JP5631799B2 - Construction machinery - Google Patents
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Description
本発明は、油圧シリンダと油タンクとを接続する油路にメータアウト絞りを備える油圧回路を搭載する建設機械に関する。 The present invention relates to a construction machine in which a hydraulic circuit having a meter-out throttle is mounted on an oil passage connecting a hydraulic cylinder and an oil tank.
従来、油圧シリンダと油タンクとを接続する油路にメータアウト絞りと安全弁とを備えた建設機械の油圧回路が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a hydraulic circuit for a construction machine including a meter-out throttle and a safety valve in an oil passage connecting a hydraulic cylinder and an oil tank (for example, see Patent Document 1).
特許文献1の油圧回路は、アームシリンダにおけるロッド側油室内の圧油が油タンクに向かって急激に流出するのを防止するためのメータアウト絞りを備える。メータアウト絞りは、アームシリンダにおけるロッド側油室内の圧油が油タンクに向かって流出する際に背圧を発生させることによって、操作者の意に反してアームシリンダのピストンがロッド伸長方向に急激に移動するのを防止する。 The hydraulic circuit of Patent Literature 1 includes a meter-out throttle for preventing the pressure oil in the rod-side oil chamber of the arm cylinder from suddenly flowing out toward the oil tank. The meter-out throttle generates a back pressure when the pressure oil in the rod-side oil chamber of the arm cylinder flows out toward the oil tank, so that the piston of the arm cylinder suddenly extends in the rod extension direction against the will of the operator. To move to.
一方で、特許文献1の油圧回路は、油路内の圧力が過度に上昇するのを防止する安全弁を備える。安全弁は、可変リリーフ弁とその可変リリーフ弁のリリーフ圧を制御するコントローラとで構成される。コントローラは、アームシリンダのボトム側油室の圧力の増大、又は、アームシリンダのボトム側油室に圧油を流入させるためのアーム操作レバーのレバー操作量の増大に応じてリリーフ圧を低下させる。すなわち、安全弁は、過度の圧力が発生するのを防止する安全弁としての機能とは別に、ロッド側油室内の圧油が大きな背圧を受けることなく油タンクに向かって流出できるようにするという機能を有する。 On the other hand, the hydraulic circuit of Patent Document 1 includes a safety valve that prevents the pressure in the oil passage from rising excessively. The safety valve includes a variable relief valve and a controller that controls the relief pressure of the variable relief valve. The controller reduces the relief pressure in response to an increase in the pressure in the bottom oil chamber of the arm cylinder or an increase in the lever operation amount of the arm operation lever for allowing the pressure oil to flow into the bottom oil chamber of the arm cylinder. That is, the safety valve has a function of allowing the pressure oil in the rod side oil chamber to flow out toward the oil tank without receiving a large back pressure, in addition to the function as a safety valve for preventing excessive pressure from being generated. Have
このようにして、特許文献1の油圧回路は、操作者がアームシリンダのロッドを伸長させようとする場合(アームを閉じる操作を行う場合)、安全弁によりメータアウト絞りを介さずにアームシリンダにおけるロッド側油室内の圧油を油タンクに向かって流出させることができる。すなわち、特許文献1の油圧回路は、アームシリンダのピストンが大きな背圧を受けることなくロッド伸長方向に効率的に移動できるようにし、アームを閉じる際の無駄なエネルギ消費を抑制する。 In this way, the hydraulic circuit disclosed in Patent Document 1 is configured such that when the operator tries to extend the rod of the arm cylinder (when performing an operation of closing the arm), the rod in the arm cylinder does not go through the meter-out throttle by the safety valve. The pressure oil in the side oil chamber can flow out toward the oil tank. That is, the hydraulic circuit of Patent Document 1 enables the piston of the arm cylinder to move efficiently in the rod extending direction without receiving a large back pressure, and suppresses wasteful energy consumption when closing the arm.
しかしながら、特許文献1の油圧回路は、操作者がアームシリンダのロッドを伸長させようとする場合に常にリリーフ圧を低下させるので、空中でアームを閉じる際にアームの動きが速くなるなど、操作者の意に沿ったアームの動きを実現させることができない場合がある。 However, since the hydraulic circuit of Patent Document 1 always reduces the relief pressure when the operator tries to extend the rod of the arm cylinder, the arm moves faster when the arm is closed in the air. In some cases, it is impossible to realize the movement of the arm in line with the intention.
上述の点に鑑み、本発明は、メータアウト絞りに起因する無駄なエネルギ消費を回避し、かつ、掘削アタッチメントの動きを操作者の意に沿うものとする建設機械を提供することを目的とする。 In view of the above-described points, an object of the present invention is to provide a construction machine that avoids wasteful energy consumption caused by a meter-out aperture and that moves the excavation attachment in accordance with the operator's intention. .
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る建設機械は、アーム及びブームを含む掘削アタッチメントを備えた建設機械であって、アームシリンダとメータアウト絞りとを繋ぐ油路に配置される可変リリーフ弁と、アーム操作量を検出するアーム操作量検出部と、ブーム操作量を検出するブーム操作量検出部と、前記アーム操作量と前記ブーム操作量が所定条件を満たす否かを判定する制御実行判定部と前記可変リリーフ弁のリリーフ圧を制御するリリーフ圧制御部とを有する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記制御実行判定部により、閉じ方向のアーム操作量が所定の上限側操作領域にあり、かつ、上げ方向のブーム操作量が所定の中間操作領域にあると判定された場合に、前記リリーフ圧制御部により、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を低くなるように変更することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a construction machine according to an embodiment of the present invention is a construction machine having a drilling attachment including an arm and a boom, and is disposed in an oil passage connecting an arm cylinder and a meter-out throttle. A variable relief valve, an arm operation amount detection unit that detects an arm operation amount, a boom operation amount detection unit that detects a boom operation amount, and whether or not the arm operation amount and the boom operation amount satisfy a predetermined condition And a control device having a relief pressure control unit for controlling the relief pressure of the variable relief valve. The control device has a predetermined arm operation amount in the closing direction by the control execution judgment unit. In the upper limit side operation area, and when it is determined that the boom operation amount in the raising direction is in the predetermined intermediate operation area, the relief pressure control unit controls the variable release And changes to be lower setting of the relief pressure of the valve.
上述の手段により、本発明は、メータアウト絞りに起因する無駄なエネルギ消費を回避し、かつ、掘削アタッチメントの動きを操作者の意に沿うものとする建設機械を提供することができる。 By the above-described means, the present invention can provide a construction machine that avoids wasteful energy consumption due to the meter-out aperture and makes the movement of the excavation attachment follow the operator's will.
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の第一実施例に係る油圧ショベルを示す側面図である。油圧ショベルは、クローラ式の下部走行体1の上に、旋回機構2を介して、上部旋回体3を旋回自在に搭載する。
FIG. 1 is a side view showing a hydraulic excavator according to a first embodiment of the present invention. The hydraulic excavator mounts an
上部旋回体3は、前方中央部に、ブーム4、アーム5、及びバケット6と、それらのそれぞれを駆動するブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9とから構成される掘削アタッチメントを搭載する。また、上部旋回体3は、操作者が乗り込むためのキャビン10を前部に搭載し、駆動源としてのエンジン(図示せず。)を後部に搭載する。なお、以下では、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、走行用油圧モータ(図示せず。)、旋回用油圧モータ(図示せず。)等を集合的に「油圧アクチュエータ」と称するものとする。
The
図2は、第一実施例に係る油圧ショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。なお、図2は、高圧油路、パイロット油路、及び電気駆動・制御系をそれぞれ実線、破線、及び点線で示すものとする。 FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a hydraulic circuit mounted on the hydraulic excavator according to the first embodiment. In FIG. 2, the high-pressure oil passage, the pilot oil passage, and the electric drive / control system are indicated by a solid line, a broken line, and a dotted line, respectively.
第一実施例において、油圧回路は、エンジンによって駆動される二つのメインポンプ12L、12Rから、センターバイパス管路40L、40Rのそれぞれを経て油タンクまで圧油を循環させる。
In the first embodiment, the hydraulic circuit circulates the pressure oil from the two
メインポンプ12L、12Rは、高圧油路を介して圧油を制御弁150、流量制御弁151〜159のそれぞれに供給するための装置であり、例えば、斜板式可変容量型油圧ポンプである。なお、メインポンプ12L、12Rのポンプ制御方式は、ネガティブコントロール制御、ポジティブコントロール制御、ロードセンシング制御等の何れであってもよい。
The
センターバイパス管路40Lは、流量制御弁151、153、155、157及び158を連通する高圧油路であり、センターバイパス管路40Rは、制御弁150、並びに、流量制御弁152、154、156及び159を連通する高圧油路である。
The
制御弁150は、走行直進弁であり、下部走行体2を駆動する左右の走行用油圧モータ(図示せず。)とそれ以外の他の油圧アクチュエータとが同時に操作された場合に作動するスプール弁である。具体的には、制御弁150は、下部走行体2の直進性を高めるべくメインポンプ12Lのみから流量制御弁151及び流量制御弁152のそれぞれに圧油を循環させるために圧油の流れを切り換えることができる。
The
流量制御弁151は、メインポンプ12Lが吐出する圧油を左の走行用油圧モータ(図示せず。)で循環させるために圧油の流れを切り換えるスプール弁であり、流量制御弁152は、メインポンプ12L又は12Rが吐出する圧油を右の走行用油圧モータ(図示せず。)で循環させるために圧油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
流量制御弁153は、メインポンプ12L又は12Rが吐出する圧油を旋回用油圧モータ(図示せず。)で循環させるために圧油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
流量制御弁154は、メインポンプ12Rが吐出する圧油をバケットシリンダ9へ供給し、且つ、バケットシリンダ9内の圧油を油タンクへ排出するためのスプール弁である。
The flow
流量制御弁155は、油圧モータ又は油圧シリンダを駆動するために利用可能な予備のスプール弁である。
The
流量制御弁156、157は、メインポンプ12L、12Rが吐出する圧油をブームシリンダ7へ供給し、且つ、ブームシリンダ7内の圧油を油タンクへ排出するために圧油の流れを切り換えるスプール弁である。なお、流量制御弁156は、ブーム操作レバー16Bが操作された場合に常に作動するスプール弁(以下、「第一ブーム流量制御弁」とする。)である。また、流量制御弁157は、ブーム操作レバー16Bが所定のレバー操作量以上で操作された場合にのみ作動するスプール弁(以下、「第二ブーム流量制御弁」とする。)である。
The flow
流量制御弁158、159は、メインポンプ12L、12Rが吐出する圧油をアームシリンダ8へ供給し、且つ、アームシリンダ8内の圧油を油タンクへ排出するために圧油の流れを切り換えるスプール弁である。なお、流量制御弁158は、アーム操作レバー16Aが操作された場合に常に作動する弁(以下、「第一アーム流量制御弁」とする。)である。また、流量制御弁159は、アーム操作レバー16Aが所定のレバー操作量以上で操作された場合にのみ作動する弁(以下、「第二アーム流量制御弁」とする。)である。
The flow
また、第一アーム流量制御弁158は、閉じ側位置(図中右側のスプール位置)における、アームシリンダ8のロッド側油室と油タンクとを繋ぐCTポートにメータアウト絞り158Aを備える。
The first arm
メータアウト絞り158Aは、アーム操作レバー16Aが閉じ方向に操作された場合に、アームシリンダ8におけるロッド側油室内の圧油が油タンクに向かって急激に流出するのを防止するための絞りである。
The meter-out
アーム操作レバー16Aは、アーム5を操作するための操作装置であって、コントロールポンプ(図示せず。)が吐出する圧油を利用して、レバー操作量に応じたパイロット圧を第一アーム流量制御弁158の左右何れかのパイロットポートに導入させる。なお、第一実施例では、アーム操作レバー16Aは、閉じ方向のレバー操作量が所定のレバー操作量以上の場合には、第二アーム流量制御弁159の右側のパイロットポートにも圧油を導入させるようにする。
The
ブーム操作レバー16Bは、ブーム4を操作するための操作装置であって、コントロールポンプが吐出する圧油を利用して、レバー操作量に応じたパイロット圧を第一ブーム流量制御弁156の左右何れかのパイロットポートに導入させる。なお、第一実施例では、ブーム操作レバー16Bは、上げ方向のレバー操作量が所定のレバー操作量以上の場合には、第二ブーム流量制御弁157の右側のパイロットポートにも圧油を導入させるようにする。
The
バケット操作レバー16Cは、バケット6を操作するための操作装置であって、コントロールポンプが吐出する圧油を利用して、レバー操作量に応じたパイロット圧を流量制御弁154の左右何れかのパイロットポートに導入させる。
The
アーム閉じパイロット圧センサ17Aは、アーム操作量検出部の一例であり、アーム操作レバー16Aにおける閉じ方向のレバー操作量(レバー操作角度)を圧力として検出する圧力センサであって、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
The arm closing
ブーム上げパイロット圧センサ17Bは、ブーム操作量検出部の一例であり、ブーム操作レバー16Bにおける上げ方向のレバー操作量(レバー操作角度)を圧力として検出する圧力センサであって、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
The boom raising
バケット閉じパイロット圧センサ17Cは、バケット操作量検出部の一例であり、バケット操作レバー16Cにおける閉じ方向のレバー操作量(レバー操作角度)を圧力として検出する圧力センサであって、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
The bucket closing
左右走行レバー(又はペダル)及び旋回操作レバー(何れも図示せず。)は、それぞれ、下部走行体2の走行、及び、上部旋回体3の旋回を操作するための操作装置である。これらの操作装置は、アーム操作レバー16A等と同様に、コントロールポンプが吐出する圧油を利用して、レバー操作量(又はペダル操作量)に応じたパイロット圧を左右の走行用油圧モータ及び旋回用油圧モータのそれぞれに対応する流量制御弁の左右何れかのパイロットポートに導入させる。また、これらの操作装置のそれぞれに対する操作者の操作内容(レバー操作方向及びレバー操作量である。)は、圧力センサ17A〜17Cと同様に、対応する圧力センサによって圧力の形で検出され、検出値がコントローラ30に対して出力される。
The left and right traveling levers (or pedals) and the turning operation lever (both not shown) are operation devices for operating the traveling of the
メインリリーフ弁19は、メインポンプ12L又は12Rの吐出圧が所定のリリーフ圧以上となった場合に圧油を油タンクに排出して吐出圧を所定のリリーフ圧未満に制御する安全弁である。
The
可変リリーフ弁20は、アームシリンダ8におけるロッド側油室の圧力が所定のリリーフ圧以上となった場合に圧油を油タンクに排出してロッド側油室の圧力を所定のリリーフ圧未満に制御する安全弁である。
The
また、可変リリーフ弁20は、コントローラ30が出力する制御信号に応じてそのリリーフ圧を変更可能であり、好適には、制御信号に応じてリリーフ圧を低下させるようにする。
The
なお、可変リリーフ弁20は、リリーフ圧が固定である既存の安全弁を置き換える形で取り付けられてもよく、既存の安全弁とは別に独立して取り付けられてもよい。既存の安全弁を置き換える場合には可変リリーフ弁20の取り付けに要するコストを抑制する効果がある。
Note that the
コントローラ30は、油圧回路を制御するための制御装置であり、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を備えたコンピュータで構成される。
The
また、コントローラ30は、制御実行判定部300及びリリーフ圧制御部301のそれぞれに対応するプログラムをROM等の不揮発性記憶媒体から読み出してRAM等の揮発性記憶媒体に展開しながら、それぞれに対応する処理をCPUに実行させる。
In addition, the
具体的には、コントローラ30は、圧力センサ17A〜17C等が出力する検出値を受信し、それら検出値に基づいて制御実行判定部300及びリリーフ圧制御部301のそれぞれによる処理を実行する。
Specifically, the
その後、コントローラ30は、制御実行判定部300及びリリーフ圧制御部301のそれぞれの処理結果に応じた制御信号を適宜に可変リリーフ弁20に対して出力する。
Thereafter, the
制御実行判定部300は、掘削アタッチメントによる掘削・床掘り作業中にリリーフ圧制御部301によるリリーフ圧変更処理(後述)を実行するか否かを判定するための機能要素であり、例えば、アーム操作レバー16Aの閉じ方向のレバー操作量と、ブーム操作レバー16Bの上げ方向のレバー操作量とに基づいて制御開始条件(制御解除条件)が成立したか否かを判定する。
The control
具体的には、制御実行判定部300は、アーム操作レバー16Aの閉じ方向のレバー操作量が所定の上限側操作領域にあり、かつ、ブーム操作レバー16Bの上げ方向のレバー操作量が所定の中間操作領域にある場合に制御開始条件が成立したものと判定する。
Specifically, in the control
「上限側操作領域」とは、操作対象を所望の操作方向に操作するために操作レバーを最大レバー操作角度付近まで操作したときのレバー操作量の範囲を意味する。例えば、上限側操作領域は、アーム5を閉じ方向に操作するためにアーム操作レバー16Aをフル操作したときのアーム操作レバー16Aのレバー操作量を含む。
The “upper limit side operation area” means a range of lever operation amounts when the operation lever is operated to near the maximum lever operation angle in order to operate the operation target in a desired operation direction. For example, the upper limit side operation area includes the lever operation amount of the
「中間操作領域」とは、操作対象を所望の操作方向に緩慢操作するために操作レバーを操作したときのレバー操作量の範囲を意味する。例えば、中間操作領域は、ブーム4を上げ方向に緩慢操作するためにブーム操作レバー16Bを操作したときのブーム操作レバー16Bのレバー操作量を含む。
The “intermediate operation area” means a range of lever operation amounts when the operation lever is operated in order to slowly operate the operation target in a desired operation direction. For example, the intermediate operation region includes a lever operation amount of the
より具体的には、中間操作領域は、掘削・床掘り作業中(アーム5を閉じ方向に操作している最中)において、油圧ショベルがジャッキアップされるのを防止すべくブーム4を上げ方向に操作するためにブーム操作レバー16Bを操作したときのブーム操作レバー16Bのレバー操作量を含む。
More specifically, the intermediate operation area is a direction in which the boom 4 is raised to prevent the hydraulic excavator from being jacked up during excavation / flooring (while the arm 5 is operated in the closing direction). This includes the lever operation amount of the
また、上限側操作領域は、その下限が中間操作領域の上限と同じになるように設定されてもよく、その下限と中間操作領域の上限との間に一定の間隔を空けるように設定されてもよい。 Further, the upper limit side operation area may be set such that the lower limit thereof is the same as the upper limit of the intermediate operation area, and is set so as to leave a certain interval between the lower limit and the upper limit of the intermediate operation area. Also good.
リリーフ圧制御部301は、可変リリーフ弁20のリリーフ圧を制御するための機能要素であり、以下、リリーフ圧制御部301がリリーフ圧を変更する処理を「リリーフ圧変更処理」と称する。
The relief
リリーフ圧制御部301は、例えば、制御実行判定部300により制御開始条件が成立したと判定された場合に、可変リリーフ弁20のリリーフ圧を低下させる。この場合、低下後のリリーフ圧は、あらかじめ登録された一定値であってもよく、アームシリンダ8のロッド側油室の圧力に応じて変化する可変値であってもよい。また、リリーフ圧の低下は、一定値または可変値に向かってステップ状に切り換えてもよく、一定値または可変値に向かって一定の時間で徐々に低下するように切り換えてもよい。
For example, when the control
また、リリーフ圧制御部301は、制御実行判定部300により制御開始条件が成立したと判定されてリリーフ圧を低下させた後で、制御実行判定部300により制御開始条件が成立していない(制御解除条件が成立した)と改めて判定された場合には、可変リリーフ弁20のリリーフ圧を元の値に戻すようにする。
Further, the relief
なお、リリーフ圧制御部301は、非制御時のリリーフ圧を低く設定しておいて、制御実行判定部300により制御開始条件が成立していない(制御解除条件が成立した)と判定された場合に、可変リリーフ弁20のリリーフ圧を増加させるようにしてもよい。結果として、掘削・床掘り作業中のリリーフ圧が、掘削・床掘り作業中でない場合のリリーフ圧より低くなるようにすることができる。
The relief
ここで、図3を参照しながら、制御実行判定部300が、掘削アタッチメントによる掘削・床掘り作業中にリリーフ圧制御部301によるリリーフ圧変更処理を実行するか否かを判定する処理(以下、「制御実行判定処理」とする。)の一例について説明する。なお、図3は、第一実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理の流れを示すフローチャートであり、この制御実行判定処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。なお、制御判定フラグFの初期値(コントローラ30が起動されたときの初期化処理セット値)は「0」であるものとする。
Here, with reference to FIG. 3, the control
最初に、制御実行判定部300は、アーム操作レバー16Aの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にあり、かつ、ブーム操作レバー16Bの上げ方向のレバー操作量が中間操作領域にあるか否かを判定する。
First, the control
具体的には、制御実行判定部300は、アーム閉じパイロット圧センサ17Aの出力であるアーム閉じパイロット圧が所定の閾値α以上であるか否かを判定する(ステップST1)。この場合、アーム閉じパイロット圧が所定の閾値α以上であることは、アーム操作レバー16Aの閉じ方向のレバー操作量が所定の上限側操作領域にあることを意味する。
Specifically, the control
アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であると判定した場合(ステップST1のYES)、制御実行判定部300は、ブーム上げパイロット圧センサ17Bの出力であるブーム上げパイロット圧が所定の閾値β以上でかつ所定の閾値γ(>β)以下であるか否かを判定する(ステップST2)。この場合、ブーム上げパイロット圧が所定の閾値β以上でかつ所定の閾値γ以下であることは、ブーム操作レバー16Bの上げ方向のレバー操作量が所定の中間操作領域にあることを意味する。
When it is determined that the arm closing pilot pressure is greater than or equal to the threshold value α (YES in step ST1), the control
ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であると判定した場合(ステップST2のYES)、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立したと判定して制御判定フラグFに「1」をセットする(ステップST3)。
When it is determined that the boom raising pilot pressure is greater than or equal to the threshold β and less than or equal to the threshold γ (YES in step ST2), the control
一方、アーム閉じパイロット圧が閾値α未満であると判定した場合(ステップST1のNO)、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立していない(制御解除条件が成立した)と判定して制御判定フラグFに「0」をセットする(ステップST4)。アーム操作レバー16Aの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にないと判断できるからである。
On the other hand, when it is determined that the arm closing pilot pressure is less than the threshold value α (NO in step ST1), the control
また、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であると判定した場合であっても、ブーム上げパイロット圧が閾値β未満又は閾値γより大きいと判定した場合には(ステップST2のNO)、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立していない(制御解除条件が成立した)と判定して制御判定フラグFに「0」をセットする(ステップST4)。ブーム操作レバー16Bの上げ方向のレバー操作量が中間操作領域にないと判断できるからである。
Even when it is determined that the arm closing pilot pressure is equal to or higher than the threshold value α, when it is determined that the boom raising pilot pressure is lower than the threshold value β or higher than the threshold value γ (NO in step ST2), the control execution determination is performed.
なお、制御実行判定部300は、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であるか否かの判定を行った後で、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であるか否かの判定を行うようにしてもよく、それらの判定を同時に行うようにしてもよい。以下で説明する他の実施例についても同様である。
The control
ここで、図4を参照しながら、掘削アタッチメントによる掘削・床掘り作業中におけるリリーフ圧制御部301によるリリーフ圧変更処理の一例について説明する。なお、図4は、リリーフ圧変更処理の流れを示すフローチャートであり、このリリーフ圧変更処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。
Here, an example of the relief pressure changing process by the relief
最初に、リリーフ圧制御部301は、制御実行判定処理においてセットされた制御判定フラグFを読み込み(ステップST11)、制御判定フラグFが「1」であるか「0」であるかを判定する(ステップST12)。
First, the relief
制御判定フラグFが「1」であると判定した場合(ステップST12のYES)、リリーフ圧制御部301は、可変リリーフ弁20に対して制御信号を出力し、可変リリーフ弁20のリリーフ圧を低下させる(ステップST13)。
When it is determined that the control determination flag F is “1” (YES in step ST12), the relief
具体的には、リリーフ圧制御部301は、可変リリーフ弁20のリリーフ圧を、掘削・床掘り作業を行っていない場合に適した所定の第一設定値から、掘削・床掘り作業を行っている場合に適した所定の第二設定値まで低下させる。なお、リリーフ圧が既に第二設定値となっている場合、リリーフ圧制御部301は、リリーフ圧を第二設定値のまま維持する。
Specifically, the relief
一方、制御判定フラグFが「1」でない(「0」である)と判定した場合(ステップST12のNO)、リリーフ圧制御部301は、可変リリーフ弁20に対して制御信号を出力し、可変リリーフ弁20のリリーフ圧を第二設定値から第一設定値に復帰させる(ステップST14)。なお、リリーフ圧が既に第一設定値となっている場合、リリーフ圧制御部301は、リリーフ圧を第一設定値のまま維持する。
On the other hand, when it is determined that the control determination flag F is not “1” (“0”) (NO in step ST12), the relief
このようにして、リリーフ圧制御部301は、可変リリーフ弁20のリリーフ圧を切り替え、掘削・床掘り作業中のリリーフ圧が、掘削・床掘り作業中でない場合のリリーフ圧よりも低くなるようにすることができる。
In this way, the relief
次に、図5を参照しながら、第一アーム流量制御弁158における閉じ側位置(図2の右側のスプール位置)の開口特性の一例について説明する。なお、図5は、第一アーム流量制御弁158における閉じ側位置の開口線図であり、PTポート開口面積、PCポート開口面積、CTポート開口面積の推移をそれぞれ実線、破線、一点鎖線で示す。また、図5は、追加的に、第一アーム流量制御弁158の閉じ側(右側)のパイロットポートに作用する圧力(パイロット圧)の推移を点線で示す。なお、開口面積を表す線分のそれぞれは左側の縦軸に属し、パイロット圧は右側の縦軸に属するものとする。
Next, an example of the opening characteristic of the closing position (the spool position on the right side in FIG. 2) in the first arm
図5は、パイロット圧が増加するにつれて、第一アーム流量制御弁158の閉じ方向へのスプールストロークが増加する関係を示す。
FIG. 5 shows a relationship in which the spool stroke in the closing direction of the first arm
また、図5は、スプールストロークが値P1になるまでPTポート開口面積が急激に減少し、その後、比較的緩やかに減少を継続してゼロに至る推移を示す。この推移は、アーム操作レバー16Aが閉じ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じてセンターバイパス管路40Lを流れる圧油が減少することを表す。
Further, FIG. 5 shows a transition in which the PT port opening area rapidly decreases until the spool stroke reaches the value P1, and thereafter continues to decrease relatively slowly to reach zero. This transition represents that when the
また、図5は、スプールストロークが値P2付近になったときにPCポート開口面積が増加し始め、スプールストロークが値P3になるまで比較的緩やかに増加し、その後、急激に増加する推移を示す。この推移は、アーム操作レバー16Aが閉じ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じた量の圧油がアームシリンダ8のボトム側油室に流入可能となることを表す。
Further, FIG. 5 shows a transition in which the PC port opening area starts increasing when the spool stroke is close to the value P2, increases relatively slowly until the spool stroke reaches the value P3, and then increases rapidly. . This transition indicates that when the
また、図5は、スプールストロークが値P2付近になったときにCTポート開口面積が増加し始め、スプールストロークが最大となるまで比較的緩やかに増加する推移を示す。この推移は、アーム操作レバー16Aが閉じ方向に操作された場合であっても、CTポート開口面積が小さめに設定されているため、アームシリンダ8のロッド側油室にある圧油の油タンクへの急激な流出が防止されることを表す。
FIG. 5 shows a transition in which the CT port opening area starts to increase when the spool stroke is close to the value P2, and increases relatively slowly until the spool stroke reaches the maximum. Even if the
次に、図6を参照しながら、アームシリンダ8のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積の推移の一例について説明する。なお、第一実施例では、アームシリンダ8のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路は、CTポートと可変リリーフ弁20が配置される油路との二つの油路で構成され、総開口面積は、CTポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積との合計で表されることとなる。
Next, an example of transition of the total opening area of the oil passage connecting the rod side oil chamber of the
図6(A)〜図6(D)は、アーム閉じパイロット圧、CTポート開口面積、可変リリーフ弁開口面積、及び、総開口面積(アームシリンダ8のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積)のそれぞれの時間的推移を示す。
6 (A) to 6 (D) show the arm closing pilot pressure, the CT port opening area, the variable relief valve opening area, and the total opening area (the oil connecting the rod side oil chamber of the
時刻t1において、アーム操作レバー16Aが閉じ方向に操作されると、アーム閉じパイロット圧は、図5で示すように閉じ方向のレバー操作量に応じて上昇し、時刻t2において、アーム操作レバー16Aの閉じ方向のレバー操作量が最大値に達すると、閾値αを超えて最大圧PMAXに至る。
When the
CTポート開口面積は、時刻t1において、アーム閉じパイロット圧の上昇と共に上昇し、時刻t2において、最大面積A1MAXに至る。可変リリーフ弁開口面積は、アームシリンダ8のロッド側油室の圧力がリリーフ圧未満であるため、時刻t2においてもゼロのままである。その結果、総開口面積は、CTポート開口面積と同じ推移を辿り、時刻t2において、CTポート開口面積の最大面積A1MAXに至る。
The CT port opening area increases as the arm closing pilot pressure increases at time t1, and reaches the maximum area A1 MAX at time t2. The variable relief valve opening area remains zero even at time t2 because the pressure in the rod side oil chamber of the
その後、時刻t3において、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上の状態で、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下になると、制御実行判定部300により制御判定フラグFに「1」がセットされ、リリーフ圧制御部301によるリリーフ圧の切り替えが行われる。そして、アームシリンダ8のロッド側油室の圧力が切り替え後のリリーフ圧よりも大きい状態となると、可変リリーフ弁20が全開され、可変リリーフ弁開口面積は、最大面積A2MAXに至る。その結果、総開口面積は、CTポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積との合計であるA1MAX+A2MAXに至る。なお、最大面積A2MAXは、好適には、最大面積A1MAXよりも大きな値とされ、例えば、最大面積A1MAXの二倍以上の値とされる。
Thereafter, when the arm closing pilot pressure is equal to or higher than the threshold value α and the boom raising pilot pressure is equal to or higher than the threshold value β and equal to or lower than the threshold value γ at time t3, the control
このように、可変リリーフ弁開口面積は、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上となった後で、すなわち、CTポート開口面積が最大面積A1MAXに達した後で、瞬時に最大面積A2MAXまで増大することとなるが、CTポート開口面積が最大面積A1MAXに達する前に増大するものであってもよい。 Thus, the variable relief valve opening area increases instantaneously to the maximum area A2 MAX after the arm closing pilot pressure exceeds the threshold value α, that is, after the CT port opening area reaches the maximum area A1 MAX. However, the CT port opening area may increase before reaching the maximum area A1 MAX .
また、可変リリーフ弁20は、制御開始条件が成立した場合に、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで瞬時に低下させるが、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させるようにしてもよい。
Further, the
図6(C)及び図6(D)の一点鎖線は、制御開始条件が成立した場合にリリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させたときの可変リリーフ弁開口面積及び総開口面積のそれぞれの推移を示す。 6 (C) and 6 (D) show the variable relief valve opening area when the relief pressure is gradually decreased from the first set value to the second set value when the control start condition is satisfied. Each transition of the total opening area is shown.
図6(C)及び図6(D)の一点鎖線で示すように、リリーフ圧を徐々に低下させた場合、可変リリーフ弁開口面積は、最大面積A2MAXに向かって徐々に増大することとなる。可変リリーフ弁開口面積は、リリーフ圧とアームシリンダ8のロッド側油室の圧力(>リリーフ圧)との間の差が大きいほど、大きくなる傾向を有するためである。 As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 6C and FIG. 6D, when the relief pressure is gradually reduced, the variable relief valve opening area gradually increases toward the maximum area A2 MAX. . This is because the variable relief valve opening area tends to increase as the difference between the relief pressure and the pressure in the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 (> relief pressure) increases.
以上の構成により、第一実施例に係る油圧ショベルは、掘削・床掘り作業のためにリリーフ圧制御部301によるリリーフ圧の切り替えが必要であると判定した場合に限り、可変リリーフ弁20のリリーフ圧の設定を変更し、メータアウト絞り158Aを介さずにアームシリンダ8におけるロッド側油室内の圧油を油タンクに向かって流出させることができる。その結果、掘削・床掘り作業の際にメータアウト絞り158Aに起因する無駄なエネルギ消費が発生したり、水平引き作業や床掘り作業前半の際等、空中でアーム5を閉じる際にアーム5の動きが速くなったりするのを防止することができる。
With the above configuration, the hydraulic excavator according to the first embodiment is configured to release the relief of the
次に、図7を参照しながら、本発明の第二実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理について説明する。なお、図7は、第二実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理の流れを示すフローチャートであり、この制御実行判定処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。また、第二実施例に係る油圧ショベルは、図4に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとする。 Next, a control execution determination process executed by the hydraulic excavator according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the control execution determination process executed by the hydraulic excavator according to the second embodiment. This control execution determination process is continuously executed while the hydraulic excavator is operating. Shall be. The hydraulic excavator according to the second embodiment executes the relief pressure changing process shown in FIG.
また、図7の制御実行判定処理は、制御開始条件と制御解除条件とが異なる点で、図3の制御実行判定処理と相違する。 7 is different from the control execution determination process in FIG. 3 in that the control start condition and the control release condition are different.
そのため、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明するものとする。また、第一の実施例に係る油圧ショベルを説明するために用いた参照符号と同じ参照符号を用いるものとする。 Therefore, the difference will be described in detail while omitting the description of the common points. Further, the same reference numerals as those used for explaining the hydraulic excavator according to the first embodiment are used.
概略的には、図7の制御実行判定処理は、制御開始条件が成立したとの判定が行われると、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上である限り、ブーム上げパイロット圧にかかわらず、制御判定フラグFを「1」に維持する。すなわち、図7の制御実行判定処理は、アーム操作レバー16Aの閉じ方向のレバー操作量が所定の上限側操作領域にある限り、ブーム操作レバー16Bのレバー操作量に関係なく、制御判定フラグFを「1」に維持する。
Schematically, in the control execution determination process of FIG. 7, when it is determined that the control start condition is satisfied, the control determination is performed regardless of the boom raising pilot pressure as long as the arm closing pilot pressure is equal to or higher than the threshold value α. The flag F is maintained at “1”. That is, the control execution determination process of FIG. 7 sets the control determination flag F regardless of the lever operation amount of the
以下、フローチャートを参照しながら、図7の制御実行判定処理を詳細に説明する。 Hereinafter, the control execution determination process of FIG. 7 will be described in detail with reference to a flowchart.
最初に、制御実行判定部300は、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であるか否かを判定する(ステップST21)。
First, the control
アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であると判定した場合(ステップST21のYES)、制御実行判定部300は、制御判定フラグFが「0」であるか否かを判定する。(ステップST22)。
When it is determined that the arm closing pilot pressure is equal to or higher than the threshold value α (YES in step ST21), the control
制御判定フラグFが「0」でない(「1」である)と判定した場合(ステップST22のNO)、制御実行判定部300は、制御判定フラグFに「1」をセットした状態を維持して(ステップST24)、処理をリターンする。
When it is determined that the control determination flag F is not “0” (“1”) (NO in step ST22), the control
制御判定フラグFが「0」であると判定した場合(ステップST22のYES)、制御実行判定部300は、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であるか否かを判定する(ステップST23)。
When it is determined that the control determination flag F is “0” (YES in step ST22), the control
ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であると判定した場合(ステップST23のYES)、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立したと判定して制御判定フラグFに「1」をセットする(ステップST24)。
When it is determined that the boom raising pilot pressure is greater than or equal to the threshold value β and less than or equal to the threshold value γ (YES in step ST23), the control
ブーム上げパイロット圧が閾値β未満又は閾値γより大きいと判定した場合には(ステップST23のNO)、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立していないと判定して制御判定フラグFに「0」をセットする(「0」のまま維持する)(ステップST25)。
When it is determined that the boom raising pilot pressure is less than the threshold β or greater than the threshold γ (NO in step ST23), the control
一方、アーム閉じパイロット圧が閾値α未満であると判定した場合(ステップST21のNO)、制御実行判定部300は、制御解除条件が成立した(制御開始条件が成立していない)と判定して制御判定フラグFに「0」をセットする(ステップST25)。
On the other hand, when it is determined that the arm closing pilot pressure is less than the threshold value α (NO in step ST21), the control
以上の構成により、第二実施例に係る油圧ショベルは、制御開始条件が成立したとの判定が一旦行われると、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上である限り、ブーム上げパイロット圧にかかわらず、制御判定フラグFを「1」に維持する。すなわち、第二実施例に係る油圧ショベルは、ブーム上げパイロット圧の変動によって可変リリーフ弁20のリリーフ圧が頻繁に切り替わるのを防止することができる。その結果、第二実施例に係る油圧ショベルは、可変リリーフ弁20のリリーフ圧が頻繁に切り替わり掘削アタッチメントの動きが振動的になるのを防止することができる。
With the above configuration, the hydraulic excavator according to the second embodiment, once it is determined that the control start condition is satisfied, as long as the arm closing pilot pressure is equal to or higher than the threshold value α, regardless of the boom raising pilot pressure, The control determination flag F is maintained at “1”. That is, the hydraulic excavator according to the second embodiment can prevent the relief pressure of the
次に、図8及び図9を参照しながら、本発明の第三実施例に係る油圧ショベルについて説明する。なお、図8は、第三実施例に係る油圧ショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。図8は、図2と同様に、高圧油路、パイロット油路、及び電気駆動・制御系をそれぞれ実線、破線、及び点線で示すものとする。また、図9は、第三実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理の流れを示すフローチャートであり、この制御実行判定処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。また、第三実施例に係る油圧ショベルは、図4に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとする。 Next, a hydraulic excavator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration example of a hydraulic circuit mounted on the hydraulic excavator according to the third embodiment. In FIG. 8, as in FIG. 2, the high-pressure oil passage, the pilot oil passage, and the electric drive / control system are indicated by a solid line, a broken line, and a dotted line, respectively. FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the control execution determination process executed by the hydraulic excavator according to the third embodiment. This control execution determination process is continuously executed while the hydraulic excavator is operating. Shall be. The hydraulic excavator according to the third embodiment executes the relief pressure changing process shown in FIG.
図8は、アームロッド圧センサ17D及びアームボトム圧センサ17Eを備える点で図2の第一実施例に係る油圧回路と相違するがその他の点で共通する。
FIG. 8 differs from the hydraulic circuit according to the first embodiment of FIG. 2 in that it includes an arm
また、図9の制御実行判定処理は、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かを判定するステップST33を有する点で図3の第一実施例に係る制御実行判定処理と相違するがその他の点で共通する。 The control execution determination process of FIG. 9 is different from the control execution determination process according to the first embodiment of FIG. 3 in that it includes step ST33 for determining whether or not the arm bottom pressure is equal to or higher than the arm rod pressure. It is common in other points.
そのため、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明するものとする。また、第一の実施例に係る油圧ショベルを説明するために用いた参照符号と同じ参照符号を用いるものとする。 Therefore, the difference will be described in detail while omitting the description of the common points. Further, the same reference numerals as those used for explaining the hydraulic excavator according to the first embodiment are used.
アームロッド圧センサ17Dは、アームシリンダ8のロッド側油室における圧力を検出する圧力センサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
The arm rod pressure sensor 17 </ b> D is a pressure sensor that detects the pressure in the rod side oil chamber of the
アームボトム圧センサ17Eは、アームシリンダ8のボトム側油室における圧力を検出する圧力センサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
The arm bottom pressure sensor 17 </ b> E is a pressure sensor that detects the pressure in the bottom side oil chamber of the
制御実行判定部300は、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であると判定し(ステップST31のYES)、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であると判定した場合(ステップST32のYES)、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かを判定する(ステップST33)。
Control
具体的には、制御実行判定部300は、アームボトム圧センサ17D及びアームロッド圧センサ17Eの出力に基づいてアームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かを判定する。
Specifically, the control
アームボトム圧がアームロッド圧以上であると判定した場合(ステップST33のYES)、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立したと判定して制御判定フラグFに「1」をセットする(ステップST34)。
When it is determined that the arm bottom pressure is equal to or higher than the arm rod pressure (YES in step ST33), the control
一方、アームボトム圧がアームロッド圧未満であると判定した場合(ステップST33のNO)、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立していない(制御解除条件が成立した)と判定して制御判定フラグFに「0」をセットする(ステップST35)。掘削・床掘り作業中の場合、アームボトム圧は、地面等から受ける掘削反力によりアームロッド圧以上となるからである。
On the other hand, when it is determined that the arm bottom pressure is less than the arm rod pressure (NO in step ST33), the control
このように、制御実行判定部300は、アーム操作レバー16Aの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にあり、かつ、ブーム操作レバー16Bの上げ方向のレバー操作量が中間操作領域にあると判定し、さらに、アームボトム圧がアームロッド圧以上であることを確認した上で、制御開始条件が成立したと判定する。
As described above, the control
なお、第三実施例に係る油圧ショベルは、アームボトム圧センサ17D及びアームロッド圧センサ17Eの代わりに或いはそれらに加えて、バケットボトム圧センサ及びバケットロッド圧センサ(何れも図示せず。)を備えるようにしてもよい。この場合、制御実行判定部300は、アームボトム圧がアームロッド圧以上であると判定した上で、バケットボトム圧センサ及びバケットロッド圧センサの出力に基づいてバケットボトム圧がバケットロッド圧以上であると判定した場合に、制御開始条件が成立したと判定するようにしてもよい。また、制御実行判定部300は、アームボトム圧がアームロッド圧以上であると判定する代わりに、バケットボトム圧がバケットロッド圧以上であると判定した場合に、制御開始条件が成立したと判定するようにしてもよい。掘削・床掘り作業中の場合、バケットボトム圧は、地面等から受ける掘削反力によりバケットロッド圧以上となるからである。
The hydraulic excavator according to the third embodiment includes a bucket bottom pressure sensor and a bucket rod pressure sensor (both not shown) instead of or in addition to the arm
以上の構成により、第三実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定部300は、リリーフ圧制御部301によるリリーフ圧の切り替えが必要であるか否かの判定結果をより信頼性の高いものとすることができる。その結果、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立した(制御解除条件が成立していない)との誤判定により空中でアーム5を閉じる際にアーム5の動きが速くなったり、制御開始条件が成立していない(制御解除条件が成立した)との誤判定によりメータアウト絞り158Aに起因する無駄なエネルギ消費が発生したりするのを防止することができる。
With the above configuration, the control
次に、図10を参照しながら、本発明の第四実施例に係る油圧ショベルについて説明する。なお、図10は、第四実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理の流れを示すフローチャートであり、この制御実行判定処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。また、第四実施例に係る油圧ショベルは、図4に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとし、図8に示す油圧回路を搭載しているものとする。 Next, a hydraulic excavator according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the control execution determination process executed by the hydraulic excavator according to the fourth embodiment. This control execution determination process is continuously executed while the hydraulic excavator is operating. Shall be. The hydraulic excavator according to the fourth embodiment executes the relief pressure changing process shown in FIG. 4 and is equipped with the hydraulic circuit shown in FIG.
図10の制御実行判定処理は、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かを判定するステップST44を有する点で図7の第二実施例に係る制御実行判定処理と相違するがその他の点で共通する。 The control execution determination process of FIG. 10 is different from the control execution determination process according to the second embodiment of FIG. 7 in that it includes step ST44 for determining whether or not the arm bottom pressure is equal to or higher than the arm rod pressure. In common.
そのため、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明するものとする。また、第一の実施例に係る油圧ショベルを説明するために用いた参照符号と同じ参照符号を用いるものとする。 Therefore, the difference will be described in detail while omitting the description of the common points. Further, the same reference numerals as those used for explaining the hydraulic excavator according to the first embodiment are used.
制御実行判定部300は、制御判定フラグFが「0」であると判定した場合(ステップST42のYES)、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であるか否かを判定する(ステップST43)。
When it is determined that the control determination flag F is “0” (YES in step ST42), the control
ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であると判定した場合(ステップST43のYES)、制御実行判定部300は、更に、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かを判定する(ステップST44)。
When it is determined that the boom raising pilot pressure is greater than or equal to the threshold β and less than or equal to the threshold γ (YES in step ST43), the control
アームボトム圧がアームロッド圧以上であると判定した場合(ステップST44のYES)、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立したと判定して制御判定フラグFに「1」をセットする(ステップST45)。
When it is determined that the arm bottom pressure is equal to or higher than the arm rod pressure (YES in step ST44), the control
一方、アームボトム圧がアームロッド圧未満であると判定した場合(ステップST44のNO)、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立していないと判定して制御判定フラグFに「0」をセットする(「0」のまま維持する。)(ステップST46)。掘削・床掘り作業中の場合、アームボトム圧は、地面等から受ける掘削反力によりアームロッド圧以上となるからである。
On the other hand, when it is determined that the arm bottom pressure is less than the arm rod pressure (NO in step ST44), the control
なお、第四実施例に係る油圧ショベルは、第三実施例の場合と同様に、アームボトム圧センサ17D及びアームロッド圧センサ17E(図8参照。)の代わりに或いはそれらに加えて、バケットボトム圧センサ及びバケットロッド圧センサ(何れも図示せず。)を備えるようにしてもよい。
Note that the hydraulic excavator according to the fourth embodiment is similar to the third embodiment in that a bucket bottom is used instead of or in addition to the arm
以上の構成により、第四実施例に係る油圧ショベルに搭載される制御実行判定部300は、制御開始条件が成立したとの判定が一旦行われると、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上である限り、ブーム上げパイロット圧にかかわらず、また、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かにもかかわらず、制御判定フラグFを「1」に維持する。すなわち、制御実行判定部300は、ブーム上げパイロット圧、アームボトム圧、又はアームロッド圧の変動によってリリーフ圧が頻繁に切り替わるのを防止することができる。その結果、第四実施例に係る油圧ショベルは、可変リリーフ弁20のリリーフ圧が頻繁に切り替わり掘削アタッチメントの動きが振動的になるのを防止することができる。
With the above configuration, the control
また、制御実行判定部300は、リリーフ圧制御部301によるリリーフ圧の切り替えが必要であるか否かの判定結果をより信頼性の高いものとすることができる。その結果、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立したとの誤判定により空中でアーム5を閉じる際にアーム5の動きが速くなったり、制御解除条件が成立したとの誤判定によりメータアウト絞り158Aに起因する無駄なエネルギ消費が発生したりするのを防止することができる。
Further, the control
次に、図11及び図12を参照しながら、本発明の第五実施例に係る油圧ショベルについて説明する。なお、図11は、第五実施例に係る油圧ショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。図11は、図2及び図8と同様に、高圧油路、パイロット油路、及び電気駆動・制御系をそれぞれ実線、破線、及び点線で示すものとする。また、図12は、第五実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理の流れを示すフローチャートであり、この制御実行判定処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。また、第五実施例に係る油圧ショベルは、図4に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとする。 Next, a hydraulic excavator according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration example of a hydraulic circuit mounted on the hydraulic excavator according to the fifth embodiment. In FIG. 11, as in FIGS. 2 and 8, the high-pressure oil passage, the pilot oil passage, and the electric drive / control system are indicated by a solid line, a broken line, and a dotted line, respectively. FIG. 12 is a flowchart showing the flow of the control execution determination process executed by the hydraulic excavator according to the fifth embodiment. This control execution determination process is continuously executed while the hydraulic excavator is operating. Shall be. The hydraulic excavator according to the fifth embodiment executes the relief pressure changing process shown in FIG.
図11は、吐出圧センサ17F、17Gを備える点で図2の第一実施例に係る油圧回路と相違するがその他の点で共通する。
FIG. 11 is different from the hydraulic circuit according to the first embodiment of FIG. 2 in that it includes
また、図12の制御実行判定処理は、メインポンプ12L、12Rの吐出圧の双方が所定の閾値ζ以上であるか否かを判定するステップST53を有する点で図3の第一実施例に係る制御実行判定処理と相違するがその他の点で共通する。
Further, the control execution determination process of FIG. 12 according to the first embodiment of FIG. 3 includes a step ST53 for determining whether or not both discharge pressures of the
そのため、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明するものとする。また、第一の実施例に係る油圧ショベルを説明するために用いた参照符号と同じ参照符号を用いるものとする。 Therefore, the difference will be described in detail while omitting the description of the common points. Further, the same reference numerals as those used for explaining the hydraulic excavator according to the first embodiment are used.
吐出圧センサ17Fは、メインポンプ12Lの吐出圧を検出する圧力センサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
The
吐出圧センサ17Gは、メインポンプ12Rの吐出圧を検出する圧力センサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
The
制御実行判定部300は、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であると判定し(ステップST51のYES)、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であると判定した場合(ステップST52のYES)、メインポンプ12L、12Rの吐出圧の双方が閾値ζ以上であるか否かを判定する(ステップST53)。
Control
具体的には、制御実行判定部300は、吐出圧センサ17F、17Gの出力に基づいてメインポンプ12L、12Rの吐出圧の双方が閾値ζ以上であるか否かを判定する。
Specifically, the control
メインポンプ12L、12Rの吐出圧の双方が閾値ζ以上であると判定した場合(ステップST53のYES)、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立したと判定して制御判定フラグFに「1」をセットする(ステップST54)。
When it is determined that both the discharge pressures of the
一方、メインポンプ12L、12Rの吐出圧の少なくとも一方が閾値ζ未満であると判定した場合(ステップST53のNO)、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立していない(制御解除条件が成立した)と判定して制御判定フラグFに「0」をセットする(ステップST55)。掘削・床掘り作業中の場合、メインポンプ12L、12Rの吐出圧は、地面等から受ける掘削反力により閾値ζ以上となるからである。
On the other hand, when it is determined that at least one of the discharge pressures of the
このように、制御実行判定部300は、アーム操作レバー16Aの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にあり、かつ、ブーム操作レバー16Bの上げ方向のレバー操作量が中間操作領域にあると判定し、さらに、メインポンプ12L、12Rの吐出圧の双方が閾値ζ以上であることを確認した上で、制御開始条件が成立したと判定する。
As described above, the control
以上の構成により、第五実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定部300は、リリーフ圧制御部301によるリリーフ圧の切り替えが必要であるか否かの判定結果をより信頼性の高いものとすることができる。その結果、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立した(制御解除条件が成立していない)との誤判定により空中でアーム5を閉じる際にアーム5の動きが速くなったり、制御開始条件が成立していない(制御解除条件が成立した)との誤判定によりメータアウト絞り158Aに起因する無駄なエネルギ消費が発生したりするのを防止することができる。
With the above configuration, the control
次に、図13を参照しながら、本発明の第六実施例に係る油圧ショベルについて説明する。なお、図13は、第六実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理の流れを示すフローチャートであり、この制御実行判定処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。また、第六実施例に係る油圧ショベルは、図4に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとし、図11に示す油圧回路を搭載しているものとする。 Next, a hydraulic excavator according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the control execution determination process executed by the hydraulic excavator according to the sixth embodiment. This control execution determination process is continuously executed while the hydraulic excavator is operating. Shall be. The hydraulic excavator according to the sixth embodiment executes the relief pressure changing process shown in FIG. 4 and is equipped with the hydraulic circuit shown in FIG.
図13の制御実行判定処理は、メインポンプ12L、12Rの吐出圧の双方が閾値ζ以上であるか否かを判定するステップST64を有する点で図7の第二実施例に係る制御実行判定処理と相違するがその他の点で共通する。
The control execution determination process of FIG. 13 includes the step ST64 of determining whether both the discharge pressures of the
そのため、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明するものとする。また、第一の実施例に係る油圧ショベルを説明するために用いた参照符号と同じ参照符号を用いるものとする。 Therefore, the difference will be described in detail while omitting the description of the common points. Further, the same reference numerals as those used for explaining the hydraulic excavator according to the first embodiment are used.
制御実行判定部300は、制御判定フラグFが「0」であると判定した場合(ステップST62のYES)、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であるか否かを判定する(ステップST63)。
When it is determined that the control determination flag F is “0” (YES in step ST62), the control
ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であると判定した場合(ステップST63のYES)、制御実行判定部300は、更に、メインポンプ12L、12Rの吐出圧の双方が閾値ζ以上であるか否かを判定する(ステップST64)。
When it is determined that the boom raising pilot pressure is greater than or equal to the threshold β and less than or equal to the threshold γ (YES in step ST63), the control
メインポンプ12L、12Rの吐出圧の双方が閾値ζ以上であると判定した場合(ステップST64のYES)、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立したと判定して制御判定フラグFに「1」をセットする(ステップST65)。
When it is determined that both the discharge pressures of the
一方、メインポンプ12L、12Rの吐出圧の双方が閾値ζ未満であると判定した場合(ステップST64のNO)、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立していないと判定して制御判定フラグFに「0」をセットする(ステップST66)。掘削・床掘り作業中の場合、メインポンプ12L、12Rの吐出圧は、地面等から受ける掘削反力により閾値ζ以上となるからである。
On the other hand, when it is determined that both the discharge pressures of the
以上の構成により、第六実施例に係る油圧ショベルに搭載される制御実行判定部300は、制御開始条件が成立したとの判定が一旦行われると、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上である限り、ブーム上げパイロット圧にかかわらず、また、メインポンプ12L、12Rの吐出圧の双方が閾値ζ以上であるか否かにもかかわらず、制御判定フラグFを「1」に維持する。すなわち、制御実行判定部300は、ブーム上げパイロット圧、又は、メインポンプ12L、12Rの吐出圧の変動によってリリーフ圧が頻繁に切り替わるのを防止することができる。その結果、第六実施例に係る油圧ショベルは、可変リリーフ弁20のリリーフ圧が頻繁に切り替わり掘削アタッチメントの動きが振動的になるのを防止することができる。
With the above configuration, the control
また、制御実行判定部300は、リリーフ圧制御部301によるリリーフ圧の切り替えが必要であるか否かの判定結果をより信頼性の高いものとすることができる。その結果、制御実行判定部300は、制御開始条件が成立したとの誤判定により空中でアーム5を閉じる際にアーム5の動きが速くなったり、制御解除条件が成立したとの誤判定によりメータアウト絞り158Aに起因する無駄なエネルギ消費が発生したりするのを防止することができる。
Further, the control
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、上述の実施例において、制御実行判定部300は、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否か、バケットボトム圧がバケットロッド圧以上であるか否か、又は、メインポンプ12L、12Rの吐出圧の双方が所定の閾値ζ以上であるか否かの判定を、リリーフ圧制御部301によるリリーフ圧の切り替えが必要であるか否かの確認のために個別に実行する。しかしながら、制御実行判定部300は、それらの判定を任意に組み合わせてリリーフ圧制御部301によるリリーフ圧の切り替えが必要であるか否かの確認を行うようにしてもよい。さらに、制御実行判定部300は、アーム角度センサ、ブーム角度センサ、バケット角度センサ等の出力に基づいて掘削アタッチメントの姿勢が所定の姿勢であるか否かを判定し、その判定結果をリリーフ圧制御部301によるリリーフ圧の切り替えが必要であるか否かの確認のために用いるようにしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the control
1・・・下部走行体 2・・・旋回機構 3・・・上部旋回体 4・・・ブーム 5・・・アーム 6・・・バケット 7・・・ブームシリンダ 8・・・アームシリンダ 9・・・バケットシリンダ 10・・・キャビン 12L、12R・・・メインポンプ 16A・・・アーム操作レバー 16B・・・ブーム操作レバー 16C・・・バケット操作レバー 17A・・・アーム閉じパイロット圧センサ 17B・・・ブーム上げパイロット圧センサ 17C・・・バケット閉じパイロット圧センサ 17D・・・アームロッド圧センサ 17E・・・アームボトム圧センサ 17F、17G・・・吐出圧センサ 19・・・メインリリーフ弁 20・・・可変リリーフ弁 30・・・コントローラ 40L、40R・・・センターバイパス管路 150・・・制御弁 151〜159・・・流量制御弁 300・・・制御実行判定部 301・・・リリーフ圧制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lower traveling
Claims (4)
アームシリンダとメータアウト絞りとを繋ぐ油路に配置される可変リリーフ弁と、
アーム操作量を検出するアーム操作量検出部と、
ブーム操作量を検出するブーム操作量検出部と、
前記アーム操作量と前記ブーム操作量が所定条件を満たす否かを判定する制御実行判定部と前記可変リリーフ弁のリリーフ圧を制御するリリーフ圧制御部とを有する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記制御実行判定部により、閉じ方向のアーム操作量が所定の上限側操作領域にあり、かつ、上げ方向のブーム操作量が所定の中間操作領域にあると判定された場合に、前記リリーフ圧制御部により、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を低くなるように変更する、
ことを特徴とする建設機械。 A construction machine with a drilling attachment including an arm and a boom,
A variable relief valve arranged in an oil passage connecting the arm cylinder and the meter-out throttle,
An arm operation amount detector for detecting an arm operation amount;
A boom operation amount detector for detecting a boom operation amount;
A control execution unit that determines whether or not the arm operation amount and the boom operation amount satisfy a predetermined condition, and a control device that includes a relief pressure control unit that controls a relief pressure of the variable relief valve,
When the control execution determination unit determines that the arm operation amount in the closing direction is in the predetermined upper limit side operation region and the boom operation amount in the raising direction is in the predetermined intermediate operation region, the control device The relief pressure control unit changes the relief pressure setting of the variable relief valve to be low .
Construction machinery characterized by that.
前記制御実行判定部は、前記ボトム側油室の圧力が前記ロッド側油室の圧力以上となることを、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を低くなるように変更するための追加条件とする、
ことを特徴とする請求項1に記載の建設機械。 A cylinder pressure detection unit for detecting the pressure of each of the rod side oil chamber and the bottom side oil chamber of the arm cylinder;
Wherein the control execution determining section, that the pressure of the bottom-side oil chamber is equal to or greater than the pressure of the rod side oil chamber, the additional conditions for changing to be lower setting of the relief pressure of the variable relief valve ,
The construction machine according to claim 1.
前記制御実行判定部は、前記吐出圧の上昇を、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を低くなるように変更するための追加条件とする、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の建設機械。 A discharge pressure detector for detecting a discharge pressure of a hydraulic pump that supplies pressure oil to the arm cylinder;
The control execution determination unit sets the increase in the discharge pressure as an additional condition for changing the setting of the relief pressure of the variable relief valve to be low .
The construction machine according to claim 1 or 2, characterized in that.
前記制御実行判定部は、掘削アタッチメントが所定の姿勢であることを、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を低くなるように変更するための追加条件とする、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の建設機械。 A posture detecting unit for detecting the posture of the excavation attachment;
The control execution determination unit sets the excavation attachment in a predetermined posture as an additional condition for changing the setting of the relief pressure of the variable relief valve to be low .
The construction machine according to any one of claims 1 to 3, wherein
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