JPH08296603A

JPH08296603A - 油圧建設機械

Info

Publication number: JPH08296603A
Application number: JP7102493A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Toyooka; 司豊岡; Toichi Hirata; 東一平田; Genroku Sugiyama; 玄六杉山; Hiroji Ishikawa; 広二石川
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1995-04-26
Filing date: 1995-04-26
Publication date: 1996-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】アクチュエータの負荷を制御弁操作に応じて
検出し、負荷が大きいほどスタンバイ流量を大きくして
油圧アクチュエータの微操作性と操作性を共に良好にす
る。【構成】中立位置からのストローク量が増加するほど
開口面積が小さくなるセンタバイパス通路３０ｃおよび
ストローク量が増加するほど開口面積が大きくなるメー
タイン通路３０ａ、３０ｂを備え、ブームシリンダ４に
供給される圧油の流れを制御する制御弁３０と、センタ
バイパス通路３０ｃからの油量に依存した押除容積制御
用圧力を発生する絞り５と、制御弁３０が中立位置にあ
ることが検出されているときは第１のスタンバイ流量と
し、メータイン通路３０ａ、３０ｂが開き始める位置の
手前の所定位置まで制御弁３０が操作されたときは、負
荷圧力に応じた第２のスタンバイ流量とする制御回路５
４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルやホイー
ルローダ等に代表される油圧建設機械に係わり、特に、
原動機により駆動される油圧ポンプの押除容積を操作レ
バーの操作量に応じて制御するようにした油圧建設機械
に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル、油圧クレーン等の油圧建
設機械においては、原動機により駆動される油圧ポンプ
の押除容積（斜板ポンプにあっては斜板の傾転量）を操
作レバーの操作量に応じて制御するポンプ制御装置が用
いられている。この制御装置では、操作レバーが中立時
に油圧ポンプの押除容積を最小値に制御し、操作レバー
が操作されるにしたがって押除容積を増加させる。

【０００３】図１２は特開平６−１１７４１２号公報に
開示されている油圧回路を示す。これは油圧ショベルの
アクチュエータ、たとえばブームを駆動するための油圧
回路である。可変容量油圧ポンプ１はレギュレータ（押
除容積設定器）２でその押除容積が調節される。可変容
量油圧ポンプ１はブーム用制御弁３のメータイン通路３
ａあるいは３ｂを通ってブームシリンダ４に圧油を供給
する。制御弁３が図示の中立位置にあるとき、ポンプ吐
出油の全量はセンターバイパス通路３ｃから絞り５を介
してタンク６に流れる。センターバイパス通路３ｃと絞
り５との間から取り出される押除容積制御用圧力はライ
ン７を介してレギュレータ２に導かれ、レギュレータ２
はライン７の圧力に応じてポンプ押除容積を設定する。

【０００４】図１３は押除容積制御用圧力とレギュレー
タ２で設定される油圧ポンプ１の押除容積との関係を示
す図である。制御弁３が中立位置にあるときは、センタ
ーバイパス通路３ｃの開口面積が最大であり押除容積制
御用圧力は最大値Ｐｃ１を示し、押除容積は最小値１０
ａに設定される。制御弁３が中立位置から左右の作業位
置に操作されるにしたがいセンターバイパス通路３ｃの
開口面積が小さくなって押除容積制御用圧力が低下し、
それにともなって押除容積は特性線１０ｂに沿って大き
くなる。制御弁３が最大ストローク操作されるとセンタ
ーバイパス通路３ｃの開口面積は最小あるいはゼロとな
り押除容積制御用圧力は最小値Ｐｃ２以下の値となる。
押除容積制御用圧力がＰｃ２以下になると押除容積は最
大値１０ｃに設定される。

【０００５】メータイン通路３ａ，３ｂの開口面積は図
１４（ａ）の特性線２０ｂに示すように制御弁３のスト
ロークが大きくなるにしたがって大きくなる。一方、セ
ンターバイパス通路３ｃの開口面積は制御弁３のストロ
ークが大きくなるにつれて減少するが、その低減率は図
１４（ａ）の特性線２０ａに示すようにメータイン通路
３ａが開き始めるまでは大きく、メータイン通路３ａが
開き始めると小さくなる。メータイン通路３ａ．３ｂの
開き始めにおけるセンターバイパス通路３ｃの開口面積
で発生する押除容積制御用圧力は最大値Ｐｃ１以上であ
り、油圧ポンプ１の押除容積は最小値１０ａである。こ
の最小値１０ａが本明細書でいうスタンバイ流量であ
る。

【０００６】スタンバイ流量でメータイン通路３ａ，３
ｂが開き始めると、ブームシリンダ４の負荷に依存した
圧力がメータイン通路３ａ，３ｂに立つ。ブームシリン
ダ４の負荷圧力が比較的低いＰｆ１の場合には図１４
（ｂ）に示すように、ポンプ圧力がＰ１（＞Ｐｆ１）以
上に上昇したときにブームシリンダ４が動き始め、ポン
プ１から圧油がブームシリンダ４に流れる。これにとも
なって、センターバイパス通路３ｃに流れ込む流量が減
少して押除容積制御用圧力が所定値まで低下するから、
レギュレータ７は図１３の特性線１０ｂにしたがって制
御弁３のストローク量に応じた値まで押除容積を増加さ
せる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように負
荷圧力が比較的低い圧力Ｐｆ１であるときは、ポンプ流
量は図１４（ｃ）の特性線２０ｄで示すように制御弁３
のストロークの増加に伴って比較的緩やかに増加し、こ
れにともなって、ブームシリンダ４に供給される流量は
図１４（ｄ）に特性線２０ｆで示すように、上述した特
性線２０ｄに近似して制御弁３のストロークに対して比
較的緩やかに増加し、良好なメータリング特性が得られ
る。

【０００８】しかしながら、ブームシリンダ４の負荷圧
力が比較的大きな圧力Ｐｆ２（＞Ｐｆ１）であるとき
は、制御弁３を中立位置から作業位置にストロークして
も、ブームシリンダ４が動き始めるまでは（メータイン
通路３ａ，３ｂの圧力が図１４（ｂ）に示すようにＰ２
（＞Ｐｆ２）に達するまでは）、低圧側であるセンター
バイパス通路３ｃ側へ圧油が流れてしまい押除容積制御
用圧力が低下せず、図１４（ｃ）の特性線２０ｅに示す
ように、大ストローク位置から一気にポンプ流量が増加
する。このため、制御弁３のストロークに対するブーム
シリンダ４の流量特性は図１４（ｄ）の特性線２０ｇの
ようになり、わずかなストロークで流量が急変し、負荷
圧力が比較的低い場合に比べてメータリング性能が悪化
する。

【０００９】油圧ショベルを例に説明すれば、特にブー
ムやアームの操作の際、負荷圧力が比較的低い空バケッ
トのときはストロークに対する流量変化が小さく良好な
操作性が得られるが、バケットに土砂を満載したブーム
やアームの操作時、あるいは重い吊り荷をバケットで吊
持する作業のように負荷圧力が比較的高い場合には、制
御弁３を少し操作しただけではブームやアームは作動せ
ず、ストロークエンド近傍ではじめて動き始め、これ以
降はわずかなストロークでブームやアームの速度が急変
する。したがって、オペレータは相当気を使って作業を
せざるを得ず、作業効率の向上が見込まれないばかり
か、疲労感も大きい。また、負荷圧力によってアクチュ
エータが動き始める制御弁ストローク位置が異なり、操
作フィーリングも悪い。

【００１０】そこで、前述した特開平６−１１７４１２
号公報に記載の制御装置では、ブームシリンダ４のボト
ム圧力（負荷圧力）を圧力センサで常時検出し、この負
荷圧力に応じたスタンバイ流量となるように油圧ポンプ
１の押除容積を設定している。しかしながら、このよう
に操作レバーが中立位置にあるときでも負荷圧力に応じ
たスタンバイ流量を設定してしまうと、作業待機時にも
油圧ポンプは大流量を吐出し、燃費、騒音、ヒートバラ
ンスの点で好ましくない。

【００１１】本発明の目的は、アクチュエータの負荷を
制御弁操作に応じて検出して負荷が大きいほどスタンバ
イ流量を大きくするようにして油圧アクチュエータの微
操作性と操作性を共に良好にする油圧建設機械を提供す
ることにある。

【課題を解決するための手段】

【００１２】一実施例である図１に対応づけて本発明を
説明すると、請求項１の発明は、原動機により駆動され
る可変容量型の油圧ポンプ１と、押除容積指令信号ｉに
基づいて油圧ポンプ１の押除容積を設定する押除容積設
定器２と、油圧ポンプ１からの吐出油により駆動される
少なくとも１つの油圧アクチュエータ４と、中立位置か
ら作業位置に操作されるにしたがって開口面積が大きく
なり油圧ポンプ１からアクチュエータ４に供給される圧
油の流れを制御するメータイン通路３０ａ、３０ｂを有
する制御弁３０と、制御弁３０のストローク量を検出す
る操作量検出器５１と、アクチュエータ４に作用する負
荷圧力Ｐｆを検出する負荷圧力検出器５３と、制御弁３
０が中立位置にあることが検出されているときは第１の
スタンバイ流量となるように押除容積指令信号ｉを演算
し、メータイン通路３０ａ、３０ｂが開き始める位置Ｓ
２の手前の所定位置Ｓ１まで制御弁３０が操作されたこ
とが検出されたときは、そのとき負荷圧力検出器５３で
検出された負荷圧力を読み込み、この読み込まれた負荷
圧力に基づいて、第１のスタンバイ流量よりも多い第２
のスタンバイ流量となるように押除容積指令信号ｉを演
算して押除容積設定器２に出力する制御回路５４とを備
えることにより、上述した目的を達成する。請求項２の
油圧建設機械では、読み込まれた負荷圧力Ｐｆが高いほ
ど前記第２のスタンバイ流量が多くなるように押除容積
指令信号ｉが演算される。請求項３の油圧建設機械の制
御弁３０には、中立位置から作業位置に操作されるにし
たがって開口面積が小さくなるセンタバイパス通路３０
ｃが形成され、センタバイパス通路３０ｃからの圧油に
より押除容積制御用圧力を発生する絞り５と、押除容積
制御用圧力を検出する制御圧力検出器５２とを備え、制
御回路５４は、メータイン通路３０ａ、３０ｂが開き始
めた後、制御圧力検出器５２で検出された押除容積制御
用圧力が低くなるほど押除容積が増加するように押除容
積指令信号ｉを演算するものである。請求項４の油圧建
設機械は、請求項１〜３のいずれかに記載の油圧建設機
械において、作業負荷の大きさを入力する入力操作部材
９０を備え、制御回路５４により、入力された作業負荷
に応じて、作業負荷が大きいほど第１のスタンバイ流量
が多くなるように押除容積指令信号ｉを演算するもので
ある。

【００１３】

【作用】中立位置からメータイン通路３０ａ、３０ｂが
開き始める位置Ｓ２よりも手前の位置Ｓ１までは、負荷
圧力に依存しない第１のスタンバイ流量となるような押
除容積指令信号ｉが演算される。メータイン通路３０
ａ、３０ｂが開き始める位置Ｓ２よりも手前の所定位置
Ｓ１まで制御弁３０が操作されると、負荷圧力検出器５
３で検出された負荷圧力Ｐｆが読み込まれる。この読み
込まれた負荷圧力Ｐｆに依存する第２のスタンバイ流量
となるような押除容積指令信号ｉが演算される。請求項
２の油圧建設機械では、読み込まれた負荷圧力Ｐｆが高
いほど第２のスタンバイ流量が多くなるように押除容積
が大きくなる。請求項３の油圧建設機械では、センタバ
イパス通路の開口面積に応じた押除容積制御用圧力が絞
り５により発生し、この制御用圧力により、メータイン
通路が開いた後の押除容積が演算される。請求項４の油
圧建設機械では、入力された作業負荷が大きいほど第１
のスタンバイ流量が多くなる。

【００１４】以上の課題を解決するための手段と作用の
項では発明を理解しやすいように実施例の符号を付して
説明したが、これにより発明が実施例に限定されるもの
ではない。

【００１５】

【実施例】

−第１の実施例− 本発明の第１の実施例を図１〜図８を参照して説明す
る。図１において図１２と同様な箇所には同一の符号を
付して詳細な説明を省略する。図１において、３０はブ
ームシリンダ４の制御弁であり、左右のパイロットポー
トに作用するパイロット圧力Ｐａ、Ｐｂの大きさに依存
して中立位置から左右の作業位置にストロークする。４
０はこれらのパイロット圧力を発生するリモコン操作装
置であり、操作レバー４１の左右傾動操作量に応じて操
作される一対のパイロット弁４２、４３を備える。パイ
ロット弁４２、４３のそれぞれは操作レバー４１の操作
量に依存したパイロット圧力Ｐａ、Ｐｂを発生する。

【００１６】５１はシャトル弁４４で取り出されるパイ
ロット圧力Ｐａ、Ｐｂを測定する圧力センサ、５２はセ
ンタバイパス通路３０ｃの圧力である押除容積制御圧力
Ｐｃを測定する圧力センサ、５３は圧力取り出し通路３
０ｄ、３０ｅ、３０ｆからメータイン通路３０ａ，３０
ｂの負荷圧力Ｐｆを測定する圧力センサである。５４は
これらの圧力センサ５１〜５３の検出信号が入力される
制御回路である。５５は、押除容積指令信号ｉに基づい
てレギュレータ制御用圧力をレギュレータ２に供給する
電磁比例圧力制御弁である。

【００１７】制御回路５４は図２に示すように、ＣＰＵ
などからなる演算部５４ａと、制御プログラムを格納す
るＲＯＭや演算過程での各種の値を一時的に格納するＲ
ＡＭなどからなる記憶部５４ｂと、入力部５４ｃと、出
力部５４ｄとを有する。制御回路５４は、圧力センサ５
１〜５３で測定される各部圧力にしたがって可変容量油
圧ポンプ１の押除容積を演算して、押除容積指令信号ｉ
をレギュレータ制御用電磁比例圧力制御弁５５に供給す
る。レギュレータ２はこの圧力制御弁５５から供給され
る圧力に応じてポンプ斜板の傾転量、すなわち押除容積
を調節する。なお、本明細書ではスタンバイ流量に関す
る押除容積制御を主に説明するが、レギュレータ２は押
除容積指令信号ｉによっていわゆる入力トルク制限制御
も行う。すなわち、油圧ポンプ１の入力トルクがポンプ
１を駆動する原動機の出力トルクの範囲内となるように
油圧ポンプ１の傾転角を制御する。

【００１８】図３はメータイン通路３０ａ，３０ｂおよ
びセンターバイパス通路３０ｃの開口特性を示し、スト
ロークＳ２でメータイン通路３０ａ，３０ｂが開き始め
る。センターバイパス通路３０ｃの開口面積は、ストロ
ークＳ２に達するまではストロークに対して比較的急峻
に減少しメータイン通路３０ａ，３０ｂが開き始めると
緩やかに減少する。この実施例では、メータイン通路３
０ａ，３０ｂが開き始めるストロークＳ２よりもやや手
前のストロークＳ１における負荷圧力を検出し、この負
荷圧力に応じたスタンバイ流量となるように油圧ポンプ
１の押除容積を調節する。

【００１９】このような負荷圧力に応じてスタンバイ流
量を変更する手順を図４により説明する。図４は制御回
路５４で実行されるスタンバイ流量制御用プログラムの
フローチャートである。ステップＳ１０１において、圧
力センサ５１からパイロット圧力Ｐａ、Ｐｂを読み込ん
でストロークＳＬを演算する。ステップＳ１０２では、
演算されたストロークＳＬを基準値Ｓ１と比較し、スト
ロークがＳＬ≦Ｓ１の場合には図５に示す特性線Ｔ１で
示される基本目標流量テーブルを選択してステップＳ１
に戻り、ＳＬ＞Ｓ１の場合には目標流量テーブルの選択
処理を実行することなくステップＳ１０１に戻る。

【００２０】ＳＬ＝Ｓ１の場合にはステップＳ１０３に
進み、圧力センサ５３からアクチュエータ負荷圧力Ｐｆ
を読み込む。ステップＳ１０４では、次式により目標ス
タンバイ流量ＱＳＣを求める。

【数１】ＱＳＣ＝Ｃ×Ａ１×√Ｐｆ ……(１) ただし、Ｃは流量係数、Ａ１はセンタバイパス通路３０
ｃの開口面積、Ｐｆはアクチュエータ負荷圧力である。

【００２１】ステップＳ１０５では、(１)式で求めた目
標スタンバイ流量ＱＳＣを基準スタンバイ流量ＱＳＲと
比較する。ＱＳＣ≦ＱＳＲであればステップＳ１０６に
進み、図５に示した特性線Ｔ１によって示された基本目
標流量テーブルを選択する。ＱＳＣ＞ＱＳＲならばステ
ップＳ１０７に進み、演算された目標スタンバイ流量Ｑ
ＳＣを最小値５０ｄとする特性線Ｔ２で示すような目標
流量テーブルを設定する。したがって、目標スタンバイ
流量ＱＳＣが大きいほど特性線Ｔ２の目標スタンバイ流
量５０ｄは大きくなる。

【００２２】このような処理によるスタンバイ流量の設
定をさらに具体的に説明する。 (１)操作レバー４１が操作されず制御弁３０が中立位置
にあるときには、ステップＳ１０２からステップＳ１０
６に進んで特性線Ｔ１で示される基本目標流量テーブル
が設定され、目標スタンバイ流量は図５に５０ａで示す
最小値、すなわち第１のスタンバイ流量となる。

【００２３】(２)操作レバー４１がストロークＳ１まで
操作されると負荷圧力Ｐｆが検出され、上式(１)により
目標スタンバイ流量ＱＳＣが演算される。この場合、空
バケットによるブーム操作のように、負荷圧力Ｐｆが比
較的小さくて式(１)で算出される目標スタンバイ流量Ｑ
ＳＣが基準値ＱＳＲ以下であるＱＳ１の場合には、引続
き特性線Ｔ１で示される基本目標流量テーブルが設定さ
れるから、押除容積制御用圧力は図６のＰｃ１から制御
弁３０のストロークの増加にともなって（センタバイパ
ス流量の減少にともなって）減少する。その結果、図５
の特性線５０ｂに沿って押除容積制御用圧力Ｐｃが小さ
くなるにしたがって目標流量が大きくなる。そして、こ
の目標流量にしたがってレギュレータ２により油圧ポン
プ１の押除容積が設定されるから、制御弁３のストロー
クに対するブームシリンダ４に流入する圧油流量は図７
のメータリング特性８０ａのようになる。

【００２４】一方、土砂を満載したバケットのブーム操
作や重い吊り荷作業のように負荷圧力Ｐｆが比較的大き
く式(１)で算出される目標スタンバイ流量ＱＳＣが基準
値ＱＳＲを越えるＱＳ２の場合には、演算された目標ス
タンバイ流量ＱＳＣに依存した目標スタンバイ流量（第
２のスタンバイ流量）５０ｄとなるように特性線Ｔ２で
示される基本目標流量テーブルが設定される。したがっ
て、押除容積制御用圧力Ｐｃは図６のＰｃ３から制御弁
３０のストロークが増加するにつれて（センタバイパス
流量の減少にともなって）減少する。その結果、制御弁
３のストロークが大きくなるにつれて、すなわち押除容
積制御用圧力Ｐｃが小さくなるにしたがって目標流量は
図５の特性線５０ｅに沿って大きくなる。そして、制御
弁３のストロークに対するブームシリンダ４へ流入する
圧油流量は図７のメータリング特性８０ｂのようにな
る。

【００２５】なおこの場合、押除容積制御用圧力がＰｃ
３からＰｃ１に低下するまでにも制御弁３０のメータイ
ン通路３０ａ、３０ｂの開口面積は増加するから、図７
のＳ２とほぼＳ３との間の領域のポンプ流量の増加は、
押除容積増加によるものではなく、制御弁３０のメータ
イン通路３０ａ、３０ｂのメータリング特性に依存する
ものである。したがって、Ｓ３まではストロークに対す
る流量の増加率はわずかであり、Ｓ３を越えて操作され
るとメータイン通路３０ａ、３０ｂの開口面積の増加に
加えて、押除容積の増加も加わってポンプ流量が増加す
る。したがって、Ｓ３を越えてストロークされた場合の
流量増加率はＳ３以下に比べて大きくなる。

【００２６】このような手順により、(１)負荷圧力が比
較的低い場合には、メータイン通路３０ａ、３０ｂが開
き始めるとき、図５に示す押除容積制御用圧力に対する
基本目標流量テーブルの特性線Ｔ１のスタンバイ流量５
０ａがポンプ１から吐出され、(２)負荷圧力が比較的高
い場合には、その値が大きくなるほどスタンバイ流量を
大きく設定した特性線Ｔ２にしたがって押除容積が制御
されてスタンバイ流量５０ｄが吐出されるから、メータ
イン通路３０ａ，３０ｂが開き始める際のスタンバイ流
量は負荷圧力が高いほど多くなり、メータリング性能が
向上する。

【００２７】図８は制御弁３のストロークとポンプ圧力
を示す図であり、符号７０ａは負荷圧力が比較的低いＰ
ｆ１の場合の線図であり、ポンプ圧力がＰｆ１よりも高
いＰ１を越えるとブームシリンダ４に圧油が流れ始める
ことを示している。一方、符号７０ｂは負荷圧力が比較
的高いＰｆ２の場合の線図であり、ポンプ圧力がＰｆ２
よりも高いＰ２を越えるとブームシリンダ４に圧油が流
れ始めることを示している。

【００２８】−第２の実施例− 図９は本発明による押除容積制御装置の第２の実施例の
油圧回路を示す図である。図１と同様な箇所には同一の
符号を付して相違点を主に説明する。符号９０は高負荷
モードＨ、中負荷モードＭ、低負荷モードＬをそれぞれ
入力するモードセレクタ（入力操作部材）であり、オペ
レータの操作により選択されて制御回路５４にいずれか
のモードが入力される。

【００２９】図１０は第２の実施例におけるフローチャ
ートを示し、ステップＳ２０１において、選択されてい
るモードに応じて基本目標流量テーブルを選択する。こ
の実施例では、図１１に示すように、Ｔ１０、Ｔ２０、
Ｔ３０の特性線で示される３つの基本目標流量テーブル
が予め記憶部５４ｂに格納されており、低負荷モードＬ
が選択されたときは特性線１０による基本目標流量テー
ブルが、中負荷モードＭが選択されたときは特性線２０
による基本目標流量テーブルが、高負荷モードＨが選択
されたときは特性線３０による基本目標流量テーブルが
それぞれ選択される。

【００３０】ステップＳ２０１で基本目標流量テーブル
が選択されると前述したようにステップＳ１０１〜ステ
ップＳ１０７が実行され、操作レバーがストロークＳ１
だけ操作されたときの負荷圧力を検出し、メータイン通
路３０ａ、３０ｂが開き始めるストロークＳ２では負荷
圧力に応じたスタンバイ流量の圧油がポンプ１から吐出
される。なお、ステップＳ１０５における基準値ＱＳＲ
は、ステップＳ２０１で選択された基本目標流量テーブ
ルの目標スタンバイ流量である５０ａ、５０ｆ、５０ｈ
に相当する値がそれぞれ用いられる。

【００３１】このように、オペレータが予め作業負荷を
推測して負荷モードを入力することにより、制御弁３０
の中立時の最小押除容積が高負荷モードほど大きくな
り、操作レバーがストロークＳ１だけ操作されたときに
負荷に応じた押除容積に設定される際の応答時間が短縮
できるほか、そのときのポンプ流量変化が少なくて済
み、操作性が向上する。

【００３２】以上では油圧ショベルのブームシリンダ操
作を例にして説明したが、本発明はこれに限らず、たと
えば油圧ショベルのアーム、バケット操作、ホイルロー
ダのフロント操作などにも適用できる。また、メータイ
ン通路３０ａ、３０ｂが開き始める少し手間の時点でア
クチュエータの負荷を検出し、その負荷に応じてスタン
バイ流量を設定する制御装置であれば、以上の実施例に
なんら限定されない。たとえば、制御弁３０のストロー
クに応じて油圧ポンプ１の押除容積を制御する押除容積
制御信号ｉを、センタバイパス通路３０ｃの下流の絞り
５で発生する圧力信号としたが、制御弁３０のストロー
ク量そのものに応じて押除容積を制御するようにしても
よい。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、制御弁が操作されない
ときには負荷圧力に依存しない第１のスタンンバイ流量
となり、メータイン通路が開き始める時点では負荷圧力
に応じた第１のスタンバイ流量よりも多い第２のスタン
バイ流量となるようにポンプ押除容積を設定するように
したので、アクチュエータが動き始める制御弁ストロー
ク位置が負荷により大きく変動することがなく、しか
も、制御弁中立時は負荷の大小にかかわらずより少ない
押除容積に設定されるから燃費、騒音、ヒートバランス
の悪化も改善される。また請求項４の発明によれば、入
力された作業負荷が大きいほど第１のスタンバイ流量が
大きくなるようにしたので、重負荷作業の場合、第１の
スタンバイ流量と第２のスタンバイ流量との差が小さく
なり、メータイン通路が開き始める時点での押除容積が
大きく変動することがなく、したがって、流量変化も少
なく応答性が改善されて、操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による油圧建設機械の第１の実施例の油
圧回路図である。

【図２】図１の制御回路を示すブロック図である。

【図３】図１に示す制御弁のストロークと開口面積の関
係を示すグラフである。

【図４】図１に示す制御回路のＣＰＵで実行される押除
容積制御のプログラムを示すフローチャートである。

【図５】制御圧力信号と目標流量の関係を示すグラフで
ある。

【図６】センタバイパス流量と制御圧力信号の関係を示
すグラフである。

【図７】ストロークとブームシリンダ流入流量の関係を
示すグラフである。

【図８】ストロークとポンプ圧力の関係を示すグラフで
ある。

【図９】本発明による油圧建設機械の第２の実施例の油
圧回路図である。

【図１０】図９に示す制御回路のＣＰＵで実行される押
除容積制御のプログラムを示すフローチャートである。

【図１１】制御圧力信号と目標流量の関係を示すグラフ
である。

【図１２】従来例を説明する油圧回路図である。

【図１３】従来例における制御圧力信号と押除容積の関
係を示すグラフである。

【図１４】従来例の各部の特性を説明する図である。

【符号の説明】

１可変容量油圧ポンプ２レギュレータ４ブームシリンダ５絞り３０制御弁３０ａ、３０ｂメータイン通路３０ｃセンタバイパス通路４０操作装置５１パイロット圧力センサ５２制御圧力センサ５３負荷圧力センサ５４制御回路５５電磁比例圧力制御弁

フロントページの続き (72)発明者石川広二茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原動機により駆動される可変容量型の油
圧ポンプと、押除容積指令信号に基づいて前記油圧ポンプの押除容積
を設定する押除容積設定器と、前記油圧ポンプからの吐出油により駆動される少なくと
も１つの油圧アクチュエータと、中立位置から作業位置に操作されるにしたがって開口面
積が大きくなり前記油圧ポンプから前記アクチュエータ
に供給される圧油の流れを制御するメータイン通路を有
する制御弁と、前記制御弁のストローク量を検出する操作量検出器と、前記アクチュエータに作用する負荷圧力を検出する負荷
圧力検出器と、前記制御弁が中立位置にあることが検出されているとき
は第１のスタンバイ流量となるように前記押除容積指令
信号を演算し、前記メータイン通路が開き始める位置の
手前の所定位置まで前記制御弁が操作されたことが検出
されたときは、そのとき前記負荷圧力検出器で検出され
た負荷圧力を読み込み、この読み込まれた負荷圧力に基
づいて、前記第１のスタンバイ流量よりも多い第２のス
タンバイ流量となるように押除容積指令信号を演算して
前記押除容積設定器に出力する制御回路とを備えること
を特徴とする油圧建設機械。
【請求項２】請求項１記載の油圧建設機械において、前記制御回路は、前記読み込まれた負荷圧力が高いほど
前記第２のスタンバイ流量が大きくなるように押除容積
指令信号を演算することを特徴とする油圧建設機械。
【請求項３】請求項１または２に記載の油圧建設機械
において、前記制御弁には、前記中立位置から作業位置
に操作されるにしたがって開口面積が小さくなるセンタ
バイパス通路が形成され、前記センタバイパス通路からの圧油により前記押除容積
制御用圧力を発生する絞りと、前記押除容積制御用圧力を検出する制御圧力検出器とを
備え、前記制御回路は、前記メータイン通路が開き始めた後、
前記制御圧力検出器で検出された前記押除容積制御用圧
力が低くなるほど前記押除容積が増加するように前記押
除容積指令信号を演算することを特徴とする油圧建設機
械。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の油圧建
設機械において、作業負荷の大きさを入力する入力操作
部材を備え、前記制御回路は入力された作業負荷に応じて、作業負荷
が大きいほど前記第１のスタンバイ流量が多くなるよう
に前記押除容積指令信号を演算することを特徴とする油
圧建設機械。