JP4003644B2 - Hydraulic control device for work machine - Google Patents

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JP4003644B2 JP2003017396A JP2003017396A JP4003644B2 JP 4003644 B2 JP4003644 B2 JP 4003644B2 JP 2003017396 A JP2003017396 A JP 2003017396A JP 2003017396 A JP2003017396 A JP 2003017396A JP 4003644 B2 JP4003644 B2 JP 4003644B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルやクレーンなどの油圧で制御される作業機械に関し、より詳しくはポンプ流量を節減することのできる油圧制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
油圧式作業機械の油圧回路においては、流量制御用としてブリードオフ回路が広く用いられている。このブリードオフ回路は、例えば、ポンプとタンクを連通するブリードオフ絞りをコントロール弁に設けたものでは、レバー操作量に応じてコントロール弁のスプールに形成されているブリードオフ絞りの開度が変化するように構成されている。
【0003】
これにより、レバー操作を行うと、ポンプからアクチュエータを介さずに直接タンクに流れる余剰流量がレバー操作に応じて変化するため、アクチュエータへの流入流量が変化し、その結果、アクチュエータ速度を制御することができる。しかしながら、このようなブリードオフ回路では、上記余剰流量によるブリードオフ損失が大きく、エネルギー効率が低いという問題がある。
【0004】
このブリードオフ流量を低減すれば、エネルギー効率を高めることができることは容易に考えられる。しかしながら、ブリードオフ回路は、回路内の圧力変動を低減し安定化させる機能を有しているため、単純にブリードオフ流量を減少させると、回路内の圧力変動が増大し安定性が損なわれることになる。
【0005】
この問題に対して、負荷圧を検出してポンプ流量制御を行うことで、ブリードオフ損失を低減できるようにした油圧システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特公平3−64655号公報(第(13)頁、第6図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の油圧システムでは、負荷圧が大きい場合、負荷圧を検出してポンプ流量を低減するようになっているため、負荷圧が大きくアクチュエータ速度が小さい場合には、ポンプ流量が低減されブリードオフにおける余剰流量および損失を低減することができる。
【0008】
しかしながら、負荷圧が低い場合にはポンプ流量が低減しないため、レバー操作量が小さくアクチュエータ速度が小さい領域ではブリードオフによって余剰流量が発生し、余剰流量およびエネルギー損失を十分に低減させることができないという問題がある。また、この油圧システムでは、負荷圧が高くなるとポンプ流量が急激にカットされるため、圧力変動が発生しやすく安定性が低いという問題もある。
【0009】
本発明は以上のような従来の油圧システムにおける課題を考慮してなされたものであり、安定した運転を維持しつつポンプ流量を節減することができる作業機械の油圧制御装置を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、作動油を供給する可変容量形ポンプと、操作体によって操作されそのポンプから吐出された作動油を制御するコントロール弁と、このコントロール弁からの作動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に流入する作動油の一部をタンクに戻す流路に設けられ戻りの作動油流量を絞るブリードオフ手段と、上記可変容量形ポンプのポンプ圧を検出する圧力センサと、上記可変容量形ポンプおよびブリードオフ手段を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記操作体の操作に対応するアクチュエータ要求流量が上記可変容量形ポンプのポンプ最小流量を超える領域では、上記ブリードオフ手段を閉じ切るとともに上記可変容量形ポンプのポンプ流量を、上記操作体の最大操作位置まで上記ブリードオフ手段が開くブリードオフ開口特性を前提に上記アクチュエータ要求流量に対応して予め設定されるポンプ流量を基準として、上記ブリードオフ開口特性を仮定して上記操作体の操作量と上記圧力センサが検出するポンプ圧とに基づいて求められるブリードオフ流量分だけ減少させるように構成されている作業機械の油圧制御装置である。
【0011】
本発明に従えば、例えば操作レバーなどの操作体が操作され、アクチュエータ要求流量がポンプ最小流量を超える位置に操作されると、まずブリードオフが閉じ切られて余剰流量がゼロとなりブリードオフ損失が抑制される。さらに深く操作されると、ポンプ圧およびレバー操作量に応じて所定の式により計算される流量だけポンプ流量が減少するように可変容量形ポンプが制御される。その結果、ブリードオフ損失を低減させるにあたりブリードオフを閉じ切っても圧力変動を発生することなく安定した運転を行うことができるようになる。
【0012】
より具体的には、上記アクチュエータ要求流量が上記ポンプ最小流量を超える領域では、上記ブリードオフ手段を閉じ切るとともに、上記可変容量形ポンプのポンプ流量を、上記操作体の最大操作位置まで上記ブリードオフ手段が開くブリードオフ開口特性を前提に上記アクチュエータ要求流量に対応して予め設定されるポンプ流量を基準として、上記ブリードオフ開口特性を仮定して上記操作体の操作量と上記圧力センサが検出するポンプ圧とに基づいて求められるブリードオフ流量分だけ減少させることにより、最大操作量までブリードオフが閉じられない従来のブリードオフ制御と等価なアクチュエータ供給流量を得ることができるようになる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【0014】
図1は、本発明に係る油圧制御装置の油圧回路を示したものである。
【0015】
1はアクチュエータとしての油圧シリンダ2に作動油を供給する可変容量形ポンプであり、モータ1aによって駆動する。
【0016】
3はその油圧シリンダ2への供給流量を制御するためのコントロール弁であり、4はそのコントロール弁3に内蔵され、ポンプ1とタンク5とを連通する油路上に設けられたブリードオフ絞り(ブリードオフ手段)である。
【0017】
6はポンプ1と油圧シリンダ2を連通する油路上に設けられたメータイン絞りであり、7は油圧シリンダ2とタンク5とを連通する油路上に設けられたメータアウト絞りである。
【0018】
操作レバー(操作体)8を操作すると、リモコン弁9から導出されるパイロット圧P1(またはP2)がパイロットライン10a(または10b)を通じてコントロール弁3のいずれか一方のパイロットポートに作用し、コントロール弁3が中立位置aからb位置、またはc位置に切り換わるようになっている。
【0019】
コントロール弁3がb位置に切り換わると、油圧ポンプ1からの作動油が給排路11の一方の給排路11aを通じて油圧シリンダ2に供給され、戻油は他方の給排路11bを通じてタンク5に戻る。
【0020】
また、c位置に切り換わると、作動油が給排路11bを通じて油圧シリンダ(アクチュエータ)2に供給され、戻油は給排路11aを通じてタンク5に戻る。
【0021】
12a,12bはポートリリーフ弁であり、13a,13bはメークアップ用チェック弁である。このメークアップ用チェック弁13a,13bは、アクチュエータ消費流量に対してポンプ流量が不足している場合に、給排路11内がキャビテーションを起こすことを防止するためのものであり、全体としてブレーキ弁を構成する。
【0022】
14は回路圧を一定に保つためのメインリリーフ弁であり、15はそのメインリリーフ弁14の上流側圧力としてのポンプ圧Ppを検出するための圧力センサである。
【0023】
16aおよび16bは、上記パイロットライン10aおよび10bのパイロット圧を検出する圧力センサであり、この圧力センサ16a,16bから出力される圧力信号と上記圧力センサ15から出力される圧力信号はそれぞれコントローラ(制御手段)17に与えられる。
【0024】
このコントローラ17の制御動作を以下に説明する。
【0025】
図2(a)は比較例として示した従来のブリードオフ制御、すなわち同図に示されるように上記操作レバー8の最大操作位置まで上記ブリードオフ絞り4が開くブリードオフ開口特性を前提とした制御であり、同図(b)は本実施形態によるブリードオフ制御を示している。なお、両図において、上段はブリードオフ開口特性を示し、下段はレバー操作量に対するアクチュエータ流量特性をそれぞれ示している。
【0026】
図2(a)において、C1はアクチュエータ要求流量の変化を示しており、従来のブリードオフ制御では、レバー操作量が大きくなるに従ってアクチュエータ要求流量が増加し、C2に示されるようにレバー操作量がLmaxとなった時に閉じ切るように構成されている。
【0027】
これに対し、本実施形態によるブリードオフ制御では、図2(b)に示すように、アクチュエータ要求流量が可変容量ポンプ1の最低吐出量Q1より大きくなるレバー操作量L1の位置において、C2′に示されるようにブリードオフ絞りが閉じきるように構成されている。
【0028】
このようにブリードオフを途中で閉じ切ると、流量制御ができなくなるが、本実施形態ではポンプの最低吐出量Q1以上についてはブリードオフ制御に代えてポンプ制御を行うようにしている。
【0029】
すなわち本実施形態は、最低吐出量Q1を下回るようなポンプ制御が行えない範囲についてはブリードオフ制御を行い、最低吐出量Q1以上の範囲についてはポンプ制御を行うことによってポンプ流量の節減を図るようになっている。
【0030】
次にその可変容量ポンプ1の流量制御について説明する。
【0031】
従来、一般的に用いられている油圧回路では、図3(a)に示したようにレバー操作量がフルレバーLmaxとなった時にブリードオフ手段が閉じきるブリードオフ開口特性が用いられている。このようなブリードオフ開口特性を仮定したブリードオフ流量Qrefは、次式(第一のブリードオフ流量計算式)により求められる。
【0032】
Qref = Cv・Aref・√P (1)
ここで、Cv:流量係数 Aref:従来のブリードオフ開口面積(図3)、P:ポンプ圧である。
【0033】
これに対して、本実施形態によるブリードオフ流量Qは次式(第二のブリードオフ流量計算式)により求められる。
【0034】
Q=Cv・A・√P (2)
ここで、A:本発明のブリードオフ開口面積(図2)である。
【0035】
本実施形態ではブリードオフを途中で閉じ切るため、A<Arefの関係が成り立ち、ブリードオフを閉じ切る領域ではA=0となる。
【0036】
したがって、ポンプ流量は次式のように与えられる。
【0037】
Qp=Qpref − (Qref −Q)=Qpref −(Aref −A) ・Cv・√P (3)
ただし、Qprefは従来の方式によるポンプ流量、すなわち、図2(a)に比較例として示されるように上記操作レバー8の最大操作位置まで上記ブリードオフ絞り4が開くブリードオフ開口特性を前提としてレバー操作量に対応して設定されるポンプ流量である。また、この実施の形態において上記ブリードオフ絞り4が閉じ切る領域すなわちアクチュエータ要求流量がポンプ最小流量を超える領域では、A=0なので、前記(3)式はQ p =Q pref −A ref ・C v ・√P となる。これは、この実施の形態において設定されるポンプ流量Q p が、上記操作レバー8の最大操作位置まで上記ブリードオフ絞り4が開くブリードオフ開口特性を前提としてレバー操作量に対応して設定されるポンプ流量Q pref を基準として、上記ブリードオフ開口特性を仮定して上記操作体の操作量と上記圧力センサが検出するポンプ圧Pとに基づいて求められるブリードオフ流量(=A ref ・C v ・√P)の分だけ減少させた量であることを示している。
【0038】
次に本発明の効果について図3および図4を参照しながら説明する。
【0039】
図3はブリードオフ制御を説明するために図1の油圧回路を簡略化したものである。同図(a)において、アクチュエータへの流入流量Qmiは、従来の方法では次式のようになる。
【0040】
Qmi1=Qpref−Qref (4)
一方、本発明によるアクチュエータの流入流量は、同図(b)に示すように次式のようになる。
【0041】
Qmi2=Qp−Q (5)
ここで、Qpについては(3)式のように定義されるため、その(3)式を式(5)に代入すると次式が得られる。
【0042】
Qmi2=Qpref−(Qref−Q)−Q=Qpref−Qref (6)
すなわち、Qmi1=Qmi2となり、本実施形態のアクチュエータ流入流量は従来の方法と同等となる。このことより、本実施形態によれば、レバー操作に対してアクチュエータは従来と同等の動きが得られる。換言すれば、従来と同じ操作性が得られることになる。
【0043】
図4は、本実施形態によるブリードオフ制御(同図(b)参照)を従来のブリードオフ制御(同図(a)参照)と対比して示したものである。なお、各グラフにおいて図2と同じ要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【0044】
図4(a)中段において、従来のブリードオフ損失については、C3に示すように、フルレバーLmaxとなるまでポンプ流量の方がアクチュエータ要求流量よりも大きく、このため図4下段に示すように、フルレバーLmaxとなるまでブリードオフ流量C4が0とならず、ブリードオフ損失が大きい(図中、斜線部分S1参照)。
【0045】
これに対して、本実施形態によれば、図4(b)中段に示すようにレバー操作量がL1以上の領域ではポンプ流量とアクチュエータ要求流量が一致するため(C1,C5参照)、図4(b)下段に示すようにブリードオフ流量C6が0となり、ブリードオフ損失を低減させることができる(図中、斜線部分S2参照)。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、請求項1の本発明によれば、制御手段は、操作体が操作されてアクチュエータ要求流量がポンプ最小流量を超えるときにブリードオフを閉じ切るとともに、ポンプ最小流量を超えた後は可変容量形ポンプのポンプ流量を、操作体の操作量に応じて所定量減少させるように構成されているため、操作量の小さい範囲についてブリードオフを閉じ切ることにより余剰流量をゼロとすることができ、また、操作量が大きい範囲については可変容量形ポンプを制御してポンプ流量を節減することができる。その結果、ブリードオフを閉じ切っても圧力変動を発生することなく安定した運転を行うことができ、かつ余剰流量を減らしてエネルギー効率を向上させることができる。
【0047】
具体的には、上記アクチュエータ要求流量が上記ポンプ最小流量を超える領域では、上記ブリードオフ手段を閉じ切るとともに、上記可変容量形ポンプのポンプ流量を、上記操作体の最大操作位置まで上記ブリードオフ手段が開くブリードオフ開口特性を前提に上記アクチュエータ要求流量に対応して予め設定されるポンプ流量を基準として、上記ブリードオフ開口特性を仮定して上記操作体の操作量と上記圧力センサが検出するポンプ圧とに基づいて求められるブリードオフ流量分だけ減少させることにより、最大操作量までブリードオフが閉じられない従来のブリードオフ制御と等価なアクチュエータ供給流量を得ることができるため、従来のブリードオフ制御と同じ操作性を維持しながらエネルギー効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る油圧制御装置の構成を示す油圧回路図である。
【図2】 (a)は比較例としての従来のブリードオフ開口特性図、(b)は本発明によるブリードオフ開口特性図である。
【図3】 (a)は比較例としての従来のブリードオフ説明図、(b)は本発明によるブリードオフ説明図である。
【図4】ブリードオフ損失を比較したものであり、(a)は従来のブリードオフ流量グラフ、(b)は本発明によるブリードオフ流量グラフである。
【符号の説明】
1 可変容量形ポンプ
2 油圧シリンダ
3 コントロール弁
4 ブリードオフ絞り
5 タンク
6 メータイン絞り
7 メータアウト絞り
8 操作レバー
9 リモコン弁
10 パイロットライン
11 給排路
14 メインリリーフ弁
15 圧力センサ
17 コントローラ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a work machine controlled by hydraulic pressure such as a hydraulic excavator or a crane, and more particularly to a hydraulic control device capable of reducing a pump flow rate.
[0002]
[Prior art]
In hydraulic circuits of hydraulic work machines, bleed-off circuits are widely used for flow rate control. In this bleed-off circuit, for example, when the control valve is provided with a bleed-off throttle that communicates the pump and the tank, the opening degree of the bleed-off throttle formed in the spool of the control valve changes according to the lever operation amount. It is configured as follows.
[0003]
As a result, when the lever is operated, the surplus flow that flows directly from the pump to the tank without going through the actuator changes according to the lever operation, so that the inflow flow to the actuator changes, and as a result, the actuator speed is controlled. Can do. However, such a bleed-off circuit has a problem that the bleed-off loss due to the excess flow rate is large and the energy efficiency is low.
[0004]
It can be easily considered that energy efficiency can be improved by reducing the bleed-off flow rate. However, since the bleed-off circuit has a function of reducing and stabilizing the pressure fluctuation in the circuit, simply reducing the bleed-off flow rate increases the pressure fluctuation in the circuit and impairs stability. become.
[0005]
In response to this problem, a hydraulic system has been proposed in which the bleed-off loss can be reduced by detecting the load pressure and controlling the pump flow rate (see, for example, Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Examined Patent Publication No. 3-64655 (page (13), FIG. 6)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional hydraulic system described above, when the load pressure is large, the pump flow rate is reduced by detecting the load pressure. Therefore, when the load pressure is large and the actuator speed is low, the pump flow rate is reduced and the bleed is reduced. It is possible to reduce the excessive flow rate and loss in the off state.
[0008]
However, when the load pressure is low, the pump flow rate is not reduced. Therefore, in the region where the lever operation amount is small and the actuator speed is low, the surplus flow rate is generated by bleed-off, and the surplus flow rate and energy loss cannot be sufficiently reduced. There's a problem. Further, in this hydraulic system, when the load pressure becomes high, the pump flow rate is cut abruptly, so that there is a problem that pressure fluctuation is likely to occur and the stability is low.
[0009]
The present invention has been made in consideration of the problems in the conventional hydraulic system as described above, and provides a hydraulic control device for a work machine that can reduce the pump flow rate while maintaining stable operation. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a variable displacement pump that supplies hydraulic oil, a control valve that is operated by an operating body and controls hydraulic oil discharged from the pump, an actuator that is operated by hydraulic oil from the control valve, and the actuator A bleed-off means provided in a flow path for returning a part of the hydraulic oil flowing into the tank to the tank, a pressure sensor for detecting the pump pressure of the variable displacement pump , the variable displacement pump, and and control means for controlling the bleed-off means, said control means, in a region where the actuator required flow rate corresponding to the operation of the operation body exceeds the minimum pump flow rate of the variable displacement pump, closing the bleed-off means with cutting, the pump flow rate of the variable displacement pump, the bleed-off manually to the maximum operating position of the operating member Bleed-off opening characteristic of the pump flow rate as a reference which is set in advance in correspondence with the actuator required flow assumes, pump operation amount and the pressure sensor of the operation member assumes the bleed-off opening characteristic is detected that the open This is a hydraulic control device for a working machine configured to decrease by a bleed-off flow rate obtained based on the pressure .
[0011]
According to the present invention, for example, when an operating body such as an operation lever is operated and the actuator required flow rate is operated to a position exceeding the pump minimum flow rate, the bleed-off is first closed and the surplus flow becomes zero, and the bleed-off loss is reduced. It is suppressed. When operated further deeply, the variable displacement pump is controlled such that the pump flow rate is reduced by the flow rate calculated by a predetermined formula in accordance with the pump pressure and the lever operation amount. As a result, when the bleed-off loss is reduced, a stable operation can be performed without causing pressure fluctuations even when the bleed-off is completely closed.
[0012]
More specifically, in a region where the actuator required flow rate exceeds the minimum pump flow rate, the bleed-off means is closed and the pump flow rate of the variable displacement pump is reduced to the maximum operating position of the operating body. On the premise of the bleed-off opening characteristic opened by the means, the operation amount of the operating body and the pressure sensor detect the bleed-off opening characteristic on the basis of the pump flow rate set in advance corresponding to the actuator required flow rate. By reducing the bleed-off flow rate determined based on the pump pressure, an actuator supply flow rate equivalent to the conventional bleed-off control in which the bleed-off is not closed up to the maximum operation amount can be obtained.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
[0014]
FIG. 1 shows a hydraulic circuit of a hydraulic control apparatus according to the present invention.
[0015]
Reference numeral 1 denotes a variable displacement pump that supplies hydraulic oil to a hydraulic cylinder 2 as an actuator, and is driven by a motor 1a.
[0016]
3 is a control valve for controlling the supply flow rate to the hydraulic cylinder 2, and 4 is a bleed-off throttle (bleed-off throttle) provided in the control valve 3 and provided on an oil passage communicating the pump 1 and the tank 5. Off means).
[0017]
Reference numeral 6 denotes a meter-in throttle provided on an oil passage that connects the pump 1 and the hydraulic cylinder 2, and reference numeral 7 denotes a meter-out throttle provided on an oil passage that communicates the hydraulic cylinder 2 and the tank 5.
[0018]
When the operating lever (operating body) 8 is operated, the pilot pressure P1 (or P2) derived from the remote control valve 9 acts on one of the pilot ports of the control valve 3 through the pilot line 10a (or 10b). 3 is switched from the neutral position a to the b position or the c position.
[0019]
When the control valve 3 is switched to the position b, the hydraulic oil from the hydraulic pump 1 is supplied to the hydraulic cylinder 2 through one supply / discharge passage 11a of the supply / discharge passage 11, and the return oil is supplied to the tank 5 through the other supply / discharge passage 11b. Return to.
[0020]
When the position is switched to the position c, the hydraulic oil is supplied to the hydraulic cylinder (actuator) 2 through the supply / discharge passage 11b, and the return oil returns to the tank 5 through the supply / discharge passage 11a.
[0021]
12a and 12b are port relief valves, and 13a and 13b are make-up check valves. The make-up check valves 13a and 13b are for preventing cavitation in the supply / exhaust passage 11 when the pump flow rate is insufficient with respect to the actuator consumption flow rate. Configure.
[0022]
Reference numeral 14 denotes a main relief valve for keeping the circuit pressure constant, and reference numeral 15 denotes a pressure sensor for detecting a pump pressure Pp as an upstream pressure of the main relief valve 14.
[0023]
Reference numerals 16a and 16b denote pressure sensors for detecting the pilot pressures of the pilot lines 10a and 10b. The pressure signals output from the pressure sensors 16a and 16b and the pressure signal output from the pressure sensor 15 are respectively controlled by a controller (control). Means) 17.
[0024]
The control operation of the controller 17 will be described below.
[0025]
FIG. 2A shows a conventional bleed-off control shown as a comparative example, that is , control based on a bleed-off opening characteristic in which the bleed-off diaphragm 4 opens to the maximum operating position of the operating lever 8 as shown in FIG. FIG. 5B shows the bleed-off control according to this embodiment. In both figures, the upper part shows the bleed-off opening characteristic, and the lower part shows the actuator flow characteristic with respect to the lever operation amount.
[0026]
In FIG. 2 (a), C1 indicates a change in the actuator required flow rate. In the conventional bleed-off control, the actuator required flow rate increases as the lever operation amount increases, and the lever operation amount decreases as indicated by C2. It is configured to be closed when Lmax is reached.
[0027]
On the other hand, in the bleed-off control according to the present embodiment, as shown in FIG. 2B, at the position of the lever operation amount L1 where the required flow rate of the actuator is larger than the minimum discharge amount Q1 of the variable displacement pump 1, As shown, the bleed-off aperture is configured to be fully closed.
[0028]
If the bleed-off is closed halfway in this way, the flow rate control cannot be performed. However, in this embodiment, the pump control is performed instead of the bleed-off control for the minimum discharge amount Q1 of the pump.
[0029]
That is, according to the present embodiment, the bleed-off control is performed for the range where the pump control cannot be performed below the minimum discharge amount Q1, and the pump flow rate is reduced by performing the pump control for the range above the minimum discharge amount Q1. It has become.
[0030]
Next, flow control of the variable displacement pump 1 will be described.
[0031]
Conventionally, in a hydraulic circuit generally used, as shown in FIG. 3A, a bleed-off opening characteristic is used in which the bleed-off means is completely closed when the lever operation amount becomes the full lever Lmax. The bleed-off flow rate Qref assuming such bleed-off opening characteristics is obtained by the following equation (first bleed-off flow rate calculation formula).
[0032]
Qref = Cv / Aref / √P (1)
Here, Cv: flow coefficient Aref: conventional bleed-off opening area (FIG. 3), P: pump pressure.
[0033]
On the other hand, the bleed-off flow rate Q according to the present embodiment is obtained by the following formula (second bleed-off flow rate calculation formula).
[0034]
Q = Cv · A · √P (2)
Here, A is the bleed-off opening area of the present invention (FIG. 2).
[0035]
Since in the present embodiment as possible close prematurely bleed off, Chi elevational become the relation of A <Aref, the A = 0 in the region where as possible close the bleed-off.
[0036]
Therefore, the pump flow rate is given by:
[0037]
Qp = Qpref− (Qref−Q) = Qpref− (Aref−A) Cv · √P (3)
However, Qpref is a lever on the premise of a pump flow rate according to the conventional method , that is, a bleed-off opening characteristic in which the bleed-off throttle 4 opens to the maximum operating position of the operating lever 8 as shown as a comparative example in FIG. This is the pump flow rate set corresponding to the operation amount . Further, in this embodiment, in the region where the bleed-off restrictor 4 is closed, that is, the region where the actuator required flow rate exceeds the pump minimum flow rate, A = 0, so the above equation (3) can be expressed as Q p = Q pref −A ref · C v ・ √P It becomes. The pump flow rate Q p set in this embodiment is set corresponding to the lever operation amount on the premise of the bleed-off opening characteristic in which the bleed-off throttle 4 opens to the maximum operation position of the operation lever 8. based on the pump flow rate Q pref, the bleed-off opening characteristic assuming the operation amount of the operation member and the bleed-off flow rate the pressure sensor is determined based on the pump pressure P to detect (= a ref · C v · It shows that the amount is reduced by √P).
[0038]
Next, the effects of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0039]
FIG. 3 is a simplified version of the hydraulic circuit of FIG. 1 for explaining the bleed-off control. In FIG. 5A, the inflow flow rate Qmi to the actuator is represented by the following equation in the conventional method.
[0040]
Qmi1 = Qpref−Qref (4)
On the other hand, the inflow flow rate of the actuator according to the present invention is expressed by the following equation as shown in FIG.
[0041]
Qmi2 = Qp-Q (5)
Here, since Qp is defined as in equation (3), the following equation is obtained by substituting equation (3) into equation (5).
[0042]
Qmi2 = Qpref− (Qref−Q) −Q = Qpref−Qref (6)
That is, Qmi1 = Qmi2 and the actuator inflow rate of this embodiment is equivalent to the conventional method. Thus, according to the present embodiment, the actuator can move in the same manner as in the past with respect to the lever operation. In other words, the same operability as before can be obtained.
[0043]
FIG. 4 shows the bleed-off control (see FIG. 4B) according to the present embodiment in comparison with the conventional bleed-off control (see FIG. 4A). In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same element as FIG. 2 in each graph, and the description is abbreviate | omitted.
[0044]
In the middle stage of FIG. 4 (a), with respect to the conventional bleed-off loss, as shown in C3, the pump flow rate is larger than the actuator required flow rate until the full lever Lmax is reached. Therefore, as shown in the lower stage of FIG. The bleed-off flow rate C4 does not become zero until Lmax, and the bleed-off loss is large (see the shaded portion S1 in the figure).
[0045]
On the other hand, according to this embodiment, as shown in the middle part of FIG. 4B, the pump flow rate and the actuator required flow rate coincide in the region where the lever operation amount is L1 or more (see C1 and C5). (b) As shown in the lower stage, the bleed-off flow rate C6 becomes 0, and the bleed-off loss can be reduced (see the hatched portion S2 in the figure).
[0046]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention of claim 1, the control means closes the bleed-off when the operating body is operated and the actuator required flow rate exceeds the pump minimum flow rate, and the pump minimum After the flow rate is exceeded, the pump flow rate of the variable displacement pump is configured to decrease by a predetermined amount according to the operation amount of the operating body. In the range where the operation amount is large, the variable displacement pump can be controlled to reduce the pump flow rate. As a result, even if the bleed-off is completely closed, stable operation can be performed without causing pressure fluctuations, and the excess flow rate can be reduced to improve energy efficiency.
[0047]
Specifically, in a region where the actuator required flow rate exceeds the minimum pump flow rate, the bleed-off means is closed and the pump flow rate of the variable displacement pump is increased to the maximum operating position of the operating body. A pump that is detected by the operation amount of the operating body and the pressure sensor on the assumption of the bleed-off opening characteristic on the basis of a pump flow rate set in advance corresponding to the actuator required flow rate on the premise of a bleed-off opening characteristic that opens. By reducing the bleed-off flow rate required based on the pressure, it is possible to obtain an actuator supply flow rate equivalent to the conventional bleed-off control that does not close the bleed-off until the maximum operation amount. Energy efficiency can be improved while maintaining the same operability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a configuration of a hydraulic control apparatus according to the present invention.
2A is a conventional bleed-off opening characteristic diagram as a comparative example, and FIG. 2B is a bleed-off opening characteristic diagram according to the present invention.
FIG. 3A is an explanatory diagram of a conventional bleed-off as a comparative example, and FIG. 3B is an explanatory diagram of a bleed-off according to the present invention.
FIG. 4 is a comparison of bleed-off losses, (a) is a conventional bleed-off flow graph, and (b) is a bleed-off flow graph according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Variable displacement pump 2 Hydraulic cylinder 3 Control valve 4 Bleed-off throttle 5 Tank 6 Meter-in throttle 7 Meter-out throttle 8 Operation lever 9 Remote control valve 10 Pilot line 11 Supply / discharge path 14 Main relief valve 15 Pressure sensor 17 Controller

Claims (1)

作動油を供給する可変容量形ポンプと、操作体によって操作されそのポンプから吐出された作動油を制御するコントロール弁と、このコントロール弁からの作動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に流入する作動油の一部をタンクに戻す流路に設けられ戻りの作動油流量を絞るブリードオフ手段と、上記可変容量形ポンプのポンプ圧を検出する圧力センサと、上記可変容量形ポンプおよびブリードオフ手段を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記操作体の操作に対応するアクチュエータ要求流量が上記可変容量形ポンプのポンプ最小流量を超える領域では、上記ブリードオフ手段を閉じ切るとともに上記可変容量形ポンプのポンプ流量を、上記操作体の最大操作位置まで上記ブリードオフ手段が開くブリードオフ開口特性を前提に上記アクチュエータ要求流量に対応して予め設定されるポンプ流量を基準として、上記ブリードオフ開口特性を仮定して上記操作体の操作量と上記圧力センサが検出するポンプ圧とに基づいて求められるブリードオフ流量分だけ減少させるように構成されていることを特徴とする作業機械の油圧制御装置。
A variable displacement pump that supplies hydraulic oil, a control valve that is operated by an operating body and controls hydraulic oil discharged from the pump, an actuator that is operated by hydraulic oil from the control valve, and an operation that flows into the actuator A bleed-off unit provided in a flow path for returning a part of the oil to the tank, and a pressure sensor for detecting the pump pressure of the variable displacement pump; the variable displacement pump and the bleed-off unit; Control means for controlling,
Said control means, in a region where the actuator required flow rate corresponding to the operation of the operation body exceeds the minimum pump flow rate of the variable displacement pump, with as possible close the bleed-off means, the pump flow rate of the variable displacement pump The bleed-off opening characteristic is assumed on the basis of the pump flow rate set in advance corresponding to the actuator required flow rate on the premise of the bleed-off opening characteristic that the bleed-off means opens to the maximum operating position of the operating body. A hydraulic control device for a working machine, wherein the hydraulic pressure control device is configured to decrease by a bleed-off flow rate obtained based on an operation amount of an operating body and a pump pressure detected by the pressure sensor .
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