JPH04258503A - 建設機械駆動用油圧回路における流量制御装置 - Google Patents
建設機械駆動用油圧回路における流量制御装置Info
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- JPH04258503A JPH04258503A JP3657991A JP3657991A JPH04258503A JP H04258503 A JPH04258503 A JP H04258503A JP 3657991 A JP3657991 A JP 3657991A JP 3657991 A JP3657991 A JP 3657991A JP H04258503 A JPH04258503 A JP H04258503A
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- pump
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- operating lever
- hydraulic pump
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- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 abstract 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ショベル等の建設機
械駆動用の油圧回路における流量制御装置に関するもの
である。
械駆動用の油圧回路における流量制御装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来知られている流量制御手段は、いわ
ゆるブリードオフ制御であり、この場合負荷の大きさに
よりその制御性能が左右されるという欠点があった。
ゆるブリードオフ制御であり、この場合負荷の大きさに
よりその制御性能が左右されるという欠点があった。
【０００３】このブリードオフ制御の欠点をなくす目的
で、図９に示すように、コントロールバルブの絞りの前
後の差圧（Ｐ０ −ＰＬ ）を一定に補償する制御レギ
ュレータを設け、ポンプの吐出量を制御するようにした
、いわゆるロードセンシングシステムが提案されている
。
で、図９に示すように、コントロールバルブの絞りの前
後の差圧（Ｐ０ −ＰＬ ）を一定に補償する制御レギ
ュレータを設け、ポンプの吐出量を制御するようにした
、いわゆるロードセンシングシステムが提案されている
。
【０００４】しかし、このロードセンシングシステムに
おいては、図１０において特性Ａで示すように、ポンプ
の吐出流量が最大のときには、操作レバーの回動角度θ
に対応する流量Ｑが得られ十分な流量制御が可能である
が、ポンプの負荷圧が上昇して定トルク制御が作動した
り、エンジン回転が中速の状態で作業するときは、ポン
プの吐出流量が不足し、図１０の特性Ｂで示すように操
作レバーの回動角度θに対し十分な制御性が得られない
という問題点がある。
おいては、図１０において特性Ａで示すように、ポンプ
の吐出流量が最大のときには、操作レバーの回動角度θ
に対応する流量Ｑが得られ十分な流量制御が可能である
が、ポンプの負荷圧が上昇して定トルク制御が作動した
り、エンジン回転が中速の状態で作業するときは、ポン
プの吐出流量が不足し、図１０の特性Ｂで示すように操
作レバーの回動角度θに対し十分な制御性が得られない
という問題点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記問題
点を解決することを課題としてなされたものであって、
ショベル等の建設機械駆動用油圧回路において、油圧ポ
ンプの原動機であるエンジンの回転数が変化したり、定
トルク制御により油圧ポンプの最大吐出量が変化したり
、負荷の変動があっても、運転者の操作レバーの回動角
度を有効に使えるような流量制御性、いわゆるインチン
グ性能のよい流量制御装置を提供しようとするものであ
る。
点を解決することを課題としてなされたものであって、
ショベル等の建設機械駆動用油圧回路において、油圧ポ
ンプの原動機であるエンジンの回転数が変化したり、定
トルク制御により油圧ポンプの最大吐出量が変化したり
、負荷の変動があっても、運転者の操作レバーの回動角
度を有効に使えるような流量制御性、いわゆるインチン
グ性能のよい流量制御装置を提供しようとするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】エンジン１により駆動さ
れる油圧ポンプ２と、該油圧ポンプ２の吐出圧を検出す
る圧力センサ３と、ポンプ２の吐出油の流れをコントロ
ールするコントロールバルブ４と、負荷の動作をコント
ロールする電気操作レバー５と、前記コントロールバル
ブ４の切り換えを行う電磁弁６Ａ，６Ｂと、電気信号に
より前記油圧ポンプ２の吐出量を制御する電油レギュレ
ータ７と、前記操作レバー５と圧力センサ３の信号に基
づき電油レギュレータ７および電磁弁６を操作する信号
を演算しそれぞれへ信号を送るコントローラ８を備えて
なる建設機械の油圧回路における流量制御装置である。
れる油圧ポンプ２と、該油圧ポンプ２の吐出圧を検出す
る圧力センサ３と、ポンプ２の吐出油の流れをコントロ
ールするコントロールバルブ４と、負荷の動作をコント
ロールする電気操作レバー５と、前記コントロールバル
ブ４の切り換えを行う電磁弁６Ａ，６Ｂと、電気信号に
より前記油圧ポンプ２の吐出量を制御する電油レギュレ
ータ７と、前記操作レバー５と圧力センサ３の信号に基
づき電油レギュレータ７および電磁弁６を操作する信号
を演算しそれぞれへ信号を送るコントローラ８を備えて
なる建設機械の油圧回路における流量制御装置である。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の実施例の回路を示し、エンジ
ン１により駆動される油圧ポンプ２と、該油圧ポンプ２
の吐出圧を検出する圧力センサ３と、ポンプ２の吐出油
の流れをコントロールするコントロールバルブ４と、負
荷の動作をコントロールする電気操作レバー５と、前記
コントロールバルブ４の切り換えを行う電磁弁６Ａ，６
Ｂと、電気信号により前記油圧ポンプ２の吐出量を制御
する電油レギュレータ７と、前記操作レバー５と圧力セ
ンサ３の信号に基づき電油レギュレータ７および電磁弁
６を操作する信号を演算しそれぞれへ信号を送るコント
ローラ８により構成されている。なお、９は負荷シリン
ダである。
ン１により駆動される油圧ポンプ２と、該油圧ポンプ２
の吐出圧を検出する圧力センサ３と、ポンプ２の吐出油
の流れをコントロールするコントロールバルブ４と、負
荷の動作をコントロールする電気操作レバー５と、前記
コントロールバルブ４の切り換えを行う電磁弁６Ａ，６
Ｂと、電気信号により前記油圧ポンプ２の吐出量を制御
する電油レギュレータ７と、前記操作レバー５と圧力セ
ンサ３の信号に基づき電油レギュレータ７および電磁弁
６を操作する信号を演算しそれぞれへ信号を送るコント
ローラ８により構成されている。なお、９は負荷シリン
ダである。
【０００８】電油レギュレータ７は、入力信号ＥＰ に
対しポンプ２の傾転角すなわちポンプ２の入力軸一回転
当たりの排油量Ｄを図２に示すように制御する。
対しポンプ２の傾転角すなわちポンプ２の入力軸一回転
当たりの排油量Ｄを図２に示すように制御する。
【０００９】電気操作レバー５は、操作者のレバー回動
操作により発生する操作角度θに対し電気信号ＥＬ を
図３に示すように発生し、コントローラ８に該電気信号
ＥＬ を送る。
操作により発生する操作角度θに対し電気信号ＥＬ を
図３に示すように発生し、コントローラ８に該電気信号
ＥＬ を送る。
【００１０】次に、コントローラ８の演算内容について
説明する。まず電磁弁６Ａ，６Ｂに対しては、図４に示
すように、操作レバー５の回動角度により発生する電気
信号ＥＬ を、回動方向に従って電磁弁６Ａ又は６Ｂに
作動信号を送る。この結果、電磁弁６Ａが作動すると、
コントロールバルブ４は４Ａ側に切り替わり油圧ポンプ
２の吐出油がシリンダ９の伸長方向に送られ、電磁弁６
Ｂが作動するとコントロールバルブ４は４Ｂ側に切り替
わり油圧ポンプ２の吐出油はシリンダ９の縮小方向に送
られる。
説明する。まず電磁弁６Ａ，６Ｂに対しては、図４に示
すように、操作レバー５の回動角度により発生する電気
信号ＥＬ を、回動方向に従って電磁弁６Ａ又は６Ｂに
作動信号を送る。この結果、電磁弁６Ａが作動すると、
コントロールバルブ４は４Ａ側に切り替わり油圧ポンプ
２の吐出油がシリンダ９の伸長方向に送られ、電磁弁６
Ｂが作動するとコントロールバルブ４は４Ｂ側に切り替
わり油圧ポンプ２の吐出油はシリンダ９の縮小方向に送
られる。
【００１１】ところで、建設機械等で用いられる油圧ポ
ンプ２は、その駆動源であるエンジン１の出力トルクに
対し、そのトルクを超さないように定トルク制御を行っ
ている。
ンプ２は、その駆動源であるエンジン１の出力トルクに
対し、そのトルクを超さないように定トルク制御を行っ
ている。
【００１２】すなわち、エンジン１の出力トルクをＴＥ
とし、ポンプ２の入力トルクをＴＰ とすれば、ＴＥ
≧ＴＰ となるように設定している。
とし、ポンプ２の入力トルクをＴＰ とすれば、ＴＥ
≧ＴＰ となるように設定している。
【００１３】一方、ポンプ２の入力トルクＴＰ は、ポ
ンプ２の効率を無視した場合、ポンプ２の吐出圧Ｐと排
油量Ｄの積となり次式により表され、図５に示す特性と
なる。 ＴＰ ＝Ｐ×Ｄ
ンプ２の効率を無視した場合、ポンプ２の吐出圧Ｐと排
油量Ｄの積となり次式により表され、図５に示す特性と
なる。 ＴＰ ＝Ｐ×Ｄ
【００１４】コントローラ８においては、この定トルク
制御のための演算を行なってポンプ２の排油量の決定を
する。すなわち、圧力センサ３により検出された圧力信
号Ｐにより、その圧力の場合のポンプ２の出しうる排油
量の最大値ＤＰ ｍａｘ を算出する。なお、図５にお
けるＤｍａｘ はポンプ２の出しうる最大排油量を示す
ものである。
制御のための演算を行なってポンプ２の排油量の決定を
する。すなわち、圧力センサ３により検出された圧力信
号Ｐにより、その圧力の場合のポンプ２の出しうる排油
量の最大値ＤＰ ｍａｘ を算出する。なお、図５にお
けるＤｍａｘ はポンプ２の出しうる最大排油量を示す
ものである。
【００１５】次に、電油レギュレータ７への出力信号Ｅ
Ｐ の演算方法について説明する。まず、負荷であるシ
リンダ９のインチング特性を、図６に示すように、操作
レバー５からの入力信号ＥＬ に対し排油量Ｄの関数と
して設定する。ただし、図４におけるＥＬ１’ とＥＬ
２’ に対し、ＥＬ１＜ＥＬ１’ ，ＥＬ２＞ＥＬ２’
とする。
Ｐ の演算方法について説明する。まず、負荷であるシ
リンダ９のインチング特性を、図６に示すように、操作
レバー５からの入力信号ＥＬ に対し排油量Ｄの関数と
して設定する。ただし、図４におけるＥＬ１’ とＥＬ
２’ に対し、ＥＬ１＜ＥＬ１’ ，ＥＬ２＞ＥＬ２’
とする。
【００１６】圧力センサ３からの信号が、図５における
Ｐ１ 未満の場合は、操作レバー５からの信号ＥＬ （
図３参照）により、図６の特性から排油量Ｄを求め、さ
らに、図２の特性から電油レギュレータ７の入力信号Ｅ
Ｐ を求める演算を実行し、電油レギュレータ７へ出力
する。圧力センサ３からの信号が、図５におけるＰ１
以上の場合は、図５の特性による演算により、ＤＰ ｍ
ａｘ ＝ＴＰ ／Ｐを求める。
Ｐ１ 未満の場合は、操作レバー５からの信号ＥＬ （
図３参照）により、図６の特性から排油量Ｄを求め、さ
らに、図２の特性から電油レギュレータ７の入力信号Ｅ
Ｐ を求める演算を実行し、電油レギュレータ７へ出力
する。圧力センサ３からの信号が、図５におけるＰ１
以上の場合は、図５の特性による演算により、ＤＰ ｍ
ａｘ ＝ＴＰ ／Ｐを求める。
【００１７】次に、操作レバー５からの信号ＥＬ によ
り上述と同じく図６よりＤを求め、さらに、Ｄ’＝Ｄ×
ＤＰ ｍａｘ ／Ｄｍａｘ を演算する。そして図２の
特性からこのＤ’に対応するＥＰ を求めて電油レギュ
レータ７へ出力する。
り上述と同じく図６よりＤを求め、さらに、Ｄ’＝Ｄ×
ＤＰ ｍａｘ ／Ｄｍａｘ を演算する。そして図２の
特性からこのＤ’に対応するＥＰ を求めて電油レギュ
レータ７へ出力する。
【００１８】この手順を図８に示す。なお、図２の特性
は使用する電油レギュレータ７固有の特性値であり、コ
ントローラ８にこれを予め記憶させるか、演算式を定め
ておけばよい。
は使用する電油レギュレータ７固有の特性値であり、コ
ントローラ８にこれを予め記憶させるか、演算式を定め
ておけばよい。
【００１９】
【作用】いま、操作レバー５を中立ポジションθ０ か
ら徐々に増加方向へ操作したとする。このときの負荷の
圧力をＰ１ より大きいＰ２ として説明する。
ら徐々に増加方向へ操作したとする。このときの負荷の
圧力をＰ１ より大きいＰ２ として説明する。
【００２０】レバー５の中立ポジションθ０ に対する
電気信号ＥＬ０が増加してＥＬ２’になると、図４の特
性に基づきコントローラ８から電磁弁６Ａに作動信号が
送られて、コントロールバルブ４は４Ａのセクションへ
切り替わりポンプ２の吐出ラインとシリンダ９のライン
が接続される。このとき、図６の特性ではＤ＝０である
からシリンダ９はまだ動作を始めず、負荷圧だけが発生
し、センサ３はその圧力を感知する。
電気信号ＥＬ０が増加してＥＬ２’になると、図４の特
性に基づきコントローラ８から電磁弁６Ａに作動信号が
送られて、コントロールバルブ４は４Ａのセクションへ
切り替わりポンプ２の吐出ラインとシリンダ９のライン
が接続される。このとき、図６の特性ではＤ＝０である
からシリンダ９はまだ動作を始めず、負荷圧だけが発生
し、センサ３はその圧力を感知する。
【００２１】さらに操作レバー５が回動してＥＬ２を超
え、例えばＥＬＸになると、コントローラ８は、図６に
基づきＤＸ を演算する。
え、例えばＥＬＸになると、コントローラ８は、図６に
基づきＤＸ を演算する。
【００２２】次に、圧力信号Ｐ２ より図５に基づきＤ
Ｐ２ ｍａｘを演算する。
Ｐ２ ｍａｘを演算する。
【００２３】さらに、排油量Ｄ’Ｘを、Ｄ’Ｘ＝ＤＸ
×ＤＰ２ ｍａｘ／Ｄｍａｘ により演算する。
×ＤＰ２ ｍａｘ／Ｄｍａｘ により演算する。
【００２４】そして、図２よりＤ’Ｘに対するＥＰＸを
求め電油レギュレータ７へ出力する。
求め電油レギュレータ７へ出力する。
【００２５】この結果、そのときのエンジン１の回転数
をＮとすると、Ｄ’Ｘ×Ｎ＝ＱＸ に相当する流量をポ
ンプ２はシリンダ９へ吐出し、シリンダ９はＱＸ に対
応する速度で伸長方向へ動作する。
をＮとすると、Ｄ’Ｘ×Ｎ＝ＱＸ に相当する流量をポ
ンプ２はシリンダ９へ吐出し、シリンダ９はＱＸ に対
応する速度で伸長方向へ動作する。
【００２６】操作レバー５がさらに回動され対応する電
気信号がＥＬ ｍａｘ になると、同様にして演算され
、Ｄ’＝Ｄｍａｘ ×ＤＰ２ ｍａｘ／Ｄｍａｘ ＝Ｄ
Ｐ２ ｍａｘの排油量となり、エンジン１の出力トルク
を超すことなく、また、操作レバー５の回動角θに対し
十分なインチング特性で制御することが可能となる。
気信号がＥＬ ｍａｘ になると、同様にして演算され
、Ｄ’＝Ｄｍａｘ ×ＤＰ２ ｍａｘ／Ｄｍａｘ ＝Ｄ
Ｐ２ ｍａｘの排油量となり、エンジン１の出力トルク
を超すことなく、また、操作レバー５の回動角θに対し
十分なインチング特性で制御することが可能となる。
【００２７】すなわち、図１０に示す従来例の特性Ｂを
図７に示すように改善することができ、操作レバー５の
回動角度θに対応する流量Ｑを得ることができる。
図７に示すように改善することができ、操作レバー５の
回動角度θに対応する流量Ｑを得ることができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、流量制御をポンプの排
油量制御で行うので、油圧ポンプの原動機であるエンジ
ンの回転数が変化したり、定トルク制御により油圧ポン
プの最大吐出量が変化したり、負荷の変動があっても、
運転者の操作レバーの回動角度を有効に使えるような流
量制御性、いわゆるインチング性能のよい流量制御装置
を提供することができる。
油量制御で行うので、油圧ポンプの原動機であるエンジ
ンの回転数が変化したり、定トルク制御により油圧ポン
プの最大吐出量が変化したり、負荷の変動があっても、
運転者の操作レバーの回動角度を有効に使えるような流
量制御性、いわゆるインチング性能のよい流量制御装置
を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例の回路図である。
【図２】入力信号と排油量との関係を示す線図である。
【図３】操作レバーの操作角度と出力信号との関係を示
す線図である。
す線図である。
【図４】操作角度信号と電磁弁作動信号との関係を示す
線図である。
線図である。
【図５】排油量と吐出圧との関係を示す線図である。
【図６】操作角度信号と排油量との関係を示す線図であ
る。
る。
【図７】操作レバー角度と流量との関係を示す線図であ
る。
る。
【図８】演算処理手順を示すフローチャートである。
【図９】従来例の回路図である。
【図１０】従来例における操作レバー角度と流量との関
係を示す線図である。
係を示す線図である。
１ エンジン
２ ポンプ
３ 圧力センサ
４ コントロールバルブ
５ 操作レバー
６ 電磁弁
７ 電油レギュレータ
８ コントローラ
９ シリンダ
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジンにより駆動される油圧ポンプ
と、該油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力センサと、ポ
ンプの吐出油の流れをコントロールするコントロールバ
ルブと、負荷の動作をコントロールする電気操作レバー
と、前記コントロールバルブの切り換えを行う電磁弁と
、電気信号により前記油圧ポンプの吐出量を制御する電
油レギュレータと、前記操作レバーと圧力センサの信号
に基づき電油レギュレータおよび電磁弁を操作する信号
を演算しそれぞれへ信号を送るコントローラを備えてな
る建設機械駆動用油圧回路における流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3657991A JPH04258503A (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 建設機械駆動用油圧回路における流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3657991A JPH04258503A (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 建設機械駆動用油圧回路における流量制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04258503A true JPH04258503A (ja) | 1992-09-14 |
Family
ID=12473683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3657991A Pending JPH04258503A (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 建設機械駆動用油圧回路における流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04258503A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113833050A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-24 | 徐工集团工程机械股份有限公司 | 一种小型挖掘机电控负载敏感液压系统 |
-
1991
- 1991-02-07 JP JP3657991A patent/JPH04258503A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113833050A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-24 | 徐工集团工程机械股份有限公司 | 一种小型挖掘机电控负载敏感液压系统 |
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