JPH06117411A - 建設機械の制御回路 - Google Patents

建設機械の制御回路

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JPH06117411A
JPH06117411A JP4288135A JP28813592A JPH06117411A JP H06117411 A JPH06117411 A JP H06117411A JP 4288135 A JP4288135 A JP 4288135A JP 28813592 A JP28813592 A JP 28813592A JP H06117411 A JPH06117411 A JP H06117411A
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Yukio Sako
幸男 佐古
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ネガコン制御回路においてアクチュエータの
負荷圧力によって生ずる操作性の変化を最小限とし、建
設機械の操作性を向上させること。 【構成】 油圧ショベル等建設機械のネガコン制御回路
において、ネガコン圧力を検知する圧力センサ5a,5
a’及びアクチュエータ2,2’の負荷圧力を検知する
圧力センサ2a,2a’を設け、両圧力センサの検出値
によりコントローラ12を介して電磁比例減圧弁13,
13’を制御し、該電磁比例減圧弁13,13’の2次
圧力をシャトル弁14,14’を介して前記絞り弁9,
9’のパイロットラインに接続したこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、パワーショベル等の
建設機械の油圧回路において、ネガティブコントロール
(以下、ネガコンという)と呼ばれる制御回路の改良に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2に従来公知の一般的なネガコン制御
回路を示す。可変容量油圧ポンプ1をネガコン制御する
場合、アクチュエータ2の動きを制御する方向切換弁3
には、中立時にポンプ1からの吐出油を通すセンターバ
イパスと呼ばれる通路があり、該センターバイパス通路
4の最下流に、ネガコン用圧力(以下、ネガコン圧とい
う)と呼ばれる圧力を発生させるためにネガコン絞り5
が設けられている。
【0003】そのネガコン圧を、ネガコン用信号ライン
6を介して、図3に示すような特性を有するレギュレー
タ部7に導くと、操作中立時はポンプ流量が少なく(ス
タンバイ流量)、アクチュエータ2を操作するため方向
切換弁3を操作してポンプ流量の一部がアクチュエータ
2に供給されると、センターバイパス4を通る流量が減
少し、ネガコン絞り5で発生するネガコン圧も減少する
ので、前記図3に示す特性に従いポンプ流量が増加す
る。このようにして、操作時は所要のポンプ流量を得、
中立時にはポンプ流量を減らして省エネを図っている。
【0004】また、図2に示すように、複数の油圧ポン
プ1,1’により複数のアクチュエータ2,2’を駆動
させる場合、アクチュエータ2,2’の作動スピードを
向上させるために、例えば、A側のアクチュエータ2を
駆動する油圧系に対しては、B側油圧系のセンターバイ
パス4’の方向切換弁3’の下流でネガコン絞り5’の
上流に、操作用油圧パイロット弁8の2次圧力Piで作
動する図4に示すような特性を有する絞り弁9’を設
け、該絞り弁9’の上流からチェック弁10を介してA
側方向切換弁3の圧油供給ライン11に通ずるバイパス
通路12を設け、複数の油圧ポンプ1,1’のポンプ流
量を供給できるよう構成している。また、B側のアクチ
ュエータ2’の作動スピードを向上させるためには、同
様にその逆の構成にしている。
【0005】ところで、アクチュエータにポンプ流量が
供給されるまでのポンプ吐出圧力をP、スタンバイ流量
をQ、方向切換弁(又は絞り弁)のセンターバイパス開
口面積をAとすると、PとA及びQとの間には次のよう
な関係がある。 P∝Q2 /A2
【0006】ここで、アクチュエータにポンプ流量を供
給するためには、ポンプ吐出圧を負荷圧力より大きくし
なければならない。つまり、スタンバイ流量Qを一定と
してセンターバイパス開口面積Aは操作量に応じて減少
する(逆比例関係にある)から、ポンプ吐出圧力を負荷
圧力より大きくするには、低負荷圧力時と比較して、高
負荷圧力時は操作量を多くしなければならない。すなわ
ち、操作量に対するアクチュエータの動き出しポイント
は負荷圧力の大小により違いが生ずることになり、操作
感覚に悪影響を及ぼすという問題点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決することを課題とするものであって、ネガコン制御
回路においてアクチュエータの負荷圧力によって生ずる
操作性の変化を最小限とし、建設機械の操作性を向上さ
せることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題解
決の手段を提供するものであって、複数の油圧ポンプ
1,1’により複数のアクチュエータ2,2’を駆動さ
せるために、方向切換弁3,3’のセンターバイパス通
路4,4’の最下流にネガコン絞り5,5’を設け、ネ
ガコン信号ライン6,6’を介してレギュレータ7,
7’を制御するとともに、油圧パイロット弁8,8’の
パイロット圧によって制御される絞り弁9,9’を前記
センターバイパス通路4,4’に挿入した油圧回路にお
いて、ネガコン圧力を検知する圧力センサ5a,5a’
及びアクチュエータ2,2’の負荷圧力を検知する圧力
センサ2a,2a’を設け、両圧力センサの検出値によ
りコントローラ12を介して電磁比例減圧弁13,1
3’を制御し、該電磁比例減圧弁13,13’の2次圧
力をシャトル弁14,14’を介して前記絞り弁9,
9’のパイロットラインに接続したことを特徴とする建
設機械の制御回路を要旨とするものである。
【0009】
【作用】本発明によれば、アクチュエータ2,2’の負
荷圧力を検知する圧力センサ2a,2a’の検出値によ
って、コントローラ12を介して電磁比例減圧弁13,
13’を制御し、該電磁比例減圧弁13,13’の2次
圧力をシャトル弁14,14’を介して前記絞り弁9,
9’のパイロットラインに接続したことにより、負荷圧
力の変化に応じてセンターバイパス通路の開口面積を変
化させることができるから、例えば、負荷圧力PL に対
してポンプ吐出圧力をPL +αとするように、センター
バイパス通路の開口面積を制御し、所要のポンプ吐出圧
力を得ることができるから、方向切換弁3,3’の操作
量に対してアクチュエータ2,2’の動き出しポイント
が負荷圧力の大小により違いが出るという不具合が解消
される。
【0010】また、アクチュエータ2,2’が動き出し
た後、操作量の増加に伴うネガコン圧の減少を圧力セン
サ5a,5a’で感知し、その度合いに応じて電磁比例
減圧弁13,13’を介して絞り弁9,9’の開口面積
を増加させるようにすれば、絞り弁9,9’の影響が減
少するので、その後の操作感覚は従来同様となる。
【0011】
【実施例】図1に本発明の実施例の回路図を示す。前記
図2に示した従来例と同一部分には同一符号を付して説
明を省略し、新規部分について説明すると、図中5a,
5a’はネガコン圧力を検出する圧力センサであって、
その入力側はネガコン絞り5,5’の前段のセンターバ
イパス通路4,4’に接続され、出力側はコントローラ
12に接続されている。
【0012】2a,2a’はアクチュエータ2,2’の
負荷圧力を検出する圧力センサであって、その入力側は
アクチュエータ2,2’の負荷側作動油圧管路に接続さ
れ、出力側はコントローラ12に接続されている。
【0013】12はコントローラであって、その入力側
は、前記圧力センサ5a,5a’及び2a,2a’に接
続され、出力側は、電磁比例減圧弁13,13’に接続
されており、このコントローラ12は、前記両圧力セン
サがらの電気信号をもとに電磁比例減圧弁13,13’
を制御するようになっている。
【0014】電磁比例減圧弁13,13’の1次側はパ
イロット油圧ポンプに接続され、2次側はシャトル弁1
4,14’を介して、前記センターバイパス通路4,
4’に挿入された絞り弁9,9’のパイロット回路に接
続されている。
【0015】この実施例の作用について説明すると、例
えば、図1のA側のアクチュエータ2のシリンダを負荷
Wに抗して伸長させる場合、方向切換弁3,3’の操作
中立状態では、ポンプ2,2’の吐出流量はネガコン制
御により双方共スタンバイ流量QS である。
【0016】ここで圧力センサ2aからコントローラ1
2に入力されるA側の負荷圧力PLに対してポンプ1の
吐出圧力Pを、P=PL +αとなるように (1)式に基づ
いてコントローラ12により電磁比例減圧弁13を介し
て絞り弁9の開口面積Ai を制御すれば、A側のポンプ
1の最低吐出圧力がPL +αとして補償される。 Ai =QS /√(PL +α)‥‥‥(1)
【0017】B側のアクチュエータ2’のシリンダを伸
長させる場合も同様であり、また、A,B両側のアクチ
ュエータ2,2’を同時に作動させる場合には、A,B
両側の電磁比例減圧弁13,13’を同時に作動させて
双方の絞り弁9,9’の開口面積を制御すればよい。
【0018】このように操作中立状態から起動の際、ポ
ンプ1,1’の吐出圧力Pを負荷圧力PL を大きくする
ことができるから、操作量に対するアクチュエータの動
き出しポイントが負荷圧力の大小により違いが出るとい
う不具合が解消される。
【0019】ここで、アクチュエータ2,2’が動き出
した後、操作量の増加に伴うネガコン圧の減少を、圧力
センサ5a,5a’で感知し、その度合いに応じてA側
のみあるいはA,B両側の電磁比例減圧弁13,13’
を介して絞り弁9,9’の開口面積を増加させるように
すれば、絞り弁9,9’の影響が減少するので、その後
の操作感覚は従来同様となる。なお、電磁比例減圧弁1
3,13’の2次圧より油圧パイロット弁8,8’の2
次圧が大きくなれば、絞り弁9,9’の開口面積は後者
により制御されることはいうまでもない。
【0020】
【効果】本発明によれば、ネガコン圧力を検知する圧力
センサ5a,5a’及びアクチュエータ2,2’の負荷
圧力を検知する圧力センサ2a,2a’の検出値により
コントローラ12を介して電磁比例減圧弁13,13’
を制御し、該電磁比例減圧弁13,13’の2次圧力を
シャトル弁14,14’を介して前記絞り弁9,9’の
パイロットラインに接続したことにより、ネガコン圧力
及び負荷圧力の変化に応じてセンターバイパス通路の開
口面積を変化させることができるから、例えば、負荷圧
力PL に対してポンプ吐出圧力をPL +αとするよう
に、センターバイパス通路の開口面積を制御し、所要の
ポンプ吐出圧力を得ることができるから、方向切換弁
3,3’の操作量に対してアクチュエータ2,2’の動
き出しポイントが負荷圧力の大小により違いが出るとい
う不具合が解消され、ネガコン制御回路においてアクチ
ュエータの負荷圧力によって生ずる操作性の変化を最小
限とし、建設機械の操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る油圧回路図
【図2】従来例の回路図
【図3】ネガコン圧力とポンプ吐出量との関係を示す特
性図
【図4】パイロット弁2次圧力と絞り弁開口面積の関係
【符号の説明】
1,1’ 可変容量形ポンプ 2,2’ アクチュエータ 2a,2a’ 圧力センサ 3,3’ 方向切換弁 4,4’ センターバイパス通路 5,5’ ネガコン絞り 5a,5a’ 圧力センサ 6,6’ ネガコン信号ライン 7,7’ レギュレータ 8,8’ 油圧パイロット弁 9,9’ 絞り弁 10,10’チェック弁 11,11’圧油供給ライン 12 コントローラ 13,13’ 電磁比例減圧弁 14,14’シャトル弁

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の油圧ポンプ(1.1')により複数のア
    クチュエータ(2,2')を駆動させるために、方向切換弁
    (3,3')のセンターバイパス通路(4,4')の最下流にネガコ
    ン絞り(5,5')を設け、ネガコン信号ライン(6,6')を介し
    てレギュレータ(7,7')を制御するとともに、油圧パイロ
    ット弁(8,8')のパイロット圧によって制御される絞り弁
    (9,9')を前記センターバイパス通路(4,4')に挿入した油
    圧回路において、アクチュエータ(2,2')の負荷圧力を検
    知する圧力センサ(2a,2a')を設け、該圧力センサ(2a,2
    a')の検出値によってコントローラ(12)を介して電磁比
    例減圧弁(13,13')を制御し、該電磁比例減圧弁(13,13')
    の2次圧力をシャトル弁(14,14')を介して前記絞り弁
    (9,9')のパイロットラインに接続したことを特徴とする
    建設機械の制御回路。
  2. 【請求項2】 複数の油圧ポンプ(1.1')により複数のア
    クチュエータ(2,2')を駆動させるために、方向切換弁
    (3,3')のセンターバイパス通路(4,4')の最下流にネガコ
    ン絞り(5,5')を設け、ネガコン信号ライン(6,6')を介し
    てレギュレータ(7,7')を制御するとともに、油圧パイロ
    ット弁(8,8')のパイロット圧によって制御される絞り弁
    (9,9')を前記センターバイパス通路(4,4')に挿入した油
    圧回路において、ネガコン圧力を検知する圧力センサ(5
    a,5a')及びアクチュエータ(2,2')の負荷圧力を検知する
    圧力センサ(2a,2a')を設け、両圧力センサ(2a,2a' およ
    び5a,5a') の検出値によってコントローラ(12)を介して
    電磁比例減圧弁(13,13')を制御し、該電磁比例減圧弁(1
    3,13')の2次圧力をシャトル弁(14,14')を介して前記絞
    り弁(9,9')のパイロットラインに接続したことを特徴と
    する建設機械の制御回路。
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