JP5350320B2 - 建設機械の制御装置 - Google Patents
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Description
この種の装置は、メインポンプとアクチュエータを制御する操作弁との連通を遮断しているとき、当該メインポンプの吐出油にて油圧モータを回転させる。そして、この油圧モータの駆動力で電動・発電機を回して発電させる。
しかも、メインポンプの吐出油を、上記切換弁を経由して、操作弁を設けた回路系統に導くようにしているので、切換弁には大きな流量が流れることになる。このように大きな流量を流すためには、スプール径を大きくせざるをえず、結果的に当該切換弁が大型化してしまう。しかし、建設機械は、設置スペースがかなり限られているので、切換弁が大型化すると、それを組み込めないという問題があった。
上記各操作弁2〜6のそれぞれは、上記第1供給通路1、中立流路7およびパラレル通路8を介して第1メインポンプMP1に接続している。
上記中立流路7であって、最下流の操作弁6の下流にはパイロット圧を生成するためのパイロット圧制御用の絞り9を設けている。この絞り9はそこを流れる流量が多ければ、その上流側に高いパイロット圧を生成し、その流量が少なければ低いパイロット圧を生成するものである。
ただし、操作弁2〜6の操作量によっては、ポンプ吐出量の一部がアクチュエータに導かれ、一部が中立流路7からタンクTに導かれることになるので、絞り9は、中立流路7に流れる流量に応じたパイロット圧を生成する。言い換えると、絞り9は、操作弁2〜6の操作量に応じたパイロット圧を生成することになる。
上記レギュレータ12は、パイロット流路10のパイロット圧と逆比例して第1メインポンプMP1の傾転角を制御し、その1回転当たりの押し除け量を制御する。したがって、操作弁2〜6をフルストロークして中立流路7の流れがなくなり、パイロット圧がゼロになれば、第1メインポンプMP1の傾転角が最大になり、その1回転当たりの押し除け量が最大になる。
なお、上記電磁切換弁15のソレノイドはコントローラCに接続され、コントローラCからの切り換え信号によって当該電磁切換弁15が開位置に切り換えられるようにしている。
上記各操作弁17〜20のそれぞれは、上記第2供給通路16a,16b、中立流路21およびパラレル通路22を介して第2メインポンプMP2に接続している。
上記中立流路21であって、最下流の操作弁20の下流にはパイロット圧を生成するためのパイロット圧制御用の絞り23を設けている。この絞り23はそこを流れる流量が多ければ、その上流側に高いパイロット圧を生成し、その流量が少なければ低いパイロット圧を生成するものである。
ただし、操作弁17〜20の操作量によっては、ポンプ吐出量の一部がアクチュエータに導かれ、一部が中立流路21からタンクTに導かれることになるので、絞り23は、中立流路21に流れる流量に応じたパイロット圧を生成する。言い換えると、絞り23は、操作弁17〜20の操作量に応じたパイロット圧を生成することになる。
上記レギュレータ25は、パイロット流路24のパイロット圧と逆比例して第2メインポンプMP2の傾転角を制御し、その1回転当たりの押し除け量を制御する。したがって、操作弁17〜20をフルストロークして中立流路21の流れがなくなり、パイロット圧がゼロになれば、第2メインポンプMP2の傾転角が最大になり、その1回転当たりの押し除け量が最大になる。
このようにした第2ロジック弁26には、ポペット26cを組み込むとともに、このポペット26cに形成したオリフィス26dを介して、上記入力ポート26aとこの入力ポート26aと反対側に設けたパイロット室26eとを連通させている。そして、このパイロット室26eにはスプリングを組み込み、入力ポート26aの圧力が、パイロット室26eの圧力に打ち勝ったとき、この第2ロジック弁26が開いて、入力ポート26aから出力ポート26bへの流通を許容するものである。
なお、上記電磁切換弁28のソレノイドはコントローラCに接続され、コントローラCからの切り換え信号によって当該電磁切換弁28が開位置に切り換えられるようにしている。
さらに、上記切換弁35の他方のパイロット室35bにパイロット圧が作用して、この切換弁35が図面右側位置に切り換わると、第2供給通路16aは、上記合流通路aおよびモータ供給通路bとの連通が遮断される。
また、他方のパイロット室35bは、電磁切換弁36を介してパイロット油圧源PPに接続しているが、この電磁切換弁36も、電磁切換弁28と同様に、通常は図示の閉位置を保ち、ソレノイドが励磁されたとき開位置を保って、パイロット油圧源PPと上記パイロット室35bとを連通させるとともに、コントローラCの制御信号で切り換わるようにしている。
そして、コントローラCはオペレータからの操作信号が入力しないとき、電磁切換弁15のソレノイドを励磁せず、それを閉位置に切り換える。このように電磁切換弁15が閉位置に切り換われば、パイロット油圧源PPのパイロット圧が開閉弁14のパイロット室14bに導かれず、開閉弁14を開位置に切り換える。このように開閉弁14が開位置に切り換われば、第1ロジック弁13のパイロット室13eが第1供給通路1に連通するので、入力ポート13b側の圧力作用がパイロット室13eの圧力作用に打ち勝てば、第1ロジック弁13が開弁し、上記のようにアシストポンプAPからの吐出油が第1供給通路1に合流する。
また、コントローラCは、オペレータからの操作信号が入力したとき、電磁切換弁15のソレノイドを非励磁状態に保つので、第1ロジック弁13は閉状態を保ち、アシストポンプAPの吐出油を第1供給通路1に合流させることはしない。
なぜなら、上記のように電磁切換弁28のソレノイドを励磁すれば、パイロット油圧源PPからのパイロット圧が開閉弁27のパイロット室27bに作用して当該開閉弁27を閉位置に切り換え、第2ロジック弁26のパイロット室26eと第2供給通路16bとの連通を遮断するので、第2ロジック弁26が閉じた状態を維持するとともに、切換弁35の一方のパイロット室35aにもパイロット油圧源PPのパイロット圧が作用して、切換弁35を図面左側位置に切り換え、第2メインポンプMP2と油圧モータMとを、モータ供給通路bを経由して連通させるからである。
また、油圧モータMの傾転角を制御することによって、その回転数を制御できるので、バッテリー29の蓄電量に応じて油圧モータMの傾転角を制御できるようにしている。
したがって、上記したようにアシストポンプAPの吐出油は、合流通路aから切換弁35を経由して第2供給通路16aに供給されることになる。
したがって、アシストポンプAPによる合流制御および油圧モータMによる発電のいずれも実施されなくなる。
ただし、上記開閉弁14,27のパイロット室14b、27bおよび切換弁35のパイロット室35a,35bに、例えば操作弁を切り換えるためのパイロット圧を直接導き、決められた操作パターンのときに、自動的に合流制御ができるようにしてもよい。
また、パイロット圧を制御するジョイスティックを別に設け、このジョイスティックを用いて、開閉弁14,27および切換弁35を制御するようにしてもよい。
したがって、この発明においては、コントローラCで制御される電磁切換弁15,28,36のそれぞれは必須の構成要素とはならない。
MP2 第2メインポンプ
AP アシストポンプ
M 油圧モータ
2〜6 操作弁
13 第1ロジック弁
a 合流通路
14 開閉弁
16 第2供給通路
17〜20 操作弁
27 開閉弁
MG 電動・発電機
Claims (2)
- 第1,2メインポンプと、これら第1,2メインポンプに接続した複数の操作弁を備えた第1,2回路系統と、これら第1,2回路系統に対して第1,2メインポンプと並列に接続したアシストポンプと、このアシストポンプと一体回転する油圧モータと、この油圧モータと連係した電動・発電機と、この電動・発電機の発電電力を蓄電するバッテリーとを備えた建設機械の制御装置において、上記第1メインポンプと第1回路系統とを連通する第1供給通路に対して上記アシストポンプの吐出油を合流させる通路に設けるとともにアシストポンプから第1回路系統への流れのみを許容する第1ロジック弁と、この第1ロジック弁のパイロット室を上記第1供給通路に連通させたりあるいはその連通を遮断したりする第1開閉弁と、上記第2メインポンプと第2回路系統とを連通させる第2供給通路に設けるとともに第2メインポンプから第2回路系統への流通のみを許容する第2ロジック弁と、この第2ロジック弁のパイロット室を上記第2供給通路に連通させたりあるいはその連通を遮断したりする第2開閉弁と、上記アシストポンプの吐出油を第2ロジック弁の上流側に導くポジションおよび第2メインポンプを上記油圧モータに導くポジションに切り換え可能にした切換弁とを備えた建設機械の制御装置。
- 上記切換弁は、アシストポンプの吐出油を第2ロジック弁の上流側に導くポジションおよび第2メインポンプを上記油圧モータに導くポジション以外に、アシストポンプと第2ロジック弁の上流側との連通を遮断するとともに第2メインポンプと上記油圧モータとの連通も遮断するポジションを備えた請求項1記載の建設機械の制御装置。
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