JP3535667B2 - 建設機械の油圧駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として油圧ショ
ベルなど建設機械，作業車両に備えられ、操作装置から
出力される操作信号に応じて作動し、油圧ポンプから油
タンクに流れる流量のブリードオフ制御を行う油圧駆動
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、特開平７−６３２０３号公報
に記載されている油圧駆動装置の一実施例を示す回路図
である。図１３に示す油圧駆動装置では、ブーム用方向
切換弁１を駆動する第１の操作信号Ｓ₁ と、予めブーム
シリンダ１１に関連して設定される第１の開口特性とに
基いて第１の開口面積要素ａ₁ を求めるとともに、アー
ム用方向切換弁２を駆動する第２の操作信号Ｓ₂ と、予
めアームシリンダ１２に関連して設定される第２の開口
特性とに基づいて第２の開口面積要素ａ₂ を求める第１
の演算手段と、この第１の演算手段で求めた開口面積要
素ａ₁ ，ａ₂ に基づいてブリードオフ弁４６の目標開口
面積Ａを演算する第２の演算手段と、上記目標開口面積
Ａに基づいてブリードオフ弁４６を駆動する駆動信号を
演算する第３の演算手段とを備え、複合操作に際しコン
トローラ４７によってそれぞれアクチュエータの駆動に
関連させてブリードオフ弁４６の開口面積が変えられ、
また単独操作に際し、それぞれのアクチュエータに固有
のブリードオフ弁４６の開口特性が得られるようにして
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図１３に示す従来の油
圧駆動装置ではコントローラ４７により、ブリードオフ
弁４６の目標開口面積は、第１の演算手段で求めた第１
の開口面積要素と第２の開口面積要素の積を、上記第１
の開口面積要素、第２の開口面積要素それぞれの２乗和
の平方根で除した値にほぼ等しくなるようにしている。
しかし上記目標開口面積を演算するのは計算が煩雑で、
演算時間が長くなったり仕様の変更が容易でない等の不
具合がある。また図１４は、従来より実施されている油
圧ショベル（油圧ショベルの全体図は図示していない）
の要部回路図である。図において、１３，１４，１５は
油圧ショベルに装備したそれぞれ油圧アクチュエータ、
３，４，５はメインポンプ６から上記油圧アクチュエー
タ１３，１４，１５のそれぞれに供給される圧油の流れ
を制御するパイロット切換弁、７，８，９は上記各パイ
ロット切換弁３，４，５を作動するために操作信号とし
てパイロット二次圧を導出するそれぞれ油圧リモコン
弁、１０はメインポンプ６と油タンク１６との間に介設
されているいわゆるカット弁と呼ばれるアンロード弁、
１７，１８は油圧リモコン弁７，８，９から導出される
パイロット二次圧の高圧選択を行うそれぞれシャトル弁
である。図１４に示す要部回路では例えば油圧アクチュ
エータ１３と１５の複合操作を行う場合に油圧リモコン
弁７と９を同時操作したときに、油圧リモコン弁７から
導出されるパイロット二次圧が油圧リモコン弁９から導
出されるパイロット二次圧より高い場合には、シャトル
弁１７，１８によって油圧リモコン弁７からの高いパイ
ロット二次圧が選択されて、アンロード弁１０のパイロ
ットポート１９に作用する。したがって、複数の油圧リ
モコン弁７，８，９のそれぞれリモコン指令値に見合っ
たアンロード弁１０のブリードオフ開口は得られない。
本発明は、複数のアクチュエータを同時操作した場合に
も複数のリモコン指令値に見合った指令を簡単な演算に
よって決定し、その指令に基いてアンロード弁のブリー
ドオフ開口を制御するようにした建設機械の油圧駆動装
置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、油圧ポンプ
と、その油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動す
る複数のアクチュエータと、クローズドセンタ型に形成
され、上記油圧ポンプから上記アクチュエータのそれぞ
れに供給される圧油の流れを制御する方向切換弁と、上
記油圧ポンプと油タンクとの間に介設されるアンロード
弁と、上記方向切換弁及び上記アンロード弁を作動する
ための操作信号を出力する操作装置とを備え、その操作
装置からの上記操作信号がコントローラに入力されるこ
とによってコントローラから上記アンロード弁に対する
指令信号を出力し、上記アンロード弁のブリードオフ開
口を制御するようにした建設機械の油圧駆動装置におい
て、上記アクチュエータ制御用の複数の方向切換弁がそ
れぞれ作業用の油圧リモコン弁から導出されるパイロッ
ト二次圧によって作動するパイロット切換弁であって、
その各パイロット切換弁のパイロットポートに対して作
動検出手段である圧力センサをそれぞれ設け、その各圧
力センサからのパイロット二次圧信号をコントローラに
入力するようにし、また上記アンロード弁のパイロット
ポートとパイロット油圧源とを電磁比例減圧弁を介して
連通し、コントローラが上記複数のパイロット切換弁の
同時操作状態を判断することによって、コントローラが
その複数の信号に見合った指令値を演算し、その演算結
果による制御指令信号を上記電磁比例減圧弁を介し、上
記アンロード弁に対して出力するようにし、前記コント
ローラが前記各圧力センサからのパイロット二次圧信号
に基づき演算処理し、その演算された演算結果値を前記
電磁比例減圧弁のソレノイドに対して出力せしめ、その
電磁比例減圧弁から前記アンロード弁のパイロットポー
トにブリードオフ指令パイロット圧を作用させることに
よってそのアンロード弁のスプールストロークを所要の
量に調整するようにし、前記コントローラが前記各圧力
センサからのパイロット二次圧信号に基づきその信号値
にそれぞれ所定の係数を掛け算してその各積の和を演算
し、その算出された演算結果値を前記電磁比例減圧弁に
対して出力するようにしたものである。

【０００５】本発明では建設機械に装備した複数のアク
チュエータのうち何れかを同時操作すると、その同時操
作するアクチュエータのそれぞれ油圧アクチュエータ制
御用方向切換弁の作動検出手段からの信号がコントロー
ラに入力される。コントローラでは上記信号に基づき、
ブリードオフ弁に対するブリードオフ指令パイロット圧
を求める式を演算する。その演算結果に基づきコントロ
ーラから電磁比例減圧弁に対して作動指令信号を出力す
るので、その電磁比例減圧弁が作動し、作動指令パイロ
ット圧がアンロード弁に対して導出される。すなわち上
記作動指令パイロット圧がアンロード弁のパイロットポ
ートに作用するので、その時点における同時操作に適し
たブリードオフ開口量に調整することができる。

【０００６】本発明におけるアクチュエータ制御用の複
数の方向切換弁はそれぞれ作業用の油圧リモコン弁から
導出されるパイロット二次圧によって作動するパイロッ
ト切換弁であって、同時操作したパイロット切換弁の各
作動検出手段からの信号に基づきアンロード弁に対する
ブリードオフ指令パイロット圧をコントローラが演算す
る式として、上記各作動検出手段からのパイロット二次
圧信号値にそれぞれ所定の係数を掛け算してその各積の
和を求めるようにしている。この場合上記所定の係数
は、エンジン回転数、又はスロットルレバー設定位置、
又はガバナモータ等エンジン回転に対応しボリューム操
作部で調整操作された指示値によって変化する。したが
って建設機械固有のマッチングを、アンロード弁の特性
を変えずに得ることができる。すなわち上記所定の係数
を小さく設定すれば足し算結果も小さくアンロード弁の
開口量が大きいためアクチュエータが比較的ソフトな動
きとなり、逆に上記所定の係数を大きく設定するとアン
ロード弁の開口量が小さくなりアクチュエータの動きを
俊敏にすることができる。

【０００７】また本発明は、油圧ポンプと、その油圧ポ
ンプから吐出される圧油によって駆動する複数のアクチ
ュエータと、クローズドセンタ型に形成され、上記油圧
ポンプから上記アクチュエータのそれぞれに供給される
圧油の流れを制御する方向切換弁と、上記油圧ポンプと
油タンクとの間に介設されるアンロード弁と、上記方向
切換弁及び上記アンロード弁を作動するための操作信号
を出力する操作装置とを備え、その操作装置からの上記
操作信号がコントローラに入力されることによってコン
トローラから上記アンロード弁に対する指令信号を出力
し、上記アンロード弁のブリードオフ開口を制御するよ
うにした建設機械の油圧駆動装置において、上記アクチ
ュエータ制御用の複数の方向切換弁がそれぞれ作業用の
油圧リモコン弁から導出されるパイロット二次圧によっ
て作動するパイロット切換弁であって、その各パイロッ
ト切換弁のパイロットポートに対して作動検出手段であ
る圧力センサをそれぞれ設け、その各圧力センサからの
パイロット二次圧信号をコントローラに入力するように
し、また上記アンロード弁のパイロットポートとパイロ
ット油圧源とを電磁比例減圧弁を介して連通し、コント
ローラが上記複数のパイロット切換弁の同時操作状態を
判断することによって、コントローラがその複数の信号
に見合った指令値を演算し、その演算結果による制御指
令信号を上記電磁比例減圧弁を介し、上記アンロード弁
に対して出力するようにし、前記コントローラが前記各
圧力センサからのパイロット二次圧信号に基づき演算処
理し、その演算された演算結果値を前記電磁比例減圧弁
のソレノイドに対して出力せしめ、その電磁比例減圧弁
から前記アンロード弁のパイロットポートにブリードオ
フ指令パイロット圧を作用させることによってそのアン
ロード弁のスプールストロークを所要の量に調整するよ
うにし、前記コントローラが前記各圧力センサからのパ
イロット二次圧信号に基づきその信号値をｎ次の函数に
変換して函数値を演算し、その算出された演算結果値を
前記電磁比例減圧弁に対して出力し、前記コントローラ
に調整操作可能なボリューム操作部を接続して設け、そ
のボリューム操作部により前記ｎ次のｎ値調整を行うよ
うにしたするようにしたものである。

【０００８】この構成では、上記各作動検出手段からの
パイロット二次圧信号値をｎ次の函数に変換して函数値
を求めるようにしている。この式は上記パイロット二次
圧信号値に応じて変化するブリードオフ指令パイロット
圧信号値をｎ次の双曲線の函数に設定したもので、その
ｎ値を大きくとれば双曲線の湾曲度が深くなりアンロー
ド弁の開口が直線的に拡大するのではなくて、漸増的に
拡大するので、初期微操作性の良い制御が可能である。
そして、コントローラに接続して設けたボリューム操作
部を調整操作して上記ｎ値を予ね選択し、コントローラ
に入力するようにしているので、作業にマッチした操作
性をオペレータが選択可能となり、アクチュエータを所
要の動き速さで操作することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基いて詳細に説明する。図１は、本発明の油圧駆動装
置の制御回路図である。図において、２０，２１は油圧
ショベル（油圧ショベルの全体図は図示していない）に
装備したそれぞれ油圧アクチュエータであるアームシリ
ンダ、旋回モータ、２２はアームシリンダ２０制御用の
方向切換弁であるアーム用パイロット切換弁、２３は旋
回モータ２１制御用の方向切換弁である旋回用パイロッ
ト切換弁、２４はメインポンプ、２５はメインポンプ２
４のレギュレータ、２６はアンロード弁、２７は油タン
ク、２８はパイロット油圧源であるパイロットポンプ、
２９，３０はレバー３１，３２操作によりパイロットポ
ンプ２８からのパイロット一次圧を導入しパイロット二
次圧をそれぞれ導出する各アーム用、旋回用油圧リモコ
ン弁、３３_L，３３_Rはアーム用パイロット切換弁２２の
作動を検出する手段であるそれぞれ圧力センサ、３
４_L，３４_Rは旋回用パイロット切換弁２３の作動を検出
する手段であるそれぞれ圧力センサ、３５はメインポン
プ２４、パイロットポンプ２８を駆動するエンジン、３
６はエンジン３５の回転数を検出する回転センサ、３７
はアンロード弁２６のパイロットポート３８に対してブ
リードオフ指令パイロット圧を導出する電磁比例減圧
弁、３９はレギュレータ２５に対してポンプ斜板傾転指
令パイロット圧を導出する電磁比例減圧弁、４０はコン
トローラ、４１はコントローラ４０の演算部、４２_a ，
４２_b ，４２_c はコントローラ４０に接続して設けたそ
れぞれボリューム操作部である。

【００１０】次に、本発明の油圧駆動装置及びその制御
方法について述べる。本発明では図１に示すように、複
数の例えばアーム用パイロット切換弁２２、旋回用パイ
ロット切換弁２３の作動をそれぞれ検出する圧力センサ
３３_L −３３_R ，３４_L −３４_R を設け、その圧力セン
サ３３_L −３３_R ，３４_L −３４_R からのパイロット二
次圧信号をコントローラ４０に入力するようにし、また
メインポンプ２４と油タンク２７との間に介設されてい
るアンロード弁２６のパイロットポート３８と、パイロ
ットポンプ２８とを電磁比例減圧弁３７を介して連通
し、上記複数のパイロット切換弁２２と２３の同時操作
状態をコントローラ４０が判断して上記圧力センサ３３
_L 又は３３_R ，３４_L 又は３４_R からのパイロット二次
圧信号に基づき演算処理し、その算出された演算結果値
を上記電磁比例減圧弁３７のソレノイド４３に対して出
力せしめ、その電磁比例減圧弁３７から上記アンロード
弁２６のパイロットポート３８にブリードオフ指令パイ
ロット圧Ｐ_i を作用させることによってそのアンロード
弁２６のスプール（アンロード弁２６の閉口，開口を行
うスプールであるが図示していない）ストロークを所要
の量に調整するようにした。

【００１１】そして本発明では、上記コントローラ４０
の演算部４１が各圧力センサ３３_L−３３_R ，３４_L 又
は３４_R からのパイロット二次圧信号に基いて、アンロ
ード弁２６のパイロットポート３８に対して作用させる
ブリードオフ指令パイロット圧Ｐ_i を求めるための式を
複数種勘案した。当該式のうち、下記の第２の数式２が
本発明において採用されるものである。

【００１２】図２は、アーム用油圧リモコン弁２９のレ
バー３１操作量（たとえばレバー３１をイ位置方向へ傾
動操作した場合に中立位置からの操作量）とアーム用パ
イロット切換弁２２のパイロットポート４４_L 又は４４
_R に作用するパイロット二次圧Ｐ_A との関係を示す図表
である。また図３は、旋回用油圧リモコン弁３０のレバ
ー３２操作量（たとえばレバー３２をロ位置方向へ傾動
操作した場合に中立位置からの操作量）と旋回用パイロ
ット切換弁２３のパイロットポート４５_L ，４５_R に作
用するパイロット二次圧Ｐ_Sとの関係を示す図表であ
る。

【００１３】まず上記ブリードオフ指令パイロット圧Ｐ
i をコントローラ４０の演算部４１が演算するための第
１の数式１は、下記の通りである。 （数式１）Ｐ_i＝Ｐ_A＋Ｐ_S すなわちコントローラ４０が演算する第１の数式１は、
上記圧力センサ３３_L又は３３_R，３４_L 又は３４_R から
のパイロット二次圧（Ｐ_A ，Ｐ_S ）信号値の和を求める
ようにしている。図４は、上記パイロット二次圧信号値
の和（Ｐ_A ＋Ｐ_S ）と上記ブリードオフ指令パイロット
圧Ｐ_i との関係を示す図表である。図４に示すように上
記ブリードオフ指令パイロット圧Ｐ_i は上記パイロット
二次圧信号値の和（Ｐ_A ＋Ｐ_S ）に比例して設定される
ので、同時操作（複合操作と同じ）に適した所要のブリ
ードオフ開口量（開口面積）を得ることができる。なお
図５は、アンロード弁２６のパイロットポート３８に作
用するブリードオフ指令パイロット圧Ｐ_i とアンロード
弁２６の開口面積Ａとの関係を示す図表である。図５に
示すように上記の関係は逆比例するので、ブリードオフ
指令パイロット圧Ｐ_i が高くなるにつれて、アンロード
弁２６の開口部（図示していない）は閉口され、上記ブ
リードオフ指令パイロット圧Ｐ_i が所定の高圧に達する
ときには上記開口面積Ａは０（ゼロ）となる。

【００１４】次に上記ブリードオフ指令パイロット圧Ｐ
_i をコントローラ４０の演算部４１が演算するための別
の第２の数式２は、下記の通りである。 （数式２）Ｐ_i＝Ｐ_A×Ｋ₁＋Ｐ_S×Ｋ₂ すなわちコントローラ４０が演算する別の第２の数式２
は、上記圧力センサ３３_L 又は３３_R ，３４_L 又は３４
_R からのパイロット二次圧（Ｐ_A ，Ｐ_S ）信号値にそれ
ぞれ所定の係数Ｋ₁ ，Ｋ₂ を掛け算してその各積の和を
求めるようにしている。この場合上記所定の係数Ｋ₁ ，
Ｋ₂ は、エンジン３５回転数、又はスロットルレバー
（図示していない）設定位置、又はガバナモータ（図示
していない）等エンジン回転に対応しボリューム操作部
４２_a ，４２_b で調整操作されたそれぞれ指示値によっ
て変化する。図６は、上記パイロット二次圧（Ｐ_A ，Ｐ
_S ）信号値にそれぞれ所定の係数Ｋ₁ ，Ｋ₂ を掛け算し
たその各積の和と、上記ブリードオフ指令パイロット圧
Ｐ_i との関係を示す図表である。図６に示すように上記
ブリードオフ指令パイロット圧Ｐ_i は上記パイロット二
次圧信号値にそれぞれ係数を掛けた積の和（Ｐ_A ×Ｋ₁
＋Ｐ_S ×Ｋ₂ ）に対応して設定されるので、油圧ショベ
ル固有のマッチングをアンロード弁２６の特性を変えず
に得ることができる。すなわち上記所定の係数Ｋ₁ ，Ｋ
₂ を小さく設定すれば足し算結果も小さくアンロード弁
２６の開口量が大きいためアクチュエータ（図示してい
ない油圧ショベルのアームや旋回体など）が比較的ソフ
トな動きとなり、逆に上記所定の係数Ｋ₁ ，Ｋ₂ を大き
く設定するとアンロード弁２６の開口量が小さくなりア
クチュエータの動きを俊敏にすることができる。

【００１５】次に上記ブリードオフ指令パイロット圧Ｐ
_i をコントローラ４０の演算部４１が演算するための別
の第３の数式３は、下記の通りである。 （数式３）Ｐ_i＝（Ｐ_A ＋Ｐ_S ）×Ｋ すなわちコントローラ４０が演算する別の第３の数式３
は、上記圧力センサ３３_L 又は３３_R ，３４_L 又は３４
_R からのパイロット二次圧信号値の和（Ｐ_A ＋Ｐ_S ）に
所定の係数Ｋを掛け算してその積を求めるようにしてい
る。この場合上記所定の係数Ｋは、エンジン３５回転
数、又はスロットルレバー（図示していない）設定位
置、又はガバナモータ（図示していない）等エンジン回
転に対応しボリューム操作部４２_C で調整操作された指
示値によって変化する。図７は、エンジン３５の図示し
ていないスロットルレバーの位置と、上記係数Ｋとの関
係を示す図表である。図８は、上記パイロット二次圧信
号値の和（Ｐ_A ＋Ｐ_S ）に所定の係数Ｋを掛け算したそ
の積と、上記ブリードオフ指令パイロット圧Ｐ_i との関
係を示す図表である。この第３の数式３における係数Ｋ
は、エンジン３５回転数、又はスロットルレバー設定位
置、又はガバナモータ（図示していない）等エンジン回
転に対応した指示値によって変化する。例えばエンジン
３５回転数を低く設定して作業を行うときメインポンプ
２４の吐出流量が少なくて、アンロード弁２６の同じブ
リードオフ開口量では油圧リモコン弁（２９，３０）の
レバー（３１，３２）の操作傾動角度（θ，θ’）が大
きくなって操作性上不具合な場合や、上記のように流量
が少なくて例えばアーム引きなどでキャビテーションを
起こすおそれのある場合には、上記係数Ｋの値を大きく
するとアンロード弁２６の開口量が小さくなり、上記吐
出流量を油圧アクチュエータ（アームシリンダ２０，旋
回モータ２１など）に対し十分に供給するので、上記不
具合を解消することができる。

【００１６】また、本発明の別の実施の形態として、上
記圧力センサ３３_L 又は３３_R ，３４_L 又は３４_R から
のパイロット二次圧（Ｐ_A ，Ｐ_S ）信号値をｎ次の函数
に変換して函数値を求めるようにしている。図９は、ア
ーム用油圧リモコン弁２９の圧力センサ３３_L 又は３３
_R からのパイロット二次圧（Ｐ_A）信号値と、そのアー
ム用油圧リモコン弁２９操作時にアンロード弁２６のパ
イロットポート３８に作用するブリードオフ指令パイロ
ット圧Ｐ_a との関係を示す図表である。なお図９におい
て、パイロット二次圧信号値Ｐ_A の変化に応じるブリー
ドオフ指令パイロット圧Ｐ_a1，Ｐ_a2がプロットされてい
る。また図１０は、旋回用油圧リモコン弁３０の圧力セ
ンサ３４_L 又は３４_R からのパイロット二次圧（Ｐ_S ）
信号値と、その旋回用油圧リモコン弁３０操作時にアン
ロード弁２６のパイロットポート３８に作用するブリー
ドオフ指令パイロット圧Ｐ_S との関係を示す図表であ
る。なお図１０において、パイロット二次圧信号値Ｐ_S
の変化に応じるブリードオフ指令パイロット圧Ｐ_S1，Ｐ
_S2がプロットされている。そして図１１は、図９及び図
１０におけるそれぞれブリードオフ指令パイロット圧Ｐ
_aとＰ_S が同時に作用するときのブリードオフ指令パイ
ロット圧Ｐ_i を示す図表である。また図１２は、圧力セ
ンサ３３_L 又は３３_R ，３４_L 又は３４_R からのパイロ
ット二次圧（Ｐ_A 又はＰ_S ）と、アーム用又は旋回用油
圧リモコン弁（２９又は３０）の操作時にアンロード弁
２６のパイロットポート３８に作用するブリードオフ指
令パイロット圧との函数関係を示す図表である。

【００１７】この実施の形態は上記パイロット二次圧
（Ｐ_A ，Ｐ_S ）信号値に応じて変化するブリードオフ指
令パイロット圧信号値をｎ次の双曲線の函数に設定した
もので、図１２に示すようにｎ値を大きくとれば双曲線
の湾曲度が深くなりアンロード弁１６の開口が直線的に
拡大するのではなくて漸増的に拡大するので、初期微操
作性の良い制御が可能である。そして上記の場合、コン
トローラ４０に接続して設けたボリューム操作部（図１
に示すボリューム操作部４２_a ，４２_b ，４２_C と同様
のもので図示していない）を調整操作して上記ｎ値を予
め選択し、コントローラ４０に入力するようにしている
ので、作業にマッチした操作性をオペレータが選択可能
となり、アクチュエータを所要の動き速さで操作するこ
とができる。

【００１８】本発明の実施例では複数の油圧アクチュエ
ータとしてアームシリンダ２０と旋回モータ２１を記載
しているが、上記２個の油圧アクチュエータに限らず、
２個以上の他の油圧アクチュエータを同時操作する場合
でも、本発明の適用は可能である。また本発明の制御回
路では油圧リモコン弁（２９，３０）を配置し、その油
圧リモコン弁（２９，３０）から導出されるパイロット
二次圧信号を圧力センサ３３_L 又は３３_R ，３４_L 又は
３４_R を介してコントローラ４０に入力するようにして
いるが、油圧リモコン弁に限らず、電気式リモコン弁
（図示していない）を配置して、その電気式リモコン弁
の操作信号をコントローラに入力することは同様に可能
である。

【００１９】

【発明の効果】本発明では、複数のアクチュエータ制御
用パイロット切換弁のそれぞれパイロットポートに対し
て作動検出手段である圧力センサをそれぞれ設け、その
各圧力センサからのパイロット二次圧信号をコントロー
ラに入力するようにし、また上記アンロード弁のパイロ
ットポートとパイロット油圧源とを電磁比例減圧弁を介
して連通し、上記複数のパイロット切換弁の同時操作状
態をコントローラが判断して上記各圧力センサからのパ
イロット二次圧信号に基づき演算処理し、その算出され
た演算結果値を上記電磁比例減圧弁に対して出力せし
め、その電磁比例減圧弁から上記アンロード弁のパイロ
ットポートに作用させることによってそのアンロード弁
のスプールストロークを所要の量に調整するようにし
た。そして上記構成におけるパイロット切換弁の同時操
作時に、アンロード弁に対するブリードオフ指令パイロ
ット圧をコントローラが演算する式として、上記各圧力
センサからのパイロット二次圧信号値にそれぞれ所定の
係数を掛け算してその各積の和を求めるようにしてい
る。この場合上記所定の係数は、エンジン回転数、又は
スロットルレバー設定位置、又はガバナモータ等エンジ
ン回転に対応しボリューム操作部で調整操作された指示
値によって変化する。したがって建設機械固有のマッチ
ングを、アンロード弁の特性を変えずに得ることができ
る。すなわち上記所定の係数を小さく設定すれば足し算
結果も小さくアンロード弁の開口量が大きいためアクチ
ュエータが比較的ソフトな動きとなり、逆に上記所定の
係数を大きく設定するとアンロード弁の開口量が小さく
なりアクチュエータの動きを俊敏にすることができる。

【００２０】あるいはコントローラが演算する式とし
て、上記各圧力センサからのパイロット二次圧信号値を
ｎ次の函数に変換して函数値を求めるようにしている。
この式は上記パイロット二次圧信号値に応じて変化する
ブリードオフ指令パイロット圧信号値をｎ次の双曲線の
函数に設定したもので、そのｎ値を大きくとれば双曲線
の湾曲度が深くなりアンロード弁の開口が直線的に拡大
するのではなくて、漸増的に拡大するので、初期微操作
性の良い制御が可能である。そして、コントローラに接
続して設けたボリューム操作部を調整操作して上記ｎ値
を予め選択し、コントローラに入力するようにしている
ので、作業にマッチした操作性をオペレータが選択可能
となり、アクチュエータを所要の動き速さで操作するこ
とができる。したがって本発明の建設機械の油圧駆動装
置では、複数のアクチュエータの複合操作時におけるア
ンロード弁のブリードオフ開口を、複合操作量に見合う
量に簡単な演算を用いて制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧駆動装置の制御回路図である。

【図２】アーム用油圧リモコン弁のレバー操作量とアー
ム用パイロット切換弁に作用するパイロット二次圧との
関係を示す図表である。

【図３】旋回用油圧リモコン弁のレバー操作量と旋回用
パイロット切換弁に作用するパイロット二次圧との関係
を示す図表である。

【図４】本発明の第１の式に関してパイロット二次圧信
号値の和とブリードオフ指令パイロット圧との関係を示
す図表である。

【図５】アンロード弁に作用するブリードオフ指令パイ
ロット圧とアンロード弁の開口面積との関係を示す図表
である。

【図６】本発明の第２の式に関してパイロット二次圧信
号値にそれぞれ所定の係数を掛け算したその各積の和と
ブリードオフ指令パイロット圧との関係を示す図表であ
る。

【図７】本発明の第３の式に関してエンジンのスロット
ルレバーの位置と係数との関係を示す図表である。

【図８】パイロット二次圧信号値の和に所定の係数を掛
け算したその積とブリードオフ指令パイロット圧との関
係を示す図表である。

【図９】アーム用油圧リモコン弁からのパイロット二次
圧信号値とブリードオフ指令パイロット圧との関係を示
す図表である。

【図１０】旋回用油圧リモコン弁からのパイロット二次
圧信号値とブリードオフ指令パイロット圧との関係を示
す図表である。

【図１１】本発明の第４の式におけるブリードオフ指令
パイロット圧を示す図表である。

【図１２】図１１におけるブリードオフ指令パイロット
圧を求める式がｎ次の函数であることを示す図表であ
る。

【図１３】従来技術の油圧駆動装置の一実施例を示す回
路図である。

【図１４】従来技術の一実施例油圧ショベルの要部回路
図である。

【符号の説明】

３，４，５，２２，２３ パイロット切換弁 ６，２４ メインポンプ ７，８，９，２９，３０ 油圧リモコン弁 １０，２６ アンロード弁 ２０ アームシリンダ ２１ 旋回モータ ２８ パイロットポンプ ３３Ｌ，３３Ｒ，３４Ｌ，３４Ｒ 圧力センサ ３５ エンジン ３７，３９ 電磁比例減圧弁 ４０，４７ コントローラ ４１ 演算部 ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ ボリューム操作部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−141203（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−105403（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−63203（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−163202（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−175804（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−61605（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−158604（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−54806（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−88005（ＪＰ，Ｕ) 特表 平９−509243（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F15B 11/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧ポンプと、その油圧ポンプから吐出さ
   れる圧油によって駆動する複数のアクチュエータと、ク
   ローズドセンタ型に形成され、上記油圧ポンプから上記
   アクチュエータのそれぞれに供給される圧油の流れを制
   御する方向切換弁と、上記油圧ポンプと油タンクとの間
   に介設されるアンロード弁と、上記方向切換弁及び上記
   アンロード弁を作動するための操作信号を出力する操作
   装置とを備え、その操作装置からの上記操作信号がコン
   トローラに入力されることによってコントローラから上
   記アンロード弁に対する指令信号を出力し、 上記アンロード弁のブリードオフ開口を制御するように
   した建設機械の油圧駆動装置において、上記アクチュエ
   ータ制御用の複数の方向切換弁がそれぞれ作業用の油圧
   リモコン弁から導出されるパイロット二次圧によって作
   動するパイロット切換弁であって、その各パイロット切
   換弁のパイロットポートに対して作動検出手段である圧
   力センサをそれぞれ設け、その各圧力センサからのパイ
   ロット二次圧信号をコントローラに入力するようにし、 また上記アンロード弁のパイロットポートとパイロット
   油圧源とを電磁比例減圧弁を介して連通し、コントロー
   ラが上記複数のパイロット切換弁の同時操作状態を判断
   することによって、コントローラがその複数の信号に見
   合った指令値を演算し、その演算結果による制御指令信
   号を上記電磁比例減圧弁を介し、上記アンロード弁に対
   して出力するようにし、 前記コントローラが前記各圧力センサからのパイロット
   二次圧信号に基づき演算処理し、その演算された演算結
   果値を前記電磁比例減圧弁のソレノイドに対して出力せ
   しめ、その電磁比例減圧弁から前記アンロード弁のパイ
   ロットポートにブリードオフ指令パイロット圧を作用さ
   せることによってそのアンロード弁のスプールストロー
   クを所要の量に調整するようにし、 前記コントローラが前記各圧力センサからのパイロット
   二次圧信号に基づきその信号値にそれぞれ所定の係数を
   掛け算してその各積の和を演算し、その算出された演算
   結果値を前記電磁比例減圧弁に対して出力するようにし
   た ことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の建設機械の油圧駆動装置に
   おいて、前記係数の数値設定にエンジン回転数、又はそ
   れに相当するガバナレバー装置、或いはガバナモータ位
   置を用いたことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の建設機械の油圧駆
   動装置において、前記コントローラに調整操作可能なボ
   リューム操作部を接続して設け、そのボリューム操作部
   により前記係数の数値調整を行うようにしたことを特徴
   とする建設機械の油圧駆動装置。
4. 【請求項４】油圧ポンプと、その油圧ポンプから吐出さ
   れる圧油によって駆動する複数のアクチュエータと、ク
   ローズドセンタ型に形成され、上記油圧ポンプから上記
   アクチュエータのそれぞれに供給される圧油の流れを制
   御する方向切換弁と、上記油圧ポンプと油タンクとの間
   に介設されるアンロード弁と、上記方向切換弁及び上記
   アンロード弁を作動するための操作信号を出力する操作
   装置とを備え、その操作装置からの上記操作信号がコン
   トローラに入力されることによってコントローラから上
   記アンロード弁に対する指令信号を出力し、 上記アンロード弁のブリードオフ開口を制御するように
   した建設機械の油圧駆動装置において、上記アクチュエ
   ータ制御用の複数の方向切換弁がそれぞれ作業用の油圧
   リモコン弁から導出されるパイロット二次圧によって作
   動するパイロット切換弁であって、その各パイロット切
   換弁のパイロットポートに対して作動検出手段である圧
   力センサをそれぞれ設け、その各圧力センサからのパイ
   ロット二次圧信号をコントローラに入力するようにし、 また上記アンロード弁のパイロットポートとパイロット
   油圧源とを電磁比例減圧弁を介し て連通し、コントロー
   ラが上記複数のパイロット切換弁の同時操作状態を判断
   することによって、コントローラがその複数の信号に見
   合った指令値を演算し、その演算結果による制御指令信
   号を上記電磁比例減圧弁を介し、上記アンロード弁に対
   して出力するようにし、 前記コントローラが前記各圧力センサからのパイロット
   二次圧信号に基づき演算処理し、その演算された演算結
   果値を前記電磁比例減圧弁のソレノイドに対して出力せ
   しめ、その電磁比例減圧弁から前記アンロード弁のパイ
   ロットポートにブリードオフ指令パイロット圧を作用さ
   せることによってそのアンロード弁のスプールストロー
   クを所要の量に調整するようにし、 前記コントローラが前記各圧力センサからのパイロット
   二次圧信号に基づきその信号値をｎ次の函数に変換して
   函数値を演算し、その算出された演算結果値を前記電磁
   比例減圧弁に対して出力するようにし、 前記コントローラに調整操作可能なボリューム操作部を
   接続して設け、そのボリューム操作部により前記ｎ次の
   ｎ値調整を行うようにしたことを特徴とする建設機械の
   油圧駆動装置。