JP3113547B2 - Hydraulic control circuit - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械などの作
業機械における負荷圧・分流補償型の油圧制御回路に関
するものである。The present invention relates to relates to a hydraulic control circuits of the load pressure-shunt-compensated in a working machine such as a construction machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３に従来の油圧ショベルにおけるロー
ドセンシング制御回路の一例を示す。この図３におい
て、可変容量形の油圧ポンプ１から引出された吐出ライ
ンにポンプ吐出圧設定用のメインリリーフ弁３が設けら
れ、この吐出ラインから分岐された各ラインに複数のア
クチュエータ４，５に対応する複数の方向切換弁６，７
が並列に配置されている。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows an example of a load sensing control circuit in a conventional hydraulic shovel. In FIG. 3, a main relief valve 3 for setting a pump discharge pressure is provided on a discharge line drawn from a variable displacement hydraulic pump 1, and a plurality of actuators 4, 5 are provided on each line branched from the discharge line. Corresponding directional valves 6,7
Are arranged in parallel.
【０００３】この方向切換弁６，７は、単に方向切換を
行うだけでなく、スプールのストロークに比例して流量
を制御する機能を備えた比例式流量方向切換弁である。The directional control valves 6 and 7 are proportional type flow directional control valves having a function of controlling a flow rate in proportion to a stroke of a spool as well as simply performing a direction change.
【０００４】また、方向切換弁６，７の上流側であっ
て、方向切換弁６，７の供給ポート6p，7pと油圧ポンプ
１との間にそれぞれ圧力補償弁（ＰＣ補償弁）８，９が
配置されている。Further, pressure compensating valves (PC compensating valves) 8, 9 are provided upstream of the directional control valves 6, 7 and between the supply ports 6p, 7p of the directional control valves 6, 7 and the hydraulic pump 1, respectively. Is arranged.
【０００５】圧力補償弁８，９の一端側のパイロットポ
ート8p，9pに方向切換弁６，７の供給ポート6p，7pの圧
を加え、圧力補償弁８，９の他端側のパイロットポート
8c，9cに方向切換弁６，７の出力ポート6c，7cの圧（負
荷圧）を加えることにより、方向切換弁６，７の供給側
絞り6t，7tの前後差圧ΔＰＶ が圧力補償弁８，９の閉
じ方向に作用する。The pressure of the supply ports 6p, 7p of the directional control valves 6, 7 is applied to the pilot ports 8p, 9p at one end of the pressure compensating valves 8, 9, and the pilot ports at the other end of the pressure compensating valves 8, 9 are applied.
8c, the output port 6c of the directional control valve 6 to 9c, by adding pressure of 7c (load pressure), 6t stop the supply side of the directional control valve 6, the differential pressure [Delta] P V pressure compensating valve 7t It acts in the closing direction of 8,9.
【０００６】この差圧ΔＰＶ に基づく力が圧力補償弁
８，９のバネ15，16と釣合い、方向切換弁の前後差圧Δ
ＰＶ が所定値に保たれる。[0006] force based on the differential pressure [Delta] P V is the balancing spring 15, 16 of the pressure compensating valve 8, 9, the differential pressure across the directional control valve Δ
P V is maintained at a predetermined value.
【０００７】方向切換弁６，７の出力ポート6c，7cの負
荷圧よりシャトル弁12を通じて最高負荷圧ＰＬｍａｘを
取出し、これを油圧ポンプ１のレギュレータ２に導く。
油圧ポンプ１は、最高負荷圧ＰＬｍａｘに付加圧（通常
１０〜２０kg／cm２ 程度）を加えた吐出圧になるよう
にロードセンシング制御されながら、馬力制御・圧力−
流量特性にしたがって作動する。The maximum load pressure PLmax is taken out from the load pressures of the output ports 6c, 7c of the directional control valves 6, 7 through the shuttle valve 12 and guided to the regulator 2 of the hydraulic pump 1.
The hydraulic pump 1 performs horsepower control and pressure-while performing load sensing control so as to have a discharge pressure obtained by adding an additional pressure (normally about 10 to 20 kg / cm 2 ) to the maximum load pressure P Lmax.
Operates according to flow characteristics.
【０００８】かくして、アクチュエータ４，５の作業時
の負荷圧力の如何にかかわらず、圧力補償弁８，９の流
量調整作用により、油圧ポンプ１の吐出圧と各負荷圧と
の間で方向切換弁６，７の前後差圧ΔＰＶ を或る所定
値に保ち、各操作弁10，11の操作量に応じた油量をアク
チュエータ４，５に送るようにしている。Thus, irrespective of the load pressure during the operation of the actuators 4, 5, the directional control valve is switched between the discharge pressure of the hydraulic pump 1 and each load pressure by the flow rate adjusting action of the pressure compensating valves 8, 9. the differential pressure [Delta] P V of 6,7 keeping a certain predetermined value, and to send a quantity of oil corresponding to the operation amount of the operation valves 10, 11 to the actuator 4,5.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】この従来の制御回路で
は、方向切換弁６，７の前後差圧ΔＰＶ が一定に保た
れるので、作業パターンによって各アクチュエータ４，
５毎に負荷圧条件が異なると、油圧ポンプから吐出され
た作動油の各アクチュエータ４，５に対する流量配分の
比率が適切でなくなるという問題がある。[Problems that the Invention is to Solve In the conventional control circuit, since the differential pressure [Delta] P V of the directional control valve 6 is kept constant, the actuator 4 by the work pattern,
If the load pressure conditions are different for every 5, there is a problem that the ratio of the flow distribution of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to each of the actuators 4 and 5 becomes inappropriate.
【００１０】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、ロードセンシング制御回路において、種々の作業
パターンにおける、いかなる負荷圧の条件の下でも、複
数のアクチュエータに対する望ましい流量配分を実現で
きる負荷圧・分流補償型の油圧制御回路を提供すること
を目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and a load sensing control circuit capable of realizing a desired flow distribution to a plurality of actuators in various work patterns under any load pressure condition. it is an object to provide a hydraulic control circuits of pressure-shunt compensated.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、油圧ポンプから並列に配置された複数のアクチュ
エータに流量を配分するため、各アクチュエータ毎に配
列された、方向切換弁およびこの方向切換弁の供給側絞
りの前後差圧を調整する圧力補償弁により、ロードセン
シング制御を行う油圧制御回路において、各方向切換弁
の供給側絞りの前後差圧を検出する差圧センサと、この
差圧センサにより検出した差圧信号に基づき圧力補償弁
を制御するコントローラとを具備した構成である。コン
トローラは、各アクチュエータが単動または連動して行
う作業パターン毎に圧力補償弁を制御することにより、
作業に適合する各アクチュエータへの流量配分が得られ
るように各方向切換弁間の差圧比率を制御する。According to the first aspect of the present invention, there is provided a directional switching valve arranged for each actuator for distributing a flow rate from a hydraulic pump to a plurality of actuators arranged in parallel. In a hydraulic control circuit that performs load sensing control by a pressure compensating valve that adjusts the pressure difference between the supply side throttles of the directional control valves, a differential pressure sensor that detects the pressure difference before and after the supply side throttles of each directional control valve, A controller that controls the pressure compensating valve based on the differential pressure signal detected by the differential pressure sensor. The controller controls the pressure compensating valve for each work pattern performed by each actuator in a single action or in conjunction with each other,
The differential pressure ratio between the directional control valves is controlled so that a flow rate distribution to each actuator suitable for the operation is obtained.
【００１２】すなわち、建設機械などのロードセンシン
グ制御回路において、アクチュエータ操作用の各方向切
換弁の供給側絞りの前後差圧を差圧センサによって検出
し、各作業パターン毎に定めた、連動する各方向切換弁
間の前後差圧の配分比率に基づいて、コントローラより
各方向切換弁の圧力補償弁を制御する電磁比例弁に信号
を送り、各方向切換弁の前後差圧を制御することによ
り、各作業パターンにおける、いかなる負荷圧の条件の
下でも、アクチュエータへの望ましい流量配分を実現す
る。That is, in a load sensing control circuit of a construction machine or the like, a differential pressure sensor is used to detect a differential pressure across a supply-side throttle of each directional control valve for operating an actuator by a differential pressure sensor. Based on the distribution ratio of the pressure difference between the directional control valves, a signal is sent from the controller to the electromagnetic proportional valve that controls the pressure compensating valve of each directional control valve, and by controlling the differential pressure across the directional control valves, A desired flow distribution to the actuator is realized under any load pressure condition in each work pattern.
【００１３】請求項２に記載された発明は、油圧ポンプ
と複数のアクチュエータとの間に設けられ操作弁により
切換えられる方向切換弁と、この方向切換弁の上流側に
設けられた圧力補償弁により各アクチュエータに操作量
に応じた作動油を供給する建設機械用の油圧制御回路に
おいて、操作弁と方向切換弁との間に設けられ方向切換
弁に対するパイロット圧を検出して検出信号を出力する
圧力検出器と、各方向切換弁の供給側と負荷側との差圧
を検出して検出信号を出力する差圧センサと、前記圧力
補償弁に対するパイロットポンプからのパイロット圧供
給油路に設けられ圧力補償弁に対するパイロット圧を制
御する電磁比例弁と、前記圧力検出器からの検出信号を
受信して作業の種別を判断し、その種別毎に記憶されて
いる各方向切換弁の目標差圧と前記差圧センサにより検
出された差圧との偏差を求め、この偏差を修正する制御
信号を前記電磁比例弁に送信するコントローラとを具備
した構成である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a directional control valve provided between a hydraulic pump and a plurality of actuators and switched by an operation valve, and a pressure compensating valve provided upstream of the directional control valve. In a hydraulic control circuit for a construction machine that supplies hydraulic oil in accordance with an operation amount to each actuator, a pressure provided between an operation valve and a direction switching valve for detecting a pilot pressure for the direction switching valve and outputting a detection signal. A detector, a differential pressure sensor for detecting a differential pressure between a supply side and a load side of each directional control valve and outputting a detection signal, and a pressure provided in a pilot pressure supply oil passage from a pilot pump to the pressure compensating valve. An electromagnetic proportional valve that controls a pilot pressure for the compensating valve; and a direction switching valve that receives a detection signal from the pressure detector to determine a type of operation and is stored for each type. A deviation between the detected differential pressure by the differential pressure sensor and the target differential pressure, a structure provided with the controller for transmitting a control signal to correct the deviation to the proportional solenoid valve.
【００１４】そして、操作弁と方向切換弁との間に設け
られた圧力検出器により方向切換弁に対するパイロット
圧を検出する。各方向切換弁の供給側と負荷側との前後
差圧を差圧センサにより検出する。コントローラは、圧
力検出器からの検出信号により作業パターンの種別を判
断し、記憶部にて作業パターンの種別毎に記憶されてい
る各方向切換弁の目標差圧と、差圧センサにて検出した
方向切換弁の前後差圧との偏差を求め、この偏差をなく
すための制御信号を電磁比例弁に出力する。電磁比例弁
は、圧力補償弁に対するパイロット圧を制御すること
で、各アクチュエータに対応する各方向切換弁の前後差
圧をそれぞれ目標差圧に変更する。Then, a pilot pressure applied to the direction switching valve is detected by a pressure detector provided between the operation valve and the direction switching valve. A differential pressure between the supply side and the load side of each directional control valve is detected by a differential pressure sensor. The controller determines the type of the work pattern based on the detection signal from the pressure detector, and detects the target differential pressure of each directional control valve stored for each type of the work pattern in the storage unit and the differential pressure sensor. A deviation from the pressure difference between the front and rear of the direction switching valve is obtained, and a control signal for eliminating the deviation is output to the electromagnetic proportional valve. The electromagnetic proportional valve changes the pressure difference before and after each directional control valve corresponding to each actuator to the target differential pressure by controlling the pilot pressure for the pressure compensating valve.
【００１５】請求項３に記載された発明は、請求項２記
載の建設機械用の油圧制御回路において、複数の方向切
換弁と油圧ポンプのレギュレータとの間に、複数の方向
切換弁の負荷圧のなかから最高負荷圧を取出すためのシ
ャトル弁を設けたものであり、最高負荷圧を油圧ポンプ
のレギュレータにフィードバックすることにより油圧ポ
ンプの吐出量を制限する。すなわち、ロードセンシング
（負荷圧感応）制御を行う。前記シャトル弁は、方向切
換弁の総数より一つ少ない個数をトーナメント形に接続
する。According to a third aspect of the present invention, in the hydraulic control circuit for a construction machine according to the second aspect , the load pressure of the plurality of directional control valves is provided between the plurality of directional control valves and the regulator of the hydraulic pump. A shuttle valve for extracting the maximum load pressure from the inside is provided, and the discharge amount of the hydraulic pump is limited by feeding back the maximum load pressure to the regulator of the hydraulic pump. That is, load sensing (load pressure response) control is performed. The shuttle valve connects one less than the total number of directional control valves in a tournament form.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
および図２を参照しながら詳細に説明する。なお、図３
に示された従来例と同様の部分には同一符号を付して、
その説明を省略する場合もある。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
This will be described in detail with reference to FIG. Note that FIG.
The same reference numerals are given to the same parts as the conventional example shown in FIG.
The description may be omitted.
【００１７】油圧ポンプ１と複数のアクチュエータ４，
５との間に、操作弁10，11により切換えられる方向切換
弁６，７を各アクチュエータ４，５毎に設ける。これら
の方向切換弁６，７により、可変容量型の油圧ポンプ１
から並列に配置された複数のアクチュエータ４，５に流
量を配分する。The hydraulic pump 1 and the plurality of actuators 4
5, direction switching valves 6 and 7 that are switched by operating valves 10 and 11 are provided for each of the actuators 4 and 5. The directional control valves 6 and 7 enable the variable displacement hydraulic pump 1
From the plurality of actuators 4 and 5 arranged in parallel.
【００１８】油圧ポンプ１と方向切換弁６，７との間、
すなわち方向切換弁６，７の上流側に方向切換弁６，７
の供給側絞り6t，7tの前後差圧ΔＰＬ を調整するため
の圧力補償弁13，14を設け、この圧力補償弁13，14によ
り各アクチュエータ４，５に操作量に応じた作動油を供
給する。Between the hydraulic pump 1 and the directional control valves 6 and 7,
That is, the direction switching valves 6 and 7 are provided upstream of the direction switching valves 6 and 7.
Supply side throttle 6t of the pressure compensating valve 13 for adjusting the differential pressure [Delta] P L of 7t provided, supplying hydraulic fluid corresponding to the operation amount by the pressure compensating valves 13, 14 to each actuator 4, 5 I do.
【００１９】複数の方向切換弁６，７の負荷圧検出ライ
ン6L，7Lと、油圧ポンプ１のレギュレータ２との間に、
複数の方向切換弁６，７の負荷圧のなかから最高負荷圧
を取出すためのシャトル弁12を設ける。Between the load pressure detection lines 6L, 7L of the plurality of directional control valves 6, 7 and the regulator 2 of the hydraulic pump 1,
A shuttle valve 12 for extracting the maximum load pressure from the load pressures of the plurality of directional control valves 6 and 7 is provided.
【００２０】このシャトル弁12を介して、最高負荷圧を
油圧ポンプ１のレギュレータ２にフィードバックするこ
とにより油圧ポンプ１の吐出量を制限する、すなわち最
高負荷圧が大きいほどポンプ吐出量を少なく制御するロ
ードセンシング制御回路を設ける。このシャトル弁12
は、方向切換弁の総数より一つ少ない個数をトーナメン
ト形式で接続する。The maximum load pressure is fed back to the regulator 2 of the hydraulic pump 1 via the shuttle valve 12 to limit the discharge amount of the hydraulic pump 1, that is, the pump discharge amount is controlled to decrease as the maximum load pressure increases. Provide a load sensing control circuit. This shuttle valve 12
Connects one less than the total number of directional control valves in a tournament format.
【００２１】操作弁10，11と方向切換弁６，７との間
に、方向切換弁６，７に対するパイロット圧を検出して
検出信号を出力する圧力検出器21，22，23，24を設け
る。Pressure detectors 21, 22, 23 and 24 are provided between the operation valves 10 and 11 and the direction switching valves 6 and 7, which detect a pilot pressure for the direction switching valves 6 and 7 and output detection signals. .
【００２２】各方向切換弁６，７の供給側と負荷側との
差圧、すなわち、各方向切換弁６，７の供給側絞り6t，
7tの前後差圧ΔＰＬ を検出して検出信号を出力する差
圧センサ２５，２６を、各方向切換弁６，７にそれぞれ
取付ける。The differential pressure between the supply side and the load side of each of the directional control valves 6 and 7, that is, the supply-side restrictors 6 t and 6 t and
A differential pressure sensor 25 that outputs a detection signal by detecting a differential pressure [Delta] P L of 7t, attached to each directional control valve 6,7.
【００２３】圧力補償弁13，14に対しパイロットポンプ
19よりパイロット油を供給するパイロット油路に、圧力
補償弁13，14に対するパイロット圧を制御する電磁比例
弁27，28を設ける。A pilot pump for the pressure compensating valves 13 and 14
Electromagnetic proportional valves 27 and 28 for controlling pilot pressure for pressure compensating valves 13 and 14 are provided in a pilot oil passage for supplying pilot oil from 19.
【００２４】前記圧力検出器21，22，23，24および差圧
センサ25，26からの検出信号を受信して作業の種別を判
断し、その種別毎に記憶されている各方向切換弁６，７
の目標差圧ΔＰT と検出された差圧ΔＰＬ との偏差
を求め、この偏差を修正する制御信号を前記電磁比例弁
27，28に送信するコントローラ20を設ける。The type of work is determined by receiving detection signals from the pressure detectors 21, 22, 23, 24 and the differential pressure sensors 25, 26, and the directional control valves 6, 6, which are stored for each type. 7
Of a deviation between the target differential pressure [Delta] P T and the detected differential pressure [Delta] P L, a control signal for correcting the deviation the proportional solenoid valve
A controller 20 for transmitting to 27 and 28 is provided.
【００２５】このコントローラ20は、差圧センサ25，26
により検出した差圧信号に基づき、各アクチュエータ
４，５が単動または連動して行う作業パターン毎に、作
業に適合する望ましい各アクチュエータ４，５への流量
配分になる各方向切換弁６，７間の差圧比率を得るよ
う、電磁比例弁27，28を介して圧力補償弁13，14を制御
する。The controller 20 includes differential pressure sensors 25 and 26
Each of the directional control valves 6 and 7, which distributes the flow rate to the desired actuators 4 and 5 suitable for the work, for each work pattern performed by the actuators 4 and 5 in single action or in conjunction with each other based on the differential pressure signal detected by The pressure compensating valves 13 and 14 are controlled via the electromagnetic proportional valves 27 and 28 so as to obtain the differential pressure ratio between them.
【００２６】次に、この図１に示された回路の作用を説
明する。Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described.
【００２７】単動または連動するアクチュエータ４，５
の各方向切換弁６，７の供給側絞り6t，7tの前後差圧Δ
ＰＬ を差圧センサ25，26により検出し、この検出値を
コントローラ20に送る。Single-acting or interlocking actuators 4, 5
Differential pressure Δ between the supply-side throttles 6t, 7t of the directional valves 6, 7
The P L detected by the differential pressure sensor 25 and sends the detected value to the controller 20.
【００２８】操作弁10，11の方向切換弁６，７にかかる
パイロット油圧を圧力検出器21，22，23，24により検出
し、電気信号に変換した検出信号データをコントローラ
20の記憶部に送り、上記検出信号データよりコントロー
ラ20によって、機械（油圧ショベルなど）のワークモー
ド、作業パターンの種別を判断する。The pilot oil pressure applied to the directional control valves 6 and 7 of the operation valves 10 and 11 is detected by pressure detectors 21, 22, 23 and 24, and the detected signal data converted into electric signals is transmitted to a controller.
The work mode and the type of work pattern of the machine (such as a hydraulic shovel) are determined by the controller 20 based on the detection signal data.
【００２９】コントローラ20の記憶部には、予め機械の
作業パターン毎に作業の効率、アクチュエータ４，５の
連動性の上から有利な、油圧ポンプ１より吐出された油
量の各アクチュエータ４，５への配分比率を定め、これ
にしたがって各方向切換弁６，７での差圧比率を定め、
これらに基づいた各方向切換弁６，７の目標差圧ΔＰ
T がデータとして格納されている。The storage unit of the controller 20 stores in advance each of the actuators 4 and 5 of the amount of oil discharged from the hydraulic pump 1 which is advantageous in terms of work efficiency and interlocking of the actuators 4 and 5 for each machine operation pattern. And the differential pressure ratio at each of the directional control valves 6 and 7 is determined accordingly.
Based on these, the target differential pressure ΔP of each of the directional control valves 6 and 7
T is stored as data.
【００３０】コントローラ20の演算部では、各方向切換
弁６，７の前後差圧ΔＰＬ の検出値と目標差圧ΔＰ
T とから差圧偏差ΔＰＤ を演算し、コントローラ20
の出力部より、各方向切換弁６，７における差圧偏差Δ
ＰＤ がゼロになるようなフィードバック制御信号を各
方向切換弁６，７に対応する電磁比例弁27，28に出力
し、この信号に基づいてパイロット油圧を圧力補償弁1
3，14の一端に加え、反対側に設けられたバネ17，18と
の釣合い位置により、圧力補償弁13，14の開度を制御す
る。[0030] In the arithmetic unit of the controller 20, the detection value and the target differential pressure [Delta] P of the differential pressure [Delta] P L of the directional control valve 6, 7
Calculates the difference pressure deviation [Delta] P D from T, the controller 20
From the output part of the differential pressure deviation Δ in each of the directional control valves 6 and 7
A feedback control signal such as P D becomes zero and the output to the electromagnetic proportional valves 27 and 28 corresponding to each directional control valve 6, the pressure compensating valve 1 pilot hydraulic pressure based on the signal
The degree of opening of the pressure compensating valves 13 and 14 is controlled by the position of equilibrium with the springs 17 and 18 provided on the opposite side in addition to one ends of the valves 3 and 14.
【００３１】かくして、各アクチュエータ４，５の方向
切換弁６，７での前後差圧ΔＰＬがその時の作業パター
ンのもとで、作業能率および複合操作の上から望ましい
目標差圧ΔＰT に保たれるように制御され、各アクチ
ュエータ４，５の負荷圧の如何にかかわらず、各方向切
換弁６，７への流入油量が圧力補償弁13，14により調整
され、各方向切換弁６，７の操作量に応じた油量、すな
わちアクチュエータ速度が得られる。[0031] Thus, under the working pattern of the differential pressure [Delta] P L is at that time in the directional control valve 6, 7 of each actuator 4 and 5, the working efficiency and the coercive the desired target differential pressure [Delta] P T from the top of the combined operation The amount of oil flowing into each of the directional control valves 6 and 7 is adjusted by the pressure compensating valves 13 and 14 irrespective of the load pressure of each of the actuators 4 and 5. The amount of oil corresponding to the operation amount of 7, that is, the actuator speed is obtained.
【００３２】次に、この作用を図２に示されたブロック
図に沿って説明する。Next, this operation will be described with reference to the block diagram shown in FIG.
【００３３】各方向切換弁６，７の供給側絞り6t，7tの
前後差圧ΔＰＬ を差圧センサ25，26により検出し、こ
れらの検出値をコントローラ20に送る。[0033] detected by the differential pressure sensor 25 and 26 6t, the differential pressure [Delta] P L of 7t stop the supply side of the directional control valve 6, and sends these calculated values to the controller 20.
【００３４】同時に、操作弁10，11の方向切換弁６，７
にかかるパイロット油圧を圧力検出器21，22，23，24に
よって検出し、電気信号に変換した検出信号をコントロ
ーラ20に送る。At the same time, the directional control valves 6, 7 of the operating valves 10, 11
Is detected by the pressure detectors 21, 22, 23, and 24, and a detection signal converted into an electric signal is sent to the controller 20.
【００３５】コントローラ20では、圧力検出器21，22，
23，24から得られた信号に基づき、機械（油圧ショベル
など）のワークモード、作業パターンの種別を判断す
る。In the controller 20, the pressure detectors 21, 22,
Based on the signals obtained from 23 and 24, the work mode of the machine (such as a hydraulic shovel) and the type of work pattern are determined.
【００３６】コントローラ20の記憶部には、予め機械の
作業パターン毎に、単動または連動するアクチュエータ
４，５に対して油圧ポンプ吐出流量の望ましい配分比率
を定め、この流量配分比率を実現するための各方向切換
弁６，７での所定の目標差圧ΔＰT のデータが格納さ
れている。In the storage unit of the controller 20, a desirable distribution ratio of the hydraulic pump discharge flow rate to the single-acting or interlocking actuators 4 and 5 is determined in advance for each working pattern of the machine, and this flow distribution ratio is realized. data of a predetermined target differential pressure [Delta] P T are stored in each directional control valve 6, 7.
【００３７】コントローラ20の演算部では、同時に作動
する複数のアクチュエータ４，５の各方向切換弁６，７
の前後差圧ΔＰＬ の検出値と、前記目標差圧ΔＰT
との間の差圧偏差ΔＰＤ を演算する。In the arithmetic section of the controller 20, each of the directional control valves 6, 7 of a plurality of actuators 4, 5 operating simultaneously.
The detected value of the differential pressure [Delta] P L of the target differential pressure [Delta] P T
Calculating a difference between pressure deviation [Delta] P D between.
【００３８】コントローラ20の出力部より、この差圧偏
差ΔＰＤ をゼロにするフィードバック制御信号を各方
向切換弁６，７に対応する電磁比例弁27，28に送り、こ
の電磁比例弁27，28でパイロット油圧に変換して圧力補
償弁13，14の一端に加える。[0038] from the output portion of the controller 20 sends a feedback control signal to the differential pressure deviation [Delta] P D to zero electromagnetic proportional valves 27 and 28 corresponding to each directional control valve 6, the electromagnetic proportional valves 27 and 28 The pressure is converted to pilot pressure and applied to one end of the pressure compensating valves 13 and 14.
【００３９】これにより、各方向切換弁６，７での現実
の前後差圧ΔＰＬ が所定の目標差圧ΔＰT に近付く
ようにフィードバック制御され、各方向切換弁６，７へ
の流入油量が圧力補償弁13，14により調整される。[0039] Thus, the differential pressure [Delta] P L reality in each directional control valve 6, 7 is feedback controlled so as to approach a predetermined target differential pressure [Delta] P T, the inflow oil quantity of each directional control valve 6, 7 Is adjusted by the pressure compensating valves 13 and 14.
【００４０】上述のことより、以下の効果が得られる。From the above, the following effects can be obtained.
【００４１】（１）コントローラ20によって各方向切換
弁６，７の前後差圧の目標値（目標差圧ΔＰT ）を自
由に変更でき、機械の作業能率、複合動作の上で、各方
向切換弁６，７への望ましい流量配分が容易に得られ
る。(1) The controller 20 can freely change the target value (target differential pressure ΔP T ) of the pressure difference between the front and rear of each of the directional control valves 6 and 7, and can switch the respective directions based on the working efficiency of the machine and the combined operation. The desired flow distribution to the valves 6, 7 is easily obtained.
【００４２】（２）差圧センサ25，26によって方向切換
弁６，７の前後差圧ΔＰＬ を検出し、圧力補償弁13，
14の制御に用いるので、圧力補償弁13，14の制御機構を
簡単に構成できる。[0042] (2) detects the differential pressure [Delta] P L of the directional control valve 6, 7 by the differential pressure sensor 25, the pressure compensating valve 13,
Since it is used for the control of 14, the control mechanism of the pressure compensating valves 13 and 14 can be easily configured.
【００４３】最後に、図１に示されていない実施形態の
変形例を説明する。Finally, a modified example of the embodiment not shown in FIG. 1 will be described.
【００４４】方向切換弁６と圧力補償弁13は、また方向
切換弁７と圧力補償弁14は、それぞれ別体に構成しても
良いが、一つのボディ内で一体に構成しても良い。The direction switching valve 6 and the pressure compensating valve 13 and the direction switching valve 7 and the pressure compensating valve 14 may be formed separately, but may be formed integrally in one body.
【００４５】さらに、方向切換弁６，７および圧力補償
弁13，14は、油圧パイロット操作形を図１に示して説明
したが、電気入力信号により比例ソレノイドを作動させ
て開度調整操作力を発生させるものや、オン・オフ作動
形ソレノイド弁をパルス幅変調駆動させて比例推力を発
生させて弁の操作ストロークを調整するものでも良い。Further, the directional control valves 6, 7 and the pressure compensating valves 13, 14 have been described with reference to the hydraulic pilot operation type shown in FIG. 1, but the proportional solenoid is operated by an electric input signal to increase the opening adjustment operation force. It may be a generator that generates a pulse or a pulse width-modulated drive of an on / off operation type solenoid valve to generate a proportional thrust and adjust the operation stroke of the valve.
【００４６】このような電気入力信号式の場合は、操作
弁10，11が電気的な操作器となり、また方向切換弁６，
７への電気入力信号を圧力検出器21，22，23，24を利用
せずに直接検出してコントローラ20へ送ることができ、
さらに、図１に示されたパイロットポンプ19や電磁比例
弁27，28が不要となる。In the case of such an electric input signal type, the operation valves 10 and 11 become electric operation devices, and the direction switching valves 6 and
7 can be directly detected and sent to the controller 20 without using the pressure detectors 21, 22, 23, 24,
Further, the pilot pump 19 and the electromagnetic proportional valves 27 and 28 shown in FIG. 1 are not required.
【００４７】請求項１に記載された発明は、このような
点を考慮したものであり、請求項２に記載された圧力検
出器、電磁比例弁などを必ずしも含まない。The invention described in claim 1 takes such points into consideration, and does not necessarily include the pressure detector, the electromagnetic proportional valve, and the like described in claim 2 .
【００４８】[0048]
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、コントロ
ーラによって各方向切換弁の前後差圧の目標値を自由に
変更して、機械の作業能率、複合動作の上で、各方向切
換弁への望ましい流量配分を容易に得ることができる負
荷圧・分流補償型の油圧制御回路を提供できる。また、
差圧センサによって方向切換弁の前後差圧を検出し、圧
力補償弁の制御に用いるので、圧力補償弁の制御機構を
簡単に構成できる。According to the first aspect of the present invention, the target value of the differential pressure across the directional control valves can be freely changed by the controller, and the directional control valves can be improved in terms of the working efficiency and the combined operation of the machine. And a load-pressure / diversion-compensation-type hydraulic control circuit capable of easily obtaining a desired flow rate distribution to the hydraulic pump. Also,
Since the differential pressure sensor detects the differential pressure across the directional control valve and uses it to control the pressure compensating valve, the control mechanism of the pressure compensating valve can be simply configured.
【００４９】請求項２記載の発明によれば、操作弁と方
向切換弁との間に設けられた圧力検出器により機械の作
業パターンに関するデータを検出し、コントローラにて
各作業パターン毎に予め定められたポンプ吐出流量の理
想的な配分比率を実現する目標差圧と、差圧センサによ
って得られた各方向切換弁の前後差圧との偏差を演算
し、コントローラより出力された制御信号により電磁比
例弁を介して各圧力補償弁を制御することにより、対応
する各方向切換弁の前後差圧を各種の作業パターンに応
じて自動的に目標差圧へと設定変更することで、各アク
チュエータへの望ましい流量配分を実現することができ
る。According to the second aspect of the present invention, data relating to the work pattern of the machine is detected by the pressure detector provided between the operation valve and the direction switching valve, and the controller determines in advance for each work pattern. Calculates the difference between the target differential pressure that achieves the ideal distribution ratio of the pump discharge flow rate and the differential pressure before and after each directional control valve obtained by the differential pressure sensor. By controlling each pressure compensating valve through a proportional valve, the differential pressure before and after each corresponding directional control valve is automatically changed to the target differential pressure according to various work patterns, so that each actuator can be controlled. Desired flow distribution can be realized.
【００５０】請求項３記載の発明によれば、複数の方向
切換弁と油圧ポンプのレギュレータとの間に、複数の方
向切換弁の負荷圧のなかから最高負荷圧を取出すための
シャトル弁を設け、最高負荷圧を油圧ポンプのレギュレ
ータにフィードバックすることにより油圧ポンプの吐出
量を制限するから、個々のアクチュエータへの望ましい
流量配分を実現しつつ、最高負荷圧のアクチュエータを
基準にして油圧ポンプのロードセンシング制御を確保で
きる。According to the third aspect of the present invention, a shuttle valve is provided between the plurality of directional control valves and the regulator of the hydraulic pump for extracting the maximum load pressure from the load pressures of the plurality of directional control valves. Since the maximum pumping pressure is fed back to the hydraulic pump regulator to limit the discharge rate of the hydraulic pump, it is possible to achieve the desired flow distribution to the individual actuators and load the hydraulic pump based on the actuator with the highest load pressure. Sensing control can be secured.
【図１】本発明に係る油圧制御回路の一例を示す回路図
である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a hydraulic control circuit according to the present invention.
【図２】同上回路の油圧制御方法の一例を示すブロック
図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a hydraulic control method of the above circuit .
【図３】従来の油圧制御回路を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional hydraulic control circuit.
１ 油圧ポンプ ２ レギュレータ ４，５ アクチュエータ ６，７ 方向切換弁 10，11 操作弁 12 シャトル弁 13，14 圧力補償弁 20 コントローラ 21〜24 圧力検出器 25，26 差圧センサ 27，28 電磁比例弁 1 Hydraulic pump 2 Regulator 4, 5 Actuator 6, 7 Directional switching valve 10, 11 Operating valve 12 Shuttle valve 13, 14 Pressure compensating valve 20 Controller 21 to 24 Pressure detector 25, 26 Differential pressure sensor 27, 28 Electromagnetic proportional valve
Claims (3)
アクチュエータに流量を配分するため、各アクチュエー
タ毎に配列された、方向切換弁およびこの方向切換弁の
供給側絞りの前後差圧を調整する圧力補償弁により、ロ
ードセンシング制御を行う油圧制御回路において、 各方向切換弁の供給側絞りの前後差圧を検出する差圧セ
ンサと、 この差圧センサにより検出した差圧信号に基づき、各ア
クチュエータが単動または連動して行う作業パターン毎
に、作業に適合する各アクチュエータへの流量配分にな
る各方向切換弁間の差圧比率を得るよう、圧力補償弁を
制御するコントローラとを具備したことを特徴とする油
圧制御回路。In order to distribute the flow rate from a hydraulic pump to a plurality of actuators arranged in parallel, a differential pressure between a direction switching valve and a supply-side throttle of the direction switching valve arranged for each actuator is adjusted. In a hydraulic control circuit that performs load sensing control using a pressure compensating valve, a differential pressure sensor that detects a differential pressure across a supply-side throttle of each directional control valve, and each actuator based on a differential pressure signal detected by the differential pressure sensor A controller for controlling a pressure compensating valve so as to obtain a differential pressure ratio between the respective directional control valves, which is a flow distribution to each actuator adapted to the work, for each work pattern performed in a single action or in conjunction with each other. A hydraulic control circuit.
間に設けられ操作弁により切換えられる方向切換弁と、
この方向切換弁の上流側に設けられた圧力補償弁により
各アクチュエータに操作量に応じた作動油を供給する建
設機械用の油圧制御回路において、 操作弁と方向切換弁との間に設けられ方向切換弁に対す
るパイロット圧を検出して検出信号を出力する圧力検出
器と、 各方向切換弁の供給側と負荷側との差圧を検出して検出
信号を出力する差圧センサと、 圧力補償弁に対するパイロット圧供給油路に設けられ圧
力補償弁に対するパイロット圧を制御する電磁比例弁
と、 前記圧力検出器からの検出信号を受信して作業の種別を
判断し、その種別毎に記憶されている各方向切換弁の目
標差圧と前記差圧センサにより検出された差圧との偏差
を求め、この偏差を修正する制御信号を前記電磁比例弁
に送信するコントローラとを具備したことを特徴とする
建設機械用の油圧制御回路。2. A directional switching valve provided between a hydraulic pump and a plurality of actuators and switched by an operation valve,
In a hydraulic control circuit for a construction machine for supplying hydraulic oil according to an operation amount to each actuator by a pressure compensating valve provided upstream of the direction switching valve, a direction provided between the operation valve and the direction switching valve A pressure detector for detecting a pilot pressure to the switching valve and outputting a detection signal, a differential pressure sensor for detecting a differential pressure between a supply side and a load side of each directional switching valve and outputting a detection signal, and a pressure compensating valve An electromagnetic proportional valve provided in a pilot pressure supply oil passage for controlling a pilot pressure to a pressure compensating valve, and receives a detection signal from the pressure detector to determine a type of work, and is stored for each type. A controller for determining a deviation between the target differential pressure of each directional control valve and the differential pressure detected by the differential pressure sensor, and transmitting a control signal for correcting the deviation to the electromagnetic proportional valve. Hydraulic control circuit for construction machinery.
レータとの間に、複数の方向切換弁の負荷圧のなかから
最高負荷圧を取出すためのシャトル弁を設け、最高負荷
圧を油圧ポンプのレギュレータにフィードバックするこ
とにより油圧ポンプの吐出量を制限することを特徴とす
る請求項２記載の建設機械用の油圧制御回路。3. A shuttle valve is provided between the plurality of directional control valves and a regulator of the hydraulic pump for extracting the maximum load pressure from the load pressures of the plurality of directional control valves, and the maximum load pressure is controlled by the hydraulic pump. 3. The hydraulic control circuit for a construction machine according to claim 2, wherein the discharge amount of the hydraulic pump is limited by feeding back to the regulator.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1995
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