JP2715180B2 - Control device for hydraulic drive machine - Google Patents

Control device for hydraulic drive machine

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JP2715180B2
JP2715180B2 JP2249298A JP24929890A JP2715180B2 JP 2715180 B2 JP2715180 B2 JP 2715180B2 JP 2249298 A JP2249298 A JP 2249298A JP 24929890 A JP24929890 A JP 24929890A JP 2715180 B2 JP2715180 B2 JP 2715180B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧駆動機械の制御装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a control device for a hydraulic drive machine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の油圧駆動機械において暖機運転を行おうとする
場合には、オペレータは作業機を駆動する油圧アクチュ
エータを所定の方法によって固定しつつ、操作レバーを
ストローク一杯に作動したまま保持する操作を行う。こ
れにより油圧アクチュエータに供給される作動油の圧力
損失を生じて、作動油温度が上昇する。
When a warm-up operation is to be performed on a conventional hydraulic drive machine, an operator performs an operation of holding a hydraulic lever that drives the work implement by a predetermined method and operating the operation lever at full stroke. As a result, a pressure loss of the hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator occurs, and the hydraulic oil temperature rises.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

前述するように従来は暖機運転を行う場合に作業に適
した作動油温度になるまでオペレータが操作レバーをス
トロークエンドで保持し続けるという操作をする必要が
あったため、オペレータに著しい負担を課し、疲労を招
いていた。
As described above, in the past, when performing a warm-up operation, the operator had to perform an operation of holding the operation lever at the stroke end until the hydraulic oil temperature suitable for the operation was reached. Was causing fatigue.

しかも、上述したように油圧アクチュエータを所定の
方法によって固定した場合には、暖気運転が終了するま
では、油圧アクチュエータを作動させて本来の掘削作業
等を行うことができなかった。このため、作業効率が著
しく損なわれることになっていた。
Moreover, as described above, when the hydraulic actuator is fixed by a predetermined method, the original excavation work or the like cannot be performed by operating the hydraulic actuator until the warm-up operation is completed. For this reason, the working efficiency has been significantly impaired.

そこで本発明では、オペレータを著しい負担を課すこ
となく、しかも作業効率を損なうことなく、油圧駆動機
械の暖機運転を行うことができる装置を抵抗することを
その目的としている。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a device capable of performing a warm-up operation of a hydraulic drive machine without imposing a significant burden on an operator and without impairing work efficiency.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

そこでこの発明では、エンジンによって駆動される油
圧ポンプと、該油圧ポンプと操作レバーによって操作さ
れる操作弁と油圧アクチュエータとを連通する第1の圧
油供給路とを有し、前記操作レバーの操作量に応じて前
記油圧ポンプから吐出される圧油を前記油圧アクチュエ
ータに供給して、該油圧アクチュエータを駆動するよう
にした油圧駆動機械において、 前記油圧ポンプと前記操作弁とドレインタンクとを連
通する第2の圧油供給路と、 前記第2の圧油供給路に配設され、該第2の圧油供給
路の断面積を可変する可変オリフィスと、前記油圧アク
チュエータに供給される圧油の温度を検出する温度検出
手段と、 前記操作弁が中立状態のときであって、かつ前記温度
検出手段で検出された圧油の温度が所定温度よりも小さ
い場合に、該圧油の温度が所定温度以上になるように前
記第2の圧油供給路の断面積を小さくする制御を行う可
変オリフィス制御手段と を具えるようにしている。
Therefore, according to the present invention, there is provided a hydraulic pump driven by an engine, and a first pressure oil supply path communicating the hydraulic pump, an operation valve operated by an operation lever, and a hydraulic actuator, and operating the operation lever. A hydraulic drive machine configured to supply hydraulic oil discharged from the hydraulic pump in accordance with an amount to the hydraulic actuator to drive the hydraulic actuator, wherein the hydraulic pump communicates with the operation valve and the drain tank. A second pressure oil supply path, a variable orifice disposed in the second pressure oil supply path and varying a cross-sectional area of the second pressure oil supply path, and a pressure orifice supplied to the hydraulic actuator. Temperature detection means for detecting a temperature, when the operation valve is in a neutral state, and when the temperature of the pressure oil detected by the temperature detection means is lower than a predetermined temperature, Temperature of the pressure oil is to comprise a variable orifice control means for performing control to reduce the cross-sectional area of the second hydraulic fluid supply path to be equal to or greater than the predetermined temperature.

〔作用〕[Action]

かかる第1発明の構成によれば、油圧アクチュエータ
に供給される圧油の温度が所定温度よりも小さく暖機運
転が十分になされていない場合に油圧ポンプと操作弁と
ドレインタンスとを連通する第2の油圧供給路の断面積
が小さくなるように可変オリフィスが制御される。この
結果、可変オリフィスにおいて圧力損失が生じて油温が
上昇して、やがて所定温度に達する。以上のように自動
的に暖気運転がなされるのでオペレータにかかる負担が
軽減される。
According to the configuration of the first aspect, when the temperature of the pressure oil supplied to the hydraulic actuator is lower than the predetermined temperature and the warm-up operation is not sufficiently performed, the second pump that connects the hydraulic pump, the operation valve, and the drain lance is connected. The variable orifice is controlled so that the cross-sectional area of the second hydraulic supply path is reduced. As a result, pressure loss occurs in the variable orifice, the oil temperature rises, and eventually reaches a predetermined temperature. As described above, since the warm-up operation is automatically performed, the burden on the operator is reduced.

しかも、操作弁が中立状態のときのみ可変オリフィス
の制御がなされ、操作弁が中立状態以外のときは、油圧
アクチュエータを作動させて本来の掘削作業等を行うこ
とができるので、掘削作業等と並行に暖気運転がなされ
る。このため、作業効率が飛躍的に向上する。
In addition, the variable orifice is controlled only when the operating valve is in the neutral state, and when the operating valve is not in the neutral state, the original excavation work or the like can be performed by operating the hydraulic actuator. The warm-up operation is performed. For this reason, work efficiency is dramatically improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明に係る油圧駆動機械の制
御装置に実施例について説明する。
Hereinafter, an embodiment of a control device for a hydraulic drive machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、油圧駆動機械、たとえばパワーショベルに
適用した実施例装置の構成を示す。
FIG. 1 shows a configuration of an embodiment apparatus applied to a hydraulic drive machine, for example, a power shovel.

同図に示す作業機油圧回路は以下のように構成されて
いる。すなわち可変容量型油圧ポンプ1はエンジン2に
よって駆動され、斜板駆動用サーボバルブ3によってそ
の斜板1aの傾転角を変化させることにより1回転当りの
吐出流量が変化される。なお、油圧ポンプ1の吐出側の
管路の圧力およびジェットセンサオリフィス6の圧力が
パイロット圧として斜板駆動用サーボバルブ3に加えら
れる。バルブ3はこれらのうち小さい方を選択して斜板
1aを傾転させる。
The working machine hydraulic circuit shown in the figure is configured as follows. That is, the variable displacement hydraulic pump 1 is driven by the engine 2, and the discharge flow rate per rotation is changed by changing the tilt angle of the swash plate 1 a by the swash plate driving servo valve 3. The pressure of the discharge-side pipe line of the hydraulic pump 1 and the pressure of the jet sensor orifice 6 are applied to the swash plate driving servo valve 3 as pilot pressure. Valve 3 selects the smaller one of these and swash plate
Tilt 1a.

ポンプ1の吐出圧油は、油圧ポンプ1と操作弁4と油
圧シリンダ8のシリンダ室とドレインタンク7とを連通
する第1の圧油供給路T1を通過するとともに、油圧ポン
プ1と操作弁4と可変オリフィス5とジェットセンサオ
リフィス6とドレインタンク7とを連通する第2の圧油
供給路T2を通過する。
The discharge pressure oil of the pump 1 passes through a first pressure oil supply path T1 that connects the hydraulic pump 1, the operation valve 4, the cylinder chamber of the hydraulic cylinder 8, and the drain tank 7, and the hydraulic pump 1 and the operation valve 4 And a variable pressure orifice 5, a jet sensor orifice 6, and a second pressure oil supply passage T2 which communicates with the drain tank 7.

電気操作レバー9は操作弁4を切り換える操作レバー
であり、レバー9の操作ストローク量はレバーストロー
ク量検出センサ9aで検出され、検出信号は油圧装置コン
トローラ10に加えられる。操作弁用ソレノイド11は油圧
装置コントローラ10から加えられる信号に応じて付勢さ
れて操作弁4のスプールを駆動する。可変オリフィス5
は第2の圧油供給路T2の管路断面積を可変する可変型の
オリフィスであり、同断面積はソレノイド5aに加えられ
る信号に応じて変化される。
The electric operation lever 9 is an operation lever for switching the operation valve 4, and the operation stroke amount of the lever 9 is detected by a lever stroke amount detection sensor 9 a, and a detection signal is applied to a hydraulic device controller 10. The operating valve solenoid 11 is energized in response to a signal applied from the hydraulic device controller 10 to drive the spool of the operating valve 4. Variable orifice 5
Is a variable orifice that varies the cross-sectional area of the pipeline of the second pressure oil supply passage T2, and the cross-sectional area is changed according to a signal applied to the solenoid 5a.

作動油温度センサ12は圧油管路の適宜箇所に配設さ
れ、油圧シリンダ8に供給される圧油の温度を検出する
温度センサであり、同センサ12の温度検出信号は油圧装
置コントローラ10に加えられる。
The hydraulic oil temperature sensor 12 is a temperature sensor that is provided at an appropriate position in the hydraulic oil pipeline and detects the temperature of the hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinder 8. Can be

エンジン2には燃料噴射ポンプ13とガバナ14が併設さ
れている。ガバナ14の燃料コントロールレバー14aはス
テッピングモータ15で駆動され、該レバー14aの駆動位
置はポテンショメータ16で検出される。スロットダイヤ
ル17はエンジンの目標回転数を設定するダイヤルであ
り、同ダイヤル17で設定されたスロットル信号は油圧装
置コントローラ10に加えられる。回転センサ18はエンジ
ン2の出力軸の回転数を検出するセンサであり、同セン
サ18の検出回転信号は油圧装置コントローラ10およびガ
バナコントローラ19に加えられる。
The engine 2 is provided with a fuel injection pump 13 and a governor 14. The fuel control lever 14a of the governor 14 is driven by a stepping motor 15, and the drive position of the lever 14a is detected by a potentiometer 16. The slot dial 17 is a dial for setting a target engine speed, and a throttle signal set by the dial 17 is applied to the hydraulic controller 10. The rotation sensor 18 is a sensor that detects the number of rotations of the output shaft of the engine 2, and a rotation signal detected by the sensor 18 is applied to the hydraulic device controller 10 and the governor controller 19.

ガバナコントローラ19は回転センサ18で検出されたエ
ンジン回転数、油圧装置コントローラ10から加えられる
スロットダイヤル17の設定スロットル信号、つまりエン
ジン2の目標回転数と、ポテンショメータ16で検出され
るガバナ14の駆動位置とに基づきエンジン2の出力トル
クが所定のレギュレーションラインに沿って移動するよ
うにガバナ14の駆動位置を制御する。なお、こうしたガ
バナを制御する技術は公知であり、本願の趣旨とは直接
関係ないので、これ以上の詳細な説明は避けることとす
る。
The governor controller 19 controls the engine speed detected by the rotation sensor 18, the throttle signal of the slot dial 17 applied from the hydraulic device controller 10, that is, the target speed of the engine 2, and the drive position of the governor 14 detected by the potentiometer 16. Based on the above, the drive position of the governor 14 is controlled so that the output torque of the engine 2 moves along a predetermined regulation line. It should be noted that such a governor control technique is well-known and has no direct relation to the gist of the present application, so that further detailed description will be avoided.

油圧ポンプ吐出油圧センサ20は油圧ポンプ1の吐出側
の管路に設けられ、油圧ポンプ1の吐出圧油の圧力を検
出する圧力センサであり、同センサ20の検出信号は油圧
装置コントローラ10に加えられる。さらにモード切換ス
イッチ21は後述するように作業モードを選択するスイッ
チであり、選択された作業モードを示す信号は油圧装置
コントローラ10に加えられる。
The hydraulic pump discharge oil pressure sensor 20 is a pressure sensor that is provided in the pipeline on the discharge side of the hydraulic pump 1 and detects the pressure of the discharge pressure oil of the hydraulic pump 1. Can be Further, the mode changeover switch 21 is a switch for selecting a work mode as described later, and a signal indicating the selected work mode is applied to the hydraulic device controller 10.

以下、油圧装置コントローラ10では以下の第1〜第3
の制御が実行される。
Hereinafter, in the hydraulic device controller 10, the following first to third
Is performed.

1)第1の制御(暖機運転制御) この第1の制御は第1図に示す油圧シリンダ8に供給
される圧油の温度を、作業をするに適切な温度に自動的
かつ迅速に移行させるための制御である。
1) First control (warm-up operation control) This first control automatically and quickly shifts the temperature of the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder 8 shown in FIG. 1 to a temperature suitable for work. This is the control to make it happen.

第1の制御のフローチャートを第2図と第3図に示
す。
FIGS. 2 and 3 show flowcharts of the first control.

第2図に示すように、まず、作業油温温度センサ12の
検出信号tが取り込まれて(ステップ101)、検出温度
tが所定温度Tset以上であるか否かが判断される。ここ
で所定温度Tsetは油圧駆動機械の作業に適した圧油の温
度として設定されているものとする(ステップ102)。
ステップ102の判断結果がNOの場合、つまり油圧シリン
ダ8に供給される圧油の温度tが所定温度Tsetよりも小
さいと判断された場合には可変オリフィス5のソレノイ
ド5aに対して第2の圧油供給路T2の断面積を最小にする
ための信号を出力する。この結果、可変オリフィス5の
絞り部の開度は最小となり、第2の圧油供給路T2は最小
の断面積となる。ここで第2の圧油供給路T2の断面積が
小さくなるにつれて可変オリフィス5の前後の圧力差が
大きくなり、このため発熱量が大きくなり、圧油の温度
が上昇する。したがって可変オリフィス5の絞り部の開
度を最小に絞ることによって油温tが閾値Tset以上に迅
速に上昇する(ステップ104)。一方、ステップ102の判
断結果がYESの場合には油温tが既に暖機温度に達して
いるので、これ以上、油温tを上昇させる必要がなく、
むしろ発熱によるエネルギーロスが大となる。そこでエ
ネルギーロスを減少させるべく第2の圧油供給路T2の断
面積を最大にするための信号を可変オリフィス5のソレ
ノイド5aに対して出力する。この結果、可変オリフィス
5の絞り部の開度は最大に開放され、第2の圧油供給路
T2は最大の断面積となる(ステップ103)。
As shown in FIG. 2, first, a detection signal t of the working oil temperature sensor 12 is taken in (step 101), and it is determined whether or not the detected temperature t is equal to or higher than a predetermined temperature Tset. Here, it is assumed that the predetermined temperature Tset is set as the temperature of the pressure oil suitable for the operation of the hydraulic drive machine (step 102).
If the determination result of step 102 is NO, that is, if it is determined that the temperature t of the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder 8 is lower than the predetermined temperature Tset, the second pressure is applied to the solenoid 5a of the variable orifice 5. A signal for minimizing the sectional area of the oil supply path T2 is output. As a result, the opening degree of the throttle portion of the variable orifice 5 becomes minimum, and the second pressure oil supply path T2 has the minimum cross-sectional area. Here, as the cross-sectional area of the second pressure oil supply passage T2 decreases, the pressure difference before and after the variable orifice 5 increases, so that the calorific value increases and the temperature of the pressure oil increases. Therefore, the oil temperature t quickly rises above the threshold Tset by reducing the opening of the throttle portion of the variable orifice 5 to the minimum (step 104). On the other hand, if the result of the determination in step 102 is YES, the oil temperature t has already reached the warm-up temperature, so there is no need to raise the oil temperature t further.
Rather, energy loss due to heat generation becomes large. Therefore, a signal for maximizing the sectional area of the second pressure oil supply passage T2 is output to the solenoid 5a of the variable orifice 5 in order to reduce energy loss. As a result, the opening of the throttle portion of the variable orifice 5 is opened to the maximum, and the second pressure oil supply passage
T2 is the largest cross-sectional area (step 103).

以上のステップ101から104の処理は油圧駆動機械が作
業を行う前に行うようにすればよい。ここで油圧駆動機
械が作業開始前の状態にあることを自動的に検出して作
動油温を上昇させる実施も第3図のような手順で実施可
能である。すなわち、第3図のステップ201、203、204
および205では第2図のステップ101、102、103および10
4と同じ処理が実行されるとともに、ステップ203の手前
で操作レバー9が中立位置(ニュートラル)にセットさ
れているか否か、つまり油圧駆動機械が作業を行ってい
ない作業開始前であるか否かが判断される。この判断処
理は油圧装置コントローラ10に入力されるセンサ9aの検
出信号に基づき行われる(ステップ202)。ステップ202
で操作レバー9が中立位置にセットされており、作業を
行っていない作業開始前であると判断された場合のみ、
つぎのステップ203に移行され、このステップ203におい
て作動油温度tが所定温度Tsetよりも小さい場合のみ油
温を上昇させる暖機運転処理が行われることになる(ス
テップ203〜205)。
The processes of steps 101 to 104 described above may be performed before the hydraulically driven machine performs work. Here, it is possible to automatically detect that the hydraulic drive machine is in a state before the start of the work and raise the operating oil temperature by the procedure as shown in FIG. That is, steps 201, 203, and 204 in FIG.
In steps 205 and 205, steps 101, 102, 103 and 10 in FIG.
The same processing as in step 4 is executed, and whether or not the operation lever 9 is set to the neutral position (neutral) just before step 203, that is, whether or not the hydraulic drive machine is not working but before the start of work Is determined. This determination process is performed based on the detection signal of the sensor 9a input to the hydraulic device controller 10 (Step 202). Step 202
Only when it is determined that the operation lever 9 is set to the neutral position and the work is not started before the work is not performed,
The process proceeds to the next step 203, in which the warm-up operation process for increasing the oil temperature is performed only when the hydraulic oil temperature t is lower than the predetermined temperature Tset (steps 203 to 205).

ここで、ステップ202の判断処理は操作レバー9が中
立位置にセットされているか否かを判断する処理である
ため、操作レバー9が中立位置にあるときは作業開始前
のみならず、油圧駆動機械が作業を休止しているときも
含まれるから、作業を休止している場合も同様に作動油
温tが所定温度Tsetに達していないとき可変オリフィス
5の絞り部の開口断面積を最小にして、作動油温を所定
温度Tset以上まで上昇させる処理が行われることにな
る。
Here, since the determination process of step 202 is a process of determining whether or not the operation lever 9 is set to the neutral position, when the operation lever 9 is in the neutral position, not only before starting the work but also when the hydraulic drive Is also included when the work is paused, and when the work is paused also, when the hydraulic oil temperature t has not reached the predetermined temperature Tset, the opening cross-sectional area of the throttle portion of the variable orifice 5 is minimized. Then, a process of raising the operating oil temperature to a predetermined temperature Tset or more is performed.

このため、掘削作業等と並行して暖気運転を行うこと
ができるようになり、作業効率が飛躍的に向上すること
となる。
Therefore, the warm-up operation can be performed in parallel with the excavation work and the like, and the work efficiency is dramatically improved.

以上が第1の制御の内容である。 The above is the content of the first control.

2)第2の制御(デットストローク制御) この第2の制御は油圧シリンダ8が作動しない操作レ
バー9のストローク量の範囲をエンジン2の回転数に関
係なく一定の範囲にして、操作レバー9の操作感覚を向
上させるための制御である。第8図に可変オリフィス5
が存在しない従来の作業機油圧回路における操作レバー
のストローク量と操作弁の等価開口面積との関係を、ま
た第9図に同従来技術における操作レバーのストローク
量と油圧シリンダの動作速度との関係を示す。ここで操
作弁の各切換位置に存在するオリフィスの等価開口面積
は操作レバーのストローク量に応じて第8図のL′1、
L′2に示すごとく変化する。すなわち、油圧ポンプと
ドレインタンクとを連通する第2の圧油供給路の等価開
口面積は操作レバーのストローク量の大きさに応じて
L′1のごとく変化する。この特性L′1は操作弁の種
類によって一義的に定まることになる。同様に油圧ポン
プと油圧シリンダとを連通する第1の圧油供給路の等価
開口面積も操作レバーのストローク量に応じてL′2に
示すごとく変化することになる。ここで第9図に示すよ
うに操作レバーのストローク量が小さいうちは油圧シリ
ンダが動作しない(シリンダのロッドの速度が零にな
る)デッドストローク範囲というものが存在する。この
デットストローク範囲は第2の圧油供給路の等価開口面
積によって決定される。すなわち、第2の圧油供給路の
等価開口面積が小さいほどデッドストローク範囲は小さ
くなる。一方、エンジンの回転数が低いほど油圧ポンプ
の吐出油の圧力が小さくなり、操作レバーのデッドスト
ローク範囲が大きくなってしまう。また、エンジンの回
転数の大きさによってデッドストローク範囲が異なる。
第9図のL′3はエンジンの回転数が高い場合の操作レ
バーと油圧シリンダの動作速度との関係を示し、L′4
はエンジンの回転数が低い場合の操作レバーと油圧シリ
ンダの動作速度との関係を示している。これより明らか
にエンジン回転数が低くなるにつれてデッドストローク
範囲が大きくなり、レバー操作感覚が異なってしまうこ
とになることがわかる。そこでこの第2の制御では、可
変オリフィス5の絞り部の開口面積をエンジン回転数が
低くなるにしたがって小さくすることにより、エンジン
回転数が低くなるにつれてデッドストローク範囲が大き
くなることをキャンセルしてデッドストローク範囲をエ
ンジンの回転数に関わりなく常に一定にするようにして
いる。
2) Second Control (Dead Stroke Control) This second control sets the range of the stroke amount of the operation lever 9 in which the hydraulic cylinder 8 does not operate to a constant range irrespective of the rotation speed of the engine 2, and controls the operation lever 9 This is control for improving the operational feeling. Fig. 8 shows the variable orifice 5
FIG. 9 shows the relationship between the stroke amount of the operating lever and the equivalent opening area of the operating valve in the conventional working machine hydraulic circuit where no hydraulic fluid exists, and FIG. 9 shows the relationship between the stroke amount of the operating lever and the operating speed of the hydraulic cylinder in the prior art. Is shown. Here, the equivalent opening area of the orifice existing at each switching position of the operation valve is determined by L'1 in FIG.
It changes as shown in L'2. That is, the equivalent opening area of the second pressure oil supply passage that connects the hydraulic pump and the drain tank changes as L'1 according to the magnitude of the stroke of the operation lever. This characteristic L'1 is uniquely determined by the type of the operation valve. Similarly, the equivalent opening area of the first pressure oil supply passage connecting the hydraulic pump and the hydraulic cylinder also changes as indicated by L'2 according to the stroke amount of the operation lever. Here, as shown in FIG. 9, there is a dead stroke range in which the hydraulic cylinder does not operate (the speed of the cylinder rod becomes zero) while the stroke amount of the operation lever is small. This dead stroke range is determined by the equivalent opening area of the second pressure oil supply passage. That is, the smaller the equivalent opening area of the second pressure oil supply passage, the smaller the dead stroke range. On the other hand, the lower the rotation speed of the engine, the lower the pressure of the discharge oil of the hydraulic pump, and the larger the dead stroke range of the operation lever. Further, the dead stroke range varies depending on the magnitude of the engine speed.
L'3 in FIG. 9 shows the relationship between the operating lever and the operating speed of the hydraulic cylinder when the engine speed is high.
Shows the relationship between the operating lever and the operating speed of the hydraulic cylinder when the engine speed is low. This clearly shows that the lower the engine speed, the larger the dead stroke range, resulting in a different lever operation feeling. Therefore, in the second control, the opening area of the restricting portion of the variable orifice 5 is reduced as the engine speed decreases, thereby canceling that the dead stroke range increases as the engine speed decreases. The stroke range is always kept constant regardless of the engine speed.

第4図は実施例における操作レバー9のストローク量
と可変オリフィスの等価開口面積との関係を、第5図は
操作レバー9のストローク量と油圧シリンダ8の動作速
度との関係を示す。ここで可変オリフィスの等価開口面
積は操作弁4のオリフィスと可変オリフィス5とを合成
した開口面積を意味する。
FIG. 4 shows the relationship between the stroke amount of the operation lever 9 and the equivalent opening area of the variable orifice in the embodiment, and FIG. 5 shows the relationship between the stroke amount of the operation lever 9 and the operating speed of the hydraulic cylinder 8. Here, the equivalent opening area of the variable orifice means an opening area obtained by combining the orifice of the operation valve 4 and the variable orifice 5.

油圧装置コントローラ10では操作レバー9と等価開口
面積との関係が第4図の破線に示すようにエンジン回転
数の低下につれて等価開口面積が小さくなるような特性
ラインl1、l′1…として設定される。そこで油圧装置
コントローラ10は回転センサ18の出力とセンサ9aの出力
とに基づき現在のエンジン2の回転数に応じたラインを
ラインl1、l′1…の中から選び出し、この選択したラ
イン上において操作レバー9の操作ストローク量に対応
する等価開口面積が得られるようにソレノイド5aに付勢
信号を出力して可変オリフィス5の絞り部の開度を制御
する。この結果第5図に示すようにデッドストローク範
囲はエンジン2の回転数の高(ラインL3)、低(ライン
L4)に関係なく一定となる。したがって、エンジン回転
数が変化したとしても操作レバー9において常に一定の
操作感覚が得られ、これにより安定した作業を行うこと
ができるようになる。
In the hydraulic device controller 10, the relationship between the operation lever 9 and the equivalent opening area is set as characteristic lines l1, l'1,... Such that the equivalent opening area decreases as the engine speed decreases as shown by the broken line in FIG. You. Accordingly, the hydraulic controller 10 selects a line corresponding to the current rotational speed of the engine 2 from the lines l1, l'1,... Based on the output of the rotation sensor 18 and the output of the sensor 9a, and operates on the selected line. An urging signal is output to the solenoid 5a to control the opening of the throttle of the variable orifice 5 so that an equivalent opening area corresponding to the operation stroke amount of the lever 9 is obtained. As a result, as shown in FIG. 5, the dead stroke range is high (line L3) and low (line L3) of the rotation speed of the engine 2.
L4) is constant regardless of Therefore, even if the engine speed changes, a constant operation feeling can always be obtained with the operation lever 9, whereby stable work can be performed.

以上が第2の制御の内容である。 The above is the content of the second control.

(3)第3の制御(作業モード切換制御) この第3の制御は圧油がタンク7にドレインされるこ
とによるエネルギーロスを作業状態に応じて低減する制
御である。
(3) Third Control (Work Mode Switching Control) This third control is a control that reduces energy loss due to drainage of pressure oil to the tank 7 according to the work state.

前述するように可変オリフィス5が存在しない従来の
作業機油圧回路における操作弁の各切換位置におけるオ
リフィスの等価開口面積は操作弁の種類に応じて一義的
に決まっていた(第8図のL′1参照)。第8図のライ
ンL′1の設定の仕方はエネルギーロス低減の点からレ
バーストローク途中では負荷圧が増大した場合には油圧
ポンプの吐出油が全量、第2の圧油供給路を通りドレイ
ンされて、油圧シリンダの作動が停止することもやむを
えない設定となっていた。
As described above, the equivalent opening area of the orifice at each switching position of the operating valve in the conventional working machine hydraulic circuit in which the variable orifice 5 does not exist is uniquely determined according to the type of the operating valve (L 'in FIG. 8). 1). The way of setting the line L'1 in FIG. 8 is to reduce the energy loss, when the load pressure increases in the middle of the lever stroke, the entire discharge oil of the hydraulic pump is drained through the second hydraulic oil supply passage. As a result, the operation of the hydraulic cylinder has been unavoidably stopped.

ところで、ある作動種類では油圧シリンダに大きい負
荷がかかる場合に、負荷圧力とバランスさせて油圧シリ
ンダの作動を停止させるため、油圧ポンプの吐出油を全
量ドレインさせるよう作業機の駆動力を制御することが
望ましく、またある作業種類では、油圧シリンダに大き
い負荷がかかる場合でも微操作性向上の点から油圧ポン
プの吐出油を全量ドレインさせず一部ドレインさせるこ
とによって油圧シリンダが必ず動くように作業機の駆動
力を制御することが望ましい。
By the way, when a large load is applied to the hydraulic cylinder in a certain operation type, in order to stop the operation of the hydraulic cylinder in balance with the load pressure, the driving force of the working machine must be controlled so that the entire discharge oil of the hydraulic pump is drained. In some types of work, even when a large load is applied to the hydraulic cylinder, the working machine is designed to make sure that the hydraulic cylinder always moves by draining part of the discharge oil from the hydraulic pump instead of draining it in order to improve fine operability. It is desirable to control the driving force of the motor.

そこでこの実施例では油圧駆動機械が行う作業種類を
油圧ポンプ1の吐出油を全量ドレインすることが望まし
い作業モード1と油圧ポンプ1の吐出油の一部をドレイ
ンすることが望ましい作業モード2とに分類し、各作業
モードに応じて可変オリフィス5の絞り部の開度を異な
らせることによって油圧ポンプ1の吐出油を全量ドレイ
ンしたり、一部ドレインしたりしている。
Therefore, in this embodiment, the type of work performed by the hydraulic drive machine is divided into a work mode 1 in which it is desirable to drain the entire discharge oil of the hydraulic pump 1 and a work mode 2 in which it is desirable to drain a part of the discharge oil of the hydraulic pump 1. By classifying and changing the opening degree of the throttle portion of the variable orifice 5 according to each operation mode, the discharge oil of the hydraulic pump 1 is drained in its entirety or partially.

第6図は実施例における操作レバーのストローク量と
可変オリフィスの等価開口面積との関係を示す。ここで
可変オリフィスの等価開口面積は操作弁4のオリフィス
と可変オリフィス5とを合成した開口面積を意味する。
FIG. 6 shows the relationship between the stroke amount of the operation lever and the equivalent opening area of the variable orifice in the embodiment. Here, the equivalent opening area of the variable orifice means an opening area obtained by combining the orifice of the operation valve 4 and the variable orifice 5.

モード切換スイッチ21では同スイッチ21をオン、オフ
切り換えることによってそれぞれ作業モード1、作業モ
ード2が選択される。第6図においては作業モード1、
作業モード2に応じてラインL5、L6が設定されている。
ここで、ラインL5は可変オリフィス5の絞り部の開度を
最大にした特性であり、ラインL6は可変オリフィス5の
絞り部の開度を所定量だけ絞った特性である。そこで油
圧装置コントローラ10はモード切換スイッチ21の出力と
操作レバー9の出力とに基づき選択された作業モードに
応じたラインをラインL5、L6の中から選び出し、この選
択したライン上において操作レバー9の操作ストローク
量に対応する等価開口面積が得られるようにソレノイド
5aに付勢信号を出力して可変オリフィス5の絞り部の開
度を制御する。この結果、作業モード1が選択された場
合には、油圧ポンプ1の吐出油を全量ドレインすること
ができ、作業モード2が選択された場合には、油圧ポン
プ1の吐出油を一部だけドレインすることができ、エネ
ルギーロスが増大することを回避することができる。
In the mode changeover switch 21, the work mode 1 and the work mode 2 are respectively selected by switching the switch 21 on and off. In FIG. 6, work mode 1,
Lines L5 and L6 are set according to the work mode 2.
Here, the line L5 is a characteristic in which the opening of the throttle of the variable orifice 5 is maximized, and the line L6 is a characteristic in which the opening of the throttle of the variable orifice 5 is reduced by a predetermined amount. Therefore, the hydraulic controller 10 selects a line corresponding to the selected work mode from the lines L5 and L6 based on the output of the mode changeover switch 21 and the output of the operation lever 9, and operates the operation lever 9 on the selected line. Solenoid so that an equivalent opening area corresponding to the operation stroke is obtained
An urging signal is output to 5a to control the degree of opening of the throttle section of the variable orifice 5. As a result, when the operation mode 1 is selected, the entire discharge oil of the hydraulic pump 1 can be drained, and when the operation mode 2 is selected, only a part of the discharge oil of the hydraulic pump 1 is drained. And an increase in energy loss can be avoided.

また、第7図に示すように可変オリフィス5の絞り部
の開度を操作レバー9のストローク量に関わりなく一定
にして作業モード1および作業モード2の特性L8、L9を
設定するようにしてもよい。
Also, as shown in FIG. 7, the characteristics L8 and L9 of the work mode 1 and the work mode 2 may be set by keeping the opening of the throttle portion of the variable orifice 5 constant regardless of the stroke amount of the operation lever 9. Good.

以上が第3の制御の内容である。 The above is the content of the third control.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によればオペレータに負担
を課すことなく暖機運転を自動的かつ迅速に行える。し
かも、操作弁が中立状態のときのみ暖気運転を行うよう
にし、操作弁が中立状態以外のときは、油圧アクチュエ
ータを作動させて本来の掘削作業等を行うことができる
ようにしたので、掘削作業等と並行に暖気運転がなさ
れ、作業効率が飛躍的に向上するという顕著な効果が得
られる。
As described above, according to the present invention, the warm-up operation can be performed automatically and quickly without imposing a burden on the operator. Moreover, the warm-up operation is performed only when the operation valve is in the neutral state, and when the operation valve is not in the neutral state, the hydraulic actuator can be operated to perform the original excavation work. The warming-up operation is performed in parallel with the above, and the remarkable effect that the working efficiency is dramatically improved is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る油圧駆動機械の制御装置の実施例
装置の構成を概念的に示す図、第2図および第3図は第
1図に示す油圧装置コントローラで行われる処理手順を
例示したフローチャート、第4図、第6図および第7図
は第1図に示す油圧装置コントローラで設定される操作
レバーのストローク量とオリフィスの等価開口面積との
関係を示すグラフ、第5図は第4図に示す関係にしたが
ってオリフィスの等価開口面積が変化した場合における
操作レバーのストローク量と油圧シリンダの動作速度の
関係を示すグラフ、第8図は従来技術における操作レバ
ーのストローク量と操作弁の等価開口面積の関係を示す
グラフ、第9図は第8図に示す関係にしたがって操作弁
のオリフィスの等価開口面積が変化した場合における操
作レバーのストローク量と油圧シリンダの動作速度の関
係を示すグラフである。 1……油圧ポンプ、2……エンジン、4……操作弁、5
……可変オリフィス、7……ドレインタンク、8……油
圧シリンダ、9……電気操作レバー、9a……操作ストロ
ーク量検出センサ、10……油圧装置コントローラ、11…
…操作弁用ソレノイド、12……作動油温センサ、18……
回転センサ、20……油圧ポンプ吐出油圧センサ、21……
モード切換スイッチ、T1……第1の圧油供給路、T2……
第2の圧油供給路。
FIG. 1 is a diagram conceptually showing the configuration of an embodiment of a control device for a hydraulic drive machine according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 exemplify processing procedures performed by a hydraulic device controller shown in FIG. FIGS. 4, 6, and 7 are graphs showing the relationship between the stroke of the operating lever set by the hydraulic device controller shown in FIG. 1 and the equivalent opening area of the orifice, and FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the stroke of the operating lever and the operating speed of the hydraulic cylinder when the equivalent opening area of the orifice changes according to the relationship shown in FIG. 4. FIG. FIG. 9 is a graph showing the relationship of the equivalent opening area. Is a graph showing the operating speed relationship between click volume and the hydraulic cylinder. 1 ... hydraulic pump, 2 ... engine, 4 ... operating valve, 5
... variable orifice, 7 ... drain tank, 8 ... hydraulic cylinder, 9 ... electric operation lever, 9a ... operation stroke amount detection sensor, 10 ... hydraulic device controller, 11 ...
… Solenoid for operating valve, 12 …… Hydraulic oil temperature sensor, 18 ……
Rotation sensor, 20 …… Hydraulic pump discharge oil pressure sensor, 21 ……
Mode changeover switch, T1 ... First pressure oil supply path, T2 ...
Second pressure oil supply path.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンジンによって駆動される油圧ポンプ
と、該油圧ポンプと操作レバーによって操作される操作
弁と油圧アクチュエータとを連通する第1の圧油供給路
とを有し、前記操作レバーの操作量に応じて前記油圧ポ
ンプから吐出される圧油を前記油圧アクチュエータに供
給して、該油圧アクチュエータを駆動するようにした油
圧駆動機械において、 前記油圧ポンプと前記操作弁とドレインタンクとを連通
する第2の圧油供給路と、 前記第2の圧油供給路に配設され、該第2の圧油供給路
の断面積を可変する可変オリフィスと、 前記油圧アクチュエータに供給される圧油の温度を検出
する温度検出手段と、 前記操作弁が中立状態のときであって、かつ前記温度検
出手段で検出された圧油の温度が所定温度よりも小さい
場合に、該圧油の温度が所定温度以上になるように前記
第2の圧油供給路の断面積を小さくする制御を行う可変
オリフィス制御手段と を具えたことを特徴とする油圧駆動機械の制御装置。
A hydraulic pump that is driven by an engine; and a first pressure oil supply path that communicates a hydraulic actuator with an operation valve that is operated by the hydraulic pump, an operation lever, and an operation of the operation lever. A hydraulic drive machine configured to supply hydraulic oil discharged from the hydraulic pump in accordance with an amount to the hydraulic actuator to drive the hydraulic actuator, wherein the hydraulic pump communicates with the operation valve and the drain tank. A second pressure oil supply path, a variable orifice disposed in the second pressure oil supply path and varying a cross-sectional area of the second pressure oil supply path, and a pressure orifice supplied to the hydraulic actuator. Temperature detection means for detecting a temperature, when the operation valve is in a neutral state, and when the temperature of the pressure oil detected by the temperature detection means is lower than a predetermined temperature, A variable orifice control means for performing control to reduce the cross-sectional area of the second pressure oil supply passage so that the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature.
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