JP7274887B2 - 制御装置及び建設機械 - Google Patents
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Description
また、タンク油路の絞りは、油圧アクチュエータの操作性を向上させるためにポンプ油路の圧力を調整する役割を有しているので、油圧アクチュエータの操作性が低下してしまう可能性があった。
これに対し、リリーフ弁を閉塞して上記一方の給排通路における流体の圧力を昇圧させると、安定したブレーキ力を得ることができる。
また、給排通路の流体の圧力とパイロット圧との圧力差を信号とし、この信号に基づいてリリーフ弁を開閉させることができる。すなわち、パイロット圧よりも給排通路の流体の圧力が高い場合、リリーフ弁が開放される。これに対し、給排通路の流体の圧力よりもパイロット圧が高い場合、リリーフ弁が閉塞される。このようなリリーフ弁の開閉を利用して、駆動体へのブレーキ力を解除したり駆動体にブレーキ力を作用させたりできる。このため、制御装置を簡素な構造とし、安定したブレーキ力を得ることができる。
さらに、駆動体の操作性を損なうことなく、給排通路の流体の圧力とパイロット圧との圧力差に基づいて確実にブレーキ力を得ることができる。
(建設機械)
図1は、建設機械100の概略構成図である。
建設機械100は、例えばラフテレーンクレーン等のクレーン車であり、旋回体101と、旋回体101を旋回駆動する駆動装置1とを備えている。
図1に示すように、駆動装置1は、旋回体101を旋回駆動するための旋回用の油圧モータ(請求項の油圧アクチュエータに相当)2と、油圧モータ2を駆動するための油圧ポンプ(請求項のポンプに相当)3と、油圧モータ2の操作を行うための操作部4と、操作部4の出力信号に基づいて油圧モータ2の駆動制御を行う制御装置5及び制御部6とを主構成としている。油圧モータ2の出力軸2aに、旋回体101が連結されている。
油圧ポンプ3の吐出ポートには、第1センター通路L1が接続されている。第1センター通路L1は、油圧ポンプ3とタンク7とを連通している。第1センター通路L1における油圧ポンプ3とタンク7との間に、制御装置5が接続されている。
制御弁9は、一対の給排通路13a,13bを介して油圧モータ2に接続されている。制御弁9は、パイロット圧P1に基づいて第2センター通路L2を介して油圧ポンプ3から送られる油の流量を制御する。また、制御弁9は、制御した流量で、一対の給排通路13a,13bを介して油圧モータ2に油を供給する。制御弁9は、油圧モータ2への油の流量を制御することにより、油圧モータ2のブレーキ制御を行う。
バイパス通路16の第1切替弁11よりも下流側(タンク7側)には、チェック弁21が接続されている。チェック弁21は、バイパス通路16が所定の油圧以上になると開放される。
また、制御部6は、第2切替弁12よりも上流側(油圧ポンプ3側)の絞り前油圧PGと、第2切替弁12よりも下流側(制御弁9側)の絞り後油圧LSGとの差圧(以下、第2切替弁12の前後の差圧という)を検出する。この検出結果、及び切替部8の切替信号S2に基づいて、制御部6は、第2切替弁12の前後の差圧が一定になるように第1切替弁11及び第2切替弁12の駆動を制御したり、制御弁9と第2切替弁12とを同期させたりする。なお、制御装置5の動作の詳細については後述する。
第1ポート18と操作部4との間には、第3切替弁(請求項の切替弁に相当)20が接続されている。第3切替弁20は、操作部4の操作信号S1に基づいて、第1ポート18と操作部4との連結と、第1ポート18とタンク7との連結とを切り替える。
次に、制御装置5の動作について説明する。
まず、圧力補償制御部10の動作について説明する。
圧力補償制御部10は、操作部4の切替部8から出力される切替信号S2に基づいて駆動状態と非駆動状態とに切り替わる。
制御部6に圧力補償制御部10の非駆動状態の切替信号S2が入力されると、第1切替弁11が開放されたままの状態になる。そして、操作部4から出力されるパイロット圧P1に基づいて制御弁9が駆動される。また、制御部6に操作部4の操作信号S1が入力されると、制御部6は、操作信号S1に基づいて第2切替弁12を駆動させる。この際、制御弁9、及び第2切替弁12は、同期して駆動する。油圧ポンプ3から送り出される油は、制御弁9、及び第2切替弁12によって流量が制御され、一対の給排通路13a,13bへと流れる。制御弁9によって制御された余剰油は、第2センター通路L2を介してタンク7へと還流される。また、第1センター通路L1及び上流側通路L3の油圧が所定圧以上になると、バイパス通路16に接続されているチェック弁21が開放されてタンク7へと油が還流される。このように、圧力補償制御部10の非駆動状態では、いわゆるブリードオフ制御(ブリードオフ方式)が行われる。
制御部6に圧力補償制御部10の駆動状態の切替信号S2が入力されると、制御部6は、第2切替弁12の前後の差圧を検出する。制御部6には、予め第2切替弁12の前後の設定差圧領域(以下、単に設定差圧領域という)が記憶されている。制御部6は、第2切替弁12の前後の差圧を検出し、この差圧が設定差圧領域に収まるように第1切替弁11を駆動させる。具体的には、第2切替弁12の前後の差圧が設定差圧領域を下回る場合、第1切替弁11によってバイパス通路16が閉塞される。第2切替弁12の前後の差圧が設定差圧領域を上回る場合、第1切替弁11によってバイパス通路16が開放される。
ここで、上記ブリードオフ制御、及び圧力補償制御の両制御では、制御弁9は、油圧ポンプ3から送り出される油の流量を制御することにより、油圧モータ2の駆動制御を行っていることから、油圧モータ2のブレーキ制御を行っているといえる。
次に、一対の給排通路13a,13bに接続されている一対のリリーフ弁17a,17bの動作について説明する。なお、以下では、説明を簡単にするために、操作部4の図示しない操作レバーを一方向に傾けることにより、一対の給排通路13a,13bのうち、給排通路13aが油圧モータ2に油を供給する側の通路となり(以下、供給通路13aという場合がある)、給排通路13bが油圧モータ2から油が戻る通路となる(以下、排出通路13bという場合がある)場合について説明する。
このように、各給排通路13a,13bとパイロット圧P1との差圧を信号とし、この信号に基づいて供給通路13aが高圧となる一方、排出通路13bが低圧となる。このため、操作部4の1回の操作で、油圧モータ2は所望の方向に回転し続ける。つまり、油圧モータ2は、自動運転となる。
なお、油圧モータ2にブレーキ力を作用させる場合、つまり、図示しない操作レバーを反対方向に傾ける場合、第2切替弁12を閉塞するように制御することが望ましい。このように制御することにより、第2センター通路L2に無駄に油が流れ出てしまうことを防止できる。
また、操作部4の操作に基づいてリリーフ弁17a,17bの開閉が逆転すると、上記一方の給排通路13a,13bの油圧が昇圧されて、安定したブレーキ力を得ることができる。
次に、図2に基づいて、本発明の第2実施形態について説明する。
図2は、第2実施形態における建設機械200の概略構成図である。なお、図2では、前述の第1実施形態と同一態様については、同一符号を付して説明を省略する。
図2に示すように、建設機械200に用いられる駆動装置201では、以下の点が前述の第1実施形態と相違する点である。すなわち、駆動装置201の制御装置205は、油圧モータ2の駆動状況に応じてリリーフ弁17a,17bを駆動させる。
例えば、上述の実施形態では、建設機械100,200は、油圧ショベルである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざま建設機械に上述の駆動装置1,201(制御装置5,205)を適用することができる。
Claims (3)
- 流体を送り出すポンプからの流量を制御して前記流体によって駆動される駆動体の駆動制御を行う制御弁と、
前記駆動体と前記制御弁との間の一対の給排通路に設けられ、所定の信号に基づいて前記一対の給排通路のうちのいずれか一方の給排通路における前記流体の圧力を下降させる一対のリリーフ弁と、
前記制御弁を駆動させるパイロット圧を出力する操作部と
を備え、
前記一対のリリーフ弁のそれぞれは、
前記パイロット圧が入力される第1ポートと、
前記給排通路における前記流体の圧力が入力される第2ポートとを有し、
前記操作部と前記第1ポートとの間に設けられ、前記第1ポートと前記操作部との連結と、前記第1ポートと前記流体が排出されるタンクとの連結とを切り替え可能な切替弁を備えた
制御装置。 - 前記駆動体の駆動状態に応じて前記一対のリリーフ弁を駆動可能な他の制御弁を備えた請求項1に記載の制御装置。
- 請求項1又は請求項2に記載の制御装置を備え、
前記ポンプは油圧ポンプであり、
前記駆動体は油圧アクチュエータである
建設機械。
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