the discharge pressure of the main pump 200 and the maximum load pressure is held at the target pressure difference ΔPLSO. That is, load sensing control for keeping the differential pressure ΔPLS constant is performed. On the other hand, the differential pressure target discharge amount QΔ
When p becomes larger than the input restricted target discharge amount QT, the input restricted target discharge amount QT is selected as the discharge amount target value Qo, and the discharge amount is controlled so as not to exceed the input restricted target discharge amount QT. That is, input restriction control of the main pump 200 is performed.
一方、差圧目標吐出量QΔpと入力制限目標吐出量Q
Tはブロック258で偏差がとられ、目標吐出量偏差ΔQを
求める。On the other hand, the differential pressure target discharge amount QΔp and the input restriction target discharge amount Q
T is deviated in block 258 to obtain a target discharge amount deviation ΔQ.
次いで、ブロック259,260,261においてブロック258で
求めた目標吐出量偏差ΔQから分流補償弁205,206(第2
7図参照)の総消費可能流量補正制御のための基本値、
即ち基本補正量Qnsを演算する。総消費可能流量補正制
御については後述する。本実施例では、基本補正値Qns
は以下の式に基づく積分制御方式によって求める。Next, in blocks 259, 260, and 261, the diversion compensating valves 205, 206 (second
Basic value for total consumable flow rate correction control
That is, the basic correction amount Qns is calculated. The total consumable flow rate correction control will be described later. In this embodiment, the basic correction value Qns
Is determined by an integral control method based on the following equation.
Qns=h(ΔQ)=ΣKIns・ΔQ =KIns・ΔQ+Qns−1 =ΔQns+Qns−1 …(4) ただしKIns:積分ゲイン Qns−1:前回の制御サイクルで出力した基本補正値 ΔQns:制御1サイクルタイムの基本補正値の増分 即ち、ブロック259において、ブロック258で求めた目
標吐出量偏差ΔQから、制御1サイクルタイム当りの基
本補正値の増分ΔQnsをKIns・ΔQにより求める。そし
て加算ブロック260でこの値を前回の制御サイクルで出
力した基本補正値Qns−1と加算して中間値Q′nsを求
め、第31図に示すリミッタ関数を持つブロック261で
Q′ns<0のときはQns=0とし、Q′ns≧0のときに
は、Q′ns<Q′nscのときにはQ′nsの増加に比例し
て増加する基本補正値Qnsを出力し、Q′ns≧Q′nscの
ときはQns=Qnsmaxとなるように基本補正値Qnsを決定す
る。ここでQnsmax及びQ′nscは主ポンプ200の斜板最大
傾転角即ち吐出容量によって定まる値である。Qns = h (ΔQ) = ΣKIns · ΔQ = KIns · ΔQ + Qns−1 = ΔQns + Qns−1 (4) where KIns: integral gain Qns−1: basic correction value output in the previous control cycle ΔQns: control cycle time That is, in block 259, the increment ΔQns of the basic correction value per one control cycle time is obtained from KIns · ΔQ from the target discharge amount deviation ΔQ obtained in block 258. This value is added to the basic correction value Qns-1 output in the previous control cycle in an addition block 260 to obtain an intermediate value Q'ns, and Q'ns <0 is obtained in a block 261 having a limiter function shown in FIG. In this case, Qns = 0, and when Q'ns≥0, when Q'ns <Q'nsc, a basic correction value Qns that increases in proportion to the increase of Q'ns is output, and Q'ns≥Q ' At the time of nsc, the basic correction value Qns is determined so that Qns = Qnsmax. Here, Qnsmax and Q'nsc are values determined by the maximum tilt angle of the swash plate of the main pump 200, that is, the discharge capacity.
ブロック261で求めた基本補正値Qnsは更にアクチュエ
ータ201,202毎に設けた関数ブロック262,263において修
正され、異なる操作指令信号S21,S22を得る。The basic correction value Qns obtained in the block 261 is further corrected in function blocks 262 and 263 provided for each of the actuators 201 and 202 to obtain different operation command signals S21 and S22.
関数ブロック262,263に記憶された基本補正値Qnsと操
作指令信号S21,S22との関係を第32図に示す。図中、264
は操作指令信号S21に対する特性であり、265は操作指令
信号S22に対する特性である。また、266は基本補正値Qn
sを変更しない特性である。即ち、操作指令信号S21は基
本補正値Qnsよりも大きい値に修正され、操作指令信号S
22は基本補正値Qnsよりも小さい値に修正される。FIG. 32 shows the relationship between the basic correction value Qns stored in the function blocks 262 and 263 and the operation command signals S21 and S22. In the figure, 264
Is a characteristic for the operation command signal S21, and 265 is a characteristic for the operation command signal S22. 266 is the basic correction value Qn
A characteristic that does not change s. That is, the operation command signal S21 is corrected to a value larger than the basic correction value Qns,
22 is corrected to a value smaller than the basic correction value Qns.
ブロック262,263で求めた操作指令信号S21,S22は第27
図に示す電磁比例減圧弁216,217に出力され、電磁比例
減圧弁216,217はこの信号により駆動され、対応したレ
ベルの制御圧力を発生し、これを分流補償弁205,206の
駆動部205c,206cに出力する。これにより、分流補償弁2
05,206に付与される前述した開弁方向の第2の制御力
は、基本補正値Qnsが指令信号として出力した場合に比
べて分流補償弁205において小さくなり、分流補償弁206
において大きくなるように補正され、これに対応して分
流補償弁205,206による分流比率が補正される。The operation command signals S21 and S22 obtained in blocks 262 and 263 are
The signals are output to the electromagnetic proportional pressure reducing valves 216 and 217 shown in the figure, and the electromagnetic proportional pressure reducing valves 216 and 217 are driven by this signal to generate a corresponding level of control pressure, which is output to the drive units 205c and 206c of the branch flow compensating valves 205 and 206. As a result, the shunt compensation valve 2
The second control force in the valve opening direction described above applied to the shunt compensation valve 205 becomes smaller than that in the case where the basic correction value Qns is output as a command signal.
Are corrected so as to increase, and the flow dividing ratio by the flow dividing valves 205 and 206 is corrected correspondingly.
次に、このように構成された本実施例の動作を説明す
る。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
例えば、ブーム用のパイロット弁211を微操作して流
量制御弁204を駆動し、ブームの単独操作を行う場合、
要求流量は少ないので、コントローラ229においては差
圧目標吐出量QΔpは入力制限目標吐出量QTよりも小
さい値が演算され、吐出量目標値Qoとして差圧目標吐出
量QΔpが選択される。このため、主ポンプ200の吐出
圧力と最大負荷圧力との差圧ΔPLSが目標差圧ΔPLSO
に保持されるロードセンシング制御が行われる。一方、
基本補正値Qnsは零が演算され、分流補償弁205,206はば
ね212,213の力のみにより開弁方向の第2の制御力が付
与され、ブームシリンダ202には流量制御弁204の開度に
応じた流量が供給される。For example, when the boom pilot valve 211 is finely operated to drive the flow control valve 204 and the boom is operated alone,
Since the required flow rate is small, the controller 229 calculates the differential pressure target discharge amount QΔp smaller than the input restricted target discharge amount QT, and selects the differential pressure target discharge amount QΔp as the discharge amount target value Qo. For this reason, the differential pressure ΔPLS between the discharge pressure of the main pump 200 and the maximum load pressure becomes the target differential pressure ΔPLSO
Is carried out. on the other hand,
The basic correction value Qns is calculated to be zero, the diversion compensating valves 205 and 206 are given the second control force in the valve opening direction only by the forces of the springs 212 and 213, and the boom cylinder 202 has a flow rate corresponding to the opening of the flow control valve 204. Is supplied.
パイロット弁210,211を同時に操作して、例えば旋回
とブーム上げの複合操作を行なう場合、要求流量が大き
くかつ旋回モータ201の負荷圧力が高いので、コントロ
ーラ229においては差圧目標吐出量QΔpは入力制限目
標吐出量QTよりも大きな値が演算され、入力制限目標
吐出量QTが吐出量目標値Qoとして選択される。このた
め、主ポンプ200の吐出量は入力制限目標吐出量QTを越
えないように制御される。即ち、主ポンプ200の入力制
限制御がなされる。このとき、同時に基本補正値Qnsが
演算される。この基本補正値Qnsをそのまま操作指令信
号として電磁比例減圧弁216,217に出力した場合には、
分流補償弁205,206の開弁方向の第2の制御力は同じ割
合で減少し、流量制御弁203,204の前後差圧の目標値を
同じ割合で減少させる。これにより流量制御弁203,204
に供給される流量は同じ割合で減少し、アクチュエータ
201,202で消費される圧油の総流量を両者の配分比を変
えずに減少させ、両アクチュエータ201,202の速度比を
維持することができる。これを本明細書では、総消費可
能流量補正制御と呼んでいる。When the pilot valves 210 and 211 are simultaneously operated to perform, for example, a combined operation of turning and boom raising, since the required flow rate is large and the load pressure of the turning motor 201 is high, the controller 229 sets the differential pressure target discharge amount QΔp to the input restriction target. A value larger than the discharge amount QT is calculated, and the input restricted target discharge amount QT is selected as the discharge amount target value Qo. For this reason, the discharge amount of the main pump 200 is controlled so as not to exceed the input limited target discharge amount QT. That is, input restriction control of the main pump 200 is performed. At this time, the basic correction value Qns is calculated at the same time. If this basic correction value Qns is output as it is as an operation command signal to the electromagnetic proportional pressure reducing valves 216, 217,
The second control force in the valve opening direction of the branch flow compensating valves 205 and 206 decreases at the same rate, and the target value of the differential pressure across the flow control valves 203 and 204 decreases at the same rate. This allows the flow control valves 203, 204
The flow supplied to the
The total flow rate of the pressurized oil consumed in 201 and 202 can be reduced without changing the distribution ratio between the two, and the speed ratio between both actuators 201 and 202 can be maintained. This is referred to as total consumable flow rate correction control in this specification.
そして、本実施例では、この総消費可能流量補正制御
が行われるとき、基本補正値Qnsを更に修正して異なる
操作指令信号S21,S22を求め、これを電磁比例減圧弁21
6,217に出力する。このため、分流補償弁205,206に付与
される開弁方向の第2の制御力は、基本補正値Qnsが指
令信号として出力した場合に比べて分流補償弁205にお
いて小さくなり、分流補償弁206において大きくなるよ
う補正され、総消費可能流量補正制御を行いながら、更
に、旋回モータ201に供給される流量が少なくなり、ブ
ームシリンダ202に供給される流量が多くなるように分
流制御される。その結果、第1の実施例の場合と同様、
旋回とブーム上げの複合操作を確実に行えると共に、ブ
ーム上げ速度が速く、旋回が比較的緩やかになる複合操
作が実施され、複合操作性が向上する共に、エネルギの
有効利用を図ることができる。In the present embodiment, when the total consumable flow rate correction control is performed, the basic correction value Qns is further corrected to obtain different operation command signals S21 and S22,
Output to 6,217. For this reason, the second control force in the valve opening direction applied to the shunt compensating valves 205 and 206 is smaller at the shunt compensating valve 205 and larger at the shunt compensating valve 206 than when the basic correction value Qns is output as a command signal. While performing the total consumable flow rate correction control, the flow control is further performed such that the flow rate supplied to the swing motor 201 decreases and the flow rate supplied to the boom cylinder 202 increases. As a result, as in the case of the first embodiment,
The combined operation of turning and boom raising can be reliably performed, and the combined operation in which the boom raising speed is fast and the turning is relatively gentle is performed, so that the combined operability is improved and the energy can be effectively used.
以上のように、本実施例においても、旋回とブームの
複合操作において第1の実施例と実質的に同様な効果を
得ることができる。As described above, also in this embodiment, substantially the same effect as in the first embodiment can be obtained in the combined operation of turning and boom.
第5の実施例 本発明の第5の実施例を第33図〜第38図により説明す
る。図中、前述した第27図に示す第4の実施例と同等の
部材には同じ符号を付してある。Fifth Embodiment A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the drawing, the same members as those in the fourth embodiment shown in FIG. 27 described above are denoted by the same reference numerals.
第33図において、本実施例の油圧駆動装置は、基本的
には第27図に示す第4の実施例と同じ構成である。従っ
て、同じ構成の部分は説明を省略する。主ポンプ200の
吐出管路207には、主ポンプ200からの圧油がリリーフ設
定圧力に達するとタンクに流出させ、ポンプ吐出圧力が
当該設定圧力以上の高圧になることを防止するリリーフ
弁300、及び主ポンプ200からの圧油が、旋回モータ201
とブームシリンダ202の高圧側の負荷圧力(以下、これ
を最大負荷圧力Pamaxと言う)にアンロード設定圧力を
加算した圧力に到達するとタンクに流出させ、当該圧力
以上になるのが防止するアンロード弁301が接続されて
いる。In FIG. 33, the hydraulic drive device of this embodiment has basically the same configuration as that of the fourth embodiment shown in FIG. Therefore, the description of the same components will be omitted. In the discharge line 207 of the main pump 200, when the pressure oil from the main pump 200 reaches the relief set pressure, it flows out to the tank, and the relief valve 300 for preventing the pump discharge pressure from becoming higher than the set pressure is used. And the hydraulic oil from the main pump 200
When the pressure reaches the sum of the load pressure on the high pressure side of the boom cylinder 202 (hereinafter referred to as the maximum load pressure Pamax) and the unload set pressure, the pressure is discharged to the tank, and the unload that prevents the pressure from exceeding the pressure is reached. Valve 301 is connected.
主ポンプ200の吐出量は、主ポンプ200の斜板を200aを
駆動し押しのけ容積を増減する駆動シリンダ302aと、駆
動シリンダ302aへの圧油の供給及び排出を制御し、駆動
シリンダの変位を調整する電磁制御弁302bとからなる吐
出量制御装置302により制御される。303は旋回モータ20
1の旋回リリーフ圧力を設定するリリーフ弁である。The discharge amount of the main pump 200 is controlled by driving the swash plate 200a of the main pump 200 to increase or decrease the displacement and controlling the supply and discharge of the pressure oil to and from the drive cylinder 302a to adjust the displacement of the drive cylinder. And a discharge amount control device 302 including an electromagnetic control valve 302b. 303 is the swing motor 20
This is a relief valve that sets the swing relief pressure of 1.
パイロット弁210,211には、パイロット弁210,211から
パイロット圧力a1又はa2及びパイロット圧力b1又はb2が
出力されたことをそれぞれ検出するパイロット圧力検出
器304,305が設けられている。また、オペレータにより
操作され、主ポンプ200の吐出圧力の目標値を外部より
選択して設定する選択装置306が設けられている。The pilot valves 210 and 211 are provided with pilot pressure detectors 304 and 305 that detect that the pilot pressures a1 and a2 and the pilot pressures b1 and b2 are output from the pilot valves 210 and 211, respectively. Further, a selection device 306 that is operated by an operator and selects and sets a target value of the discharge pressure of the main pump 200 from outside is provided.
変位検出器223、吐出圧力検出器224、差圧検出器22
5、パイロット圧力検出器304,305及び選択装置306から
の検出信号はコントローラ307に入力され、ここで所定
の演算を行った後、吐出量制御装置302の電磁制御弁302
b及び電磁比例減圧弁216,217の駆動部216c,217cに操作
指令信号S1及びS21,S22を出力する。Displacement detector 223, discharge pressure detector 224, differential pressure detector 22
5. The detection signals from the pilot pressure detectors 304 and 305 and the selection device 306 are input to the controller 307, and after performing a predetermined calculation here, the electromagnetic control valve 302 of the discharge amount control device 302
b and the operation command signals S1 and S21 and S22 are output to the drive units 216c and 217c of the electromagnetic proportional pressure reducing valves 216 and 217.
コントローラ307で行われる演算の内容を機能ブロッ
ク図で第34図に示す。図中、ブロック310は差圧ΔPLS
から差圧ΔPLSを目標差圧ΔPLSOに保持する主ポンプ2
00の目標吐出量Qoを求める関数ブロックである。この関
数ブロック310に記憶した差圧ΔPLSと目標吐出量Qoと
の関数関係を第35図に示す。この関数関係は、差圧ΔP
LSの減少に比例して目標吐出量Qoが増大する関係となっ
ている。なお、目標吐出量Qoは、前述した第4の実施例
における第29図に示すブロック240〜242と同様に積分制
御方式により演算しても良い。The contents of the calculations performed by the controller 307 are shown in FIG. 34 in a functional block diagram. In the figure, block 310 is a differential pressure ΔPLS
Main pump 2 which holds the differential pressure ΔPLS from the target to the target differential pressure ΔPLSO
6 is a function block for calculating a target discharge amount Qo of 00. FIG. 35 shows the functional relationship between the differential pressure ΔPLS stored in the function block 310 and the target discharge amount Qo. This functional relationship is represented by the differential pressure ΔP
The relationship is such that the target discharge amount Qo increases in proportion to the decrease in LS. The target discharge amount Qo may be calculated by the integral control method as in the blocks 240 to 242 shown in FIG. 29 in the fourth embodiment.
目標吐出量Qoは加算ブロック311において変位検出器2
23で検出された主ポンプ200の吐出量Qθとの偏差ΔQ
をとられ、その偏差ΔQを増幅出力ブロック312で操作
指令信号S1に変え、電磁制御弁302bに出力する。これに
より電磁制御弁302bが駆動され、吐出圧力Psがアクチュ
エータ201,202の最大負荷圧力Pamaxよりも一定値ΔPLS
Oだけ高くなるように主ポンプ200の吐出量が制御され
る。The target discharge amount Qo is calculated by the displacement detector 2 in the addition block 311.
The deviation ΔQ from the discharge amount Qθ of the main pump 200 detected at 23
The deviation ΔQ is converted into an operation command signal S1 in an amplification output block 312 and output to the electromagnetic control valve 302b. As a result, the electromagnetic control valve 302b is driven, and the discharge pressure Ps is set to a fixed value ΔPLS that is higher than the maximum load pressure Pamax of the actuators 201 and 202.
The discharge amount of main pump 200 is controlled so as to increase by O.
ブロック313は、差圧ΔPLSから制御力信号i1を求め
る関数ブロックであり、この制御力信号i1は、主ポンプ
200が吐出量制御装置302によりロードセンシング制御さ
れ、このとき主ポンプ200の吐出量が最大となっても差
圧ΔPLSが目標差圧ΔPLSOにならないときに、分流補
償弁205,206の駆動部205c,206cが付与する制御力Nc1,N2
を増大させ、開弁方向の第2の制御力f−Nc1,Nc2を小
さくし、即ち流量制御弁203,204の前後差圧の目標値を
小さくし、各アクチュエータ201,202に供給される圧油
の流量の絶対量の増大は抑制されるものの、流量制御弁
203,204の開度比、即ち要求流量の比率に応じてポンプ
吐出量を配分するものである。関数ブロック313に記憶
した差圧ΔPLSと制御力信号i1との関数関係を第36図に
示す。この関数関係は、基本的には第1の実施例の第4
図Aに示す旋回用の関数関係と同じである。なお、制御
力信号i1は、分流補償弁206に対しては駆動部206aが付
与する制御力Nc2の第1の指令値として使用される。A block 313 is a function block for obtaining a control force signal i1 from the differential pressure ΔPLS.
When the differential pressure ΔPLS does not reach the target differential pressure ΔPLSO even if the discharge amount of the main pump 200 is maximized at this time, the drive units 205c and 206c of the branch flow compensation valves 205 and 206 Control force Nc1, N2
And the second control force f-Nc1, Nc2 in the valve opening direction is reduced, that is, the target value of the differential pressure across the flow control valves 203, 204 is reduced, and the flow rate of the pressure oil supplied to each of the actuators 201, 202 is reduced. Although the increase in absolute amount is suppressed, the flow control valve
The pump discharge amount is distributed in accordance with the opening degree ratio between 203 and 204, that is, the required flow rate ratio. FIG. 36 shows the functional relationship between the differential pressure ΔPLS stored in the function block 313 and the control force signal i1. This functional relationship basically corresponds to the fourth embodiment of the first embodiment.
This is the same as the functional relationship for turning shown in FIG. Note that the control force signal i1 is used as a first command value of the control force Nc2 applied by the drive unit 206a to the shunt compensation valve 206.
ブロック314は、吐出圧力検出器224により検出された
主ポンプ200の吐出圧力Psから、比例制御方式により吐
出圧力Psを目標吐出圧力Psoに保持する制御力信号i2を
求める関数ブロックであり、制御力信号i2は、制御力Nc
2の第2の指令値を得るのに使用される。この関数ブロ
ック314は、目標吐出圧力Psoが選択装置306からの指令
信号rにより変更可能となるように構成されている。関
数ブロック314に記憶した吐出圧力Psと制御力信号i2と
指令信号rとの関数関係を第37図に示す。なお、第37図
において、指令信号rが最小値にあるときに設定される
関数関係の目標吐出圧力をPsoで示している。Block 314 is a function block for obtaining, from the discharge pressure Ps of the main pump 200 detected by the discharge pressure detector 224, a control force signal i2 for holding the discharge pressure Ps at the target discharge pressure Pso by a proportional control method. The signal i2 is the control force Nc
Used to obtain a second command value of 2. The function block 314 is configured so that the target discharge pressure Pso can be changed by a command signal r from the selection device 306. FIG. 37 shows a functional relationship among the discharge pressure Ps, the control force signal i2, and the command signal r stored in the function block 314. In FIG. 37, the target discharge pressure of the functional relationship set when the command signal r is at the minimum value is indicated by Pso.
ブロック315,316は、吐出圧力検出器224により検出さ
れた主ポンプ200の吐出圧力Psから、積分制御方式によ
り吐出圧力Psを目標吐出圧力Psoに保持する制御力信号i
3を求めるブロックであり、制御力信号i3は、制御力信
号i2と共に制御力Nc2の第2の指令値を得るのに使用さ
れる。ここで、ブロック315においては、吐出圧力Psか
ら予め記憶した関数関係に基づいて制御力信号i3の変化
率3を求め、この変化率3をブロック316で積分し
て制御力信号i3を求める。ブロック315はブロック314と
同様、目標吐出圧力Psoが選択装置306からの指令信号r
により変更可能となるように構成されている。関数ブロ
ック315に記憶した吐出圧力Psと制御力信号i3の変化率
3と指令信号rとの関数関係を第38図に示す。なお、
第38図においても、指令信号rが最小値にあるときに設
定される関数関係の目標吐出圧力をPsoで示している。Blocks 315 and 316 are control force signals i for holding the discharge pressure Ps at the target discharge pressure Pso by an integral control method from the discharge pressure Ps of the main pump 200 detected by the discharge pressure detector 224.
The control force signal i3 is used together with the control force signal i2 to obtain a second command value of the control force Nc2. Here, in block 315, the rate of change 3 of the control force signal i3 is determined from the discharge pressure Ps based on a functional relationship stored in advance, and the rate of change 3 is integrated in block 316 to determine the control force signal i3. In block 315, similarly to block 314, the target discharge pressure Pso is the command signal r from the selection device 306.
Is configured to be changeable. FIG. 38 shows a functional relationship between the discharge pressure Ps stored in the function block 315, the rate of change 3 of the control force signal i3, and the command signal r. In addition,
Also in FIG. 38, the target discharge pressure of the functional relationship set when the command signal r is at the minimum value is indicated by Pso.
関数ブロック314で求めた制御力信号i2と積分ブロッ
ク316で求めた制御力信号i3は加算ブロック317で加算さ
れ、分流補償弁206の駆動部206aが付与する制御力Nc2の
第2の指令値が求められる。関数ブロック313で求めた
制御力Nc2の第1の指令値i1と加算ブロック317で求めた
制御力Nc2の第2の指令値i2+i3は最小値選択ブロック3
118において大小が判定され、その最小値が選択され
る。The control force signal i2 obtained in the function block 314 and the control force signal i3 obtained in the integration block 316 are added in an addition block 317, and the second command value of the control force Nc2 applied by the drive unit 206a of the shunt compensating valve 206 becomes Desired. The first command value i1 of the control force Nc2 obtained in the function block 313 and the second command value i2 + i3 of the control force Nc2 obtained in the addition block 317 are the minimum value selection block 3.
At 118, the magnitude is determined and the minimum value is selected.
一方、パイロット圧力検出器304,305からの検出信号
はANDブロック319に入力され、ANDブロック319はパイロ
ット圧力a1又はa2及びパイロット圧力b1又はb2の両方の
検出信号があるときにON信号をスイッチブロック320に
出力し、それ以外のときにOFF信号をスイッチブロック3
20に出力する。スイッチブロック320は、ANDブロック31
9からOFF信号が出力されているときには図示の位置に保
持され、関数ブロック313で求めた第1の指令値i1を選
択し、ANDブロック319からON信号が出力されると、ブロ
ック318で選択された最小値、即ち第1の指令値i1又は
第2の指令値i2+i3を選択する。これにより、パイロッ
ト弁210,211の一方が操作されたとき、即ち旋回又はブ
ームの単独操作のときには、第1の指令値i1が選択さ
れ、パイロット弁210,211の両方が操作されたとき、即
ち旋回とブームの複合操作のときには、第1の指令値i1
と第2の指令値i2+i3の最小値が選択される。On the other hand, the detection signals from the pilot pressure detectors 304 and 305 are input to an AND block 319, and the AND block 319 sends an ON signal to the switch block 320 when there is a detection signal of both the pilot pressure a1 or a2 and the pilot pressure b1 or b2. Output, and an OFF signal at other times.
Output to 20. Switch block 320 is AND block 31
When the OFF signal is output from 9, the signal is held at the illustrated position, the first command value i1 obtained in the function block 313 is selected, and when the ON signal is output from the AND block 319, the selection is performed in the block 318. Is selected, that is, the first command value i1 or the second command value i2 + i3. Accordingly, when one of the pilot valves 210, 211 is operated, that is, when the turning or the boom is operated alone, the first command value i1 is selected, and when both the pilot valves 210, 211 are operated, that is, when the turning and the boom are operated. In the case of a compound operation, the first command value i1
And the minimum value of the second command value i2 + i3 is selected.
関数ブロック313で求めた、分流補償弁205に対する制
御力Nc1の指令値としての制御力信号i1は増幅ブロック3
21を経て操作指令信号S21となり、電磁比例減圧弁216に
出力される。また、スイッチブロック320で選択された
第1の指令値i1又は第2の指令値i2+i3は、増幅ブロッ
ク322を経て操作指令信号S22として電磁比例減圧弁217
に出力される。The control force signal i1 as the command value of the control force Nc1 for the shunt compensating valve 205 obtained in the function block 313 is the amplification block 3
An operation command signal S <b> 21 is provided through the control signal 21 and output to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 216. Further, the first command value i1 or the second command value i2 + i3 selected by the switch block 320 passes through the amplification block 322 and becomes the operation command signal S22 as the electromagnetic proportional pressure reducing valve 217.
Is output to
次に、このように構成された本実施例の動作を説明す
る。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
例えば、ブーム用のパイロット弁211を操作して流量
制御弁204を駆動し、ブームの単独操作を行う場合、主
ポンプ200の吐出圧力Psとブームシリンダ202の負荷圧力
との差圧ΔPLSが差圧検出器225により検出され、コン
トローラ307において関数ブロック310により対応する目
標吐出量Qoが演算され、前述したように操作指令信号S1
が吐出量制御装置302の電磁制御弁302bに出力され、差
圧ΔPLSが目標差圧ΔPLSOに一致するよう吐出量が制
御される。For example, when operating the boom pilot valve 211 to drive the flow control valve 204 and operate the boom alone, the differential pressure ΔPLS between the discharge pressure Ps of the main pump 200 and the load pressure of the boom cylinder 202 is equal to the differential pressure. Detected by the detector 225, the corresponding target discharge amount Qo is calculated by the function block 310 in the controller 307, and the operation command signal S1 is calculated as described above.
Is output to the electromagnetic control valve 302b of the discharge amount control device 302, and the discharge amount is controlled so that the differential pressure ΔPLS matches the target differential pressure ΔPLSO.
またこのとき、関数ブロック313においては、差圧Δ
PLSに対応する制御力信号i1が分流補償弁206の制御力N
c2の第1の指令値として求められると共に、パイロット
弁211のみが操作されANDブロック320からはOFF信号が出
力されているので、スイッチブロック320において第1
の指令値i1が選択され、これが操作指令信号S22として
電磁比例減圧弁217に出力される。このため、分流補償
弁206にはばね213の力fに対向して制御力信号i1に相当
する制御力Nc2が作用し、分流補償弁206には開弁方向の
第2の制御力f−i1が付与される。ここで、差圧ΔPLS
が目標差圧ΔPLSOにあるときの制御力信号i1、即ちi1o
は、これに相当する制御力Nc2が第1の実施例で第4A図
を参照して説明したfoに一致するよう設定してあるの
で、分流補償弁206は流量制御弁204の前後差圧を予め規
定された所定の値に保持するので、ブームシリンダ202
には流量制御弁204の開度に応じた流量が供給される。
なお、このとき、同時に制御力信号i1に対応する操作指
令信号S21が電磁比例減圧弁216に出力され、分流補償弁
205も同様に所定の差圧を保持するように動作する。At this time, in the function block 313, the differential pressure Δ
The control force signal i1 corresponding to the PLS is the control force N of the shunt compensation valve 206.
c1 is obtained as the first command value, and only the pilot valve 211 is operated and the OFF signal is output from the AND block 320.
Is selected, and this is output to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 217 as an operation command signal S22. Therefore, a control force Nc2 corresponding to the control force signal i1 acts on the shunt compensation valve 206 in opposition to the force f of the spring 213, and the second control force f-i1 in the valve opening direction is applied to the shunt compensation valve 206. Is given. Here, the differential pressure ΔPLS
Is at the target differential pressure ΔPLSO, i.e., i1o
Is set so that the control force Nc2 corresponding to this corresponds to fo described in the first embodiment with reference to FIG. 4A, so that the flow dividing compensating valve 206 reduces the differential pressure across the flow control valve 204. Since the boom cylinder 202 is maintained at a predetermined value,
Is supplied with a flow rate corresponding to the opening degree of the flow control valve 204.
At this time, at the same time, an operation command signal S21 corresponding to the control force signal i1 is output to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 216, and the shunt compensation valve
205 also operates to maintain a predetermined differential pressure.
旋回モータ201を駆動する旋回の単独操作に際して
も、分流補償弁205,206の動作は上述したブームの単独
操作の場合と実質的に同様である。Also in the independent operation of the swing driving the swing motor 201, the operation of the shunt compensation valves 205 and 206 is substantially the same as in the case of the independent operation of the boom described above.
パイロット弁210,211を同時に操作して、例えば旋回
とブーム上げの複合操作を行なう場合、オペレータはま
ず選択装置306を操作して対応する指令信号rを出力
し、コントローラ307の関数ブロック314,315の特性を調
整する。即ち、主ポンプ200の目標吐出圧力Psoを旋回と
ブーム上げの複合操作に適した値に設定する。具体的に
は、この複合操作においては旋回モータ201が駆動する
旋回体が慣性負荷なので、旋回モータ201が高負荷圧力
側のアクチュエータとなり、その負荷圧力は通常はリリ
ーフ弁303により設定されるリリーフ圧力まで上昇す
る。このことから、目標吐出圧力Psoは、旋回モータ201
のリリーフ圧力にロードセンシング補償差圧ΔPLSOを
加算した圧力よりは低く、ブームシリンダ202の負荷圧
力に当該差圧ΔPLSOを加算した圧力よりは高くなるよ
うに設定する。When simultaneously operating the pilot valves 210 and 211, for example, performing a combined operation of turning and boom raising, the operator first operates the selection device 306 to output the corresponding command signal r, and adjusts the characteristics of the function blocks 314 and 315 of the controller 307. I do. That is, the target discharge pressure Pso of the main pump 200 is set to a value suitable for the combined operation of turning and raising the boom. More specifically, in this combined operation, since the swing body driven by the swing motor 201 is an inertial load, the swing motor 201 becomes an actuator on the high load pressure side, and the load pressure is normally set to the relief pressure set by the relief valve 303. To rise. From this, the target discharge pressure Pso is
Is set so as to be lower than the pressure obtained by adding the load sensing compensation differential pressure ΔPLSO to the relief pressure and to be higher than the pressure obtained by adding the differential pressure ΔPLSO to the load pressure of the boom cylinder 202.
次いで、パイロット弁210,211を操作して流量制御弁2
03,204を開け、旋回とブーム上げの複合操作を開始す
る。このとき、主ポンプ200の吐出圧力Psは吐出量制御
装置302のロードセンシング制御により上昇し、その過
程において吐出圧力Psが目標吐出圧力Psoよりも大きく
なろうとすると、関数ブロック314においてはその吐出
圧力Psに対応する比較的小さい制御力信号i2が求めら
れ、これと同時に、関数ブロック315及び積分ブロック3
16においてもその吐出圧力に対応する比較的小さい制御
力信号i3が求められ、加算ブロック317において比較的
小さいは加算値i2+i3が求められる。Next, the pilot valves 210 and 211 are operated to operate the flow control valve 2.
Open 03,204 and start the combined operation of turning and boom raising. At this time, the discharge pressure Ps of the main pump 200 is increased by the load sensing control of the discharge amount control device 302, and in the process, if the discharge pressure Ps is going to become larger than the target discharge pressure Pso, the discharge pressure A relatively small control force signal i2 corresponding to Ps is determined, at the same time function block 315 and integration block 3
Also at 16, a relatively small control force signal i3 corresponding to the discharge pressure is obtained, and at an addition block 317, a relatively small addition value i2 + i3 is obtained.
一方、このとき、主ポンプ200はロードセンシング制
御されているので、差圧ΔPLSは目標差圧ΔPLSO付近
にあり、コントローラ307の関数ブロック313においては
その差圧ΔPLSOに対応する制御力信号i1が求められ
る。On the other hand, at this time, since the main pump 200 is under load sensing control, the differential pressure ΔPLS is near the target differential pressure ΔPLSO, and the control block 313 of the controller 307 obtains the control force signal i1 corresponding to the differential pressure ΔPLSO. Can be
ここで、ブロック313の関数関係とブロック314,315の
関数関係は、吐出圧力Psが目標吐出圧力Pso付近にある
ときの加算値i2+i3と、差圧ΔPLSが目標差圧ΔPLSO
付近にあるときの制御力信号i1とがほぼ等しくなるよう
に、相互の関係を定めておく。これにより、吐出圧力Ps
が目標吐出圧力Psoを越えようとしたときの加算値i2+i
3は、差圧ΔPLSが目標差圧ΔPLSO付近にあるときの制
御力信号i1に対して、i1>i2+i3となり、最小値選択ブ
ロック318において加算値i2+i3、即ち第2の指令値が
選択される。Here, the functional relationship between the block 313 and the functional relationships between the blocks 314 and 315 are as follows: the added value i2 + i3 when the discharge pressure Ps is near the target discharge pressure Pso, and the differential pressure ΔPLS is the target differential pressure ΔPLSO.
The mutual relationship is determined so that the control force signal i1 when it is in the vicinity is substantially equal. As a result, the discharge pressure Ps
Value i2 + i when exceeds the target discharge pressure Pso
3 is i1> i2 + i3 with respect to the control force signal i1 when the differential pressure ΔPLS is near the target differential pressure ΔPLSO, and the minimum value selection block 318 selects the added value i2 + i3, that is, the second command value.
そして、今の場合はパイロット弁210,211の双方が操
作されているので、ANDブロック319からはON信号が出力
され、スイッチブロック320は最小値ブロック318の出力
を選択する位置に切り換えられている。このため、スイ
ッチブロック320においては第2の指令値i2+i3が選択
され、これが操作指令信号S22として電磁比例減圧弁217
に出力される。また、電磁比例減圧弁216には制御力信
号i1に相当する操作指令信号S21が出力される。In this case, since both pilot valves 210 and 211 are operated, an ON signal is output from the AND block 319, and the switch block 320 is switched to a position for selecting the output of the minimum value block 318. Therefore, in the switch block 320, the second command value i2 + i3 is selected, and this is used as the operation command signal S22 as the electromagnetic proportional pressure reducing valve 217.
Is output to Further, an operation command signal S21 corresponding to the control force signal i1 is output to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 216.
このように操作指令信号S21,S22が出力される結果、
分流補償弁205には開弁方向の第2の制御力Nc1としてf
−i1が付与され、分流補償弁206には開弁方向の第2の
制御力Nc2としてf−(i2+i3)が付与される。ここで
f−(i2+i3)>f−i1である。このため、旋回とブー
ム上げの複合操作の開始時において、低負荷圧力側とな
るブームシリンダ202に係わる分流補償弁206が絞られる
程度が小さくなり、ブームシリンダ204には通常の制御
力Nc2=i1が付与された場合よりも多くの流量が供給さ
れる。これにより、主ポンプ200の吐出圧力の上昇は抑
制され、吐出圧力は目標吐出圧力Psoの近辺で平衡する
ことになる。また、このとき、ブームシリンダ202に供
給される圧油の流量が増大し、かつ吐出圧力のPso以上
の上昇が抑制されることから、旋回モータ201に供給さ
れる圧油の流量は、旋回の負荷圧力がリリーフ圧力まで
上昇する場合に比べて少なくなり、圧油がリリーフされ
ることなしに旋回モータ201は適度の速度で駆動され
る。これにより、ブーム上げの速度が速くかつ旋回速度
が比較的緩やかな旋回とブーム上げの複合操作が可能と
なり、また、旋回加速時のエネルギロスを低減できる。As a result of the operation command signals S21 and S22 being output,
As the second control force Nc1 in the valve opening direction, f
−i1 is applied, and f− (i2 + i3) is applied to the diversion compensation valve 206 as the second control force Nc2 in the valve opening direction. Here, f− (i2 + i3)> fi1. For this reason, at the start of the combined operation of turning and boom raising, the degree to which the shunt compensation valve 206 related to the boom cylinder 202 on the low load pressure side is throttled becomes small, and the normal control force Nc2 = i1 is applied to the boom cylinder 204. Is supplied more than in the case where is given. As a result, an increase in the discharge pressure of the main pump 200 is suppressed, and the discharge pressure is balanced around the target discharge pressure Pso. Also, at this time, the flow rate of the pressure oil supplied to the boom cylinder 202 increases, and the discharge pressure is suppressed from increasing above Pso. The load pressure is reduced as compared with the case where the load pressure rises to the relief pressure, and the swing motor 201 is driven at an appropriate speed without the relief of the pressure oil. This makes it possible to perform a combined operation of turning and boom raising, in which the boom raising speed is high and the turning speed is relatively slow, and energy loss during turning acceleration can be reduced.
以上のようにして旋回とブーム上げの複合操作に際し
て、旋回が加速され定常速度に達すると、旋回モータ20
1の負荷圧力は減少し、これに応じてロードセンシング
制御されている主ポンプ200の吐出圧力も減少し、目標
吐出量Pso以下となる。吐出圧力が目標吐出量Pso以下に
なると、関数ブロック314で求められる制御力信号i2及
びブロック314,316で求められる制御力信号i3の値が大
きくなり、加算ブロック318で得られる第2の指令値i2
+i3も比較的大きくなり、上述したブロック313の関数
関係とブロック314,415の関数関係の設定関係より、i1
<i2+i3となる。このため、最小値選択ブロック318に
おいては第1の指令値i1が選択され、第1の指令値i1に
相当する操作指令信号S22が電磁比例減圧弁217に出力さ
れる。In the combined operation of turning and boom raising as described above, when the turning is accelerated and reaches a steady speed, the turning motor 20 is turned on.
The load pressure of 1 decreases, and accordingly, the discharge pressure of the main pump 200 that is under load sensing control also decreases, and becomes equal to or less than the target discharge amount Pso. When the discharge pressure becomes equal to or less than the target discharge amount Pso, the value of the control force signal i2 obtained in the function block 314 and the value of the control force signal i3 obtained in the blocks 314 and 316 increase, and the second command value i2 obtained in the addition block 318 is obtained.
+ I3 also becomes relatively large, and from the above-described functional relationship of block 313 and the functional relationship of blocks 314 and 415, i1
<I2 + i3. Therefore, in the minimum value selection block 318, the first command value i1 is selected, and the operation command signal S22 corresponding to the first command value i1 is output to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 217.
これにより、分流補償弁206には開弁方向の第2の制
御力Nc2として、従来通りのf−i1が付与されるように
なり、このとき、分流補償弁205にもこれと同じ開弁方
向の第2の制御力f−i1が付与される。これにより、流
量制御弁203,204の前後差圧は等しくなるように制御さ
れ、旋回モータ201及びブームシリンダ202にはパイロッ
ト弁210,211の要求通りの流量が供給される。即ち、旋
回モータ201に供給される圧油の流量が増大し、所望の
旋回速度が得られる。このようにして旋回加速後は、旋
回速度の比較的速いオペレータが意図する複合操作を実
現することができる。As a result, the conventional f-i1 is applied to the branching compensating valve 206 as the second control force Nc2 in the valve opening direction, and at this time, the branching compensating valve 205 also has the same valve opening direction. The second control force f-i1 is applied. As a result, the differential pressure across the flow control valves 203 and 204 is controlled so as to be equal, and the swing motor 201 and the boom cylinder 202 are supplied with the flow rates required by the pilot valves 210 and 211. That is, the flow rate of the pressure oil supplied to the turning motor 201 increases, and a desired turning speed can be obtained. In this way, after turning acceleration, a composite operation intended by an operator having a relatively high turning speed can be realized.
以上のように、本実施例においては、慣性の小さい負
荷を駆動するアクチュエータであるブームシリンダ202
に供給される流量を制御することにより主ポンプ200の
吐出圧力を任意に制御して、慣性の大きな負荷を駆動す
るアクチュエータである旋回モータ201の駆動圧力を制
御するので、第1の実施例と同様、旋回とブーム上げの
複合操作に際して、ブーム上げの速度が速くかつ旋回速
度が比較的緩やかにでき、操作性を向上できると共に、
複合操作時のエネルギロスを低減でき、経済的な運転が
可能となる。As described above, in the present embodiment, the boom cylinder 202 which is an actuator for driving a load having a small inertia is used.
The discharge pressure of the main pump 200 is arbitrarily controlled by controlling the flow rate supplied to the main pump 200, and the drive pressure of the swing motor 201, which is an actuator for driving a load with a large inertia, is controlled. Similarly, in the combined operation of turning and boom raising, the boom raising speed is fast and the turning speed can be relatively slow, and the operability can be improved,
Energy loss during combined operation can be reduced, and economical operation is possible.
また、本実施例によれば、選択装置306の操作により
関数ブロック314,315の特性を適宜変更し、主ポンプ200
の目標吐出圧力Psoを変えることができるので、旋回と
ブーム上げのマッチングを適宜設定することができる。Further, according to the present embodiment, the characteristics of the function blocks 314 and 315 are appropriately changed by operating the selection device 306, and the main pump 200
The target discharge pressure Pso can be changed, so that matching between turning and boom raising can be appropriately set.
なお、以上の実施例においては、制御の応答性と安定
性を両立させるため、コントローラ307において吐出圧
力Psを目標値Psoに保持するよう制御する制御力信号を
求める手段として、比例制御方式の関数ブロック314と
積分制御方式の関数ブロック315,316の両方を用いた
が、いずれか一方を用いて制御力信号を求めるようにし
てもよいことは明らかであろう。In the above embodiment, in order to achieve both control responsiveness and stability, the controller 307 obtains a control force signal for controlling the discharge pressure Ps to be maintained at the target value Pso as a function of the proportional control method. Although both the block 314 and the function blocks 315 and 316 of the integral control method are used, it is apparent that either one may be used to obtain the control force signal.
第6の実施例 本発明の第6の実施例を第39図〜第44図により説明す
る。図中、前述した第27図に示す第4の実施例及び第33
図に示す第5の実施例と同等の部材には同じ符号を付し
てある。Sixth Embodiment A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the figure, the fourth embodiment shown in FIG.
Members equivalent to those in the fifth embodiment shown in the figure are denoted by the same reference numerals.
第39図において、本実施例の油圧駆動装置は、基本的
には第27図に示す第4の実施例と同じ構成であり、その
部分の説明は省略する。ただし、主ポンプ200の吐出圧
力Psと最大負荷圧力Pamaxとの差圧ΔPLSを検出する差
圧検出器225からの出力信号はEdpで表わされている。ま
た、第33図に示す第5の実施例と同様、主ポンプ200の
吐出管路207には、主ポンプ200からの圧油がリリーフ設
定圧力に達するとタンクに流出させ、ポンプ吐出圧力が
当該設定圧力以上の高圧になることを防止するリリーフ
弁300が設けられ、かつ主ポンプ200からの圧油が、旋回
モータ201とブームシリンダ202の高圧側の負荷圧力(以
下、これを最大負荷圧力Pamaxと言う)にアンロード設
定圧力を加算した圧力に到達するとタンクに流出させ、
当該圧力以上になるのを防止する図示しないアンロード
弁が設けられている。In FIG. 39, the hydraulic drive device of this embodiment has basically the same configuration as that of the fourth embodiment shown in FIG. 27, and a description of that portion will be omitted. However, the output signal from the differential pressure detector 225 that detects the differential pressure ΔPLS between the discharge pressure Ps of the main pump 200 and the maximum load pressure Pamax is represented by Edp. Also, as in the fifth embodiment shown in FIG. 33, when the pressure oil from the main pump 200 reaches the relief set pressure, it flows into the tank via the discharge line 207 of the main pump 200, and the pump discharge pressure becomes A relief valve 300 for preventing the pressure from becoming higher than the set pressure is provided, and the pressure oil from the main pump 200 is supplied with the load pressure on the high pressure side of the swing motor 201 and the boom cylinder 202 (hereinafter referred to as the maximum load pressure Pamax When the pressure reaches the sum of the unload set pressure and
An unload valve (not shown) is provided to prevent the pressure from exceeding the pressure.
更に、主ポンプ200にはその押しのけ容積を検出する
変位検出器223が設けられ、変位検出器223からは検出し
た押しのけ容積に対応する信号Eθが出力される。主ポ
ンプ200の吐出量は、第5の実施例の吐出量制御装置302
に対応するロードセンシング制御方式の吐出量制御装置
400により制御され、吐出量制御装置400は、主ポンプ20
0の斜板200aを駆動し押しのけ容積を増減する傾転駆動
装置400aと、この傾転駆動装置に制御圧力を出力し、そ
の変位を調整する電磁比例減圧弁400bとからなってい
る。Further, the main pump 200 is provided with a displacement detector 223 for detecting the displacement, and the displacement detector 223 outputs a signal Eθ corresponding to the detected displacement. The discharge amount of the main pump 200 is controlled by the discharge amount control device 302 of the fifth embodiment.
Discharge control device of load sensing control method corresponding to
The discharge rate control device 400 is controlled by the main pump 20
The tilt drive device 400a drives the zero swash plate 200a to increase or decrease the displacement, and an electromagnetic proportional pressure reducing valve 400b outputs a control pressure to the tilt drive device and adjusts the displacement.
そして、図示しない旋回用のパイロット弁から流量制
御弁203の駆動部にパイロット圧力を導くパイロットラ
イン401a,401bには、それぞれパイロット圧力が負荷さ
れたことを検出し、信号E402,E403を出力する操作検出
器402,403が設けられている。また、オペレータにより
操作され、旋回モータ201に供給される圧油の流量増加
速度を選択し設定する選択装置406が設けられ、選択装
置406からはそのときの設定に応じた信号Esが出力され
る。Then, an operation of detecting that pilot pressure is applied to the pilot lines 401a and 401b for guiding the pilot pressure from the turning pilot valve (not shown) to the drive unit of the flow control valve 203, respectively, and outputting signals E402 and E403. Detectors 402 and 403 are provided. Further, a selection device 406 which is operated by the operator and selects and sets the flow rate increase rate of the pressure oil supplied to the swing motor 201 is provided, and the selection device 406 outputs a signal Es according to the setting at that time. .
差圧検出器225からの信号Edp、操作検出器402,403か
らの信号E402,E403、選択装置406からの信号Es、及び変
位検出器223からの信号Eθはコントローラ407に入力さ
れ、ここで所定の演算を行った後、電磁比例減圧弁216,
217に操作指令信号E216,E217を出力すると共に、吐出量
制御装置400の電磁比例減圧弁400bに操作指令信号E400
を出力する。The signal Edp from the differential pressure detector 225, the signals E402 and E403 from the operation detectors 402 and 403, the signal Es from the selector 406, and the signal Eθ from the displacement detector 223 are input to the controller 407, where a predetermined calculation is performed. After performing, the electromagnetic proportional pressure reducing valve 216,
217, and output the operation command signal E400 to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 400b of the discharge amount control device 400.
Is output.
選択装置406は、本実施例では第40図に示すように、
可変抵抗408を含む電圧設定器からなり、オペレータの
操作により可動接点の位置を変えると、これに応じたレ
ベルの電圧が設定される。この電圧値は信号Esとしてコ
ントローラ407に取り込まれ、コントローラ407において
はこの信号EsをA/D変換した後CPUに送られる。CPUにお
いては、第41図にフローチャートで示すように、ステッ
プS1においてこの信号EsのA/D変換値を読み込み、ステ
ップS2においてΔE=A/D変換値と置き、電磁比例減圧
弁216に対する操作指令信号E216の1サイクル当りの変
化量ΔEを求める。この変化量ΔEは、コントローラ40
7において操作指令信号E216を求めるのに使用される。The selection device 406 is, as shown in FIG. 40 in this embodiment,
It comprises a voltage setting device including a variable resistor 408. When the position of the movable contact is changed by an operation of an operator, a voltage of a level corresponding to this is set. This voltage value is taken into the controller 407 as a signal Es, and the controller 407 converts the signal Es from A / D and sends it to the CPU. The CPU reads the A / D conversion value of this signal Es in step S1 and sets ΔE = A / D conversion value in step S2, as shown in the flowchart of FIG. A change amount ΔE per cycle of the signal E216 is obtained. This change amount ΔE is determined by the controller 40
7 is used to determine the operation command signal E216.
コントローラ407で行われる演算内容を第42図にフロ
ーチャートで示す。本フローチャートは電磁比例減圧弁
216,217に対する操作指令信号E216,E217の演算手順を示
すものであり、吐出量制御装置400の電磁比例減圧弁400
bに対する操作指令信号E400の求め方は、第34図に示す
第5の実施例における操作指令信号S1の求め方と実質的
に同じなので、その説明は省略する。FIG. 42 is a flowchart showing the content of the calculation performed by the controller 407. This flow chart shows the proportional solenoid pressure reducing valve
FIG. 9 shows a calculation procedure of operation command signals E216 and E217 for 216 and 217.
The method of obtaining the operation command signal E400 with respect to b is substantially the same as the method of obtaining the operation command signal S1 in the fifth embodiment shown in FIG. 34, and a description thereof will be omitted.
まず、ステップS10において信号Edp,E402,E403,Esを
読み込む。次いで、ステップS11において、差圧信号Edp
と予め記憶した関数関係とから、電磁比例減圧弁216,21
7の基本駆動信号EHLを算出する。この基本駆動信号EH
Lは、主ポンプ200が吐出量制御装置400によりロードセ
ンシング制御され、このとき主ポンプ200の吐出量が最
大となっても差圧ΔPLSが目標差圧ΔPLSOにならない
ときに、分流補償弁205,206の駆動部205c,206cが付与す
る制御力Nc1,Nc2を増大させ、開弁方向の第2の制御力
f−Nc1,Nc2を小さくし、即ち流量制御弁203,204の前後
差圧の目標値を小さくし、各アクチュエータ201,202に
供給される圧油の流量を、その絶対量の増大は抑制され
るものの、流量制御弁203,204の開度比、即ち要求流量
の比率に応じて配分するものである。第43図にこの基本
駆動信号EHLを求めるための差圧ΔPLSと駆動信号EHL
との関数関係を示す。この関数関係は、前述した第36図
に示す差圧ΔPLSと制御力信号i1の関係と実質的に同じ
である。First, signals Edp, E402, E403, and Es are read in step S10. Next, in step S11, the differential pressure signal Edp
And the functional relationship stored in advance, the electromagnetic proportional pressure reducing valves 216, 21
The basic drive signal EHL of 7 is calculated. This basic drive signal EH
L is the load sensing control of the main pump 200 by the discharge amount control device 400. At this time, when the differential pressure ΔPLS does not reach the target differential pressure ΔPLSO even if the discharge amount of the main pump 200 is maximized, the shunt compensation valves 205 and 206 The control forces Nc1 and Nc2 applied by the driving units 205c and 206c are increased, and the second control forces f-Nc1 and Nc2 in the valve opening direction are reduced, that is, the target value of the differential pressure across the flow control valves 203 and 204 is reduced. The flow rate of the pressure oil supplied to each of the actuators 201 and 202 is distributed in accordance with the opening ratio of the flow control valves 203 and 204, that is, the required flow rate ratio, although the increase in the absolute amount is suppressed. FIG. 43 shows the differential pressure ΔPLS for obtaining the basic drive signal EHL and the drive signal EHL.
This shows the functional relationship with. This functional relationship is substantially the same as the relationship between the differential pressure ΔPLS and the control force signal i1 shown in FIG. 36 described above.
次いで、ステップS12において、操作指令信号E402又
はE403が入力されたかどうかを判定し、入力されていな
い場合には、ステップS13に進み、電磁比例減圧弁216の
駆動信号EHをEH=EHMAXと置く。ここで、EHMAXは駆
動信号EHの最大値であり、このとき駆動部205cの制御
力Nc1は最大となり、ばね212の力fに抗して分流補償弁
205を全閉位置に保持する。操作指令信号E402またはE40
3が入力された場合は、ステップS14に進み、EHL<EH-
1−ΔEかどうかを判断する。即ち、駆動信号EHLが前
回の制御サイクルで求めた電磁比例減圧弁216の駆動信
号EH-1から前述した選択装置406により設定された変化
量ΔEを差し引いた値より小さいかどうかを判定する。
ここで、EHLがEH-1−ΔEより小さいと判定されると
ステップS15に進み、EH=EH-1−ΔEと置き、EH-1−
ΔEより大きいと判定されるとステップS16に進み、EH
=EHLと置く。即ち、駆動信号EHの最大変化速度がΔ
Eに一致するよう、駆動信号EHを定める。Next, in step S12, it is determined whether or not the operation command signal E402 or E403 has been input. If not, the process proceeds to step S13, where the drive signal EH of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 216 is set to EH = EHMAX. Here, EHMAX is the maximum value of the drive signal EH. At this time, the control force Nc1 of the drive unit 205c becomes the maximum, and the shunt compensation valve resists the force f of the spring 212.
Hold 205 in the fully closed position. Operation command signal E402 or E40
If 3 is input, the process proceeds to step S14, where EHL <EH-
It is determined whether 1−ΔE. That is, it is determined whether or not the drive signal EHL is smaller than a value obtained by subtracting the change amount ΔE set by the selection device 406 from the drive signal EH-1 of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 216 obtained in the previous control cycle.
If it is determined that EHL is smaller than EH-1−ΔE, the process proceeds to step S15, where EH = EH−1−ΔE, and EH−1−ΔE is set.
If it is determined that it is larger than ΔE, the process proceeds to step S16, where EH
= EHL. That is, the maximum change speed of the drive signal EH is Δ
The drive signal EH is determined so as to match E.
続いて、ステップS17においてEH-1=EHと置き、ス
テップS18において駆動信号EHを操作指令信号E216とし
て出力し、ステップS19において基本駆動信号EHLを操
作指令信号E217として出力する。これにより、分流補償
弁205の駆動部205cが付与する制御力Nc1は基本駆動信号
EHLに一致するよう制御されると共に、その変化速度は
ΔE以下に制限される。分流補償弁206の駆動部206cが
付与する制御力Nc2は従来通り、基本駆動信号EHLに一
致するよう制御される。Subsequently, EH-1 = EH is set in step S17, the drive signal EH is output as the operation command signal E216 in step S18, and the basic drive signal EHL is output as the operation command signal E217 in step S19. As a result, the control force Nc1 applied by the drive unit 205c of the shunt compensation valve 205 is controlled to match the basic drive signal EHL, and the rate of change is limited to ΔE or less. The control force Nc2 applied by the drive unit 206c of the shunt compensation valve 206 is controlled so as to match the basic drive signal EHL as in the related art.
次に、以上のように構成された本実施例の動作を説明
する。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
まず、いずれの流量制御弁も操作せず、アクチュエー
タを駆動していない非操作時には、コントローラ407に
おいては、操作検出信号E402又はE403は入力されていな
いので、第42図に示すフローチャートのステップS12に
おいてNOの判断がなされ、ステップS13において電磁比
例弁圧弁216の駆動信号EHは最大値EHMAXに設定され
る。このため、分流補償弁205は全閉位置に保持され
る。一方、電磁比例減圧弁217に対しては、基本駆動信
号EHLが操作指令信号E217として設定されるが、このと
きは図示しないアンロード弁により、その設定圧力(>
ΔPLSO)に相当する主ポンプ200の吐出圧力Psが確保さ
れているので、ステップS11において第43図に示す関数
関係から比較的小さい基本駆動信号EHLが求められてお
り、分流補弁206はばね213の力fにより全開位置に保持
されている。First, without operating any of the flow control valves and during non-operation when the actuator is not driven, in the controller 407, since the operation detection signal E402 or E403 is not input, in the step S12 of the flowchart shown in FIG. 42, A determination of NO is made, and in step S13, the drive signal EH of the electromagnetic proportional valve pressure valve 216 is set to the maximum value EHMAX. Therefore, the flow compensating valve 205 is held at the fully closed position. On the other hand, for the electromagnetic proportional pressure reducing valve 217, the basic drive signal EHL is set as the operation command signal E217. At this time, the set pressure (>) is set by an unload valve (not shown).
Since the discharge pressure Ps of the main pump 200 corresponding to ΔPLSO) is secured, a relatively small basic drive signal EHL is obtained in step S11 from the functional relationship shown in FIG. Is held at the fully open position by the force f.
ブーム用の図示しないパイロット弁を操作して流量制
御弁204を駆動し、ブームの単独操作を行う場合には、
主ポンプ200の吐出圧力Psとブームシリンダ202の負荷圧
力との差圧ΔPLSが差圧検出器225により検出され、コ
ントローラ407において差圧ΔPLSを一定に保持する操
作指令信号E400が演算され、吐出量制御装置400はその
操作指令信号E400に応じて主ポンプ200の吐出量を制御
する。When operating the boom boom pilot valve (not shown) to drive the flow control valve 204 and perform independent operation of the boom,
The differential pressure ΔPLS between the discharge pressure Ps of the main pump 200 and the load pressure of the boom cylinder 202 is detected by the differential pressure detector 225, and the controller 407 calculates an operation command signal E400 for keeping the differential pressure ΔPLS constant, and Control device 400 controls the discharge amount of main pump 200 according to operation command signal E400.
またこのとき、コントローラ407においては電磁比例
減圧弁216,217に対する操作指令信号E216,E217が演算さ
れる。ここで、この場合は、旋回用の流量制御弁203は
駆動されていないので、操作検出信号E402又はE403は入
力されておらず、上述した非操作時の場合と同様、電磁
比例弁圧弁216の駆動信号EHは最大値EHMAXに設定さ
れ、分流補償弁205は全閉位置に保持される。一方、ブ
ーム用の分流補償弁206に対しては、ステップS11におい
て、第43図に示す関数関係から目標差圧ΔPLSO付近の
差圧ΔPLSに対応する基本駆動信号EHLが算出され、こ
の基本駆動信号EHLが操作指令信号E217として電磁比例
減圧弁217に出力される。ここで、第43の関数関係は前
述した第36図に示す関数関係と実質的に同じである。従
って、分流補償弁206は流量制御弁204の前後差圧に基づ
く閉弁方向の第1の制御力に抗して、f−Nc2の第2の
制御力で全開位置に保持され、ブームシリンダ202には
流量制御弁204の開度に応じた流量が供給される。At this time, the controller 407 calculates operation command signals E216 and E217 for the electromagnetic proportional pressure reducing valves 216 and 217. Here, in this case, since the turning flow control valve 203 is not driven, the operation detection signal E402 or E403 is not input, and similarly to the case of the above-described non-operation, the electromagnetic proportional valve pressure valve 216 is operated. The drive signal EH is set to the maximum value EHMAX, and the shunt compensation valve 205 is held at the fully closed position. On the other hand, the basic drive signal EHL corresponding to the differential pressure ΔPLS near the target differential pressure ΔPLSO is calculated from the functional relationship shown in FIG. EHL is output to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 217 as an operation command signal E217. Here, the forty-third functional relationship is substantially the same as the functional relationship shown in FIG. 36 described above. Therefore, the branch flow compensating valve 206 is held at the fully open position by the second control force of f-Nc2 against the first control force in the valve closing direction based on the pressure difference between the front and rear of the flow control valve 204, and the boom cylinder 202 Is supplied with a flow rate corresponding to the opening degree of the flow control valve 204.
旋回モータ201の単独操作、又は、流量制御弁203,204
を同時に駆動して、例えば旋回とブーム上げの複合操作
を行なう場合には、オペレータはまず選択装置406を操
作して流量増加速度信号Esを出力し、前述したように操
作指令信号E216の1サイクル当りの変化量ΔEを設定す
る。具体的には、旋回加速を緩やかに行いたい場合には
変化量ΔEを小さい値に設定し、速くしたい場合には大
きい値に設定する。Single operation of the swing motor 201, or the flow control valves 203, 204
Simultaneously, for example, when performing a combined operation of turning and boom raising, the operator first operates the selection device 406 to output the flow rate increasing speed signal Es, and as described above, one cycle of the operation command signal E216 The change amount ΔE per hit is set. Specifically, the change amount ΔE is set to a small value when the turning acceleration is to be performed slowly, and is set to a large value when the turning acceleration is desired to be quick.
次いで、流量制御弁203を単独で、または流量制御弁2
03と流量制御弁204の両方を同時に駆動し、旋回の単独
操作、または旋回とブーム上げの複合操作を開始する。
このとき、主ポンプ200の吐出圧力Psは吐出量制御装置4
00のロードセンシング制御により差圧ΔPLSOを保持し
ながら上昇する。Next, the flow control valve 203 alone or the flow control valve 2
Both the 03 and the flow control valve 204 are simultaneously driven to start a single operation of turning or a combined operation of turning and boom raising.
At this time, the discharge pressure Ps of the main pump 200 is
Due to the load sensing control of 00, the pressure rises while maintaining the differential pressure ΔPLSO.
また、これと同時に、コントローラ407においては電
磁比例減圧弁216,217に対する操作指令信号E216,E217が
演算される。ここで、この場合は、旋回用の流量制御弁
203は駆動され、操作検出信号E402又はE403が入力され
ているので、第42図に示すステップS12においてYESの判
断がなされ、ステップS14〜S16の演算で駆動信号EHが
求められる。即ち、基本駆動信号EHLを目標値として変
化速度をΔE以下に制限する駆動信号EHが求められ
る。そして、この駆動信号EHが操作指令信号E216とし
て電磁比例弁216に出力され、分流補償弁205は、全閉位
置から変化量ΔEに相当する速度で徐々に開き始め、こ
れに対応して圧油は変化量ΔEに対応した流量増加速度
で旋回モータ201に供給される。このようにして、旋回
モータ201は変化量ΔEに対応した加速度で駆動され
る。At the same time, the controller 407 calculates operation command signals E216 and E217 for the electromagnetic proportional pressure reducing valves 216 and 217. Here, in this case, the flow control valve for turning
Since the drive 203 is driven and the operation detection signal E402 or E403 is input, a determination of YES is made in step S12 shown in FIG. 42, and the drive signal EH is obtained by the calculations in steps S14 to S16. That is, the drive signal EH that limits the change speed to ΔE or less using the basic drive signal EHL as the target value is obtained. Then, the drive signal EH is output to the electromagnetic proportional valve 216 as an operation command signal E216, and the shunt compensation valve 205 gradually starts to open from the fully closed position at a speed corresponding to the change amount ΔE. Is supplied to the swing motor 201 at a flow rate increasing speed corresponding to the change amount ΔE. Thus, the swing motor 201 is driven at an acceleration corresponding to the change amount ΔE.
ここで、旋回動作時の時間tと駆動信号EHと流量増
加速度信号Esとの関係を第44図に示す。旋回開始後、駆
動信号EHは変化量ΔEに対応した勾配で減少する。そ
の勾配は、流量増加速度信号Es、即ち変化量ΔEが大き
くなるにしたがって大きくなる。この勾配は、また、旋
回モータ201に供給される圧油の流量増加速度、即ち旋
回モータ201の駆動加速度に対応する。FIG. 44 shows the relationship between the time t during the turning operation, the drive signal EH, and the flow rate increasing speed signal Es. After the start of turning, the drive signal EH decreases at a gradient corresponding to the change amount ΔE. The gradient increases as the flow rate increase speed signal Es, that is, the change amount ΔE increases. This gradient also corresponds to the rate of increase in the flow rate of the pressure oil supplied to the swing motor 201, that is, the drive acceleration of the swing motor 201.
一方、ブーム用の分流補償弁206に対しては、ブーム
の単独操作の場合と同様、ステップS11において、第43
図に示す関数関係から目標差圧ΔPLSO付近の差圧ΔPL
Sに対応する基本駆動信号EHLが算出され、この基本駆
動信号EHLが操作指令信号E217として電磁比例減圧弁21
7に出力される。即ち、分流補償弁206にはばね213の力
に対向して信号E217に対応する制御力Nc2が開弁方向に
付与される。これにより旋回の単独操作の場合は、分流
補償弁206はf−Nc2の第2の制御力で全開位置に保持さ
れる。また、旋回とブーム上げの複合操作の場合は、ブ
ームシリンダ202が低負荷圧力側のアクチュエータとな
るので、分流補償弁206は流量制御弁204の前後差圧をf
−Nc2に保持するよう絞られる。On the other hand, as in the case of the single operation of the boom, the 43rd flow compensation valve 206 for the boom is
From the functional relationship shown in the figure, the differential pressure ΔPL near the target differential pressure ΔPLSO
The basic drive signal EHL corresponding to S is calculated, and this basic drive signal EHL is used as the operation command signal E217 as the electromagnetic proportional pressure reducing valve 21.
Output to 7. That is, the control force Nc2 corresponding to the signal E217 is applied to the flow dividing compensating valve 206 in the valve opening direction in opposition to the force of the spring 213. Thus, in the case of a single operation of turning, the branch flow compensating valve 206 is held at the fully open position by the second control force of f-Nc2. In the case of a combined operation of turning and boom raising, the boom cylinder 202 serves as an actuator on the low load pressure side.
Narrow down to keep at Nc2.
そして、旋回とバーム上げの複合操作の場合は、以上
のように旋回動作が開始され、旋回速度が上昇する過程
において、主ポンプ200の吐出量は最大に達し、差圧Δ
PLSが減少すると、第42図のステップS11において演算
される基本駆動信号EHLの値が大きくなり、分流補償弁
205,206はアクチュエータ201,202に供給される圧油の絶
対量を制限し、流量の配分は適切を行うように制御され
る。Then, in the case of the combined operation of turning and balm raising, the turning operation is started as described above, and in the process of increasing the turning speed, the discharge amount of the main pump 200 reaches the maximum and the differential pressure Δ
When the PLS decreases, the value of the basic drive signal EHL calculated in step S11 in FIG.
205 and 206 limit the absolute amount of the pressure oil supplied to the actuators 201 and 202, and the distribution of the flow rate is controlled so as to be appropriate.
旋回動作の開始後、旋回が流量制御弁203の開度(要
求流量)に相当する速度に達すると、分流補償弁205の
駆動部205cが付与する制御力Nc1はステップS11で演算さ
れる駆動信号EHLに相当する値に達し、ステップS16に
おいて常にEH=EHLが演算されるようになる。従っ
て、この時点において分流補償弁205,206の開弁方向の
第2の制御力f−Nc1,f−Nc2は等しくなり、旋回とブー
ム上げの複合操作の場合は、それぞれのアクチュエータ
201,202に流量制御弁203,204の開度に比例した流量が供
給され、要求通りの速度比で旋回とブーム上げの複合操
作を行うことができる。When the turning reaches a speed corresponding to the opening degree (required flow rate) of the flow control valve 203 after the start of the turning operation, the control force Nc1 applied by the driving unit 205c of the shunt compensation valve 205 is a drive signal calculated in step S11. The value reaches EHL, and EH = EHL is always calculated in step S16. Therefore, at this time, the second control forces f-Nc1 and f-Nc2 in the valve-opening directions of the flow dividing compensating valves 205 and 206 become equal, and in the case of the combined operation of turning and boom raising, the respective actuators
A flow rate proportional to the opening of the flow control valves 203 and 204 is supplied to 201 and 202, and a combined operation of turning and boom raising can be performed at a required speed ratio.
以上のように、本実施例においては、旋回動作の開始
時において、旋回モータ201に供給される圧油の流量増
加速度を任意に設定できるので、旋回とブーム上げの複
合操作においては、その複合操作の開始時において両ア
クチュエータに供給される圧油の流量比を任意に変え、
作業に最適の速度比で複合操作を行うことができる。As described above, in the present embodiment, at the start of the turning operation, the flow rate increase rate of the pressure oil supplied to the turning motor 201 can be arbitrarily set. At the beginning of the operation, the flow ratio of the pressure oil supplied to both actuators is arbitrarily changed,
The compound operation can be performed at the optimum speed ratio for the work.
また、旋回動作の開始時において、旋回モータ201に
供給される圧油の流量増加速度を任意に設定できるの
で、旋回負荷圧力の急激な上昇を抑制し、旋回用リリー
フ弁にて絞り捨てられる圧油が減少し、エネルギロスが
低減できる。また、流量増加速度の設定を比較的小さく
した場合は、旋回モータの駆動圧力をリリーフ圧力以下
に押さえることができるので、エネルギロスの更なる低
減が可能となると共に、主ポンプ200の吐出圧力も低減
できるので、主ポンプ200を馬力制限制御(入力トルク
制限制御)した場合は吐出圧力の低減に応じて吐出量を
増加でき、ブームシリンダへの圧油の供給量を増大し、
駆動速度を大きくすることができる。In addition, at the start of the turning operation, the flow rate of the pressure oil supplied to the turning motor 201 can be arbitrarily set, so that a sharp increase in the turning load pressure is suppressed, and the pressure that is throttled by the turning relief valve is reduced. Oil is reduced and energy loss can be reduced. Further, when the setting of the flow rate increasing speed is relatively small, the driving pressure of the swing motor can be suppressed to the relief pressure or less, so that the energy loss can be further reduced and the discharge pressure of the main pump 200 can be reduced. When the main pump 200 is under horsepower limit control (input torque limit control), the discharge amount can be increased in accordance with the reduction of the discharge pressure, and the supply amount of pressurized oil to the boom cylinder increases.
The driving speed can be increased.
第6の実施例の変形例 第6の実施例の第1の実施例を第45図及び第46図によ
り説明する。本実施例は選択装置の変形例を示すもので
ある。Modification of Sixth Embodiment A first embodiment of the sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 45 and 46. This embodiment shows a modification of the selection device.
第45図において、選択装置406Aは、4つの接点A〜D
に対する可動接触子409を含む切換装置からなってい
る。接点A〜Cは、コントローラ407AにおいてCPUの入
力端子Di1,Di2,Di3に接続され、かつ入力端子Di1,Di2,D
i3は抵抗410a,410b,410cを介して電源に接続されてい
る。このような構成により、可動接触子409が例えば図
示のように接点Cに接触する位置にあるときは、入力端
子Di1は接地され、電圧は0となり、他の入力端子Di2,D
i3は電源電圧が印加された状態に保持される。In FIG. 45, the selection device 406A has four contacts A to D
And a switching device including a movable contact 409 with respect to. The contacts A to C are connected to the input terminals Di1, Di2, Di3 of the CPU in the controller 407A, and the input terminals Di1, Di2, D
i3 is connected to a power supply via resistors 410a, 410b, 410c. With such a configuration, when the movable contact 409 is at a position where it contacts the contact C as shown in the figure, for example, the input terminal Di1 is grounded, the voltage becomes 0, and the other input terminals Di2, D2
i3 is kept in a state where the power supply voltage is applied.
コントローラ407Aにおいては、入力端子Di1,Di2,Di3
の電圧状態に応じて第46図に示すように流量増加速度を
設定する。ステップS20において入力端子Di3の電圧が0
かどうかを判定し、0の場合はステップS21において、
電磁比例減圧弁216に対する操作指令信号E216の1サイ
クル当りの変化量ΔEを予め記憶した値ΔEAに設定す
る。入力端子Di3の電圧が0でない場合は、ステップS22
に進み、入力端子Di2の電圧が0かどうかを判定し、0
の場合はステップS23において変化量ΔEを予め記憶し
た値ΔEBに設定する。入力端子Di2の電圧が0でない場
合は、ステップS24に進み、入力端子Di1の電圧が0かど
うかを判定し、0の場合はステップS25において変化量
ΔEを予め記憶した値ΔECに設定する。最後に、入力
端子Di1の電圧が0でない場合は、ステップS26に進み、
変化量ΔEを予め記憶した値ΔEDに設定する。In the controller 407A, the input terminals Di1, Di2, Di3
46, the flow rate increasing speed is set as shown in FIG. In step S20, the voltage of the input terminal Di3 becomes 0
And if it is 0, in step S21,
A change amount ΔE per one cycle of the operation command signal E216 for the electromagnetic proportional pressure reducing valve 216 is set to a value ΔEA stored in advance. If the voltage of the input terminal Di3 is not 0, step S22
To determine whether the voltage of the input terminal Di2 is 0,
In the case of, the change amount ΔE is set to the value ΔEB stored in advance in step S23. If the voltage of the input terminal Di2 is not 0, the process proceeds to step S24, where it is determined whether the voltage of the input terminal Di1 is 0. If the voltage is 0, the change amount ΔE is set to a previously stored value ΔEC in step S25. Finally, if the voltage of the input terminal Di1 is not 0, the process proceeds to step S26,
The change amount ΔE is set to a value ΔED stored in advance.
以上のようにして、可動接触子409の位置を切り換え
ることにより、その位置に応じた変化量ΔEを設定する
ことができる。As described above, by switching the position of the movable contact 409, the change amount ΔE corresponding to the position can be set.
次に、第6の実施例の第2の変形例を第39図及び第47
図により説明する。第47図において、第42図に示す手順
と同じ手順には同じ符号を付してある。本実施例は、旋
回モータ201に対する流量増加速度制御を旋回とブーム
上げの複合操作時のみに行うようにしたものである。Next, a second modification of the sixth embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to the drawings. 47, the same steps as those shown in FIG. 42 are denoted by the same reference numerals. In the present embodiment, the flow rate increasing speed control for the turning motor 201 is performed only during the combined operation of turning and boom raising.
本実施例の油圧駆動装置においては、第39図に想像線
で示すように、図示しないブーム用のパイロット弁から
流量制御弁204の駆動部にパイロット圧力を導くパイロ
ットライン404a,404bのうち、ブーム上げに対応する側
のパイロットライン404aにパイロット圧力が負荷された
ことを検出し、信号E405を出力する操作検出器405が更
に設けられ、信号E405はコントローラ407に送られる。In the hydraulic drive device of the present embodiment, as shown by imaginary lines in FIG. 39, among the pilot lines 404a and 404b for guiding pilot pressure from a boom pilot valve (not shown) to the drive unit of the flow control valve 204, An operation detector 405 for detecting that pilot pressure has been applied to the pilot line 404a corresponding to the raising and outputting a signal E405 is further provided. The signal E405 is sent to the controller 407.
コントローラ407にいては、第47図に示すステップS30
において、信号Edp,E402,E403,Esに加えて、操作検出器
405からの検出信号E405を読み込む。そして、ステップS
12の判断に加えて、ステップS31において操作検出信号E
405が入力されたかどうかを判定し、これも満足された
ときに初めてステプS14〜S16に進み、基本駆動信号EHL
を目標値とし変化量をΔE以下に制限する駆動信号EH
を演算するものである。In the controller 407, step S30 shown in FIG. 47
In addition to the signals Edp, E402, E403, Es, the operation detector
The detection signal E405 from 405 is read. And step S
In addition to the judgment of 12, the operation detection signal E
It is determined whether or not 405 has been input. When this is also satisfied, the process proceeds to steps S14 to S16 for the first time, and the basic drive signal EHL
Drive signal EH that limits the variation to ΔE or less with
Is calculated.
本実施例によれば、旋回とブーム上げの複合操作時の
みに旋回モータに供給される圧油の流量増加速度を制御
し、旋回の加速度制御をすることができるという効果を
得ることができる。According to the present embodiment, it is possible to obtain an effect that it is possible to control the rate of increase in the flow rate of the pressure oil supplied to the turning motor only during the combined operation of turning and boom raising, thereby enabling control of the turning acceleration.
本発明の建設機械の油圧駆動装置においては、以上の
ように構成したことから、第1及び第2の分流補償弁に
個別の圧力補償特性を与え、第1及び第2のアクチュエ
ータを同時に駆動する複合操作に際して、アクチュエー
タの種類に応じた最適の分流比を与え、操作性及び/又
は作業効率を改善することができる。In the hydraulic drive device for a construction machine according to the present invention, since it is configured as described above, individual pressure compensation characteristics are given to the first and second branch flow compensation valves, and the first and second actuators are simultaneously driven. In a combined operation, an optimum shunt ratio according to the type of the actuator can be provided, and operability and / or work efficiency can be improved.
第1図は本発明の第1の実施例による建設機械の油圧駆
動装置の全体を示す回路図であり、第2図はコントロー
ラの構成を示す概略図であり、第3図はコントローラで
行われる演算の内容を示す機能ブロック図であり、第4A
図は、差圧ΔPLSと旋回モータに係わる分流補償弁に付
与されるべき制御力Fc1の値との関数関係を示す図であ
り、第4B図は、差圧ΔPLSと走行モータに係わる分流補
償弁に付与されるべき制御力Fc2,Fc3の値との関数関係
を示す図であり、第4C図は、差圧ΔPLSとブームシリン
ダに係わる分流補償弁に付与されるべき制御力Fc4の値
との関数関係を示す図であり、第4D図は、差圧ΔPLSと
アームシリンダ及びバケットシリンダに係わる分流補償
弁に付与されるべき制御力Fc5,Fc6の値との関数関係を
示す図であり、第5図は、第4A図〜第4D図に示す関数関
係を纏めて示す図であり、第6図は、油温Thと補正係数
Kとの関数関係を示す図であり、第7図は、本実施例の
油圧駆動装置が適用される油圧ショベルの側面図であ
り、第8図は同油圧ショベルの上面図であり、第9図〜
第12図は、それぞれ、差圧ΔPLSと旋回モータに係わる
分流補償弁に付与されるべき制御力Fc1の値との関数関
係の4つの変形例を示す図であり、第13図及び第14図
は、差圧ΔPLSと走行モータに係わる分流補償弁に付与
されるべき制御力Fc2,Fc3の値との関数関係の2つの変
形例を示す図であり、第15図は本発明の第2の実施例に
よる油圧駆動装置の全体を示す回路図であり、第16図は
コントローラで行われる演算の内容を示す機能ブロック
図であり、第17図は本発明の第3の実施例による油圧駆
動装置の全体を示す回路図であり、第18図はコントロー
ラで行われる演算の内容を示す機能ブロック図であり、
第19図は、差圧ΔPLSと制御力Fc1〜Fc6の複数の関数関
係を示す図であり、第20図は、旋回とブーム上げの複合
操作を行うときに選択される関数関係をまとめて示す図
であり、第21図は、同複合操作を行うときのブーム用の
流量制御弁の前後差圧と供給流量との関係を示す図であ
り、第22図は、同複合操作を行うときの旋回用の流量制
御弁の前後差圧と供給流量との関係を示す図であり、第
23図は、特別掘削作業を意図したアームとバケットの複
合操作を行なうときに選択される関数関係をまとめて示
す図であり、第24図は、地面等を平坦にならす整形作業
を意図したアームとバケットの複合操作を行なうときに
選択される関数関係をまとめて示す図であり、第25図は
第3の実施例の変形例でのコントローラで行われる演算
の内容を示す機能ブロック図であり、第26図は、制御圧
力発生回路の他の実施例を示す回路図であり、第27図は
本発明の第4の実施例による油圧駆動装置を示す回路図
であり、第28図は吐出量制御装置の構成を示す概略図で
あり、第29図はコントローラで行われる演算の内容を示
す機能ブロック図であり、第30図は、吐出圧力と入力制
限目標吐出量との関係を示す図であり、第31図は中間値
Q′nsから基本補正値Qnsを求めるリミッタ関数を示す
図であり、第32図は、基本補正値Qnsと操作指令信号S2
1,S22との関係を示す図であり、第33図は本発明の第5
の実施例による油圧駆動装置を示す回路図であり、第34
図はコントローラで行われる演算の内容を示す機能ブロ
ック図であり、第35図は、差圧ΔPLSと目標吐出量Qoと
の関数関係を示す図であり、第36図は、差圧ΔPLSと制
御力信号i1との関数関係を示す図であり、第37図は、吐
出圧力Psと制御力信号i2と指令信号rとの関数関係を示
す図であり、第38図は、吐出圧力Psと制御力信号i3の変
化率3と指令信号rとの関数関係を示す図であり、第
39図は本発明の第6の実施例による油圧駆動装置を示す
回路図であり、第40図は、選択装置の構成を示す図であ
り、第41図は選択装置の操作に応じた変化量ΔEを求め
る手順を示すフローチャートであり、第42図は、コント
ローラで行われる演算内容を示すフローチャートであ
り、第43図は、差圧ΔPLSと基本駆動信号EHLとの関数
関係を示す図であり、第44図は、旋回動作開始時の時間
tと駆動信号EHと流量増加速度信号Esとの関係を示す
図であり、第45図は、第6の実施例の第1の変形例によ
る選択装置の構成を示す図であり、第46図は選択装置の
操作に応じた変化量ΔEを求める手順を示すフローチャ
ートであり、第47図は、第6の実施例の第2の変形例で
のコントローラで行われる演算内容を示すフローチャー
トである。 符号の説明 第1図〜第14図 22……主ポンプ 23〜28……油圧アクチュエータ 29〜34……流量制御弁 35〜40……分流補償弁 41……吐出量制御装置 45〜50……ばね(駆動手段) 35c〜40c……駆動部(駆動手段) 59……差圧検出器(第1の手段) 61……コントローラ(第2の手段) 62a〜62f……電磁比例減圧弁(制御圧力発生手段) 80〜85……関数ブロック(第1の演算手段) 90〜92……遅れ要素ブロック(第2の演算手段) 60……油温検出器 86……関数ブロック(第6の演算手段) 87〜89……乗算ブロック(第4の演算手段) 第15図 45A〜50A……駆動部(駆動手段) 63……パイロットポンプ(パイロット圧力供給手段) 64……リリーフ弁(パイロット圧力供給手段) 113……減圧弁(パイロット圧力供給手段) 第17図〜第25図 120……選択装置(第4の手段) 61B……コントローラ(第2の手段) 80B〜85B……関数ブロック(第5の演算手段) 第27図〜第32図 200……主ポンプ 201……旋回モータ(第1のアクチュエータ) 224……吐出圧力検出器(第5の手段) 225……差圧検出器(第1の手段) 205,206……分流補償弁 229……コントローラ(第2の手段) 240〜242……ブロック(第10の演算手段) 243……ブロック(第11の演算手段) 258……ブロック(第12の演算手段) 259〜263……ブロック(第13の演算手段) 第33図〜第38図 306……選択装置(第6の手段) 307……コントローラ(第2の手段) 313……関数ブロック(第6の演算手段) 314,315……関数ブロック(第7の演算手段) 316……積分ブロック(第7の演算手段) 317……加算ブロック(第7の演算手段) 318……最小値選択ブロック(第7の演算手段) 第39図〜第47図 402,403,405……操作検出器(第7の手段) 406……選択装置(第8の手段) 407……コントローラ(第2の手段)FIG. 1 is a circuit diagram showing an entire hydraulic drive device for construction equipment according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a controller, and FIG. 3 is performed by the controller. FIG. 4B is a functional block diagram showing the content of the calculation,
FIG. 4B is a diagram showing the functional relationship between the differential pressure ΔPLS and the value of the control force Fc1 to be applied to the shunt compensating valve related to the swing motor. FIG. FIG. 4C is a diagram showing a functional relationship between the control force Fc2 and the value of Fc3 to be applied to the control valve. FIG. 4D is a diagram showing a functional relationship, and FIG. FIG. 5 is a diagram collectively showing the functional relationships shown in FIGS. 4A to 4D, FIG. 6 is a diagram showing a functional relationship between the oil temperature Th and the correction coefficient K, and FIG. FIG. 8 is a side view of a hydraulic shovel to which the hydraulic drive device of the present embodiment is applied, and FIG. 8 is a top view of the hydraulic shovel. , FIG. 9 -
FIG. 12 is a diagram showing four modified examples of the functional relationship between the differential pressure ΔPLS and the value of the control force Fc1 to be applied to the shunt compensating valve relating to the swing motor, and FIG. 13 and FIG. FIG. 15 is a diagram showing two modified examples of the functional relationship between the differential pressure ΔPLS and the values of the control forces Fc2 and Fc3 to be applied to the shunt compensating valve relating to the traveling motor, and FIG. FIG. 16 is a circuit diagram showing the entire hydraulic drive device according to the embodiment, FIG. 16 is a functional block diagram showing the contents of calculations performed by a controller, and FIG. 17 is a hydraulic drive device according to a third embodiment of the present invention. 18 is a functional block diagram showing the contents of the operation performed by the controller, FIG.
FIG. 19 is a diagram showing a plurality of functional relationships between the differential pressure ΔPLS and the control forces Fc1 to Fc6, and FIG. 20 collectively shows the functional relationships selected when performing a combined operation of turning and boom raising. FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the differential pressure across the boom flow control valve and the supply flow rate when performing the combined operation, and FIG. 22 is a diagram illustrating the relationship when performing the combined operation. FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a differential pressure across the flow control valve for turning and a supply flow rate,
FIG. 23 is a diagram collectively showing a functional relationship selected when performing a combined operation of an arm and a bucket intended for special excavation work, and FIG. 24 is an arm intended for a shaping work for leveling the ground or the like. FIG. 25 is a diagram collectively showing a functional relationship selected when performing a compound operation of a bucket and a bucket, and FIG. 25 is a functional block diagram showing contents of an operation performed by a controller in a modification of the third embodiment. FIG. 26 is a circuit diagram showing another embodiment of the control pressure generating circuit, FIG. 27 is a circuit diagram showing a hydraulic drive device according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 29 is a schematic diagram showing the configuration of the amount control device, FIG. 29 is a functional block diagram showing the contents of calculations performed by the controller, and FIG. 30 is a diagram showing the relationship between the discharge pressure and the input restricted target discharge amount. FIG. 31 shows that the intermediate correction value Qns Obtaining a diagram showing a limiter function, FIG. 32, the basic correction value Qns and the operation command signal S2
FIG. 33 is a diagram showing the relationship with S1 and S22, and FIG.
FIG. 34 is a circuit diagram showing a hydraulic drive device according to an example of the thirty-fourth embodiment.
FIG. 35 is a functional block diagram showing the contents of calculations performed by the controller. FIG. 35 is a diagram showing a functional relationship between the differential pressure ΔPLS and the target discharge amount Qo. FIG. 36 is a diagram showing the functional relationship between the differential pressure ΔPLS and the control. FIG. 37 is a diagram showing a functional relationship between a force signal i1 and FIG. 37 is a diagram showing a functional relationship between a discharge pressure Ps, a control force signal i2 and a command signal r, and FIG. 38 is a diagram showing a discharge pressure Ps and a control FIG. 9 is a diagram showing a functional relationship between a change rate 3 of a force signal i3 and a command signal r.
FIG. 39 is a circuit diagram showing a hydraulic drive device according to a sixth embodiment of the present invention, FIG. 40 is a diagram showing a configuration of a selection device, and FIG. 41 is a change amount according to operation of the selection device. FIG. 42 is a flowchart showing a procedure for obtaining ΔE, FIG. 42 is a flowchart showing the contents of calculation performed by the controller, and FIG. 43 is a diagram showing a functional relationship between the differential pressure ΔPLS and the basic drive signal EHL; FIG. 44 is a diagram showing a relationship between the time t at the start of the turning operation, the drive signal EH, and the flow rate increasing speed signal Es, and FIG. 45 is a selector according to a first modification of the sixth embodiment. FIG. 46 is a flowchart showing a procedure for obtaining a change amount ΔE in accordance with an operation of the selection device. FIG. 47 is a flowchart showing a controller according to a second modification of the sixth embodiment. 5 is a flowchart showing the contents of the calculation performed in step S1. 1 to 14 22... Main pumps 23 to 28... Hydraulic actuators 29 to 34... Flow control valves 35 to 40. Spring (driving means) 35c to 40c: driving unit (driving means) 59: differential pressure detector (first means) 61: controller (second means) 62a to 62f: electromagnetic proportional pressure reducing valve (control Pressure generating means) 80-85 Function block (first operation means) 90-92 Delay element block (second operation means) 60 Oil temperature detector 86 Function block (sixth operation Means) 87 to 89 Multiplication block (fourth arithmetic means) Fig. 15 45A to 50A ... Drive unit (drive means) 63 ... Pilot pump (pilot pressure supply means) 64 ... Relief valve (pilot pressure supply) Means 113... Pressure reducing valve (pilot pressure supply means) FIGS. 17 to 25 120... Selection device (fourth means) 61B ... Controller (second means) 80B to 85B ... Function block (fifth calculation means) Figs. 27 to 32 200 ... Main pump 201 ... Swing motor (first actuator) 224 ... Discharge Pressure detector (fifth means) 225 ... Differential pressure detector (first means) 205,206 ... Shunt compensation valve 229 ... Controller (second means) 240-242 ... Block (tenth arithmetic means) ) 243 Block (eleventh arithmetic means) 258 Block (twelfth arithmetic means) 259-263 Block (thirteenth arithmetic means) FIGS. 6 means) 307 controller (second means) 313 function block (sixth operation means) 314,315 function block (seventh operation means) 316 integration block (seventh operation means) 317 addition block (seventh operation means) 318 minimum value selection block (seventh operation means) FIG. 39 47 Figure 402,403,405 ...... operation detector (seventh means) 406 ...... selection device (eighth means) 407 ...... controller (second means)
フロントページの続き (72)発明者 青柳 幸雄 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 安田 知彦 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 安田 元 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 渡邊 洋 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 和泉 鋭機 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 田中 康雄 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 尾上 裕 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 中村 重孝 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (56)参考文献 特開 昭60−11706(JP,A) 特開 昭62−75107(JP,A) 特開 昭61−28639(JP,A) 特開 昭57−200703(JP,A) 特開 昭63−186003(JP,A)Continuing on the front page (72) Inventor Yukio Aoyagi 650 Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Hajime Yasuda 650, Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd., Tsuchiura Plant (72) Inventor Hiroshi Watanabe 650, Kanda-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Prefecture Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tatsuura Izumi, Kachidate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref., Within the Tsuchiura Plant of Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Yasuo Tanaka 650, Kunitachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. 650 Tsuchiura-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura plant (72) Inventor Shigetaka Nakamura 650 Tsuchiura-cho, Tsuchiura-city, Ibaraki prefecture Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura plant (56) References JP-A 60-11706 (JP, A) JP-A-62-75107 (JP, A) JP-A-61-28639 (JP, A) Open Akira 57-200703 (JP, A) JP Akira 63-186003 (JP, A)
Claims (15)
れる圧油によって駆動される少なくとも第1及び第2の
油圧アクチュエータと、これら第1及び第2のアクチュ
エータに供給される圧油の流れをそれぞれ制御する第1
及び第2の流量制御弁と、これら第1及び第2の流量制
御弁の入口と出口の間に生じる第1の差圧をそれぞれ制
御する第1及び第2の分流補償弁と、前記油圧ポンプの
吐出圧力と前記第1及び第2のアクチュエータの最大負
荷圧力との第2の差圧に応答して油圧ポンプから吐出さ
れる圧油の流量を制御する吐出量制御手段とを備え、前
記第1及び第2の分流補償弁は、それぞれ、前記第2の
差圧に基づく制御力を対応する分流補償弁に付与し、前
記第1の差圧の目標値を設定する駆動手段を有する建設
機械の油圧駆動装置において、 前記油圧ポンプの吐出圧力と前記第1及び第2のアクチ
ュエータの最大負荷圧力とから前記第2の差圧を求める
第1の手段と、 少なくとも前記第1の手段で求めた第2の差圧に基づい
て、前記第1及び第2の分流補償弁のそれぞれの駆動手
段が付与すべき制御力の値として個別の値を演算する第
2の手段と、 前記第1及び第2の分流補償弁のそれぞれに対応して設
けられた第1及び第2の制御圧力発生手段であって、そ
れぞれ、前記第2の手段で求めた個別の値に応じた制御
圧力を発生し、これを前記第1及び第2の分流補償弁の
駆動手段にそれぞれ出力する前記第1及び第2の制御圧
力発生手段と を有することを特徴とする油圧駆動装置。1. A hydraulic pump, at least a first hydraulic actuator and a second hydraulic actuator driven by hydraulic oil supplied from the hydraulic pump, and a flow of hydraulic oil supplied to the first and second actuators. First to control each
And a second flow control valve, first and second flow compensating valves for controlling a first differential pressure generated between an inlet and an outlet of the first and second flow control valves, respectively, and the hydraulic pump Discharge amount control means for controlling a flow rate of pressure oil discharged from a hydraulic pump in response to a second differential pressure between the discharge pressure of the first and second actuators and the maximum load pressure of the first and second actuators. A construction machine having driving means for applying a control force based on the second differential pressure to a corresponding diversion compensating valve and setting a target value of the first differential pressure, respectively; A first means for obtaining the second differential pressure from a discharge pressure of the hydraulic pump and a maximum load pressure of the first and second actuators; and at least a first means for obtaining the second differential pressure. Based on the second differential pressure, the first and second A second means for calculating an individual value as a value of the control force to be applied by each drive means of the flow compensating valve; and a first means provided corresponding to each of the first and second flow compensating valves. And second control pressure generating means for generating control pressures according to the individual values obtained by the second means, respectively, and applying the control pressures to the first and second flow dividing compensation valve driving means. And a first and a second control pressure generating means for respectively outputting the control pressure.
おいて、前記第2の手段は、前記第1の手段で求めた第
2の差圧と前記第1及び第2の分流補償弁に対応して予
め設定した第1及び第2の関数とから、前記第2の差圧
に対応する第1及び第2の制御力の値を求める第1の演
算手段を有することを特徴とする油圧駆動装置。2. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 1, wherein said second means includes a second differential pressure calculated by said first means and said first and second branch flow compensation valves. A first calculating means for obtaining values of first and second control forces corresponding to the second differential pressure from first and second functions correspondingly set in advance; Drive.
動するアクチュエータであり、前記第2のアクチュエー
タが通常の負荷を駆動するアクチュエータである請求項
2記載の建設機械の油圧駆動装置において、前記第1及
び第2の関数は、前記第2の差圧が減少するにつれて前
記第1の差圧の目標値が減少しかつその減少割合が両者
で異なるように第2の差圧と第1及び第2の制御力の値
との関係が定められていることを特徴とする油圧駆動装
置。3. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 2, wherein said first actuator is an actuator for driving an inertial load, and said second actuator is an actuator for driving a normal load. The first and second functions define the second differential pressure and the first and second differential pressures such that the target value of the first differential pressure decreases as the second differential pressure decreases and the rate of decrease is different between the two. 2. A hydraulic drive device, wherein a relationship with a value of the control force is set.
動するアクチュエータであり、前記第2のアクチュエー
タが通常の負荷を駆動するアクチュエータである請求項
2記載の建設機械の油圧駆動装置において、少なくとも
前記第1のアクチュエータに係わる前記第1の関数は、
前記第2の差圧が所定値を越えて増大すると前記第1の
差圧の目標値の増大が抑制されるように第2の差圧と第
1の制御力の値との関係が定められていることを特徴と
する油圧駆動装置。4. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 2, wherein said first actuator is an actuator for driving an inertial load, and said second actuator is an actuator for driving a normal load. The first function relating to the first actuator is:
The relationship between the second differential pressure and the value of the first control force is determined so that when the second differential pressure exceeds a predetermined value, an increase in the target value of the first differential pressure is suppressed. A hydraulic drive device characterized in that:
用のアクチュエータである請求項2記載の建設機械の油
圧駆動装置において、前記第1及び第2の関数は、共
に、前記第1の差圧の目標値が前記第2の差圧よりも大
きくなるように第2の差圧と第1及び第2の制御力の値
との関係が定められていることを特徴とする油圧駆動装
置。5. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 2, wherein said first and second actuators are actuators for traveling. The first and second functions are both equal to said first difference. A hydraulic drive device, wherein the relationship between the second differential pressure and the values of the first and second control forces is determined such that the target value of the pressure is greater than the second differential pressure.
チュエータの1つであり、前記第2のアクチュエータが
掘削作業用のアクチュエータである請求項2記載の建設
機械の油圧駆動装置において、前記第2の手段は、前記
第1の関数から求めた第1の制御力の値の変化に対して
は比較的大きな時間遅れを与え、前記第2の関数から求
めた第2の制御力の値の変化に対しては比較的小さな時
間遅れを与える第2の演算手段を更に有することを特徴
とする油圧駆動装置。6. The hydraulic drive device for a construction machine according to claim 2, wherein said first actuator is one of actuators for traveling, and said second actuator is an actuator for excavation work. Means gives a relatively large time delay to a change in the value of the first control force obtained from the first function, and changes the value of the second control force obtained from the second function. And a second calculating means for giving a relatively small time delay to the hydraulic drive.
あり、前記第2のアクチュエータが油圧シリンダである
請求項2記載の建設機械の油圧駆動装置において、前記
油圧ポンプから吐出される圧油の温度を検出する第3の
手段を更に有し、前記第2の手段は、前記第3の手段で
検出した圧油の温度と予め設定した第3の関数とから温
度補正係数を求める第3の演算手段と、前記第2の関数
から求めた第2の制御力の値と前記温度補正係数との演
算を行ない、第2の制御力の値を補正する第4の演算手
段とを更に有することを特徴とする油圧駆動装置。7. A hydraulic drive system for a construction machine according to claim 2, wherein said first actuator is a hydraulic motor, and said second actuator is a hydraulic cylinder. And a third operation for obtaining a temperature correction coefficient from the pressure oil temperature detected by the third means and a third function set in advance. Means, and a fourth calculating means for calculating the value of the second control force obtained from the second function and the temperature correction coefficient to correct the value of the second control force. Features hydraulic drive.
おいて、外部より操作され、前記第1及び第2のアクチ
ュエータの駆動により行われる作業の種類又は作業の内
容に応じた選択指令信号を出力する第4の手段を更に有
し、前記第2の手段は、前記第1の手段で求めた第2の
差圧と、前記第1及び第2の分流補償弁に対応してそれ
ぞれ予め設定した第4及び第5の関数と、前記第4の手
段から出力された選択指令信号とから第3及び第4の制
御力の値を求める第5の演算手段を有することを特徴と
する油圧駆動装置。8. A hydraulic drive device for a construction machine according to claim 1, wherein a selection command signal that is externally operated and that corresponds to the type of work or the content of the work performed by driving the first and second actuators is provided. There is further provided a fourth means for outputting, wherein the second means is preset in correspondence with the second differential pressure obtained by the first means and the first and second branch flow compensating valves, respectively. And a fifth operation means for obtaining third and fourth control force values from the fourth and fifth functions and the selection command signal output from the fourth means. apparatus.
おいて、前記第5の演算手段は、前記第4及び第5の関
数としてそれぞれ特性の異なる複数の関数を備え、前記
第4の手段から出力された選択指令信号に応じてそれぞ
れ複数の関数のうちの1つを選択し、前記第1の手段で
求めた第2の差圧と選択された関数とからその第2の差
圧に対応する第3及び第4の制御力の値を求めることを
特徴とする油圧駆動装置。9. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 8, wherein said fifth calculating means includes a plurality of functions having different characteristics as said fourth and fifth functions, respectively. Selects one of a plurality of functions in accordance with the selection command signal output from the second unit, and converts the second function from the second differential pressure obtained by the first means and the selected function to the second differential pressure. A hydraulic drive device for determining corresponding third and fourth control force values.
駆動するアクチュエータであり、前記第2のアクチュエ
ータが通常の負荷を駆動するアクチュエータである請求
項1記載の建設機械の油圧駆動装置において、前記油圧
ポンプの吐出圧力を検出する第5の手段を更に有し、前
記第2の手段は、前記第1の手段で求めた第2の差圧と
予め設定した第6の関数とからその第2の差圧に対応す
る第5の制御力の値を求め、これを前記第1の分流補償
弁の駆動手段が付与すべき制御力の値とする第6の演算
手段と、前記第5の手段で検出した吐出圧力と予め設定
した第7の関数とから該吐出圧力を所定値に保持する第
6の制御力の値を求め、前記第5の制御力と第6の制御
力のうち前記第1の差圧の目標値が大きくなる方を前記
第2の分流補償弁の駆動手段が付与すべき制御力の値と
する第7の演算手段とを有することを特徴とする油圧駆
動装置。10. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 1, wherein said first actuator is an actuator for driving an inertial load, and said second actuator is an actuator for driving a normal load. Fifth means for detecting the discharge pressure of the pump is further provided, wherein the second means uses the second differential pressure obtained by the first means and a preset sixth function to calculate the second pressure. A sixth calculating means for obtaining a value of a fifth control force corresponding to the differential pressure and setting the value of the fifth control force to be a value of a control force to be applied by the driving means of the first branching compensation valve; A value of a sixth control force for holding the discharge pressure at a predetermined value is obtained from the detected discharge pressure and a preset seventh function, and the first control force is selected from the fifth control force and the sixth control force. The larger the target value of the differential pressure of the second Hydraulic drive system and having a seventh arithmetic means which drive means the value of the control force to be applied.
において、外部より操作され、前記吐出圧力の所定値に
係わる選択指令信号を出力する第6の手段を更に有し、
前記第7の演算手段は、前記選択指令信号により前記第
7の関数の特性を変更し、前記吐出圧力の所定値を変更
可能としたことを特徴とする油圧駆動装置。11. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 10, further comprising sixth means which is externally operated and outputs a selection command signal relating to a predetermined value of said discharge pressure.
The hydraulic drive device according to claim 7, wherein the seventh calculating means changes a characteristic of the seventh function in accordance with the selection command signal, thereby changing a predetermined value of the discharge pressure.
駆動するアクチュエータであり、前記第2のアクチュエ
ータが通常の負荷を駆動するアクチュエータである請求
項1記載の建設機械の油圧駆動装置において、前記第1
のアクチュエータの駆動を検出する第7の手段と、前記
第1の分流補償弁を通って供給される圧油の流量増加速
度を設定する第8の手段とを更に有し、前記第2の手段
は、前記第1の手段で求めた第2の差圧と予め設定した
第8の関数とからその第2の差圧に対応する第7の制御
力の値を求め、これを前記第2の分流補償弁の駆動手段
が付与すべき制御力の値とする第8の演算手段と、前記
第7の手段で前記第1のアクチュエータの駆動の開始が
検出されたときに、前記第7の制御力の値を目標値とし
て前記流量増加速度に対応する変化量以下の速度で変化
する第8の制御力の値を求め、この第8の制御力を前記
第1の分流補償弁の駆動手段が付与すべき制御力の値と
する第9の演算手段とを有することを特徴とする油圧駆
動装置。12. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 1, wherein said first actuator is an actuator for driving an inertial load, and said second actuator is an actuator for driving a normal load. 1
And a second means for setting a flow rate increasing rate of the pressure oil supplied through the first branch flow compensating valve. Calculates the value of the seventh control force corresponding to the second differential pressure from the second differential pressure obtained by the first means and an eighth function set in advance, Eighth arithmetic means for setting the value of the control force to be applied by the drive means of the shunt compensation valve, and the seventh control means when the start of driving of the first actuator is detected by the seventh means. A value of an eighth control force that changes at a speed equal to or less than a change amount corresponding to the flow rate increasing speed is determined using the value of the force as a target value, and the driving means of the first shunt compensation valve uses the eighth control force. Ninth calculating means for setting a value of a control force to be applied, to a hydraulic drive device.
において、前記第2のアクチュエータの駆動を検出する
第9の手段を更に有し、前記第9の演算手段は、前記第
7及び第9の手段により前記第1及び第2のアクチュエ
ータの駆動の開始が検出されたときに前記第8の制御力
の値を求めることを特徴とする建設機械の油圧駆動装
置。13. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 12, further comprising: ninth means for detecting the drive of said second actuator, wherein said ninth arithmetic means comprises: A hydraulic drive device for a construction machine, wherein the value of the eighth control force is obtained when the start of driving of the first and second actuators is detected by the means of (9).
において、前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する第10の
手段を更に有し、前記第2の手段は、前記第1の手段で
求めた第2の差圧からその差圧を一定に保持する油圧ポ
ンプの差圧目標吐出量を演算する第10の演算手段と、前
記第10の手段で検出した吐出圧力と予め設定した油圧ポ
ンプの入力制限関数から油圧ポンプの入力制限目標吐出
量を演算する第11の演算手段と、前記差圧目標吐出量と
入力制限目標吐出量の偏差を求める第12の演算手段と、
前記差圧目標吐出量と入力制限目標吐出量のうち入力制
限目標吐出量が油圧ポンプの吐出量目標値として選択さ
れたときに、前記目標吐出量の偏差に基づいて、前記第
1及び第2の分流補償弁のそれぞれの駆動手段が付与す
べき制御力の値として個別の値を演算する第13の演算手
段とを有することを特徴とする油圧駆動装置。14. The hydraulic drive system for a construction machine according to claim 1, further comprising: tenth means for detecting a discharge pressure of said hydraulic pump, wherein said second means is determined by said first means. A tenth calculating means for calculating a differential pressure target discharge amount of the hydraulic pump that holds the differential pressure constant from the second differential pressure, and a discharge pressure detected by the tenth means and a preset hydraulic pump. Eleventh calculating means for calculating the input restriction target discharge amount of the hydraulic pump from the input restriction function, and twelfth calculation means for calculating a deviation between the differential pressure target discharge amount and the input restriction target discharge amount,
When the input restricted target discharge amount of the differential pressure target discharge amount and the input restricted target discharge amount is selected as the discharge amount target value of the hydraulic pump, the first and second values are determined based on the deviation of the target discharge amount. And a thirteenth calculating means for calculating an individual value as a value of the control force to be applied by each driving means of the branch flow compensating valve.
において、前記第1及び第2の分流補償弁に設けられ、
これら分流補償弁をそれぞれ開弁方向に付勢する、最初
に述べた駆動手段とは別の駆動手段と、この別の駆動手
段にほぼ一定の共通のパイロット圧力を導くパイロット
圧力供給手段とを更に有し、前記最初に述べた駆動手段
は、それぞれ、前記第1及び第2の分流補償弁を閉弁方
向に付勢する側に配置されていることを特徴とする油圧
駆動装置。15. A hydraulic drive system for a construction machine according to claim 1, wherein said hydraulic drive system is provided in said first and second flow compensating valves.
Each of these flow compensating valves is urged in the valve opening direction, and further includes a driving means different from the driving means described above, and a pilot pressure supply means for introducing a substantially constant common pilot pressure to the other driving means. The hydraulic drive device according to claim 1, wherein the first-mentioned driving means is disposed on a side for urging the first and second branch flow compensating valves in a valve closing direction, respectively.
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