JP3850594B2 - 油圧作業機の油圧制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の油圧作業機の油圧制御装置に係り、特にアクチュエータを駆動する圧油を供給する可変容量油圧ポンプの吐出流量をカットオフ可能な油圧作業機の油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、可変容量油圧ポンプの吐出流量をカットオフ可能な油圧作業機の油圧制御装置として、特開昭６３−１９５４０３号公報に記載のものがある。
【０００３】
この従来技術は、可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの吸収トルクを制御する傾転制御手段、すなわち斜板駆動アクチュエータと、この斜板駆動アクチュエータを駆動させる制御信号を発生させる傾転制御信号発生手段、すなわちコントローラと、可変容量油圧ポンプから吐出される圧油により駆動するアクチュエータ、すなわち油圧モータ及び油圧シリンダと、可変容量油圧ポンプからこれらの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切換弁、すなわち操作弁と、これらの操作弁を切換える操作手段、すなわち操作レバーとを備えている。
【０００４】
また、可変容量油圧ポンプの最大圧に相当するメインリリーフ圧を規定するメインリリーフ弁と、上述したアクチュエータの負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁と、上述したアクチュエータの作動圧力、すなわち可変容量油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力センサとを備えている。
【０００５】
この従来技術では、圧力センサで検出した圧力が、所定のカットオフ設定圧力を超えた場合に、コントローラから出力される信号で斜板駆動アクチュエータが制御され、可変容量油圧ポンプの吸収トルクが小さくなるように、すなわち押しのけ容積が小さくなるように制御され、ポンプの吐出流量が減少し、これによりポンプからの圧油がリリーフしてタンクに戻る際のエネルギロスを低減させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
通常、メインリリーフ弁あるいはオーバロードリリーフ弁等のリリーフ弁の特性は、図８の特性Ａで示すように、流量の増加に対して右上がりの特性（オーバライド特性）を持っている。このため、上述のようなカットオフ制御が働いてポンプの吐出流量が減少してくると、リリーフ圧力が次第に低下する傾向にある。
【０００７】
このようにリリーフ圧が低下してくると、逆に今度は流量を増加させようとする制御がおこなわれる。つまり、上述した従来技術では、メインリリーフ弁あるいはオーバロードリリーフ弁に固有のオーバライド特性により、ポンプから吐出される流量の減少と増加を繰り返すハンチングが生じやすく、このためポンプからの圧油が供給されるアクチュエータの駆動制御精度が劣化しやすい問題がある。
【０００８】
また、従来技術では、カットオフ制御が働き、ポンプ吐出流量が減少してくると、リリーフ圧がわずかながらも低下してくることから、これに伴ってアクチュエータの作動力が減少し、アクチュエータを操作しているオペレータに違和感を与えやすい問題もある。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術における実状に鑑みてなされたもので、その目的は、カットオフ制御時におけるリリーフ圧の低下を抑えることができる油圧作業機の油圧制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願の請求項１に係る発明は、可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの吸収トルクを制御する傾転制御手段と、この傾転制御手段を駆動させる制御信号を発生させる傾転制御信号発生手段と、上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油により駆動するアクチュエータと、上記可変容量油圧ポンプの最大圧に相当するメインリリーフ圧を規定するメインリリーフ弁と、上記アクチュエータの作動圧力を検出する圧力検出手段とを有し、
この圧力検出手段で検出された圧力が、上記メインリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力を超えた場合に、上記傾転制御信号発生手段により上記傾転制御手段を制御して、上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように制御する油圧作業機の油圧制御装置において、
上記メインリリーフ弁が可変型メインリリーフ弁から成り、この可変型メインリリーフ弁の上記メインリリーフ圧を制御するメインリリーフ圧制御手段を備えるとともに、
上記傾転制御手段を駆動して上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくする際に、上記メインリリーフ圧を所定圧高めるように上記メインリリーフ圧制御手段を制御するメインリリーフ圧上昇制御手段を備え、
上記アクチュエータが複数のアクチュエータから成り、これらのアクチュエータの操作を検出する操作検出手段と、上記アクチュエータのそれぞれの負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁を備え、
上記オーバロードリリーフ弁が、上記アクチュエータのうちの所定のアクチュエータに係る上記オーバロードリリーフ圧を規定する可変型オーバロードリリーフ弁を含み、
この可変型オーバロードリリーフ弁の上記オーバロードリリーフ圧を制御するオーバロードリリーフ圧制御手段と、上記オーバロードリリーフ圧を所定圧高めるように上記オーバロードリリーフ圧制御手段を制御するオーバロードリリーフ圧上昇制御手段とを備えるとともに、
上記傾転制御手段を駆動して上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくする際に、上記メインリリーフ圧上昇制御手段及び上記オーバロードリリーフ圧上昇制御手段のいずれか一方を制御し、上記メインリリーフ圧及び上記オーバロードリリーフ圧のうちの該当するものの圧力を所定圧高める構成にしてある。
【００１１】
このように構成した請求項１に係る発明では、圧力検出手段で検出されたアクチュエータの作動圧力が、メインリリーフ圧よりも小さな所定のカットオフ設定圧力を超えると、傾転制御信号発生手段から傾転制御手段を駆動させる制御信号が出力され、この傾転制御手段が可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように、すなわち可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を小さくするように駆動する。これにより、可変容量油圧ポンプの吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００１２】
このカットオフ制御時に、メインリリーフ圧上昇制御手段がメインリリーフ圧制御手段を作動させる。これにより、メインリリーフ圧が所定圧高められ、可変容量油圧ポンプの吐出流量の減少にかかわらず、当該メインリリーフ弁のオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるメインリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、このカットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止できるとともに、このカットオフ制御時のアクチュエータの作動力の減少を抑制することができる。
【００１４】
また、例えば所定のアクチュエータの負荷圧の最大圧を規定するオーバロードリリーフ圧が、メインリリーフ圧に比べて小さく設定され、また、所定のアクチュエータとは異なる別のアクチュエータの負荷圧の最大圧を規定するオーバロードリリーフ圧が、メインリリーフ圧よりも大きく設定されているものとし、今仮に操作検出手段によって上述した別のアクチュエータの操作のみが検出され、この別のアクチュエータの作動圧力が、メインリリーフ圧よりも小さな所定のカットオフ設定圧力を超えたことが圧力検出手段で検出されたものとすると、この場合は、前述と同様の作用を奏する。
【００１５】
すなわち、傾転制御信号発生手段から傾転制御手段を駆動させる制御信号が出力され、この傾転制御手段が可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように、すなわち可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を小さくするように駆動する。これにより、可変容量油圧ポンプの吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００１６】
このカットオフ制御時に、メインリリーフ圧上昇制御手段がメインリリーフ圧制御手段を作動させる。これにより、メインリリーフ圧が所定圧高められ、可変容量油圧ポンプの吐出流量の減少にかかわらず、当該メインリリーフ弁のオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるメインリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、このカットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止できるとともに、このカットオフ制御時の上述した別のアクチュエータの作動力の減少を抑制することができる。
【００１７】
また上述とは異なり、操作検出手段によって所定のアクチュエータの操作のみが検出され、この所定のアクチュエータの作動圧力が可変型オーバロードリリーフ弁のオーバロードリリーフ圧よりも小さな所定のカットオフ設定値を超えたことが圧力検出手段で検出されたものとすると、傾転制御信号発生手段から傾転制御手段を駆動させる制御信号が出力され、この傾転制御手段が可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように、すなわち可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を小さくするように駆動する。これにより、可変容量油圧ポンプの吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００１８】
この場合のカットオフ制御時には、オーバロードリリーフ圧上昇制御手段がオーバロードリリーフ圧制御手段を作動させる。これにより、可変型オーバロードリリーフ弁のオーバロードリリーフ圧が所定圧高められ、可変容量油圧ポンプの吐出流量の減少にもかかわらず、当該可変型オーバロードリリーフ弁のオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時における可変型オーバロードリリーフ弁のオーバロードリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、このカットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止できるとともに、このカットオフ制御時の所定のアクチュエータの作動力の減少を抑制することができる。
【００１９】
また、操作検出手段によって所定のアクチュエータと別のアクチュエータとが操作され６のカットオフ設定圧力を超えたことが圧力検出手段で検出されたものとすると、この場合も、前述と同様の作用を奏する。
【００２０】
すなわち、傾転制御信号発生手段から傾転制御手段を駆動させる制御信号が出力され、この傾転制御手段が可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように、すなわち可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を小さくするように駆動する。これにより、可変容量油圧ポンプの吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００２１】
このカットオフ制御時に、メインリリーフ圧上昇制御手段がメインリリーフ圧制御手段を作動させる。これにより、メインリリーフ圧が所定圧高められ、可変容量油圧ポンプの吐出流量の減少にかかわらず、当該メインリリーフ弁のオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるメインリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、このカットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止できるとともに、このカットオフ制御時の上述した別のアクチュエータの作動力の減少を抑制することができる。
【００２２】
また、上記目的を達成するために、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記所定のアクチュエータが旋回モータから成る構成にしてある。
【００２３】
また、上記目的を達成するために、本願の請求項３に係る発明は、可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの吸収トルクを制御する傾転制御手段と、この傾転制御手段を駆動させる制御信号を発生させる傾転制御信号発生手段と、上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油により駆動するアクチュエータと、このアクチュエータの負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁と、上記アクチュエータの作動圧力を検出する圧力検出手段とを有し、この圧力検出手段で検出された圧力が、上記オーバロードリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力を超えた場合に、上記傾転制御信号発生手段により上記傾転制御手段を制御して、上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように制御する油圧作業機の油圧制御装置において、
上記オーバロードリリーフ弁が可変型オーバロードリリーフ弁から成り、この可変型オーバロードリリーフ弁の上記オーバロードリリーフ圧を制御するオーバロードリリーフ圧制御手段を備えるとともに、上記傾転制御手段を駆動して上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくする際に、上記可変型オーバロードリリーフ弁の上記オーバロードリリーフ圧を所定圧高めるように上記オーバロードリリーフ圧制御手段を制御するオーバロードリリーフ圧上昇制御手段を備えた構成にしてある。
【００２４】
このように構成した請求項３に係る発明では、圧力検出手段で検出されたアクチュエータの作動圧力が、オーバロードリリーフ圧よりも小さな所定のカットオフ設定圧力を超えると、傾転制御信号発生手段から傾転制御手段を駆動させる制御信号が出力され、この傾転制御手段が可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように、すなわち可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を小さくするように駆動する。これにより、可変容量油圧ポンプの吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００２５】
このカットオフ制御時に、オーバロードリリーフ圧上昇制御手段がオーバロードリリーフ圧制御手段を作動させる。これにより、オーバロードリリーフ圧が所定圧高められ、可変容量油圧ポンプの吐出流量の減少にかかわらず、当該可変型オーバロードリリーフ弁のオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるオーバロードリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、このカットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止できるとともに、このカットオフ制御時のアクチュエータの作動力の減少を抑制することができる。
【００２６】
また、上記目的を達成するために、本願の請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、上記アクチュエータが旋回モータから成る構成にしてある。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の油圧作業機の油圧制御装置の実施形態を図に基づいて説明する。図１〜３は本発明者らの考案による油圧作業機の油圧制御装置の参考例を説明する図で、図１は参考例の全体構成を示す油圧回路図、図２はこの参考例に備えられるコントローラの要部の構成を示すブロック図、図３はこの参考例に備えられ、メインリリーフ弁のメインリリーフ圧を制御する電磁比例弁の特性を示す図である。
【００２８】
これらの図１〜図３に示す参考例は例えば油圧ショベルに備えられるものであり、エンジン１と、このエンジン１によって駆動する可変容量油圧ポンプ２と、パイロットポンプ４とを備えている。また、油圧ポンプ２の吸収トルクを制御する傾転制御手段、すなわちレギュレータ３と、油圧ポンプ２から吐出されるアクチュエータ、例えばブームシリンダ１２、旋回モータ１３と、油圧ポンプ２からブームシリンダ１２、旋回モータ１３のそれぞれに供給される圧油の流れを制御するブーム用方向切換弁１０、旋回用方向切換弁１１と、ブーム用方向切換弁１０を切換え操作するブーム用操作装置８、旋回用方向切換弁１１を切換え操作する旋回用操作装置９とを備えている。
【００２９】
また、油圧ポンプ２の最大圧に相当するメインリリーフ圧を規定する可変型のメインリリーフ弁１８と、上述したアクチュエータの作動圧力Ｐを検出する圧力検出手段、すなわち圧力センサ１９と、パイロットポンプ４のパイロットリリーフ圧を規定するパイロットリリーフ弁５と、ブームシリンダ１２の負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁１４，１５と、旋回モータ１３の負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁１６，１７とを備えている。
【００３０】
さらに、可変型のメインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧を制御するメインリリーフ圧制御手段、例えば電磁比例弁２０と、メインリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力ＰＣＭを指示するカットオフ設定圧力指示器４０と、このカットオフ設定圧力指示器４０から出力されるカットオフ設定圧力ＰＣＭ、及び上述した圧力センサ１９から出力されるアクチュエータ作動圧力Ｐを入力して所定の演算処理をおこない、レギュレータ３に目標傾転信号ＰＸを出力するとともに、電磁比例弁２０を駆動させる指令電流ｉを出力するコントローラ６とを備えている。
【００３１】
上述したコントローラ６は、図２に示すように、アクチュエータ作動圧力Ｐとポンプ傾転量θとの関係があらかじめ設定され、圧力センサ１９から出力されるアクチュエータ作動圧力Ｐに応じたポンプ傾転量θを出力する関数発生部６１と、圧力センサ１９で検出されるアクチュエータ作動圧力Ｐからカットオフ設定圧力指示器４０のカットオフ設定圧力ＰＣＭを減算し、演算値ＰＳを出力する演算部６３と、この演算部６３から出力される演算値ＰＳと傾転補正値εとの関係があらかじめ設定され、演算値ＰＳに応じた傾転補正値εを出力する関数発生部６４と、前述した関数発生部６１の出力値であるポンプ傾転量θから関数発生部６４の出力値である傾転補正値εを減算し、その演算値である目標傾転信号ＰＸをレギュレータ３を制御する信号として出力する演算部６２と、前述した演算部６３の演算値ＰＳと指令電流ｉとの関係があらかじめ設定され、演算値ＰＳに応じた指令電流ｉを電磁比例弁２０を制御する信号として出力する関数発生部６５とを備えている。
【００３２】
上述した関数発生部６４は、演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１に至ったとき傾転補正値εを所定値まで増加させ、このような状態から演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１よりも小さい第２設定値ＰＳ２まで減少したときに、傾転補正値εを減少させるヒステリシスループを有する。上述した関数発生部６５も同様に、演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１に至ったとき指令電流ｉの値を所定値まで増加させ、このような状態から演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１よりも小さい第２設定値ＰＳ２まで減少したときに、指令電流ｉを減少させるヒステリシスループを有する。
【００３３】
なお、関数発生部６５から出力される指令電流ｉと、電磁比例弁２０の出力圧力ＰＯとの関係は、例えば図３に示すように、指令電流ｉの値が次第に増加し、電磁比例弁２０の開口面積が次第に増加する間は、ほぼ比例的に増加する出力圧力ＰＯを出力し、電磁比例弁２０が全開となった状態では、ほぼ一定の大きな出力圧力ＰＯを出力する関係となっている。
【００３４】
上述したコントローラ６の構成のうちのポンプ傾転量θを出力する関数発生部６１と、演算値ＰＳを出力する演算部６３と、傾転補正値εを出力する関数発生部６４と、目標傾転信号ＰＸを出力する演算部６２とにより、圧力センサ１９で検出された圧力が、メインリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力ＰＣＭを超えた場合に、レギュレータ３を制御して油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくするようにカットオフ制御をおこなうカットオフ制御手段が構成されている。
【００３５】
また、演算値ＰＳを出力する演算部６３と、指令電流ｉを出力する関数発生部６５とにより、レギュレータ３を駆動して油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくする際に、メインリリーフ圧を所定圧高めるように電磁比例弁２０を制御するメインリリーフ圧上昇制御手段が構成されている。
【００３６】
上述のように構成した参考例における作用について、以下に説明する。まず、あらかじめカットオフ設定圧力指示器４０の操作により、メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧よりも小さな所定のカットオフ設定圧力ＰＣＭがコントローラ６に入力される。
【００３７】
この状態において、エンジン１を駆動させ、油圧ポンプ２及びパイロットポンプ４を作動させ、ブーム用操作装置８あるいは旋回用操作装置９を操作してブーム用方向切換弁１０あるいは旋回用方向切換弁１１を切換えると、油圧ポンプ２から吐出される圧油がブームシリンダ１２あるいは旋回モータ１３に供給され、これらのブームシリンダ１２あるいは旋回モータ１３が駆動して、図示しないブームが回動し、あるいは旋回体が旋回し、土砂の掘削作業とか吊り荷作業などの該当する作業が実施される。
【００３８】
このような作業が実施される間、圧力センサ１９によってアクチュエータ作動圧力Ｐが検出され、コントローラ６に入力される。図２に示すように関数発生部６１からはアクチュエータ作動圧力Ｐの増加に応じて減少するポンプ傾転量θが演算部６２に出力される。アクチュエータ作動圧力Ｐが、メインリリーフ圧よりも小さなカットオフ設定圧力ＰＣＭを超えると、Ｐ−ＰＣＭ＝ＰＳ＞０となり、この演算値ＰＳが関数発生部６４，６５の双方に出力される。
【００３９】
関数発生部６４では、演算部ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する傾転補正値εを演算部６２に出力する。演算部６２は、θ−ε＝ＰＸを演算し、この補正された目標傾転信号ＰＸをレギュレータ３に出力する。これにより、レギュレータ３が油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくするように、すなわち油圧ポンプ２の押しのけ容積を小さくするように駆動し、油圧ポンプ２の吐出流量が減少するカツトオフ制御が実施される。
【００４０】
このとき同時に関数発生部６５でも、演算部６３から出力される演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する指令電流ｉを電磁比例弁２０に出力する。これにより電磁比例弁２０が図１の下段位置方向に切換えられ、パイロットポンプ４のパイロット圧が、この電磁比例弁２０を介してメインリリーフ弁１８の駆動部に供給されはじめる。すなわち、図３に示した特性の出力圧力ＰＯがメインリリーフ弁１８の駆動部に与えられ、当該メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧は図８の特性Ｂで例示するように所定圧高められる。
【００４１】
このように構成した参考例にあっては、カットオフ制御時における油圧ポンプ２の吐出流量の減少にかかわらず、電磁比例弁２０の出力圧力ＰＯによりメインリリーフ圧が所定圧高められ、メインリリーフ弁１８の保有するオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるメインリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、このカツトオフ制御時のポンプ吐出流量の減少時に、当該ポンプ吐出流量を増加させようとする制御が抑えられ、このポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止でき、該当するアクチュエータに流量の増減の繰り返しを生じない比較的安定した流量変化の圧油を供給でき、そのアクチュエータの駆動制御を高精度に実施できる。
【００４２】
また、このカットオフ制御時のアクチュエータの作動力の減少を抑制でき、アクチュエータを操作しているオペレータにこのような作動力の減少による違和感を与えることがなく、良好な操作性が得られる。
【００４３】
図４，５は本発明の請求項３，４に相当する油圧作業機の油圧制御装置の第１実施形態を説明する図で、図４は第１実施形態の全体構成を示す油圧回路図、図５はこの第１実施形態に備えられるコントローラの要部の構成を示すブロック図である。
【００４４】
これらの図４，５に示す第１実施形態も例えば油圧ショベルに備えられるものである。図４，５において上述した図１，２に示すものと同じ符号は同等のものを示している。
【００４５】
この第１実施形態では、特に、旋回モータ１３の負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁１６，１７が可変型のオーバロードリリーフ弁から成っている。また、可変型のオーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧を制御するオーバロードリリーフ圧制御手段、例えば電磁比例弁２１と、オーバロードリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力、すなわちメインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力ＰＣＯを指示するカットオフ設定圧力指示器４１と、旋回用操作装置９が操作されたことを検出する操作検出手段、例えば操作検出スイッチ２３とを備えている。
【００４６】
コントローラ６は、図５に示すように参考例におけるのと同等の、アクチュエータ作動圧力Ｐとポンプ傾転量θとの関係が設定される関数発生部６１と、演算部６２，６３と、演算値ＰＳと傾転補正値εとの関係が設定される関数発生部６４と、演算値ＰＳと指令電流ｉとの関係が設定され、指令電流ｉを前述の電磁比例弁２１を制御する信号として出力する関数発生部６５とを備えている他、前述したカットオフ設定圧力指示器４１と演算部６３との接続経路中に設けられ、この接続経路を開閉するスイッチング部６７ａを備えている。このスイッチング部６７ａは、前述した操作検出スイッチ２３からの操作信号ＳＷ２、すなわち旋回用操作装置９が操作されたことを示す操作信号ＳＷ２が入力されたときに閉じられ、カットオフ設定圧力指示器４１と演算部６３とを導通させる。したがって、演算部６３は、作動圧力Ｐからカットオフ設定圧力ＰＣＯを減算する演算をおこなう。
【００４７】
上述したスイッチング部６７ａと、演算値ＰＳを出力する演算部６３と、指令電流ｉを出力する関数発生部６５とにより、レギュレータ３を駆動して油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくする際に、オーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧を所定圧高めるように電磁比例弁２１を制御するオーバロードリリーフ圧上昇制御手段が構成されている。
【００４８】
その他の構成中、前述した図１に示すものと同じ符号のものについては、図１に関する説明で述べたので、ここでは説明を省略する。
【００４９】
このように構成した第１実施形態における作用について、以下に説明する。まず、あらかじめカットオフ設定圧力指示器４１の操作により、メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧よりも小さな所定のカットオフ設定圧力ＰＣＯがコントローラ６に入力される。
【００５０】
この状態において、エンジン１を駆動させ、油圧ポンプ２及びパイロットポンプ４を作動させ、ブーム用操作装置８あるいは旋回用操作装置９を操作すると、前述した第１実施形態について述べたように、ブームシリンダ１２あるいは旋回モータ１３が駆動して、土砂の掘削作業とか吊り荷作業などの該当する作業が実施される。
【００５１】
このような作業が実施される間、圧力センサ１９によってアクチュエータ作動圧力Ｐが検出され、コントローラ６に入力される。図５に示すように関数発生部６１からはアクチュエータ作動圧力Ｐの増加に応じて減少するポンプ傾転量θが演算部６２に出力される。ここで、旋回用操作装置９が操作されていて操作検出スイッチ２３から操作信号ＳＷ２が出力されている場合には、その操作信号ＳＷ２により図５に示すコントローラ６のスイッチング部６７ａが閉じられる。このような状態にあって、アクチュエータ作動圧力Ｐが、メインリリーフ圧よりも小さなカットオフ設定圧力ＰＣＯを超えると、Ｐ−ＰＣＯ＝ＰＳ＞０となり、この演算値ＰＳが関数発生部６４，６５の双方に出力される。
【００５２】
関数発生部６４では、演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する傾転補正値εを演算部６２に出力する。演算部６２は、θ−ε＝ＰＸを演算し、この補正された目標傾転信号ＰＸをレギュレータ３に出力する。これにより、レギュレータ３が油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくするように、すなわち油圧ポンプ２の押しのけ容積を小さくするように駆動し、油圧ポンプ２の吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００５３】
このとき同時に関数発生部６５でも、演算部６３から出力される演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する指令電流ｉを電磁比例弁２１に出力する。これにより電磁比例弁２１が図４の下段位置方向に切換えられ、パイロットポンプ４のパイロット圧が、この電磁比例弁２１を介してオーバロードリリーフ弁１６，１７の駆動部に供給されはじめる。すなわち、図３に示した特性と同等の特性の出力圧力ＰＯがオーバロードリリーフ弁１６，１７の駆動部に与えられ、当該オーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧は図８の特性Ｂと同等の特性となって所定圧高められる。
【００５４】
このように構成した第１実施形態でも、旋回用操作装置９が操作されている状態にあっては、カットオフ制御時における油圧ポンプ２の吐出流量の減少にかかわらず、電磁比例弁２１の出力圧力ＰＯによりオーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧が所定圧高められ、オーバロードリリーフ弁１６，１７の保有するオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるオーバロードリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、この第１実施形態にあっても前述した参考例におけるのと同様に、カットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少時に、当該ポンプ吐出流量を増加させようとする制御が抑えられ、このポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止でき、旋回モータ１３に流量の増減の繰り返しを生じない安定した流量変化の圧油を供給でき、旋回モータ１３の駆動制御を高精度に実施できる。
【００５５】
また、前述した参考例におけるのと同様に、この第１実施形態にあっても、カットオフ制御時の旋回モータ１３の作動力の減少を抑制でき、旋回モータ１３を操作しているオペレータにこのような作動力の減少による違和感を与えることがなく、良好な操作性が得られる。
【００５６】
図６，７は本発明の請求項１，２に相当する油圧作業機の油圧制御装置の第２実施形態を説明する図で、図６は第２実施形態の全体構成を示す油圧回路図、図７はこの第２実施形態に備えられるコントローラの要部の構成を示すブロック図である。
【００５７】
これらの図６，７に示す第２実施形態も例えば油圧ショベルに備えられるものである。図６，７において前述した図１，２に示すものと同じ符号は同等のものを示している。
【００５８】
この第２実施形態でも、所定のアクチュエータすなわち旋回モータ１３の負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁１６，１７が可変型のオーバロードリリーフ弁から成っている。なお、別のアクチュエータすなわちブームシリンダ１２のオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁１４，１５は、固定型のオーバロードリリーフ弁から成っている。また、第１実施形態におけるのと同等の可変型のメインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧を制御する電磁比例弁２０の他に、可変型のオーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧を制御するオーバロードリリーフ圧制御手段、例えば電磁比例弁２１を備えている。
【００５９】
また、カットオフ設定圧力ＰＣ１を指示するカットオフ設定圧力指示器４２と、カットオフ設定圧力ＰＣ１とは異なるカットオフ設定圧力ＰＣ２を指示するカットオフ設定圧力指示器４３とを備えている。例えば、メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧をＰ１、ブームシリンダ１２に係るオーバロードリリーフ弁１４，１５のオーバロードリリーフ圧をＰ２、旋回モータ１３に係るオーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧をＰ３とすると、
Ｐ３＜Ｐ１＜Ｐ２
の関係となるようにあらかじめ設定してある。この設定に応じて、上述したカットオフ設定圧力指示器４２で設定されるカットオフ設定圧力ＰＣ１は、
ＰＣ１＜Ｐ１
となるように、あらかじめ設定してあり、カットオフ設定圧力指示器４３で設定されるカットオフ設定圧力ＰＣ２は、
ＰＣ２＜Ｐ３ で、しかも、 ＰＣ２＜ＰＣ１
となるようにあらかじめ設定してある。
【００６０】
また、ブーム用操作装置８が操作されたことを検出する操作検出手段、例えば操作検出スイッチ２２と、旋回用操作装置９が操作されたことを検出する操作検出手段、例えば操作検出スイッチ２３とを備えている。
【００６１】
コントローラ６は、図７に示すように参考例におけるのと同等の、アクチュエータ作動圧力Ｐとポンプ傾転量θとの関係が設定される関数発生部６１と、演算部６２，６３と、演算値ＰＳと傾転補正値εとの関係が設定される関数発生部６４と、演算値ＰＳと指令電流ｉの関係が設定され、指令電流ｉを制御信号として出力する関数発生部６５を備えている他、前述したカットオフ設定圧力指示器４２に接続され、操作検出スイッチ２２から出力される操作信号ＳＷ１によって閉じるスイッチング部６６と、前述したカットオフ設定圧力指示器４３に接続され、操作検出スイッチ２３から出力される操作信号ＳＷ２によって閉じるスイッチング部６７と、これらのスイッチング部６６，６７から出力されるカットオフ設定圧力のうちの最大値ＰＣを選択して演算部６３に出力する最大値選択部６８とを備えている。さらに、操作検出スイッチ２２，２３から出力される操作信号ＳＷ１，ＳＷ２を入力し、操作信号ＳＷ１のみが入力されていると判別したとき、及び操作信号ＳＷ１と操作信号ＳＷ２の双方が入力されていると判別したときに選択信号ＳＷＡを出力し、操作信号ＳＷ２のみが入力されていると判別したときに選択信号ＳＷＢを出力する判別部６９と、この判別部６９から選択信号ＳＷＡが出力されたときに関数発生部６５を電磁比例弁２０の駆動部に接続し、判別部６９から選択信号ＳＷＢが出力されたときに関数発生部６５を電磁比例弁２１の駆動部に接続するスイッチング部７０とを備えている。
【００６２】
上述したスイッチング部６６と、最大値選択部６８と、演算部６３と、指令電流ｉを出力する関数発生部６５と、判別部６９と、スイツチング部７０とにより、レギュレータ３を駆動して油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくする際に、メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧を所定圧高めるように電磁比例弁２０を制御するメインリリーフ圧上昇制御手段が構成され、また、スイッチング部６７と、最大値選択部６８と、演算部６３と、関数発生部６５と、判別部６９と、スイッチング部７０とにより、レギュレータ３を駆動して油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくする際に、オーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧を所定圧高めるように電磁比例弁２１を制御するオーバロードリリーフ圧上昇制御手段が構成されている。
【００６３】
その他の構成中、前述した図１に示すものと同じ符号のものは、図１で述べたので、ここでは説明を省略する。
【００６４】
このように構成した第２実施形態における作用について以下に説明する。まず、あらかじめカットオフ設定圧力指示器４２の操作により、メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧Ｐ１よりも小さなカットオフ設定圧力ＰＣ１がコントローラ６に入力され、カットオフ設定圧力指示器４３の操作により、オーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧Ｐ３よりも小さく、上述のカットオフ設定圧力ＰＣ１よりも小さなカットオフ設定圧力ＰＣ２がコントローラ６に入力される。
【００６５】
この状態において、エンジン１を駆動させ、油圧ポンプ及びパイロットポンプ４を作動させ、例えばブーム用操作装置８だけを操作すると、ブームシリンダ１２が駆動し、図示しないブームが作動して所望の作業が実施される。
【００６６】
このような作業が実施される間、圧力センサ１９によってアクチュエータ作動圧力Ｐが検出され、コントローラ６に入力される。図７に示すように関数発生部６１からはアクチュエータ作動圧力Ｐの増加に応じて減少するポンプ傾転量θが、演算部６２に出力される。またブーム用操作装置８の操作に伴って操作検出スイッチ２２から操作信号ＳＷ１が出力され、この操作信号ＳＷ１により、図７に示すコントローラ６のスイッチング部６６が閉じられる。したがって、カツトオフ設定圧力指示器４２で設定されるカットオフ設定圧力ＰＣ１が最大値選択部６８に入力され、この最大値選択部６８から最大値ＰＣ（＝ＰＣ１）が演算部６３に出力される。また、操作検出スイッチ２２から出力される操作信号ＳＷ１が判別部６９に入力され、この判別部６９で操作信号ＳＷ１のみが入力されていると判別されて、選択信号ＳＷＡが出力される。スイッチング部７０は選択信号ＳＷＡにより、関数発生部６５と電磁比例弁２０の駆動部とを接続するように切換えられる。この状態にあって、アクチュエータ作動圧力Ｐがメインリリーフ圧Ｐ１よりも小さなカットオフ設定圧力ＰＣ１を超えると、演算部６３における演算は、Ｐ−ＰＣ１＝＞０となり、この演算値ＰＳが関数発生部６４，６５の双方に出力される。
【００６７】
関数発生部６４では、演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき該当する傾転補正値εを演算部６２に出力する。演算部６２は、θ−ε＝ＰＸを演算し、この補正された目標傾転信号ＰＸをレギュレータ３に出力する。これにより、レギュレータ３が油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくするように、すなわち油圧ポンプ２の押しのけ容積を小さくするように駆動し、油圧ポンプ２の吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００６８】
このとき同時に関数発生部６５でも、演算部６３から出力される演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する指令電流ｉをスイッチング部７０を介して電磁比例弁２０の駆動部に出力する。これにより電磁比例弁２０が図６の下段位置方向に切換えられ、パイロットポンプ４のパイロット圧が、この電磁比例弁２０を介してメインリリーフ弁１８の駆動部に供給されはじめる。すなわち、前述の図３に示した特性の出力圧力ＰＯがメインリリーフ弁１８の駆動部に与えられ、当該メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧は図８の特性Ｂとなって所定圧高められる。
【００６９】
このように、ブーム用操作装置８のみが操作されている状態にあっては、カットオフ制御時における油圧ポンプ２の吐出流量の減少にかかわらず、電磁比例弁２０の出力圧力ＰＯによりメインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧が所定圧高められ、メインリリーフ弁１８の保有するオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカツトオフ制御時におけるメインリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、カットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少時に、当該ポンプ吐出流量を増加させようとする制御が抑えられ、このポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止でき、ブームシリンダ１２に流量の増減の繰り返しを生じない比較的安定した流量変化の圧油を供給でき、ブームシリンダ１２の駆動制御を高精度に実現できる。また、カツトオフ制御時のブームシリンダ１２の作動力の減少を抑制でき、ブームシリンダ１２を操作しているオペレータにこのような作動力の減少による違和感を与えることがなく、良好な操作性が得られる。
【００７０】
また例えば、上述のように油圧ポンプ２及びパイロットポンプ４を作動させている状態において、旋回用操作装置９だけを操作すると、旋回モータ１３が駆動し、図示しない旋回体が旋回して、所望の作業が実施される。
【００７１】
このような作業が実施される間、圧力センサ１９によってアクチュエータ作動圧力Ｐが検出され、コントローラ６に入力される。図７に示すように関数発生部６１からはアクチュエータ作動圧力Ｐの増加に応じて減少するポンプ傾転量θが、演算部６２に出力される。また旋回用操作装置９の操作に伴って操作検出スイッチ２３から操作信号ＳＷ２が出力され、この操作信号ＳＷ２により、図７に示すコントローラ６のスイッチング部６７が閉じられる。したがってカットオフ設定圧力指示器４３で設定されるカットオフ設定圧力ＰＣ２が最大値選択部６８に入力され、この最大値選択部６８から最大値ＰＣ（＝ＰＣ２）が演算部６３に出力される。また、操作検出スイッチ２３から出力される操作信号ＳＷ２が判別部６９に入力され、この判別部６９で操作信号ＳＷ２のみが入力されていると判別されて、選択信号ＳＷＢが出力される。スイッチング部７０は選択信号ＳＷＢにより、関数発生部６５と電磁比例弁２１の駆動部とを接続するように切換えられる。この状態にあって、アクチュエータ作動圧力Ｐが、オーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧Ｐ３よりも小さなカットオフ設定圧力ＰＣ２を超えると、演算部６３における演算は、Ｐ−ＰＣ２＝ＰＳ＞０となり、この演算値ＰＳが関数発生部６４，６５の双方に出力される。
【００７２】
関数発生部６４では、演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する傾転補正値εを演算部６２に出力する。演算部６２は、θ−ε＝ＰＸを演算子、この補正された目標傾転信号ＰＸをレギュレータ３に出力する。これにより、レギュレータ３が油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくするように、すなわち油圧ポンプ２の押しのけ容積を小さくするように駆動し、油圧ポンプ２の吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００７３】
このとき同時に関数発生部６５でも、演算部６３から出力される演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する指令電流ｉをスイッチング部７０を介して電磁比例弁２１の駆動部に出力する。これにより電磁比例弁２１が図６の下段位置方向に切換えられ、パイロットポンプ４のパイロット圧が、この電磁比例弁２１を介してオーバロードリリーフ弁１６，１７の駆動部に供給されはじめる。すなわち、前述の図３に示した特性と同等の特性の出力圧力ＰＯがオーバロードリリーフ弁１６，１７の駆動部に与えられ、当該オーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧は図８の特性Ｂと同等の特性となって所定圧高められる。
【００７４】
このように、旋回用操作装置９のみが操作されている状態にあっては、カットオフ制御時における油圧ポンプ２の吐出流量の減少にかかわらず、電磁比例弁２１の出力圧力ＰＯによりオーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧が所定圧高められ、オーバロードリリーフ弁１６，１７の保有するオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるオーバロードリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、カットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少時に、当該ポンプ吐出流量を増加させようとする制御が抑えられ、このポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止でき、旋回モータ１３に流量の増減の繰り返しを生じない比較的安定した流量変化の圧油を供給でき、旋回モータ１３の駆動制御を高精度に実施できる。また、カットオフ制御時の旋回モータ１３の作動力の減少を抑制でき、旋回モータ１３を操作しているオペレータにこのような作動力の減少による違和感を与えることがなく、良好な操作性が得られる。
【００７５】
さらに例えば、上述のように油圧ポンプ２及びパイロットポンプ４を作動させている状態において、ブーム用操作装置８と旋回用操作装置９の双方を操作すると、ブームシリンダ１２及び旋回モータ１３が駆動し、図示しないブームが上下方向に回動し、また旋回体が旋回して、土砂の掘削作業とか吊り荷作業とかの所望の作業が実施される。
【００７６】
このような作業が実施される間、圧力センサ１９によってアクチュエータ作動圧力Ｐが検出され、コントローラ６に入力される。図７に示すように関数発生部６１からはアクチュエータ作動圧力Ｐの増加に応じて減少するポンプ傾転量θが、演算部６２に出力される。またブーム用操作装置８の操作に伴って操作検出スイッチ２２から操作信号ＳＷ１が出力され、この操作信号ＳＷ１により、図７に示すコントローラ６のスイッチング部６６が閉じられ、旋回用操作装置９の操作に伴って操作検出スイッチ２３から操作信号ＳＷ２が出力され、この操作信号ＳＷ２により、スイッチング部６７が閉じられる。したがって、カツトオフ設定圧力指示器４２で設定されるカットオフ設定圧力ＰＣ１と、カットオフ設定圧力指示器４３で設定されるカットオフ設定圧力ＰＣ２とが最大値選択部６８に入力される。ここで、ＰＣ１＞ＰＣ２の関係にあることから、最大値選択部６８でカツトオフ設定圧力ＰＣ１が最大値ＰＣとして選択され、演算部６３に出力される。また、操作検出スイッチ２２から出力される操作信号ＳＷ１と、操作検出スイッチ２３から出力される操作信号ＳＷ２とが判別部６９に入力され、この判別部６９で操作信号ＳＷ１，ＳＷ２の双方が入力されていると判別されて、選択信号ＳＷＡが出力される。スイッチング部７０は選択信号ＳＷＡにより、関数発生部６５と電磁比例弁２０の駆動部とを接続するように切換えられる。この状態にあって、アクチュエータ作動圧力Ｐが、メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧Ｐ１よりも小さなカツトオフ設定圧力ＰＣ１を超えると、演算部６３における演算は、Ｐ−ＰＣ１＝ＰＳ＞０となり、この演算値ＰＳが関数発生部６４，６５の双方に出力される。
【００７７】
関数発生部６４では、演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する傾転補正値εを演算部６２に出力する。演算部６２は、θ−ε＝ＰＸを演算し、この補正された目標傾転信号ＰＸをレギュレータ３に出力する。これにより、レギュレータ３が油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくするように、すなわち油圧ポンプ２の押しのけ容積を小さくするように駆動し、油圧ポンプ２の吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００７８】
このとき同時に関数発生部６５でも、演算部６３から出力される演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する指令電流ｉをスイッチング部７０を介して電磁比例弁２０の駆動部に出力する。これにより電磁比例弁２０が図６の下段位置方向に切換えられ、パイロットポンプ４のパイロット圧が、この電磁比例弁２０を介してメインリリーフ弁１８の駆動部に供給されはじめる。すなわち、前述した図３に示した特性の出力圧力ＰＯがメインリリーフ弁１８の駆動部に与えられ、当該メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧は図８の特性Ｂとなって所定圧高められる。
【００７９】
このように、ブーム用操作装置８と旋回用操作装置９の双方が操作されている状態にあっても、カツトオフ制御時における油圧ポンプ２の吐出流量の減少にかかわらず、電磁比例弁２０の出力圧力ＰＯによりメインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧が所定圧高められ、メインリリーフ弁１８の保有するオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるメインリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、カツトオフ制御時のポンプ吐出流量の減少時に、当該ポンプ吐出流量を増加させようとする制御が抑えられ、このポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止でき、ブームシリンダ１２に流量の増減の繰り返しを生じない比較的安定した流量変化の圧油を供給でき、ブームシリンダ１２の駆動制御を高精度に実施できる。また、カットオフ制御時のブームシリンダ１２の作動力の減少を抑制でき、ブームシリンダ１２を操作しているオペレータにこのような作動力の減少による違和感を与えることがなく、良好な操作性が得られる。
【００８０】
なお、上記各実施形態にあつては、説明を簡単にするために、アクチュエータとして旋回モータ１３とブームシリンダ１２だけを例示したが、当該油圧ショベルは他にも各種アクチュエータを装備するものである。したがって、本発明は、上述した各実施形態のように、旋回モータ１３とブームシリンダ１２を備えた構成には限られず、アームシリンダ、バケットシリンダ等の他のアクチュエータを備え得るものである。例えば第３実施形態における別のアクチュエータとして、ブームシリンダ１２に代えてアームシリンダを設けた構成にしてもよい。
【００８１】
【発明の効果】
本発明の各請求項に係る発明によれば、従来生じていたカットオフ制御時におけるリリーフ圧の低下を抑えることができ、これに伴いこのカットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止でき、該当するアクチュエータに流量の増減の繰り返しを生じない比較的安定した流量変化の圧油を供給でき、従来に比べてアクチュエータの駆動制御を高精度に実施できる。
【００８２】
また、従来生じていたこのカットオフ制御時のアクチュエータの作動力の減少を抑制でき、アクチュエータを操作しているオペレータにこのような作動力の減少による違和感を与えることがなく、従来に比べて優れた操作性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明者らの考案による油圧作業機の油圧制御装置の参考例の全体構成を示す油圧回路図である。
【図２】 図１に示す参考例に備えられるコントローラの要部の構成を示すブロック図である。
【図３】 図１に示す参考例に備えられ、メインリリーフ弁のメインリリーフ圧を制御する電磁比例弁の特性を示す図である。
【図４】 本発明の第１実施形態の全体構成を示す油圧回路図である。
【図５】 図４に示す第１実施形態に備えられるコントローラの要部の構成を示すブロック図である。
【図６】 本発明の第２実施形態の全体構成を示す油圧回路図である。
【図７】 図６に示す第２実施形態に備えられるコントローラの要部の構成を示すブロック図である。
【図８】一般的なリリーフ弁に見られるオーバーライド特性を示す図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 可変容量油圧ポンプ
３ レギュレータ（傾転制御手段）
４ パイロットポンプ
５ パイロットリリーフ弁
６ コントローラ
７ タンク
８ ブーム用操作装置
９ 旋回用操作装置
１０ ブーム用方向切換弁
１１ 旋回用方向切換弁
１２ ブームシリンダ（別のアクチュエータ）
１３ 旋回モータ（所定のアクチュエータ）
１４ オーバロードリリーフ弁
１５ オーバロードリリーフ弁
１６ オーバロードリリーフ弁
１７ オーバロードリリーフ弁
１８ メインリリーフ弁
１９ 圧力センサ（圧力検出手段）
２０ 電磁比例弁（メインリリーフ圧制御手段）
２１ 電磁比例弁（オーバロードリリーフ圧制御手段）
２２ 操作検出スイッチ（操作検出手段）
２３ 操作検出スイッチ（操作検出手段）
４０ カットオフ設定圧力指示器
４１ カットオフ設定圧力指示器
４２ カットオフ設定圧力指示器
４３ カットオフ設定圧力指示器
６１ 関数発生部
６２ 演算部
６３ 演算部（メインリリーフ圧上昇制御手段）（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
６４ 関数発生部
６５ 関数発生部（メインリリーフ圧上昇制御手段）（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
６６ スイッチング部（メインリリーフ圧上昇制御手段）
６７ スイッチング部（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
６７ａ スイッチング部（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
６８ 最大値選択部（メインリリーフ圧上昇制御手段）（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
６９ 判別部（メインリリーフ圧上昇制御手段）（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
７０ スイッチング部（メインリリーフ圧上昇制御手段）（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
Ａ 特性
Ｂ 特性
Ｐ アクチュエータ作動圧
θ ポンプ傾転量
ＰＳ 演算値
ε 傾転補正値
ｉ 指令電流
ＰＸ 目標傾転信号
ＰＯ 出力圧力
ＰＣＭ カットオフ設定圧力
ＰＣＯ カットオフ設定圧力
ＰＣ１ カットオフ設定圧力
ＰＣ２ カットオフ設定圧力
ＰＣ 最大値
ＳＷ１ 操作信号
ＳＷ２ 操作信号
ＳＷＡ 選択信号
ＳＷＢ 選択信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の油圧作業機の油圧制御装置に係り、特にアクチュエータを駆動する圧油を供給する可変容量油圧ポンプの吐出流量をカットオフ可能な油圧作業機の油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、可変容量油圧ポンプの吐出流量をカットオフ可能な油圧作業機の油圧制御装置として、特開昭６３−１９５４０３号公報に記載のものがある。
【０００３】
この従来技術は、可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの吸収トルクを制御する傾転制御手段、すなわち斜板駆動アクチュエータと、この斜板駆動アクチュエータを駆動させる制御信号を発生させる傾転制御信号発生手段、すなわちコントローラと、可変容量油圧ポンプから吐出される圧油により駆動するアクチュエータ、すなわち油圧モータ及び油圧シリンダと、可変容量油圧ポンプからこれらの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切換弁、すなわち操作弁と、これらの操作弁を切換える操作手段、すなわち操作レバーとを備えている。
【０００４】
また、可変容量油圧ポンプの最大圧に相当するメインリリーフ圧を規定するメインリリーフ弁と、上述したアクチュエータの負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁と、上述したアクチュエータの作動圧力、すなわち可変容量油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力センサとを備えている。
【０００５】
この従来技術では、圧力センサで検出した圧力が、所定のカットオフ設定圧力を超えた場合に、コントローラから出力される信号で斜板駆動アクチュエータが制御され、可変容量油圧ポンプの吸収トルクが小さくなるように、すなわち押しのけ容積が小さくなるように制御され、ポンプの吐出流量が減少し、これによりポンプからの圧油がリリーフしてタンクに戻る際のエネルギロスを低減させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
通常、メインリリーフ弁あるいはオーバロードリリーフ弁等のリリーフ弁の特性は、図８の特性Ａで示すように、流量の増加に対して右上がりの特性（オーバライド特性）を持っている。このため、上述のようなカットオフ制御が働いてポンプの吐出流量が減少してくると、リリーフ圧力が次第に低下する傾向にある。
【０００７】
このようにリリーフ圧が低下してくると、逆に今度は流量を増加させようとする制御がおこなわれる。つまり、上述した従来技術では、メインリリーフ弁あるいはオーバロードリリーフ弁に固有のオーバライド特性により、ポンプから吐出される流量の減少と増加を繰り返すハンチングが生じやすく、このためポンプからの圧油が供給されるアクチュエータの駆動制御精度が劣化しやすい問題がある。
【０００８】
また、従来技術では、カットオフ制御が働き、ポンプ吐出流量が減少してくると、リリーフ圧がわずかながらも低下してくることから、これに伴ってアクチュエータの作動力が減少し、アクチュエータを操作しているオペレータに違和感を与えやすい問題もある。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術における実状に鑑みてなされたもので、その目的は、カットオフ制御時におけるリリーフ圧の低下を抑えることができる油圧作業機の油圧制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願の請求項１に係る発明は、可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの吸収トルクを制御する傾転制御手段と、この傾転制御手段を駆動させる制御信号を発生させる傾転制御信号発生手段と、上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油により駆動するアクチュエータと、上記可変容量油圧ポンプの最大圧に相当するメインリリーフ圧を規定するメインリリーフ弁と、上記アクチュエータの作動圧力を検出する圧力検出手段とを有し、
この圧力検出手段で検出された圧力が、上記メインリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力を超えた場合に、上記傾転制御信号発生手段により上記傾転制御手段を制御して、上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように制御する油圧作業機の油圧制御装置において、
上記メインリリーフ弁が可変型メインリリーフ弁から成り、この可変型メインリリーフ弁の上記メインリリーフ圧を制御するメインリリーフ圧制御手段を備えるとともに、
上記傾転制御手段を駆動して上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくする際に、上記メインリリーフ圧を所定圧高めるように上記メインリリーフ圧制御手段を制御するメインリリーフ圧上昇制御手段を備え、
上記アクチュエータが複数のアクチュエータから成り、これらのアクチュエータの操作を検出する操作検出手段と、上記アクチュエータのそれぞれの負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁を備え、
上記オーバロードリリーフ弁が、上記アクチュエータのうちの所定のアクチュエータに係る上記オーバロードリリーフ圧を規定する可変型オーバロードリリーフ弁を含み、
この可変型オーバロードリリーフ弁の上記オーバロードリリーフ圧を制御するオーバロードリリーフ圧制御手段と、上記オーバロードリリーフ圧を所定圧高めるように上記オーバロードリリーフ圧制御手段を制御するオーバロードリリーフ圧上昇制御手段とを備えるとともに、
上記傾転制御手段を駆動して上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくする際に、上記メインリリーフ圧上昇制御手段及び上記オーバロードリリーフ圧上昇制御手段のいずれか一方を制御し、上記メインリリーフ圧及び上記オーバロードリリーフ圧のうちの該当するものの圧力を所定圧高める構成にしてある。
【００１１】
このように構成した請求項１に係る発明では、圧力検出手段で検出されたアクチュエータの作動圧力が、メインリリーフ圧よりも小さな所定のカットオフ設定圧力を超えると、傾転制御信号発生手段から傾転制御手段を駆動させる制御信号が出力され、この傾転制御手段が可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように、すなわち可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を小さくするように駆動する。これにより、可変容量油圧ポンプの吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００１２】
このカットオフ制御時に、メインリリーフ圧上昇制御手段がメインリリーフ圧制御手段を作動させる。これにより、メインリリーフ圧が所定圧高められ、可変容量油圧ポンプの吐出流量の減少にかかわらず、当該メインリリーフ弁のオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるメインリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、このカットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止できるとともに、このカットオフ制御時のアクチュエータの作動力の減少を抑制することができる。
【００１４】
また、例えば所定のアクチュエータの負荷圧の最大圧を規定するオーバロードリリーフ圧が、メインリリーフ圧に比べて小さく設定され、また、所定のアクチュエータとは異なる別のアクチュエータの負荷圧の最大圧を規定するオーバロードリリーフ圧が、メインリリーフ圧よりも大きく設定されているものとし、今仮に操作検出手段によって上述した別のアクチュエータの操作のみが検出され、この別のアクチュエータの作動圧力が、メインリリーフ圧よりも小さな所定のカットオフ設定圧力を超えたことが圧力検出手段で検出されたものとすると、この場合は、前述と同様の作用を奏する。
【００１５】
すなわち、傾転制御信号発生手段から傾転制御手段を駆動させる制御信号が出力され、この傾転制御手段が可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように、すなわち可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を小さくするように駆動する。これにより、可変容量油圧ポンプの吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００１６】
このカットオフ制御時に、メインリリーフ圧上昇制御手段がメインリリーフ圧制御手段を作動させる。これにより、メインリリーフ圧が所定圧高められ、可変容量油圧ポンプの吐出流量の減少にかかわらず、当該メインリリーフ弁のオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるメインリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、このカットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止できるとともに、このカットオフ制御時の上述した別のアクチュエータの作動力の減少を抑制することができる。
【００１７】
また上述とは異なり、操作検出手段によって所定のアクチュエータの操作のみが検出され、この所定のアクチュエータの作動圧力が可変型オーバロードリリーフ弁のオーバロードリリーフ圧よりも小さな所定のカットオフ設定値を超えたことが圧力検出手段で検出されたものとすると、傾転制御信号発生手段から傾転制御手段を駆動させる制御信号が出力され、この傾転制御手段が可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように、すなわち可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を小さくするように駆動する。これにより、可変容量油圧ポンプの吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００１８】
この場合のカットオフ制御時には、オーバロードリリーフ圧上昇制御手段がオーバロードリリーフ圧制御手段を作動させる。これにより、可変型オーバロードリリーフ弁のオーバロードリリーフ圧が所定圧高められ、可変容量油圧ポンプの吐出流量の減少にもかかわらず、当該可変型オーバロードリリーフ弁のオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時における可変型オーバロードリリーフ弁のオーバロードリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、このカットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止できるとともに、このカットオフ制御時の所定のアクチュエータの作動力の減少を抑制することができる。
【００１９】
また、操作検出手段によって所定のアクチュエータと別のアクチュエータとが操作され６のカットオフ設定圧力を超えたことが圧力検出手段で検出されたものとすると、この場合も、前述と同様の作用を奏する。
【００２０】
すなわち、傾転制御信号発生手段から傾転制御手段を駆動させる制御信号が出力され、この傾転制御手段が可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように、すなわち可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を小さくするように駆動する。これにより、可変容量油圧ポンプの吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００２１】
このカットオフ制御時に、メインリリーフ圧上昇制御手段がメインリリーフ圧制御手段を作動させる。これにより、メインリリーフ圧が所定圧高められ、可変容量油圧ポンプの吐出流量の減少にかかわらず、当該メインリリーフ弁のオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるメインリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、このカットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止できるとともに、このカットオフ制御時の上述した別のアクチュエータの作動力の減少を抑制することができる。
【００２２】
また、上記目的を達成するために、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記所定のアクチュエータが旋回モータから成る構成にしてある。
【００２３】
また、上記目的を達成するために、本願の請求項３に係る発明は、可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの吸収トルクを制御する傾転制御手段と、この傾転制御手段を駆動させる制御信号を発生させる傾転制御信号発生手段と、上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油により駆動するアクチュエータと、このアクチュエータの負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁と、上記アクチュエータの作動圧力を検出する圧力検出手段とを有し、この圧力検出手段で検出された圧力が、上記オーバロードリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力を超えた場合に、上記傾転制御信号発生手段により上記傾転制御手段を制御して、上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように制御する油圧作業機の油圧制御装置において、
上記オーバロードリリーフ弁が可変型オーバロードリリーフ弁から成り、この可変型オーバロードリリーフ弁の上記オーバロードリリーフ圧を制御するオーバロードリリーフ圧制御手段を備えるとともに、上記傾転制御手段を駆動して上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくする際に、上記可変型オーバロードリリーフ弁の上記オーバロードリリーフ圧を所定圧高めるように上記オーバロードリリーフ圧制御手段を制御するオーバロードリリーフ圧上昇制御手段を備えた構成にしてある。
【００２４】
このように構成した請求項３に係る発明では、圧力検出手段で検出されたアクチュエータの作動圧力が、オーバロードリリーフ圧よりも小さな所定のカットオフ設定圧力を超えると、傾転制御信号発生手段から傾転制御手段を駆動させる制御信号が出力され、この傾転制御手段が可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように、すなわち可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を小さくするように駆動する。これにより、可変容量油圧ポンプの吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００２５】
このカットオフ制御時に、オーバロードリリーフ圧上昇制御手段がオーバロードリリーフ圧制御手段を作動させる。これにより、オーバロードリリーフ圧が所定圧高められ、可変容量油圧ポンプの吐出流量の減少にかかわらず、当該可変型オーバロードリリーフ弁のオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるオーバロードリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、このカットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止できるとともに、このカットオフ制御時のアクチュエータの作動力の減少を抑制することができる。
【００２６】
また、上記目的を達成するために、本願の請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、上記アクチュエータが旋回モータから成る構成にしてある。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の油圧作業機の油圧制御装置の実施形態を図に基づいて説明する。図１〜３は本発明者らの考案による油圧作業機の油圧制御装置の参考例を説明する図で、図１は参考例の全体構成を示す油圧回路図、図２はこの参考例に備えられるコントローラの要部の構成を示すブロック図、図３はこの参考例に備えられ、メインリリーフ弁のメインリリーフ圧を制御する電磁比例弁の特性を示す図である。
【００２８】
これらの図１〜図３に示す参考例は例えば油圧ショベルに備えられるものであり、エンジン１と、このエンジン１によって駆動する可変容量油圧ポンプ２と、パイロットポンプ４とを備えている。また、油圧ポンプ２の吸収トルクを制御する傾転制御手段、すなわちレギュレータ３と、油圧ポンプ２から吐出されるアクチュエータ、例えばブームシリンダ１２、旋回モータ１３と、油圧ポンプ２からブームシリンダ１２、旋回モータ１３のそれぞれに供給される圧油の流れを制御するブーム用方向切換弁１０、旋回用方向切換弁１１と、ブーム用方向切換弁１０を切換え操作するブーム用操作装置８、旋回用方向切換弁１１を切換え操作する旋回用操作装置９とを備えている。
【００２９】
また、油圧ポンプ２の最大圧に相当するメインリリーフ圧を規定する可変型のメインリリーフ弁１８と、上述したアクチュエータの作動圧力Ｐを検出する圧力検出手段、すなわち圧力センサ１９と、パイロットポンプ４のパイロットリリーフ圧を規定するパイロットリリーフ弁５と、ブームシリンダ１２の負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁１４，１５と、旋回モータ１３の負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁１６，１７とを備えている。
【００３０】
さらに、可変型のメインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧を制御するメインリリーフ圧制御手段、例えば電磁比例弁２０と、メインリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力ＰＣＭを指示するカットオフ設定圧力指示器４０と、このカットオフ設定圧力指示器４０から出力されるカットオフ設定圧力ＰＣＭ、及び上述した圧力センサ１９から出力されるアクチュエータ作動圧力Ｐを入力して所定の演算処理をおこない、レギュレータ３に目標傾転信号ＰＸを出力するとともに、電磁比例弁２０を駆動させる指令電流ｉを出力するコントローラ６とを備えている。
【００３１】
上述したコントローラ６は、図２に示すように、アクチュエータ作動圧力Ｐとポンプ傾転量θとの関係があらかじめ設定され、圧力センサ１９から出力されるアクチュエータ作動圧力Ｐに応じたポンプ傾転量θを出力する関数発生部６１と、圧力センサ１９で検出されるアクチュエータ作動圧力Ｐからカットオフ設定圧力指示器４０のカットオフ設定圧力ＰＣＭを減算し、演算値ＰＳを出力する演算部６３と、この演算部６３から出力される演算値ＰＳと傾転補正値εとの関係があらかじめ設定され、演算値ＰＳに応じた傾転補正値εを出力する関数発生部６４と、前述した関数発生部６１の出力値であるポンプ傾転量θから関数発生部６４の出力値である傾転補正値εを減算し、その演算値である目標傾転信号ＰＸをレギュレータ３を制御する信号として出力する演算部６２と、前述した演算部６３の演算値ＰＳと指令電流ｉとの関係があらかじめ設定され、演算値ＰＳに応じた指令電流ｉを電磁比例弁２０を制御する信号として出力する関数発生部６５とを備えている。
【００３２】
上述した関数発生部６４は、演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１に至ったとき傾転補正値εを所定値まで増加させ、このような状態から演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１よりも小さい第２設定値ＰＳ２まで減少したときに、傾転補正値εを減少させるヒステリシスループを有する。上述した関数発生部６５も同様に、演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１に至ったとき指令電流ｉの値を所定値まで増加させ、このような状態から演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１よりも小さい第２設定値ＰＳ２まで減少したときに、指令電流ｉを減少させるヒステリシスループを有する。
【００３３】
なお、関数発生部６５から出力される指令電流ｉと、電磁比例弁２０の出力圧力ＰＯとの関係は、例えば図３に示すように、指令電流ｉの値が次第に増加し、電磁比例弁２０の開口面積が次第に増加する間は、ほぼ比例的に増加する出力圧力ＰＯを出力し、電磁比例弁２０が全開となった状態では、ほぼ一定の大きな出力圧力ＰＯを出力する関係となっている。
【００３４】
上述したコントローラ６の構成のうちのポンプ傾転量θを出力する関数発生部６１と、演算値ＰＳを出力する演算部６３と、傾転補正値εを出力する関数発生部６４と、目標傾転信号ＰＸを出力する演算部６２とにより、圧力センサ１９で検出された圧力が、メインリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力ＰＣＭを超えた場合に、レギュレータ３を制御して油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくするようにカットオフ制御をおこなうカットオフ制御手段が構成されている。
【００３５】
また、演算値ＰＳを出力する演算部６３と、指令電流ｉを出力する関数発生部６５とにより、レギュレータ３を駆動して油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくする際に、メインリリーフ圧を所定圧高めるように電磁比例弁２０を制御するメインリリーフ圧上昇制御手段が構成されている。
【００３６】
上述のように構成した参考例における作用について、以下に説明する。まず、あらかじめカットオフ設定圧力指示器４０の操作により、メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧よりも小さな所定のカットオフ設定圧力ＰＣＭがコントローラ６に入力される。
【００３７】
この状態において、エンジン１を駆動させ、油圧ポンプ２及びパイロットポンプ４を作動させ、ブーム用操作装置８あるいは旋回用操作装置９を操作してブーム用方向切換弁１０あるいは旋回用方向切換弁１１を切換えると、油圧ポンプ２から吐出される圧油がブームシリンダ１２あるいは旋回モータ１３に供給され、これらのブームシリンダ１２あるいは旋回モータ１３が駆動して、図示しないブームが回動し、あるいは旋回体が旋回し、土砂の掘削作業とか吊り荷作業などの該当する作業が実施される。
【００３８】
このような作業が実施される間、圧力センサ１９によってアクチュエータ作動圧力Ｐが検出され、コントローラ６に入力される。図２に示すように関数発生部６１からはアクチュエータ作動圧力Ｐの増加に応じて減少するポンプ傾転量θが演算部６２に出力される。アクチュエータ作動圧力Ｐが、メインリリーフ圧よりも小さなカットオフ設定圧力ＰＣＭを超えると、Ｐ−ＰＣＭ＝ＰＳ＞０となり、この演算値ＰＳが関数発生部６４，６５の双方に出力される。
【００３９】
関数発生部６４では、演算部ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する傾転補正値εを演算部６２に出力する。演算部６２は、θ−ε＝ＰＸを演算し、この補正された目標傾転信号ＰＸをレギュレータ３に出力する。これにより、レギュレータ３が油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくするように、すなわち油圧ポンプ２の押しのけ容積を小さくするように駆動し、油圧ポンプ２の吐出流量が減少するカツトオフ制御が実施される。
【００４０】
このとき同時に関数発生部６５でも、演算部６３から出力される演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する指令電流ｉを電磁比例弁２０に出力する。これにより電磁比例弁２０が図１の下段位置方向に切換えられ、パイロットポンプ４のパイロット圧が、この電磁比例弁２０を介してメインリリーフ弁１８の駆動部に供給されはじめる。すなわち、図３に示した特性の出力圧力ＰＯがメインリリーフ弁１８の駆動部に与えられ、当該メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧は図８の特性Ｂで例示するように所定圧高められる。
【００４１】
このように構成した参考例にあっては、カットオフ制御時における油圧ポンプ２の吐出流量の減少にかかわらず、電磁比例弁２０の出力圧力ＰＯによりメインリリーフ圧が所定圧高められ、メインリリーフ弁１８の保有するオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるメインリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、このカツトオフ制御時のポンプ吐出流量の減少時に、当該ポンプ吐出流量を増加させようとする制御が抑えられ、このポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止でき、該当するアクチュエータに流量の増減の繰り返しを生じない比較的安定した流量変化の圧油を供給でき、そのアクチュエータの駆動制御を高精度に実施できる。
【００４２】
また、このカットオフ制御時のアクチュエータの作動力の減少を抑制でき、アクチュエータを操作しているオペレータにこのような作動力の減少による違和感を与えることがなく、良好な操作性が得られる。
【００４３】
図４，５は本発明の請求項３，４に相当する油圧作業機の油圧制御装置の第１実施形態を説明する図で、図４は第１実施形態の全体構成を示す油圧回路図、図５はこの第１実施形態に備えられるコントローラの要部の構成を示すブロック図である。
【００４４】
これらの図４，５に示す第１実施形態も例えば油圧ショベルに備えられるものである。図４，５において上述した図１，２に示すものと同じ符号は同等のものを示している。
【００４５】
この第１実施形態では、特に、旋回モータ１３の負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁１６，１７が可変型のオーバロードリリーフ弁から成っている。また、可変型のオーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧を制御するオーバロードリリーフ圧制御手段、例えば電磁比例弁２１と、オーバロードリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力、すなわちメインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力ＰＣＯを指示するカットオフ設定圧力指示器４１と、旋回用操作装置９が操作されたことを検出する操作検出手段、例えば操作検出スイッチ２３とを備えている。
【００４６】
コントローラ６は、図５に示すように参考例におけるのと同等の、アクチュエータ作動圧力Ｐとポンプ傾転量θとの関係が設定される関数発生部６１と、演算部６２，６３と、演算値ＰＳと傾転補正値εとの関係が設定される関数発生部６４と、演算値ＰＳと指令電流ｉとの関係が設定され、指令電流ｉを前述の電磁比例弁２１を制御する信号として出力する関数発生部６５とを備えている他、前述したカットオフ設定圧力指示器４１と演算部６３との接続経路中に設けられ、この接続経路を開閉するスイッチング部６７ａを備えている。このスイッチング部６７ａは、前述した操作検出スイッチ２３からの操作信号ＳＷ２、すなわち旋回用操作装置９が操作されたことを示す操作信号ＳＷ２が入力されたときに閉じられ、カットオフ設定圧力指示器４１と演算部６３とを導通させる。したがって、演算部６３は、作動圧力Ｐからカットオフ設定圧力ＰＣＯを減算する演算をおこなう。
【００４７】
上述したスイッチング部６７ａと、演算値ＰＳを出力する演算部６３と、指令電流ｉを出力する関数発生部６５とにより、レギュレータ３を駆動して油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくする際に、オーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧を所定圧高めるように電磁比例弁２１を制御するオーバロードリリーフ圧上昇制御手段が構成されている。
【００４８】
その他の構成中、前述した図１に示すものと同じ符号のものについては、図１に関する説明で述べたので、ここでは説明を省略する。
【００４９】
このように構成した第１実施形態における作用について、以下に説明する。まず、あらかじめカットオフ設定圧力指示器４１の操作により、メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧よりも小さな所定のカットオフ設定圧力ＰＣＯがコントローラ６に入力される。
【００５０】
この状態において、エンジン１を駆動させ、油圧ポンプ２及びパイロットポンプ４を作動させ、ブーム用操作装置８あるいは旋回用操作装置９を操作すると、前述した第１実施形態について述べたように、ブームシリンダ１２あるいは旋回モータ１３が駆動して、土砂の掘削作業とか吊り荷作業などの該当する作業が実施される。
【００５１】
このような作業が実施される間、圧力センサ１９によってアクチュエータ作動圧力Ｐが検出され、コントローラ６に入力される。図５に示すように関数発生部６１からはアクチュエータ作動圧力Ｐの増加に応じて減少するポンプ傾転量θが演算部６２に出力される。ここで、旋回用操作装置９が操作されていて操作検出スイッチ２３から操作信号ＳＷ２が出力されている場合には、その操作信号ＳＷ２により図５に示すコントローラ６のスイッチング部６７ａが閉じられる。このような状態にあって、アクチュエータ作動圧力Ｐが、メインリリーフ圧よりも小さなカットオフ設定圧力ＰＣＯを超えると、Ｐ−ＰＣＯ＝ＰＳ＞０となり、この演算値ＰＳが関数発生部６４，６５の双方に出力される。
【００５２】
関数発生部６４では、演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する傾転補正値εを演算部６２に出力する。演算部６２は、θ−ε＝ＰＸを演算し、この補正された目標傾転信号ＰＸをレギュレータ３に出力する。これにより、レギュレータ３が油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくするように、すなわち油圧ポンプ２の押しのけ容積を小さくするように駆動し、油圧ポンプ２の吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００５３】
このとき同時に関数発生部６５でも、演算部６３から出力される演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する指令電流ｉを電磁比例弁２１に出力する。これにより電磁比例弁２１が図４の下段位置方向に切換えられ、パイロットポンプ４のパイロット圧が、この電磁比例弁２１を介してオーバロードリリーフ弁１６，１７の駆動部に供給されはじめる。すなわち、図３に示した特性と同等の特性の出力圧力ＰＯがオーバロードリリーフ弁１６，１７の駆動部に与えられ、当該オーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧は図８の特性Ｂと同等の特性となって所定圧高められる。
【００５４】
このように構成した第１実施形態でも、旋回用操作装置９が操作されている状態にあっては、カットオフ制御時における油圧ポンプ２の吐出流量の減少にかかわらず、電磁比例弁２１の出力圧力ＰＯによりオーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧が所定圧高められ、オーバロードリリーフ弁１６，１７の保有するオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるオーバロードリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、この第１実施形態にあっても前述した参考例におけるのと同様に、カットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少時に、当該ポンプ吐出流量を増加させようとする制御が抑えられ、このポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止でき、旋回モータ１３に流量の増減の繰り返しを生じない安定した流量変化の圧油を供給でき、旋回モータ１３の駆動制御を高精度に実施できる。
【００５５】
また、前述した参考例におけるのと同様に、この第１実施形態にあっても、カットオフ制御時の旋回モータ１３の作動力の減少を抑制でき、旋回モータ１３を操作しているオペレータにこのような作動力の減少による違和感を与えることがなく、良好な操作性が得られる。
【００５６】
図６，７は本発明の請求項１，２に相当する油圧作業機の油圧制御装置の第２実施形態を説明する図で、図６は第２実施形態の全体構成を示す油圧回路図、図７はこの第２実施形態に備えられるコントローラの要部の構成を示すブロック図である。
【００５７】
これらの図６，７に示す第２実施形態も例えば油圧ショベルに備えられるものである。図６，７において前述した図１，２に示すものと同じ符号は同等のものを示している。
【００５８】
この第２実施形態でも、所定のアクチュエータすなわち旋回モータ１３の負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁１６，１７が可変型のオーバロードリリーフ弁から成っている。なお、別のアクチュエータすなわちブームシリンダ１２のオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁１４，１５は、固定型のオーバロードリリーフ弁から成っている。また、第１実施形態におけるのと同等の可変型のメインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧を制御する電磁比例弁２０の他に、可変型のオーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧を制御するオーバロードリリーフ圧制御手段、例えば電磁比例弁２１を備えている。
【００５９】
また、カットオフ設定圧力ＰＣ１を指示するカットオフ設定圧力指示器４２と、カットオフ設定圧力ＰＣ１とは異なるカットオフ設定圧力ＰＣ２を指示するカットオフ設定圧力指示器４３とを備えている。例えば、メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧をＰ１、ブームシリンダ１２に係るオーバロードリリーフ弁１４，１５のオーバロードリリーフ圧をＰ２、旋回モータ１３に係るオーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧をＰ３とすると、
Ｐ３＜Ｐ１＜Ｐ２
の関係となるようにあらかじめ設定してある。この設定に応じて、上述したカットオフ設定圧力指示器４２で設定されるカットオフ設定圧力ＰＣ１は、
ＰＣ１＜Ｐ１
となるように、あらかじめ設定してあり、カットオフ設定圧力指示器４３で設定されるカットオフ設定圧力ＰＣ２は、
ＰＣ２＜Ｐ３ で、しかも、 ＰＣ２＜ＰＣ１
となるようにあらかじめ設定してある。
【００６０】
また、ブーム用操作装置８が操作されたことを検出する操作検出手段、例えば操作検出スイッチ２２と、旋回用操作装置９が操作されたことを検出する操作検出手段、例えば操作検出スイッチ２３とを備えている。
【００６１】
コントローラ６は、図７に示すように参考例におけるのと同等の、アクチュエータ作動圧力Ｐとポンプ傾転量θとの関係が設定される関数発生部６１と、演算部６２，６３と、演算値ＰＳと傾転補正値εとの関係が設定される関数発生部６４と、演算値ＰＳと指令電流ｉの関係が設定され、指令電流ｉを制御信号として出力する関数発生部６５を備えている他、前述したカットオフ設定圧力指示器４２に接続され、操作検出スイッチ２２から出力される操作信号ＳＷ１によって閉じるスイッチング部６６と、前述したカットオフ設定圧力指示器４３に接続され、操作検出スイッチ２３から出力される操作信号ＳＷ２によって閉じるスイッチング部６７と、これらのスイッチング部６６，６７から出力されるカットオフ設定圧力のうちの最大値ＰＣを選択して演算部６３に出力する最大値選択部６８とを備えている。さらに、操作検出スイッチ２２，２３から出力される操作信号ＳＷ１，ＳＷ２を入力し、操作信号ＳＷ１のみが入力されていると判別したとき、及び操作信号ＳＷ１と操作信号ＳＷ２の双方が入力されていると判別したときに選択信号ＳＷＡを出力し、操作信号ＳＷ２のみが入力されていると判別したときに選択信号ＳＷＢを出力する判別部６９と、この判別部６９から選択信号ＳＷＡが出力されたときに関数発生部６５を電磁比例弁２０の駆動部に接続し、判別部６９から選択信号ＳＷＢが出力されたときに関数発生部６５を電磁比例弁２１の駆動部に接続するスイッチング部７０とを備えている。
【００６２】
上述したスイッチング部６６と、最大値選択部６８と、演算部６３と、指令電流ｉを出力する関数発生部６５と、判別部６９と、スイツチング部７０とにより、レギュレータ３を駆動して油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくする際に、メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧を所定圧高めるように電磁比例弁２０を制御するメインリリーフ圧上昇制御手段が構成され、また、スイッチング部６７と、最大値選択部６８と、演算部６３と、関数発生部６５と、判別部６９と、スイッチング部７０とにより、レギュレータ３を駆動して油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくする際に、オーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧を所定圧高めるように電磁比例弁２１を制御するオーバロードリリーフ圧上昇制御手段が構成されている。
【００６３】
その他の構成中、前述した図１に示すものと同じ符号のものは、図１で述べたので、ここでは説明を省略する。
【００６４】
このように構成した第２実施形態における作用について以下に説明する。まず、あらかじめカットオフ設定圧力指示器４２の操作により、メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧Ｐ１よりも小さなカットオフ設定圧力ＰＣ１がコントローラ６に入力され、カットオフ設定圧力指示器４３の操作により、オーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧Ｐ３よりも小さく、上述のカットオフ設定圧力ＰＣ１よりも小さなカットオフ設定圧力ＰＣ２がコントローラ６に入力される。
【００６５】
この状態において、エンジン１を駆動させ、油圧ポンプ及びパイロットポンプ４を作動させ、例えばブーム用操作装置８だけを操作すると、ブームシリンダ１２が駆動し、図示しないブームが作動して所望の作業が実施される。
【００６６】
このような作業が実施される間、圧力センサ１９によってアクチュエータ作動圧力Ｐが検出され、コントローラ６に入力される。図７に示すように関数発生部６１からはアクチュエータ作動圧力Ｐの増加に応じて減少するポンプ傾転量θが、演算部６２に出力される。またブーム用操作装置８の操作に伴って操作検出スイッチ２２から操作信号ＳＷ１が出力され、この操作信号ＳＷ１により、図７に示すコントローラ６のスイッチング部６６が閉じられる。したがって、カツトオフ設定圧力指示器４２で設定されるカットオフ設定圧力ＰＣ１が最大値選択部６８に入力され、この最大値選択部６８から最大値ＰＣ（＝ＰＣ１）が演算部６３に出力される。また、操作検出スイッチ２２から出力される操作信号ＳＷ１が判別部６９に入力され、この判別部６９で操作信号ＳＷ１のみが入力されていると判別されて、選択信号ＳＷＡが出力される。スイッチング部７０は選択信号ＳＷＡにより、関数発生部６５と電磁比例弁２０の駆動部とを接続するように切換えられる。この状態にあって、アクチュエータ作動圧力Ｐがメインリリーフ圧Ｐ１よりも小さなカットオフ設定圧力ＰＣ１を超えると、演算部６３における演算は、Ｐ−ＰＣ１＝＞０となり、この演算値ＰＳが関数発生部６４，６５の双方に出力される。
【００６７】
関数発生部６４では、演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき該当する傾転補正値εを演算部６２に出力する。演算部６２は、θ−ε＝ＰＸを演算し、この補正された目標傾転信号ＰＸをレギュレータ３に出力する。これにより、レギュレータ３が油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくするように、すなわち油圧ポンプ２の押しのけ容積を小さくするように駆動し、油圧ポンプ２の吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００６８】
このとき同時に関数発生部６５でも、演算部６３から出力される演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する指令電流ｉをスイッチング部７０を介して電磁比例弁２０の駆動部に出力する。これにより電磁比例弁２０が図６の下段位置方向に切換えられ、パイロットポンプ４のパイロット圧が、この電磁比例弁２０を介してメインリリーフ弁１８の駆動部に供給されはじめる。すなわち、前述の図３に示した特性の出力圧力ＰＯがメインリリーフ弁１８の駆動部に与えられ、当該メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧は図８の特性Ｂとなって所定圧高められる。
【００６９】
このように、ブーム用操作装置８のみが操作されている状態にあっては、カットオフ制御時における油圧ポンプ２の吐出流量の減少にかかわらず、電磁比例弁２０の出力圧力ＰＯによりメインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧が所定圧高められ、メインリリーフ弁１８の保有するオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカツトオフ制御時におけるメインリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、カットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少時に、当該ポンプ吐出流量を増加させようとする制御が抑えられ、このポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止でき、ブームシリンダ１２に流量の増減の繰り返しを生じない比較的安定した流量変化の圧油を供給でき、ブームシリンダ１２の駆動制御を高精度に実現できる。また、カツトオフ制御時のブームシリンダ１２の作動力の減少を抑制でき、ブームシリンダ１２を操作しているオペレータにこのような作動力の減少による違和感を与えることがなく、良好な操作性が得られる。
【００７０】
また例えば、上述のように油圧ポンプ２及びパイロットポンプ４を作動させている状態において、旋回用操作装置９だけを操作すると、旋回モータ１３が駆動し、図示しない旋回体が旋回して、所望の作業が実施される。
【００７１】
このような作業が実施される間、圧力センサ１９によってアクチュエータ作動圧力Ｐが検出され、コントローラ６に入力される。図７に示すように関数発生部６１からはアクチュエータ作動圧力Ｐの増加に応じて減少するポンプ傾転量θが、演算部６２に出力される。また旋回用操作装置９の操作に伴って操作検出スイッチ２３から操作信号ＳＷ２が出力され、この操作信号ＳＷ２により、図７に示すコントローラ６のスイッチング部６７が閉じられる。したがってカットオフ設定圧力指示器４３で設定されるカットオフ設定圧力ＰＣ２が最大値選択部６８に入力され、この最大値選択部６８から最大値ＰＣ（＝ＰＣ２）が演算部６３に出力される。また、操作検出スイッチ２３から出力される操作信号ＳＷ２が判別部６９に入力され、この判別部６９で操作信号ＳＷ２のみが入力されていると判別されて、選択信号ＳＷＢが出力される。スイッチング部７０は選択信号ＳＷＢにより、関数発生部６５と電磁比例弁２１の駆動部とを接続するように切換えられる。この状態にあって、アクチュエータ作動圧力Ｐが、オーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧Ｐ３よりも小さなカットオフ設定圧力ＰＣ２を超えると、演算部６３における演算は、Ｐ−ＰＣ２＝ＰＳ＞０となり、この演算値ＰＳが関数発生部６４，６５の双方に出力される。
【００７２】
関数発生部６４では、演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する傾転補正値εを演算部６２に出力する。演算部６２は、θ−ε＝ＰＸを演算子、この補正された目標傾転信号ＰＸをレギュレータ３に出力する。これにより、レギュレータ３が油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくするように、すなわち油圧ポンプ２の押しのけ容積を小さくするように駆動し、油圧ポンプ２の吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００７３】
このとき同時に関数発生部６５でも、演算部６３から出力される演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する指令電流ｉをスイッチング部７０を介して電磁比例弁２１の駆動部に出力する。これにより電磁比例弁２１が図６の下段位置方向に切換えられ、パイロットポンプ４のパイロット圧が、この電磁比例弁２１を介してオーバロードリリーフ弁１６，１７の駆動部に供給されはじめる。すなわち、前述の図３に示した特性と同等の特性の出力圧力ＰＯがオーバロードリリーフ弁１６，１７の駆動部に与えられ、当該オーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧は図８の特性Ｂと同等の特性となって所定圧高められる。
【００７４】
このように、旋回用操作装置９のみが操作されている状態にあっては、カットオフ制御時における油圧ポンプ２の吐出流量の減少にかかわらず、電磁比例弁２１の出力圧力ＰＯによりオーバロードリリーフ弁１６，１７のオーバロードリリーフ圧が所定圧高められ、オーバロードリリーフ弁１６，１７の保有するオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるオーバロードリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、カットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少時に、当該ポンプ吐出流量を増加させようとする制御が抑えられ、このポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止でき、旋回モータ１３に流量の増減の繰り返しを生じない比較的安定した流量変化の圧油を供給でき、旋回モータ１３の駆動制御を高精度に実施できる。また、カットオフ制御時の旋回モータ１３の作動力の減少を抑制でき、旋回モータ１３を操作しているオペレータにこのような作動力の減少による違和感を与えることがなく、良好な操作性が得られる。
【００７５】
さらに例えば、上述のように油圧ポンプ２及びパイロットポンプ４を作動させている状態において、ブーム用操作装置８と旋回用操作装置９の双方を操作すると、ブームシリンダ１２及び旋回モータ１３が駆動し、図示しないブームが上下方向に回動し、また旋回体が旋回して、土砂の掘削作業とか吊り荷作業とかの所望の作業が実施される。
【００７６】
このような作業が実施される間、圧力センサ１９によってアクチュエータ作動圧力Ｐが検出され、コントローラ６に入力される。図７に示すように関数発生部６１からはアクチュエータ作動圧力Ｐの増加に応じて減少するポンプ傾転量θが、演算部６２に出力される。またブーム用操作装置８の操作に伴って操作検出スイッチ２２から操作信号ＳＷ１が出力され、この操作信号ＳＷ１により、図７に示すコントローラ６のスイッチング部６６が閉じられ、旋回用操作装置９の操作に伴って操作検出スイッチ２３から操作信号ＳＷ２が出力され、この操作信号ＳＷ２により、スイッチング部６７が閉じられる。したがって、カツトオフ設定圧力指示器４２で設定されるカットオフ設定圧力ＰＣ１と、カットオフ設定圧力指示器４３で設定されるカットオフ設定圧力ＰＣ２とが最大値選択部６８に入力される。ここで、ＰＣ１＞ＰＣ２の関係にあることから、最大値選択部６８でカツトオフ設定圧力ＰＣ１が最大値ＰＣとして選択され、演算部６３に出力される。また、操作検出スイッチ２２から出力される操作信号ＳＷ１と、操作検出スイッチ２３から出力される操作信号ＳＷ２とが判別部６９に入力され、この判別部６９で操作信号ＳＷ１，ＳＷ２の双方が入力されていると判別されて、選択信号ＳＷＡが出力される。スイッチング部７０は選択信号ＳＷＡにより、関数発生部６５と電磁比例弁２０の駆動部とを接続するように切換えられる。この状態にあって、アクチュエータ作動圧力Ｐが、メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧Ｐ１よりも小さなカツトオフ設定圧力ＰＣ１を超えると、演算部６３における演算は、Ｐ−ＰＣ１＝ＰＳ＞０となり、この演算値ＰＳが関数発生部６４，６５の双方に出力される。
【００７７】
関数発生部６４では、演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する傾転補正値εを演算部６２に出力する。演算部６２は、θ−ε＝ＰＸを演算し、この補正された目標傾転信号ＰＸをレギュレータ３に出力する。これにより、レギュレータ３が油圧ポンプ２の吸収トルクを小さくするように、すなわち油圧ポンプ２の押しのけ容積を小さくするように駆動し、油圧ポンプ２の吐出流量が減少するカットオフ制御が実施される。
【００７８】
このとき同時に関数発生部６５でも、演算部６３から出力される演算値ＰＳが第１設定値ＰＳ１以上になったとき、該当する指令電流ｉをスイッチング部７０を介して電磁比例弁２０の駆動部に出力する。これにより電磁比例弁２０が図６の下段位置方向に切換えられ、パイロットポンプ４のパイロット圧が、この電磁比例弁２０を介してメインリリーフ弁１８の駆動部に供給されはじめる。すなわち、前述した図３に示した特性の出力圧力ＰＯがメインリリーフ弁１８の駆動部に与えられ、当該メインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧は図８の特性Ｂとなって所定圧高められる。
【００７９】
このように、ブーム用操作装置８と旋回用操作装置９の双方が操作されている状態にあっても、カツトオフ制御時における油圧ポンプ２の吐出流量の減少にかかわらず、電磁比例弁２０の出力圧力ＰＯによりメインリリーフ弁１８のメインリリーフ圧が所定圧高められ、メインリリーフ弁１８の保有するオーバライド特性に伴う圧力の低下が補正され、このカットオフ制御時におけるメインリリーフ圧の低下を抑えることができる。したがって、カツトオフ制御時のポンプ吐出流量の減少時に、当該ポンプ吐出流量を増加させようとする制御が抑えられ、このポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止でき、ブームシリンダ１２に流量の増減の繰り返しを生じない比較的安定した流量変化の圧油を供給でき、ブームシリンダ１２の駆動制御を高精度に実施できる。また、カットオフ制御時のブームシリンダ１２の作動力の減少を抑制でき、ブームシリンダ１２を操作しているオペレータにこのような作動力の減少による違和感を与えることがなく、良好な操作性が得られる。
【００８０】
なお、上記各実施形態にあつては、説明を簡単にするために、アクチュエータとして旋回モータ１３とブームシリンダ１２だけを例示したが、当該油圧ショベルは他にも各種アクチュエータを装備するものである。したがって、本発明は、上述した各実施形態のように、旋回モータ１３とブームシリンダ１２を備えた構成には限られず、アームシリンダ、バケットシリンダ等の他のアクチュエータを備え得るものである。例えば第３実施形態における別のアクチュエータとして、ブームシリンダ１２に代えてアームシリンダを設けた構成にしてもよい。
【００８１】
【発明の効果】
本発明の各請求項に係る発明によれば、従来生じていたカットオフ制御時におけるリリーフ圧の低下を抑えることができ、これに伴いこのカットオフ制御時のポンプ吐出流量の減少と増加を繰り返しおこなうハンチングの発生を防止でき、該当するアクチュエータに流量の増減の繰り返しを生じない比較的安定した流量変化の圧油を供給でき、従来に比べてアクチュエータの駆動制御を高精度に実施できる。
【００８２】
また、従来生じていたこのカットオフ制御時のアクチュエータの作動力の減少を抑制でき、アクチュエータを操作しているオペレータにこのような作動力の減少による違和感を与えることがなく、従来に比べて優れた操作性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明者らの考案による油圧作業機の油圧制御装置の参考例の全体構成を示す油圧回路図である。
【図２】 図１に示す参考例に備えられるコントローラの要部の構成を示すブロック図である。
【図３】 図１に示す参考例に備えられ、メインリリーフ弁のメインリリーフ圧を制御する電磁比例弁の特性を示す図である。
【図４】 本発明の第１実施形態の全体構成を示す油圧回路図である。
【図５】 図４に示す第１実施形態に備えられるコントローラの要部の構成を示すブロック図である。
【図６】 本発明の第２実施形態の全体構成を示す油圧回路図である。
【図７】 図６に示す第２実施形態に備えられるコントローラの要部の構成を示すブロック図である。
【図８】一般的なリリーフ弁に見られるオーバーライド特性を示す図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 可変容量油圧ポンプ
３ レギュレータ（傾転制御手段）
４ パイロットポンプ
５ パイロットリリーフ弁
６ コントローラ
７ タンク
８ ブーム用操作装置
９ 旋回用操作装置
１０ ブーム用方向切換弁
１１ 旋回用方向切換弁
１２ ブームシリンダ（別のアクチュエータ）
１３ 旋回モータ（所定のアクチュエータ）
１４ オーバロードリリーフ弁
１５ オーバロードリリーフ弁
１６ オーバロードリリーフ弁
１７ オーバロードリリーフ弁
１８ メインリリーフ弁
１９ 圧力センサ（圧力検出手段）
２０ 電磁比例弁（メインリリーフ圧制御手段）
２１ 電磁比例弁（オーバロードリリーフ圧制御手段）
２２ 操作検出スイッチ（操作検出手段）
２３ 操作検出スイッチ（操作検出手段）
４０ カットオフ設定圧力指示器
４１ カットオフ設定圧力指示器
４２ カットオフ設定圧力指示器
４３ カットオフ設定圧力指示器
６１ 関数発生部
６２ 演算部
６３ 演算部（メインリリーフ圧上昇制御手段）（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
６４ 関数発生部
６５ 関数発生部（メインリリーフ圧上昇制御手段）（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
６６ スイッチング部（メインリリーフ圧上昇制御手段）
６７ スイッチング部（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
６７ａ スイッチング部（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
６８ 最大値選択部（メインリリーフ圧上昇制御手段）（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
６９ 判別部（メインリリーフ圧上昇制御手段）（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
７０ スイッチング部（メインリリーフ圧上昇制御手段）（オーバロードリリーフ圧上昇制御手段）
Ａ 特性
Ｂ 特性
Ｐ アクチュエータ作動圧
θ ポンプ傾転量
ＰＳ 演算値
ε 傾転補正値
ｉ 指令電流
ＰＸ 目標傾転信号
ＰＯ 出力圧力
ＰＣＭ カットオフ設定圧力
ＰＣＯ カットオフ設定圧力
ＰＣ１ カットオフ設定圧力
ＰＣ２ カットオフ設定圧力
ＰＣ 最大値
ＳＷ１ 操作信号
ＳＷ２ 操作信号
ＳＷＡ 選択信号
ＳＷＢ 選択信号
Claims (4)
- 可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの吸収トルクを制御する傾転制御手段と、この傾転制御手段を駆動させる制御信号を発生させる傾転制御信号発生手段と、上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油により駆動するアクチュエータと、上記可変容量油圧ポンプの最大圧に相当するメインリリーフ圧を規定するメインリリーフ弁と、上記アクチュエータの作動圧力を検出する圧力検出手段とを有し、
この圧力検出手段で検出された圧力が、上記メインリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力を超えた場合に、上記傾転制御信号発生手段により上記傾転制御手段を制御して、上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように制御する油圧作業機の油圧制御装置において、
上記メインリリーフ弁が可変型メインリリーフ弁から成り、この可変型メインリリーフ弁の上記メインリリーフ圧を制御するメインリリーフ圧制御手段を備えるとともに、
上記傾転制御手段を駆動して上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくする際に、上記メインリリーフ圧を所定圧高めるように上記メインリリーフ圧制御手段を制御するメインリリーフ圧上昇制御手段を備え、
上記アクチュエータが複数のアクチュエータから成り、これらのアクチュエータの操作を検出する操作検出手段と、上記アクチュエータのそれぞれの負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁を備え、
上記オーバロードリリーフ弁が、上記アクチュエータのうちの所定のアクチュエータに係る上記オーバロードリリーフ圧を規定する可変型オーバロードリリーフ弁を含み、
この可変型オーバロードリリーフ弁の上記オーバロードリリーフ圧を制御するオーバロードリリーフ圧制御手段と、上記オーバロードリリーフ圧を所定圧高めるように上記オーバロードリリーフ圧制御手段を制御するオーバロードリリーフ圧上昇制御手段とを備えるとともに、
上記傾転制御手段を駆動して上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくする際に、上記メインリリーフ圧上昇制御手段及び上記オーバロードリリーフ圧上昇制御手段のいずれか一方を制御し、上記メインリリーフ圧及び上記オーバロードリリーフ圧のうちの該当するものの圧力を所定圧高めることを特徴とする油圧作業機の油圧制御装置。 - 上記所定のアクチュエータが旋回モータ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制御装置。
- 可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポンプの吸収トルクを制御する傾転制御手段と、この傾転制御手段を駆動させる制御信号を発生させる傾転制御信号発生手段と、上記可変容量油圧ポンプから吐出される圧油により駆動するアクチュエータと、このアクチュエータの負荷圧の最大圧に相当するオーバロードリリーフ圧を規定するオーバロードリリーフ弁と、上記アクチュエータの作動圧力を検出する圧力検出手段とを有し、
この圧力検出手段で検出された圧力が、上記オーバロードリリーフ圧よりも小さい所定のカットオフ設定圧力を超えた場合に、上記傾転制御信号発生手段により上記傾転制御手段を制御して、上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくするように制御する油圧作業機の油圧制御装置において、
上記オーバロードリリーフ弁が可変型オーバロードリリーフ弁から成り、この可変型オーバロードリリーフ弁の上記オーバロードリリーフ圧を制御するオーバロードリリーフ圧制御手段を備えるとともに、
上記傾転制御手段を駆動して上記可変容量油圧ポンプの吸収トルクを小さくする際に、上記可変型オーバロードリリーフ弁の上記オーバロードリリーフ圧を所定圧高めるように上記オーバロードリリーフ圧制御手段を制御するオーバロードリリーフ圧上昇制御手段を備えたことを特徴とする油圧作業機の油圧制御装置。 - 上記アクチュエータが旋回モータであることを特徴とする請求項３記載の油圧作業機の油圧制御装置。
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