JPH0740702Y2 - 移動式建設機械の油圧駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は可変容量油圧ポンプの吐出圧が設定圧に達し
たとき該可変容量油圧ポンプの吐出量を減少させるカッ
トオフ機構を具えた移動式建設機械の油圧駆動装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

パワーシャベル、ホイールローダ等の移動式建設機械に
おいては、効率改善あるいは省エネルギーを目的として
通常ポンプ吐出圧がリリーフ圧近くになるとポンプ吐出
圧を減少させるカットオフ機構を具えている。しかし、
かかるカットオフ機構を具えた装置では、地面が固いと
きあるいは障害物を乗り越えようとするときなどには、
前記ポンプ吐出圧が設定圧を越えて前記カットオフ機構
が自動的に作動するようになっているため、掘削力ある
いはけん引力が不足するという問題点があった。

かかる問題点を解決する従来技術として実開昭60-10878
8号公報が提案されている。この従来装置においては、
可変吐出ポンプと、該可変吐出ポンプの吐出量を制御す
る制御シリンダと、該制御シリンダとの間に介在させた
スプリングとパイロット室に作用する可変吐出ポンプの
吐出圧とのバランスにより切換えを行なうレギュレータ
と、このレギュレータにタンデム接続され、パイロット
室に作用する可変吐出ポンプの吐出圧とスプリングとの
バランスにより切換えを行なうカットオフ弁とで構成さ
れるカットオフ機能を備えた馬力一定制御用の油圧駆動
回路に、前記カットオフ弁に対するパイロット圧力を制
御して前記カットオフ弁を不作動位置に保持あるいは復
元動作させる切換弁を設け、必要に応じカットオフ機能
を停止するようにしている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、かかる従来装置にあっては、切換弁とカ
ットオフ弁との管路接続態様を工夫することによりカッ
トオフ解除を行なうようにしているので、排管、弁等の
部品点数が増大し油圧回路部分が大規模となる、あるい
は操作応答性が悪い、保守点検が面倒である等、機械的
構成による様々の問題点がある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

この考案では、移動式建設機械の操作弁に圧油を供給す
る可変容量油圧ポンプと、該可変容量油圧ポンプの吐出
圧が所定の設定値に達したとき、該吐出油をリリーフさ
せるリリーフ弁と、可変容量油圧ポンプの吐出圧を検出
する吐出圧検出センサと、前記可変容量油圧ポンプの容
量を可変制御するサーボ弁と、前記吐出圧検出センサの
検出出力が前記リリーフ弁の設定圧より小さい所定の設
定圧に達したとき前記可変容量油圧ポンプの吐出量を急
激に減少させるカットオフ動作の解除を指定するスイッ
チ手段と、前記スイッチ手段の投入状態に応じてカット
オフ動作およびカットオフ解除動作を切替え制御するよ
う前記サーボ弁を駆動制御する制御手段とを具えた移動
式建設機械の油圧駆動装置において、カットオフ制御動
作に対応するポンプ吐出圧とポンプ吐出量の関係が設定
記憶される第１のメモリ手段と、カットオフ解除動作に
対応するポンプ吐出圧とポンプ吐出量の関係が設定記憶
される第２のメモリ手段とを備えると共に、前記制御手
段は、前記第１及び第２のメモリ手段の記憶内容に基づ
いてカットオフ動作およびカットオフ解除動作をそれぞ
れ実行するとともに、前記第２のメモリ手段の記憶内容
に基づくカットオフ解除動作の際、カットオフ解除動作
を予め設定した所定時間の間だけ行わせかつ該所定時間
が経過すると制御を前記第１のメモリの設定記憶内容に
基づくカットオフ動作に自動的に復帰させるようにした
ことを特徴とする。

〔実施例〕

第１図は本考案をパワーショベルに適用した一実施例を
示すものである。

第１図において、１はバケットシリンダを油圧駆動する
操作弁、２は油タンク、３はリリーフ弁である。操作弁
１は可変容量ポンプ４と接続され、該ポンプ４より圧油
が供給されるようになっている。可変容量ポンプ４はエ
ンジン５によって駆動される例えば斜板式のプランジャ
ポンプであり、その斜板角を可変駆動することによりポ
ンプ吐出量を可変することができる。サーボ弁６は、D/
A変換器７を介してコントローラ10から入力される電気
信号に基づき動作するもので、入力された電気信号に対
応する斜板角位置に前記油圧ポンプ４の斜板を移動させ
る。尚、サーボ弁６へは補助ポンプ８から圧油が供給さ
れるようになっている。

また、油圧ポンプ４から操作弁１への管路には圧力セン
サ９が設けられ、該圧力センサ９により油圧ポンプ４の
吐出圧Ｐが検出されるようになっている。圧力センサ９
の検出出力はA/D変換器11へ入力され、該A/D変換器11に
よってアナログ−ディジタル変換された数ビットの信号
がコントローラ10へ入力されるようになっている。

また、この装置には、カットオフ動作を解除するときに
オペレータによって投入されるカットオフ解除スイッチ
12が設けられており、該スイッチ12の投入に対応してパ
イロットランプ13が点灯されるようになっている。

次に、コントローラ内部の概念的構成例を第２図に示
す。

コントローラ10内のメモリ20には第３図（ａ）および
（ｂ）に示すようなポンプ吐出圧とポンプ吐出量との関
係に対応するポンプ吐出圧と出力信号との関係が設定記
憶されている。第３図（ｂ）は第３図（ａ）における円
内領域を拡大して示したものであるが、第３図におい
て、破線で示したものがカットオフ制御を行なう場合の
制御特性であり、実線で示したものがカットオフを解除
する場合の制御特性であり、コントローラ10内のメモリ
20にはこれら２種類の制御特性に対応する２種類の出力
特性が記憶されている。また、このメモリ20へは前記カ
ットオフ解除スイッチ12の信号がタイマ21を経由して入
力されており、タイマ21では、前記スイッチ12の投入を
検知すると、該スイッチ12が投入された時点から所定時
間ｔの間オン状態を維持するカットオフ解除信号を形成
し、該カットオフ解除信号をメモリ20へ入力する（第４
図参照）。また、このメモリ20へはA/D変換器11を介し
た前記圧力センサの検出値Ｐが入力されており、メモリ
20ではこれら検出値Ｐおよびカットオフ解除信号をアド
レスとして記憶データの読出しを行ない、該読出したデ
ータをD/A変換器７を介してサーボ弁６へ出力する。す
なわち、メモリ20からは、カットオフ解除信号がオフの
ときには、出力特性20−Ａ側の当該時点の圧力検出値Ｐ
に対応する出力値が読出され、またカットオフ解除信号
がオンのときには出力特性20−Ｂ側の圧力検出値Ｐに対
応する出力値が読出されることになる。

かかる構成において、圧力センサ９の検出値が第３図に
示すリリーフ圧Plより小さい所定の設定圧Pcまで上昇し
たとする。この際、スイッチ12が未投入の場合には、コ
ントローラ10内のメモリ20へ入力されるカットオフ解除
信号はオフとなっているのでメモリ20からは出力特性20
−Ａ側の当該圧力Ｐに対応する出力データが読出され、
該読出されたデータがD/A変換器７を介してサーボ弁６
へ入力される。これにより、油圧ポンプ４の斜板は傾角
最小位置まで移動し、この結果、油圧ポンプ４の吐出量
は第３図に破線で示した如く零近くまで急激に低下し、
カットオフ動作が行なわれることになる。この場合、そ
の後ポンプ吐出圧がリリーフ圧Plに達し、油圧ポンプ４
からの圧油はタンク２へリリーフされることになる。

しかし、圧力センサ９の検出値が前記設定圧Pcになった
ときに、前記スイッチ12が投入されている場合には、カ
ットオフ解除信号がオンとなっているのでメモリからは
出力特性20−Ｂ側の当該圧力Ｐに対応する出力データが
読出され、該データがD/A変換器７を介してサーボ弁へ
入力されることになる。この結果、油圧ポンプ４の吐出
量はカットオフされることなく、第３図図示実線に沿っ
て移動することになり、その後ポンプ吐出圧がリリーフ
圧Plに達したところで吐出油はタンク２へリリーフされ
ることになり第３図（ｂ）図示ハッチング部分に対応す
る高圧時流量を一時的に増大することができる。

かかる実施例装置によれば、オペレータはパワーショベ
ル等の移動式建設機械において掘削力あるいはけん引力
等を一時的に増大させたいときには、スイッチ12を投入
した後、作業機アクチュエータを適宜に操作するように
すればよい。

なお上記実施例では、バケット駆動系についてのみ示し
たが、アーム駆動系についても第１図に示したものと同
様の構成を具備させ、コントローラ10によって前述と同
様の制御を行なわせるようにしてもよい。

また、上記実施例では、吐出圧ＰがPcより小さい領域に
おいてはメモリ20の各テーブル20−A,20−Ｂに夫々同一
のデータを記憶させるようにしたが、Ｐ＜Pcの領域につ
いては１つのデータを共用し、Pc＜Ｐ＜Plの領域につい
てのみ別のデータを記憶するようにして、メモリ20の記
憶容量を削減するようにしてもよい。

さらに、吐出量制御を行なわせるための構成も、第２図
に示したようなメモリを用いた構成に限るわけでなく、
他に例えば複数の関数発生器を用意し、これら複数の関
数発生器をポンプ吐出圧検出値Ｐおよびカットオフ解除
信号のオフオンに応じて適宜に切替え制御するようにし
てもよく、さらにマイクロコンピュータによるプログラ
ム制御によっても同等の機能を達成することができる。

〔考案の効果〕

以上説明したようにこの考案によれば、カットオフ解除
スイッチが投入された場合はカットオフ解除状態を適当
な所定時間の間だけ続行させると共に、この所定時間後
は状態を元の省燃費のカットオフ状態（通常状態）に自
動的に復帰させるようにしているので、オペレータによ
る１度のスイッチ操作のみで、重掘削と通常掘削をタイ
ムリーに分担させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す油圧回路図、第２図
は同実施例装置のコントローラの内部構成例を示す概念
的ブロック図、第３図は同実施例装置におけるカットオ
フ解除動作を説明するためのグラフ、第４図は同実施例
装置の具体動作例を説明するためのタイムチャートであ
る。 １……操作弁、２……油タンク、３……リリーフ弁、４
……可変容量油圧ポンプ、５……エンジン、６……サー
ボ弁、９……圧力センサ、10……コントローラ、12……
スイッチ、13……パイロットランプ、20……メモリ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】移動式建設機械の操作弁に圧油を供給する
   可変容量油圧ポンプと、該可変容量油圧ポンプの吐出圧
   が所定の設定値に達したとき、該吐出油をリリーフさせ
   るリリーフ弁と、可変容量油圧ポンプの吐出圧を検出す
   る吐出圧検出センサと、前記可変容量油圧ポンプの容量
   を可変制御するサーボ弁と、前記吐出圧検出センサの検
   出出力が前記リリーフ弁の設定圧より小さい所定の設定
   圧に達したとき前記可変容量油圧ポンプの吐出量を急激
   に減少させるカットオフ動作の解除を指定するスイッチ
   手段と、前記スイッチ手段の投入状態に応じてカットオ
   フ動作およびカットオフ解除動作を切替え制御するよう
   前記サーボ弁を駆動制御する制御手段とを具えた移動式
   建設機械の油圧駆動装置において、 カットオフ制御動作に対応するポンプ吐出圧とポンプ吐
   出量の関係が設定記憶される第１のメモリ手段と、 カットオフ解除動作に対応するポンプ吐出圧とポンプ吐
   出量の関係が設定記憶される第２のメモリ手段と、 を備えると共に、 前記制御手段は、前記第１及び第２のメモリ手段の記憶
   内容に基づいてカットオフ動作およびカットオフ解除動
   作をそれぞれ実行するとともに、前記第２のメモリ手段
   の記憶内容に基づくカットオフ解除動作の際、カットオ
   フ解除動作を予め設定した所定時間の間だけ行わせかつ
   該所定時間が経過すると制御を前記第１のメモリの設定
   記憶内容に基づくカットオフ動作に自動的に復帰させる
   ようにしたことを特徴とする移動式建設機械の油圧駆動
   装置。