JP7382792B2 - 再生装置、それを備える液圧駆動システム、及びその制御装置 - Google Patents
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Description
液圧駆動システム2は、図1に示す通り、液圧ポンプ11と、制御弁12と、再生装置1と、制御装置13と、操作装置14とを備えている。液圧ポンプ11は、可変容量型の斜板ポンプであり、斜板11aを有している。斜板11aには、傾転機構16が設けられており、傾転機構16がそこに入力される傾転信号に応じた傾転角へと斜板11aを傾転させることによって、液圧ポンプ11の吐出流量を変更できる。このような機能を有する液圧ポンプ11は、エンジン又は電動機等の駆動源(図示せず)によって回転駆動され、斜板11aの傾転角に応じた吐出流量の作動液を方向制御弁12に吐出する。方向制御弁12は、液圧ポンプ11、タンク15、ヘッド側ポート3a、及びロッド側ポート3bに接続されており、方向制御弁12に入力される指令信号に応じてスプール12aを動かして液圧ポンプ11からアームシリンダ3に供給される作動液の流れを制御する。
再生装置1は、方向制御弁12とアームシリンダ3とを繋ぐ各通路17,18にそれらを繋ぐようにして接続されている、即ち方向制御弁12の下流側に配置されている。更に詳細に説明すると、再生装置1は、再生弁21と、チェック弁22と、排出弁23とを備えている。再生弁21は、スプール12aが第2オフセット位置A2に移動した際においてロッド3cの速度を制御するための弁である。再生弁21は、例えばパイロット式の流量制御弁であり、ロッド側ポート3bと制御弁12とを繋ぐロッド側通路17に分岐するように接続されている。それ故、再生弁21には、スプール12aが第2オフセット位置A2に移動した際、ロッド側ポート3bから排出される作動液が導かれる。本実施形態では、ロッド側ポート3bから排出される作動液の略全流量が導かれる。再生弁21は、その開度によってロッド側ポート3bから排出される作動液の流量を調整できる、即ちロッド3cの前進速度を制御できる。また再生弁21には、チェック弁22が接続されている。
制御装置13は、電磁比例弁24,25の他、傾転機構16、及び方向制御弁12に電気的に接続されており、それらに指令を出力して動作を制御する。また、制御装置13には、電気ジョイスティックや操作弁等の操作装置14が接続されており、操作装置14は、操作レバー(図示せず)を備えている。即ち、制御装置13は、操作レバーの操作方向及び操作量に応じて方向制御弁12、傾転機構16、及び電磁比例弁24,25の動きを制御する。また、制御装置13には、2つの圧力センサ31,32が電気的に接続されており、第1圧力センサ31によってヘッド側ポート3aのポート圧(即ち、ヘッド圧ph)を取得し、第2圧力センサ32によってロッド側ポート3bのポート圧(即ち、ロッド圧pr)を取得する。なお、各ポート圧ph,prは、各ポート3a,3bに繋がる通路等の配管圧のように各ポート圧ph,prに相当する圧力であってもよい。
本実施形態の液圧駆動システム2では、主にアームシリンダ3に再生装置1が適用されているが、これに限定されない。例えば、ブームシリンダに再生装置1が適用されてもよい。ブームシリンダに適用した場合、再生装置1は、ブームシリンダのヘッド側ポートから排出される作動液をロッド側ポートに再生する。その他、シリンダのロッドが重力の影響を受けて伸縮するような形態において、その自重エネルギーを再利用すべく再生装置1が設けられてもよい。
2 液圧駆動システム
3 アームシリンダ
3a ヘッド側ポート
3b ロッド側ポート
3c ロッド
11 液圧ポンプ
13 制御装置
21 再生弁
22 チェック弁
23 排出弁
31 第1圧力センサ
32 第2圧力センサ
Claims (6)
- シリンダの一方のポートから排出される作動液の流量を制御する再生弁と、前記再生弁から前記シリンダの他方のポートに作動液を再生する流れを許容し、且つその逆方向の流れを阻止する逆流防止弁と、前記再生弁から出力される作動液の一部をタンクに排出する流量を制御する排出弁と、を含む再生装置と、
前記シリンダに供給する作動液を吐出する液圧ポンプと、
入力される流量指令に応じて前記液圧ポンプの吐出流量を制御する制御装置とを備え、
前記再生弁は、前記排出弁から独立して流量を制御され、
前記制御装置は、少なくとも2つの前記ポートの各ポート圧と前記再生弁の開度とによって前記逆流防止弁の前後差圧を算出し且つ算出された前後差圧に基づいて前記他方のポートに再生される再生流量を推定し、再生流量に基づいて吐出流量を補正する、液圧駆動システム。 - 前記液圧ポンプから前記シリンダに供給される作動液の方向を切換える方向制御弁を更に備え、
前記再生装置は、前記方向制御弁と前記シリンダとを繋ぐ通路に接続されている、請求項1に記載の液圧駆動システム。 - 前記制御装置は、前記再生弁の開度と前記排出弁の開度との比である開口比に応じて前記逆流防止弁の前後差圧を算出する演算を変える、請求項1に記載の液圧駆動システム。
- 前記制御装置は、前記2つのポートの各ポート圧、前記再生弁の開度、前記排出弁の開度、及び前記逆流防止弁の開口面積の5つの値の各々を取捨選択することによって演算を切換える、請求項3に記載の液圧駆動システム。
- シリンダに供給する作動液を吐出する液圧ポンプの吐出流量を変更する液圧駆動システムの制御装置であって、
前記シリンダの一方のポートから排出される作動液の流量を制御する再生弁と前記再生弁から前記シリンダの他方のポートに作動液を供給すべくその流れを許容し且つその逆方向の流れを阻止する逆流防止弁とを有する再生装置に関して、少なくとも2つの前記ポートの各ポート圧と前記再生弁の開度とによって前記逆流防止弁の前後圧の差圧を推定し、前記一方のポートから前記再生装置を介して前記他方のポートに再生される再生流量を差圧に基づいて推定し、再生流量に基づいて吐出流量を補正する、液圧駆動システムの制御装置。 - シリンダに供給する作動液を吐出する液圧ポンプと、
前記シリンダの一方のポートから排出される作動液の流量を制御する再生弁と前記再生弁から前記シリンダの他方のポートに作動液を供給すべくその流れを許容し且つその逆方向の流れを阻止する逆流防止弁とを有する再生装置と、
入力される流量指令に応じて前記液圧ポンプの吐出流量を変える制御装置とを備え、
前記制御装置は、少なくとも前記2つのポートの各ポート圧と前記再生弁の開度とによって前記逆流防止弁の前後圧の差圧を推定し、前記一方のポートから前記再生装置を介して前記他方のポートに再生される再生流量を差圧に基づいて推定し、推定した再生流量に基づいて吐出流量を補正する、液圧駆動システム。
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