JP6788733B2 - Work machine - Google Patents

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Description

本発明は、作業機械に関する。 The present invention relates to a working machine.

油圧ショベルなどの作業機械においては、原動機で油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプから吐出される圧油で油圧シリンダなどの油圧アクチュエータを駆動することが一般に行われている。油圧アクチュエータの速度および動作方向は、運転室内に設けられた操作レバー装置に連動して動作する方向制御弁によって油圧ポンプから油圧アクチュエータに供給される圧油の方向および流量を制御することで行われる。 In a work machine such as a hydraulic excavator, it is common practice to drive a hydraulic pump with a prime mover and drive a hydraulic actuator such as a hydraulic cylinder with pressure oil discharged from the hydraulic pump. The speed and operating direction of the hydraulic actuator are controlled by controlling the direction and flow rate of the pressure oil supplied from the hydraulic pump to the hydraulic actuator by a directional control valve that operates in conjunction with the operation lever device provided in the cab. ..

近年は、省エネルギーや地球環境保護の観点から作業機械の低燃費化のニーズが高まっており、油圧ポンプから油圧アクチュエータへの油圧エネルギーの流れにおいても損失の極小化が図られている。油圧エネルギーは使用する圧油の圧力と体積の積であることから、エネルギー損失低減のためにはポンプの吐出圧から油圧アクチュエータの入口圧までの圧力損失、或いは、油圧ポンプの吐出流量と油圧アクチュエータの入口流量の差である流量損失を低減することが考えられる。 In recent years, there has been an increasing need for fuel efficiency of work machines from the viewpoint of energy saving and protection of the global environment, and the loss of the flow of hydraulic energy from the hydraulic pump to the hydraulic actuator is also minimized. Since hydraulic energy is the product of the pressure and volume of the pressure oil used, in order to reduce energy loss, the pressure loss from the discharge pressure of the pump to the inlet pressure of the hydraulic actuator, or the discharge flow rate of the hydraulic pump and the hydraulic actuator It is conceivable to reduce the flow rate loss, which is the difference between the inlet flow rates.

流量損失を低減する方法としては、例えば、油圧アクチュエータに多くの流量が必要ないようなレバー操作量の微操作の領域では、油圧ポンプの吐出流量を少なくすることによって不必要なポンプ吐出流量をタンクに捨てるブリードオフ流量の損失を低減するものが知られている。また、さらに流量損失を低減するものとして、例えば、特許文献1には、レバー操作量に応じたポンプ基準流量をブリードオフ弁の開度に応じて必要最低限のポンプ吐出流量に調整することで、操作性を悪化させることなく圧損やブリードオフ流量損失を最低限に抑える技術が開示されている。 As a method of reducing the flow rate loss, for example, in the area of fine operation of the lever operation amount where a large flow rate is not required for the hydraulic actuator, the discharge flow rate of the hydraulic pump is reduced to reduce the unnecessary pump discharge flow rate. It is known to reduce the loss of bleed-off flow rate to be discarded. Further, as a means of further reducing the flow rate loss, for example, in Patent Document 1, the pump reference flow rate according to the lever operation amount is adjusted to the minimum necessary pump discharge flow rate according to the opening degree of the bleed-off valve. , A technique for minimizing pressure loss and bleed-off flow rate loss without deteriorating operability is disclosed.

特許第5886976号Patent No. 5886976

しかしながら、上記従来技術には以下のような問題点がある。 However, the above-mentioned prior art has the following problems.

可変容積型の油圧ポンプにおける吐出流量の増加・減少の応答は、方向制御弁や電子制御のブリードオフ弁の応答よりも遅い傾向にある。したがって、油圧ポンプの吐出流量が方向制御弁やブリードオフ弁の開度に対して適切な吐出流量となるまで時間がかかるため、油圧ポンプの吐出圧が油圧アクチュエータの負荷圧に打ち勝つまで増加せず、油圧アクチュエータの動作が遅れてしまうという問題がある。つまり、操作レバーを断続的に素早く操作する場合では、ポンプ流量が増加し終える前に操作レバーが戻されるため、定常操作よりもポンプ流量が少なくなり、油圧アクチュエータの動作が極端に悪化してしまうことが懸念される。特に、電磁弁で油圧ポンプの流量制御信号圧を生成する場合には、電磁弁の制御遅れや、電磁弁を通過する際の圧損による信号圧の低下などによって、急激なポンプ制御信号圧の変化が行えない場合があった。 The response of the increase / decrease of the discharge flow rate in the variable volume hydraulic pump tends to be slower than the response of the directional control valve or the electronically controlled bleed-off valve. Therefore, it takes time for the discharge flow rate of the hydraulic pump to reach an appropriate discharge flow rate with respect to the opening degree of the directional control valve or the bleed-off valve, so that the discharge pressure of the hydraulic pump does not increase until it overcomes the load pressure of the hydraulic actuator. , There is a problem that the operation of the hydraulic actuator is delayed. In other words, when the operating lever is operated intermittently and quickly, the operating lever is returned before the pump flow rate has finished increasing, so the pump flow rate is smaller than in steady operation, and the operation of the hydraulic actuator is extremely deteriorated. Is a concern. In particular, when a solenoid valve generates a flow control signal pressure for a hydraulic pump, a sudden change in the pump control signal pressure due to a delay in controlling the solenoid valve or a decrease in signal pressure due to pressure loss when passing through the solenoid valve. Was not possible in some cases.

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、油圧ポンプの吐出流量制御による圧力損失や流量損失の低減と、断続的な急レバー操作での油圧アクチュエータの応答性とを両立させることができる作業機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is an operation capable of achieving both reduction of pressure loss and flow rate loss by controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump and responsiveness of the hydraulic actuator by intermittent sudden lever operation. The purpose is to provide a machine.

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、原動機により駆動される可変容積型の油圧ポンプと、複数の被駆動部材が回動可能に連結されて構成された多関節型のフロント作業機と、前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動され、前記複数の被駆動部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータにそれぞれ供給される圧油の方向及び流量を制御する複数の方向切換弁と、前記複数の方向切換弁を制御する複数の操作装置と、前記複数の操作装置のうち少なくとも1つの操作装置の操作量を検出する1つ以上の操作量検出装置と、前記複数の操作装置のうち少なくとも1つの操作装置の操作量に応じて生成されるポンプ制御信号に基づいて前記油圧ポンプのポンプ容積を制御するレギュレータと、前記レギュレータに入力される前記ポンプ制御信号を調整可能な信号調整弁と、前記ポンプ制御信号の生成に係わる前記操作装置の操作量を検出する前記操作量検出装置のうちの少なくとも1つの操作量検出装置からの操作量の検出結果に基づいて前記信号調整弁を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記信号調整弁により前記ポンプ制御信号の調整を行う通常モードと、前記信号調整弁による前記ポンプ制御信号の調整を行わない応答性優先モードとのいずれか一方に切り換え可能であるものとする。 The present application includes a plurality of means for solving the above problems. For example, a variable displacement hydraulic pump driven by a prime mover and a plurality of driven members are rotatably connected to each other. An articulated front working machine, a plurality of hydraulic actuators driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump to drive the plurality of driven members, and the plurality of hydraulic actuators from the hydraulic pump. A plurality of direction switching valves that control the direction and flow rate of the supplied pressure oil, a plurality of operating devices that control the plurality of direction switching valves, and an operating amount of at least one of the plurality of operating devices. One or more operation amount detection devices to be detected, and a regulator that controls the pump volume of the hydraulic pump based on a pump control signal generated according to the operation amount of at least one operation device among the plurality of operation devices. , At least one operation amount of the signal adjustment valve capable of adjusting the pump control signal input to the regulator and the operation amount detection device for detecting the operation amount of the operation device related to the generation of the pump control signal. The controller includes a controller that controls the signal adjusting valve based on the detection result of the amount of operation from the detection device, and the controller has a normal mode in which the pump control signal is adjusted by the signal adjusting valve and the signal adjusting valve. It is possible to switch to either the responsiveness priority mode in which the pump control signal is not adjusted.

本発明によれば、油圧ポンプの吐出流量制御による圧力損失や流量損失の低減と、断続的な急レバー操作での油圧アクチュエータの応答性とを両立させることができる。 According to the present invention, it is possible to achieve both reduction of pressure loss and flow rate loss by controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump and responsiveness of the hydraulic actuator by intermittent sudden lever operation.

第1の実施の形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの外観を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the appearance of the hydraulic excavator which is an example of the work machine which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る油圧回路システムの要部を抜き出して模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the main part of the hydraulic circuit system which concerns on 1st Embodiment by extracting. コントローラにおけるポンプ目標容積の演算内容を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the calculation content of the pump target volume in a controller. ポンプ目標容積演算部の処理内容の詳細を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the detail of the processing content of a pump target volume calculation part. 応答性優先モード切換部における処理内容を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing content in the responsiveness priority mode switching part. 第1の実施の形態の変形例のコントローラにおけるポンプ目標容積の演算内容を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the calculation content of the pump target volume in the controller of the modification of the 1st Embodiment. 第1の実施の形態の変形例における入出力装置のモニタ(表示装置)に表示される設定メニュー構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the setting menu composition displayed on the monitor (display device) of the input / output device in the modification of the 1st Embodiment. 第1の実施の形態の変形例における作業モードごとの応答性優先モードへの切り換えの可否を判定するための有効・無効判定テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the valid / invalidity determination table for determining the possibility of switching to the responsiveness priority mode for each work mode in the modification of the 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る油圧回路システムの要部を抜き出して模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the main part of the hydraulic circuit system which concerns on 2nd Embodiment by extracting. 第2の実施の形態のコントローラにおけるポンプ目標容積の演算内容を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the calculation content of the pump target volume in the controller of the 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態では、作業機械の一例として、フロント装置(フロント作業機)の先端に作業具としてバケットを備える油圧ショベルを例示して説明するが、バケット以外のアタッチメントを備える油圧ショベルに本発明を適用することも可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, as an example of the work machine, a hydraulic excavator having a bucket as a work tool at the tip of the front device (front work machine) will be described as an example, but the present invention will be described as a hydraulic excavator having an attachment other than the bucket. It is also possible to apply the invention.

<第1の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態を図1〜図5を参照しつつ説明する。
<First Embodiment>
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

図1は、本実施の形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの外観を模式的に示す側面図である。 FIG. 1 is a side view schematically showing the appearance of a hydraulic excavator which is an example of a work machine according to the present embodiment.

図1において、油圧ショベル100は、垂直方向にそれぞれ回動する複数の被駆動部材(ブーム31、アーム33、バケット(作業具)35)を連結して構成された多関節型のフロント装置(フロント作業機)30と、車体を構成する上部旋回体20及び下部走行体10とを備えており、上部旋回体20は下部走行体10に対して旋回可能に設けられている。上部旋回体20は、基部となる旋回フレーム21上に各部材を配置して構成されており、上部旋回体20を構成する旋回フレーム21が下部走行体10に対して旋回可能となっている。また、フロント装置30のブーム31の基端は上部旋回体20の前部に垂直方向に回動可能に支持されており、アーム33の一端はブーム31の基端とは異なる端部(先端)に垂直方向に回動可能に支持されており、アーム33の他端にはバケット35が垂直方向に回動可能に支持されている。 In FIG. 1, the hydraulic excavator 100 is an articulated front device (front) configured by connecting a plurality of driven members (boom 31, arm 33, bucket (working tool) 35) that rotate in each vertical direction. The work machine) 30 and the upper swivel body 20 and the lower traveling body 10 constituting the vehicle body are provided, and the upper swivel body 20 is provided so as to be rotatable with respect to the lower traveling body 10. The upper swivel body 20 is configured by arranging each member on a swivel frame 21 which is a base, and the swivel frame 21 constituting the upper swivel body 20 can swivel with respect to the lower traveling body 10. Further, the base end of the boom 31 of the front device 30 is rotatably supported by the front portion of the upper swing body 20 in a vertical direction, and one end of the arm 33 is an end portion (tip) different from the base end of the boom 31. The bucket 35 is rotatably supported in the vertical direction at the other end of the arm 33.

下部走行体10は、左右一対のクローラフレーム12a(12b)にそれぞれ掛け回された一対のクローラ11a(11b)と、クローラ11a(11b)をそれぞれ駆動する走行油圧モータ13a(13b)とから構成されている。なお、下部走行体10の各構成については、左右一対のうちの一方の構成のみを図示して符号を付し、他方の構成については図中に括弧書きの符号のみを付して図示を省略する。 The lower traveling body 10 is composed of a pair of crawlers 11a (11b) hung around a pair of left and right crawler frames 12a (12b), and a traveling hydraulic motor 13a (13b) for driving the crawlers 11a (11b), respectively. ing. For each configuration of the lower traveling body 10, only one of the left and right pairs is illustrated and designated, and for the other configuration, only the reference numerals in parentheses are attached in the drawings and the illustration is omitted. To do.

ブーム31、アーム33、バケット35、及び下部走行体10は、油圧アクチュエータであるブームシリンダ32、アームシリンダ34、バケットシリンダ36、及び左右の走行油圧モータ13a(13b)によりそれぞれ駆動される。また、上部旋回体20も同様に油圧アクチュエータである旋回油圧モータ27により減速機構26を介して駆動され、下部走行体10に対して旋回動作を行う。 The boom 31, arm 33, bucket 35, and lower traveling body 10 are driven by the boom cylinder 32, the arm cylinder 34, the bucket cylinder 36, and the left and right traveling hydraulic motors 13a (13b), which are hydraulic actuators, respectively. Further, the upper swivel body 20 is also driven by the swivel hydraulic motor 27, which is a hydraulic actuator, via the reduction mechanism 26, and swivels with respect to the lower traveling body 10.

上部旋回体20を構成する旋回フレーム21上には、原動機であるエンジン22とともに、ブームシリンダ32、アームシリンダ34、バケットシリンダ36、旋回油圧モータ27及び左右の走行油圧モータ13a(13b)などの各油圧アクチュエータを駆動するための油圧回路システム40が搭載されている。 On the swivel frame 21 constituting the upper swivel body 20, along with the engine 22 which is a prime mover, a boom cylinder 32, an arm cylinder 34, a bucket cylinder 36, a swivel hydraulic motor 27, left and right traveling hydraulic motors 13a (13b), etc. A hydraulic circuit system 40 for driving a hydraulic actuator is mounted.

図2は、本実施の形態に係る油圧回路システムの要部を抜き出して模式的に示す図である。なお、図2においては複数の油圧アクチュエータのうちバケットシリンダ36とその関連構成のみを代表して図示し、それ以外の油圧アクチュエータ及びその関連構成については説明の簡単のために図示を省略する。 FIG. 2 is a diagram schematically showing a main part of the hydraulic circuit system according to the present embodiment by extracting it. Note that, in FIG. 2, only the bucket cylinder 36 and its related configuration are shown as representatives of the plurality of hydraulic actuators, and the other hydraulic actuators and their related configurations are not shown for the sake of simplicity.

図2において、油圧回路システム40は、エンジン22によって駆動される可変容積型の油圧ポンプ41及び固定容積型のパイロットポンプ(パイロット油圧源)49と、油圧ポンプの作動油供給源である作動油タンク48と、バケット操作用の操作レバー装置52からパイロットラインL1,L2により導かれる操作パイロット圧(操作信号)に基づいて油圧ポンプ41から吐出ラインL4を介して油圧アクチュエータ(バケットシリンダ)36に供給される作動油の方向及び流量を制御するコントロールバルブ(方向切換弁)44と、パイロットラインL1,L2の操作パイロット圧を検出することにより操作レバー装置52の操作量を検出する操作パイロット圧センサ(操作量検出装置)SE1,SE2と、操作レバー装置52の操作に応じて生成されるパイロット圧(ポンプ制御信号)に基づいて油圧ポンプ41のポンプ容積(傾転角)を制御するレギュレータ42と、操作レバー装置52からレギュレータ42に入力されるポンプ制御信号を減圧することにより調整可能な比例電磁弁45(信号調整弁)と、操作パイロット圧センサSE1,SE2からの操作量の検出結果に基づいて比例電磁弁45を制御するコントローラ60とから概略構成されている。油圧ポンプ41からの吐出ラインL4には、油圧ポンプ41の吐出圧力の上限を規定するリリーフ弁41aが設置されている。 In FIG. 2, the hydraulic circuit system 40 includes a variable-volume hydraulic pump 41 driven by an engine 22, a fixed-volume pilot pump (pilot hydraulic source) 49, and a hydraulic oil tank which is a hydraulic oil supply source for the hydraulic pump. It is supplied from the hydraulic pump 41 to the hydraulic actuator (bucket cylinder) 36 via the discharge line L4 based on the operation pilot pressure (operation signal) guided by the pilot lines L1 and L2 from the operation lever device 52 for operating the bucket and the 48. A control valve (direction switching valve) 44 that controls the direction and flow rate of the hydraulic oil, and an operation pilot pressure sensor (operation) that detects the operation amount of the operation lever device 52 by detecting the operation pilot pressure of the pilot lines L1 and L2. Volume detection devices) SE1 and SE2, and a regulator 42 that controls the pump volume (tilt angle) of the hydraulic pump 41 based on the pilot pressure (pump control signal) generated in response to the operation of the operation lever device 52. Proportional electromagnetic valve 45 (signal adjustment valve) that can be adjusted by reducing the pressure of the pump control signal input from the lever device 52 to the regulator 42, and proportional based on the detection results of the operation amount from the operation pilot pressure sensors SE1 and SE2. It is roughly composed of a controller 60 that controls the electromagnetic valve 45. A relief valve 41a that defines an upper limit of the discharge pressure of the hydraulic pump 41 is installed in the discharge line L4 from the hydraulic pump 41.

オペレータが搭乗する運転室23(キャビネット:図1参照)には、油圧アクチュエータ27,32,34,36を操作するための操作信号を出力する複数の操作レバー装置(操作装置)が設けられている。このうち、バケット操作用の操作レバー装置52は、オペレータに傾倒操作される操作レバー52aと、操作レバー52aのレバー操作量及び操作方向に基づいてパイロットラインL1,L2に出力される操作信号を生成する操作信号生成部52bとを有している。操作信号生成部52bは、操作レバー52aが操作されると、その操作方向及び操作量に応じて図示しない一対の減圧弁の一方を作動させ、パイロットポンプ49のパイロット1次圧力をその操作量に応じたパイロット圧に減圧し、操作信号(操作パイロット圧)としてパイロットラインL1,L2の何れか一方に出力する。パイロットラインL1,L2には、操作パイロット圧を検出することにより操作レバー52aの操作量(以降、操作レバー装置52の操作量とも称する)を検出する操作パイロット圧センサ(操作量検出装置)SE1,SE2が配置されており、操作レバー52aによるバケットクラウドの操作信号が操作パイロット圧センサSE1で検出され、操作レバー52aによるバケットダンプの操作信号が操作パイロット圧センサSE2で検出されて、それぞれコントローラ60に送られる。なお、操作レバー装置は電気信号方式であってもよく、オペレータにより操作される操作レバー装置52からの操作信号に相当するレバーの傾倒量(すなわちレバー操作量)を電気的にコントローラ60に出力し、その検出したレバー操作量に基づいてコントローラ60で電磁比例弁などを制御することによって各油圧アクチュエータ27,32,34,36を駆動するパイロット圧を制御するように構成しても良い。 The driver's cab 23 (cabinet: see FIG. 1) on which the operator is boarded is provided with a plurality of operation lever devices (operation devices) that output operation signals for operating the hydraulic actuators 27, 32, 34, and 36. .. Of these, the operation lever device 52 for bucket operation generates operation signals output to the pilot lines L1 and L2 based on the operation lever 52a tilted by the operator and the lever operation amount and operation direction of the operation lever 52a. It has an operation signal generation unit 52b to be operated. When the operation lever 52a is operated, the operation signal generation unit 52b operates one of a pair of pressure reducing valves (not shown) according to the operation direction and the operation amount, and uses the pilot primary pressure of the pilot pump 49 as the operation amount. The pressure is reduced to the corresponding pilot pressure, and the operation signal (operation pilot pressure) is output to either the pilot lines L1 and L2. On the pilot lines L1 and L2, the operation pilot pressure sensor (operation amount detection device) SE1 and 2 for detecting the operation amount of the operation lever 52a (hereinafter, also referred to as the operation amount of the operation lever device 52) by detecting the operation pilot pressure. SE2 is arranged, the operation signal of the bucket cloud by the operation lever 52a is detected by the operation pilot pressure sensor SE1, the operation signal of the bucket dump by the operation lever 52a is detected by the operation pilot pressure sensor SE2, and each is detected by the controller 60. Sent. The operating lever device may be of an electric signal system, and the tilting amount of the lever (that is, the lever operating amount) corresponding to the operating signal from the operating lever device 52 operated by the operator is electrically output to the controller 60. The pilot pressure for driving each of the hydraulic actuators 27, 32, 34, and 36 may be controlled by controlling the electromagnetic proportional valve or the like with the controller 60 based on the detected lever operation amount.

操作レバー装置52にはバケット35の操作が割り当てられており、操作レバー装置52によってバケットクラウドが操作されると、その操作量に応じてコントロールバルブ44が図2中右側(すなわち、図2に示す方向)に駆動され、油圧ポンプ41から吐出された圧油がコントロールバルブ44を介してバケットシリンダ36のボトム室(バケットシリンダボトム室)36aに供給されるとともに、バケットシリンダ36のロッド室(バケットシリンダロッド室)36bの圧油がコントロールバルブ44を介して作動油タンク48に流れることにより、バケットシリンダ36が伸張してバケットクラウド動作が行われる。同様に、操作レバー装置52によってバケットダンプが操作されると、その操作量に応じてコントロールバルブ44が図2中左側に駆動され、油圧ポンプ41から吐出された圧油がコントロールバルブ44を介してバケットシリンダロッド室36bに供給されるとともに、バケットシリンダボトム室36aの圧油がコントロールバルブ44を介して作動油タンク48に流れることにより、バケットシリンダ36が縮短してバケットダンプ動作が行われる。また、操作レバー装置52による操作がなされていない場合には、コントロールバルブ44は中立位置となり、油圧ポンプ41から吐出された圧油がセンタバイパスラインL5を介して作動油タンク48に戻る。 The operation of the bucket 35 is assigned to the operation lever device 52, and when the bucket cloud is operated by the operation lever device 52, the control valve 44 is moved to the right side in FIG. 2 (that is, shown in FIG. 2) according to the operation amount. The pressure oil discharged from the hydraulic pump 41 is supplied to the bottom chamber (bucket cylinder bottom chamber) 36a of the bucket cylinder 36 via the control valve 44, and the rod chamber (bucket cylinder) of the bucket cylinder 36 is supplied. The pressure oil of the rod chamber) 36b flows into the hydraulic oil tank 48 via the control valve 44, so that the bucket cylinder 36 expands and the bucket cloud operation is performed. Similarly, when the bucket dump is operated by the operation lever device 52, the control valve 44 is driven to the left side in FIG. 2 according to the operation amount, and the pressure oil discharged from the hydraulic pump 41 is passed through the control valve 44. While being supplied to the bucket cylinder rod chamber 36b, the pressure oil in the bucket cylinder bottom chamber 36a flows into the hydraulic oil tank 48 via the control valve 44, so that the bucket cylinder 36 is shortened and the bucket dump operation is performed. When the operation lever device 52 is not operated, the control valve 44 is in the neutral position, and the pressure oil discharged from the hydraulic pump 41 returns to the hydraulic oil tank 48 via the center bypass line L5.

コントロールバルブ44の供給流路の上流側(すなわち、油圧ポンプ41側)には、チェック弁44aが設けられている。チェック弁44aは、油圧ポンプ41の吐出圧(ポンプ圧)が油圧アクチュエータ36側の圧力(アクチュエータ圧)よりも高い場合にのみ、油圧アクチュエータ36側への圧油の供給を許容し、ポンプ圧がアクチュエータ圧よりも低い場合は、油圧アクチュエータ36側から油圧ポンプ41側への圧油の通流を遮断する。 A check valve 44a is provided on the upstream side (that is, the hydraulic pump 41 side) of the supply flow path of the control valve 44. The check valve 44a allows the supply of pressure oil to the hydraulic actuator 36 side only when the discharge pressure (pump pressure) of the hydraulic pump 41 is higher than the pressure (actuator pressure) on the hydraulic actuator 36 side, and the pump pressure becomes high. When the pressure is lower than the actuator pressure, the flow of pressure oil from the hydraulic actuator 36 side to the hydraulic pump 41 side is blocked.

パイロットラインL1,L2の操作パイロット圧は、それぞれシャトル弁43に導かれ、大きい方の操作パイロット圧が選択的にパイロットラインL3に出力される(以降、ポンプ制御信号1次圧と称する)。パイロットラインL3に出力されたポンプ制御信号1次圧は、比例電磁弁45で減圧され、レギュレータに42出力される(以降、ポンプ制御信号2次圧と称する)。レギュレータ42は、入力される操作パイロット圧(ポンプ制御信号2次圧)が増加するに従って油圧ポンプ41のポンプ容積(吐出流量)を増加させるポジティブコントロール方式である。 The operating pilot pressures of the pilot lines L1 and L2 are guided to the shuttle valve 43, respectively, and the larger operating pilot pressure is selectively output to the pilot line L3 (hereinafter referred to as a pump control signal primary pressure). The primary pressure of the pump control signal output to the pilot line L3 is reduced by the proportional solenoid valve 45 and output to the regulator by 42 (hereinafter referred to as the secondary pressure of the pump control signal). The regulator 42 is a positive control system that increases the pump volume (discharge flow rate) of the hydraulic pump 41 as the input operating pilot pressure (pump control signal secondary pressure) increases.

コントローラ60は、操作パイロット圧センサSE1,SE2の検出結果に基づいて油圧ポンプ41のポンプ目標容積を演算し、ポンプ目標容積に基づいて比例電磁弁45を制御する。すなわち、比例電磁弁45は、コントローラ60からの制御信号に基づいてその開口面積を変化させることにより、レギュレータ42にシャトル弁43を介して入力されるポンプ制御信号(操作パイロット圧)をポンプ制御信号1次圧からポンプ制御信号2次圧に減圧することによって調整可能な信号調整弁である。比例電磁弁45は、コントローラ60からのポンプ制御信号が無いときには図2に示した位置(開口面積最大)に保持され、制御信号の増加に伴って図2における上方向に移動して開口面積が減少する。比例電磁弁45は、油圧アクチュエータに多くの流量が必要ないようなレバー操作量の微操作の領域において、レギュレータ42に入力されるポンプ制御信号を減圧して制限することにより、油圧ポンプの吐出流量を少なくすることによって不必要なポンプ吐出流量をタンクに捨てるブリードオフ流量の損失を低減する。 The controller 60 calculates the pump target volume of the hydraulic pump 41 based on the detection results of the operation pilot pressure sensors SE1 and SE2, and controls the proportional solenoid valve 45 based on the pump target volume. That is, the proportional solenoid valve 45 changes the opening area based on the control signal from the controller 60, so that the pump control signal (operating pilot pressure) input to the regulator 42 via the shuttle valve 43 is a pump control signal. It is a signal adjustment valve that can be adjusted by reducing the pressure from the primary pressure to the pump control signal secondary pressure. The proportional solenoid valve 45 is held at the position shown in FIG. 2 (maximum opening area) when there is no pump control signal from the controller 60, and moves upward in FIG. 2 as the control signal increases to increase the opening area. Decrease. The proportional electromagnetic valve 45 reduces the pump control signal input to the regulator 42 to limit the discharge flow rate of the hydraulic pump in the region of fine operation of the lever operation amount so that the hydraulic actuator does not require a large flow rate. The loss of bleed-off flow rate is reduced by discarding unnecessary pump discharge flow rate to the tank.

図3は、コントローラにおけるポンプ目標容積の演算内容を示す機能ブロック図である。 FIG. 3 is a functional block diagram showing the calculation contents of the pump target volume in the controller.

図3において、コントローラ60は、ポンプ目標容積演算部C1、ポンプ制御信号圧力目標値演算部C2、応答性優先モード切換部C3、ポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部C4、及び、比例電磁弁電流演算部C5を備えている。 In FIG. 3, the controller 60 includes a pump target volume calculation unit C1, a pump control signal pressure target value calculation unit C2, a responsiveness priority mode switching unit C3, a pump flow rate control proportional solenoid valve valid / invalid switching unit C4, and a proportional solenoid. A valve current calculation unit C5 is provided.

ポンプ目標容積演算部C1は、操作パイロット圧センサSE1,SE2で検出された操作レバー装置52のレバー操作量(操作パイロット圧)と予め定めたテーブルとに基づいて、ポンプ目標容積を演算する。 The pump target volume calculation unit C1 calculates the pump target volume based on the lever operation amount (operation pilot pressure) of the operation lever device 52 detected by the operation pilot pressure sensors SE1 and SE2 and a predetermined table.

ポンプ制御信号圧力目標値演算部C2は、ポンプ目標容積演算部C1で算出されたポンプ目標容積と予め定めたテーブルとに基づいて、ポンプ制御信号2次圧目標値を演算する。ポンプ目標容積からポンプ制御信号2次圧目標値を演算するのに用いるテーブルは、ポジティブコントロール方式のレギュレータ42でハード的に設定されたポンプ制御信号(パイロット圧)による油圧ポンプ41のポンプ容積の変化特性から設定する。 The pump control signal pressure target value calculation unit C2 calculates the pump control signal secondary pressure target value based on the pump target volume calculated by the pump target volume calculation unit C1 and a predetermined table. The table used to calculate the pump control signal secondary pressure target value from the pump target volume is the change in the pump volume of the hydraulic pump 41 due to the pump control signal (pilot pressure) set hard by the positive control type regulator 42. Set from the characteristics.

応答性優先モード切換部C3は、操作パイロット圧センサSE1,SE2で検出された操作レバー装置52のレバー操作量に基づいて、バケット操作の応答性が必要とされる動作をしているかどうかを判定するものであり、応答性が必要とされる動作をしていると判定した場合は動作モードを応答性優先モードに切り換え、そうでない場合には動作モードを通常モードに切り換える。 The responsiveness priority mode switching unit C3 determines whether or not the operation requires the responsiveness of the bucket operation based on the lever operation amount of the operation lever device 52 detected by the operation pilot pressure sensors SE1 and SE2. If it is determined that the operation requires responsiveness, the operation mode is switched to the responsiveness priority mode, and if not, the operation mode is switched to the normal mode.

ここで、応答性優先モードとは、例えば、掘削用のバケットを用いた砂利まき動作のように操作レバー装置52をバケットダンプ方向に倒す動作と戻す動作を短時間に繰り返し行う場合や、底面に網目状の穴を有するスケルトンバケット(図示せず)を用いたふるい分け動作のように操作レバー装置52をバケットダンプ方向およびバケットクラウド方向に倒す動作と戻す動作を短時間に繰り返し行ってバケットを振動させるような場合、言い換えると、操作レバー装置52の操作量が短時間で断続的かつ頻繁に変わる場合などのように応答性が必要な動作において切り換えられる動作モードであり、本実施の形態において応答性優先モードに切り換えられると、比例電磁弁45の開口面積を広くして応答性を高くする。また、通常モードとは、応答性優先モード以外の操作時に切り換えられる動作モードであり、本実施の形態において通常モードに切り換えられると、比例電磁弁45の開口面積を狭くしてレギュレータ42に入力されるポンプ制御信号1次圧をポンプ制御信号2次圧に減圧することにより、油圧ポンプのポンプ容積を少なくすることによって不必要なポンプ吐出流量をタンクに捨てるブリードオフ流量の損失を低減する。 Here, the responsiveness priority mode is a case where the operation of tilting the operation lever device 52 in the bucket dump direction and the operation of returning the operation lever device 52 in the bucket dump direction are repeated in a short time, such as a gravel sowing operation using a bucket for excavation, or on the bottom surface. The operation lever device 52 is repeatedly tilted and returned in the bucket dump direction and the bucket cloud direction in a short time to vibrate the bucket, as in the sieving operation using a skeleton bucket (not shown) having a mesh-like hole. In such a case, in other words, it is an operation mode that can be switched in an operation that requires responsiveness, such as when the operation amount of the operation lever device 52 changes intermittently and frequently in a short time, and is responsiveness in the present embodiment. When the mode is switched to the priority mode, the opening area of the proportional solenoid valve 45 is widened to improve the responsiveness. Further, the normal mode is an operation mode that is switched at the time of operation other than the responsiveness priority mode, and when the normal mode is switched in the present embodiment, the opening area of the proportional solenoid valve 45 is narrowed and input to the regulator 42. By reducing the primary pressure of the pump control signal to the secondary pressure of the pump control signal, the pump volume of the hydraulic pump is reduced, and the loss of the bleed-off flow rate at which unnecessary pump discharge flow rate is discarded in the tank is reduced.

ポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部C4は、応答性優先モード切換部C3で切り換えられた動作モードに応じてポンプ制御信号圧力目標値演算部C2の演算結果(ポンプ制御信号2次圧目標値)の扱いを切り換えるものであり、動作モードが通常モードに切り換えられている場合には、ポンプ制御信号圧力目標値演算部C2の出力をそのまま後段の処理ブロック(比例電磁弁電流演算部C5)に出力し、動作モードが応答性優先モードに切り換えられている場合には、ポンプ制御信号2次圧目標値を油圧回路システム40の最大パイロット圧力(例えば、4MPa)に置き換えて後段の処理ブロック(比例電磁弁電流演算部C5)に出力する。 The pump flow control proportional electromagnetic valve enable / disable switching unit C4 is the calculation result of the pump control signal pressure target value calculation unit C2 (pump control signal secondary pressure target) according to the operation mode switched by the response priority mode switching unit C3. The handling of the value) is switched, and when the operation mode is switched to the normal mode, the output of the pump control signal pressure target value calculation unit C2 is used as it is in the subsequent processing block (proportional electromagnetic valve current calculation unit C5). When the operation mode is switched to the responsiveness priority mode, the pump control signal secondary pressure target value is replaced with the maximum pilot pressure (for example, 4 MPa) of the hydraulic circuit system 40 to replace the processing block in the subsequent stage (for example, 4 MPa). Output to the proportional electromagnetic valve current calculation unit C5).

比例電磁弁電流演算部C5は、ポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部C4から入力される比例電磁弁45の目標圧力と、予め定めたテーブルとに基づいて比例電磁弁45の制御信号を演算して出力し、比例電磁弁45を駆動する。すなわち、応答性優先モード切換部C3で通常モードに切り換えられている場合には、ポンプ制御信号圧力目標値演算部C2の演算結果に基づいてポンプ制御信号1次圧がポンプ制御信号2次圧に減圧されるよう比例電磁弁45は駆動され、動作モードが応答性優先モードに切り換えられている場合には、比例電磁弁45での減圧が無効となるように比例電磁弁45は駆動される。 The proportional solenoid valve current calculation unit C5 outputs a control signal of the proportional solenoid valve 45 based on the target pressure of the proportional solenoid valve 45 input from the pump flow control proportional solenoid valve valid / invalid switching unit C4 and a predetermined table. It calculates and outputs, and drives the proportional solenoid valve 45. That is, when the responsiveness priority mode switching unit C3 is switched to the normal mode, the pump control signal primary pressure becomes the pump control signal secondary pressure based on the calculation result of the pump control signal pressure target value calculation unit C2. The proportional solenoid valve 45 is driven so as to reduce the pressure, and when the operation mode is switched to the responsive priority mode, the proportional solenoid valve 45 is driven so that the pressure reduction in the proportional solenoid valve 45 becomes invalid.

図4は、ポンプ目標容積演算部の処理内容の詳細を示す機能ブロック図である。 FIG. 4 is a functional block diagram showing details of the processing contents of the pump target volume calculation unit.

図4において、ポンプ目標容積演算部C1は、バケットクラウド操作に相当する操作パイロット圧、すなわち、操作パイロット圧センサSE1の検出結果と、予め定めたテーブルとに基づいて油圧ポンプ41のポンプ目標容積を演算するバケットクラウド目標容積演算部T1と、バケットダンプ操作に相当する操作パイロット圧、すなわち、操作パイロット圧センサSE2の検出結果と、予め定めたテーブルとに基づいて油圧ポンプ41のポンプ目標容積を演算するバケットダンプ目標容積演算部T2と、バケットクラウド目標容積演算部T1とバケットダンプ目標容積演算部T2の演算結果のうち、大きい方をポンプ目標容積演算部C1のポンプ目標容積の演算結果として出力する最大値選択部T3とを有している。 In FIG. 4, the pump target volume calculation unit C1 determines the pump target volume of the hydraulic pump 41 based on the operation pilot pressure corresponding to the bucket cloud operation, that is, the detection result of the operation pilot pressure sensor SE1 and a predetermined table. Calculate the pump target volume of the hydraulic pump 41 based on the bucket cloud target volume calculation unit T1 to be calculated, the operation pilot pressure corresponding to the bucket dump operation, that is, the detection result of the operation pilot pressure sensor SE2, and a predetermined table. Of the calculation results of the bucket dump target volume calculation unit T2, the bucket cloud target volume calculation unit T1 and the bucket dump target volume calculation unit T2, the larger one is output as the calculation result of the pump target volume of the pump target volume calculation unit C1. It has a maximum value selection unit T3.

バケットクラウド目標容積演算部T1に設定されるテーブルは、例えば、図4に示すように横軸に入力値(操作レバー装置52のバケットクラウド側の操作量)を、縦軸にポンプ目標容積を設定したグラフ状のテーブルであり、操作レバー装置52のバケットクラウド側の操作量が増加するのに伴ってポンプ目標容積が増加するように設定されている。バケットクラウド目標容積演算部T1に設定されるテーブルにおいて、油圧ポンプ41の目標容積(実線で示す)は、コントロールバルブ44の開口面積に応じて圧損や流量損失が最小限となるように設定されており、油圧ポンプ41の基準容積(点線で示す)よりも小さくなるように設定されている。ここで、油圧ポンプ41の基準容積とは、レギュレータ42に入力されるパイロット圧力(ポンプ制御信号)とポンプ容積の関係に相当する。 In the table set in the bucket cloud target volume calculation unit T1, for example, as shown in FIG. 4, the horizontal axis sets the input value (the operation amount on the bucket cloud side of the operation lever device 52), and the vertical axis sets the pump target volume. This is a graph-like table, and the pump target volume is set to increase as the operation amount on the bucket cloud side of the operation lever device 52 increases. In the table set in the bucket cloud target volume calculation unit T1, the target volume (shown by the solid line) of the hydraulic pump 41 is set so that the pressure loss and the flow rate loss are minimized according to the opening area of the control valve 44. The volume is set to be smaller than the reference volume (indicated by the dotted line) of the hydraulic pump 41. Here, the reference volume of the hydraulic pump 41 corresponds to the relationship between the pilot pressure (pump control signal) input to the regulator 42 and the pump volume.

同様に、バケットダンプ目標容積演算部T2に設定されるテーブルは、例えば、図4に示すように横軸に入力値(操作レバー装置52のバケットダンプ側の操作量)を、縦軸にポンプ目標容積を設定したグラフ状のテーブルであり、操作レバー装置52のバケットダンプ側の操作量が増加するのに伴ってポンプ目標容積が増加するように設定されている。バケットダンプ目標容積演算部T2に設定されるテーブルにおいて、油圧ポンプ41の目標容積(実線で示す)は、コントロールバルブ44の開口面積に応じて圧損や流量損失が最小限となるように設定されており、油圧ポンプ41の基準容積(点線で示す)よりも小さくなるように設定されている。 Similarly, in the table set in the bucket dump target volume calculation unit T2, for example, as shown in FIG. 4, the horizontal axis is the input value (the operation amount on the bucket dump side of the operation lever device 52), and the vertical axis is the pump target. It is a graph-shaped table in which the volume is set, and the pump target volume is set to increase as the operation amount on the bucket dump side of the operation lever device 52 increases. In the table set in the bucket dump target volume calculation unit T2, the target volume (shown by the solid line) of the hydraulic pump 41 is set so as to minimize the pressure loss and the flow rate loss according to the opening area of the control valve 44. The volume is set to be smaller than the reference volume (indicated by the dotted line) of the hydraulic pump 41.

最大値選択部T3は、バケットクラウド目標容積演算部T1とバケットダンプ目標容積演算部T2の演算結果のうち、大きい方をポンプ目標容積演算部C1のポンプ目標容積の演算結果として出力する。 The maximum value selection unit T3 outputs the larger of the calculation results of the bucket cloud target volume calculation unit T1 and the bucket dump target volume calculation unit T2 as the calculation result of the pump target volume of the pump target volume calculation unit C1.

図5は、応答性優先モード切換部における処理内容を説明するフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart illustrating the processing contents in the responsiveness priority mode switching unit.

図5において、応答性優先モード切換部C3は、モード判定処理(ステップS100〜S161)を時間Δtの間隔で繰り返し実施する。すなわち、時間Δtは、モード判定処理の実施を繰り返す周期であって、操作パイロット圧センサSE1,SE2のサンプリング周期であり、例えば、コントローラ60における内部演算の単位時間(例えば、10ms)が用いられる。 In FIG. 5, the responsiveness priority mode switching unit C3 repeatedly performs the mode determination process (steps S100 to S161) at intervals of time Δt. That is, the time Δt is a cycle in which the execution of the mode determination process is repeated, and is a sampling cycle of the operation pilot pressure sensors SE1 and SE2. For example, a unit time (for example, 10 ms) of the internal calculation in the controller 60 is used.

応答性優先モード切換部C3は、まず、前回のモード判定処理の実施時(時刻t−Δtとする)におけるバケット操作に相当するパイロット圧の検出値、すなわち、操作パイロット圧センサSE1,SE2の前回の検出結果(前回値)が予め定めた閾値PI_ON未満であり、かつ、現在(時刻tとする)の検出結果(現在値)が閾値PI_ON以上であるかどうかを判定する(ステップS100)。閾値PI_ONは、操作レバー装置52によってバケット35の操作(バケットクラウド操作又はバケットダンプ操作)がなされたかどうかを判定するための基準となるものであり、操作パイロット圧センサSE1,SE2の検出結果が閾値PI_ON未満の場合は操作レバー装置52が操作されていない(ニュートラル位置である)と判定し、閾値PI_ON未満の場合は操作レバー装置52が操作されていると判定する。なお、ステップS100の処理がモード判定処理の初回である等の理由によって前回値が存在しない場合には、前回値は閾値PI_ON未満であるとしてステップS100の判定を行う。 The responsiveness priority mode switching unit C3 first detects the pilot pressure corresponding to the bucket operation at the time of the previous mode determination process (time t−Δt), that is, the previous operation pilot pressure sensors SE1 and SE2. It is determined whether or not the detection result (previous value) of is less than the predetermined threshold value PI_ON and the current detection result (current value) is equal to or more than the threshold value PI_ON (step S100). The threshold value PI_ON is a reference for determining whether or not the bucket 35 is operated (bucket cloud operation or bucket dump operation) by the operation lever device 52, and the detection results of the operation pilot pressure sensors SE1 and SE2 are threshold values. If it is less than PI_ON, it is determined that the operation lever device 52 is not operated (neutral position), and if it is less than the threshold value PI_ON, it is determined that the operation lever device 52 is operated. If the previous value does not exist because the process of step S100 is the first time of the mode determination process, the determination of step S100 is performed assuming that the previous value is less than the threshold value PI_ON.

ステップS100での判定結果がYESの場合、すなわち、時間Δtの間に操作レバー装置52によってバケット35の操作がなされた場合には、時間をカウントするための変数であるタイマTをリセットしてT(t)=0とし(ステップS110)、操作レバー装置52によってバケット35の操作がなされた回数(動作回数)をカウントするための変数であるカウントNに1を加算する(ステップS120)。また、ステップS100での判定結果がNOの場合、すなわち、時間Δtの間に操作レバー装置52によってバケット35の操作がなされなかった場合には、タイマTに時間Δtを加算する(ステップS111)。 When the determination result in step S100 is YES, that is, when the bucket 35 is operated by the operation lever device 52 during the time Δt, the timer T, which is a variable for counting the time, is reset to T. (T) = 0 (step S110), and 1 is added to the count N, which is a variable for counting the number of times the bucket 35 is operated by the operation lever device 52 (number of operations) (step S120). If the determination result in step S100 is NO, that is, if the bucket 35 is not operated by the operating lever device 52 during the time Δt, the time Δt is added to the timer T (step S111).

続いて、タイマTが予め定めた基準時間Tmax(例えば、0.5秒)よりも小さいかどうかを判定する(ステップS130)。ステップS100での判定結果がNOの場合(言い換えると、基準時間Tmaxの間に操作レバー装置52によってバケット35の操作がなされなかった場合)には、カウントNをリセットしてN(t)=0とする(ステップS140)。 Subsequently, it is determined whether or not the timer T is smaller than the predetermined reference time Tmax (for example, 0.5 seconds) (step S130). When the determination result in step S100 is NO (in other words, when the bucket 35 is not operated by the operating lever device 52 during the reference time Tmax), the count N is reset and N (t) = 0. (Step S140).

続いて、ステップS130での判定結果がYESの場合、又は、ステップS140での処理が終了した場合には、カウントNが予め定めた基準回数Nmax(例えば、2回)以上であるかどうかを判定する(ステップS150)。ステップS150での判定結果がYESの場合、言い換えると、一定時間(ここでは、基準時間Tmax)内に操作レバー装置52によってバケット35の操作がなされた回数が一定回数(ここでは、基準回数Nmax)以上となった場合には、応答優先モードに切り換え(ステップS160)、ステップS150での判定結果がNOの場合には通常モードに切り換えて(ステップS161)、モード判定処理(ステップS100〜S161)を繰り返す。 Subsequently, when the determination result in step S130 is YES, or when the processing in step S140 is completed, it is determined whether or not the count N is equal to or greater than the predetermined reference number Nmax (for example, twice). (Step S150). If the determination result in step S150 is YES, in other words, the number of times the bucket 35 is operated by the operation lever device 52 within a certain time (here, the reference time Tmax) is a certain number of times (here, the reference number Nmax). When the above occurs, the mode is switched to the response priority mode (step S160), and when the determination result in step S150 is NO, the mode is switched to the normal mode (step S161), and the mode determination process (steps S100 to S161) is performed. repeat.

以上のように構成した本実施の形態の動作を説明する。 The operation of the present embodiment configured as described above will be described.

本実施の形態の作業機械100において、操作レバー装置52の操作量が短時間に断続的かつ頻繁に変化するような作業を行う場合、すなわち、例えば砂利まき動作やコンクリートガラふるい分け動作のように操作レバー装置52をバケットダンプ方向(或いは、クラウド方向)に倒す動作と戻す動作を短時間に繰り返し行う場合には応答性優先モードに切り換えられる。応答性優先モードに切り換えられると、比例電磁弁45によるレギュレータ42の制御信号の減圧を無効にする。これにより、操作レバー装置52の操作量が短時間で断続的かつ頻繁に変わるような動作において、ポンプ容積を増加させることができるので、バケット操作の応答性を高くすることができる。 In the work machine 100 of the present embodiment, when the operation amount of the operation lever device 52 is changed intermittently and frequently in a short time, that is, the operation is performed such as a gravel sowing operation or a concrete glass sieving operation. When the operation of tilting the lever device 52 in the bucket dump direction (or the direction of the cloud) and the operation of returning the lever device 52 are repeated in a short time, the mode is switched to the responsiveness priority mode. When switched to the responsiveness priority mode, the depressurization of the control signal of the regulator 42 by the proportional solenoid valve 45 is invalidated. As a result, the pump volume can be increased in an operation in which the operation amount of the operation lever device 52 changes intermittently and frequently in a short time, so that the responsiveness of the bucket operation can be improved.

また、応答性優先モードが設定されるような操作以外の通常の操作が行われた場合には通常モードが設定される。通常モードに切り換えられると、操作レバー装置52の操作量に応じて比例電磁弁45によりレギュレータ42に入力される制御信号を減圧して制限(調整)する。このときの制御信号の調整では、コントロールバルブ44での過度な圧損やセンタバイパス通路からの流量損失を最小限にできる最適化されたテーブル(バケットダンプ目標容積演算部T1、T2参照)を用いるため、燃費低減を実現することができる。 Further, when a normal operation other than the operation in which the responsiveness priority mode is set is performed, the normal mode is set. When the mode is switched to the normal mode, the control signal input to the regulator 42 by the proportional solenoid valve 45 is depressurized and limited (adjusted) according to the operation amount of the operation lever device 52. In adjusting the control signal at this time, an optimized table (see bucket dump target volume calculation units T1 and T2) that can minimize excessive pressure loss in the control valve 44 and flow rate loss from the center bypass passage is used. , Fuel consumption can be reduced.

以上のように構成した本実施の形態の効果を説明する。 The effects of the present embodiment configured as described above will be described.

油圧ポンプから油圧アクチュエータへの油圧エネルギーの流れにおいて、流量損失を低減する従来技術としては、例えば、油圧アクチュエータに多くの流量が必要ないようなレバー操作量の微操作の領域では、油圧ポンプのポンプ容積を少なくすることによって不必要なポンプ吐出流量をタンクに捨てるブリードオフ流量の損失を低減するものが知られている。また、レバー操作量に応じたポンプ基準流量をブリードオフ弁の開度に応じて必要最低限のポンプ吐出流量に調整することで、操作性を悪化させることなく圧損やブリードオフ流量損失を最低限に抑えるものも知られている。 As a conventional technique for reducing the flow rate loss in the flow of hydraulic energy from the hydraulic pump to the hydraulic actuator, for example, in the area of fine operation of the lever operation amount such that the hydraulic actuator does not require a large flow rate, the pump of the hydraulic pump It is known that by reducing the volume, the loss of the bleed-off flow rate at which unnecessary pump discharge flow rate is thrown into the tank is reduced. In addition, by adjusting the pump reference flow rate according to the lever operation amount to the minimum required pump discharge flow rate according to the opening of the bleed-off valve, pressure loss and bleed-off flow rate loss are minimized without deteriorating operability. Some are known to suppress the pressure.

しかしながら、可変容積型の油圧ポンプにおける吐出流量の増加・減少の応答は、方向制御弁や電子制御のブリードオフ弁の応答よりも遅い傾向にある。したがって、油圧ポンプの吐出流量が方向制御弁やブリードオフ弁の開度に対して適切な吐出流量となるまで時間がかかるため、油圧ポンプの吐出圧が油圧アクチュエータの負荷圧に打ち勝つまで増加せず、油圧アクチュエータの動作が遅れてしまうという問題がある。つまり、操作レバーを断続的に素早く操作する場合では、ポンプ流量が増加し終える前に操作レバーが戻されるため、定常操作よりもポンプ流量が少なくなり、油圧アクチュエータの動作が極端に悪化してしまうことが懸念される。特に、電磁弁で油圧ポンプの流量制御信号圧を生成する場合には、電磁弁の制御遅れや、電磁弁を通過する際の圧損による信号圧の低下などによって、急激なポンプ制御信号圧の変化が行えない場合があった。 However, the response of the increase / decrease of the discharge flow rate in the variable volume hydraulic pump tends to be slower than the response of the directional control valve or the electronically controlled bleed-off valve. Therefore, it takes time for the discharge flow rate of the hydraulic pump to reach an appropriate discharge flow rate with respect to the opening degree of the directional control valve or the bleed-off valve, so that the discharge pressure of the hydraulic pump does not increase until it overcomes the load pressure of the hydraulic actuator. , There is a problem that the operation of the hydraulic actuator is delayed. In other words, when the operating lever is operated intermittently and quickly, the operating lever is returned before the pump flow rate has finished increasing, so the pump flow rate is smaller than in steady operation, and the operation of the hydraulic actuator is extremely deteriorated. Is a concern. In particular, when a solenoid valve generates a flow control signal pressure for a hydraulic pump, a sudden change in the pump control signal pressure due to a delay in controlling the solenoid valve or a decrease in signal pressure due to pressure loss when passing through the solenoid valve. Was not possible in some cases.

具体的に、油圧ショベルにおいて応答性を要求される作業としては、例えば、スケルトンバケット(バケット底面に網目状に穴が開いており、細かい土砂が下に落ちる構造となっているバケット)を装着して行うコンクリードガラのふるい分け動作などがある。このようなふるい作業では、バケット操作(アーム操作を伴う場合もある)を素早く切返し続けることでバケット部を振動させてバケット内のガラをふるいにかける必要があるため、従来技術においてはポンプ流量の立ち上がりの遅れにより、アクチュエータが十分動作しない懸念がある。 Specifically, as work that requires responsiveness in a hydraulic excavator, for example, a skeleton bucket (a bucket that has a mesh-like hole in the bottom of the bucket and has a structure in which fine earth and sand fall down) is attached. There is a sieving operation of the concreed gala to be performed. In such sieving work, it is necessary to vibrate the bucket part by continuously turning back the bucket operation (which may be accompanied by arm operation) to sift the glass in the bucket. There is a concern that the actuator will not operate sufficiently due to the delay in rising.

これに対して本実施の形態においては、原動機(例えば、エンジン22)により駆動される可変容積型の油圧ポンプ41と、複数の被駆動部材(例えば、ブーム31、アーム33、バケット35)が回動可能に連結されて構成された多関節型のフロント作業機30と、油圧ポンプから吐出される圧油により駆動され、複数の被駆動部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータ(例えば、ブームシリンダ32、アームシリンダ34、バケットシリンダ36)と、油圧ポンプから複数の油圧アクチュエータにそれぞれ供給される圧油の方向及び流量を制御する複数の方向切換弁(例えば、コントロールバルブ44)と、複数の方向切換弁を制御する複数の操作装置(例えば、操作レバー装置52)と、複数の操作装置のうち少なくとも1つの操作装置の操作量を検出する1つ以上の操作量検出装置(例えば、操作パイロット圧センサSE1,SE2)と、複数の操作装置のうちの少なくとも1つの操作装置の操作量に応じて生成されるポンプ制御信号に基づいて前記油圧ポンプのポンプ容積を制御するレギュレータ42と、レギュレータに入力されるポンプ制御信号を調整可能な信号調整弁(例えば、比例電磁弁45)と、ポンプ制御信号の生成に係わる操作装置の操作量を検出する前記操作量検出装置のうちの少なくとも1つの操作量検出装置からの操作量の検出結果に基づいて信号調整弁を制御するコントローラとを備え、コントローラは、信号調整弁によりポンプ制御信号の調整を行う通常モードと、信号調整弁によるポンプ制御信号の調整を行わない応答性優先モードとのいずれか一方に切り換え可能であるように構成したので、砂利まき動作やふるい分け動作のように操作レバーを断続的に素早く操作してバケットを振動させるような場合、言い換えると、操作レバー装置の操作量が短時間で断続的かつ頻繁に変わる場合などのように応答性が必要な動作においては応答性優先モードに切り換えることができるので、油圧ポンプのポンプ容積(吐出流量)制御による圧力損失や流量損失の低減と、断続的な急レバー操作での油圧アクチュエータの応答性とを両立させることができる。 On the other hand, in the present embodiment, the variable displacement hydraulic pump 41 driven by the prime mover (for example, the engine 22) and a plurality of driven members (for example, the boom 31, the arm 33, and the bucket 35) rotate. A plurality of hydraulic actuators (for example, a boom cylinder 32) that are driven by an articulated front working machine 30 that is movably connected and configured and a pressure oil discharged from a hydraulic pump to drive a plurality of driven members. , Arm cylinder 34, bucket cylinder 36), a plurality of direction switching valves (for example, control valve 44) for controlling the direction and flow rate of pressure oil supplied from the hydraulic pump to the plurality of hydraulic actuators, and a plurality of direction switching. A plurality of operating devices for controlling the valve (for example, an operating lever device 52) and one or more operating amount detecting devices (for example, an operating pilot pressure sensor) for detecting the operating amount of at least one of the plurality of operating devices. SE1, SE2), a regulator 42 that controls the pump volume of the hydraulic pump based on a pump control signal generated according to the operation amount of at least one of the plurality of operating devices, and input to the regulator. At least one operation amount detection of a signal adjustment valve (for example, a proportional electromagnetic valve 45) capable of adjusting a pump control signal and an operation amount detection device for detecting an operation amount of an operation device related to generation of a pump control signal. It is equipped with a controller that controls the signal adjustment valve based on the detection result of the amount of operation from the device, and the controller adjusts the pump control signal by the signal adjustment valve and the normal mode in which the pump control signal is adjusted by the signal adjustment valve. Since it is configured so that it can be switched to either the responsiveness priority mode that is not performed, it is paraphrased when the operation lever is operated intermittently and quickly to vibrate the bucket, such as gravel sowing operation or sieving operation. In addition, the pump volume (discharge flow rate) of the hydraulic pump can be switched to the responsiveness priority mode in operations that require responsiveness, such as when the operating amount of the operating lever device changes intermittently and frequently in a short time. ) It is possible to achieve both reduction of pressure loss and flow rate loss by control and responsiveness of the hydraulic actuator by intermittent sudden lever operation.

なお、本実施の形態においては、バケット操作について通常モードと応答性優先モードとを切り換え、動作モードに応じてポンプ容積の制御様態を変更するように構成した場合を例示して説明したが、これに限られず、例えば、バケット操作に代えて(或いは、加えて)アーム操作について通常モードと応答性優先モードとを切り換えるように構成した場合においても、同様の効果を得ることができる。 In the present embodiment, a case where the bucket operation is configured to switch between the normal mode and the responsiveness priority mode and change the control mode of the pump volume according to the operation mode has been described as an example. The same effect can be obtained, for example, when the arm operation is configured to switch between the normal mode and the responsiveness priority mode instead of (or in addition to) the bucket operation.

<第1の実施の形態の変形例>
第1の実施の形態の変形例を図6〜図8を参照しつつ説明する。
<Modified example of the first embodiment>
A modified example of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 8.

本変形例は、第1の実施の形態において、フロント作業機で行う作業内容に応じて設定される作業モードごとに、動作モードの通常モードから応答性優先モードへの切り換えの可否を設定可能に構成したものである。 In this modification, in the first embodiment, it is possible to set whether or not to switch the operation mode from the normal mode to the responsiveness priority mode for each work mode set according to the work content performed by the front work machine. It is configured.

図6は、コントローラにおけるポンプ目標容積の演算内容を示す機能ブロック図である。 FIG. 6 is a functional block diagram showing the calculation contents of the pump target volume in the controller.

図6において、コントローラ60Aは、ポンプ目標容積演算部C1、ポンプ制御信号圧力目標値演算部C2、応答性優先モード切換部C3、ポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部C4、比例電磁弁電流演算部C5、及び応答性優先モード有効・無効切換部C6を備えている。また、コントローラ60Aには、キャビネット23に配置され、油圧ショベル100に関する種々の情報や設定画面等を表示するためのモニタ(表示装置)63aと、モニタ63aに表示される各種設定画面を操作する操作スイッチ群63bとが配置された入出力装置63が接続されている。なお、操作スイッチ群63bは、モニタ63aに表示される内容の操作を行えれば良いため、例えば、回転スイッチを回転および押下することにより選択や決定を行うよう構成を採用しても良い。 In FIG. 6, the controller 60A includes a pump target volume calculation unit C1, a pump control signal pressure target value calculation unit C2, a responsiveness priority mode switching unit C3, a pump flow rate control proportional solenoid valve valid / invalid switching unit C4, and a proportional solenoid valve current. It includes a calculation unit C5 and a responsiveness priority mode enable / disable switching unit C6. Further, the controller 60A is arranged in the cabinet 23 and operates a monitor (display device) 63a for displaying various information and setting screens related to the hydraulic excavator 100 and various setting screens displayed on the monitor 63a. The input / output device 63 in which the switch group 63b is arranged is connected. Since the operation switch group 63b only needs to be able to operate the contents displayed on the monitor 63a, for example, a configuration may be adopted in which selection or determination is made by rotating and pressing the rotation switch.

ポンプ目標容積演算部C1は、操作パイロット圧センサSE1,SE2で検出された操作レバー装置52のレバー操作量(操作パイロット圧)と予め定めたテーブルとに基づいて、ポンプ目標容積を演算する。 The pump target volume calculation unit C1 calculates the pump target volume based on the lever operation amount (operation pilot pressure) of the operation lever device 52 detected by the operation pilot pressure sensors SE1 and SE2 and a predetermined table.

ポンプ制御信号圧力目標値演算部C2は、ポンプ目標容積演算部C1で算出されたポンプ目標容積と予め定めたテーブルとに基づいて、ポンプ制御信号2次圧目標値を演算する。ポンプ目標容積からポンプ制御信号2次圧目標値を演算するのに用いるテーブルは、ポジティブコントロール方式のレギュレータ42でハード的に設定されたポンプ制御信号圧力による油圧ポンプ41のポンプ容積の変化特性から設定する。 The pump control signal pressure target value calculation unit C2 calculates the pump control signal secondary pressure target value based on the pump target volume calculated by the pump target volume calculation unit C1 and a predetermined table. The table used to calculate the secondary pressure target value of the pump control signal from the pump target volume is set from the change characteristics of the pump volume of the hydraulic pump 41 due to the pump control signal pressure set hard by the positive control type regulator 42. To do.

応答性優先モード切換部C3は、操作パイロット圧センサSE1,SE2で検出された操作レバー装置52のレバー操作量に基づいて、バケット操作の応答性が必要とされる動作をしているかどうかを判定するものであり、応答性が必要とされる動作をしていると判定した場合は動作モードを応答性優先モードに切り換え、そうでない場合には動作モードを通常モードに切り換える。 The responsiveness priority mode switching unit C3 determines whether or not the operation requires the responsiveness of the bucket operation based on the lever operation amount of the operation lever device 52 detected by the operation pilot pressure sensors SE1 and SE2. If it is determined that the operation requires responsiveness, the operation mode is switched to the responsiveness priority mode, and if not, the operation mode is switched to the normal mode.

応答性優先モード有効・無効切換部6Cは、入出力装置(作業モード設定装置)63からの作業モード信号と予め定めた有効・無効判定テーブル300(後の図8参照)とに基づいて、応答性優先モード切換部C3で切り換えられた動作モードのポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部C4への出力の有効・無効を切り換えるものである。 The responsiveness priority mode enable / disable switching unit 6C responds based on the work mode signal from the input / output device (work mode setting device) 63 and the predetermined valid / invalid determination table 300 (see FIG. 8 below). The pump flow rate control proportional solenoid valve of the operation mode switched by the sex priority mode switching unit C3 enables / disables the output to the switching unit C4.

応答性優先モード有効・無効切換部6Cに入力される作業モード信号は、入出力装置(作業モード設定装置)63において設定される作業モードに対応して出力されるものであり、フロント作業機30で行う作業内容に応じてオペレータにより設定される。応答性優先モード有効・無効切換部6Cは、作業モード信号と予め定めた有効・無効判定テーブル300とに基づいて応答性優先モード切換部C3で切り換えられた動作モードのうち、応答性優先モードを有効とするか無効とするかを切り換える。具体的には、応答性優先モード有効・無効切換部6Cは、作業モード信号に基づく作業モードについて有効・無効判定テーブル300で有効・無効の何れが設定されているかを判定し、有効に設定されている場合には、応答性優先モード有効・無効切換部6Cで切り換えられた動作モードの結果(すなわち、「通常モード」または「応答性優先モード」)を示す信号をそのままポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部C4に出力する。また、応答性優先モード有効・無効切換部6Cは、作業モード信号に基づく作業モードについて無効に設定されている場合には、応答性優先モードが無効であると判定し、応答性優先モード有効・無効切換部6Cで切り換えられた動作モードの如何によらず(すなわち、動作モードが「通常モード」及び「応答性優先モード」の何れであっても)、「通常モード」を示す信号をポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部C4に出力する。なお、有効・無効判定テーブルは、入出力装置63で設定し、応答性優先モード有効・無効切換部6Cに記憶させるよう構成しても良い。 The work mode signal input to the responsiveness priority mode enable / disable switching unit 6C is output corresponding to the work mode set in the input / output device (work mode setting device) 63, and is output from the front work machine 30. It is set by the operator according to the work to be done in. The responsiveness priority mode valid / invalid switching unit 6C selects the responsiveness priority mode among the operation modes switched by the responsiveness priority mode switching unit C3 based on the work mode signal and the predetermined valid / invalidity determination table 300. Switch between enabling and disabling. Specifically, the responsiveness priority mode valid / invalid switching unit 6C determines whether valid / invalid is set in the valid / invalid determination table 300 for the work mode based on the work mode signal, and is set to valid. If so, the signal indicating the result of the operation mode switched by the responsiveness priority mode enable / disable switching unit 6C (that is, "normal mode" or "responsiveness priority mode") is directly used as the pump flow rate control proportional solenoid valve. Output to the valid / invalid switching unit C4. Further, the responsiveness priority mode enable / disable switching unit 6C determines that the responsiveness priority mode is invalid when the work mode based on the work mode signal is set to be invalid, and determines that the responsiveness priority mode is valid. Regardless of the operation mode switched by the invalid switching unit 6C (that is, regardless of whether the operation mode is the "normal mode" or the "responsive priority mode"), the signal indicating the "normal mode" is sent to the pump flow rate. Output to the control proportional solenoid valve enable / disable switching unit C4. The valid / invalid determination table may be set by the input / output device 63 and stored in the responsiveness priority mode valid / invalid switching unit 6C.

ポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部C4は、応答性優先モード有効・無効切換部6Cで切り換えられた動作モードに応じてポンプ制御信号圧力目標値演算部C2の演算結果(ポンプ制御信号2次圧目標値)の扱いを切り換えるものであり、動作モードが通常モードに切り換えられている場合には、ポンプ制御信号圧力目標値演算部C2の出力をそのまま後段の処理ブロック(比例電磁弁電流演算部C5)に出力し、動作モードが応答性優先モードに切り換えられている場合には、ポンプ制御信号2次圧目標値を油圧回路システム40の最大パイロット圧力(例えば、4MPa)に置き換えて後段の処理ブロック(比例電磁弁電流演算部C5)に出力する。 The pump flow control proportional electromagnetic valve enable / disable switching unit C4 is the calculation result of the pump control signal pressure target value calculation unit C2 (pump control signal 2) according to the operation mode switched by the response priority mode enable / disable switching unit 6C. The handling of the next pressure target value) is switched, and when the operation mode is switched to the normal mode, the output of the pump control signal pressure target value calculation unit C2 is used as it is in the subsequent processing block (proportional electromagnetic valve current calculation). When the output is output to unit C5) and the operation mode is switched to the responsiveness priority mode, the pump control signal secondary pressure target value is replaced with the maximum pilot pressure (for example, 4 MPa) of the hydraulic circuit system 40 in the subsequent stage. Output to the processing block (proportional electromagnetic valve current calculation unit C5).

比例電磁弁電流演算部C5は、ポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部C4から入力される比例電磁弁45の目標圧力と、予め定めたテーブルとに基づいて比例電磁弁45の制御信号を演算して出力し、比例電磁弁45を駆動する。すなわち、応答性優先モード切換部C3で通常モードに切り換えられている場合には、ポンプ制御信号圧力目標値演算部C2の演算結果に基づいてポンプ制御信号1次圧がポンプ制御信号2次圧に減圧されるよう比例電磁弁45は駆動され、動作モードが応答性優先モードに切り換えられている場合には、比例電磁弁45での減圧が無効となるように比例電磁弁45は駆動される。 The proportional solenoid valve current calculation unit C5 outputs a control signal of the proportional solenoid valve 45 based on the target pressure of the proportional solenoid valve 45 input from the pump flow control proportional solenoid valve valid / invalid switching unit C4 and a predetermined table. It calculates and outputs, and drives the proportional solenoid valve 45. That is, when the responsiveness priority mode switching unit C3 is switched to the normal mode, the pump control signal primary pressure becomes the pump control signal secondary pressure based on the calculation result of the pump control signal pressure target value calculation unit C2. The proportional solenoid valve 45 is driven so as to reduce the pressure, and when the operation mode is switched to the responsive priority mode, the proportional solenoid valve 45 is driven so that the pressure reduction in the proportional solenoid valve 45 becomes invalid.

図7は、入出力装置のモニタ(表示装置)に表示される設定メニュー構成の一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of a setting menu configuration displayed on a monitor (display device) of the input / output device.

図7に示すように、オペレータによる操作スイッチ群63bの操作によって入出力装置63のモニタ63aに表示可能な情報としては、メインメニュー200の選択によって表示される情報メニュー210や設定メニュー220などの他に、フロント作業機30で行う作業内容に応じて作業モードを設定する作業モード設定メニュー230などがある。作業モード設定メニュー230が選択されると、例えば、作業モードとして掘削モード231、クレーンモード232、ブレーカモード233、小割機モード234、破砕機モード235、チルトバケットモード236などが表示され、オペレータが所望の作業モードを選択することにより、作業モードが設定される。入出力装置63からは、設定された作業モードを示す作業モード信号がコントローラ60Aの応答性優先モード有効・無効切換部6Cに出力される。 As shown in FIG. 7, the information that can be displayed on the monitor 63a of the input / output device 63 by the operation of the operation switch group 63b by the operator includes the information menu 210 and the setting menu 220 displayed by selecting the main menu 200. In addition, there is a work mode setting menu 230 for setting a work mode according to the work contents performed by the front work machine 30. When the work mode setting menu 230 is selected, for example, excavation mode 231, crane mode 232, breaker mode 233, subdivision machine mode 234, crusher mode 235, tilt bucket mode 236, etc. are displayed as work modes, and the operator can display them. The working mode is set by selecting the desired working mode. From the input / output device 63, a work mode signal indicating the set work mode is output to the responsiveness priority mode enable / disable switching unit 6C of the controller 60A.

図8は、作業モードごとの応答性優先モードへの切り換えの可否を判定するための有効・無効判定テーブルの一例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing an example of an enable / invalid determination table for determining whether or not to switch to the responsiveness priority mode for each work mode.

図8において、有効・無効判定テーブル300は、複数種類の作業モード301と、各作業モードに対応して設定された応答性優先モードへの切り換えの可否、すなわち、有効であるか無効であるかの設定状態302とから構成されている。有効・無効判定テーブル300において、例えば、繊細な動作を要求されるクレーンモード232や、動きが急変しやすい重いアタッチメントを使用するブレーカモード233などでは、応答性優先モードへの切り換えを無効に設定している。一方で、掘削モード231やチルトバケットモード236などでは、ガラのふるい動作や砂利まき動作など、応答性が要求される動作が行われる可能性があるため、応答性優先モードへの切り換えを有効に設定している。 In FIG. 8, the valid / invalid determination table 300 is capable of switching to a plurality of types of work modes 301 and a responsiveness priority mode set corresponding to each work mode, that is, whether it is valid or invalid. It is composed of the setting state 302 of. In the valid / invalid determination table 300, for example, in the crane mode 232 that requires delicate movement and the breaker mode 233 that uses a heavy attachment whose movement is likely to change suddenly, the switching to the responsiveness priority mode is set to invalid. ing. On the other hand, in the excavation mode 231 and the tilt bucket mode 236, there is a possibility that responsiveness is required such as sieving of the glass and gravel sowing, so switching to the responsiveness priority mode is effective. It is set.

その他の構成は第1の実施の形態と同様である。 Other configurations are the same as in the first embodiment.

以上のように構成した本変形例においても第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 In the present modification configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

また、所定の作業モードにおいては応答性優先モードを無効とすることができるので、繊細な動作を要求される作業モードや動きが急変しやすい重いアタッチメントを使用する作業モードでは、応答性優先モードへの切り換えを無効に設定することができ、操作性を向上することができる。 In addition, since the responsiveness priority mode can be disabled in a predetermined work mode, the responsiveness priority mode is set in the work mode that requires delicate operation or the work mode that uses a heavy attachment whose movement is likely to change suddenly. Switching can be disabled, and operability can be improved.

<第2の実施の形態>
本発明の第2の実施の形態を図9及び図10を参照しつつ説明する。本実施の形態では第1の実施の形態との相違点についてのみ説明するものとし、図面において第1の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
<Second Embodiment>
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In this embodiment, only the differences from the first embodiment will be described, and the same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will be omitted.

本実施の形態は、第1の実施の形態のレギュレータにネガティブコントロール方式を採用した場合を示すものである。 This embodiment shows a case where a negative control method is adopted for the regulator of the first embodiment.

図9は、本実施の形態に係る油圧回路システムの要部を抜き出して模式的に示す図である。なお、図9においては複数の油圧アクチュエータのうちバケットシリンダ36とその関連構成のみを代表して図示し、それ以外の油圧アクチュエータ及びその関連構成については説明の簡単のために図示を省略する。 FIG. 9 is a diagram schematically showing a main part of the hydraulic circuit system according to the present embodiment by extracting it. Note that, in FIG. 9, only the bucket cylinder 36 and its related configuration are shown on behalf of the plurality of hydraulic actuators, and the other hydraulic actuators and their related configurations are not shown for the sake of simplicity.

図9において、油圧回路システム40Bは、エンジン22によって駆動される可変容積型の油圧ポンプ41及び固定容積型のパイロットポンプ(パイロット油圧源)49と、油圧ポンプの作動油供給源である作動油タンク48と、バケット操作用の操作レバー装置52からパイロットラインL1,L2により導かれる操作パイロット圧(操作信号)に基づいて油圧ポンプ41から吐出ラインL4を介して油圧アクチュエータ(バケットシリンダ)36に供給される作動油の方向及び流量を制御するコントロールバルブ(方向切換弁)44と、パイロットラインL1,L2の操作パイロット圧を検出することにより操作レバー装置52の操作量を検出する操作パイロット圧センサ(操作量検出装置)SE1,SE2と、操作レバー装置52の操作に応じて生成されるパイロット圧(ポンプ制御信号)に基づいて油圧ポンプ41のポンプ容積(傾転角)を制御するレギュレータ42aと、操作レバー装置52からレギュレータ42aに入力されるポンプ制御信号を調整可能な比例電磁弁56(信号調整弁)と、操作パイロット圧センサSE1,SE2からの操作量の検出結果に基づいて比例電磁弁56を制御するコントローラ60Bとから概略構成されている。油圧ポンプ41からの吐出ラインL4には、油圧ポンプ41の吐出圧力の上限を規定するリリーフ弁41aが設置されている。 In FIG. 9, the hydraulic circuit system 40B includes a variable-volume hydraulic pump 41 driven by an engine 22, a fixed-volume pilot pump (pilot hydraulic source) 49, and a hydraulic oil tank which is a hydraulic oil supply source of the hydraulic pump. It is supplied from the hydraulic pump 41 to the hydraulic actuator (bucket cylinder) 36 via the discharge line L4 based on the operation pilot pressure (operation signal) guided by the pilot lines L1 and L2 from the operation lever device 52 for bucket operation. A control valve (direction switching valve) 44 that controls the direction and flow rate of the hydraulic oil, and an operation pilot pressure sensor (operation) that detects the operation amount of the operation lever device 52 by detecting the operation pilot pressure of the pilot lines L1 and L2. Volume detection devices) SE1 and SE2, and a regulator 42a that controls the pump volume (tilt angle) of the hydraulic pump 41 based on the pilot pressure (pump control signal) generated in response to the operation of the operation lever device 52. A proportional electromagnetic valve 56 (signal adjusting valve) capable of adjusting the pump control signal input from the lever device 52 to the regulator 42a, and a proportional electromagnetic valve 56 based on the detection result of the operation amount from the operation pilot pressure sensors SE1 and SE2. It is roughly configured from the controller 60B to be controlled. A relief valve 41a that defines an upper limit of the discharge pressure of the hydraulic pump 41 is installed in the discharge line L4 from the hydraulic pump 41.

コントロールバルブ44から作動油タンク48への圧油の戻りラインであるセンタバイパスラインL5の最下流には、絞り53と、絞り53のコントロールバルブ44側(つまり、油圧ポンプ41側)の圧力の上限を規定するリリーフ弁54とが設置されている。絞り53のコントロールバルブ44側(つまり、油圧ポンプ41側)の圧力(ポンプ流量制御信号と称する)と、パイロットポンプ49の吐出圧を比例電磁弁56で減圧することによって生成される圧力(ポンプ流量低下信号と称する)は、それぞれシャトル弁55に導かれ、大きい方の圧力が選択的にポンプ制御信号(パイロット圧)としてパイロットラインL13に出力され、レギュレータに42aに入力される。レギュレータ42aは、入力されるパイロット圧(ポンプ制御信号)が増加するに従って油圧ポンプ41のポンプ容積を減少させるネガティブコントロール方式である。 At the most downstream of the center bypass line L5, which is the return line of the pressure oil from the control valve 44 to the hydraulic oil tank 48, the throttle 53 and the upper limit of the pressure on the control valve 44 side (that is, the hydraulic pump 41 side) of the throttle 53 A relief valve 54 is installed. The pressure (called the pump flow rate control signal) on the control valve 44 side (that is, the hydraulic pump 41 side) of the throttle 53 and the pressure generated by reducing the discharge pressure of the pilot pump 49 with the proportional electromagnetic valve 56 (pump flow rate). Each of the drop signals) is guided to the shuttle valve 55, and the larger pressure is selectively output to the pilot line L13 as a pump control signal (pilot pressure) and input to the regulator to 42a. The regulator 42a is a negative control system that reduces the pump volume of the hydraulic pump 41 as the input pilot pressure (pump control signal) increases.

コントローラ60Bは、操作パイロット圧センサSE1,SE2の検出結果に基づいて油圧ポンプ41のポンプ目標容積を演算し、ポンプ目標容積に基づいて比例電磁弁56を制御する。すなわち、比例電磁弁56及びシャトル弁55は、コントローラ60Bからの制御信号に基づいてその開口面積を変化させることによりポンプ流量低下信号を生成し、シャトル弁55を介してパイロットラインL13に供給することにより、レギュレータ42aに入力されるポンプ制御信号を調整可能な信号調整弁を構成する。比例電磁弁56は、コントローラ60Bからの制御信号が無いときには図2に示した位置(開口面積最大)に保持されるので、制御信号の増加に伴って図2における上方向に移動して開口面積が減少する。比例電磁弁56は、油圧アクチュエータに多くの流量が必要ないような場合、すなわち、レバー操作量が微操作の領域にある場合においてはより大きな開口面積をとるように制御され、ポンプ流量低下信号をシャトル弁55を介してポンプ制御信号としてレギュレータ42aに入力することによって、ポンプ制御信号の圧力油圧ポンプの吐出流量を少なくすることにより、不必要なポンプ吐出流量をタンクに捨てるブリードオフ流量の損失を低減する。 The controller 60B calculates the pump target volume of the hydraulic pump 41 based on the detection results of the operation pilot pressure sensors SE1 and SE2, and controls the proportional solenoid valve 56 based on the pump target volume. That is, the proportional solenoid valve 56 and the shuttle valve 55 generate a pump flow rate decrease signal by changing the opening area based on the control signal from the controller 60B, and supply the pump flow rate decrease signal to the pilot line L13 via the shuttle valve 55. Therefore, a signal adjusting valve capable of adjusting the pump control signal input to the regulator 42a is configured. Since the proportional solenoid valve 56 is held at the position (maximum opening area) shown in FIG. 2 when there is no control signal from the controller 60B, the proportional solenoid valve 56 moves upward in FIG. 2 as the control signal increases and has an opening area. Decreases. The proportional electromagnetic valve 56 is controlled to take a larger opening area when the hydraulic actuator does not require a large flow rate, that is, when the lever operation amount is in the fine operation area, and sends a pump flow rate decrease signal. By inputting to the regulator 42a as a pump control signal via the shuttle valve 55, the discharge flow rate of the pressure hydraulic pump of the pump control signal is reduced, and the unnecessary pump discharge flow rate is discarded in the tank. Reduce.

図10は、コントローラにおけるポンプ目標容積の演算内容を示す機能ブロック図である。 FIG. 10 is a functional block diagram showing the calculation contents of the pump target volume in the controller.

図10において、コントローラ60Bは、ポンプ目標容積演算部C1、ポンプ流量低下信号圧力目標値演算部C12、応答性優先モード切換部C3、ポンプ流量低下比例電磁弁有効・無効切換部C14、及び、比例電磁弁電流演算部C5を備えている。 In FIG. 10, the controller 60B includes a pump target volume calculation unit C1, a pump flow rate reduction signal pressure target value calculation unit C12, a responsiveness priority mode switching unit C3, a pump flow rate reduction proportional solenoid valve valid / invalid switching unit C14, and proportional. The solenoid valve current calculation unit C5 is provided.

ポンプ目標容積演算部C1は、操作パイロット圧センサSE1,SE2で検出された操作レバー装置52のレバー操作量(操作パイロット圧)と予め定めたテーブルとに基づいて、ポンプ目標容積を演算する。 The pump target volume calculation unit C1 calculates the pump target volume based on the lever operation amount (operation pilot pressure) of the operation lever device 52 detected by the operation pilot pressure sensors SE1 and SE2 and a predetermined table.

ポンプ流量低下信号圧力目標値演算部C12は、ポンプ目標容積演算部C1で算出されたポンプ目標容積と予め定めたテーブルとに基づいて、ポンプ流量低下信号目標圧力を演算する。ポンプ目標容積からポンプ流量低下信号目標圧力を演算するのに用いるテーブルは、ネガティブコントロール方式のレギュレータ42aでハード的に設定されたポンプ制御信号(パイロット圧)による油圧ポンプ41のポンプ容積の変化特性から設定する。 The pump flow rate decrease signal pressure target value calculation unit C12 calculates the pump flow rate decrease signal target pressure based on the pump target volume calculated by the pump target volume calculation unit C1 and a predetermined table. The table used to calculate the pump flow rate decrease signal target pressure from the pump target volume is based on the change characteristics of the pump volume of the hydraulic pump 41 due to the pump control signal (pilot pressure) set hard by the negative control type regulator 42a. Set.

応答性優先モード切換部C3は、操作パイロット圧センサSE1,SE2で検出された操作レバー装置52のレバー操作量に基づいて、バケット操作の応答性が必要とされる動作をしているかどうかを判定するものであり、応答性が必要とされる動作をしていると判定した場合は動作モードを応答性優先モードに切り換え、そうでない場合には動作モードを通常モードに切り換える。 The responsiveness priority mode switching unit C3 determines whether or not the operation requires the responsiveness of the bucket operation based on the lever operation amount of the operation lever device 52 detected by the operation pilot pressure sensors SE1 and SE2. If it is determined that the operation requires responsiveness, the operation mode is switched to the responsiveness priority mode, and if not, the operation mode is switched to the normal mode.

ポンプ流量低下比例電磁弁有効・無効切換部C14は、応答性優先モード切換部C3で切り換えられた動作モードに応じてポンプ流量低下信号圧力目標値演算部C12の演算結果(ポンプ流量低下信号)の扱いを切り換えるものであり、動作モードが通常モードに切り換えられている場合には、ポンプ流量低下信号圧力目標値演算部C12の出力をそのまま後段の処理ブロック(比例電磁弁電流演算部C5)に出力し、動作モードが応答性優先モードに切り換えられている場合には、ポンプ流量低下信号を油圧回路システム40の最少パイロット圧力(例えば、0(ゼロ)MPa)に置き換えて後段の処理ブロック(比例電磁弁電流演算部C5)に出力する。 The pump flow rate decrease proportional electromagnetic valve enable / disable switching unit C14 is the calculation result (pump flow rate decrease signal) of the pump flow rate decrease signal pressure target value calculation unit C12 according to the operation mode switched by the response priority mode switching unit C3. The handling is switched, and when the operation mode is switched to the normal mode, the output of the pump flow rate reduction signal pressure target value calculation unit C12 is directly output to the subsequent processing block (proportional electromagnetic valve current calculation unit C5). However, when the operation mode is switched to the responsiveness priority mode, the pump flow rate decrease signal is replaced with the minimum pilot pressure (for example, 0 (zero) MPa) of the hydraulic circuit system 40 to replace the processing block (proportional electromagnetic wave) in the subsequent stage. Output to the valve current calculation unit C5).

比例電磁弁電流演算部C5は、ポンプ流量低下比例電磁弁有効・無効切換部C14から入力される比例電磁弁56の目標圧力と、予め定めたテーブルとに基づいて比例電磁弁56の制御信号を演算して出力し、比例電磁弁56を駆動する。すなわち、応答性優先モード切換部C3で通常モードに切り換えられている場合には、ポンプ流量低下信号圧力目標値演算部C12の演算結果に基づいてポンプ流量低下信号が生成されるように比例電磁弁56は駆動され、動作モードが応答性優先モードに切り換えられている場合には、比例電磁弁56での減圧が無効となるように比例電磁弁56は駆動される。 The proportional solenoid valve current calculation unit C5 outputs a control signal of the proportional solenoid valve 56 based on a target pressure of the proportional solenoid valve 56 input from the pump flow rate reduction proportional solenoid valve enable / invalid switching unit C14 and a predetermined table. It calculates and outputs, and drives the proportional solenoid valve 56. That is, when the responsiveness priority mode switching unit C3 is switched to the normal mode, the proportional solenoid valve is generated so that the pump flow rate reduction signal is generated based on the calculation result of the pump flow rate reduction signal pressure target value calculation unit C12. 56 is driven, and when the operation mode is switched to the responsiveness priority mode, the proportional solenoid valve 56 is driven so that the depressurization by the proportional solenoid valve 56 becomes invalid.

その他の構成は第1の実施の形態と同様である。 Other configurations are the same as in the first embodiment.

以上のように構成した本実施の形態の作用効果を説明する。 The operation and effect of the present embodiment configured as described above will be described.

本実施の形態の作業機械100において、操作レバー装置52の操作量が短時間に断続的かつ頻繁に変化するような作業を行う場合、すなわち、例えば砂利まき動作やコンクリートガラふるい分け動作のように操作レバー装置52をバケットダンプ方向(或いは、クラウド方向)に倒す動作と戻す動作を短時間に繰り返し行う場合には応答性優先モードに切り換えられる。応答性優先モードに切り換えられると、比例電磁弁56によるポンプ流量低下信号の生成およびシャトル弁55を介してのレギュレータ42aへのポンプ制御信号としての入力を無効にする。これにより、センタバイパスラインL5の絞り53の油圧ポンプ41側の圧力(ポンプ流量制御信号)がシャトル弁55によりポンプ制御信号として常に選択されるので、操作レバー装置52の操作量が短時間で断続的かつ頻繁に変わるような動作において、ポンプ容積を増加させることができ、バケット操作の応答性を高くすることができる。 In the work machine 100 of the present embodiment, when the operation amount of the operation lever device 52 is changed intermittently and frequently in a short time, that is, the operation is performed such as a gravel sowing operation or a concrete glass sieving operation. When the operation of tilting the lever device 52 in the bucket dump direction (or the direction of the cloud) and the operation of returning the lever device 52 are repeated in a short time, the mode is switched to the responsiveness priority mode. When the responsiveness priority mode is switched, the generation of the pump flow rate decrease signal by the proportional solenoid valve 56 and the input as the pump control signal to the regulator 42a via the shuttle valve 55 are invalidated. As a result, the pressure (pump flow rate control signal) on the hydraulic pump 41 side of the throttle 53 of the center bypass line L5 is always selected as the pump control signal by the shuttle valve 55, so that the operation amount of the operation lever device 52 is intermittent in a short time. The pump volume can be increased and the responsiveness of the bucket operation can be improved in the operation that changes frequently and frequently.

また、応答性優先モードが設定されるような操作以外の通常の操作が行われた場合には通常モードが設定される。通常モードに切り換えられると、操作レバー装置52の操作量に応じて比例電磁弁56によるポンプ流量低下信号の生成を有効にし、シャトル弁55を介してポンプ制御信号としてレギュレータ42aに入力し、結果的にレギュレータ42aに入力ポンプ制御信号を調整する。このときの制御信号の調整では、コントロールバルブ44での過度な圧損やセンタバイパス通路からの流量損失を最小限にできる最適化されたテーブル(バケットダンプ目標容積演算部T1、T2参照)を用いるため、燃費低減を実現することができる。 Further, when a normal operation other than the operation in which the responsiveness priority mode is set is performed, the normal mode is set. When the mode is switched to the normal mode, the proportional electromagnetic valve 56 enables the generation of the pump flow rate decrease signal according to the operation amount of the operation lever device 52, and inputs the pump control signal to the regulator 42a via the shuttle valve 55, resulting in the result. The input pump control signal is adjusted to the regulator 42a. In adjusting the control signal at this time, an optimized table (see bucket dump target volume calculation units T1 and T2) that can minimize excessive pressure loss in the control valve 44 and flow rate loss from the center bypass passage is used. , Fuel consumption can be reduced.

次に上記の各実施の形態の特徴について説明する。 Next, the features of each of the above embodiments will be described.

(1)上記の実施の形態では、原動機(例えば、エンジン22)により駆動される可変容積型の油圧ポンプ41と、複数の被駆動部材(例えば、ブーム31、アーム33、バケット35)が回動可能に連結されて構成された多関節型のフロント作業機30と、前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動され、前記複数の被駆動部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータ(例えば、ブームシリンダ32、アームシリンダ34、バケットシリンダ36)と、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータにそれぞれ供給される圧油の方向及び流量を制御する複数の方向切換弁(例えば、コントロールバルブ44)と、前記複数の方向切換弁を制御する複数の操作装置(例えば、操作レバー装置52)と、前記複数の操作装置のうち少なくとも1つの操作装置の操作量を検出する1つ以上の操作量検出装置(例えば、操作パイロット圧センサSE1,SE2)と、複数の操作装置のうち少なくとも1つの操作装置の操作量に応じて生成されるポンプ制御信号に基づいて前記油圧ポンプのポンプ容積を制御するレギュレータ42と、前記レギュレータに入力される前記ポンプ制御信号を調整可能な信号調整弁(例えば、比例電磁弁45;シャトル弁55、比例電磁弁56)と、前記ポンプ制御信号の生成に係わる操作装置の操作量を検出する前記操作量検出装置のうちの少なくとも1つの操作量検出装置からの操作量の検出結果に基づいて前記信号調整弁を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記信号調整弁により前記ポンプ制御信号の調整を行う通常モードと、前記信号調整弁による前記ポンプ制御信号の調整を行わない応答性優先モードとのいずれか一方に切り換え可能であるものとした。 (1) In the above embodiment, the variable displacement hydraulic pump 41 driven by a prime mover (for example, engine 22) and a plurality of driven members (for example, boom 31, arm 33, bucket 35) rotate. A plurality of hydraulic actuators (for example, boom cylinders) driven by an articulated front working machine 30 configured to be connectably connected and pressure oil discharged from the hydraulic pump to drive the plurality of driven members, respectively. 32, arm cylinder 34, bucket cylinder 36), a plurality of direction switching valves (for example, control valve 44) that control the direction and flow rate of pressure oil supplied from the hydraulic pump to the plurality of hydraulic actuators, respectively. A plurality of operating devices for controlling a plurality of direction switching valves (for example, an operating lever device 52) and one or more operating amount detecting devices (for example, for detecting the operating amount of at least one of the plurality of operating devices). , Operation pilot pressure sensors SE1, SE2), and a regulator 42 that controls the pump volume of the hydraulic pump based on a pump control signal generated according to the operation amount of at least one operation device among the plurality of operation devices. A signal adjusting valve (for example, proportional electromagnetic valve 45; shuttle valve 55, proportional electromagnetic valve 56) capable of adjusting the pump control signal input to the regulator, and an operating amount of an operating device related to the generation of the pump control signal. A controller for controlling the signal adjusting valve based on the detection result of the operating amount from at least one operating amount detecting device among the operating amount detecting devices to be detected is provided, and the controller is the pump by the signal adjusting valve. It is assumed that it is possible to switch between the normal mode in which the control signal is adjusted and the responsiveness priority mode in which the pump control signal is not adjusted by the signal adjusting valve.

これにより、砂利まき動作やふるい分け動作のように操作レバーを断続的に素早く操作してバケットを振動させるような場合、言い換えると、操作レバー装置の操作量が短時間で断続的かつ頻繁に変わる場合などのように応答性が必要な動作においては応答性優先モードに切り換えることができるので、通常操作時の作業性を低下させることなく、操作レバーの操作量が短時間で頻繁に変わる動作など応答性が必要な動作では応答性を高くすることができ、作業効率の低下を抑制することができる。 As a result, when the operation lever is operated intermittently and quickly to vibrate the bucket, such as a gravel-sowing operation or a sieving operation, in other words, when the operation amount of the operation lever device changes intermittently and frequently in a short time. Since it is possible to switch to the responsiveness priority mode for operations that require responsiveness such as, response such as operations in which the operation amount of the operation lever changes frequently in a short time without deteriorating workability during normal operation. It is possible to increase the responsiveness in the operation that requires sexuality, and it is possible to suppress the decrease in work efficiency.

(2)また、上記の実施の形態では、(1)の作業機械において、前記レギュレータは、前記ポンプ制御信号が増加するに従って前記油圧ポンプのポンプ容積を増加させるポジティブコントロール方式であって、前記信号調整弁は、前記レギュレータにポンプ制御信号として入力されるパイロット圧を減圧可能な比例電磁弁であるものとした。 (2) Further, in the above embodiment, in the work machine of (1), the regulator is a positive control system in which the pump volume of the hydraulic pump is increased as the pump control signal is increased, and the signal is The regulating valve is a proportional solenoid valve capable of reducing the pilot pressure input to the regulator as a pump control signal.

(3)また、上記の実施の形態では、(1)の作業機械において、前記コントローラは、前記操作装置の操作量が予め定めた一定時間内に予め定めた閾値を越えて上昇した回数が予め定めた回数を超えた場合に、前記信号調整弁による前記ポンプ制御信号の調整を行わない応答性優先モードに切り換えるものとした。 (3) Further, in the above embodiment, in the work machine of (1), the controller has a predetermined number of times that the operation amount of the operation device has increased beyond a predetermined threshold value within a predetermined fixed time. When the specified number of times is exceeded, the mode is switched to the responsiveness priority mode in which the pump control signal is not adjusted by the signal adjusting valve.

(4)また、上記の実施の形態では、(1)の作業機械において、前記フロント作業機で行う作業内容に応じた作業モードを設定する作業モード設定装置を備え、前記コントローラは、前記作業モード設定装置により設定された作業モードについて、応答性優先モードが無効となるよう予め設定されている場合には、前記応答性優先モードに切り換えないものとした。 (4) Further, in the above-described embodiment, the work machine of (1) is provided with a work mode setting device for setting a work mode according to the work content performed by the front work machine, and the controller is the work mode. When the work mode set by the setting device is preset so that the responsiveness priority mode is invalid, the work mode is not switched to the responsiveness priority mode.

これにより、所定の作業モードにおいては応答性優先モードを無効とすることができるので、繊細な動作を要求される作業モードや動きが急変しやすい重いアタッチメントを使用する作業モードでは、応答性優先モードへの切り換えを無効に設定することができ、操作性を向上することができる。 As a result, the responsiveness priority mode can be disabled in a predetermined work mode. Therefore, in the work mode that requires delicate operation or the work mode that uses a heavy attachment whose movement is likely to change suddenly, the responsiveness priority mode is used. Switching to can be disabled and operability can be improved.

(5)また、上記の実施の形態では、(1)の作業機械において、前記レギュレータは、前記ポンプ制御信号が増加するに従って前記油圧ポンプのポンプ容積を減少させるネガティブコントロール方式であって、前記信号調整弁は、前記ポンプ制御信号の生成に係わる前記操作装置の操作量が増加するに従って減少するように生成されるポンプ容積制御用パイロット圧と、前記油圧ポンプのポンプ容積を制限するために生成されるポンプ容積制限用パイロット圧の大きい方をポンプ制御信号として選択的に前記レギュレータに導くシャトル弁と、前記シャトル弁に入力される前記ポンプ容積制限用パイロット圧を減圧可能な比例電磁弁とを有するものとした。 (5) Further, in the above embodiment, in the work machine of (1), the regulator is a negative control method in which the pump volume of the hydraulic pump is reduced as the pump control signal increases, and the signal is The regulating valve is generated to limit the pump volume control pilot pressure generated so as to decrease as the operation amount of the operating device related to the generation of the pump control signal increases, and the pump volume of the hydraulic pump. It has a shuttle valve that selectively guides the larger pump volume limiting pilot pressure as a pump control signal to the regulator, and a proportional electromagnetic valve capable of reducing the pump volume limiting pilot pressure input to the shuttle valve. I made it.

<付記>
なお、上記の実施の形態においては、エンジン等の原動機で油圧ポンプを駆動する一般的な油圧ショベルを例に挙げて説明したが、油圧ポンプをエンジン及びモータで駆動するハイブリッド式の油圧ショベルや、油圧ポンプをモータのみで駆動する電動式の油圧ショベル等にも本発明が適用可能であることは言うまでもない。
<Additional notes>
In the above embodiment, a general hydraulic excavator in which a hydraulic pump is driven by a prime mover such as an engine has been described as an example, but a hybrid type hydraulic excavator in which the hydraulic pump is driven by an engine and a motor, and Needless to say, the present invention can be applied to an electric hydraulic excavator or the like in which a hydraulic pump is driven only by a motor.

また、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例や組み合わせが含まれる。すなわち、上記各実施の形態においては、バケット35に係わる操作レバー装置52の操作量に応じてポンプ制御信号を生成する場合を例示して説明したが、これに限られず、バケット35以外の構成に係わる油圧アクチュエータ(例えば、ブームシリンダ32、アームシリンダ34、旋回油圧モータ27など)の操作量に応じて、すなわち、複数の油圧アクチュエータの操作量を複合的に用いてポンプ制御信号を生成する場合に本発明を適用しても良い。また、上記各実施の形態においては、バケット35に係わる操作レバー装置52の操作量に基づいて通常モードと応答性優先モードとを切り換える場合を例示して説明したが、これに限られず、操作レバーを断続的に素早く操作する可能性のある構成に係わる油圧アクチュエータ(例えば、バケットを振動させる場合に素早く操作する可能性のあるアーム33に係わるアームシリンダ34)の操作量に基づいて通常モードと応答性優先モードとを切り換えるように構成しても良いし、それらの操作量を複合的に用いて通常モードと応答性優先モードとを切り換えるように構成しても良い。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications and combinations within a range not deviating from the gist thereof. That is, in each of the above embodiments, the case where the pump control signal is generated according to the operation amount of the operation lever device 52 related to the bucket 35 has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the configuration is not limited to the bucket 35. When a pump control signal is generated according to the operation amount of the related hydraulic actuator (for example, boom cylinder 32, arm cylinder 34, swing hydraulic motor 27, etc.), that is, by using the operation amounts of a plurality of hydraulic actuators in combination. The present invention may be applied. Further, in each of the above embodiments, the case of switching between the normal mode and the responsiveness priority mode based on the operation amount of the operation lever device 52 related to the bucket 35 has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the operation lever is not limited to this. Responds to normal mode based on the amount of operation of the hydraulic actuator (eg, the arm cylinder 34 associated with the arm 33 which may be operated quickly when vibrating the bucket) related to the configuration which may be operated intermittently and quickly. It may be configured to switch between the sex priority mode, or it may be configured to switch between the normal mode and the responsiveness priority mode by using these manipulation amounts in combination.

また、本発明は、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。 Further, the present invention is not limited to the one including all the configurations described in the above-described embodiment, and includes the one in which a part of the configurations is deleted. Further, each of the above configurations, functions and the like may be realized by designing a part or all of them by, for example, an integrated circuit. Further, each of the above configurations, functions, and the like may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function.

10…下部走行体、11a(11b)…クローラ、12a(12b)…クローラフレーム、13a(13b)…走行油圧モータ、13b…走行油圧モータ、20…上部旋回体、21…旋回フレーム、22…エンジン、23…運転室(キャビネット)、26…減速機構、27…旋回油圧モータ、30…フロント装置(フロント作業機)、31…ブーム、32…ブームシリンダ、33…アーム、35…バケット、36…バケットシリンダ、36a…バケットシリンダボトム室、36b…バケットシリンダロッド室、40,40B…油圧回路システム、41…油圧ポンプ、41a…リリーフ弁、42,42a…レギュレータ、43…シャトル弁、44…コントロールバルブ(方向切換弁)、44a…チェック弁、45,56…比例電磁弁、48…作動油タンク、49…パイロットポンプ(パイロット油圧源)、52…操作レバー装置(操作装置)、52a…操作レバー、52b…操作信号生成部、52b…操作信号生成部、53…絞り、54…リリーフ弁、55…シャトル弁、60,60A,60B…コントローラ、63…入出力装置(作業モード設定装置)、63a…モニタ(表示装置)、63b…操作スイッチ群、100…油圧ショベル(作業機械)、200…メインメニュー、210…情報メニュー、220…設定メニュー、230…作業モード設定メニュー、SE1,SE2…操作パイロット圧センサ(操作量検出装置) 10 ... lower traveling body, 11a (11b) ... crawler, 12a (12b) ... crawler frame, 13a (13b) ... traveling hydraulic motor, 13b ... traveling hydraulic motor, 20 ... upper swing body, 21 ... swivel frame, 22 ... engine , 23 ... cab (cabinet), 26 ... reduction mechanism, 27 ... swivel hydraulic motor, 30 ... front device (front work machine), 31 ... boom, 32 ... boom cylinder, 33 ... arm, 35 ... bucket, 36 ... bucket Cylinder, 36a ... Bucket cylinder bottom chamber, 36b ... Bucket cylinder rod chamber, 40, 40B ... Hydraulic circuit system, 41 ... Hydraulic pump, 41a ... Relief valve, 42, 42a ... Regulator, 43 ... Shuttle valve, 44 ... Control valve ( Direction switching valve), 44a ... Check valve, 45, 56 ... Proportional electromagnetic valve, 48 ... Hydraulic oil tank, 49 ... Pilot pump (Pilot hydraulic source), 52 ... Operating lever device (Operating device), 52a ... Operating lever, 52b ... operation signal generator, 52b ... operation signal generator, 53 ... throttle, 54 ... relief valve, 55 ... shuttle valve, 60, 60A, 60B ... controller, 63 ... input / output device (work mode setting device), 63a ... monitor (Display device), 63b ... Operation switch group, 100 ... Hydraulic excavator (work machine), 200 ... Main menu, 210 ... Information menu, 220 ... Setting menu, 230 ... Work mode setting menu, SE1, SE2 ... Operation pilot pressure sensor (Operation amount detection device)

Claims (4)

原動機により駆動される可変容積型の油圧ポンプと、
複数の被駆動部材が回動可能に連結されて構成された多関節型のフロント作業機と、
前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動され、前記複数の被駆動部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータにそれぞれ供給される圧油の方向及び流量を制御する複数の方向切換弁と、
前記複数の方向切換弁を制御する複数の操作装置と、
前記複数の操作装置のうち少なくとも1つの操作装置の操作量を検出する1つ以上の操作量検出装置と、
前記複数の操作装置のうち少なくとも1つの操作装置の操作量に応じて生成されるポンプ制御信号圧力に基づいて前記油圧ポンプのポンプ容積を制御するレギュレータと、
前記レギュレータに入力される前記ポンプ制御信号圧力を調整可能な信号調整弁と、
前記ポンプ制御信号圧力の生成に係わる前記操作装置の操作量を検出する前記操作量検出装置のうちの少なくとも1つの操作量検出装置からの操作量の検出結果に基づいて前記信号調整弁を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記信号調整弁により前記ポンプ制御信号圧力を調整して前記油圧ポンプのポンプ容積が少なくなるように制御する通常モードと、前記信号調整弁による前記ポンプ制御信号圧力の調整を行わず、前記複数の操作装置のうちの少なくとも1つの操作装置の操作量に応じて生成されるポンプ制御信号圧力により、前記油圧ポンプのポンプ容積を制御する応答性優先モードとのいずれか一方に切り換え可能であり、
前記操作装置の操作量が予め定めた一定時間内に予め定めた閾値を超えて上昇した回数が予め定めた回数を超えた場合に、前記応答性優先モードに切り換え、それ以外の場合には前記通常モードに設定することを特徴とする作業機械。
A variable displacement hydraulic pump driven by a prime mover,
An articulated front work machine composed of a plurality of driven members rotatably connected to each other.
A plurality of hydraulic actuators driven by the pressure oil discharged from the hydraulic pump to drive the plurality of driven members, respectively.
A plurality of direction switching valves for controlling the direction and flow rate of the pressure oil supplied from the hydraulic pump to the plurality of hydraulic actuators, respectively.
A plurality of operating devices for controlling the plurality of directional control valves, and
One or more operation amount detection devices that detect the operation amount of at least one operation device among the plurality of operation devices, and
A regulator that controls the pump volume of the hydraulic pump based on a pump control signal pressure generated according to the operation amount of at least one of the plurality of operating devices.
A signal regulating valve capable of adjusting the pump control signal pressure input to the regulator, and
The signal adjusting valve is controlled based on the detection result of the operation amount from at least one operation amount detection device of the operation amount detection device that detects the operation amount of the operation device related to the generation of the pump control signal pressure. Equipped with a controller
The controller does not adjust the pump control signal pressure by the signal adjusting valve in a normal mode in which the pump control signal pressure is adjusted so that the pump volume of the hydraulic pump is reduced, and the pump control signal pressure is not adjusted by the signal adjusting valve. , It is possible to switch to either one of the responsiveness priority mode for controlling the pump volume of the hydraulic pump by the pump control signal pressure generated according to the operation amount of at least one of the plurality of operating devices. der is,
When the number of times the operating amount of the operating device rises beyond the predetermined threshold value within a predetermined fixed time exceeds the predetermined number of times, the mode is switched to the responsiveness priority mode, and in other cases, the above-mentioned work machine which is characterized that you set in the normal mode.
請求項1記載の作業機械において、
前記レギュレータは、前記ポンプ制御信号圧力が増加するに従って前記油圧ポンプのポンプ容積を増加させるポジティブコントロール方式であって、
前記信号調整弁は、前記レギュレータにポンプ制御信号圧力として入力されるパイロット圧を減圧可能な比例電磁弁であることを特徴とする作業機械。
In the work machine according to claim 1,
The regulator is a positive control system that increases the pump volume of the hydraulic pump as the pump control signal pressure increases.
The signal regulating valve is a work machine characterized by being a proportional solenoid valve capable of reducing the pilot pressure input to the regulator as a pump control signal pressure .
請求項1記載の作業機械において、
前記フロント作業機で行う作業内容に応じた作業モードを設定する作業モード設定装置を備え、
前記コントローラは、前記作業モード設定装置により設定された作業モードについて、応答性優先モードが無効となるよう予め設定されている場合には、前記応答性優先モードに切り換えないことを特徴とする作業機械。
In the work machine according to claim 1,
A work mode setting device for setting a work mode according to the work contents performed by the front work machine is provided.
The controller does not switch to the responsiveness priority mode when the responsiveness priority mode is set in advance for the work mode set by the work mode setting device. ..
請求項1記載の作業機械において,
前記レギュレータは、前記ポンプ制御信号圧力が増加するに従って前記油圧ポンプのポンプ容積を減少させるネガティブコントロール方式であって、
前記信号調整弁は、
前記ポンプ制御信号圧力の生成に係わる前記操作装置の操作量が増加するに従って減少するように生成されるポンプ容積制御用パイロット圧と、前記油圧ポンプのポンプ容積を制限するために生成されるポンプ容積制限用パイロット圧の大きい方をポンプ制御信号圧力として選択的に前記レギュレータに導くシャトル弁と、
前記シャトル弁に入力される前記ポンプ容積制限用パイロット圧を減圧可能な比例電磁弁とを有することを特徴とする作業機械。
In the work machine according to claim 1,
The regulator is a negative control system in which the pump volume of the hydraulic pump is reduced as the pump control signal pressure increases.
The signal regulating valve is
The pump volume control pilot pressure generated so as to decrease as the operation amount of the operating device related to the generation of the pump control signal pressure increases, and the pump volume generated to limit the pump volume of the hydraulic pump. A shuttle valve that selectively guides the larger limiting pilot pressure as the pump control signal pressure to the regulator,
A work machine having a proportional solenoid valve capable of reducing the pump volume limiting pilot pressure input to the shuttle valve.
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