JPH08232299A

JPH08232299A - 建設機械の制御装置

Info

Publication number: JPH08232299A
Application number: JP7035547A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Nakamura; 和則中村
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1995-02-23
Publication date: 1996-09-10
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: JP3403535B2

Abstract

(57)【要約】【目的】フル操作と微操作とのアクチュエータの複合
操作に際して、微操作に伴うブリードオフ流量を少なく
することができる建設機械の制御装置の提供。【構成】原動機１と、主油圧ポンプ３と、ブームシリ
ンダ８１、アームシリンダ８２、旋回モータ８３と、こ
れらのアクチュエータのそれぞれに対応して設けられ、
ブリードオフ絞り４１Ｂ，４２Ｂ，４３Ｂをそれぞれ有
する流量制御弁４１，４２，４３とを備え、これらの流
量制御弁４１，４２，４３の切換え操作に伴って上記各
アクチュエータの最大駆動圧の制御が可能であるととも
に、ブリードオフ絞り４１Ｂ，４２Ｂ，４３Ｂを、チェ
ック弁４５，４６，４７を介してブリードオフ接続管路
１１１に接続し、この接続管路１１１の下流とタンクと
を接続する管路部分に、上記アクチュエータの操作量の
増加に相応して開口面積を小さく変化させるブリードオ
フ制御弁１１２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の建設
機械の制御装置に係り、特に、ブリードオフ絞りを内蔵
する流量制御弁の切換え操作に伴って、アクチュエータ
の最大駆動圧を制御することができる建設機械の制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の建設機械の制御装置を示す
回路図である。この従来技術は、例えば油圧ショベルに
備えられる制御装置であって、同図５に示すように、原
動機１と、この原動機１によって駆動する主ポンプすな
わち可変容量型油圧ポンプ３、及びパイロットポンプ１
１６と、油圧ポンプ３の吐出流量を制御するポンプレギ
ュレータ２と、油圧ポンプ３の吐出管路１０１に接続し
たアンロード弁１１、及びメインリリーフ弁１０とを備
えている。

【０００３】また、油圧ポンプ３に対して並列に、すな
わち吐出管路１０１に並列に、ブームシリンダ８１、ア
ームシリンダ８２、旋回モータ８３等のアクチュエータ
を配置してある。油圧ショベルでは、通常、他のアクチ
ュエータとして、バケットシリンダ、左右走行モータな
どを有するが、これらのアクチュエータは説明を簡単に
するために図示を省略してある。

【０００４】油圧ポンプ３と、ブームシリンダ８１、ア
ームシリンダ８２、旋回モータ８３のそれぞれを連絡す
る主管路８１Ａ，８１Ｂ等には、ブームシリンダ８１、
アームシリンダ８２、旋回モータ８３のそれぞれに供給
される圧油の流れを制御する流量制御弁４１，４２，４
３を配置してある。流量制御弁４１は、例えばパイロッ
ト操作式の流量制御弁であり、両端にばね４１Ｉ，４１
Ｈを備えるとともに、メータイン絞り４１Ａ、メータア
ウト絞り４１Ｃ、及び、これらのメータイン絞り４１
Ａ、メータアウト絞り４１Ｃのそれぞれの下流を接続す
るブリードオフ管路８１Ｃに設けたブリードオフ絞り４
１Ｂを内蔵している。同様に、流量制御弁４２，４３
も、パイロット操作式の流量制御弁であり、両端にそれ
ぞればね４２Ｉ，４２Ｈ、ばね４３Ｉ，４３Ｈを備える
とともに、メータイン絞り４２Ａ，４３Ａ、メータアウ
ト絞り４２Ｃ，４３Ｃ、及び、ブリードオフ絞り４２
Ｂ，４３Ｂを内蔵している。なお、流量制御弁４１，４
２，４３のそれぞれの戻り側通路とタンクとは、タンク
連通管路１００で接続されている。したがって上述した
ブリードオフ管路８１Ｃ等も、実質的にタンク連通管路
１００に接続された状態にある。

【０００５】上述した流量制御弁４１，４２，４３のそ
れぞれは、パイロット操作弁９１，９２，９３から出力
されるパイロット圧９１Ａ，９２Ａ，９３Ａにより切換
え操作される。これらのパイロット操作弁９１，９２，
９３には、パイロットリリーフ弁１１９によって規定さ
れる前述したパイロットポンプ１１６からの圧油が、パ
イロット管路１１７を介して供給される。

【０００６】また、上述した流量制御弁４１，４２，４
３のそれぞれには、ブームシリンダ８１、アームシリン
ダ８２、旋回モータ８３のそれぞれの負荷圧を検出する
負荷圧検出管路６１，６２，６３を接続してある。これ
らの負荷圧検出管路６１，６２，６３で検出される負荷
圧のうちの最大負荷圧Ｌｍａｘが、最大負荷圧検出管路
７を介してポンプレギュレータ２の一方のパイロット室
に与えられる。このポンプレギュレータ２の他方のパイ
ロット室には、ポンプ吐出圧検出管路５を介して検出さ
れるポンプ吐出圧Ｐｄが与えられる。すなわち、ポンプ
レギュレータ２は、ポンプ吐出圧Ｐｄと最大負荷圧Ｌｍ
ａｘとの差圧であるロードセンシング差圧によって制御
され、このロードセンシング差圧が一定（目標差圧ΔＰ
_LS）となるように油圧ポンプ３の吐出量を決定する。

【０００７】この従来技術は、ブームシリンダ８１、ア
ームシリンダ８２、旋回モータ８３のそれぞれに供給さ
れる流量は、基本的には互いに他のアクチュエータの負
荷圧の変動の影響を受けず、自己の流量制御弁４１，４
２，４３の開口面積に基づいて決められる。これによ
り、ブームシリンダ８１、アームシリンダ８２等の複合
操作が可能なロードセンシングシステムが形成される。

【０００８】また、各流量制御弁４１，４２，４３に
は、ブリードオフ絞り４１Ｂ，４２Ｂ，４３Ｂを内蔵さ
せてあることから、パイロット操作弁９１，９２，９３
の操作量に応じて、各アクチュエータの最大駆動圧を制
御することができる。

【０００９】例えば、ブームシリンダ８１において説明
すれば、・流量制御弁４１のメータイン絞り４１Ａの開口面積を
Ａ１，・流量制御弁４１のブリードオフ絞り４１Ｂの開口面積
をＢ１，・ロードセンシング目標差圧を前述のようにΔＰ_LS，・粘性、重力を含む圧油の流量係数をＣ，・油圧ポンプ３から流量制御弁４１のメータイン絞り４
１Ａに供給されるメータインの流量をＱ_A1，・流量制御弁４１のブリードオフ絞り４１Ｂ，ブリード
オフ管路８１Ｃを介してタンクに流れるブリードオフ流
量をＱ_B1，・ブームシリンダ８１の負荷圧をＰ_L1，・ブームシリンダ８１に供給される流量をＱ_I1とする
と、Ｑ_A1＝Ｃ・Ａ１√（ΔＰ_LS）Ｑ_B1＝Ｃ・Ｂ１√（ΔＰ_L1）Ｑ_I1＝Ｑ_A1−Ｑ_B1＝Ｃ・Ａ１√（ΔＰ_LS）−Ｃ・Ｂ１√
（ΔＰ_L1）の式が成り立つ。

【００１０】流量制御弁４１の操作量とメータイン絞り
４１Ａの開口面積Ａ１との関係は、図６に示すように操
作量の増加に伴って開口面積が増大し、フル操作位置で
最大となる関係となっており、流量制御弁４１の操作量
とブリードオフ絞り４１Ｂの開口面積Ｂ１との関係は、
図７に示すように、操作量の増加に伴って開口面積が減
少し、フル操作位置で開口面積がゼロ、すなわちブリー
ドオフ流量がゼロとなる関係となっている。

【００１１】ブームシリンダ８１の駆動圧は、上述の式
で示すメータイン流量Ｑ_A1とブリードオフ流量Ｑ_B1とを
バランスさせるように流量制御弁４１を操作することに
より、図８に示すように、操作量の増加に伴って増大
し、フル操作位置で最大駆動圧となり、オペレータが制
御することができる。

【００１２】以上の式、及び図６，７，８に示す関係
は、アームシリンダ８２等の他のアクチュエータであっ
ても同様に成り立つ。

【００１３】上述のように、図５に示す従来技術では、
ブリードオフ絞り４１Ｂ，４２Ｂ，４３Ｂを流量制御弁
４１，４２，４３のそれぞれに内蔵させたことにより、
ブームシリンダ８１、アームシリンダ８２、旋回モータ
８３等の駆動圧も、パイロット弁９１，９２，９３等の
操作により制御でき、慣性の大きな旋回体をゆっくりと
旋回させる微操作（ハーフ操作）や、慣性の大きなブー
ムの振動を生じさせない微操作（ハーフ操作）を実現さ
せることができ、これに伴って旋回体を介しておこなわ
れるつり荷作業の作業精度の向上、ブームの回動を介し
ておこなわれる掘削作業の作業精度の向上など、良好な
作業性を得ることができる。

【００１４】なお、この種の建設機械の制御装置に相当
する公知技術としては、特開昭６１−８８００２号公
報、特開平１−２７４８６６号公報、特開平３−５２４
０２号公報に記載のものがある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した図
５に示す従来技術では、油圧ポンプ３の吐出可能流量と
ブームシリンダ８１、アームシリンダ８２、旋回モータ
等のアクチュエータの複合操作時の要求流量との関係、
及び微操作（ハーフ操作）とフル操作の複合操作に伴う
問題がある。

【００１６】２つのアクチュエータ、例えばブームシリ
ンダ８１、アームシリンダ８２の複合操作にあって、共
に微操作（ハーフ操作）である場合には、これらのブー
ムシリンダ８１、アームシリンダ８２の要求流量が少な
く、したがつてアクチュエータ要求流量よりも油圧ポン
プ３の吐出可能流量の方が大きいのが普通であり、良好
な微操作（ハーフ操作）性を確保し得る。

【００１７】しかしながら、アクチュエータの中でフル
操作させるものと微操作（ハーフ操作）させるものとが
混在するような複合操作が実施されるとき、例えば掘削
作業に際して、負荷圧が高くなるアームシリンダ８２を
フル操作し、負荷圧が比較的低くなるブームシリンダ８
１を微操作（ハーフ操作）する複合操作が実施されるよ
うなときには、アクチュエータ要求流量の方が油圧ポン
プ３の吐出可能流量よりも大きくなることが起り得る。
このような場合、ブームシリンダ８１の微操作に伴って
ブリードオフ流量分だけ、油圧ポンプ３から吐出される
流量を既に無駄に捨てている状況にもかかわらず、相対
的に油圧ポンプ吐出可能流量が不足することになること
から、特に高負荷圧側となるアームシリンダ８１への供
給流量が減少し、このアームシリンダ８１の作動速度が
低下し、これにより作業能率の低下を招いてしまう。

【００１８】このようなことは、例えばブームを上げる
ようにブームシリンダ８１をフル操作するとともに、ア
ームをわずかに動かすためにアームシリンダ８２を微操
作する複合操作を実施する場合にも生じ、このとき高負
荷圧側を形成するブームシリンダ８１への流量が減少
し、ブームの上がり量の低下による作業能率の低下を招
いてしまう。

【００１９】このように、図５に示す従来技術では、フ
ル操作されるアクチュエータと微操作（ハーフ操作）さ
れるアクチュエータとの複合操作に際して、駆動圧制御
のためにはやむおえないが、微操作に伴うブリードオフ
流量分だけタンクに捨てており、その一方、特に、高負
荷側となるフル操作されるアクチュエータへの供給流量
の不足を生じ、このため作業能率が低下する問題があっ
た。

【００２０】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、フル操作される
アクチュエータと微操作（ハーフ操作）されるアクチュ
エータとの複合操作に際して、微操作に伴うブリードオ
フ流量を少なくすることができる建設機械の制御装置を
提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る発明は、原動機と、この原
動機によって駆動する主油圧ポンプと、この主油圧ポン
プから吐出される圧油により駆動する複数のアクチュエ
ータと、これらのアクチュエータのそれぞれに対応して
設けられ、上記主油圧ポンプから上記アクチュエータに
供給される圧油の流れを制御するとともに、内部にブリ
ードオフ絞りを有する流量制御弁とを備え、これらの流
量制御弁の切換え操作に伴って上記アクチュエータの最
大駆動圧の制御が可能な建設機械の制御装置において、
上記ブリードオフ絞りとタンクとを接続する管路に、上
記アクチュエータの操作量の増加に相応して開口面積を
小さく変化させるブリードオフ制御弁を設けた構成にし
てある。

【００２２】

【作用】本発明の請求項１に係る発明は、上記の構成に
してあることから、フル操作されるアクチュエータと、
微操作（ハーフ操作）されるアクチュエータとの複合操
作がおこなわれるときは、操作量が最大となるフル操作
されるアクチュエータに係る流量制御弁のブリードオフ
絞りは、開口面積がゼロとなり、そのブリードオフ絞り
からタンクに流れるブリードオフ流量はなくなる。この
点については、従来技術と同じである。

【００２３】そしてこのとき、フル操作されるアクチュ
エータの操作量が最大となることに伴って、ブリードオ
フ制御弁の開口面積が小さく変化する。これにより、微
操作されるアクチュエータに係る流量制御弁に内蔵され
るブリードオフ絞りは、所定の開口面積に保持され、微
操作に係るアクチュエータの駆動圧の制御を実施できる
とともに、その微操作に係るアクチュエータのブリード
オフ絞りからタンクに流れるブリードオフ流量は、開口
面積の小さく変化したブリードオフ制御弁により規制さ
れる。

【００２４】したがって、フル操作されるアクチュエー
タと、微操作（ハーフ操作）されるアクチュエータとの
複合操作に際し、アクチュエータ要求流量が油圧ポンプ
の吐出可能流量よりも大きくなる場合には、ブリードオ
フ制御弁の駆動によりそれぞれの流量制御弁からタンク
に流れるブリードオフ流量は少なくなり、その少なくし
得た流量に相応してアクチュエータ、特に高負荷側とな
るフル操作されるアクチュエータへの供給流量を、従来
技術よりも増加させることができる。

【００２５】なお、微操作（ハーフ操作）されるアクチ
ュエータどうしの複合操作がおこなわれるときは、それ
ぞれの流量制御弁に内臓されるブリードオフ絞りは所定
の開口面積に保持され、それぞれのアクチュエータの操
作量が小さいことに伴って、ブリードオフ制御弁の開口
面積も開き気味の所定の開口面積に保持される。

【００２６】したがって、それぞれのアクチュエータに
係る流量制御弁のブリードオフ絞りからブリードオフ制
御弁を経てタンクに、従来技術と同様に所定のブリード
オフ流量が流れ、これらのアクチュエータの駆動圧の制
御を実施できる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の建設機械の制御装置の実施例
を図に基づいて説明する。図１は本発明の請求項１，
２，４，５に対応する第１の実施例を示す回路図、図２
は図１に示す第１の実施例に備えられるブリードオフ制
御弁の特性を示す図である。

【００２８】図１は前述した図５に対応させて描いたも
ので、例えば油圧ショベルに備えられる制御装置を示し
ている。また、この図１にあって前述した図５に示した
ものと同等のものは、同じ符号で示してある。

【００２９】すなわち、この図１に示す第１の実施例に
あっても、原動機１と、この原動機１によって駆動する
主ポンプすなわち可変容量型油圧ポンプ３、及びパイロ
ットポンプ１１６と、ポンプレギュレータ２と、油圧ポ
ンプ３の吐出管路１０１に接続したアンロード弁１１、
及びメインリリーフ弁１０とを備え、油圧ポンプ３に対
して並列に、ブームシリンダ８１、アームシリンダ８
２、旋回モータ８３等のアクチュエータを配置してあ
る。他のアクチュエータを形成するバケットシリンダ、
左右走行モータなどは、説明を簡単にするために図示を
省略してある。

【００３０】また、油圧ポンプ３と、ブームシリンダ８
１、アームシリンダ８２、旋回モータ８３のそれぞれを
連絡する主管路８１Ａ，８１Ｂ等には、ブームシリンダ
８１、アームシリンダ８２、旋回モータ８３のそれぞれ
に供給される圧油の流れを制御する流量制御弁４１，４
２，４３を配置してある。流量制御弁４１，４２，４３
は、例えばパイロット操作式の流量制御弁であり、それ
ぞれ両端にばね４１Ｉ，４１Ｈ、ばね４２Ｉ，４２Ｈ、
ばね４３Ｉ，４３Ｈを備えるとともに、メータイン絞り
４１Ａ，４２Ａ，４３Ａ、メータアウト絞り４１Ｃ、４
２Ｃ，４３Ｃ、及び、ブリードオフ管路８１Ｃ，８２，
８３Ｃに設けたブリードオフ絞り４１Ｂ，４２Ｂ，４３
Ｂを内蔵している。

【００３１】上述した流量制御弁４１，４２，４３のそ
れぞれは、パイロット操作弁９１，９２，９３から出力
されるパイロット圧９１Ａ，９２Ａ，９３Ａにより切換
え操作され、パイロット操作弁９１，９２，９３には、
パイロットリリーフ弁１１９によって規定されるパイロ
ットポンプ１１６からの圧油が、パイロット管路１１７
を介して供給される。

【００３２】また、流量制御弁４１，４２，４３のそれ
ぞれには、ブームシリンダ８１、アームシリンダ８２、
旋回モータ８３のそれぞれの負荷圧を検出する負荷圧検
出管路６１，６２，６３を接続してある。負荷圧検出管
路６１，６２，６３で検出される負荷圧のうちの最大負
荷圧Ｌｍａｘが、最大負荷圧検出管路７を介してポンプ
レギュレータ２の一方のパイロット室に与えられ、この
ポンプレギュレータ２の他方のパイロット室には、ポン
プ吐出圧検出管路５を介して検出されるポンプ吐出圧Ｐ
ｄが与えられ、ポンプレギュレータ２は、ポンプ吐出圧
Ｐｄと最大負荷圧Ｌｍａｘとの差圧であるロードセンシ
ング差圧によって制御され、このロードセンシング差圧
が一定（目標差圧ΔＰ_LS）となるように油圧ポンプ３の
吐出量を決定する構成となっている。以上の構成につい
ては、前述した図５に示すものと同等である。

【００３３】この第１の実施例では特に、流量制御弁４
１，４２，４３のそれぞれに内蔵されるブリードオフ管
路８１Ｃ，８２，８３Ｃを、チェック弁４５，４６，４
７を介してブリードオフ接続管路１１１に接続してあ
る。チェック弁４５，４６，４７のそれぞれは、ブリー
ドオフ管路８１Ｃ，８２，８３Ｃからブリードオフ接続
管路１１１への圧油の流れが許容され、ブリードオフ接
続管路１１１からブリードオフ管路８１Ｃ，８２，８３
Ｃへの圧油の逆流が阻止される配置にしてある。また、
ブリードオフ接続管路１１１の下流とタンクとを接続す
る管路部分には、開口面積を所定の最大開口からゼロま
で変化し得るブリードオフ制御弁１１２を設けてある。
このブリードオフ制御弁１１２は、中立状態では、ばね
の力により最大開口となる位置を保持する。

【００３４】そして、パイロット操作弁９１，９２，９
３から出力されるパイロット圧９１Ａ，９２Ａ，９３Ａ
のうちの最大パイロット圧を検出するシャトル弁１２０
と、このシャトル弁１２０で取り出された最大パイロッ
ト圧を前述のブリードオフ制御弁１１２のパイロット室
に導く最大パイロット圧検出管路１１５とを設けてあ
る。

【００３５】前述のブリードオフ制御弁１１２は、図２
に示すように、パイロット操作弁９１，９２，９３の全
てが中立に保持される場合などのように、最大パイロッ
ト圧検出管路１１５によって導かれるパイロット圧が小
さい一定値のときは、ばねの力により最大開口面積に保
持され、パイロット操作弁９１，９２，９３のそれぞれ
が微操作（ハーフ操作）されるような場合は、それらの
操作量に応じて徐々に小さな開口面積に変化し、パイロ
ット操作弁９１，９２，９３のうちの少なくとも１つが
フル操作される場合は、開口面積がゼロとなる閉状態に
保持されるように、例えばあらかじめ設定してある。

【００３６】このように構成した第１の実施例では、微
操作（ハーフ操作）どうしのアクチュエータの複合操
作、例えば微操作のブームシリンダ８１と微操作のアー
ムシリンダ８２との複合操作の場合には、パイロット操
作弁９１，９２から出力されるパイロット圧９１Ａ，９
２Ａは共に比較的小さく、したがって、その比較的小さ
なパイロット圧が最大パイロット圧検出管路１１５によ
って導かれ、ブリードオフ制御弁のパイロット室に与え
られる。これにより、図２に示すように、ブリードオフ
制御弁１１２は半開状態に保持される。

【００３７】その一方、前述したパイロット操作弁９
１，９２から出力されるパイロット圧９１Ａ，９２Ａに
応じて流量制御弁４１，４２が切換え操作され、図６，
７に示すように、それぞれのメータイン絞り４１Ａ，４
２Ａ、及びブリードオフ絞り４１Ｂ，４２Ｂも半開状態
に保持される。

【００３８】油圧ポンプ３から吐出される圧油は、吐出
管路１０１、流量制御弁４１，４２のメータイン絞り４
１Ａ，４２Ａ、主管路８１Ａ等を経てブームシリンダ８
１、アームシリンダ８２のそれぞれに供給され、戻り油
は主管路８１Ｂ等、流量制御弁４１，４２のメータアウ
ト絞り４１Ｃ，４２Ｃを介してタンクに戻される。ま
た、流量制御弁４１，４２のメータイン絞り４１Ａ，４
２Ａの下流の圧油の一部は、この流量制御弁４１，４２
に内蔵されるブリードオフ絞り４１Ｂ，４２Ｂ、チエッ
ク弁４５，４６、ブリードオフ接続管路１１１、ブリー
ドオフ制御弁１１２を介して、ブリードオフ流量として
タンクに戻される。

【００３９】このような微操作どうしのアクチュエータ
の複合操作では、アクチュエータ要求流量は比較的小さ
く、したがって油圧ポンプ３の吐出可能流量の方がアク
チュエータ要求流量よりも大きいのが普通であり、ブリ
ードオフ流量を生じるもののブームシリンダ８１，アー
ムシリンダ８２には、流量制御弁４１，４２のメータイ
ン絞り４１Ａ，４２Ａの開口面積に相応した比較的少な
い流量が供給され、これによりブームシリンダ８１，ア
ームシリンダ８２を微小速度で作動させることができ、
また、ブリードオフ流量を生じさせるにより、前述した
図８で示す比較的小さな駆動圧に、これらのブームシリ
ンダ８１，アームシリンダ８２を制御することができ
る。

【００４０】また例えば、フル操作のアクチュエータと
微操作（ハーフ操作）のアクチュエータの複合操作が実
施されるとき、例えば掘削作業に際して、負荷圧が高く
なるアームシリンダ８２をフル操作し、負荷圧が比較的
低くなるブームシリンダ８１を微操作するような複合操
作が実施されるときには、油圧ポンプ３の吐出可能流量
よりもアクチュエータ要求流量の方が大きくなることが
ある。この第１の実施例では、このようなフル操作と微
操作の複合操作時には以下のように動作する。

【００４１】すなわち、パイロット操作弁９１を微操
作、パイロット操作弁９２をフル操作することにより、
比較的小さなパイロット圧９１Ａが流量制御弁４１に与
えられて、この流量制御弁４１がハーフストローク切換
え操作され、メータイン絞り４１Ａ及びブリードオフ絞
り４１Ｂがそれぞれ半開状態の開口面積に保持され、ま
た、大きなパイロット圧９２Ａが流量制御弁４２に与え
られて、この流量制御弁４２がフルストローク切換え操
作され、メータイン絞り４２Ａが最大開口面積に保持さ
れ、ブリードオフ絞り４２Ｂが開口面積ゼロに保持され
る。

【００４２】その一方、パイロット操作弁９１のパイロ
ット圧９１Ａと、パイロット操作弁９２のパイロット圧
９２Ａのうちの大きい方のパイロット圧、すなわち、パ
イロット圧９２Ａがシャトル弁１２０を介して取り出さ
れ、最大パイロット圧検出管路１１５を介してブリード
オフ制御弁１１２のパイロット室に与えられる。このと
き、ブリードオフ制御弁１１２は図２に示す関係から、
フル操作に伴って出力される大きなパイロット圧９２Ａ
に対応して開口面積がゼロとなるように切換えられる。

【００４３】したがって、流量制御弁４１の制御によ
り、ブームシリンダ８１の微操作を実施できるととも
に、この流量制御弁４１のブリードオフ絞り４１Ｂが開
いているにもかかわらず、ブリードオフ制御弁１１２が
閉じていることにより、ブリードオフ絞り４１Ｂからタ
ンクへのブリードオフ流量は生じることがなく、そのブ
リードオフ流量に相当する流量が、特に、高負荷圧側を
形成するフル操作されるアームシリンダ８２への増量分
として供給される。これにより、アームシリンダ８２の
作動速度の低下を抑制することができる。

【００４４】このように、第１の実施例にあっては、従
来技術と同様に微操作時のアクチュエータの駆動圧の制
御機能を有するとともに、フル操作と微操作（ハーフ操
作）が混在するアクチュエータの複合操作にあって、油
圧ポンプ３の吐出可能流量よりもアクチュエータ要求流
量の方が大きくなるときに、アクチュエータのフル操作
に伴ってブリードオフ制御弁１１２が開口面積をゼロに
変化させるように切換えられ、ブリードオフ流量をなく
し、そのブリードオフ流量に相当する流量を高負荷側の
アクチュエータに増量させることができ、このフル操作
と微操作が混在するアクチュエータの複合操作時の作業
能率の向上を実現させることができる。

【００４５】なお、上記第１の実施例では、ブームシリ
ンダ８１の微操作とアームシリンダ８２のフル操作の複
合操作時に、開口面積がゼロとなるブリードオフ制御弁
１１２を設けたが、図３に示すように、アクチュエータ
の操作量の増加に応じて開口面積が徐々に小さくなるも
のの、アクチュエータのフル操作時でも、小さな開口面
積は確保されるようなブリードオフ制御弁１１３を設け
る構成にしてもよい。このようなブリードオフ制御弁１
１３を設けた場合でも、微操作とフル操作の混在するア
クチュエータの複合操作時には、タンクへのブリードオ
フ流量を少なくすることができ、少なくし得た流量に相
当する流量を高負荷側のアクチュエータへの増量に活用
させることができ、前述した第１の実施例と同様に、フ
ル操作と微操作が混在するアクチュエータの複合操作時
の作業能率を向上させることができる。

【００４６】図４は本発明の請求項１〜５に対応する第
２の実施例を示す回路図である。この第２の実施例で
は、主油圧ポンプとして２つの可変容量型油圧ポンプ３
Ａ，３Ｂを設けてあり、油圧ポンプ３Ａの吐出管路１０
１Ａにブームシリンダ８１、アームシリンダ８２等のア
クチュエータを並列に接続し、油圧ポンプ３Ｂの吐出管
路１０１Ｂに旋回モータ８３、走行モータ８４等のアク
チュエータを並列に接続してある。走行モータ８４を制
御する流量制御弁４４も、他の流量制御弁４１，４２，
４３等と同様のパイロット操作式の流量制御弁であり、
それぞれ両端にばね４４Ｉ，４４Ｈを備えるとともに、
メータイン絞り４４Ａ、メータアウト絞り４４Ｃ、及び
ブリードオフ管路８４Ｃ、ブリードオフ絞り４４Ｂを内
蔵している。流量制御弁４１，４２，４３，４４のそ
れぞれには、負荷圧検出管路６１，６２，６３，６４を
接続してあり、これらの負荷圧のうちの最大負荷圧Ｌｍ
ａｘが最大負荷圧検出管路７を介して、油圧ポンプ３Ａ
の吐出量を制御するポンプレギュレータ２Ａの一方のパ
イロット室と、油圧ポンプ３Ｂの吐出量を制御するポン
プレギュレータ２Ｂの一方のパイロット室に与えられ
る。ポンプレギュレータ２Ａ，２Ｂのそれぞれの他方の
パイロット室には、ポンプ吐出圧検出管路５Ａ，５Ｂを
介してポンプ吐出圧Ｐｄが与えられる。すなわち、この
第２の実施例にあっても、ポンプ吐出圧Ｐｄと最大負荷
圧Ｌｍａｘとの差圧に応じたロードセンシング制御が実
施される。

【００４７】ブームシリンダ８１を制御する流量制御弁
４１のブリードオフ絞り４１Ｂが配置されるブリードオ
フ管路８１Ｃと、アームシリンダ８２を制御する流量制
御弁４２のブリードオフ絞り４２Ｂが配置されるブリー
ドオフ管路８２Ｃとは、それぞれチェック弁４５，４６
を介してブリードオフ接続管路１１１Ａに接続してあ
る。また、旋回モータ８３を制御する流量制御弁４３の
ブリードオフ絞り４３Ｂが配置されるブリードオフ管路
８３Ｃと、走行モータ８４を制御する流量制御弁４４の
ブリードオフ絞り４４Ｂが配置されるブリードオフ管路
８４Ｃとは、それぞれチェック弁４７，４８を介してブ
リードオフ接続管路１１１Ｂに接続してある。また、ブ
リードオフ接続管路１１１Ａと、ブリードオフ接続管路
１１１Ｂとは、ブリードオフ接続管路１１１Ｃを介して
タンクに接続してある。このブリードオフ接続管路１１
１Ｃに、ブリードオフ制御弁１１２を配置してある。流
量制御弁４１，４２，４３，４４のそれぞれを切換え操
作するパイロット操作弁９１，９２，９３，９４の操作
に伴って出力されるパイロット圧９１Ａ，９２Ａ，９３
Ａ，９４Ａのうちの最大のパイロット圧が、シャトル弁
１２０を介して取り出され、最大パイロット圧検出管路
１１５を介して、ブリードオフ制御弁１１２のパイロッ
ト室に与えられるようになっている。その他の構成につ
いては、前述した第１の実施例と同等である。

【００４８】このように構成した第２の実施例でも、パ
イロット操作弁９１，９２，９３，９４のいずれかが微
操作のみされるときには、ブリードオフ制御弁１１２は
半開状態となってブリードオフ流量をタンクに流し、所
望の微操作をおこなうことができ、パイロット操作弁９
１，９２，９３，９４のいずれかが微操作され、少なく
とも他の１つがフル操作される複合操作時には、ブリー
ドオフ制御弁１１２は全閉状態となってブリードオフ流
量がなくなり、そのブリードオフ流量に相当する流量を
フル操作される高負荷圧のアクチュエータに増量させて
供給することができ、第１の実施例と同様に作業能率を
向上させることができる。

【００４９】なお、上記第１，第２の実施例では、油圧
ポンプ３，３Ａ，３Ｂの吐出量を、ポンプ吐出圧Ｐｄと
最大負荷圧Ｌｍａｘとのロードセンシング差圧により制
御する構成にしてあるが、このポンプ制御はロードセン
シングシステムによらなくてもよく、例えばパイロット
操作弁９１〜９４の操作量に応じてポンプ吐出量を増加
させる制御、すなわちポジコン制御により構成してもよ
い。

【００５０】また、上記実施例では、全ての流量制御弁
４１〜４４にブリードオフ絞り４１Ｂ〜４４Ｂを設けて
あるが、アクチュエータの種類に応じて選択的にブリー
ドオフ絞りを設ける構成にしてもよい。

【００５１】また、上記実施例では、全てのアクチュエ
ータに対して１つのブリードオフ制御弁１１２を設けて
あるが、１つのアクチュエータに対して１つのブリード
オフ制御弁１１２を設けてもよく、また、複数のアクチ
ュエータごとに別々のブリードオフ制御弁１１２を設け
る構成にしてもよい。

【００５２】

【発明の効果】本発明は以上の構成にしてあることか
ら、微操作とフル操作の混在するアクチュエータの複合
操作時には、タンクへのブリードオフ流量を少なくする
ことができ、少なくし得た流量に相当する流量をアクチ
ュエータへの増量に活用させることができ、これにより
従来に比べて作業能率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の建設機械の制御装置の第１の実施例を
示す回路図である。

【図２】図１に示す第１の実施例に備えられるブリード
オフ制御弁の特性を示す図である。

【図３】ブリードオフ制御弁の別の例を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す回路図である。

【図５】従来の建設機械の制御装置を示す回路図であ
る。

【図６】図５に示す従来の建設機械の制御装置に備えら
れる流量制御弁に設けられるメータイン絞りの特性を示
す図である。

【図７】図５に示す従来の建設機械の制御装置に備えら
れる流量制御弁に設けられるブリードオフ絞りの特性を
示す図である。

【図８】図５に示す従来の建設機械の制御装置で得られ
る圧力制御特性を示す図である。

【符号の説明】

１原動機２ポンプレギュレータ３可変容量型油圧ポンプ３Ａ可変容量型油圧ポンプ３Ｂ可変容量型油圧ポンプ４１流量制御弁４１Ａメータイン絞り４１Ｂブリードオフ絞り４２流量制御弁４２Ａメータイン絞り４２Ｂブリードオフ絞り４３流量制御弁４３Ａメータイン絞り４３Ｂブリードオフ絞り４４流量制御弁４４Ａメータイン絞り４４Ｂブリードオフ絞り４５チェック弁４６チェック弁４７チェック弁４８チェック弁８１ブームシリンダ（アクチュエータ）８１Ａ主管路８１Ｂ主管路８１Ｃブリードオフ管路８２アームシリンダ（アクチュエータ）８２Ｃブリードオフ管路８３旋回モータ（アクチュエータ）８３Ｃブリードオフ管路８４走行モータ（アクチュエータ）８４Ｃブリードオフ管路９１パイロット操作弁９１Ａパイロット圧９２パイロット操作弁９２Ａパイロット圧９３パイロット操作弁９３Ａパイロット圧９４パイロット操作弁９４Ａパイロット圧１０１吐出管路１０１Ａ吐出管路１０１Ｂ吐出管路１１１ブリードオフ接続管路１１１Ａブリードオフ接続管路１１１Ｂブリードオフ接続管路１１１Ｃブリードオフ接続管路１１２ブリードオフ制御弁１１３ブリードオフ制御弁１１５最大パイロット圧検出管路１１６パイロットポンプ１１７パイロット管路１２０シャトル弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原動機と、この原動機によって駆動する
主油圧ポンプと、この主油圧ポンプから吐出される圧油
により駆動する複数のアクチュエータと、これらのアク
チュエータのそれぞれに対応して設けられ、上記主油圧
ポンプから上記アクチュエータに供給される圧油の流れ
を制御するとともに、内部にブリードオフ絞りを有する
流量制御弁とを備え、これらの流量制御弁の切換え操作
に伴って上記アクチュエータの最大駆動圧の制御が可能
な建設機械の制御装置において、上記ブリードオフ絞
りとタンクとを接続する管路に、上記アクチュエータの
操作量の増加に相応して開口面積を小さく変化させるブ
リードオフ制御弁を設けたことを特徴とする建設機械の
制御装置。
【請求項２】上記流量制御弁のブリードオフ絞りのう
ちの複数に連通するブリードオフ接続管路を設け、この
ブリードオフ接続管路の下流に上記ブリードオフ制御弁
を配置したことを特徴とする請求項１記載の建設機械の
制御装置。
【請求項３】上記主油圧ポンプが複数の油圧ポンプか
らなることを特徴とする請求項１または２記載の建設機
械の制御装置。
【請求項４】上記流量制御弁がパイロット操作式の流
量制御弁からなり、これらの流量制御弁を切換え操作す
るパイロット操作弁を備えるとともに、これらのパイロット操作弁から出力されるパイロット圧
のうちの最大のパイロット圧を、上記ブリードオフ制御
弁の駆動信号として導く最大パイロット圧検出管路を設
けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
建設機械の制御装置。
【請求項５】建設機械が油圧ショベルであることを特
徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の建設機械の制
御装置。