JP3104809B2 - 油圧作業機の油圧駆動装置 - Google Patents
油圧作業機の油圧駆動装置Info
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- JP3104809B2 JP3104809B2 JP04005935A JP593592A JP3104809B2 JP 3104809 B2 JP3104809 B2 JP 3104809B2 JP 04005935 A JP04005935 A JP 04005935A JP 593592 A JP593592 A JP 593592A JP 3104809 B2 JP3104809 B2 JP 3104809B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルなどの油
圧作業機に備えられ、特に、ローディングシステムを有
するものにあって可変容量油圧ポンプの吐出圧力とアク
チュエータの駆動圧力との差圧の目標値である目標差圧
を変更することのある油圧作業機の油圧駆動装置に関す
る。
圧作業機に備えられ、特に、ローディングシステムを有
するものにあって可変容量油圧ポンプの吐出圧力とアク
チュエータの駆動圧力との差圧の目標値である目標差圧
を変更することのある油圧作業機の油圧駆動装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図７は、この種の従来の油圧作業機の油
圧駆動装置を示す回路図である。この従来技術は、可変
容量油圧ポンプ１と、この油圧ポンプ１の吐出流量を制
御する流量制御手段２と、油圧ポンプ１から吐出される
圧油によって駆動されるアクチュエータ５と、油圧ポン
プ１からアクチュエータ５に供給される圧油の流れを制
御する方向制御弁４と、方向制御弁４から油圧ポンプ１
方向への圧油の逆流を防止する逆止弁３と、アクチュエ
ータ５の駆動圧力を規定するリリーフ弁６と、油圧ポン
プ１の吐出圧力とアクチュエータ５の負荷圧力ＰLとの
差圧ΔＰを検出する差圧検出手段７と、上述の差圧ΔＰ
が所定の圧力以上になると油圧ポンプ１の吐出油をタン
クに戻すアンロード弁８と、上述の差圧ΔＰの目標値を
目標差圧ΔＰｓとして設定する信号Ｓを出力する目標差
圧設定手段１２と、差圧検出手段７から出力される信号
に応じて上述の差圧ΔＰが目標差圧ΔＰｓに一致するよ
うに流量制御手段２に駆動信号を出力する制御手段１１
とを備えている。
圧駆動装置を示す回路図である。この従来技術は、可変
容量油圧ポンプ１と、この油圧ポンプ１の吐出流量を制
御する流量制御手段２と、油圧ポンプ１から吐出される
圧油によって駆動されるアクチュエータ５と、油圧ポン
プ１からアクチュエータ５に供給される圧油の流れを制
御する方向制御弁４と、方向制御弁４から油圧ポンプ１
方向への圧油の逆流を防止する逆止弁３と、アクチュエ
ータ５の駆動圧力を規定するリリーフ弁６と、油圧ポン
プ１の吐出圧力とアクチュエータ５の負荷圧力ＰLとの
差圧ΔＰを検出する差圧検出手段７と、上述の差圧ΔＰ
が所定の圧力以上になると油圧ポンプ１の吐出油をタン
クに戻すアンロード弁８と、上述の差圧ΔＰの目標値を
目標差圧ΔＰｓとして設定する信号Ｓを出力する目標差
圧設定手段１２と、差圧検出手段７から出力される信号
に応じて上述の差圧ΔＰが目標差圧ΔＰｓに一致するよ
うに流量制御手段２に駆動信号を出力する制御手段１１
とを備えている。
【０００３】この従来技術で示すローディングシステム
では、油圧ポンプ１の吐出圧力とアクチュエータ５の負
荷圧力ＰLとの差圧ΔＰが目標差圧設定手段１２で設定
された目標差圧ΔＰｓとなるように油圧ポンプ１の吐出
流量を制御する。このような制御をおこなう間、負荷圧
力ＰLがリリーフ弁６の設定圧力Ｐｒ以上になると、理
想的には油圧ポンプ１の吐出油はリリーフ弁６の設定圧
力Ｐｒよりもアンロード弁８の設定圧力ΔＰｒだけ高い
圧力Ｐｒ＋ΔＰｒでアンロード弁８を通ってタンクに戻
る。このときの差圧ΔＰはアンロード弁８の設定圧力Δ
Ｐｒに等しくなる。そして、このような駆動装置におい
ては、高圧時の損失を小さくするように油圧ポンプ１の
吐出流量をカットオフすることが通常おこなわれてお
り、このためアンロード弁８の設定圧力ΔＰｒが目標差
圧ΔＰSよりも大きくなるように、すなわち、ΔＰｒ＞
ΔＰｓとなるように、アンロード弁８の設定圧力ΔＰｒ
が設定される。
では、油圧ポンプ１の吐出圧力とアクチュエータ５の負
荷圧力ＰLとの差圧ΔＰが目標差圧設定手段１２で設定
された目標差圧ΔＰｓとなるように油圧ポンプ１の吐出
流量を制御する。このような制御をおこなう間、負荷圧
力ＰLがリリーフ弁６の設定圧力Ｐｒ以上になると、理
想的には油圧ポンプ１の吐出油はリリーフ弁６の設定圧
力Ｐｒよりもアンロード弁８の設定圧力ΔＰｒだけ高い
圧力Ｐｒ＋ΔＰｒでアンロード弁８を通ってタンクに戻
る。このときの差圧ΔＰはアンロード弁８の設定圧力Δ
Ｐｒに等しくなる。そして、このような駆動装置におい
ては、高圧時の損失を小さくするように油圧ポンプ１の
吐出流量をカットオフすることが通常おこなわれてお
り、このためアンロード弁８の設定圧力ΔＰｒが目標差
圧ΔＰSよりも大きくなるように、すなわち、ΔＰｒ＞
ΔＰｓとなるように、アンロード弁８の設定圧力ΔＰｒ
が設定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
技術では、、アンロード弁８の設定圧力ΔＰｒは一義的
に設定されていることから、目標差圧ΔＰｓを例えばΔ
Ｐｓ2から、このΔＰｓ2よりも小さいΔＰｓ1に下げる
と、カットオフするときの差圧の偏差である、〔目標差
圧ΔＰｓ〕−〔油圧ポンプ１の吐出圧力とアクチュエー
タ５の負荷圧力ＰLとの差圧ΔＰ＝アンロード弁８の設
定圧力ΔＰｒ〕、すなわち差圧偏差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）
は、（ΔＰｓ2−ΔＰｒ）から（ΔＰｓ1−ΔＰｒ）とな
って急激な制御量の変化を招くために油圧ポンプ１の流
量制御は不安定になりやすく、このため現実には油圧ポ
ンプ１の流量制御ゲインは低く抑えられ、これによりポ
ンプ流量制御系の制御の安定化を図るようにしている。
技術では、、アンロード弁８の設定圧力ΔＰｒは一義的
に設定されていることから、目標差圧ΔＰｓを例えばΔ
Ｐｓ2から、このΔＰｓ2よりも小さいΔＰｓ1に下げる
と、カットオフするときの差圧の偏差である、〔目標差
圧ΔＰｓ〕−〔油圧ポンプ１の吐出圧力とアクチュエー
タ５の負荷圧力ＰLとの差圧ΔＰ＝アンロード弁８の設
定圧力ΔＰｒ〕、すなわち差圧偏差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）
は、（ΔＰｓ2−ΔＰｒ）から（ΔＰｓ1−ΔＰｒ）とな
って急激な制御量の変化を招くために油圧ポンプ１の流
量制御は不安定になりやすく、このため現実には油圧ポ
ンプ１の流量制御ゲインは低く抑えられ、これによりポ
ンプ流量制御系の制御の安定化を図るようにしている。
【０００５】しかしながら、このように目標差圧ΔＰの
変更に際してのカットオフ時の流量制御の安定化に対処
するために上述のように流量制御ゲインをあらかじめ低
く抑えることは、カットオフ以外の状態におけるアクチ
ュエータ５の駆動に対する応答性の低下をもたらし、ア
クチュエータ５を介しておこなわれる作業機の作業能率
の向上を見込めない問題がある。
変更に際してのカットオフ時の流量制御の安定化に対処
するために上述のように流量制御ゲインをあらかじめ低
く抑えることは、カットオフ以外の状態におけるアクチ
ュエータ５の駆動に対する応答性の低下をもたらし、ア
クチュエータ５を介しておこなわれる作業機の作業能率
の向上を見込めない問題がある。
【０００６】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、目標差圧の変更
に対しカットオフ時の安定した流量制御を確保できると
ともに、カットオフ以外の状態におけるアクチュエータ
の駆動に対する良好な応答性を確保することができる油
圧作業機の油圧駆動装置を提供することにある。
に鑑みてなされたもので、その目的は、目標差圧の変更
に対しカットオフ時の安定した流量制御を確保できると
ともに、カットオフ以外の状態におけるアクチュエータ
の駆動に対する良好な応答性を確保することができる油
圧作業機の油圧駆動装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、可変容量油圧ポンプと、この可変容量油
圧ポンプの吐出流量を制御する流量制御手段と、上記可
変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動され
るアクチュエータと、上記可変容量油圧ポンプから上記
アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向
制御弁と、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と上記ア
クチュエータの負荷圧力との差圧を検出する差圧検出手
段と、上記差圧が所定の圧力以上になると上記可変容量
油圧ポンプの吐出油をタンクに戻すアンロード弁と、上
記可変容量油圧ポンプの吐出圧力とアクチュエータの負
荷圧力との差圧の目標値を目標差圧として設定する目標
差圧設定手段と、上記差圧検出手段から出力される信号
に応じて上記差圧が上記目標差圧に一致するように上記
流量制御手段に駆動信号を出力する制御手段とを備えた
油圧作業機の油圧駆動装置において、上記目標差圧設定
手段で設定される目標差圧の変更に応じて上記アンロー
ド弁の設定圧力を、該目標差圧が小さくなるにしたがっ
て小さくなるように、該目標差圧が大きくなるにしたが
って大きくなるように変更する設定圧力変更手段を設け
た構成にしてある。
に、本発明は、可変容量油圧ポンプと、この可変容量油
圧ポンプの吐出流量を制御する流量制御手段と、上記可
変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動され
るアクチュエータと、上記可変容量油圧ポンプから上記
アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向
制御弁と、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と上記ア
クチュエータの負荷圧力との差圧を検出する差圧検出手
段と、上記差圧が所定の圧力以上になると上記可変容量
油圧ポンプの吐出油をタンクに戻すアンロード弁と、上
記可変容量油圧ポンプの吐出圧力とアクチュエータの負
荷圧力との差圧の目標値を目標差圧として設定する目標
差圧設定手段と、上記差圧検出手段から出力される信号
に応じて上記差圧が上記目標差圧に一致するように上記
流量制御手段に駆動信号を出力する制御手段とを備えた
油圧作業機の油圧駆動装置において、上記目標差圧設定
手段で設定される目標差圧の変更に応じて上記アンロー
ド弁の設定圧力を、該目標差圧が小さくなるにしたがっ
て小さくなるように、該目標差圧が大きくなるにしたが
って大きくなるように変更する設定圧力変更手段を設け
た構成にしてある。
【０００８】
【作用】本発明は、上記の設定圧力変更手段を備えた構
成にしてあることから、目標差圧ΔＰｓが、例えば比較
的大きいΔＰｓ2から、このΔＰｓ2よりも小さいΔＰｓ
1に下げられたときには、設定圧力変更手段によってそ
の目標差圧ΔＰｓ1に応じてアンロード弁の設定圧力Δ
Ｐｒは、比較的大きい設定圧力ΔＰｒ2から、この設定
圧力ΔＰｒ2よりも小さい設定圧力ΔＰｒ1となるように
制御され、カットオフ時の差圧偏差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）
は（ΔＰｓ2−ΔＰｒ2）から（ΔＰｓ1−ΔＰｒ1）とな
り、逆に目標差圧ΔＰｓが比較的小さいΔＰｓ1から、
このΔＰｓ1よりも大きいΔＰｓ2に上げられたときに
は、設定圧力変更手段によってその目標差圧ΔＰｓ2に
応じてアンロード弁の設定圧力は、比較的小さい設定圧
力ΔＰｒ1から、この設定圧力ΔＰｒ1よりも大きい設定
圧力ΔＰｒ2となるように制御され、カットオフ時の差
圧偏差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）は（ΔＰｓ1−ΔＰｒ1）から
（ΔＰｓ2−ΔＰｒ2）となり、いずれにしてもカットオ
フ時の差圧偏差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）の変化を小さくする
ことができ、これによりカットオフ時における目標差圧
ΔＰｓの変更に伴うポンプ流量制御量の急変を考慮する
必要がなくなり、すなわち、ポンプ流量制御系の制御ゲ
インをカットオフ時の系の安定化のためにあらかじめ下
げておく必要がなくなり、十分に高い制御ゲインに設定
することができ、このように高い制御ゲインを設定する
ことにより、アクチュエータに対する敏速な応答性を確
保することができる。
成にしてあることから、目標差圧ΔＰｓが、例えば比較
的大きいΔＰｓ2から、このΔＰｓ2よりも小さいΔＰｓ
1に下げられたときには、設定圧力変更手段によってそ
の目標差圧ΔＰｓ1に応じてアンロード弁の設定圧力Δ
Ｐｒは、比較的大きい設定圧力ΔＰｒ2から、この設定
圧力ΔＰｒ2よりも小さい設定圧力ΔＰｒ1となるように
制御され、カットオフ時の差圧偏差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）
は（ΔＰｓ2−ΔＰｒ2）から（ΔＰｓ1−ΔＰｒ1）とな
り、逆に目標差圧ΔＰｓが比較的小さいΔＰｓ1から、
このΔＰｓ1よりも大きいΔＰｓ2に上げられたときに
は、設定圧力変更手段によってその目標差圧ΔＰｓ2に
応じてアンロード弁の設定圧力は、比較的小さい設定圧
力ΔＰｒ1から、この設定圧力ΔＰｒ1よりも大きい設定
圧力ΔＰｒ2となるように制御され、カットオフ時の差
圧偏差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）は（ΔＰｓ1−ΔＰｒ1）から
（ΔＰｓ2−ΔＰｒ2）となり、いずれにしてもカットオ
フ時の差圧偏差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）の変化を小さくする
ことができ、これによりカットオフ時における目標差圧
ΔＰｓの変更に伴うポンプ流量制御量の急変を考慮する
必要がなくなり、すなわち、ポンプ流量制御系の制御ゲ
インをカットオフ時の系の安定化のためにあらかじめ下
げておく必要がなくなり、十分に高い制御ゲインに設定
することができ、このように高い制御ゲインを設定する
ことにより、アクチュエータに対する敏速な応答性を確
保することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の油圧作業機の油圧駆動装置の
実施例を図に基づいて説明する。図１は本発明の一実施
例を示す回路図である。この図１は前述した図７に対応
させて描いてあり、図７に示す部材と同等の部材は同一
の符号で示してある。
実施例を図に基づいて説明する。図１は本発明の一実施
例を示す回路図である。この図１は前述した図７に対応
させて描いてあり、図７に示す部材と同等の部材は同一
の符号で示してある。
【００１０】すなわち、この図１に示す実施例にあって
も、可変容量油圧ポンプ１と、この油圧ポンプ１の吐出
流量を制御する流量制御手段２と、油圧ポンプ１から吐
出される圧油によって駆動されるアクチュエータ５と、
油圧ポンプ１からアクチュエータ５に供給される圧油の
流れを制御する方向制御弁４と、方向制御弁４から油圧
ポンプ１方向への圧油の逆流を防止する逆止弁３と、ア
クチュエータ５の駆動圧力を規定するリリーフ弁６と、
油圧ポンプ１の吐出圧力とアクチュエータ５の負荷圧力
ＰLとの差圧ΔＰを検出する差圧検出手段７と、上述の
差圧ΔＰが所定の圧力以上になると油圧ポンプ１の吐出
油をタンクに戻すアンロード弁８と、上述の差圧ΔＰの
目標値を目標差圧ΔＰｓとして設定する信号Ｓを出力す
る目標差圧設定手段１２と、差圧検出手段７から出力さ
れる信号に応じて上述の差圧ΔＰが目標差圧ΔＰｓに一
致するように流量制御手段２に駆動信号を出力する制御
手段１１とを備えている。
も、可変容量油圧ポンプ１と、この油圧ポンプ１の吐出
流量を制御する流量制御手段２と、油圧ポンプ１から吐
出される圧油によって駆動されるアクチュエータ５と、
油圧ポンプ１からアクチュエータ５に供給される圧油の
流れを制御する方向制御弁４と、方向制御弁４から油圧
ポンプ１方向への圧油の逆流を防止する逆止弁３と、ア
クチュエータ５の駆動圧力を規定するリリーフ弁６と、
油圧ポンプ１の吐出圧力とアクチュエータ５の負荷圧力
ＰLとの差圧ΔＰを検出する差圧検出手段７と、上述の
差圧ΔＰが所定の圧力以上になると油圧ポンプ１の吐出
油をタンクに戻すアンロード弁８と、上述の差圧ΔＰの
目標値を目標差圧ΔＰｓとして設定する信号Ｓを出力す
る目標差圧設定手段１２と、差圧検出手段７から出力さ
れる信号に応じて上述の差圧ΔＰが目標差圧ΔＰｓに一
致するように流量制御手段２に駆動信号を出力する制御
手段１１とを備えている。
【００１１】そしてさらに、この実施例は、油圧源、例
えば油圧ポンプ１と同期して駆動されるパイロットポン
プ９と、このパイロットポンプ９の吐出管路１４に設け
られ、パイロットポンプ９の吐出圧を規定するパイロッ
トリリーフ弁１０と、上述のパイロットポンプ９の吐出
管路１４とアンロード弁８の駆動部とを連絡し、アンロ
ード弁８を閉じる方向の付勢力を与えるパイロツト圧を
導く管路１５と、この管路１５中に介設した電磁比例減
圧弁１３とを備え、この電磁比例減圧弁１３は制御手段
１１から出力される駆動電流信号ＩLによって駆動する
ようになつている。また、制御手段１１には、あらかじ
め図２に示す目標差圧設定手段１２から出力される信号
Ｓと目標差圧ΔＰｓの関係、図３に示す目標差圧ΔＰｓ
と差圧ΔＰとの差（ΔＰｓ−ΔＰ）と、油圧ポンプ１の
流量の増減量ΔＤTとの関係、及び図４に示す目標差圧
ΔＰｓと上記の駆動電流信号ＩLの関係をあらかじめ記
憶させてある。なお、図２に示す関数関係は、信号Ｓの
値がＳ１からＳ２（Ｓ１＜Ｓ２）まで増加するに伴って
目標差圧ΔＰｓの値がΔＰｓ1からΔＰｓ2まで次第に増
加する関係に設定してあり、図３に示す関数関係は、目
標差圧ΔＰｓと差圧ΔＰとの差（ΔＰｓ−ΔＰ）が０の
ときには油圧ポンプ１の流量の増減量ΔＤTが０とな
り、差（ΔＰｓ−ΔＰ）の絶対値が大きくなるに伴って
流量の増減量ΔＤTの絶対値が次第に大きくなる関係に
設定してあり、図４に示す関数関係は、目標差圧ΔＰｓ
の値が増加するに伴って駆動電流信号ＩLの値が次第に
増加する関係に設定してある。
えば油圧ポンプ１と同期して駆動されるパイロットポン
プ９と、このパイロットポンプ９の吐出管路１４に設け
られ、パイロットポンプ９の吐出圧を規定するパイロッ
トリリーフ弁１０と、上述のパイロットポンプ９の吐出
管路１４とアンロード弁８の駆動部とを連絡し、アンロ
ード弁８を閉じる方向の付勢力を与えるパイロツト圧を
導く管路１５と、この管路１５中に介設した電磁比例減
圧弁１３とを備え、この電磁比例減圧弁１３は制御手段
１１から出力される駆動電流信号ＩLによって駆動する
ようになつている。また、制御手段１１には、あらかじ
め図２に示す目標差圧設定手段１２から出力される信号
Ｓと目標差圧ΔＰｓの関係、図３に示す目標差圧ΔＰｓ
と差圧ΔＰとの差（ΔＰｓ−ΔＰ）と、油圧ポンプ１の
流量の増減量ΔＤTとの関係、及び図４に示す目標差圧
ΔＰｓと上記の駆動電流信号ＩLの関係をあらかじめ記
憶させてある。なお、図２に示す関数関係は、信号Ｓの
値がＳ１からＳ２（Ｓ１＜Ｓ２）まで増加するに伴って
目標差圧ΔＰｓの値がΔＰｓ1からΔＰｓ2まで次第に増
加する関係に設定してあり、図３に示す関数関係は、目
標差圧ΔＰｓと差圧ΔＰとの差（ΔＰｓ−ΔＰ）が０の
ときには油圧ポンプ１の流量の増減量ΔＤTが０とな
り、差（ΔＰｓ−ΔＰ）の絶対値が大きくなるに伴って
流量の増減量ΔＤTの絶対値が次第に大きくなる関係に
設定してあり、図４に示す関数関係は、目標差圧ΔＰｓ
の値が増加するに伴って駆動電流信号ＩLの値が次第に
増加する関係に設定してある。
【００１２】上記したパイロットポンプ９と、このパイ
ロットポンプ９の吐出管路１４と、管路１５と、電磁比
例減圧弁１３と、図２、図４に示す関数関係を記憶する
制御手段１１とは、目標差圧設定手段１２で設定される
目標差圧ΔＰｓの変更に応じてアンロード弁８の設定圧
力ΔＰｒを目標差圧ΔＰｓが小さくなるにしたがって小
さくなるように、該目標差圧ΔＰｓが大きくなるにした
がって大きくなるように変更する設定圧力変更手段、す
なわち、アンロード弁８の駆動部に与えられる力を調整
する力調整手段を構成している。
ロットポンプ９の吐出管路１４と、管路１５と、電磁比
例減圧弁１３と、図２、図４に示す関数関係を記憶する
制御手段１１とは、目標差圧設定手段１２で設定される
目標差圧ΔＰｓの変更に応じてアンロード弁８の設定圧
力ΔＰｒを目標差圧ΔＰｓが小さくなるにしたがって小
さくなるように、該目標差圧ΔＰｓが大きくなるにした
がって大きくなるように変更する設定圧力変更手段、す
なわち、アンロード弁８の駆動部に与えられる力を調整
する力調整手段を構成している。
【００１３】このように構成した実施例における動作は
以下のとおりである。すなわち、図６の手順ａで示すよ
うに、制御手段１１において、はじめに初期化が行われ
る。次に手順ｂに移り、この制御手段１１に差圧検出手
段７で検出される差圧ΔＰと目標差圧設定手段１２から
出力される信号Ｓが読み込まれる。次に手順ｃに移り、
この制御手段１１で下記の演算を行なう。 ΔＰｓ＝ｆ（ｓ） ……（１） ΔＤT＝ｈ（ΔＰｓ−ΔＰ） ……（２） ＤT＝ＤT＋ΔＤT ……（３） ＩL＝Ｊ（ΔＰｓ） ……（４） ここで、上記式（１）では、図２に示す関数関係から、
目標差圧設定手段１２から出力される信号Ｓの値に応じ
た目標差圧ΔＰｓを求める演算が行なわれる。今、例え
ば信号Ｓの値が図２に示す十分に大きいＳ２であるとす
ると、目標差圧ΔＰｓは図２に示すように十分に大きい
ΔＰｓ2と求められる。また、上記式（２）では、図３
に示す関数関係から、目標差圧ΔＰｓと差圧ΔＰとの差
（ΔＰｓ−ΔＰ）〔今は、ΔＰｓ＝ΔＰｓ2〕に応じた
油圧ポンプ１の流量の増減量ΔＤTを求める演算が行な
われる。また、上記式（３）では、式（２）で求めた増
減量ΔＤTを前回の油圧ポンプ１の目標流量ＤTに加えて
今回の目標流量ＤTとする演算が行なわれる。そして、
上記式（４）では、図４に示す関数関係から、式（１）
で求めたΔＰｓ＝ΔＰｓ2に応じた駆動電流信号ＩLの値
を求める演算が行なわれる。今の場合、図４の関係から
駆動電流信号ＩLの値は、十分に大きいＩ2となる。
以下のとおりである。すなわち、図６の手順ａで示すよ
うに、制御手段１１において、はじめに初期化が行われ
る。次に手順ｂに移り、この制御手段１１に差圧検出手
段７で検出される差圧ΔＰと目標差圧設定手段１２から
出力される信号Ｓが読み込まれる。次に手順ｃに移り、
この制御手段１１で下記の演算を行なう。 ΔＰｓ＝ｆ（ｓ） ……（１） ΔＤT＝ｈ（ΔＰｓ−ΔＰ） ……（２） ＤT＝ＤT＋ΔＤT ……（３） ＩL＝Ｊ（ΔＰｓ） ……（４） ここで、上記式（１）では、図２に示す関数関係から、
目標差圧設定手段１２から出力される信号Ｓの値に応じ
た目標差圧ΔＰｓを求める演算が行なわれる。今、例え
ば信号Ｓの値が図２に示す十分に大きいＳ２であるとす
ると、目標差圧ΔＰｓは図２に示すように十分に大きい
ΔＰｓ2と求められる。また、上記式（２）では、図３
に示す関数関係から、目標差圧ΔＰｓと差圧ΔＰとの差
（ΔＰｓ−ΔＰ）〔今は、ΔＰｓ＝ΔＰｓ2〕に応じた
油圧ポンプ１の流量の増減量ΔＤTを求める演算が行な
われる。また、上記式（３）では、式（２）で求めた増
減量ΔＤTを前回の油圧ポンプ１の目標流量ＤTに加えて
今回の目標流量ＤTとする演算が行なわれる。そして、
上記式（４）では、図４に示す関数関係から、式（１）
で求めたΔＰｓ＝ΔＰｓ2に応じた駆動電流信号ＩLの値
を求める演算が行なわれる。今の場合、図４の関係から
駆動電流信号ＩLの値は、十分に大きいＩ2となる。
【００１４】次に、図６の手順ｄに移り、この制御手段
１１から電磁比例減圧弁１３の駆動部に駆動電流信号Ｉ
L（値Ｉ2）が出力され、流量制御手段２に駆動信号（値
ＤT）が出力される。これにより、流量制御手段２が駆
動し、値ＤTに応じた流量が油圧ポンプ１から吐出する
ように調整される。また、電磁比例減圧弁１３が閉じ方
向に駆動し、吐出管路１４、管路１５によって導かれた
パイロット圧が電磁比例減圧弁１３を介してアンロード
弁８の駆動部に与えられ、これによりアンロード弁８は
十分に閉じ方向に駆動し、その設定圧力ΔＰｒが比較的
高いΔＰｒ2に調整される。図５はアンロード弁８の特
性を示す図、すなわち、アンロード弁８の設定圧力ΔＰ
ｒと、このアンロード弁８を流れる流量Ｑｒとの関係を
示す特性図である。上記の場合は、駆動電流信号Ｉ
L（値Ｉ2）に対応する破線で示す特性線となる。この場
合、油圧ポンプ１の吐出圧力とアクチュエータ５の負荷
圧力ＰLとの差圧ΔＰが目標差圧設定手段１２で設定さ
れた目標差圧ΔＰｓ2となるように油圧ポンプ１の吐出
流量が制御されるとともに、負荷圧力ＰLがリリーフ弁
６の設定圧力Ｐｒ以上となると、油圧ポンプ１の吐出油
はほぼリリーフ弁６の設定圧力Ｐｒよりもアンロード弁
８の設定圧力ΔＰｒ2だけ高い圧力Ｐｒ＋ΔＰｒ2でアン
ロード弁８を通ってタンクに戻る。そして、高圧時の損
失を小さくするために、吐出圧が所定の高圧に至ったと
きには、油圧ポンプ１の吐出流量をカットオフすること
が行なわれる。このため、アンロード弁８の設定圧力Δ
Ｐｒ2が目標差圧ΔＰｓ2よりも大きくなるように、すな
わち、ΔＰｒ2＞ΔＰｓ2の関係を満足するようになって
いる。
１１から電磁比例減圧弁１３の駆動部に駆動電流信号Ｉ
L（値Ｉ2）が出力され、流量制御手段２に駆動信号（値
ＤT）が出力される。これにより、流量制御手段２が駆
動し、値ＤTに応じた流量が油圧ポンプ１から吐出する
ように調整される。また、電磁比例減圧弁１３が閉じ方
向に駆動し、吐出管路１４、管路１５によって導かれた
パイロット圧が電磁比例減圧弁１３を介してアンロード
弁８の駆動部に与えられ、これによりアンロード弁８は
十分に閉じ方向に駆動し、その設定圧力ΔＰｒが比較的
高いΔＰｒ2に調整される。図５はアンロード弁８の特
性を示す図、すなわち、アンロード弁８の設定圧力ΔＰ
ｒと、このアンロード弁８を流れる流量Ｑｒとの関係を
示す特性図である。上記の場合は、駆動電流信号Ｉ
L（値Ｉ2）に対応する破線で示す特性線となる。この場
合、油圧ポンプ１の吐出圧力とアクチュエータ５の負荷
圧力ＰLとの差圧ΔＰが目標差圧設定手段１２で設定さ
れた目標差圧ΔＰｓ2となるように油圧ポンプ１の吐出
流量が制御されるとともに、負荷圧力ＰLがリリーフ弁
６の設定圧力Ｐｒ以上となると、油圧ポンプ１の吐出油
はほぼリリーフ弁６の設定圧力Ｐｒよりもアンロード弁
８の設定圧力ΔＰｒ2だけ高い圧力Ｐｒ＋ΔＰｒ2でアン
ロード弁８を通ってタンクに戻る。そして、高圧時の損
失を小さくするために、吐出圧が所定の高圧に至ったと
きには、油圧ポンプ１の吐出流量をカットオフすること
が行なわれる。このため、アンロード弁８の設定圧力Δ
Ｐｒ2が目標差圧ΔＰｓ2よりも大きくなるように、すな
わち、ΔＰｒ2＞ΔＰｓ2の関係を満足するようになって
いる。
【００１５】このような実施例にあって、目標差圧ΔＰ
ｓを低くすることを考慮して、目標差圧設定手段１２か
ら図２に示す値Ｓ１の信号Ｓが出力されたものとする
と、目標差圧ΔＰｓは図２に示すようにΔＰｓ2よりも
小さいΔＰｓ1と上記式（１）で求められる。このと
き、図４に示す関係からΔＰｓ＝ΔＰｓ1に応じた駆動
電流信号ＩL＝Ｉ1が求められ、制御手段１１から電磁比
例減圧弁１３の駆動部にこの小さな値Ｉ1を有する駆動
電流信号ＩLが出力される。これによりアンロード弁８
は比較的緩やかに閉じ方向に駆動し、その設定圧力ΔＰ
ｒが前述したΔＰｒ2に比べて十分に低いΔＰｒ1に調整
される。このときのアンロード弁８の特性は図５の実線
で示す特性線となる。このようにアンロード弁８の特性
線は、目標差圧設定手段１２で設定される目標差圧ΔＰ
ｓの大きさに応じて、同図５の矢印で示すように適宜平
行移動する。
ｓを低くすることを考慮して、目標差圧設定手段１２か
ら図２に示す値Ｓ１の信号Ｓが出力されたものとする
と、目標差圧ΔＰｓは図２に示すようにΔＰｓ2よりも
小さいΔＰｓ1と上記式（１）で求められる。このと
き、図４に示す関係からΔＰｓ＝ΔＰｓ1に応じた駆動
電流信号ＩL＝Ｉ1が求められ、制御手段１１から電磁比
例減圧弁１３の駆動部にこの小さな値Ｉ1を有する駆動
電流信号ＩLが出力される。これによりアンロード弁８
は比較的緩やかに閉じ方向に駆動し、その設定圧力ΔＰ
ｒが前述したΔＰｒ2に比べて十分に低いΔＰｒ1に調整
される。このときのアンロード弁８の特性は図５の実線
で示す特性線となる。このようにアンロード弁８の特性
線は、目標差圧設定手段１２で設定される目標差圧ΔＰ
ｓの大きさに応じて、同図５の矢印で示すように適宜平
行移動する。
【００１６】以上のように、この実施例では、目標差圧
ΔＰｓが、比較的大きいΔＰｓ2から、このΔＰｓ2より
も小さいΔＰｓ1に下げられたときには、その目標差圧
ΔＰｓ1に応じてアンロード弁８の設定圧力ΔＰｒは、
比較的大きい設定圧力ΔＰｒ2から、この設定圧力ΔＰ
ｒ2よりも小さい設定圧力ΔＰｒ1となるように制御さ
れ、カットオフ時の差圧偏差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）は（Δ
Ｐｓ2−ΔＰｒ2）から（ΔＰｓ1−ΔＰｒ1）となる。な
お、逆に目標差圧ΔＰｓが比較的小さいΔＰｓ1から、
このΔＰｓ1よりも大きいΔＰｓ2に上げられたときに
は、上記と同様にして目標差圧ΔＰｓ2に応じてアンロ
ード弁８の設定圧力ΔＰｒは、比較的小さい設定圧力Δ
Ｐｒ1から、この設定圧力ΔＰｒ1よりも大きい設定圧力
ΔＰｒ2となるように制御され、カットオフ時の差圧偏
差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）は（ΔＰｓ1−ΔＰｒ1）から（Δ
Ｐｓ2−ΔＰｒ2）となる。
ΔＰｓが、比較的大きいΔＰｓ2から、このΔＰｓ2より
も小さいΔＰｓ1に下げられたときには、その目標差圧
ΔＰｓ1に応じてアンロード弁８の設定圧力ΔＰｒは、
比較的大きい設定圧力ΔＰｒ2から、この設定圧力ΔＰ
ｒ2よりも小さい設定圧力ΔＰｒ1となるように制御さ
れ、カットオフ時の差圧偏差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）は（Δ
Ｐｓ2−ΔＰｒ2）から（ΔＰｓ1−ΔＰｒ1）となる。な
お、逆に目標差圧ΔＰｓが比較的小さいΔＰｓ1から、
このΔＰｓ1よりも大きいΔＰｓ2に上げられたときに
は、上記と同様にして目標差圧ΔＰｓ2に応じてアンロ
ード弁８の設定圧力ΔＰｒは、比較的小さい設定圧力Δ
Ｐｒ1から、この設定圧力ΔＰｒ1よりも大きい設定圧力
ΔＰｒ2となるように制御され、カットオフ時の差圧偏
差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）は（ΔＰｓ1−ΔＰｒ1）から（Δ
Ｐｓ2−ΔＰｒ2）となる。
【００１７】いずれにしても、この実施例によればカッ
トオフ時の差圧偏差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）の変化を小さく
することができ、これによりカットオフ時における目標
差圧ΔＰｓの変更に伴うポンプ流量制御量の急変を考慮
する必要がなくなり、すなわち、ポンプ流量制御系の制
御ゲインをカットオフ時の系の安定化のためにあらかじ
め下げておく必要がなくなり、十分に高い制御ゲインに
設定することができ、このように高い制御ゲインを設定
することにより、アクチュエータ５に対する敏速な応答
性を確保することができ、アクチュエータ５を介して行
なわれる作業機の作業能率を向上させることができる。
トオフ時の差圧偏差（ΔＰｓ−ΔＰｒ）の変化を小さく
することができ、これによりカットオフ時における目標
差圧ΔＰｓの変更に伴うポンプ流量制御量の急変を考慮
する必要がなくなり、すなわち、ポンプ流量制御系の制
御ゲインをカットオフ時の系の安定化のためにあらかじ
め下げておく必要がなくなり、十分に高い制御ゲインに
設定することができ、このように高い制御ゲインを設定
することにより、アクチュエータ５に対する敏速な応答
性を確保することができ、アクチュエータ５を介して行
なわれる作業機の作業能率を向上させることができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は以上のように構成してあること
から、目標差圧の変更に対しカットオフ時の安定した流
量制御を確保できるとともに、カットオフ以外の状態に
おけるアクチュエータの駆動に対する良好な応答性を確
保することができ、アクチュエータを介して行なわれる
作業機の作業能率を向上させることができる効果があ
る。
から、目標差圧の変更に対しカットオフ時の安定した流
量制御を確保できるとともに、カットオフ以外の状態に
おけるアクチュエータの駆動に対する良好な応答性を確
保することができ、アクチュエータを介して行なわれる
作業機の作業能率を向上させることができる効果があ
る。
【図１】本発明の油圧作業機の油圧駆動装置の一実施例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図２】図１に示す制御手段で設定される関数関係を示
す図である。
す図である。
【図３】図１に示す制御手段で設定される関数関係を示
す図である。
す図である。
【図４】図１に示す制御手段で設定される関数関係を示
す図である。
す図である。
【図５】図１に示す実施例で得られるアンロード弁の特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図６】図１に示す制御手段でおこなわれる処理の手順
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図７】従来の油圧作業機の油圧駆動装置の一実施例を
示す回路図である。
示す回路図である。
１ 可変容量油圧ポンプ ２ 流量制御手段 ３ チェック弁 ４ 方向制御弁 ５ アクチュエータ ６ リリーフ弁 ７ 差圧検出手段 ８ アンロード弁 ９ パイロツトポンプ １０ パイロットリリーフ弁 １１ 制御手段 １２ 目標差圧設定手段 １３ 電磁比例減圧弁 １４ 吐出管路 １５ 管路
Claims (3)
- 【請求項１】 可変容量油圧ポンプと、この可変容量油
圧ポンプの吐出流量を制御する流量制御手段と、上記可
変容量油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動され
るアクチュエータと、上記可変容量油圧ポンプから上記
アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向
制御弁と、上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と上記ア
クチュエータの負荷圧力との差圧を検出する差圧検出手
段と、上記差圧が所定の圧力以上になると上記可変容量
油圧ポンプの吐出油をタンクに戻すアンロード弁と、上
記差圧の目標値を目標差圧として設定する目標差圧設定
手段と、上記差圧検出手段から出力される信号に応じて
上記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と上記アクチュエー
タの負荷圧力との差圧が上記目標差圧に一致するように
上記流量制御手段に駆動信号を出力する制御手段とを備
えた油圧作業機の油圧駆動装置において、上記目標差圧
設定手段で設定される目標差圧の変更に応じて上記アン
ロード弁の設定圧力を、該目標差圧が小さくなるにした
がって小さくなるように、該目標差圧が大きくなるにし
たがって大きくなるように変更する設定圧力変更手段を
設けたことを特徴とする油圧作業機の油圧駆動装置。 - 【請求項２】 設定圧力変更手段が、アンロード弁の駆
動部に与えられる力を調整する力調整手段であることを
特徴とする請求項１記載の油圧作業機の油圧駆動装置。 - 【請求項３】 力調整手段が、油圧源と、この油圧源と
アンロード弁の駆動部との間に設けた電磁比例減圧弁
と、目標差圧設定手段で設定される目標差圧の大きさに
応じた駆動信号を上記電磁比例減圧弁の駆動部に出力す
る制御手段とを含むことを特徴とする請求項２記載の油
圧作業機の油圧駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04005935A JP3104809B2 (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 油圧作業機の油圧駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04005935A JP3104809B2 (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 油圧作業機の油圧駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187411A JPH05187411A (ja) | 1993-07-27 |
| JP3104809B2 true JP3104809B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=11624760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04005935A Expired - Fee Related JP3104809B2 (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 油圧作業機の油圧駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104809B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998022717A1 (fr) * | 1996-11-21 | 1998-05-28 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Dispositif d'entrainement hydraulique |
| JP3647625B2 (ja) * | 1996-11-21 | 2005-05-18 | 日立建機株式会社 | 油圧駆動装置 |
| US6334308B1 (en) * | 1998-03-04 | 2002-01-01 | Komatsu Ltd. | Pressure compensating valve, unloading pressure control valve and hydraulically operated device |
| JP4671408B2 (ja) * | 2005-04-12 | 2011-04-20 | 株式会社小松製作所 | アンロード弁が設けられた油圧回路 |
| JP5089973B2 (ja) * | 2006-07-21 | 2012-12-05 | キャタピラー エス エー アール エル | 作業機械のポンプ制御方法 |
| DE102009010483B4 (de) | 2009-02-25 | 2019-10-17 | Linde Hydraulics Gmbh & Co. Kg | Regelventileinrichtung eines hydrostatischen Antriebssystems |
| EP3591239B1 (en) | 2018-03-28 | 2022-01-12 | Hitachi Construction Machinery Tierra Co., Ltd. | Hydraulic drive device for construction machine |
| JP6940447B2 (ja) * | 2018-03-28 | 2021-09-29 | 株式会社日立建機ティエラ | 建設機械の油圧駆動装置 |
| JP2024052002A (ja) * | 2022-09-30 | 2024-04-11 | カヤバ株式会社 | 流体圧機器 |
-
1992
- 1992-01-16 JP JP04005935A patent/JP3104809B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05187411A (ja) | 1993-07-27 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |