JP4042341B2 - 油圧回路及び油圧回路を備えた建設機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧アクチュエータの油圧源である油圧ポンプを電動機で駆動する油圧回路、及び同回路を備えた建設機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、油圧ショベルやクレーン等の建設機械においては、電動機で油圧ポンプを駆動し、このポンプからの油によって油圧シリンダ、油圧モータ等の油圧アクチュエータを駆動する電動機駆動方式が採用されつつある。
【０００３】
この電動機駆動方式においては、操作手段（レバーまたはペダル。以下、レバーの場合で説明する）の操作により、電動機をこのレバー操作量に対応する回転数で回転させ、ポンプ流量（アクチュエータ速度）を制御する構成がとられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この電動機駆動方式によると、エンジンでポンプを駆動するエンジン駆動方式にはない次のような特有の問題が生じる。
【０００５】
ポンプ流量はアクチュエータ圧力（負荷）の影響を受け、同じポンプ回転数でも圧力によってポンプ流量が変わるという特性を有している。
【０００６】
図７はこの関係を示すもので、ａは無負荷、ｂは軽負荷、ｃは高負荷のときのポンプ回転数／ポンプ流量の関係をそれぞれ示し、同じポンプ回転数でも負荷が高いほどポンプ流量が少なくなる。
【０００７】
また、ポンプ流量が少ない状態では、ポンプ流量が多い状態と比較して、レバー操作量／ポンプ流量の関係が圧力の影響を受けて不安定となり易いため、レバー操作量が小さい微操作時（電動機及びポンプの低速域）に、同じレバー位置でアクチュエータ速度が異なったり、アクチュエータが動き出すレバー位置に差が出たりする等、操作性が悪くなる。
【０００８】
そこで本発明は、電動機駆動方式において、微操作時の操作性を改善することができる油圧回路、及び油圧回路を備えた建設機械を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明（油圧回路）は、油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの油圧源である油圧ポンプと、この油圧ポンプを駆動する電動機と、この電動機の回転数を指令する操作手段と、この操作手段からの指令信号に基づいて上記電動機の回転数を制御する制御手段とを具備し、この制御手段は、予め、上記操作手段の操作量に対する上記ポンプの流量が負荷にかかわらず安定して得られる電動機回転数を設定回転数として定め、
（ｉ）上記操作手段からの指令回転数が上記設定回転数を超える中高速域では、上記電動機の回転数をこの指令回転数に制御し、
（ｉｉ）上記操作手段からの指令回転数が、上記設定回転数以下となる低速域では、指令回転数に関係なく電動機の回転数を設定回転数に制御するとともに、指令回転数と設定回転数の差に基づく余剰流量をタンクに戻す
ように構成されたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、油圧ポンプと油圧アクチュエータを結ぶアクチュエータ駆動回路に、ブリードオフ弁を備えたブリードオフ回路が接続され、制御手段は、指令回転数が低速域のときに余剰流量を上記ブリードオフ回路に流すように構成されたものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の構成において、制御手段は、指令回転数が低速域のときに、操作手段の操作量の増加に応じて上記ブリードオフ弁の開度を漸次小さくし、余剰流量を漸減させてアクチュエータ駆動回路の圧力を高めるように構成されたものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１の構成において、油圧ポンプと油圧アクチュエータを結ぶアクチュエータ駆動回路中に、制御手段により制御されてアクチュエータへの供給流量を制御する流量制御弁が設けられ、指令回転数が低速域のときに余剰流量を上記流量制御弁からタンクに戻すように構成されたものである。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項４の構成において、流量制御弁として、操作手段の操作量に基づく制御手段からの開度指令信号によって開度が変化する第１の弁と、この第１の弁の開度によって決まる流量を超える余剰流量をタンクに導く第２の弁を備えた圧力補償付き流量制御弁が用いられたものである。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項５の構成において、制御手段は、指令回転数が低速域以外のときに、第２の弁における余剰流量の通路が全閉状態となるように、第１の弁の開度と電動機回転数を制御するように構成されたものである。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかの構成において、一つの電動機で第１及び第２の二つの油圧ポンプが駆動されるとともに、アクチュエータ作動方向に応じてこの両ポンプの一方が給油ポンプ、他方がモータとして作用するように構成され、余剰流量が上記モータとしてのポンプに吸い込まれるように構成されたものである。
【００１６】
請求項８の発明（油圧回路を備えた建設機械）は、油圧アクチュエータを備え、この油圧アクチュエータ用として請求項１乃至７のいずれかに記載の油圧回路が設けられたものである。
【００１７】
上記構成によると、低速域では、負荷（圧力）の大小にかかわらず、また操作量に関係なく、電動機が設定回転数（操作量／ポンプ流量の関係が安定するポンプ流量が得られる回転数）で回転し、指令回転数と設定回転数の差によって発生する余剰流量はタンクに戻される。このため、微操作時でも、操作量とアクチュエータ速度の関係が一定となり、操作性が良いものとなる。
【００１８】
この場合、余剰流量は、請求項２，３ではブリードオフされ、請求項４〜６では流量制御弁によってタンクに絞り捨てられる。
【００１９】
また、請求項３の構成によると、タンクに戻す流量が、操作手段の操作量に応じて漸減し、アクチュエータ駆動回路の圧力が漸増するため、低速域でも操作量に応じたアクチュエータ速度が得られる。このため、低速域でアクチュエータ速度が一定となる（操作量に関係なくタンクに戻す油量を一定とする）制御を行うようにした場合と比較して、微操作性がさらに良いものとなる。
【００２０】
さらに、請求項４の構成を前提として圧力補償付きの流量制御弁を用いた請求項５の構成によると、低速域において、圧力補償（差圧一定）制御によって一定のアクチュエータ流量が確保されるため、操作性が一層良いものとなる。
【００２１】
ただし、この圧力補償付き流量制御弁を用いると、中高速域において流量制御弁での圧力損失が大きくなるおそれがある。
【００２２】
この点、請求項６の構成によると、中高速域で流量制御弁の第２の弁における余剰流量の通路が全閉状態となるように、第１の弁の開度と電動機回転数（ポンプ流量）が設定されるため、流量制御弁での圧力損失がなくなり、エネルギー効率を上げることができる。
【００２３】
一方、請求項７の構成によると、二つのポンプの一方をモータ回転させて回生電力をバッテリに回収する回生方式をとる場合に、上記余剰流量を、モータ作用をなすポンプにキャビテーション防止用として活用することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図によって説明する。
【００２５】
第１実施形態（図１，２参照）
１は油圧アクチュエータとしての油圧シリンダであり、ヘッド側油室１ａとロッド側油室１ｂを有し、この両油室１ａ，１ｂに対する油の給排作用によって伸縮動作を行う。
【００２６】
この油圧シリンダ１に圧油を供給するポンプとして、この実施形態では、ヘッド側油室１ａに圧油を供給する二方向流れ、定容量形のヘッド側ポンプ２と、ロッド側油室１ｂに圧油を供給する二方向流れ、可変容量形のロッド側ポンプ３とを用い、シリンダ作動方向に応じて両ポンプ２，３の一方が給油ポンプ、他方がモータとして作用し、このモータ回転による回生電力を図示しないバッテリに回収する方式がとられている。
【００２７】
この場合、低速域で発生する余剰流量が、モータ作用をなすポンプに吸い込まれ、キャビテーション防止用として活用される。
【００２８】
両油圧ポンプ２，３は、図示しないエンジンで駆動される発電機またはバッテリを電源とする電動機４によって駆動され、この電動機４の回転数は、操作手段としての操作レバー（操作ペダルでもよい）５の操作に基づく制御手段としてのコントローラ６からの回転数指令信号によって低速回転域（例えば１００rpm）から高速回転域（例えば３，０００rpm）まで制御される。
【００２９】
なお、ここで操作レバー５とは、レバーそのものと、レバー操作量を電気信号に変換する変換器から成るものをいう。
【００３０】
ヘッド側及びロッド側両ポンプ２，３には、それぞれアクチュエータ駆動回路を構成するヘッド側、ロッド側両油路７，８が接続され、この両油路７，８が保持弁（オペレートチェック弁）９，１０を介して油圧シリンダ１に接続されている。
【００３１】
また、両油路７，８には、それぞれ分岐油路１１，１２が接続され、この両分岐油路１１，１２が電磁切換弁１３，１４を介して合流し、この合流油路１５がブリードオフ弁としての電磁比例弁１６、及びチェック弁１７，１８付きの戻し油路１９，２０を介して油路８，７に接続されている。
【００３２】
これらにより、後述するように微操作時の余剰流量をブリードオフするブリードオフ回路が構成されている。
【００３３】
なお、合流油路１５と両戻し油路１９，２０の接続部分にリリーフ弁２１付きのタンクライン２２が接続され、このタンクライン２２がタンクライン１８に接続されている。２３はヘッド側油路７とタンクＴとの間に設けられた油吸い込み用のチェック弁である。
【００３４】
操作レバー５から出力される操作量信号はコントローラ６に与えられ、このコントローラ６によって電動機４、電磁切換弁１３，１４、電磁比例弁１６が制御される。
【００３５】
このコントローラ６の制御内容を含めたこの油圧回路の作用を次に説明する。
【００３６】
油圧シリンダ１を伸長させる場合を例にとると、操作レバー５をシリンダ伸長側に操作し始めると、例えば図示しないリミットスイッチがレバー操作された（中立位置から外れた）ことを検知し、操作有り信号をコントローラ６に与える。
【００３７】
コントローラ６はこの操作有り信号を受けて電磁比例弁１６を図１のア位置（遮断位置）からイ位置（開通位置）に切り換え、同時に一方の電磁切換弁１３をウ位置（遮断位置）からエ位置（開通位置）に切換えるとともに、電動機（具体的には、とくに図示はしていないが電動機制御器）４に回転数を指令する。
【００３８】
図２は操作レバー５の操作量に対する電磁比例弁１６の開口面積特性と電動機４の回転数特性の関係を示したものである。
【００３９】
同図に示すように、コントローラ６は、電磁比例弁１６及び電磁切換弁１３の開弁動作を待って（ｔ秒後）電動機４を駆動させ、回転数Ｎ₁で定速回転させる。
【００４０】
この回転数Ｎ₁は、所定のポンプ流量が得られる値、すなわち、シリンダ１のロッド１ｃに作用する負荷が高くても、レバー操作量／ポンプ流量の関係が安定するポンプ流量を確保し得る電動機回転数の下限値（たとえば低速回転数域の１００rpm）として設定されている。
【００４１】
こうして、電動機４の指令回転数が設定回転数Ｎ₁以下の低速域では、電動機４が設定回転数Ｎ₁で回転するため、負荷（圧力）の大小にかかわらず、また操作量に関係なく、レバー操作量に対応するポンプ流量が確保され、常にレバー操作通りの安定したアクチュエータ動作が得られる。すなわち、インチング操作等の微操作時の操作性が良いものとなる。
【００４２】
また、このとき、電動機４の指令回転数と設定回転数Ｎ₁の差によって発生する余剰流量は、ブリードオフ回路、すなわち、分岐油路１１、合流油路１５、電磁比例弁１６、戻し油路１９、ロッド側油路８を通ってロッド側ポンプ３にキャビテーション防止用として吸い込まれ、タンクに戻される（ブリードオフされる）。
【００４３】
このとき、ロッド側ポンプ３は、モータ作用をなし、これによって発生する回生電力が図示しないインバータを介してバッテリに回収される。
【００４４】
なお、ロッド側油圧ポンプ３には当初、ヘッド側油圧ポンプ２の吐出量Ｑ₁の全量が入ろうとするが、ロッド側油圧ポンプ３の容量はヘッド側油圧ポンプ２のそれよりも小さいため、圧油の一部はリリーフ弁２１、タンクライン１８を介してタンクＴに戻される。
【００４５】
また、電磁比例弁１６が閉じ切ってなお操作レバー５が深く操作されると、電磁比例弁１６は、ア位置に切り換えられたまま、操作量に応じて電動機４の回転数が設定回転数Ｎ₁から最大回転数Ｎ₂まで増加する（中高速域に入る）。
【００４６】
なお、操作レバー５を戻す場合、電動機４の回転数は上記と逆の制御が行なわれることになる。
【００４７】
油圧シリンダ１を縮小させる場合も、基本的には上記シリンダ伸長時と同じで、コントローラ６からの信号によって電磁比例弁１６がア位置からイ位置に、また電磁切換弁１４がオ位置からカ位置に切り換わるとともに、電動機４が設定回転数Ｎ₁で回転してロッド側ポンプ３からシリンダロッド側油室１ｂに油が供給される。
【００４８】
これにより、低速域で、シリンダ１がレバー操作量に応じた速度で縮小作動しながら、余剰流量が電磁比例弁１６経由でブリードオフされる（このとき、余剰流量はヘッド側ポンプ２に吸い込まれる）。
【００４９】
なお、ロッド側油圧ポンプ３の容量が小さい場合、シリンダ縮小時に、ヘッド側ポンプ２へ送る流量が不足するが、この不足分はチェック弁２３を通じてタンクＴから補充される。
【００５０】
また、ロッド側ポンプ３の容量がヘッド側ポンプ２のそれよりも小さい場合、電動機４の設定回転数Ｎ₁をシリンダ伸長時の回転数よりも高くして電磁比例弁１６の制御をシリンダ伸長時と同様にするものとする。或いは、電動機４の設定回転数Ｎ₁はシリンダ伸長時と同じとし、電磁比例弁１６を全開まで開けずに流量比においてシリンダ伸長時と同じ圧力が発生するような開口面積まで開け、その後、レバー操作量に応じて開口面積を閉じていくようにしてもよい。この場合、両ポンプ２，３の容量比に応じて開口面積の閉じ方を、シリンダ縮小時には速く動作させることにより、レバー操作量に対する回路圧の立ち方をシリンダ１伸長時と同じにすることができる。もちろん、シリンダ１の伸長動作と縮小動作の移動速度を同じにしない設定を選択することもできる。
【００５１】
第２実施形態（図３参照）
第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００５２】
第２実施形態においては、１方向流れ、定容量形の油圧ポンプ３０を電動機４で駆動させ、この油圧ポンプ３０からの油をコントロールバルブ３１に導入し、圧油の方向と流量を調整した後、シリンダ１に供給するようになっている。
【００５３】
詳しくは、コントロールバルブ３１は中立位置キと伸長位置クと縮小位置ケの各切換位置を有し、中立位置キではシリンダ１の動作を保持し、伸長位置クではシリンダ１のヘッド側油路３２に圧油を供給するとともにロッド側油路３３をタンクＴ側に連通させてシリンダ１を伸長させ、縮小位置ケではシリンダ１のロッド側油路３３に圧油を供給してヘッド側油路３２をタンクＴに連通させてシリンダ１を縮小させるようになっている。
【００５４】
油圧ポンプ３０の吐出側油路からバイパスさせたブリードオフ油路３４には電磁比例弁３５が設けられ、この電磁比例弁３５がコントローラ３６により制御されるようになっている。
【００５５】
コントローラ３６は、電動機４を図２に示す回転数特性図に従って制御し、操作レバー５が中立位置から外れたときに電磁比例弁３５を開いて圧油をブリードオフさせ、コントロールバルブ３１を中立位置キからク位置またはケ位置に切り換えるときにブリードオフを徐々に閉じるようにしている。従って、この構成においても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５６】
第３実施形態（図４，５参照）
第１実施形態と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００５７】
上記第１及び第２両実施形態では、低速域で、電動機４の指令回転数と設定回転数Ｎ₁の差に基づく余剰流量を、アクチュエータ駆動回路（ヘッド側油路７，３２及びロッド側油路８，３３）外に設けたブリードオフ回路によってブリードオフさせる構成をとったのに対し、第３実施形態では、アクチュエータ駆動回路（両側油路７，８）中に圧力補償付きの流量制御弁４０，４１を設け、余剰流量をこの流量制御弁４０，４１を介してタンクＴに戻す構成をとっている。
【００５８】
詳述すると、流量制御弁４０，４１は、油圧パイロット切換式の第１及び第２の弁４２，４３が、第１の弁４２を下流側にして直列に接続されて成っている。
【００５９】
第１の弁４２は、ブロック位置イと、流量制御位置ロを有し、レバー操作に基づくコントローラ４４からの開度指令信号によって制御される電磁比例減圧弁（以下、単に減圧弁という）４５，４６からのパイロット圧によって切換わり作動する。図４中、４７は減圧弁４５，４６の油圧源としてのパイロットポンプ、４８はこのパイロットポンプ４７を駆動するパイロットポンプ用電動機である。
【００６０】
第１の弁４２，４２は、レバー操作時に流量制御位置ロにセットされ、レバー操作量に応じてその開度（＝シリンダ１に対する供給流量）が変化する。
【００６１】
第２の弁４３，４３は、全開位置イと、余剰流量をタンクＴに戻す油戻し位置ロとを有し、バネ４３ａ，４３の力と、第１の弁４２の開度に応じてその入口に発生するパイロット圧との差に応じて両位置イ，ロ間で切換わり作動する。４７，４７は、第１の弁４２の入口側に発生する圧力をパイロット圧として第２の弁４３，４３に導くパイロット油路である。
【００６２】
この第２の弁４３，４３には、油戻し位置ロで余剰流量を油路７，８外に取り出す取出しライン４８がチェック弁４９，４９を介して接続され、この取出しライン４８が、チェック弁５０，５１付きの戻しライン５２，５３を介して油路８，７に接続されている。
【００６３】
すなわち、余剰流量が相手方ポンプの吸い込み側に戻されるように構成されている。
【００６４】
なお、取出しライン４８とタンクライン１８とがリリーフ弁５４を介して接続され、取出しライン４８の圧力がある値に達するとリリーフ弁５４が開いて余剰流量がタンクＴに直接戻されるようになっている。
【００６５】
この回路の作用を説明する。
【００６６】
たとえば、ヘッド側ポンプ２によってシリンダ１を伸長作動させる場合、レバー操作量が小さくて電動機４に対する指令回転数が設定回転数Ｎ₁以下のときは、コントローラ４４により、第１及び第２両実施形態の場合と同様に電動機４を設定回転数Ｎ₁で回転させる。
【００６７】
このとき、レバー操作量に応じた開度指令信号がコントローラ４４から減圧弁４６経由で流量制御弁４０の第１の弁４２に送られる。
【００６８】
これにより、第１の弁４２の開度がレバー操作量に対応する大きさに設定され、シリンダ１がレバー操作量に応じた速度で伸長作動する。
【００６９】
そして、このとき発生する余剰流量（第１の弁４２で絞られた余りの流量）は、
この余剰流量によるパイロット圧で全開位置イから油戻し位置ロに切換わった第２の弁４３を通り、取出しライン４９、戻しライン５２、ロッド側油路８の経路でロッド側ポンプ３に吸い込まれた後、タンクＴに戻される。
【００７０】
なお、このシリンダ伸長時には余剰流量をロッド側ポンプ３に吸い込ませてもなお余るため、この余り分はリリーフ弁５４を介してタンクＴに戻される。
【００７１】
シリンダ２を縮小作動させる場合も、基本的にはこれと同じ作用が行われ、レバー操作量に応じた速度でシリンダ１が縮小作動しながら、余剰流量がヘッド側ポンプ２に吸い込まれてタンクＴに戻される。
【００７２】
このシリンダ縮小時は、余剰流量だけではヘッド側ポンプ２の吸い込み量が不足するため、この不足分がチェック弁２５を介してタンクＴから補充される。
【００７３】
こうして、第１及び第２両実施形態の場合と同様に、低速域において、シリンダ１が負荷の影響を受けないでレバー操作量に応じた速度で伸縮作動しながら、余剰流量がタンクＴに戻され、良好な微操作性が得られる。
【００７４】
また、低速域での操作中、流量制御弁４０，４１における第２の弁４３が、負荷の変動に伴う圧力の変動に応じた圧力補償作用（差圧を一定に保つ作用）を行うため、負荷の変動に関係なく一定のアクチュエータ流量が確保される。このため、操作性が一層良いものとなる。
【００７５】
図５は、レバー操作量と、これに基づいてコントローラ４４で制御される電動機回転数、及び第１の弁４２の開度（以下、弁開度という）との関係を示している。
【００７６】
同図に示すように、あるレバー操作量までは微操作域として電動機回転数が設定回転数Ｎ₁にセットされる一方、弁開度がレバー操作量に応じて緩やかに変化する。
【００７７】
そして、微操作域を過ぎると、電動機回転数がレバー操作量に応じた値に変化する一方で、図示のように弁開度がレバー操作量に応じて急激に増加し、中高速域では、第１の弁４２の入口側に発生する圧力（第２の弁４３のパイロット圧）が小さくなって第２の弁４３が全開位置（余剰流量の通路が全閉となる位置）イに切換わり、ポンプ流量が全量、シリンダ１に供給される。
【００７８】
従って、第１の弁４２での圧力損失がなくなり、エネルギー効率を上げることができる。
【００７９】
図６は上記油圧回路を搭載した油圧ショベルを示したものである。
【００８０】
同図において、６０は下部走行体、６１はこの下部走行体６０上に旋回自在に搭載された上部旋回体、６２はこの上部旋回体６１の前部に装着された掘削アタッチメントである。
【００８１】
この掘削アタッチメント６２は、ブーム６２ａと、このブーム６２ａを起伏させるブームシリンダ６２ｂと、アーム６２ｃと、このアーム６２ｃを揺動させるアームシリンダ６２ｄと、バケット６２ｅと、このバケット６２ｅを押し引き動作させるバケットシリンダ６２ｆとから構成されている。
【００８２】
一方、下部走行体６０は、左右のクローラフレーム６０ａ（手前側のみ図示）にクローラ６０ｂが装着され、このクローラ６０ｂが走行モータ６０ｃで駆動される構成となっている。
【００８３】
前記第１〜第３各実施形態の油圧回路を、この油圧ショベルにおける特定の、またはすべての油圧アクチュエータ（油圧シリンダまたは油圧モータ）について装備することにより、とくにインチング等の微操作時の操作性を改善することができる。
【００８４】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、微操作が行われる低速域では、負荷（圧力）の大小にかかわらず、また操作量に関係なく、電動機が、操作量／ポンプ流量の関係が安定するポンプ流量が得られる設定回転数で回転し、指令回転数とこの設定回転数の差によって発生する余剰流量はタンクに戻す（請求項２，３ではブリードオフし、請求項４〜６では流量制御弁によってタンクに絞り捨てる）ように構成したから、微操作時でも、操作量とアクチュエータ速度の関係が一定となり、操作性が良いものとなる。
【００８５】
また、請求項３の発明によると、タンクに戻す流量を、操作手段の操作量に応じて漸減させ、アクチュエータ駆動回路の圧力を漸増させるように構成したから、低速域でも操作量に応じたアクチュエータ速度を得ることができる。
【００８６】
このため、低速域での微操作性をさらに改善できるとともに、アクチュエータ圧力が漸増することで、アクチュエータの作動が滑らかになる。
【００８７】
さらに、請求項４の構成を前提として圧力補償付きの流量制御弁を用いた請求項５の発明によると、低速域において、圧力に関係なく差圧一定制御によって一定のアクチュエータ流量が確保されるため、操作性が一層良いものとなる。
【００８８】
この場合、請求項６の発明によると、中高速域で流量制御弁の第２の弁における余剰流量の通路が全閉状態となるように、第１の弁の開度と電動機回転数（ポンプ流量）を設定するため、流量制御弁での圧力損失がなくなり、エネルギー効率を上げることができる。
【００８９】
一方、請求項７の発明によると、二つのポンプの一方をモータ回転させて回生電力をバッテリに回収する回生方式をとる場合に、上記余剰流量を、モータ作用をなすポンプにキャビテーション防止用として活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる油圧回路の回路構成図である。
【図２】同実施形態におけるレバー操作量と電磁比例弁の開口面積及び電動機回転数の関係を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる油圧回路の回路構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態にかかる油圧回路の回路構成図である。
【図５】同実施形態におけるレバー操作量と、流量制御弁の第１の弁の開度及び電動機回転数の関係を示す図である。
【図６】実施形態の油圧回路が装備される油圧ショベルの全体側面図である。
【図７】無負荷、軽負荷、高負荷の各状態におけるポンプ回転数とポンプ流量の関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ
２ 同シリンダのヘッド側ポンプ
３ 同ロッド側ポンプ
４ 電動機
５ 操作レバー（操作手段）
６ 制御手段としてのコントローラ
７，８ アクチュエータ駆動回路を構成するヘッド側及びロッド側油路
１１，１２ ブリードオフ回路を構成する分岐油路
１３，１４ 同電磁切換弁
１５ 同合流油路
１６ ブリードオフ弁としての電磁比例弁
１７，１８ ブリードオフ回路を構成するチェック弁
１９，２０ 同戻し油路
３０ 油圧ポンプ
３４ ブリードオフ回路を構成するブリードオフ油路
３５ 同電磁比例弁
３６ 制御手段としてのコントローラ
４０，４１ 圧力補償付きの流量制御弁
４２ 同流量制御弁の第１の弁
４３ 同第２の弁
４４ 制御手段としてのコントローラ
４５，４５ 取出しライン
５２，５３ 戻しライン

Claims (8)

1. 油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの油圧源である油圧ポンプと、この油圧ポンプを駆動する電動機と、この電動機の回転数を指令する操作手段と、この操作手段からの指令信号に基づいて上記電動機の回転数を制御する制御手段とを具備し、この制御手段は、予め、上記操作手段の操作量に対する上記ポンプの流量が負荷にかかわらず安定して得られる電動機回転数を設定回転数として定め、
   （ｉ）上記操作手段からの指令回転数が上記設定回転数を超える中高速域では、上記電動機の回転数をこの指令回転数に制御し、
   （ｉｉ）上記操作手段からの指令回転数が、上記設定回転数以下となる低速域では、指令回転数に関係なく電動機の回転数を設定回転数に制御するとともに、指令回転数と設定回転数の差に基づく余剰流量をタンクに戻す
   ように構成されたことを特徴とする油圧回路。
2. 請求項１記載の油圧回路において、油圧ポンプと油圧アクチュエータを結ぶアクチュエータ駆動回路に、ブリードオフ弁を備えたブリードオフ回路が接続され、制御手段は、指令回転数が低速域のときに余剰流量を上記ブリードオフ回路に流すように構成されたことを特徴とする油圧回路。
3. 請求項２記載の油圧回路において、制御手段は、指令回転数が低速域のときに、操作手段の操作量の増加に応じて上記ブリードオフ弁の開度を漸次小さくし、余剰流量を漸減させてアクチュエータ駆動回路の圧力を高めるように構成されたことを特徴とする油圧回路。
4. 請求項１記載の油圧回路において、油圧ポンプと油圧アクチュエータを結ぶアクチュエータ駆動回路中に、制御手段により制御されてアクチュエータへの供給流量を制御する流量制御弁が設けられ、指令回転数が低速域のときに余剰流量を上記流量制御弁からタンクに戻すように構成されたことを特徴とする油圧回路。
5. 請求項４記載の油圧回路において、流量制御弁として、操作手段の操作量に基づく制御手段からの開度指令信号によって開度が変化する第１の弁と、この第１の弁の開度によって決まる流量を超える余剰流量をタンクに導く第２の弁を備えた圧力補償付き流量制御弁が用いられたことを特徴とする油圧回路。
6. 請求項５記載の油圧回路において、制御手段は、指令回転数が低速域以外のときに、第２の弁における余剰流量の通路が全閉状態となるように、第１の弁の開度と電動機回転数を制御するように構成されたことを特徴とする油圧回路。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の油圧回路において、一つの電動機で第１及び第２の二つの油圧ポンプが駆動されるとともに、アクチュエータ作動方向に応じてこの両ポンプの一方が給油ポンプ、他方がモータとして作用するように構成され、余剰流量が上記モータとしてのポンプに吸い込まれるように構成されたことを特徴とする油圧回路。
8. 油圧アクチュエータを備え、この油圧アクチュエータ用として請求項１乃至７のいずれかに記載の油圧回路が設けられたことを特徴とする油圧回路を備えた建設機械。

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