JPH07139511A - 油圧回路の自動順次昇圧システム - Google Patents
油圧回路の自動順次昇圧システムInfo
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- JPH07139511A JPH07139511A JP5307254A JP30725493A JPH07139511A JP H07139511 A JPH07139511 A JP H07139511A JP 5307254 A JP5307254 A JP 5307254A JP 30725493 A JP30725493 A JP 30725493A JP H07139511 A JPH07139511 A JP H07139511A
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- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
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- E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
- E02F9/2232—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
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- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
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- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
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- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
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- Mining & Mineral Resources (AREA)
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- Fluid Mechanics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
過負荷が作用したとき、先ず二段安全弁の第一設定圧で
リリーフさせ、所定時間後に油圧ポンプの吐出量を減少
させてから第一設定圧より高圧の第二設定圧でリリーフ
させるようにして、リリーフ時のピーク圧を減少して油
圧機器の耐久性を向上させる。 【構成】 コントローラは吐出圧検出器から第一設定圧
信号を入力してから所定時間後に、油圧ポンプの吐出量
が減少した時点で設定圧切換器に第一設定圧より高い第
二設定圧信号を出力して、安全弁の設定圧を順次昇圧さ
せるように制御する。
リリーフさせ、所定時間後に油圧ポンプの吐出量を減少
させてから第一設定圧より高圧の第二設定圧でリリーフ
させるようにして、リリーフ時のピーク圧を減少して油
圧機器の耐久性を向上させる。 【構成】 コントローラは吐出圧検出器から第一設定圧
信号を入力してから所定時間後に、油圧ポンプの吐出量
が減少した時点で設定圧切換器に第一設定圧より高い第
二設定圧信号を出力して、安全弁の設定圧を順次昇圧さ
せるように制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は作業中にアクチュエータ
に過負荷が作用したとき、先ず安全弁を第一設定圧でリ
リーフさせ、所定時間後に第一設定圧より高い第二設定
圧でリリーフさせて、リリーフ時のピーク圧を減少させ
るようにした油圧回路の自動順次昇圧システムに関し、
特に、作業中にアクチュエータに過負荷が作用したと
き、先ず安全弁を第一設定圧でリリーフさせ、所定時間
後に油圧ポンプの吐出量を減少させてから第一設定圧よ
り高い第二設定圧でリリーフさせるようにして、油圧エ
ネルギーを減少させてからリリーフさせることにより、
リリーフ時のピーク圧を減少して油圧機器の耐久性を向
上させるようにした油圧回路の自動順次昇圧システムに
関する。
に過負荷が作用したとき、先ず安全弁を第一設定圧でリ
リーフさせ、所定時間後に第一設定圧より高い第二設定
圧でリリーフさせて、リリーフ時のピーク圧を減少させ
るようにした油圧回路の自動順次昇圧システムに関し、
特に、作業中にアクチュエータに過負荷が作用したと
き、先ず安全弁を第一設定圧でリリーフさせ、所定時間
後に油圧ポンプの吐出量を減少させてから第一設定圧よ
り高い第二設定圧でリリーフさせるようにして、油圧エ
ネルギーを減少させてからリリーフさせることにより、
リリーフ時のピーク圧を減少して油圧機器の耐久性を向
上させるようにした油圧回路の自動順次昇圧システムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】図５〜図９は従来の技術を示す図で、図
５は従来の技術（特願平４−４０５１９）における油圧
ショベルの制御回路を示す図、図６は図５の制御回路に
おける油圧ポンプの吐出圧と容量との関係を示す図、図
７は図５の制御回路における油圧ポンプの吐出圧と吐出
流量の関係を示す図、図８は図５の制御回路における急
負荷作用時の油圧ポンプの吐出圧とポンプ容量との関係
を示す図、図９は図８における油圧ポンプの吐出圧の経
時変化を示す図である。
５は従来の技術（特願平４−４０５１９）における油圧
ショベルの制御回路を示す図、図６は図５の制御回路に
おける油圧ポンプの吐出圧と容量との関係を示す図、図
７は図５の制御回路における油圧ポンプの吐出圧と吐出
流量の関係を示す図、図８は図５の制御回路における急
負荷作用時の油圧ポンプの吐出圧とポンプ容量との関係
を示す図、図９は図８における油圧ポンプの吐出圧の経
時変化を示す図である。
【０００３】次に、図５における制御回路ついて説明す
る。１はエンジン、２はエンジン１により駆動される可
変容量型油圧ポンプ、３はアクチュエータの一つである
ブームシリンダ、４はブームシリンダ３を制御するため
の操作弁、５は油圧ポンプ２の吐出圧の最高値を規定す
る二段安全弁、５ａは二段安全弁５の圧力設定用シリン
ダ、６はエンジン１により駆動される制御圧ポンプ、７
は制御圧ポンプ６の吐出圧を一定に保持するためのリリ
ーフ弁である。また、８はサーボ弁８ａとサーボシリン
ダ８ｂよりなる油圧ポンプ容量制御装置、９は二段安全
弁５が作動する前に油圧ポンプ２の吐出圧の最高値を規
定するカットオフ弁、１０は油圧ポンプ２の吸収トルク
制御弁、１０ａはその入力信号に応じて吸収トルク制御
弁１０の吸収トルクを変更するソレノイド、１１は掘削
力アップ用押しボタン、１２は電源、１３，１４はソレ
ノイド式開閉弁、１５はタンクである。
る。１はエンジン、２はエンジン１により駆動される可
変容量型油圧ポンプ、３はアクチュエータの一つである
ブームシリンダ、４はブームシリンダ３を制御するため
の操作弁、５は油圧ポンプ２の吐出圧の最高値を規定す
る二段安全弁、５ａは二段安全弁５の圧力設定用シリン
ダ、６はエンジン１により駆動される制御圧ポンプ、７
は制御圧ポンプ６の吐出圧を一定に保持するためのリリ
ーフ弁である。また、８はサーボ弁８ａとサーボシリン
ダ８ｂよりなる油圧ポンプ容量制御装置、９は二段安全
弁５が作動する前に油圧ポンプ２の吐出圧の最高値を規
定するカットオフ弁、１０は油圧ポンプ２の吸収トルク
制御弁、１０ａはその入力信号に応じて吸収トルク制御
弁１０の吸収トルクを変更するソレノイド、１１は掘削
力アップ用押しボタン、１２は電源、１３，１４はソレ
ノイド式開閉弁、１５はタンクである。
【０００４】前記従来の技術において緩慢な負荷が作用
するときの作業について図６、および図７により説明す
る。油圧ショベルが規定の掘削力により通常の掘削作業
をする場合には、電源１２の電圧がソレノイド式開閉弁
１３，１４のソレノイドに印加されないため、ソレノイ
ド式開閉弁１３，１４はそれぞれのｂ位置に操作され
る。従って、制御圧ポンプ６のリリーフ弁７により一定
に保持された制御元圧ＰC は、二段安全弁５およびカッ
トオフ弁９それぞれの圧力設定用シリンダ５ａ，９ｂに
供給されないため、二段安全弁５はＰ1 （例えば３２５
ｋｇ／ｃｍ2 ）に設定されると共に、カットオフ弁９は
Ｐ1 より低いカットオフ圧でｂ位置に切り換わり油圧ポ
ンプの吐出圧がカットオフされる。
するときの作業について図６、および図７により説明す
る。油圧ショベルが規定の掘削力により通常の掘削作業
をする場合には、電源１２の電圧がソレノイド式開閉弁
１３，１４のソレノイドに印加されないため、ソレノイ
ド式開閉弁１３，１４はそれぞれのｂ位置に操作され
る。従って、制御圧ポンプ６のリリーフ弁７により一定
に保持された制御元圧ＰC は、二段安全弁５およびカッ
トオフ弁９それぞれの圧力設定用シリンダ５ａ，９ｂに
供給されないため、二段安全弁５はＰ1 （例えば３２５
ｋｇ／ｃｍ2 ）に設定されると共に、カットオフ弁９は
Ｐ1 より低いカットオフ圧でｂ位置に切り換わり油圧ポ
ンプの吐出圧がカットオフされる。
【０００５】また、前記制御圧ポンプ６の一定に保持さ
れた制御元圧ＰC は吸収トルク制御弁１０により、油圧
ポンプ２の吐出圧Ｐと、ソレノイド１０ａに出力される
コントローラ１６内の図示しない吸収トルク設定器から
の設定信号とにより、図６に示すように油圧ポンプ２の
吸収トルクＴ1 （Ｐをポンプの吐出圧、Ｖを油圧ポンプ
の固有容積、Ｔを油圧ポンプの吸収トルク、ｋを比例定
数とすると、Ｔ＝ｋＰＶ）が一定となるように減圧し
て、カットオフ弁９を介して油圧ポンプ２の容量制御装
置８のサーボ弁８ａのパイロットシリンダに作用され
る。従って、このパイロットシリンダに作用するパイロ
ット圧に応じてサーボ弁８ａが操作され、このサーボ弁
８ａの操作量に応じて減圧される制御圧ポンプ６の制御
元圧ＰC をサーボシリンダ８ｂに供給して油圧ポンプ２
の容量が制御される。
れた制御元圧ＰC は吸収トルク制御弁１０により、油圧
ポンプ２の吐出圧Ｐと、ソレノイド１０ａに出力される
コントローラ１６内の図示しない吸収トルク設定器から
の設定信号とにより、図６に示すように油圧ポンプ２の
吸収トルクＴ1 （Ｐをポンプの吐出圧、Ｖを油圧ポンプ
の固有容積、Ｔを油圧ポンプの吸収トルク、ｋを比例定
数とすると、Ｔ＝ｋＰＶ）が一定となるように減圧し
て、カットオフ弁９を介して油圧ポンプ２の容量制御装
置８のサーボ弁８ａのパイロットシリンダに作用され
る。従って、このパイロットシリンダに作用するパイロ
ット圧に応じてサーボ弁８ａが操作され、このサーボ弁
８ａの操作量に応じて減圧される制御圧ポンプ６の制御
元圧ＰC をサーボシリンダ８ｂに供給して油圧ポンプ２
の容量が制御される。
【０００６】また、カットオフ弁９はこのカットオフ弁
９の下流圧と油圧ポンプ２の吐出圧との和に応じて、吸
収トルク制御弁１０の出力圧を減圧して油圧ポンプ２の
容量制御装置８のサーボ弁８ａのパイロットシリンダに
供給する。従って、図６に示されるポンプ吐出圧Ｐ−ポ
ンプ容量Ｖ曲線上でポンプ吐出圧Ｐが上昇すると、油圧
ポンプの吸収トルクＴ1 曲線に沿って制御され、油圧ポ
ンプの吐出圧Ｐが二段安全弁５の設定圧Ｐ1 より少し低
いカットオフ圧に達すると、カットオフ弁９はｂ位置に
切り換わり吐出圧Ｐのカットオフが作用して二段安全弁
５が設定圧Ｐ1 まで上昇した状態で油圧ショベル作業が
行われる。
９の下流圧と油圧ポンプ２の吐出圧との和に応じて、吸
収トルク制御弁１０の出力圧を減圧して油圧ポンプ２の
容量制御装置８のサーボ弁８ａのパイロットシリンダに
供給する。従って、図６に示されるポンプ吐出圧Ｐ−ポ
ンプ容量Ｖ曲線上でポンプ吐出圧Ｐが上昇すると、油圧
ポンプの吸収トルクＴ1 曲線に沿って制御され、油圧ポ
ンプの吐出圧Ｐが二段安全弁５の設定圧Ｐ1 より少し低
いカットオフ圧に達すると、カットオフ弁９はｂ位置に
切り換わり吐出圧Ｐのカットオフが作用して二段安全弁
５が設定圧Ｐ1 まで上昇した状態で油圧ショベル作業が
行われる。
【０００７】また、前記油圧ポンプ２の吸収トルクＴ＝
ｋＰＶ＝一定の関係式において、両辺にエンジン回転数
Ｎを乗じると、ＴＮ＝ｋＰＶＮ＝一定なる関係式が得ら
れるが、ＴＮ＝ＨＰは油圧ポンプの吸収馬力、ＶＮ＝Ｑ
は油圧ポンプの吐出流量であるため、Ｋを定数とすると
ＨＰ＝ＫＰ・Ｑ＝一定なる関係式が得られる。即ち、Ｐ
・Ｑ＝一定となり、ＰとＱの関係も図６の油圧ポンプの
吸収トルクＴ1 と同様に図７にＨＰ1 で示すような双曲
線となる。
ｋＰＶ＝一定の関係式において、両辺にエンジン回転数
Ｎを乗じると、ＴＮ＝ｋＰＶＮ＝一定なる関係式が得ら
れるが、ＴＮ＝ＨＰは油圧ポンプの吸収馬力、ＶＮ＝Ｑ
は油圧ポンプの吐出流量であるため、Ｋを定数とすると
ＨＰ＝ＫＰ・Ｑ＝一定なる関係式が得られる。即ち、Ｐ
・Ｑ＝一定となり、ＰとＱの関係も図６の油圧ポンプの
吸収トルクＴ1 と同様に図７にＨＰ1 で示すような双曲
線となる。
【０００８】次に、油圧ショベルによる掘削作業中にオ
ペレータが掘削力をアップしたいときには、図５におけ
る押しボタン１１を押すと、この押しボタン１１を押し
ている間、電源１２の電圧が設定圧切換器１３、カット
オフ切換器１４のソレノイドに印加されるため、ソレノ
イド式開閉弁１３，１４はそれぞれのａ位置に操作され
る。従って、制御圧ポンプ６のリリーフ弁７により一定
に保持された制御元圧ＰC を、二段安全弁５およびカッ
トオフ弁９それぞれの圧力設定用シリンダ５ａ，９ｂに
供給するため、二段安全弁５の設定圧は、Ｐ1 （例えば
３２５ｋｇ／ｃｍ2 ）からＰ2 （例えば３５０ｋｇ／ｃ
ｍ2 ）に上昇すると共に、カットオフ弁９はばね９ｃを
介してａ位置に切り換わりカットオフ機能が解除され
る。
ペレータが掘削力をアップしたいときには、図５におけ
る押しボタン１１を押すと、この押しボタン１１を押し
ている間、電源１２の電圧が設定圧切換器１３、カット
オフ切換器１４のソレノイドに印加されるため、ソレノ
イド式開閉弁１３，１４はそれぞれのａ位置に操作され
る。従って、制御圧ポンプ６のリリーフ弁７により一定
に保持された制御元圧ＰC を、二段安全弁５およびカッ
トオフ弁９それぞれの圧力設定用シリンダ５ａ，９ｂに
供給するため、二段安全弁５の設定圧は、Ｐ1 （例えば
３２５ｋｇ／ｃｍ2 ）からＰ2 （例えば３５０ｋｇ／ｃ
ｍ2 ）に上昇すると共に、カットオフ弁９はばね９ｃを
介してａ位置に切り換わりカットオフ機能が解除され
る。
【０００９】また、前記制御圧ポンプ６の一定に保持さ
れた制御元圧ＰC は吸収トルク制御弁１０により、油圧
ポンプ２の吐出圧Ｐと、ソレノイド１０ａに出力される
コントローラ１６内の図示しない吸収トルク設定器から
の設定信号とにより、図６に示すような油圧ポンプ２の
吸収トルクＴ2 が一定となるように減圧して、カットオ
フ弁９を介して油圧ポンプ２の容量制御装置８のサーボ
弁８ａのパイロットシリンダに作用するため、このパイ
ロットシリンダに作用するパイロット圧に応じてサーボ
弁８ａが操作され、このサーボ弁８ａの操作量に応じて
減圧される制御圧ポンプ６の制御元圧ＰC をサーボシリ
ンダ８ｂに供給して油圧ポンプ２の容量が制御される。
れた制御元圧ＰC は吸収トルク制御弁１０により、油圧
ポンプ２の吐出圧Ｐと、ソレノイド１０ａに出力される
コントローラ１６内の図示しない吸収トルク設定器から
の設定信号とにより、図６に示すような油圧ポンプ２の
吸収トルクＴ2 が一定となるように減圧して、カットオ
フ弁９を介して油圧ポンプ２の容量制御装置８のサーボ
弁８ａのパイロットシリンダに作用するため、このパイ
ロットシリンダに作用するパイロット圧に応じてサーボ
弁８ａが操作され、このサーボ弁８ａの操作量に応じて
減圧される制御圧ポンプ６の制御元圧ＰC をサーボシリ
ンダ８ｂに供給して油圧ポンプ２の容量が制御される。
【００１０】このように、オペレータが掘削力をアップ
するために押しボタン１１を押すことによってカットオ
フ弁９がａ位置に切り換わると、カットオフ弁９のカッ
トオフ機能が解除されると共に、二段安全弁５の設定圧
はＰ1 からＰ2 まで上昇するため、図６に示されるポン
プ吐出圧Ｐ−ポンプ容量Ｖ曲線上で設定圧Ｐ2 まで油圧
ポンプの吸収トルクＴ2 （＝ｋＰＶ）が一定となるよう
に制御される。また、油圧ポンプの吐出圧Ｐと吐出流量
Ｑの関係も図６の油圧ポンプの吸収トルクＴ2 と同様に
図７にＨＰ2 で示すような双曲線となる。従って、押し
ボタン１１を押している間は、図６における斜線部の面
積に比例するトルク、あるいは図７における斜線部の面
積に比例する馬力が増加するため、例えば掘削作業にお
いては押しボタン１１を押せば油圧ポンプの吐出量Ｑ
（作業機速度）の全範囲における吐出圧Ｐ（掘削力）を
上昇させて作業能率の向上を図ることができる。
するために押しボタン１１を押すことによってカットオ
フ弁９がａ位置に切り換わると、カットオフ弁９のカッ
トオフ機能が解除されると共に、二段安全弁５の設定圧
はＰ1 からＰ2 まで上昇するため、図６に示されるポン
プ吐出圧Ｐ−ポンプ容量Ｖ曲線上で設定圧Ｐ2 まで油圧
ポンプの吸収トルクＴ2 （＝ｋＰＶ）が一定となるよう
に制御される。また、油圧ポンプの吐出圧Ｐと吐出流量
Ｑの関係も図６の油圧ポンプの吸収トルクＴ2 と同様に
図７にＨＰ2 で示すような双曲線となる。従って、押し
ボタン１１を押している間は、図６における斜線部の面
積に比例するトルク、あるいは図７における斜線部の面
積に比例する馬力が増加するため、例えば掘削作業にお
いては押しボタン１１を押せば油圧ポンプの吐出量Ｑ
（作業機速度）の全範囲における吐出圧Ｐ（掘削力）を
上昇させて作業能率の向上を図ることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術においては、図７における斜線部分内の馬力が
使用可能となり、作業機速度全域において作業機力をア
ップできるため、作業効率を向上せることができる一
方、安全弁の設定圧がＰ1 からＰ2 に切り換えられるた
め、油圧ポンプの吐出量Ｑが大きい（掘削速度が早い）
範囲における作業において急負荷が作用して設定圧Ｐ2
でリリーフするとき、大きなピーク圧が発生して油圧機
器の寿命を低下させると共に、騒音も大きくなりオペレ
ータの作業環境を悪化させる問題があった。このことを
図８について説明するとポンプ容量Ｖが最大のＱ−Ａ間
で作業しているとき、油圧ショベルのバケットが大きな
石に衝突して急激な過負荷が作用すると、油圧ポンプ容
量Ｖは吸収トルクカーブＴ2 上を経てＡ点からＮ点に移
動するのではなく、油圧ポンプ容量ＶはＱ点の最大容量
のままで圧力はＡ点からＰ2 のＬ点まで上昇し、二段安
全弁５でリリーフしながらピーク圧Ｍ点まで上昇した後
にＮ点まで移動するようになる。即ち、油圧ポンプ２が
最大容量で、かつ最大吐出圧の状態（最大エネルギー状
態）でリリーフするため、ピーク圧Ｐ3 も大きくなり前
記のような問題が発生していた。なお、図９は図８にお
ける油圧ポンプ２の吐出圧Ｐがピーク圧Ｐ3 （Ｍ点）ま
で上昇した後にＮ点まで移動する間の経時変化を示す図
である。
来の技術においては、図７における斜線部分内の馬力が
使用可能となり、作業機速度全域において作業機力をア
ップできるため、作業効率を向上せることができる一
方、安全弁の設定圧がＰ1 からＰ2 に切り換えられるた
め、油圧ポンプの吐出量Ｑが大きい（掘削速度が早い）
範囲における作業において急負荷が作用して設定圧Ｐ2
でリリーフするとき、大きなピーク圧が発生して油圧機
器の寿命を低下させると共に、騒音も大きくなりオペレ
ータの作業環境を悪化させる問題があった。このことを
図８について説明するとポンプ容量Ｖが最大のＱ−Ａ間
で作業しているとき、油圧ショベルのバケットが大きな
石に衝突して急激な過負荷が作用すると、油圧ポンプ容
量Ｖは吸収トルクカーブＴ2 上を経てＡ点からＮ点に移
動するのではなく、油圧ポンプ容量ＶはＱ点の最大容量
のままで圧力はＡ点からＰ2 のＬ点まで上昇し、二段安
全弁５でリリーフしながらピーク圧Ｍ点まで上昇した後
にＮ点まで移動するようになる。即ち、油圧ポンプ２が
最大容量で、かつ最大吐出圧の状態（最大エネルギー状
態）でリリーフするため、ピーク圧Ｐ3 も大きくなり前
記のような問題が発生していた。なお、図９は図８にお
ける油圧ポンプ２の吐出圧Ｐがピーク圧Ｐ3 （Ｍ点）ま
で上昇した後にＮ点まで移動する間の経時変化を示す図
である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は前記従来の技術
における課題を解決するためになされたもので、油圧回
路の最高圧を複数段に設定する安全弁と、この安全弁が
所定の設定圧において連続してリリーフした時間を検出
するリリーフ作動時間検出器と、このリリーフ作動時間
検出器が低圧側の設定圧で所定時間リリーフしたことを
検出した後、順次高圧側の設定圧に切換える設定圧切換
手段とより構成し、特に、アクチュエータを駆動するた
めの可変容量型油圧ポンプと、この油圧ポンプの容量制
御装置と、この容量制御装置の制御圧源と、前記油圧ポ
ンプの吐出圧検出器と、この吐出圧検出器により検出さ
れる油圧ポンプの吐出圧に対して油圧ポンプの容量が一
義的に決まる単調減少関数となるように、前記制御圧源
の元圧を減圧して前記容量制御装置に供給する吸収トル
ク制御弁と、前記油圧ポンプの最高圧を二段階に設定す
る二段安全弁と、この二段安全弁の設定圧切換器と、こ
の設定圧切換器に供給する切換信号を制御するコントロ
ーラとよりなる油圧回路の制御装置において、前記コン
トローラは吐出圧検出器から第一設定圧信号を入力して
から所定時間後に、設定圧切換器に第一設定圧より高い
第二設定圧設定信号を出力するように構成した。前記単
調減少関数は油圧ポンプの容量と油圧ポンプの吐出圧と
の積が一定である関係でもよい。
における課題を解決するためになされたもので、油圧回
路の最高圧を複数段に設定する安全弁と、この安全弁が
所定の設定圧において連続してリリーフした時間を検出
するリリーフ作動時間検出器と、このリリーフ作動時間
検出器が低圧側の設定圧で所定時間リリーフしたことを
検出した後、順次高圧側の設定圧に切換える設定圧切換
手段とより構成し、特に、アクチュエータを駆動するた
めの可変容量型油圧ポンプと、この油圧ポンプの容量制
御装置と、この容量制御装置の制御圧源と、前記油圧ポ
ンプの吐出圧検出器と、この吐出圧検出器により検出さ
れる油圧ポンプの吐出圧に対して油圧ポンプの容量が一
義的に決まる単調減少関数となるように、前記制御圧源
の元圧を減圧して前記容量制御装置に供給する吸収トル
ク制御弁と、前記油圧ポンプの最高圧を二段階に設定す
る二段安全弁と、この二段安全弁の設定圧切換器と、こ
の設定圧切換器に供給する切換信号を制御するコントロ
ーラとよりなる油圧回路の制御装置において、前記コン
トローラは吐出圧検出器から第一設定圧信号を入力して
から所定時間後に、設定圧切換器に第一設定圧より高い
第二設定圧設定信号を出力するように構成した。前記単
調減少関数は油圧ポンプの容量と油圧ポンプの吐出圧と
の積が一定である関係でもよい。
【００１３】また、アクチュエータを駆動するための可
変容量型油圧ポンプと、この油圧ポンプの容量制御装置
と、この容量制御装置の制御圧源と、前記油圧ポンプの
吐出圧検出器と、所定の吸収トルク信号においては、こ
の吐出圧検出器により検出される油圧ポンプの吐出圧に
対して油圧ポンプの容量が一義的に決まる第一の吸収ト
ルク曲線が単調減少関数となり、前記所定の吸収トルク
信号を切り換えることにより油圧ポンプの同一吐出圧に
対して前記第一の吸収トルク曲線における容量より所定
量小さい容量で、一義的に決まる第二の吸収トルク曲線
が単調減少関数となるように、前記制御圧源の元圧を減
圧して前記容量制御装置に供給する吸収トルク制御弁
と、前記油圧ポンプの最高設定圧を二段階に設定する二
段安全弁と、この二段安全弁の設定圧切換器と、前記吸
収トルク制御弁のソレノイドと二段安全弁の設定圧切換
器とに供給する切換信号を制御するコントローラとより
なる油圧回路の制御装置において、前記コントローラは
吐出圧検出器から第一最高設定圧以下の圧力信号を入力
したとき、前記第一の吸収トルク曲線を描く規定吸収ト
ルク信号を、第二の吸収トルク曲線を描く減少吸収トル
ク信号へ切り換えると共に、第一設定圧の圧力信号を入
力したとき、所定時間後にこのコントローラから設定圧
切換器に第一設定圧より高い第二設定圧設定信号を出力
するように構成した。前記二つの各単調減少関数は油圧
ポンプの容量と油圧ポンプの吐出圧との積が一定である
関係でもよい。
変容量型油圧ポンプと、この油圧ポンプの容量制御装置
と、この容量制御装置の制御圧源と、前記油圧ポンプの
吐出圧検出器と、所定の吸収トルク信号においては、こ
の吐出圧検出器により検出される油圧ポンプの吐出圧に
対して油圧ポンプの容量が一義的に決まる第一の吸収ト
ルク曲線が単調減少関数となり、前記所定の吸収トルク
信号を切り換えることにより油圧ポンプの同一吐出圧に
対して前記第一の吸収トルク曲線における容量より所定
量小さい容量で、一義的に決まる第二の吸収トルク曲線
が単調減少関数となるように、前記制御圧源の元圧を減
圧して前記容量制御装置に供給する吸収トルク制御弁
と、前記油圧ポンプの最高設定圧を二段階に設定する二
段安全弁と、この二段安全弁の設定圧切換器と、前記吸
収トルク制御弁のソレノイドと二段安全弁の設定圧切換
器とに供給する切換信号を制御するコントローラとより
なる油圧回路の制御装置において、前記コントローラは
吐出圧検出器から第一最高設定圧以下の圧力信号を入力
したとき、前記第一の吸収トルク曲線を描く規定吸収ト
ルク信号を、第二の吸収トルク曲線を描く減少吸収トル
ク信号へ切り換えると共に、第一設定圧の圧力信号を入
力したとき、所定時間後にこのコントローラから設定圧
切換器に第一設定圧より高い第二設定圧設定信号を出力
するように構成した。前記二つの各単調減少関数は油圧
ポンプの容量と油圧ポンプの吐出圧との積が一定である
関係でもよい。
【００１４】前記減少吸収トルク信号を解除して規定吸
収トルク信号に復帰させるための解除スイッチと、この
解除スイッチからの解除信号を前記コントローラが入力
している間、このコントローラから前記吸収トルク制御
弁のソレノイドに、減少吸収トルク信号を解除して規定
吸収トルク信号を出力するように構成してもよい。
収トルク信号に復帰させるための解除スイッチと、この
解除スイッチからの解除信号を前記コントローラが入力
している間、このコントローラから前記吸収トルク制御
弁のソレノイドに、減少吸収トルク信号を解除して規定
吸収トルク信号を出力するように構成してもよい。
【００１５】前記吐出圧検出器により検出される油圧ポ
ンプの吐出圧に対して、油圧ポンプの吐出流量が一義的
に決まる馬力曲線が単調減少関数となるように、また、
前記油圧ポンプの吸収トルク制御弁のソレノイドに供給
する所定の吸収トルク信号においては、前記油圧ポンプ
の吐出圧に対して、吐出流量が一義的に決まる第一の馬
力曲線が単調減少関数となり、前記所定の吸収トルク信
号を切り換えることにより油圧ポンプの同一吐出圧に対
して前記第一の馬力曲線における吐出流量より所定量小
さい吐出流量で、一義的に決まる第二の馬力曲線が単調
減少関数となるように構成してもよい。
ンプの吐出圧に対して、油圧ポンプの吐出流量が一義的
に決まる馬力曲線が単調減少関数となるように、また、
前記油圧ポンプの吸収トルク制御弁のソレノイドに供給
する所定の吸収トルク信号においては、前記油圧ポンプ
の吐出圧に対して、吐出流量が一義的に決まる第一の馬
力曲線が単調減少関数となり、前記所定の吸収トルク信
号を切り換えることにより油圧ポンプの同一吐出圧に対
して前記第一の馬力曲線における吐出流量より所定量小
さい吐出流量で、一義的に決まる第二の馬力曲線が単調
減少関数となるように構成してもよい。
【００１６】
【作用】次に前記構成の作用について説明する。作業中
にアクチュエータに過負荷が作用すると、先ず安全弁は
低圧側の第一設定圧でリリーフした後、所定時間後にこ
の第一設定圧より高い第二設定圧でリリーフする。設定
圧が三段以上のときには順次高圧側の設定圧でリリーフ
するため、一度に最高設定圧でリリーフするときに比べ
て、リリーフ時のピーク圧を大幅に減少させることがで
きる。特に、コントローラが油圧ポンプの吐出圧検出器
から第一設定圧信号を入力してから所定時間後に、この
第一設定圧より高い第二設定圧信号を設定圧切換器に出
力して、二段安全弁の設定圧を昇圧するようにしたの
で、作業中にアクチュエータに過負荷が作用した場合
に、二段安全弁が低い方の第一設定圧で所定時間リリー
フしている間に、油圧ポンプの容量は吐出圧に対して単
調減少関数となるように、制御圧源の元圧を減圧して容
量制御装置に供給する吸収トルク制御弁により制御され
ているため、油圧ポンプは前記所定時間内に単調減少関
数における第一設定圧に対応する容量まで減少する。従
って、油圧ポンプに急激な過負荷が作用することによ
り、油圧ポンプが作業中の大きい容量のままで瞬間的に
第一設定圧まで上昇してリリーフを開始しても第一設定
圧は第二設定圧よりも低圧であるため、リリーフする油
圧エネルギーが減少しているため、ピーク圧を小さく抑
えることができる。また、第一設定圧まで上昇してリリ
ーフを開始してから所定時間後に、第一設定圧からそれ
より高圧の第二設定圧までリリーフ設定圧を上昇させて
も、油圧ポンプの容量が減少しているためリリーフする
油圧エネルギーが減少していると共に、昇圧の時間的な
変化率が小さいため、二段安全弁が第二設定圧に昇圧さ
れたときのピーク圧を減少させることができる。
にアクチュエータに過負荷が作用すると、先ず安全弁は
低圧側の第一設定圧でリリーフした後、所定時間後にこ
の第一設定圧より高い第二設定圧でリリーフする。設定
圧が三段以上のときには順次高圧側の設定圧でリリーフ
するため、一度に最高設定圧でリリーフするときに比べ
て、リリーフ時のピーク圧を大幅に減少させることがで
きる。特に、コントローラが油圧ポンプの吐出圧検出器
から第一設定圧信号を入力してから所定時間後に、この
第一設定圧より高い第二設定圧信号を設定圧切換器に出
力して、二段安全弁の設定圧を昇圧するようにしたの
で、作業中にアクチュエータに過負荷が作用した場合
に、二段安全弁が低い方の第一設定圧で所定時間リリー
フしている間に、油圧ポンプの容量は吐出圧に対して単
調減少関数となるように、制御圧源の元圧を減圧して容
量制御装置に供給する吸収トルク制御弁により制御され
ているため、油圧ポンプは前記所定時間内に単調減少関
数における第一設定圧に対応する容量まで減少する。従
って、油圧ポンプに急激な過負荷が作用することによ
り、油圧ポンプが作業中の大きい容量のままで瞬間的に
第一設定圧まで上昇してリリーフを開始しても第一設定
圧は第二設定圧よりも低圧であるため、リリーフする油
圧エネルギーが減少しているため、ピーク圧を小さく抑
えることができる。また、第一設定圧まで上昇してリリ
ーフを開始してから所定時間後に、第一設定圧からそれ
より高圧の第二設定圧までリリーフ設定圧を上昇させて
も、油圧ポンプの容量が減少しているためリリーフする
油圧エネルギーが減少していると共に、昇圧の時間的な
変化率が小さいため、二段安全弁が第二設定圧に昇圧さ
れたときのピーク圧を減少させることができる。
【００１７】あるいは、コントローラが油圧ポンプの吐
出圧検出器から第一設定圧以下の圧力信号を入力したと
き、油圧ポンプの吐出圧−容量座標上で描く第一の吸収
トルク曲線より小さい第二の吸収トルク曲線に切り換え
る減少吸収トルク信号をコントローラから吸収トルク制
御弁のソレノイドに出力すると共に、コントローラが吐
出圧検出器から第一設定圧信号を入力したとき、所定時
間後にこのコントローラから設定圧切換器に第一設定圧
より高い第二設定圧信号を出力して二段安全弁の設定圧
を昇圧する。
出圧検出器から第一設定圧以下の圧力信号を入力したと
き、油圧ポンプの吐出圧−容量座標上で描く第一の吸収
トルク曲線より小さい第二の吸収トルク曲線に切り換え
る減少吸収トルク信号をコントローラから吸収トルク制
御弁のソレノイドに出力すると共に、コントローラが吐
出圧検出器から第一設定圧信号を入力したとき、所定時
間後にこのコントローラから設定圧切換器に第一設定圧
より高い第二設定圧信号を出力して二段安全弁の設定圧
を昇圧する。
【００１８】従って、作業中にアクチュエータに過負荷
が作用した場合に、第一設定圧以下の圧力から吸収トル
ク制御弁により、油圧ポンプの吐出圧−容量曲線上の吸
収ト第一の吸収トルクルク曲線より小さい第二の吸収ト
ルク曲線に切り換えられると共に、二段安全弁が低い方
の第一設定圧で所定時間リリーフしている間に、油圧ポ
ンプは前記第二の吸収トルク曲線上における第一設定圧
に対応する容量まで減少する。
が作用した場合に、第一設定圧以下の圧力から吸収トル
ク制御弁により、油圧ポンプの吐出圧−容量曲線上の吸
収ト第一の吸収トルクルク曲線より小さい第二の吸収ト
ルク曲線に切り換えられると共に、二段安全弁が低い方
の第一設定圧で所定時間リリーフしている間に、油圧ポ
ンプは前記第二の吸収トルク曲線上における第一設定圧
に対応する容量まで減少する。
【００１９】このように、油圧ポンプが第二の吸収トル
ク曲線における第一設定圧に対応する容量まで減少した
後に、第一設定圧からそれより高圧の第二設定圧までリ
リーフ設定圧を上昇させても、油圧ポンプの容量が第二
の吸収トルク曲線より大きい第一の吸収トルク曲線にお
ける第一設定圧に対応する容量で、第一設定圧からそれ
より高圧の第二設定圧までリリーフ設定圧を上昇させる
場合に比べてリリーフする油圧エネルギーがより減少す
ることになり、二段安全弁が第二設定圧に昇圧されたと
きのピーク圧をより減少させることができる。なお、前
記各単調減少関数は、一般には油圧ポンプの容量と吐出
圧との積が一定、あるいはそれに近似した関係に設定さ
れる。
ク曲線における第一設定圧に対応する容量まで減少した
後に、第一設定圧からそれより高圧の第二設定圧までリ
リーフ設定圧を上昇させても、油圧ポンプの容量が第二
の吸収トルク曲線より大きい第一の吸収トルク曲線にお
ける第一設定圧に対応する容量で、第一設定圧からそれ
より高圧の第二設定圧までリリーフ設定圧を上昇させる
場合に比べてリリーフする油圧エネルギーがより減少す
ることになり、二段安全弁が第二設定圧に昇圧されたと
きのピーク圧をより減少させることができる。なお、前
記各単調減少関数は、一般には油圧ポンプの容量と吐出
圧との積が一定、あるいはそれに近似した関係に設定さ
れる。
【００２０】また、前記減少吸収トルク信号を解除して
規定吸収トルク信号に復帰させるための解除スイッチ
と、この解除スイッチからの解除信号を前記コントロー
ラが入力している間、このコントローラから前記吸収ト
ルク制御弁のソレノイドに、減少吸収トルク信号を解除
して規定吸収トルク信号を出力するように構成すると、
作業中に過負荷により前記第二の吸収トルク曲線上の第
二設定圧でリリーフしているときに、もう少しスピード
を上げて作業したいときには解除スイッチにより第一の
吸収トルク曲線上の第二設定圧で作業することができ
る。
規定吸収トルク信号に復帰させるための解除スイッチ
と、この解除スイッチからの解除信号を前記コントロー
ラが入力している間、このコントローラから前記吸収ト
ルク制御弁のソレノイドに、減少吸収トルク信号を解除
して規定吸収トルク信号を出力するように構成すると、
作業中に過負荷により前記第二の吸収トルク曲線上の第
二設定圧でリリーフしているときに、もう少しスピード
を上げて作業したいときには解除スイッチにより第一の
吸収トルク曲線上の第二設定圧で作業することができ
る。
【００２１】前記吐出圧検出器により検出される油圧ポ
ンプの吐出圧に対して、油圧ポンプの吐出流量が一義的
に決まる馬力曲線、あるいは第一の馬力曲線と第二の馬
力曲線が単調減少関数となるように構成すれば、前記油
圧ポンプの吸収トルクと同様に油圧ポンプの吸収馬力を
所定値に制御することができる。
ンプの吐出圧に対して、油圧ポンプの吐出流量が一義的
に決まる馬力曲線、あるいは第一の馬力曲線と第二の馬
力曲線が単調減少関数となるように構成すれば、前記油
圧ポンプの吸収トルクと同様に油圧ポンプの吸収馬力を
所定値に制御することができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面により詳述
する。図１〜図４は本発明の実施例を示す図で、前記従
来の技術と共通の構成要素には同一符号を付し、その構
成および作用の説明は省略する。図１は本発明の実施例
における油圧ショベルの制御回路を示す図、図２は図１
の制御回路におけるコントローラの詳細を示す図、図３
は図１の制御回路における油圧ポンプの吐出圧Ｐとポン
プ容量Ｖとの関係を示す図、図４は図３の急負荷が作用
した場合における油圧ポンプの吐出圧Ｐの経時変化を示
す図である。
する。図１〜図４は本発明の実施例を示す図で、前記従
来の技術と共通の構成要素には同一符号を付し、その構
成および作用の説明は省略する。図１は本発明の実施例
における油圧ショベルの制御回路を示す図、図２は図１
の制御回路におけるコントローラの詳細を示す図、図３
は図１の制御回路における油圧ポンプの吐出圧Ｐとポン
プ容量Ｖとの関係を示す図、図４は図３の急負荷が作用
した場合における油圧ポンプの吐出圧Ｐの経時変化を示
す図である。
【００２３】次に、図１における油圧制御回路について
説明する。図１は図５に示す従来の技術に対し、カット
オフ弁９関係の要素、押しボタン１１、およびコントロ
ーラ１６を省略し、カットオフ解除スイッチ１７、吐出
圧検出器１８、モニター１９、コントローラ２０を追加
する以外は図５と同じである。図１においてコントロー
ラ２０は、吐出圧検出器１８からの吐出圧信号Ｐi と、
モニター２０から重掘削作業、掘削作業等の作業モード
信号と、カットオフ解除スイッチ１７からのカットオフ
解除信号ＩC を入力してトルク可変弁１０のソレノイド
１０ａに減少トルク信号Ｉ0 、または規定トルク信号Ｉ
1 を、ソレノイド式開閉弁１３のソレノイドに昇圧信号
ＩR を出力する。
説明する。図１は図５に示す従来の技術に対し、カット
オフ弁９関係の要素、押しボタン１１、およびコントロ
ーラ１６を省略し、カットオフ解除スイッチ１７、吐出
圧検出器１８、モニター１９、コントローラ２０を追加
する以外は図５と同じである。図１においてコントロー
ラ２０は、吐出圧検出器１８からの吐出圧信号Ｐi と、
モニター２０から重掘削作業、掘削作業等の作業モード
信号と、カットオフ解除スイッチ１７からのカットオフ
解除信号ＩC を入力してトルク可変弁１０のソレノイド
１０ａに減少トルク信号Ｉ0 、または規定トルク信号Ｉ
1 を、ソレノイド式開閉弁１３のソレノイドに昇圧信号
ＩR を出力する。
【００２４】図２はコントローラ２０の詳細を示す図
で、２１は比較器で、吐出圧検出器１８からの吐出圧信
号Ｐi を例えば設定圧Ｐ2 ＝３５０ｋｇ／ｃｍ2 と比較
してＰi ≧Ｐ2 となるとＹＥＳ信号「Ｙ」を出力し、そ
うでないときはＮＯ信号「Ｎ」を出力する。２２はタイ
マーで、比較器２１からのＹＥＳ信号「Ｙ」を入力して
から例えばＴt ＝０．５秒後にＹＥＳ信号「Ｙ」を出力
し、比較器２１からのＮＯ信号「Ｎ」が入力されるとリ
セットされる。２３はスイッチで、タイマー２２からの
ＹＥＳ信号「Ｙ」を入力すると、電源２４から二段安全
弁５をＰ2 ＝３５０ｋｇ／ｃｍ2 に設定するための昇圧
信号ＩR をソレノイド式開閉弁１３に出力し、タイマー
２２からのＹＥＳ信号「Ｙ」が入力しないときには昇圧
信号ＩR をカットする。２５は比較器で、吐出圧検出器
１８からの吐出圧信号Ｐi を例えばＰ0 ＝３１５ｋｇ／
ｃｍ2 と比較し、Ｐi ≧Ｐ0 のときＹＥＳ信号「Ｙ」を
出力する。
で、２１は比較器で、吐出圧検出器１８からの吐出圧信
号Ｐi を例えば設定圧Ｐ2 ＝３５０ｋｇ／ｃｍ2 と比較
してＰi ≧Ｐ2 となるとＹＥＳ信号「Ｙ」を出力し、そ
うでないときはＮＯ信号「Ｎ」を出力する。２２はタイ
マーで、比較器２１からのＹＥＳ信号「Ｙ」を入力して
から例えばＴt ＝０．５秒後にＹＥＳ信号「Ｙ」を出力
し、比較器２１からのＮＯ信号「Ｎ」が入力されるとリ
セットされる。２３はスイッチで、タイマー２２からの
ＹＥＳ信号「Ｙ」を入力すると、電源２４から二段安全
弁５をＰ2 ＝３５０ｋｇ／ｃｍ2 に設定するための昇圧
信号ＩR をソレノイド式開閉弁１３に出力し、タイマー
２２からのＹＥＳ信号「Ｙ」が入力しないときには昇圧
信号ＩR をカットする。２５は比較器で、吐出圧検出器
１８からの吐出圧信号Ｐi を例えばＰ0 ＝３１５ｋｇ／
ｃｍ2 と比較し、Ｐi ≧Ｐ0 のときＹＥＳ信号「Ｙ」を
出力する。
【００２５】２６はスイッチで、比較器２５のＹＥＳ信
号「Ｙ」を入力したとき、減少トルク信号発生器２７か
ら減少トルク信号Ｉ0 を吸収トルク制御弁１０のソレノ
イド１０ａに出力し、比較器２１からのＮＯ信号
「Ｎ」、またはカットオフ解除スイッチ１１からのカッ
トオフ解除信号ＩC が入力するとき、規定トルク信号発
生器２８から規定トルク信号Ｉ1 を吸収トルク制御弁１
０のソレノイド１０ａに出力する。前記減少トルク信号
発生器２７が出力する減少トルク信号Ｉ0 は吐出圧信号
Ｐi を入力して、吐出圧Ｐとポンプ容量Ｖとの積が図３
に示す減少トルク曲線Ｔ0 ＝一定となるような値であ
り、規定トルク信号発生器２８が出力する規定トルク信
号Ｉ1 は吐出圧信号Ｐi を入力して、吐出圧Ｐとポンプ
容量Ｖとの積が図３に示す規定トルク曲線Ｔ1 ＝一定と
なるような値である。
号「Ｙ」を入力したとき、減少トルク信号発生器２７か
ら減少トルク信号Ｉ0 を吸収トルク制御弁１０のソレノ
イド１０ａに出力し、比較器２１からのＮＯ信号
「Ｎ」、またはカットオフ解除スイッチ１１からのカッ
トオフ解除信号ＩC が入力するとき、規定トルク信号発
生器２８から規定トルク信号Ｉ1 を吸収トルク制御弁１
０のソレノイド１０ａに出力する。前記減少トルク信号
発生器２７が出力する減少トルク信号Ｉ0 は吐出圧信号
Ｐi を入力して、吐出圧Ｐとポンプ容量Ｖとの積が図３
に示す減少トルク曲線Ｔ0 ＝一定となるような値であ
り、規定トルク信号発生器２８が出力する規定トルク信
号Ｉ1 は吐出圧信号Ｐi を入力して、吐出圧Ｐとポンプ
容量Ｖとの積が図３に示す規定トルク曲線Ｔ1 ＝一定と
なるような値である。
【００２６】次に、図１および図２の作用について図３
と共に説明する。吐出圧検出器１８により油圧ポンプ２
の吐出圧Ｐを検出し、吐出圧信号Ｐi をコントローラ２
０に出力すると、比較器２１でＰ2 ＝３５０ｋｇ／ｃｍ
2 と比較され、吐出圧Ｐが３５０ｋｇ／ｃｍ2 より低圧
であると、「Ｎ」信号をタイマー２２とスイッチ２６に
出力して、タイマー２２をリセットすると共に、スイッ
チ２６から規定トルク信号発生器２７の規定トルク信号
Ｉ1 を出力するように切り換える。従って、油圧ポンプ
２は図３における規定トルク曲線Ｔ1 上で作動する。
と共に説明する。吐出圧検出器１８により油圧ポンプ２
の吐出圧Ｐを検出し、吐出圧信号Ｐi をコントローラ２
０に出力すると、比較器２１でＰ2 ＝３５０ｋｇ／ｃｍ
2 と比較され、吐出圧Ｐが３５０ｋｇ／ｃｍ2 より低圧
であると、「Ｎ」信号をタイマー２２とスイッチ２６に
出力して、タイマー２２をリセットすると共に、スイッ
チ２６から規定トルク信号発生器２７の規定トルク信号
Ｉ1 を出力するように切り換える。従って、油圧ポンプ
２は図３における規定トルク曲線Ｔ1 上で作動する。
【００２７】例えば、油圧ポンプ２が図３の油圧力がＡ
点までの最大ポンプ容量で掘削作業しているときに、バ
ケットが大きな石等に当たり急負荷が作用すると、規定
トルク曲線Ｔ1 上を経由してＤ点に達してリリーフする
のではなく、瞬間的にはＦ点を経由してＢ点においてＰ
1 ＝３２５ｋｇ／ｃｍ2 でリリーフを開始する。また、
Ｆ点では吐出圧ＰがＰ0 ＝３１５ｋｇ／ｃｍ2 となるた
め、この比較器２５の出力する信号「Ｙ」により減少ト
ルク発生器２７からスイッチ２６を経由して減少トルク
信号Ｉ0 がトルク可変弁１０のソレノイド１０ａに出力
される。従って、前記瞬間的にＢ点に達した吐出圧Ｐは
設定圧Ｐ1 ＝３２５ｋｇ／ｃｍ2 でリリーフしながらピ
ーク圧Ｐ4 となるＣ点、Ｄ点を経由してＪ点まで移動す
る。
点までの最大ポンプ容量で掘削作業しているときに、バ
ケットが大きな石等に当たり急負荷が作用すると、規定
トルク曲線Ｔ1 上を経由してＤ点に達してリリーフする
のではなく、瞬間的にはＦ点を経由してＢ点においてＰ
1 ＝３２５ｋｇ／ｃｍ2 でリリーフを開始する。また、
Ｆ点では吐出圧ＰがＰ0 ＝３１５ｋｇ／ｃｍ2 となるた
め、この比較器２５の出力する信号「Ｙ」により減少ト
ルク発生器２７からスイッチ２６を経由して減少トルク
信号Ｉ0 がトルク可変弁１０のソレノイド１０ａに出力
される。従って、前記瞬間的にＢ点に達した吐出圧Ｐは
設定圧Ｐ1 ＝３２５ｋｇ／ｃｍ2 でリリーフしながらピ
ーク圧Ｐ4 となるＣ点、Ｄ点を経由してＪ点まで移動す
る。
【００２８】前記Ｂ点からＪ点に至る時間は０．５秒よ
り少なく設定されているため、吐出圧Ｐが設定圧Ｐ1 ＝
３２５ｋｇ／ｃｍ2 に達してから０．５秒後にタイマー
２２からスイッチ２３に「Ｙ」信号が入力して、コント
ローラ２０から二段安全弁５をＰ2 ＝３５０ｋｇ／ｃｍ
2 に設定するための昇圧信号ＩR がソレノイド式開閉弁
１３に出力されると、制御圧源の元圧ＰC ｋｇ／ｃｍ2
が二段安全弁５の圧力設定用シリンダ５ａに供給される
ため、二段安全弁５は３５０ｋｇ／ｃｍ2 に設定され
る。従って、図３において、Ｊ点から設定圧Ｐ2 ＝３５
０ｋｇ／ｃｍ2 のＫ点でリリーフしながらピーク圧ＰK
まで上昇して圧力振動した後Ｋ点でリリーフ状態となる
が、この状態ではポンプの吐出量が低下することにより
油圧エネルギーが減少しているため、図８に示すピーク
圧Ｐ3 に比較すれば極めて低いピーク圧となる。
り少なく設定されているため、吐出圧Ｐが設定圧Ｐ1 ＝
３２５ｋｇ／ｃｍ2 に達してから０．５秒後にタイマー
２２からスイッチ２３に「Ｙ」信号が入力して、コント
ローラ２０から二段安全弁５をＰ2 ＝３５０ｋｇ／ｃｍ
2 に設定するための昇圧信号ＩR がソレノイド式開閉弁
１３に出力されると、制御圧源の元圧ＰC ｋｇ／ｃｍ2
が二段安全弁５の圧力設定用シリンダ５ａに供給される
ため、二段安全弁５は３５０ｋｇ／ｃｍ2 に設定され
る。従って、図３において、Ｊ点から設定圧Ｐ2 ＝３５
０ｋｇ／ｃｍ2 のＫ点でリリーフしながらピーク圧ＰK
まで上昇して圧力振動した後Ｋ点でリリーフ状態となる
が、この状態ではポンプの吐出量が低下することにより
油圧エネルギーが減少しているため、図８に示すピーク
圧Ｐ3 に比較すれば極めて低いピーク圧となる。
【００２９】このように、Ｋ点でリリーフ状態のときに
カットオフ解除スイッチ１７を押すと、このカットオフ
解除スイッチ１７を押している間、スイッチ２６にカッ
トオフ解除信号ＩC が作用するため、規定トルク信号発
生器２８からスイッチ２６を経由して規定トルク信号Ｉ
1 が吸収トルク制御弁１０のソレノイド１０ａに出力さ
れる。従って、図３において、設定圧Ｐ2 ＝３５０ｋｇ
／ｃｍ2 でリリーフしながらＫ点からＥ点に移動するた
め、ピーク圧ＰE が発生するがバケットが可動状態にな
れば掘削速度を上げて作業能率を向上させることができ
る。カットオフ解除スイッチ１１から手を離せば設定圧
Ｐ2 ＝３５０ｋｇ／ｃｍ2 でリリーフしながらＥ点から
にＫ点戻り、リリーフロスを低減することができる。な
お、図３においては油圧ポンプの吐出圧Ｐとポンプ容量
Ｖとの積が一定となる関係に制御されるが、このＰ・Ｖ
＝一定の双曲線に複数の直線で近似される単調減少関数
であってもよい。図４は図３におけるピーク圧Ｐ4 と、
ＰE の経時変化の様子を示す図である。
カットオフ解除スイッチ１７を押すと、このカットオフ
解除スイッチ１７を押している間、スイッチ２６にカッ
トオフ解除信号ＩC が作用するため、規定トルク信号発
生器２８からスイッチ２６を経由して規定トルク信号Ｉ
1 が吸収トルク制御弁１０のソレノイド１０ａに出力さ
れる。従って、図３において、設定圧Ｐ2 ＝３５０ｋｇ
／ｃｍ2 でリリーフしながらＫ点からＥ点に移動するた
め、ピーク圧ＰE が発生するがバケットが可動状態にな
れば掘削速度を上げて作業能率を向上させることができ
る。カットオフ解除スイッチ１１から手を離せば設定圧
Ｐ2 ＝３５０ｋｇ／ｃｍ2 でリリーフしながらＥ点から
にＫ点戻り、リリーフロスを低減することができる。な
お、図３においては油圧ポンプの吐出圧Ｐとポンプ容量
Ｖとの積が一定となる関係に制御されるが、このＰ・Ｖ
＝一定の双曲線に複数の直線で近似される単調減少関数
であってもよい。図４は図３におけるピーク圧Ｐ4 と、
ＰE の経時変化の様子を示す図である。
【００３０】以上、図１〜図４に示す実施例では、図３
においてＰ＝Ｐ0 となるＦ点からポンプの吸収トルクを
規定吸収トルクＴ1 から減少吸収トルクＴ0 に減少させ
るように制御したが、規定吸収トルクＴ1 のままで同様
な制御を行えばＡ点からＧ点でＰ1 ＝３２５ｋｇ／ｃｍ
2 でリリーフしながらピーク圧Ｐ5 となるＨ点を経由し
てＤ点まで移動し、昇圧信号ＰC によりＰ2 ＝３５０ｋ
ｇ／ｃｍ2 となるＥ点に移動するとピーク圧ＰE が発生
する。このピーク圧ＰE はリリーフする油圧エネルギー
が前記実施例より大きいため前記ピーク圧ＰK より高く
なる。また、油圧ポンプの吐出圧Ｐを検出して、Ｐ・Ｖ
＝一定となるようにポンプ容量Ｖを制御するポンプの吸
収トルクＴ＝一定制御であるが、ポンプ２の回転数Ｎを
検出して、この回転数信号Ｎi をコントローラ２０に出
力することにより、従来の技術を示す図６と図７との関
係と同様に、ポンプの吸収馬力ＨＰ＝一定制御をするこ
とも可能である。
においてＰ＝Ｐ0 となるＦ点からポンプの吸収トルクを
規定吸収トルクＴ1 から減少吸収トルクＴ0 に減少させ
るように制御したが、規定吸収トルクＴ1 のままで同様
な制御を行えばＡ点からＧ点でＰ1 ＝３２５ｋｇ／ｃｍ
2 でリリーフしながらピーク圧Ｐ5 となるＨ点を経由し
てＤ点まで移動し、昇圧信号ＰC によりＰ2 ＝３５０ｋ
ｇ／ｃｍ2 となるＥ点に移動するとピーク圧ＰE が発生
する。このピーク圧ＰE はリリーフする油圧エネルギー
が前記実施例より大きいため前記ピーク圧ＰK より高く
なる。また、油圧ポンプの吐出圧Ｐを検出して、Ｐ・Ｖ
＝一定となるようにポンプ容量Ｖを制御するポンプの吸
収トルクＴ＝一定制御であるが、ポンプ２の回転数Ｎを
検出して、この回転数信号Ｎi をコントローラ２０に出
力することにより、従来の技術を示す図６と図７との関
係と同様に、ポンプの吸収馬力ＨＰ＝一定制御をするこ
とも可能である。
【００３１】
【発明の効果】本発明は以上の通り構成したので次のよ
うな効果がある。 （１）作業中にアクチュエータに過負荷が作用したと
き、安全弁が低圧側から高圧側の設定圧に所定時間後毎
に切り換わるため、一度に最高設定圧でリリーフすると
きに比べてリリーフ時のピーク圧を大幅に減少させるこ
とができ、油圧機器の耐久性を向上させると共に、騒音
を低減して作業環境を向上させることができる。 （２）特に、作業中にアクチュエータに過負荷が作用し
た場合に、二段安全弁の第一設定圧でリリーフを開始し
てから、所定時間後に油圧ポンプの容量が減少した後
に、第一設定圧より高い第二設定圧に昇圧してもリリー
フする油圧エネルギーが減少しているため、リリーフ時
のピーク圧を減少させて油圧機器の耐久性を向上させる
と共に、騒音を低減して作業環境を向上させる効果が著
しい。 （３） 作業中にアクチュエータに過負荷が作用した場
合に、二段安全弁の第一設定圧以下の吐出圧から油圧ポ
ンプの吸収トルク、または吸収馬力を所定量減少させれ
ば、二段安全弁の第一設定圧でリリーフを開始してか
ら、所定時間後に油圧ポンプの容量が更に減少するた
め、第一設定圧より高い第二設定圧に昇圧してもリリー
フする油圧エネルギーが更に減少することになり、リリ
ーフ時のピーク圧を減少させて油圧機器の耐久性を向上
させると共に、騒音を低減して作業環境を向上させる効
果が更に著しい。 （４）作業中にアクチュエータに過負荷が作用した場合
に、第一の吸収トルク曲線、または吸収馬力曲線より大
きい第二の吸収トルク曲線、または吸収馬力曲線上の第
二設定圧でリリーフしているときに、もう少しスピード
を上げて作業したい場合には第一の吸収トルク曲線、ま
たは吸収馬力曲線での作業を解除するための解除スイッ
チを操作すれば、その操作中は第二の吸収トルク曲線、
または吸収馬力曲線上の第二設定圧で作業することがで
きるため作業効率を向上することができる。
うな効果がある。 （１）作業中にアクチュエータに過負荷が作用したと
き、安全弁が低圧側から高圧側の設定圧に所定時間後毎
に切り換わるため、一度に最高設定圧でリリーフすると
きに比べてリリーフ時のピーク圧を大幅に減少させるこ
とができ、油圧機器の耐久性を向上させると共に、騒音
を低減して作業環境を向上させることができる。 （２）特に、作業中にアクチュエータに過負荷が作用し
た場合に、二段安全弁の第一設定圧でリリーフを開始し
てから、所定時間後に油圧ポンプの容量が減少した後
に、第一設定圧より高い第二設定圧に昇圧してもリリー
フする油圧エネルギーが減少しているため、リリーフ時
のピーク圧を減少させて油圧機器の耐久性を向上させる
と共に、騒音を低減して作業環境を向上させる効果が著
しい。 （３） 作業中にアクチュエータに過負荷が作用した場
合に、二段安全弁の第一設定圧以下の吐出圧から油圧ポ
ンプの吸収トルク、または吸収馬力を所定量減少させれ
ば、二段安全弁の第一設定圧でリリーフを開始してか
ら、所定時間後に油圧ポンプの容量が更に減少するた
め、第一設定圧より高い第二設定圧に昇圧してもリリー
フする油圧エネルギーが更に減少することになり、リリ
ーフ時のピーク圧を減少させて油圧機器の耐久性を向上
させると共に、騒音を低減して作業環境を向上させる効
果が更に著しい。 （４）作業中にアクチュエータに過負荷が作用した場合
に、第一の吸収トルク曲線、または吸収馬力曲線より大
きい第二の吸収トルク曲線、または吸収馬力曲線上の第
二設定圧でリリーフしているときに、もう少しスピード
を上げて作業したい場合には第一の吸収トルク曲線、ま
たは吸収馬力曲線での作業を解除するための解除スイッ
チを操作すれば、その操作中は第二の吸収トルク曲線、
または吸収馬力曲線上の第二設定圧で作業することがで
きるため作業効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における油圧ショベルの制御回
路を示す図である。
路を示す図である。
【図２】図１の制御回路におけるコントローラの詳細を
示す図である。
示す図である。
【図３】図１の制御回路における油圧ポンプの吐出圧Ｐ
とポンプ容量との関係を示す図である。
とポンプ容量との関係を示す図である。
【図４】図３における油圧ポンプの吐出圧Ｐの経時変化
を示す図である。
を示す図である。
【図５】従来の技術（特願平４−４０５１９）における
油圧ショベルの制御回路を示す図である。
油圧ショベルの制御回路を示す図である。
【図６】図５の制御回路における油圧ポンプの吐出圧と
容量との関係を示す図である。
容量との関係を示す図である。
【図７】図５の制御回路における油圧ポンプの吐出圧と
ポンプ容量との関係を示す図である。
ポンプ容量との関係を示す図である。
【図８】図５の制御回路における急負荷作用時の油圧ポ
ンプの吐出圧と吐出流量の関係を示す図である。
ンプの吐出圧と吐出流量の関係を示す図である。
【図９】図８における油圧ポンプの吐出圧の経時変化を
示す図である。
示す図である。
１・・・エンジン ２１，２５
・・・比較器 ２・・・可変容量型油圧ポンプ ２２・・・
タイマー ３・・・ブームシリンダ ２３，２６
・・・スイッチ ４・・・操作弁 ２４・・・
電源 ５・・・二段安全弁 ２７・・・
減少トルク発生器 ５ａ・・・圧力設定用シリンダ ２８・・・
規定トルク発生器 ６・・・制御圧ポンプ ７・・・リリーフ弁 ８・・・容量制御装置 ８ａ・・・サーボ弁 ８ｂ・・・サーボシリンダ １０・・・吸収トルク制御弁 １０ａ・・・ソレノイド １２・・・電源 １３・・・ソレノイド式開閉弁 １５・・・タンク １７・・・カットオフ解除スイッチ １８・・・吐出圧検出器 １９・・・コントローラ ２０・・・モニター
・・・比較器 ２・・・可変容量型油圧ポンプ ２２・・・
タイマー ３・・・ブームシリンダ ２３，２６
・・・スイッチ ４・・・操作弁 ２４・・・
電源 ５・・・二段安全弁 ２７・・・
減少トルク発生器 ５ａ・・・圧力設定用シリンダ ２８・・・
規定トルク発生器 ６・・・制御圧ポンプ ７・・・リリーフ弁 ８・・・容量制御装置 ８ａ・・・サーボ弁 ８ｂ・・・サーボシリンダ １０・・・吸収トルク制御弁 １０ａ・・・ソレノイド １２・・・電源 １３・・・ソレノイド式開閉弁 １５・・・タンク １７・・・カットオフ解除スイッチ １８・・・吐出圧検出器 １９・・・コントローラ ２０・・・モニター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１５Ｂ 11/00
Claims (8)
- 【請求項１】 油圧回路の最高圧を複数段に設定する安
全弁と、この安全弁が所定の設定圧において連続してリ
リーフした時間を検出するリリーフ作動時間検出器と、
このリリーフ作動時間検出器が低圧側の設定圧で所定時
間リリーフしたことを検出した後、順次高圧側の設定圧
に切換える設定圧切換手段とよりなることを特徴とする
油圧回路の自動順次昇圧システム。 - 【請求項２】 アクチュエータを駆動するための可変容
量型油圧ポンプと、この油圧ポンプの容量制御装置と、
この容量制御装置の制御圧源と、前記油圧ポンプの吐出
圧検出器と、この吐出圧検出器により検出される油圧ポ
ンプの吐出圧に対して油圧ポンプの容量が一義的に決ま
る単調減少関数となるように、前記制御圧源の元圧を減
圧して前記容量制御装置に供給する吸収トルク制御弁
と、前記油圧ポンプの最高圧を二段階に設定する二段安
全弁と、この二段安全弁の設定圧切換器と、この設定圧
切換器に供給する切換信号を制御するコントローラとよ
りなる油圧回路の制御装置において、前記コントローラ
は吐出圧検出器から第一設定圧信号を入力してから所定
時間後に、設定圧切換器に第一設定圧より高い第二設定
圧設定信号を出力することを特徴とする油圧回路の自動
順次昇圧システム。 - 【請求項３】 アクチュエータを駆動するための可変容
量型油圧ポンプと、この油圧ポンプの容量制御装置と、
この容量制御装置の制御圧源と、前記油圧ポンプの吐出
圧検出器と、所定の吸収トルク信号においては、この吐
出圧検出器により検出される油圧ポンプの吐出圧に対し
て油圧ポンプの容量が一義的に決まる第一の吸収トルク
曲線が単調減少関数となり、前記所定の吸収トルク信号
を切り換えることにより油圧ポンプの同一吐出圧に対し
て前記第一の吸収トルク曲線における容量より所定量小
さい容量で、一義的に決まる第二の吸収トルク曲線が単
調減少関数となるように、前記制御圧源の元圧を減圧し
て前記容量制御装置に供給する吸収トルク制御弁と、前
記油圧ポンプの最高設定圧を二段階に設定する二段安全
弁と、この二段安全弁の設定圧切換器と、前記吸収トル
ク制御弁のソレノイドと二段安全弁の設定圧切換器とに
供給する切換信号を制御するコントローラとよりなる油
圧回路の制御装置において、前記コントローラは吐出圧
検出器から第一最高設定圧以下の圧力信号を入力したと
き、前記第一の吸収トルク曲線を描く規定吸収トルク信
号を、第二の吸収トルク曲線を描く減少吸収トルク信号
へ切り換えると共に、第一設定圧の圧力信号を入力した
とき、所定時間後にこのコントローラから設定圧切換器
に第一設定圧より高い第二設定圧設定信号を出力するこ
とを特徴とする油圧回路の自動順次昇圧システム。 - 【請求項４】 前記減少吸収トルク信号を解除して規定
吸収トルク信号に復帰させるための解除スイッチと、こ
の解除スイッチからの解除信号を前記コントローラが入
力している間、このコントローラから前記吸収トルク制
御弁のソレノイドに、減少吸収トルク信号を解除して規
定吸収トルク信号を出力することを特徴とする請求項３
の油圧回路の自動順次昇圧システム。 - 【請求項５】 前記単調減少関数は油圧ポンプの容量と
油圧ポンプの吐出圧との積が一定である請求項２の油圧
回路の自動順次昇圧システム。 - 【請求項６】 前記二つの単調減少関数は油圧回路の容
量と油圧ポンプの吐出圧との積が一定である請求項３の
油圧回路の自動順次昇圧システム。 - 【請求項７】 前記吐出圧検出器により検出される油圧
ポンプの吐出圧に対して、油圧ポンプの吐出流量が一義
的に決まる馬力曲線が単調減少関数となるように、前記
制御圧源の元圧を減圧して前記容量制御装置に供給する
請求項２の油圧回路の自動順次昇圧システム。 - 【請求項８】 前記油圧ポンプの吸収トルク制御弁のソ
レノイドに供給する所定の吸収トルク信号においては、
前記油圧ポンプの吐出圧に対して、吐出流量が一義的に
決まる第一の馬力曲線が単調減少関数となり、前記所定
の吸収トルク信号を切り換えることにより油圧ポンプの
同一吐出圧に対して前記第一の馬力曲線における吐出流
量より所定量小さい吐出流量で、一義的に決まる第二の
馬力曲線が単調減少関数となるように、前記制御圧源の
元圧を減圧して前記容量制御装置に供給する請求項３の
油圧回路の自動順次昇圧システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05307254A JP3072818B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 油圧回路の自動順次昇圧システム |
| KR1019940029188A KR0142899B1 (ko) | 1993-11-12 | 1994-11-08 | 유압회로의 자동순차 승압시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05307254A JP3072818B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 油圧回路の自動順次昇圧システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07139511A true JPH07139511A (ja) | 1995-05-30 |
| JP3072818B2 JP3072818B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=17966894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05307254A Expired - Lifetime JP3072818B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 油圧回路の自動順次昇圧システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3072818B2 (ja) |
| KR (1) | KR0142899B1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000007997A (ko) * | 1998-07-09 | 2000-02-07 | 김형벽 | 휠로더용 순간 승압장치 |
| WO2004038232A1 (ja) * | 2002-10-23 | 2004-05-06 | Komatsu Ltd. | 作業車両の作業機用油圧ポンプの制御方法及び制御装置 |
| JP2008039063A (ja) * | 2006-08-07 | 2008-02-21 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | 建設機械の油圧制御回路 |
| JP2010156134A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Komatsu Ltd | 作業車両および作業車両の制御方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400971B1 (ko) * | 2000-12-14 | 2003-10-10 | 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 | 2단 포트 릴리프밸브를 갖는 중장비용 유압회로 |
| KR100971526B1 (ko) * | 2007-12-28 | 2010-07-21 | 나부테스코 가부시키가이샤 | 건설 기계의 승압 회로, 건설 기계의 승압 회로의 공급부체 |
| KR101369485B1 (ko) * | 2013-02-22 | 2014-03-03 | 대우조선해양 주식회사 | 안전밸브의 개폐방법 |
| KR101499902B1 (ko) * | 2014-06-10 | 2015-03-10 | 대우조선해양 주식회사 | 재기화장치를 갖는 해양구조물 및 상기 해양구조물에서 lng 저장탱크를 운용하는 방법 |
-
1993
- 1993-11-12 JP JP05307254A patent/JP3072818B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-11-08 KR KR1019940029188A patent/KR0142899B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000007997A (ko) * | 1998-07-09 | 2000-02-07 | 김형벽 | 휠로더용 순간 승압장치 |
| WO2004038232A1 (ja) * | 2002-10-23 | 2004-05-06 | Komatsu Ltd. | 作業車両の作業機用油圧ポンプの制御方法及び制御装置 |
| ES2294912A1 (es) * | 2002-10-23 | 2008-04-01 | Komatsu Ltd | Metodo y aparato para controlar una bomba hidraulica para una maquina de trabajo para un vehiculo de trabajo. |
| DE10393484B4 (de) * | 2002-10-23 | 2008-04-24 | Komatsu Ltd. | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Hydraulikpumpe für ein Arbeitsgerät eines Arbeitsfahrzeuges |
| US7637039B2 (en) | 2002-10-23 | 2009-12-29 | Komatsu Ltd. | Method and apparatus for controlling hydraulic pump for working machine of working vehicle |
| JP2008039063A (ja) * | 2006-08-07 | 2008-02-21 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | 建設機械の油圧制御回路 |
| JP2010156134A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Komatsu Ltd | 作業車両および作業車両の制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950014497A (ko) | 1995-06-16 |
| JP3072818B2 (ja) | 2000-08-07 |
| KR0142899B1 (ko) | 1998-09-15 |
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