JP3774014B2 - 油圧作業機械の制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧ショベルやブルドーザーなどの油圧作業機械の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、油圧ショベルやブルドーザーなどは、原動機で駆動される油圧ポンプを具備し、この油圧ポンプの駆動により吐出される作動油をコントロールバルブを通して油圧シリンダなどのアクチュエータに供給し、そのアクチュエータを介して各種のアームなどの作業部材を作動させるようにしている。例えば、図3に示すように、原動機1の軸10には油圧ポンプ2およびパイロットポンプ3が接続され、油圧ポンプ2とアクチュエータ4との間にはコントロールバルブ5が設けられ、また上記パイロットポンプ3の吐出油管31にはリモコン弁51,52を介してパイロット油管53,54が接続され、さらにリリーフ弁61を介してタンク6が接続されている。そして上記リモコン弁51,52の操作により、パイロットポンプ3からの作動油を上記コントロールバルブ5のパイロットポートに供給することにより、コントロールバルブ5の切換えを行なうようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記装置においては、原動機1が高速回転している状態でアクチュエータ4が作動されないとき(アンロード状態)には、パイロットポンプ3はアクチュエータ4の作動状態(オンロード状態)と同様に駆動されるために、パイロットポンプ3からの圧油はパイロット油管53,54には送られず、リリーフ弁61を介して無駄にタンク6に戻されることになり、このため大きな動力ロスが生じることになる。また原動機1を停止させた際には、パイロットポンプ3も停止することになり、メインの油圧源がなくなるのと同時にパイロット油圧源もなくなるために、コントロールバルブ5を全く制御することができなくなるという問題がある。
【0004】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、アンロード状態において不必要な動力ロスが生じない油圧作業機械の制御装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、第1の原動機と、この第1の原動機によって駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプからの圧油によって作動するアクチュエータと、このアクチュエータの作動を制御するコントロールバルブとを有する作業機械において、電動機からなる第2の原動機と、この第2の原動機によって駆動されるパイロットポンプと、このパイロットポンプから上記コントロールバルブのパイロットポートに導かれたパイロット油管と、このパイロット油管に設けられたリモコン弁とを有し、このリモコン弁により上記コントロールバルブが切換え制御されるように構成されている一方、コントローラによって上記第2の原動機を電流制御する電流制御手段が設けられ、上記コントローラは、乗降遮断スイッチからのオン・オフ信号が入力されるように構成され、乗降遮断スイッチがオフの状態で電流制御手段への指令値がほぼ0になるように構成されているものである。
【0006】
請求項2の発明は、上記電流制御手段への指令値を、装置のオンロード状態では通常の圧力相当の電流目標値、アンロード状態ではそれよりも低い電流目標値を指令するようにしたものである。
【0007】
請求項3の発明は、上記電流制御手段への電流指令値を、イグニッションスイッチをオフとした後も一定時間保持するようにしたものである。
【0008】
【発明の効果】
請求項1の発明では、第1の原動機が高速回転している状態でアクチュエータが作動されないときには、パイロットポンプは第1の原動機とは独立に駆動されるために、パイロットポンプからの大量の圧油が無駄にタンクに戻されることはなく、大きな動力ロスが生じることはない。また原動機を停止させた際にも、パイロットポンプも同時に停止することはなく、メインの油圧源がなくなってもパイロット油圧源は残すことができるために、コントロールバルブを制御して一定の作業を行なうことができる。
【0009】
さらに、乗降遮断スイッチがオフの状態で電流制御手段への指令値がほぼ0になるように構成することにより、動力ロスを小さくすることができる。
【0010】
請求項2の発明では、第2の原動機を運転状態に応じて電流制御することにより、最低限の運転を行なうことができ、動力ロスを最低限にすることかできる。
【0011】
請求項3の発明では、第1の原動機を停止させた際にも、パイロットポンプが同時に停止することはなく、パイロット油圧源を残すことにより、コントロールバルブを制御することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1において、原動機(第1の原動機)1の軸10には油圧ポンプ20が接続され、この油圧ポンプ20にはコントロールバルブ5を介してアクチュエータ4が接続され、このコントロールバルブ5のパイロットポートにはそれぞれリモコン弁51,52を備えたパイロット油管53,54が接続され、図示しないアクチュエータ操作用の操作レバーによりこのリモコン弁51,52を操作してコントロールバルブ5の切換えを行なうようにしている。また上記パイロット油管53と54とを連結する管路56が設けられ、この管路56にはシャトル弁および圧力スイッチを有する操作検出手段55が設けられている。
【0013】
また上記第1の原動機1とは別にパイロット油圧源専用の第2の原動機(電動機)11が設けられ、この軸13にはパイロットポンプ30が接続され、このパイロットポンプ30からの吐出油管32は上記リモコン弁51,52にそれぞれ接続されるとともに、アンロード弁62を介してタンク6に接続されている。また第2の原動機11には電流制御回路7を介してコントローラ8が接続され、このコントローラ8からの電流指令に基づいて電流制御回路7により第2の原動機11の回転数の制御がなされるようにしている。またこのコントローラ8には、機械操作パネルに設置されたイグニッションスイッチ81および乗降遮断スイッチ82からの信号が入力されるようにしている。この乗降遮断スイッチ82は乗降遮断安全レバーの操作によりオン・オフされるように構成されている。さらにアクチュエータ4の操作の有無を検出する操作検出手段55からの信号も、上記コントローラ8に入力されるようにしている。
【0014】
上記構成において、装置の運転を行なうには、まずイグニッションスイッチ81をオンにして第1の原動機1を駆動させ、油圧ポンプ20を作動させるとともに、乗降遮断レバーをオンにすることにより、アンロード弁62を図示の状態から切換え、パイロットポンプ30からタンク6へ通ずる流路を遮断する。またコントロールバルブ5の制御を、図2のフローチャートに示すように行なう。すなわち、まずステップS1で上記イグニッションスイッチ81のオン操作によりコントローラ8の電源がオンされ、ついでステップS2でコントローラ8中での記憶装置に記憶させてある後述の電流値A,B,Cおよび設定時間Tsを読み出し、ステップS3で時間計数Tを0にリセットする。つぎにステップS4でイグニッションスイッチ81がオンか否かが判断され、オンであればステップS5で時間計数Tを0にリセットし、ステップS6で乗降遮断スイッチ82がオンされているか否かが判断される。ステップS6で乗降遮断スイッチ82がオンされていると判断されると、ステップS7で操作レバーによってリモコン弁51,52が操作されたか否かが判断される。操作レバーが操作されていれば、パイロット油管53,54にパイロット油が流されて、その信号が操作検出手段55からコントローラ8に入力されることになり、これによってステップS7でリモコン弁51,52が操作されたと判断されることになり、ついでステップS8でコントローラ8から電流制御回路7へ所定の電流値Cが指令され、この指令に基づく電流で第2の原動機11の回転数が設定され、ステップS4に戻る。
【0015】
上記ステップS6で乗降遮断スイッチ82がオンされていないと判断された場合には、コントローラ8から電流制御回路7への指令電流Aは0またはそれに近い低い値に設定され、第2の原動機11の回転数を低下させる。またステップS7で操作レバーによってリモコン弁51,52が操作されていないと判断された場合、すなわちパイロット油管53,54にパイロット油が流されていない場合は、その信号が操作検出手段55からコントローラ8に入力され、コントローラ8から電流制御回路7へ所定の低い電流値B(電流値Aより高い値)が指令される。
【0016】
またステップS4でイグニッションスイッチ81がオンされていないと判断されると、ステップS11で時間Tが予め設定された時間Ts(例えば5秒)が経過したか否かが判断され、経過していなければ(T<Tsであれば)ステップS12で時間カウントがさなれ、上記ステップS6からステップS10までのステップを通ってステップS4へ戻る。そしてステップS11からステップS12を通る操作を繰返してステップS11で時間Tが設定時間Tsを越えると、ステップS13でコントローラ8の電源がオフにされて制御が終了する。
【0017】
上記操作においては、ステップS6での乗降遮断スイッチ82がオンされていないと判断された場合は、運転席のオペレータが席を離れるなどの理由から運転中止が相当の時間続くために乗降遮断レバーをオフ操作したものであるから、省エネルギーのために電流値を最大限に落している。またステップS7でアクチュエータが操作されていないと判断された場合、すなわち乗降遮断レバーがオン状態であってもオペレータが操作を行なっていない状態では、操作をスムーズに開始するために必要な最小限の電流で第2の原動機11を駆動すればよいために、操作状態の電流値Cよりも小さい電流値Bで操作するようにしている。
【0018】
さらにステップS4でイグニッションスイッチ81がオンされていないと判断された場合、すなわち装置の運転を終了するためにイグニッションスイッチ81をオフにした場合は第1原動機1が停止するが、その場合でもその後に一定時間はパイロット圧を確保して乗降遮断レバーの操作によりアクチュエータ4を駆動させることができるようにしている。例えば、ショベルのブーム下げのような外力(重力)で作動させることが可能な部位を動かしたりすることが可能になり、緊急的な作動やアクチュエータ4に残る圧力を抜いてしまうことも可能になる。イグニッションスイッチ81をオフにして、いつまでもパイロット圧源が残るのは安全上好ましくないので、比較的短時間の設定とすることが好ましい。なお、原動機1の停止の状態で連続的に圧源が必要な場合には、再びイグニッションスイッチ81をオンにすればよい。
【0019】
このように、上記構成では第1の原動機1とは別に第2の原動機11を設けてパイロット用油圧を確保しているため、第1の原動機1の運転状態に関係なく最低限の圧油でコントロールバルブ5を制御することができる。またコントロールバルブ5を制御する一次圧を第1の原動機1の電流制御により行なうことにより、従来必要であったアンロード通路およびリリーフ弁を省略することができ、さらに動力損失を最低限に抑えることも可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施形態を示す装置の回路図である。
【図2】 コントロールバルブを制御する制御のフローチャートである。
【図3】 従来の装置の回路図である。
【符号の説明】
1 第1の原動機
4 アクチュエータ
5 コントロールバルブ
6 タンク
7 制御回路
8 コントローラ
11 第2の原動機
20 油圧ポンプ
30 パイロットポンプ
51,52 リモコン弁
53,54 パイロット油管
55 操作検出手段
Claims (3)
- 第1の原動機と、この第1の原動機によって駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプからの圧油によって作動するアクチュエータと、このアクチュエータの作動を制御するコントロールバルブとを有する作業機械において、電動機からなる第2の原動機と、この第2の原動機によって駆動されるパイロットポンプと、このパイロットポンプから上記コントロールバルブのパイロットポートに導かれたパイロット油管と、このパイロット油管に設けられたリモコン弁とを有し、このリモコン弁により上記コントロールバルブが切換え制御されるように構成されている一方、コントローラによって上記第2の原動機を電流制御する電流制御手段が設けられ、上記コントローラは、乗降遮断スイッチからのオン・オフ信号が入力されるように構成され、乗降遮断スイッチがオフの状態で電流制御手段への指令値がほぼ0になるように構成されていることを特徴とする油圧作業機械の制御装置。
- 上記電流制御手段への指令値を、装置のオンロード状態では通常の圧力相当の電流目標値、アンロード状態ではそれよりも低い電流目標値を指令するようにしたことを特徴とする請求項1記載の油圧作業機械の制御装置。
- 上記電流制御手段への電流指令値を、イグニッションスイッチをオフとした後も一定時間保持するようにしたことを特徴とする請求項1記載の油圧作業機械の制御装置。
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1998
- 1998-01-26 US US09/013,068 patent/US5896930A/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH10213101A (ja) | 1998-08-11 |
US5896930A (en) | 1999-04-27 |
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