JP3267691B2 - アクチュエータの制御装置 - Google Patents
アクチュエータの制御装置Info
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- JP3267691B2 JP3267691B2 JP25592792A JP25592792A JP3267691B2 JP 3267691 B2 JP3267691 B2 JP 3267691B2 JP 25592792 A JP25592792 A JP 25592792A JP 25592792 A JP25592792 A JP 25592792A JP 3267691 B2 JP3267691 B2 JP 3267691B2
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、可変吐出ポ
ンプの吐出圧を、レギュレータで設定した圧力分だけ、
負荷圧よりも高く維持するアクチュエータの制御装置に
関する。
ンプの吐出圧を、レギュレータで設定した圧力分だけ、
負荷圧よりも高く維持するアクチュエータの制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図３はこれまでに知られているパワーシ
ョベルの回路図である。この可変吐出ポンプ１は図示し
ていないエンジンに連係するとともに、その吐出側には
高圧流路２を接続している。この高圧流路２は、ブーム
シリンダ３に接続した第１切換弁４の入力ポート５と、
バケットシリンダ６に接続した第２切換弁７の入力ポー
ト８と、旋回モータ９に接続した第３切換弁１０の入力
ポート１１とに接続している。
ョベルの回路図である。この可変吐出ポンプ１は図示し
ていないエンジンに連係するとともに、その吐出側には
高圧流路２を接続している。この高圧流路２は、ブーム
シリンダ３に接続した第１切換弁４の入力ポート５と、
バケットシリンダ６に接続した第２切換弁７の入力ポー
ト８と、旋回モータ９に接続した第３切換弁１０の入力
ポート１１とに接続している。
【０００３】第１〜３切換弁４、７、１０は、図示の中
立位置にあるとき、上記入力ポート５、８、１１が閉じ
ているが、これら切換弁を左右いずれかの位置に切換え
ることによって、可変オリフィス１２〜１４が開くとと
もに、その切換え量に応じてその開度が制御される。そ
して、この可変オリフィス１２〜１４の下流側には圧力
補償弁１５〜１７を接続している。さらに、この圧力補
償弁１５〜１７の下流側は、第１〜３切換弁４、７、１
０の供給ポート１８〜２０に連通させている。この供給
ポート１８〜２０は、切換弁４、７、１０が中立位置に
あるときに閉じているが、それを左右いずれかの位置に
切換えることによって、アクチュエータポート２１と２
２、２３と２４、２５と２６のうちのいずれか一方に連
通する。このとき、いずれか他方のアクチュエータポー
トはタンク流路２７〜２９に連通する。
立位置にあるとき、上記入力ポート５、８、１１が閉じ
ているが、これら切換弁を左右いずれかの位置に切換え
ることによって、可変オリフィス１２〜１４が開くとと
もに、その切換え量に応じてその開度が制御される。そ
して、この可変オリフィス１２〜１４の下流側には圧力
補償弁１５〜１７を接続している。さらに、この圧力補
償弁１５〜１７の下流側は、第１〜３切換弁４、７、１
０の供給ポート１８〜２０に連通させている。この供給
ポート１８〜２０は、切換弁４、７、１０が中立位置に
あるときに閉じているが、それを左右いずれかの位置に
切換えることによって、アクチュエータポート２１と２
２、２３と２４、２５と２６のうちのいずれか一方に連
通する。このとき、いずれか他方のアクチュエータポー
トはタンク流路２７〜２９に連通する。
【０００４】さらに、第１〜３切換弁４、７、１０には
負荷検出ポート３０〜３２を形成しているが、この負荷
検出ポート３０〜３２は、第１〜３切換弁４、７、１０
が中立位置にあるときタンク流路２７〜２９に連通す
る。そして、第１〜３切換弁４、７、１０が左右いずれ
かの位置に切換わると、この負荷検出ポート３０〜３２
が高圧側のアクチュエータポートに連通するようにして
いる。
負荷検出ポート３０〜３２を形成しているが、この負荷
検出ポート３０〜３２は、第１〜３切換弁４、７、１０
が中立位置にあるときタンク流路２７〜２９に連通す
る。そして、第１〜３切換弁４、７、１０が左右いずれ
かの位置に切換わると、この負荷検出ポート３０〜３２
が高圧側のアクチュエータポートに連通するようにして
いる。
【０００５】上記圧力補償弁１５〜１７は、一方のパイ
ロット室１５ａ〜１７ａに、この圧力補償弁１５〜１７
の上流側の圧力を導き、他方のパイロット室１５ｂ〜１
７ｂに負荷検出ポート３０〜３２側の圧力を導く。ただ
し、他方のパイロット室１５ｂ〜１７ｂに導かれる負荷
圧は、複数のシャトル弁３３で選択されて、各回路系統
の最高負荷圧が他方のパイロット室１５ｂ〜１７ｂに導
かれるようにしている。そして、この他方のパイロット
室１５ｂ〜１７ｂ側には、スプリング３４〜３６のバネ
力を作用させている。したがって、この圧力補償弁１５
〜１７は、それに接続した各アクチュエータ２１〜２６
の負荷圧が、当該回路の最高負荷圧よりも、上記スプリ
ング３４〜３６のバネ力に相当する圧力分だけ高く維持
できるように制御している。
ロット室１５ａ〜１７ａに、この圧力補償弁１５〜１７
の上流側の圧力を導き、他方のパイロット室１５ｂ〜１
７ｂに負荷検出ポート３０〜３２側の圧力を導く。ただ
し、他方のパイロット室１５ｂ〜１７ｂに導かれる負荷
圧は、複数のシャトル弁３３で選択されて、各回路系統
の最高負荷圧が他方のパイロット室１５ｂ〜１７ｂに導
かれるようにしている。そして、この他方のパイロット
室１５ｂ〜１７ｂ側には、スプリング３４〜３６のバネ
力を作用させている。したがって、この圧力補償弁１５
〜１７は、それに接続した各アクチュエータ２１〜２６
の負荷圧が、当該回路の最高負荷圧よりも、上記スプリ
ング３４〜３６のバネ力に相当する圧力分だけ高く維持
できるように制御している。
【０００６】また、シャトル弁３３で選択された最高負
荷圧は、可変吐出ポンプ１を制御するバルブ３７の一方
のパイロット室３７ａに導かれるが、このパイロット室
３７ａ側には、スプリング３８のバネ力を作用させてい
る。そして、このバルブ３７の他方のパイロット室３７
ｂには、上記高圧流路２の圧力、すなわち可変吐出ポン
プ１の吐出圧が導かれるようにしている。したがって、
バルブ３７は可変吐出ポンプ１の吐出圧と、最高負荷圧
及びスプリング３８のバネ力との相対差に応じて、ノー
マル位置(a) と切換え位置(b) とに切換わる。上記ノー
マル位置(a）では、ポンプ１の傾転角を制御する制御シ
リンダ３９をタンクＴに連通させ、その吐出量を最少に
維持する。また、切換え位置(b) では、ポンプ圧を上記
制御シリンダ３９に導き、その吐出量を最大に維持す
る。そして、このバルブ３７は、上記ノーマル位置と切
換え位置との間で移動しながら、その開度を決めるもの
である。なお、図中符号４０はメインリリーフ弁で、ブ
ームシリンダ３の回路系統、バケットシリンダ６の回路
系統及び旋回モータ９の回路系統のそれぞれの最高圧を
設定するものである。
荷圧は、可変吐出ポンプ１を制御するバルブ３７の一方
のパイロット室３７ａに導かれるが、このパイロット室
３７ａ側には、スプリング３８のバネ力を作用させてい
る。そして、このバルブ３７の他方のパイロット室３７
ｂには、上記高圧流路２の圧力、すなわち可変吐出ポン
プ１の吐出圧が導かれるようにしている。したがって、
バルブ３７は可変吐出ポンプ１の吐出圧と、最高負荷圧
及びスプリング３８のバネ力との相対差に応じて、ノー
マル位置(a) と切換え位置(b) とに切換わる。上記ノー
マル位置(a）では、ポンプ１の傾転角を制御する制御シ
リンダ３９をタンクＴに連通させ、その吐出量を最少に
維持する。また、切換え位置(b) では、ポンプ圧を上記
制御シリンダ３９に導き、その吐出量を最大に維持す
る。そして、このバルブ３７は、上記ノーマル位置と切
換え位置との間で移動しながら、その開度を決めるもの
である。なお、図中符号４０はメインリリーフ弁で、ブ
ームシリンダ３の回路系統、バケットシリンダ６の回路
系統及び旋回モータ９の回路系統のそれぞれの最高圧を
設定するものである。
【０００７】上記のようにした制御装置は負荷感応タイ
プで、可変吐出ポンプ１は、最大負荷圧よりも、スプリ
ング３８のバネ力に相当する圧力分だけ高い圧力を吐出
するとともに、各回路系統の圧力補償弁１５〜１７も最
大負荷圧によって、第１〜３切換弁４、７、１０の可変
オリフィス１２〜１４の下流側の圧力を制御する。これ
によって可変オリフィス１２〜１４の前後の差圧を一定
とし、各切換弁の切換え量に比例した流量を各アクチュ
エータに供給するものである。また、この可変吐出ポン
プ１は、図示していないエンジンに連係し、その回転数
は、エンジンの回転数に依存している。
プで、可変吐出ポンプ１は、最大負荷圧よりも、スプリ
ング３８のバネ力に相当する圧力分だけ高い圧力を吐出
するとともに、各回路系統の圧力補償弁１５〜１７も最
大負荷圧によって、第１〜３切換弁４、７、１０の可変
オリフィス１２〜１４の下流側の圧力を制御する。これ
によって可変オリフィス１２〜１４の前後の差圧を一定
とし、各切換弁の切換え量に比例した流量を各アクチュ
エータに供給するものである。また、この可変吐出ポン
プ１は、図示していないエンジンに連係し、その回転数
は、エンジンの回転数に依存している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の装置では、バルブ３７のスプリング３８のバネ力が常
に一定なので、例えば、エンジン回転数が低くてポンプ
吐出量が少なく、しかも、負荷圧の変化率が小さいとき
には、バルブ３７の切換え量も相対的に小さくなる。そ
のために、第１〜３切換弁のストロークに対して、十分
なポンプ吐出量が確保されず、流量制御のゲインも小さ
くなる。この関係を示したのが図４で、エンジン回転数
が高いときには、ポンプ吐出量も十分に確保されるの
で、その制御範囲αを大きく取れるが、その回転数が低
く、可変吐出ポンプ１の吐出量が少なくなると、その制
御範囲βが小さくなる。
の装置では、バルブ３７のスプリング３８のバネ力が常
に一定なので、例えば、エンジン回転数が低くてポンプ
吐出量が少なく、しかも、負荷圧の変化率が小さいとき
には、バルブ３７の切換え量も相対的に小さくなる。そ
のために、第１〜３切換弁のストロークに対して、十分
なポンプ吐出量が確保されず、流量制御のゲインも小さ
くなる。この関係を示したのが図４で、エンジン回転数
が高いときには、ポンプ吐出量も十分に確保されるの
で、その制御範囲αを大きく取れるが、その回転数が低
く、可変吐出ポンプ１の吐出量が少なくなると、その制
御範囲βが小さくなる。
【０００９】このようにポンプ吐出量が少ないときの制
御範囲βでは、吐出量を多く確保できる制御範囲αのと
きに比べて、操作フィーリングが悪くなるという問題が
あった。この発明の目的は、エンジン回転数が低く、可
変吐出ポンプの吐出量が少ないときでも、制御流量のゲ
インが大きくなるようにして、操作フィーリングの悪化
を防止した装置を提供することである。
御範囲βでは、吐出量を多く確保できる制御範囲αのと
きに比べて、操作フィーリングが悪くなるという問題が
あった。この発明の目的は、エンジン回転数が低く、可
変吐出ポンプの吐出量が少ないときでも、制御流量のゲ
インが大きくなるようにして、操作フィーリングの悪化
を防止した装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、エンジン等
の動力源に連結した可変吐出ポンプに、アクチュエータ
を制御する切換弁を接続し、このアクチュエータの負荷
圧を、可変吐出ポンプを制御するレギュレータに導くと
ともに、このレギュレータは、可変吐出ポンプの傾転角
を制御する制御シリンダと、この制御シリンダを制御す
るバルブとを備え、バルブの一方のパイロット室側に
は、アクチュエータの負荷圧とスプリングのバネ力とを
作用させ、他方のパイロット室側には、可変吐出ポンプ
の吐出圧を作用させ、可変吐出ポンプの吐出圧が、アク
チュエータの負荷圧よりも、一方のパイロット室側のス
プリングのバネ力に相当する分だけ高く保たれる構成に
したアクチュエータの制御装置を前提にするものであ
る。上記の装置を前提にしつつ、この発明は、可変吐出
ポンプと切換弁との間に、エンジン等の動力源の回転数
が最大のときに最大開口位置を保ち、最少のとき最少絞
り開度を維持する制御弁を設けるとともに、この制御弁
の上流側の圧力を、上記バルブの他方のパイロット室側
に作用させた点に特徴を有する。
の動力源に連結した可変吐出ポンプに、アクチュエータ
を制御する切換弁を接続し、このアクチュエータの負荷
圧を、可変吐出ポンプを制御するレギュレータに導くと
ともに、このレギュレータは、可変吐出ポンプの傾転角
を制御する制御シリンダと、この制御シリンダを制御す
るバルブとを備え、バルブの一方のパイロット室側に
は、アクチュエータの負荷圧とスプリングのバネ力とを
作用させ、他方のパイロット室側には、可変吐出ポンプ
の吐出圧を作用させ、可変吐出ポンプの吐出圧が、アク
チュエータの負荷圧よりも、一方のパイロット室側のス
プリングのバネ力に相当する分だけ高く保たれる構成に
したアクチュエータの制御装置を前提にするものであ
る。上記の装置を前提にしつつ、この発明は、可変吐出
ポンプと切換弁との間に、エンジン等の動力源の回転数
が最大のときに最大開口位置を保ち、最少のとき最少絞
り開度を維持する制御弁を設けるとともに、この制御弁
の上流側の圧力を、上記バルブの他方のパイロット室側
に作用させた点に特徴を有する。
【００１１】
【作用】この発明は上記のように構成したので、エンジ
ン等の動力源の回転数が低ければ、制御弁の絞り開度が
小さくなる。それにともなってポンプ吐出圧も高くなる
ので、バルブの他方のパイロット室の圧力を十分に確保
する。したがって、可変吐出ポンプの回転数が低い場合
でも、フィーリングを害しない程度の吐出流量を確保で
きる。
ン等の動力源の回転数が低ければ、制御弁の絞り開度が
小さくなる。それにともなってポンプ吐出圧も高くなる
ので、バルブの他方のパイロット室の圧力を十分に確保
する。したがって、可変吐出ポンプの回転数が低い場合
でも、フィーリングを害しない程度の吐出流量を確保で
きる。
【発明の効果】この発明の制御装置によれば、エンジン
等の動力源の回転数が低くても、制御流量のゲインを十
分に確保できるので、その回転数が低いときでも、切換
弁の操作フィーリングが悪化したりしない。
等の動力源の回転数が低くても、制御流量のゲインを十
分に確保できるので、その回転数が低いときでも、切換
弁の操作フィーリングが悪化したりしない。
【００１２】
【実施例】図１に示した実施例は、可変吐出ポンプ１と
高圧流路２との間に制御弁４１を設けたもので、それ以
外の構成は、従来と同一である。そこで、従来と同一の
構成要素については、図３と同一符号を付して説明す
る。なお、この実施例におけるバルブ３７及び制御シリ
ンダ３９は、この発明のレギュレータを構成するもので
ある。上記制御弁４１は、ポンプ吐出圧をバルブ３７の
他方のパイロット室３７ｂに導く通路よりも下流側に設
けている。このようにした制御弁４１は、図示の全開位
置(a) と絞り位置(b) との間で切換わり、その切換え量
に応じて絞り開度が制御される構成にしている。そし
て、この絞り位置(b) における最少絞り開度は、各切換
弁の絞り１２〜１４の開度よりも小さく設定している。
このようにした制御弁４１は、図示していないエンジン
のスロットルレバー４２に油圧的に連係し、エンジンの
回転数を低くする方向にスロトッルレバー４２を倒した
とき、制御弁４１が、絞り位置(b) 側に切換わるように
している。
高圧流路２との間に制御弁４１を設けたもので、それ以
外の構成は、従来と同一である。そこで、従来と同一の
構成要素については、図３と同一符号を付して説明す
る。なお、この実施例におけるバルブ３７及び制御シリ
ンダ３９は、この発明のレギュレータを構成するもので
ある。上記制御弁４１は、ポンプ吐出圧をバルブ３７の
他方のパイロット室３７ｂに導く通路よりも下流側に設
けている。このようにした制御弁４１は、図示の全開位
置(a) と絞り位置(b) との間で切換わり、その切換え量
に応じて絞り開度が制御される構成にしている。そし
て、この絞り位置(b) における最少絞り開度は、各切換
弁の絞り１２〜１４の開度よりも小さく設定している。
このようにした制御弁４１は、図示していないエンジン
のスロットルレバー４２に油圧的に連係し、エンジンの
回転数を低くする方向にスロトッルレバー４２を倒した
とき、制御弁４１が、絞り位置(b) 側に切換わるように
している。
【００１３】次に、この実施例の作用を説明する。この
実施例の制御装置は、上記のように構成したので、エン
ジンの回転数を低くする方向にスロットルレバー４２を
倒すと、制御弁４１が絞り位置(b) 側に切換わり、ポン
プ下流の圧力降下を大きくし、そのバルブ４１より上流
側の圧力を高くする。この高くなった圧力が、バルブ３
７の他方のパイロット室３７ｂに作用するので、バルブ
３７は切換え位置(b) 側に切換わり、可変吐出ポンプ１
の吐出量を増大させる。したがって、エンジン回転数が
低い場合でも、制御流量のゲインを十分に確保するが、
この関係を示したのが図２で、エンジン回転数が低いと
きの制御範囲βが、従来の場合よりも広くなっているこ
とがわかる。
実施例の制御装置は、上記のように構成したので、エン
ジンの回転数を低くする方向にスロットルレバー４２を
倒すと、制御弁４１が絞り位置(b) 側に切換わり、ポン
プ下流の圧力降下を大きくし、そのバルブ４１より上流
側の圧力を高くする。この高くなった圧力が、バルブ３
７の他方のパイロット室３７ｂに作用するので、バルブ
３７は切換え位置(b) 側に切換わり、可変吐出ポンプ１
の吐出量を増大させる。したがって、エンジン回転数が
低い場合でも、制御流量のゲインを十分に確保するが、
この関係を示したのが図２で、エンジン回転数が低いと
きの制御範囲βが、従来の場合よりも広くなっているこ
とがわかる。
【００１４】また、エンジンの回転数を高くする方向に
スロットルレバー４２を倒すと、制御弁４１が全開位置
(a) 側に切換わり、その開度を大きくする。したがっ
て、エンジン回転数が高いときの制御範囲αは従来と同
様に広くなる。上記のようにした実施例の制御装置によ
れば、エンジン等の動力源の回転数に依存してその吐出
量が変化するとき、たとえ吐出量が少なくても制御流量
のゲインを十分に確保できるので、その制御範囲も十分
に広くでき、操作フィーリングの悪化も防止できる。な
お、この実施例では、制御弁４１とスロットルレバー４
２とを油圧的に連係したが、リンク等を用いて、それを
機械的に連係してもよい。
スロットルレバー４２を倒すと、制御弁４１が全開位置
(a) 側に切換わり、その開度を大きくする。したがっ
て、エンジン回転数が高いときの制御範囲αは従来と同
様に広くなる。上記のようにした実施例の制御装置によ
れば、エンジン等の動力源の回転数に依存してその吐出
量が変化するとき、たとえ吐出量が少なくても制御流量
のゲインを十分に確保できるので、その制御範囲も十分
に広くでき、操作フィーリングの悪化も防止できる。な
お、この実施例では、制御弁４１とスロットルレバー４
２とを油圧的に連係したが、リンク等を用いて、それを
機械的に連係してもよい。
【図１】この発明の実施例を示す回路図である。
【図２】切換弁のスプールストロークと制御流量との関
係を示したグラフである。
係を示したグラフである。
【図３】従来の制御装置の回路図である。
【図４】従来の切換弁のスプールストロークと制御流量
との関係を示したグラフである。
との関係を示したグラフである。
１ 可変吐出ポンプ ３ ブームシリンダ ４ 第１切換弁 ６ バケットシリンダ ７ 第２切換弁 ９ 旋回モータ １０ 第３切換弁 ３７ バルブ ３９ 制御シリンダ ４１ 制御弁 ４２ スロットルレバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F15B 11/00 - 11/22 E02F 9/22
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジン等の動力源に連結した可変吐出
ポンプに、アクチュエータを制御する切換弁を接続し、
このアクチュエータの負荷圧を、可変吐出ポンプを制御
するレギュレータに導くとともに、このレギュレータ
は、可変吐出ポンプの傾転角を制御する制御シリンダ
と、この制御シリンダを制御するバルブとを備え、バル
ブの一方のパイロット室側には、アクチュエータの負荷
圧とスプリングのバネ力とを作用させ、他方のパイロッ
ト室側には、可変吐出ポンプの吐出圧を作用させ、可変
吐出ポンプの吐出圧が、アクチュエータの負荷圧より
も、一方のパイロット室側のスプリングのバネ力に相当
する分だけ高く保たれる構成にしたアクチュエータの制
御装置において、可変吐出ポンプと切換弁との間に、エ
ンジン等の動力源の回転数が最大のときに最大開口位置
を保ち、最少のとき最少絞り開度を維持する制御弁を設
けるとともに、この制御弁の上流側の圧力を、上記バル
ブの他方のパイロット室側に作用させたことを特徴とす
るアクチュエータの制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25592792A JP3267691B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | アクチュエータの制御装置 |
| EP93306846A EP0586214B1 (en) | 1992-08-31 | 1993-08-31 | Control device for actuator |
| DE69314735T DE69314735T2 (de) | 1992-08-31 | 1993-08-31 | Steuereinrichtung für Verbraucher |
| US08/114,613 US5438832A (en) | 1992-08-31 | 1993-08-31 | Variable displacement pump with adjustment responsive to drive motor speed |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25592792A JP3267691B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | アクチュエータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0681805A JPH0681805A (ja) | 1994-03-22 |
| JP3267691B2 true JP3267691B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=17285511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25592792A Expired - Fee Related JP3267691B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | アクチュエータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267691B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7221101B2 (ja) * | 2019-03-20 | 2023-02-13 | 日立建機株式会社 | 油圧ショベル |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP25592792A patent/JP3267691B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0681805A (ja) | 1994-03-22 |
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