JPH04258504A - 建設機械の油圧駆動装置 - Google Patents

建設機械の油圧駆動装置

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JPH04258504A
JPH04258504A JP3658091A JP3658091A JPH04258504A JP H04258504 A JPH04258504 A JP H04258504A JP 3658091 A JP3658091 A JP 3658091A JP 3658091 A JP3658091 A JP 3658091A JP H04258504 A JPH04258504 A JP H04258504A
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JP
Japan
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flow rate
actuator
valve
unload
pump
Prior art date
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Pending
Application number
JP3658091A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyotaka Nagasawa
長沢 清隆
Keiji Ogawa
小河 恵慈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP3658091A priority Critical patent/JPH04258504A/ja
Publication of JPH04258504A publication Critical patent/JPH04258504A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ショベル等の建設機
械の油圧駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来公知の一般的な油圧駆動装置の回路
例を図8に示す。この油圧駆動装置は、エンジン7と該
エンジン7によって駆動される可変容量油圧ポンプ1と
、この可変容量油圧ポンプ1の押し除け容積すなわち傾
転角を制御するレギュレータ2と、可変容量油圧ポンプ
1からの圧油によって駆動されるアクチュエータ4と、
可変容量油圧ポンプ1からアクチュエータ4に供給され
る圧油を制御する流量制御弁3と、可変容量油圧ポンプ
1のレギュレータ2の駆動およびアクチュエータ4の駆
動を指令する操作レバー6と、レギュレータ2の駆動制
御および流量制御弁3の駆動制御を行う制御装置5が備
えられている。
【0003】この油圧駆動装置は、エンジン7の駆動に
よって可変容量油圧ポンプ1が作動し、操作レバー6の
指令による流量制御弁3の切り換えにより、可変容量油
圧ポンプ1からの圧油がアクチュエータ4に供給される
。レギュレータ2は、操作レバー6の指令によりポンプ
1の吐出量を制御するポジティブコントロールシステム
となっている。
【0004】図8に示した油圧駆動装置における操作レ
バーストロークとポンプ吐出量との関係を図9の(a)
に、また、操作レバーストロークとアクチュエータへの
流量との関係を図9の(b)に示す。
【0005】図10の特性線からも分かるように、操作
レバー6の操作量が或る値以上の通常操作領域において
は、操作レバー6の指令による可変容量油圧ポンプ1か
ら吐出される流量と、流量制御弁3からアクチュエータ
4に供給される流量はほぼ等しく、すぐれた操作性が得
られるが、実際には、可変容量油圧ポンプ1の発熱等に
よる故障を防止するため、ポンプ1は中立時でも最低流
量を吐出しなければならないので、ポンプ1が最低流量
を吐出しアクチュエータ4の要求流量が前記最低流量以
下となる微小ないし境界操作領域においてはインチング
性能が低下するという問題点がある。
【0006】
【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、
通常操作領域においては、操作レバー6の指令による可
変容量油圧ポンプ1から吐出される流量と、流量制御弁
3からアクチュエータ4に供給される流量を等しく保ち
、かつ、ポンプ1が最低流量Qmin を吐出しアクチ
ュエータ4の要求流量が前記最低流量Qmin 以下の
領域でも、すぐれたインチング特性が得られる油圧駆動
装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】エンジン7によって駆動
される可変容量油圧ポンプ1と、この可変容量油圧ポン
プ1の傾転角を制御するレギュレータ2と、可変容量油
圧ポンプ1からの圧油によって駆動されるアクチュエー
タ4と、可変容量油圧ポンプ1からアクチュエータ4に
供給される圧油を制御する流量制御弁3と、前記レギュ
レータ2の駆動およびアクチュエータ4の駆動を指令す
る操作レバー6とを備えた油圧駆動装置において、可変
容量油圧ポンプ1から吐出された圧油のうち所定量をタ
ンクに逃がすアンロード弁8と、流量制御弁3のストロ
ークを制御する電磁弁9a,9bと、アクチュエータ4
の入口圧力を検出する圧力センサ10a,10bとを備
えると共に、入力側に操作レバー6および圧力センサ1
0a,10bが接続され、出力側に電磁弁9a,9bの
駆動部、アンロード弁8の駆動部、レギュレータ2の駆
動部がそれぞれ接続された制御装置12を具備し、該制
御装置12によって操作レバー6の操作ストロークθを
検出し、操作レバー6の中立時においては前記アンロー
ド弁8の開口面積Aq を最大としてポンプ1の吐出量
を全量アンロードさせ、微小ないし境界操作領域におい
ては操作ストロークθの増加に伴って前記開口面積Aq
 を順次縮小させてアンロード流量を漸減し、通常操作
領域に達したとき前記アンロード弁8を閉じるようにし
たことを特徴とするものである。
【0008】
【実施例】図1に本発明の実施例の制御回路を示す。符
号の1〜7は図7に示した従来例と同一であるから説明
を省略する。8は可変容量油圧ポンプ1の吐出側に接続
されたアンロード弁であって、ポンプ1から吐出された
圧油のうち所定量をタンクに逃がすためのものである。 9a,9bは流量制御弁3のストロークを制御する電磁
弁、10a,10bはアクチュエータ4の入口圧力を検
出する圧力センサ、11は流量制御弁3の操作駆動力源
となる操作用油圧ポンプである。
【0009】12は、記憶,演算および論理判断機能を
有し、後述する設定手段,演算手段,判断手段および出
力手段を含む制御装置であって、該制御装置12の入力
側には、操作レバー6および圧力センサ10a,10b
が接続され、出力側には、電磁弁9a,9bの駆動部、
アンロード弁8の駆動部、レギュレータ2の駆動部がそ
れぞれ接続されている。
【0010】前記制御装置12の設定手段としては、「
操作レバーストロークθと流量制御弁の要求流量θL 
との関係」(図2)、「レギュレータへの電気信号EP
 とポンプの吐出量Qとの関係」(図3)、「操作レバ
ーストロークθと電磁弁への電気信号EC との関係」
(図4)、および「アンロード弁の開口面積Aq とア
ンロード弁への電気信号Eq との関係」(図5)を含
んでいる。
【0011】同じく演算手段としては、「可変容量ポン
プの最低流量Qmin と圧力センサからの入口圧力P
L からアンロード弁の開口面積Aq を計算する手段
」、「可変容量ポンプの最低流量Qmin と流量制御
弁の要求流量QL からアンロード流量qを計算する手
段」、および「アンロード流量qからアンロード弁の開
口面積Aq を計算する手段」を含んでいる。
【0012】同じく判断手段は、操作レバーストローク
θの数値を判別する手段を含んでいる。
【0013】また出力手段は、「レギュレータへの電気
信号EP を出力する出力部」、「アンロード弁への電
気信号Eq を出力する出力部」、および「電磁弁への
電気信号EC を出力する出力部」とを含んでいる。
【0014】
【作用】操作レバー6を操作した場合、その操作ストロ
ークθを、■中立領域、■微小操作領域、■境界操作領
域、■通常操作領域に分けて、操作量によってどのよう
に作用するかについて、図2ないし図7を参照しつつ説
明する。
【0015】■  中立領域 θ=θ0 〜θ0+ε未満(図6の領域16)のとき。 ‥‥図7の■■参照。 ポンプ:EP はEP2未満のため、Qmin を吐出
。 アンロード弁:AqmaxよりEq0となる。(全開)
電磁弁:EC =EC0(アクチュエータは動かない)
【0016】■  微小操作領域 θ=θ0+ε〜θ1 未満(図6の領域17)のとき。 ‥‥図7の■■参照。 ポンプ:EP はEP2未満のため、Qmin を吐出
。 アンロード弁:Qmin とPL より計算したAq1
よりEq1となる。         電磁弁:EC =EC0(アクチュエータは動かない)
【0017】■  境界操作領域(インチング領域)θ
=θ1 〜θ2 未満(図6の領域18)のとき。‥‥
図7の■■■参照。 ポンプ:EP はEP2未満のためQmin を吐出。 アンロード弁:(Qmin −QL)とPL より計算
したAq2よりEq2となる。 電磁弁:EC =EC1(アクチュエータはθに対応し
たQL で動く)
【0018】■  通常操作領域 θ=θ2 以上(図6の領域19)のとき。‥‥図7の
■■参照。 ポンプ:EP はEP2以上のためEP に対応したQ
を吐出。 アンロード弁:Aq =0のためEqmaxとなる。(
アンロード弁を閉じる) 電磁弁:EC =EC1(アクチュエータはθに対応し
たQL で動く)
【0019】図6は、以上の説明で得られる特性を操作
レバーストロークθとアクチュエータに流れる流量の関
係を示したもので、図中13はポンプの吐出量、14は
流量制御弁の要求流量、15はアンロード流量を示す特
性線である。
【0020】図6に示す特性線から明らかなように、ポ
ンプは最低流量Qmin を吐出し、流量制御弁の要求
流量がQmin 以下の場合は、Qmin =要求流量
+アンロード流量となるので、アンロード流量を演算し
て制御することにより、アクチュエータの入口圧力(負
荷圧力)の大小に関係なくすぐれたインチング特性が得
られる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、制御装置12によって
操作レバー6の操作ストロークθを検出し、操作レバー
6の中立時においては前記アンロード弁8の開口面積A
q を最大としてポンプ1の吐出量を全量アンロードさ
せ、微小ないし境界操作領域においては操作ストローク
θの増加に伴って前記開口面積Aqを順次縮小させてア
ンロード流量を漸減し、通常操作領域に達したとき前記
アンロード弁8を閉じるようにしたことにより、ポンプ
1が最低流量Qmin を吐出しアクチュエータ4の要
求流量が前記最低流量Qmin 以下の領域でも、すぐ
れたインチング特性が得られる油圧駆動装置を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路図である。
【図2】操作レバーストロークθと流量制御弁の要求流
量QL との関係を示す線図である。
【図3】レギュレータへの電気信号EP とポンプ吐出
量Qとの関係を示す線図である。
【図4】操作レバーストロークθと電磁弁への電気信号
EC との関係を示す線図である。
【図5】アンロード弁の開口面積Aq とアンロード弁
への電気信号Eqとの関係を示す線図である。
【図6】操作レバーストロークθとアクチュエータに流
れる流量の関係を示す線図である。
【図7】演算処理手順を示すフローチャートである。
【図8】従来例の回路図である。
【図9】従来例における操作レバーストロークとポンプ
吐出量との関係(a)およびアクチュエータへの流量の
関係(b)を示す線図である。
【符号の説明】
1  可変容量油圧ポンプ 2  レギュレータ 3  流量制御弁 4  アクチュエータ 5  制御装置(従来例) 6  操作レバー 7  エンジン 8  アンロード弁 9a  電磁弁 9b  電磁弁 10a  圧力センサ 10b  圧力センサ 11  油圧ポンプ 12  制御装置 13  ポンプの吐出量 14  流量制御弁の要求流量 15  アンロード流量 16  中立領域 17  微小操作領域 18  境界操作領域(インチング領域)19  通常
操作領域 θ  操作レバーストローク Aq   アンロード弁の開口面積 EC   電磁弁への電気信号 EP   レギュレータへの電気信号 Eq   アンロード弁への電気信号 Q    ポンプ吐出量 QL   流量制御弁の要求流量

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  エンジン(7) によって駆動される
    可変容量油圧ポンプ(1) と、この可変容量油圧ポン
    プ(1) の傾転角を制御するレギュレータ(2) と
    、可変容量油圧ポンプ(1) からの圧油によって駆動
    されるアクチュエータ(4) と、可変容量油圧ポンプ
    (1) からアクチュエータ(4) に供給される圧油
    を制御する流量制御弁(3) と、前記レギュレータ(
    2) の駆動およびアクチュエータ(4) の駆動を指
    令する操作レバー(6) とを備えた油圧駆動装置にお
    いて、可変容量油圧ポンプ(1) から吐出された圧油
    のうち所定量をタンクに逃がすアンロード弁(8) と
    、流量制御弁(3) のストロークを制御する電磁弁(
    9a,9b) と、アクチュエータ(4) の入口圧力
    を検出する圧力センサ(10a,10b) を備えると
    共に、入力側に操作レバー(6) および圧力センサ(
    10a,10b) が接続され、出力側に電磁弁(9a
    ,9b) の駆動部、アンロード弁(8) の駆動部、
    レギュレータ(2) の駆動部がそれぞれ接続された制
    御装置(12)を具備し、該制御装置(12)によって
    操作レバー(6) の操作ストロークを検出し、操作レ
    バー(6) の中立時においては前記アンロード弁(8
    ) の開口面積を最大としてポンプ(1) の吐出量を
    全量アンロードさせ、微小ないし境界操作領域において
    は操作ストロークの増加に伴って前記開口面積を順次縮
    小させてアンロード流量を漸減し、通常操作領域に達し
    たとき前記アンロード弁(8) を閉じるようにしたこ
    とを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
  2. 【請求項2】  アンロード弁(8) の開口面積は、
    アクチュエータ(4) の入口圧力とポンプ(1) の
    最低流量から算出される請求項1記載の油圧駆動装置。
  3. 【請求項3】  アンロード弁(8) の開口面積は、
    アンロード流量とアクチュエータ(4) の入口圧力か
    ら算出される請求項1記載の油圧駆動装置。
JP3658091A 1991-02-07 1991-02-07 建設機械の油圧駆動装置 Pending JPH04258504A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5564274A (en) * 1995-12-13 1996-10-15 Caterpillar Inc. Cold oil protection circuit for a hydraulic system
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