JPH0874807A - 建設機械の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業機用油圧シリンダ装置の負荷圧力が変
動しても油圧モータなどの他の油圧アクチュエータへの
圧油流量を所定の一定値に保ち、その出力状態を一定状
態に保つこと。 【構成】 油圧ポンプ２０からの吐出油で駆動される作
業用油圧シリンダ４ａの流量を制御する制御弁２２ａ
と、絞り４１の前後差圧を所定値に制御することにより
油圧モータ３の流量を一定に保持する流量補償弁４０
と、油圧シリンダ４ａに供給する流量を制御する可変絞
り弁２８と、油圧シリンダ４ａと油圧モータ３の負荷圧
力の最大値と油圧ポンプ２０の吐出圧力との差圧が基準
値になるように可変容量油圧ポンプ２０の押除け容積を
制御するとともに、可変容量油圧ポンプ２０の押除け容
積が最大値であって差圧が基準値にならない場合、差圧
が流量補償弁４０の上記所定値になるまで可変絞り弁２
８の開度を小さくするコントローラ２７とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロードセンシング制御
により可変容量油圧ポンプの吐出流量を制御して複数の
油圧アクチュエータを駆動する制御装置において、特に
発電用油圧モータなど、一定速度で駆動する必要がある
油圧アクチュエータを有する建設機械におけるロードセ
ンシング制御式の油圧制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建設機械に搭載されたリフティングマグ
ネット用発電機を駆動する油圧モータは、その発電機が
定格電圧で発電動作するように一定回転数で駆動制御す
る必要がある。この種の油圧供給を制御する油圧供給制
御装置として、実開平３−９７４７４号公報に開示され
ているものが知られている。

【０００３】図６はその油圧供給制御装置を示してい
る。この油圧供給制御装装置は、メイン油圧ポンプ１が
吐出する吐出油をリフティングマグネット用発電機２を
駆動する油圧モータ３とその他の油圧アクチュエータで
ある作業機用油圧シリンダ装置４とに供給するものであ
り、吐出油の供給路の途中に流路切換弁５と流量優先弁
６とが設けられている。

【０００４】流路切換弁５は、操作スイッチ７によって
制御される電磁開閉弁８により、サブ油圧ポンプ９が発
生するパイロット油圧を選択的に与えられて切換動作
し、ａ位置では油圧モータ３に対して圧油を給排し、ｂ
位置では作業機用油圧シリンダ装置４の制御弁１０に圧
油を供給する。

【０００５】流量優先弁６は絞り１１の前後差圧が戻し
ばね６ａのばね力よりも大きくなるとａ位置からｂ位置
に切換動作する。流路切換弁５がａ位置に切り換えられ
ているとき、メイン油圧ポンプ１の吐出流量が多くなり
油圧モータ３の回転数が所定回転数以上になって絞り１
１の前後差圧がばね力よりも大きくなると、図７（ａ）
の切換位置、すなわち油圧モータ３に対してのみ圧油を
供給する切換位置から図７（ｂ）の切換位置へ切り換わ
り、余剰の圧油を作業機用油圧シリンダ装置４に供給す
る。これに対し油圧モータ３への圧油流量が減少して油
圧モータ３の回転数が低下することにより絞り１１の前
後差圧がばね力以下になると、流量優先弁６は図７
（ｂ）の切換位置から図７（ａ）の切換位置に戻り、油
圧モータ３に対する圧油の供給を優先して油圧モータ３
への圧油流量を確保する。

【０００６】なお、図６において、１２はメイン油圧ポ
ンプ１とサブ油圧ポンプ９を駆動する原動機を、１３は
リフティングマグネット（電磁石）を、１４はリフティ
ングマグネット１３に対する通電を制御する制御盤を、
１５および１６はリリーフ弁を各々示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図５に示されている従
来装置では、作業機用油圧シリンダ装置４の負荷油圧が
油圧モータ３の負荷油圧より高圧であると、余剰の圧油
は低負荷である油圧モータ３の側へ流れ、この結果、絞
り１１の前後差圧が更に大きくなり、流量優先弁６が図
７（ｂ）の状態を保つ。このため油圧モータ３への圧油
の流量が増大し、発電機２の回転数を設定回転数に保つ
ことができず、リフティングマグネット１４の吸着力が
安定しない。

【０００８】近年、ポンプ圧力とアクチュエータ負荷圧
の差圧が基準値となるように可変容量油圧ポンプの押除
容積を制御するロードセンシング制御が知られている
が、このようなロードセンシング油圧回路にリフティン
グマグネットの発電機を駆動する油圧モータを付設する
場合にも、種々の作業状態を想定して、作業機用油圧シ
リンダ装置と油圧モータとの負荷圧力差による油圧モー
タの流量変動を考慮する必要がある。

【０００９】本発明の目的は、ロードセンシング油圧制
御装置において、作業機用油圧シリンダ装置の負荷圧力
が変動しても油圧モータなどの他の油圧アクチュエータ
への圧油流量を所定の一定値に保ち、その出力状態を一
定状態に保つことができる建設機械の油圧制御装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１に対
応づけて本発明を説明すると、本発明は、可変容量油圧
ポンプ２０と、この油圧ポンプ２０からの吐出油で駆動
される第１および第２の油圧アクチュエータ４ａ，３
と、油圧ポンプ２０と第１の油圧アクチュエータ４ａと
の間に設けられ、第１の油圧アクチュエータ４ａの流量
を制御する制御弁２２ａと、油圧ポンプ２０と第２の油
圧アクチュエータ３との間に設けられ、絞り４１の前後
差圧を所定値に制御することにより第２の油圧アクチュ
エータ３の流量を一定に保持する流量補償弁４０と、油
圧ポンプ２０の押除容積を調節する押除け容積調節手段
２０ａと、第１の油圧アクチュエータ４ａに対する油圧
供給路の途中に設けられ第１の油圧アクチュエータ４ａ
に供給する流量を制御する可変絞り弁２８と、油圧ポン
プ２０の吐出圧力と第１および第２の油圧アクチュエー
タ４ａ，３の負荷圧力の最大値との差圧が基準値になる
ように押除け容積調節手段２０ａにより可変容量油圧ポ
ンプ２０の押除け容積を制御するとともに、可変容量油
圧ポンプ２０の押除け容積が最大値であって差圧が基準
値にならない場合、差圧が流量補償弁４０の上記所定値
になるまで可変絞り弁２８の開度を小さくする制御手段
２７とを具備することにより、上述の目的が達成され
る。

【００１１】

【作用】第２の油圧アクチュエータ３の圧力が第１の油
圧アクチュエータ４ａの圧力より低いとき、流量補償弁
４０により第２の油圧アクチュエータ３の流量が所定の
一定値に保たれる。第１の油圧アクチュエータ４ａの負
荷圧力が第２の油圧アクチュエータ３の負荷圧力より低
い場合には、第２の油圧アクチュエータ３の負荷圧力が
最大負荷圧力になり、押除け容積調節手段２０ａは第２
の油圧アクチュエータ３の負荷圧力と油圧ポンプ２０の
吐出圧力との差圧が所定の基準値になるように油圧ポン
プ２０の押除け容積（吐出容量）を調整する。可変容量
油圧ポンプ２０の吐出流量が不足すると、すなわち可変
容量油圧ポンプ２０の押除け容積が最大値であって前記
差圧が基準値にならない場合には、制御弁２２ａの前後
圧力の差圧が、流量補償弁４０の前後差圧の所定値にな
るまで可変絞り弁２８の開度が絞られる。その結果、第
１の油圧アクチュエータ４ａに供給される流量が低減
し、油圧モータ３には流量補償弁４０で補償された一定
の流量が供給される。

【００１２】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【００１３】

【実施例】図１は本発明による建設機械の油圧制御装置
の全体構成を示す図であり、図５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。

【００１４】図１は、上述のような発電機用油圧モータ
回路をロードセンシング制御式の油圧制御装置に付加
し、油圧モータ３の入口回路に油圧モータ３の流量を一
定に制御する流量補償弁としての圧力補償弁４０を設け
るとともに、その圧力補償弁４０の下流の圧力ＰLmもロ
ードセンシング圧力として使用する場合を示している。

【００１５】図１において、２０はディーゼルエンジン
などの原動機１２で駆動される可変容量油圧ポンプ、２
０ａは可変容量油圧ポンプ２０の押除け容積（傾転量）
を調節するレギュレータである。可変容量油圧ポンプ２
０からの吐出油が供給される油圧アクチュエータとし
て、油圧モータ３以外に、３個の作業機用油圧シリンダ
装置４ａ〜４ｃが設けられており、油圧モータ３に対す
る吐出油の供給と停止は電磁開閉弁２１により行われ、
油圧シリンダ装置４ａ〜４ｃに対する吐出油の供給と停
止および供給方向の切り換えは各々個別の流量制御弁２
２ａ〜２２ｃにより行われる。

【００１６】油圧モータ３および油圧シリンダ装置４ａ
〜４ｃの負荷圧力ＰLm，ＰLa，ＰLb，ＰLcのうちの最大
圧力をロードセンシング圧（最大負荷圧力）ＰAmaxとし
て取り出す高圧選択弁２３〜２５が設けられており、こ
のロードセンシング圧ＰAmaxは差圧センサ２６に入力さ
れる。差圧センサ２６にはポンプ吐出圧力ＰLSも入力さ
れており、差圧センサ２６は、このポンプ圧力ＰLSとロ
ードセンシング圧ＰAmaxとの差圧ΔＰLSを検出し、その
検出信号はコントローラ２７に入力される。

【００１７】コントローラ２７は、マイクロコンピュー
タなどによるものであり、差圧センサ２６から差圧ΔＰ
LSを示す信号を入力し、傾転角センサ２０ｂから可変容
量油圧ポンプ２０の傾転角を示す信号を入力し、差圧Δ
ＰLSが予め定められた基準値になるよう、可変容量油圧
ポンプ２０の押除け容積をレギュレータ２０ａにより制
御する。また、コントローラ２７には電磁弁２１を操作
するスイッチ２１Ａからの信号が入力され、コントロー
ラ２７はスイッチ２１Ａがオンのときにリフティングマ
グネット使用モードのフラグをセットし、スイッチ２１
Ａがオフのときは作業モードのフラグをセットする。ス
イッチ２１Ａがオンすると電磁弁２１は開き、オフする
と閉じる。

【００１８】作業機用油圧シリンダ装置４ａ〜４ｃの各
々に吐出油を個別に供給する油路の途中には各シリンダ
装置４ａ〜４ｃに対応して可変絞り弁として機能する圧
力補償弁２８〜３０が設けられている。圧力補償弁２８
は、ばね３１がスプールに与えるばね力と負荷圧力ＰLa
がスプールに及ぼす押圧力の合計力と、圧力補償弁２８
の出口圧力ＰZaがスプールに及ぼす押圧力と比例電磁弁
３２で発生される制御圧力ＰCがスプールに及ぼす押圧
力の合計力の平衡関係により動作し、シリンダ装置４ａ
に対する圧油の流量を制御する。圧力補償弁２９は、ば
ね３３がスプールに与えるばね力と負荷圧力ＰLbがスプ
ールに及ぼす押圧力の合計力と、圧力補償弁２９の出口
圧力ＰZbがスプールに及ぼす押圧力と比例電磁弁３４で
発生される制御圧力ＰCがスプールに及ぼす押圧力の合
計力の平衡関係により動作し、シリンダ装置４ｂに対す
る圧油の流量を制御する。圧力補償弁３０は、ばね３５
がスプールに与えるばね力と負荷圧力ＰLcがスプールに
及ぼす押圧力の合計力と、圧力補償弁３０の出口圧力Ｐ
Zcがスプールに及ぼす押圧力と比例電磁弁３６で発生さ
れる制御圧力ＰCがスプールに及ぼす押圧力の合計力の
平衡関係により動作し、シリンダ装置４ｃに対する圧油
の流量を制御する。

【００１９】ここで、油圧シリンダ装置４ａ〜４ｃを複
合操作したとき、最大負荷圧で駆動されるアクチュエー
タの要求流量がポンプ傾転量ｑが最大値ｑmaxまで増大
されてもまだ不足する場合にはじめて制御圧ＰCを発生
し、ΔＰLSが基準値であるばね圧力Ｐiになるまで制御
圧力Ｐcを増大する。

【００２０】圧力補償弁２８〜３０は互いに同等のもの
であり、その代表として圧力補償弁２８の動作を図２を
用いて説明する。図２（ａ）は圧力補償弁２８が最小絞
り状態（全開状態）にあることを、図２（ｂ）は圧力補
償弁２８が最大絞り状態にあることを各々示している。

【００２１】また図１において、油圧モータ３に対する
油圧供給路の途中に圧力補償弁４０と絞り４１とが設け
られている。圧力補償弁４０は、ばね４２がスプールに
与えるばね力と絞り４１より下流側の圧力、すなわち油
圧モータ３の負荷圧力ＰLmがスプールに及ぼす押圧力の
合計値と、絞り４１より上流側の圧力、すなわち圧力補
償弁４０の出口圧力ＰZmがスプールに及ぼす押圧力の平
衡関係により動作し、油圧モータ３に供給する圧油流量
を制御する。

【００２２】圧力補償弁４０は図３（ａ）に示されてい
る最小絞り状態（全開状態）と図３（ｂ）に示されてい
る最大絞り状態の間で動作し、絞り４１の前後差圧の増
大に応じて図３（ａ）の最小絞り状態から図３（ｂ）の
最大絞り状態へ移行し、油圧モータ３に供給する圧油流
量を低減する。

【００２３】この実施例では、各圧力補償弁２８〜３
０，４０のばね３１，３３，３５，４２の設定圧をすべ
てＰiと等しくし、各圧力補償弁２８〜３０，４０にお
ける出口圧力ＰZa〜ＰZc,ＰZmのスプール受圧面積をＡZ
a〜ＡZc,ＡZm、負荷圧力ＰLa〜ＰLc，ＰLmのスプール受
圧面積をＡLa〜ＡLc,ＡLm、ばね圧Ｐiの受圧面積をＡ
i、制御油圧ＰCのスプール受圧面積をＡcで表すとき、
ＡZa＝ＡZb＝ＡZc＝ＡZm＝ＡLa＝ＡLb＝ＡLc＝ＡLm、Ａ
i＝Ａcで、かつ、ＡZa,ＡZb,ＡZc,ＡZmとＡiのそれぞれ
の面積比と、ＡLa,ＡLb,ＡLc,ＡLmとＡcのそれぞれの面
積比を１：０．４に設定する。

【００２４】さらに図１において、コントローラ２７
は、可変容量油圧ポンプ２０の押除け容積が最大値とな
っても、差圧センサ２６により検出される差圧ΔＰLSが
基準値にならない場合には、差圧ΔＰLSが基準値になる
よう、比例電磁弁３２，３４，３６から出力される制御
油圧Ｐｃを増加して圧力補償弁２８〜３０の絞り度を増
加し、油圧シリンダ装置４ａ〜４ｃに供給する油圧の流
量を低減する。差圧の基準値は作業モードではばね圧Ｐ
iであり、リフティングマグネット使用モードでは０．
４Ｐiである。

【００２５】ここで、油圧シリンダ装置４ａと油圧モー
タ３とが複合操作される場合を例にとって説明する。 （１）油圧シリンダ装置４ａの負荷圧力が油圧モータ３
の負荷圧力より高い場合この場合、ＰLa＞ＰLmであり、
圧油は低負荷である油圧モータ３へ多く流れようとす
る。このとき、圧力補償弁４０は、

【数１】 ＡLm・ＰLm＋Ａi・Ｐi＝ＡZm・ＰZm …（１） となるように動作する。上述の設計上の受圧面積比によ
り、絞り４１の前後差圧ＰZm−ＰLmは０．４Ｐiにな
る。

【００２６】ここで、作動油の密度、絞り４１の形状に
より決まる係数をＣ、絞り４１の開口面積をＡ41とする
と、油圧モータ３の流入流量Ｑ3は下式により示され
る。

【数２】 Ｑ3＝Ｃ・Ａ41（ＰZm−ＰLm）^1/2＝Ｃ・Ａ41（０．４Ｐi）^1/2 …（２） 係数Ｃとばね圧Ｐiとは定数であるから、絞り４１の開
口面積Ａ41の選定により油圧モータ３に対する圧油の流
量Ｑ3が設定流量になる。

【００２７】なお、図４に示す油圧ポンプ２０の吐出圧
力ＰSLと吐出流量Ｑの関係からわかるように、最大負荷
圧力時の油圧ポンプ２０の吐出流量は油圧モータ３の設
定流量Ｑ3より大きい値に設定される。

【００２８】油圧シリンダ装置４ａの流入流量Ｑ4aは、
最高負荷圧力である負荷圧力ＰLaと油圧ポンプ２０の吐
出圧力ＰSLとの差圧、つまり負荷圧力ＰLaと出口圧力Ｐ
Zaの差圧が一定になるように油圧ポンプ２０が圧油を吐
出することにより、下式により示される。

【数３】 Ｑ4a＝Ｃ・Ａ22a（ＰZa−ＰLa）^1/2 …（３） ただし、Ａ22aは圧力補償弁２２ａの内部通路の開口面
積であり、流量Ｑ4aは開口面積Ａ22aに応じた値にな
る。

【００２９】（１．１）ＰLa＞ＰLm、かつ、Ｑ＜Ｑ3＋
Ｑ4a 油圧ポンプ２０の吐出流量Ｑ（押除け容積ｑは最大値ｑ
max）が油圧モータ３の設定流量Ｑ3と作業機アクチュエ
ータ４ａの要求流量Ｑ4aの合計値よりも少ない時、つま
りＱ＜Ｑ3＋Ｑ4aの時でも、Ｑ＞Ｑ3の関係は成立してい
るから、油圧モータ３への圧油流量Ｑ3は必ず設定値に
保たれ、その余剰分Ｑ−Ｑ3の流量の圧油によって油圧
シリンダ装置４ａが駆動される。

【００３０】（２）油圧モータ３の負荷圧力が作業機ア
クチュエータ４ａの負荷圧力よりも高い場合、つまりＰ
Lm＞ＰLaの場合は次のとおりである。 （２．１）ＰLa＜ＰLm、かつ、Ｑ≧Ｑ3＋Ｑ4a このとき、油圧ポンプ２０の吐出流量Ｑ（押除け容積ｑ
はｑmax）が、油圧シリンダ装置４ａが要求する流量Ｑ4
aと油圧モータ３の設定流量Ｑ3の合計値よりも大きい、
つまりＱ≧Ｑ4a＋Ｑ3であれば、油圧ポンプ２０は最高
負荷圧力ＰLmと油圧ポンプ２０の吐出圧ＰLSの差圧ΔＰ
LS、つまり負荷圧力ＰLmと出口圧力ＰZaの差圧が一定に
なる流量をもって圧油を吐出するので、油圧シリンダ装
置４ａへの圧油流量Ｑ4aは開口面積Ａ22aに応じた値に
なり、しかも、油圧モータ３への圧油流量Ｑ3は設定流
量になる。

【００３１】（２．２）ＰLa＜ＰLm、かつ、Ｑ＜Ｑ3＋
Ｑ4a 油圧ポンプ２０の吐出流量Ｑが、油圧シリンダ装置４ａ
が要求する流量Ｑ4aと油圧モータ３の設定流量Ｑ3の合
計値よりも少ないとき、つまりＱ＜Ｑ4a＋Ｑ3のとき、
低負荷である油圧シリンダ装置４ａに優先的に圧油が流
れる従来の回路では油圧モータ３への圧油流量Ｑ3は減
少し、設定流量を確保できなくなる。

【００３２】最大負荷圧力である油圧モータ３の負荷圧
ＰLmと油圧ポンプ２０の吐出圧ＰLSの差圧ΔＰLSが設定
差圧（基準値）Ｐiより小さくなると、コントローラ２
７は、この差圧を設定差圧にするために油圧ポンプ２０
に吐出流量を増加する指令、すなわち傾転角を大きくす
る指令を出力する。油圧ポンプ２０の押除容積が既に最
大値になっているときは、これ以上に圧油流量は増えな
い。そして、コントローラ２７は、油圧ポンプ２０の吐
出容量ｑが最大値ｑmaxであるにも拘らず差圧ΔＰLSが
基準値Ｐiに達しない状態を検知すると、比例電磁弁３
２を駆動して制御油圧ＰCを増大し、圧力補償弁２８を
図２（ｂ）に示す絞り状態へ移行する。このとき可変圧
力補償弁２８は、

【数４】 ＡLa・ＰLa＋Ａi・Ｐi＝ＡZa・ＰZa＋Ａc・Ｐc …（４） となるように動作する。ここで、設計上の面積比を代入
すると、

【数５】 ＰZa−ＰLa＝０．４（Ｐi−Ｐc） …（５） で表される。したがって、（５）式を変形すると、

【数６】 ＰC＝Ｐi−｛（ＰZa−ＰLa）／０．４｝ …（６） となる。

【００３３】（２）式からわかるように、油圧モータ３
に供給する圧油の流量Ｑ3を設定値にするためには、絞
り４１の前後圧力を０．４Ｐiとすればよい。ＰLa＜ＰL
mのとき、油圧モータ３の圧力ＰLmがロードセンシング
最高負荷圧力ＰAmaxとして差圧センサ２６に入力されて
いるから、ロードセンシング制御に使用される差圧ΔＰ
LSが０．４Ｐiに制御されれば油圧モータ３に設定流量
が流れる。そこで、コントローラ２７は差圧センサ２６
の検出値であるΔＰLSが０．４Ｐiになるまで比例電磁
弁３２を駆動制御する。このとき、制御圧力Ｐcは次式
で表される。

【数７】 ＰC＝（ΔＰLS−ＰZa＋ＰLa）／０．４ …（７）

【００３４】この制御油圧ＰCが圧力補償弁２８に与え
られることにより、圧力補償弁２８の絞り度が増加し、
油圧シリンダ装置４ａへの圧油流量Ｑ4aが低減する。差
圧ΔＰLS＝０．４Ｐiとなると、制御圧力Ｐcは保持され
る。したがって、油圧モータ３に供給する圧油の流量Ｑ
3が設定値に保たれる。

【００３５】この制御フローを図５に示す。このロード
センシング制御式の油圧制御装置においては、差圧ΔＰ
LSが基準値Ｐiより小さい場合には（ステップＳ１肯
定）、油圧ポンプ２０の押除け容積ｑが最大値ｑmax以
下の範囲で（ステップＳ２肯定）、油圧ポンプ２０の傾
転角を増加して押除け容積ｑを増大（ステップＳ３）す
る。一方、差圧ΔＰLSが基準値Ｐiに等しい場合には
（ステップＳ４肯定）、そのときの傾転角を維持し（ス
テップＳ５）、差圧ΔＰLSが基準値Ｐiより大きい場合
には（ステップＳ４否定）、油圧ポンプ２０の押除け容
積ｑが最小値ｑmin以上の範囲で（ステップＳ６肯
定）、油圧ポンプ２０の傾転角を減少して押除け容積ｑ
を低減する（ステップＳ７）。

【００３６】そして油圧ポンプ２０の押除け容積ｑが最
大値ｑmaxに達した状態において、差圧ΔＰLSが基準値
Ｐiより小さい場合（ステップＳ２否定）、比例電磁弁
３２，３４，３６が発生する制御油圧Ｐｃを増加して圧
力補償弁２８〜３０の絞り度を増加し、油圧シリンダ装
置４ａ〜４ｃに供給する油圧の流量を低減する（ステッ
プＳ８）。ステップＳ９でリフティングマグネット使用
モードと判定されると、流量制御弁２２ａ〜２２ｃの入
口圧力ＰZnとロードセンシング圧力ＰAmaxの差圧ΔＰLS
が基準値０．４Ｐiとなるまで（ステップＳ１０肯定）
制御圧力Ｐcを増大する。このようにして、リフティン
グマグネット使用モード時、ＰLa＜ＰLm、かつ、Ｑ＜Ｑ
3＋Ｑ4aの場合でも油圧モータ３への圧油流量が設定値
に優先的に確保される。ステップＳ９で作業モードと判
定されると、流量制御弁２２ａ〜２２ｃの入口圧力ＰZn
とロードセンシング圧力ＰAmaxの差圧ΔＰLSが基準値Ｐ
iとなるまで（ステップＳ１１肯定）制御圧力Ｐcを増大
する。

【００３７】因みに、従来から知られているロードセン
シング回路における制御圧ＰCと本発明の利点を説明す
る。今、図１の回路において、油圧モータ３と作業機用
油圧シリンダ装置４ａとが複合操作され、油圧モータ３
の負荷油圧がシリンダ装置４ａの負荷油圧よりも高く、
油圧モータ３を設定回転数で駆動するために必要な圧油
流量と油圧シリンダ装置４ａが要求する圧油流量の合計
値が可変容量油圧ポンプ２０の最大吐出流量より多い場
合、次のような動作で油圧モータ３側へ圧油を送り込も
うとする。

【００３８】油圧モータ３の負荷圧力ＰLmがロードセン
シング圧力ＰAmaxとして選択されて差圧センサ２６に入
力され、差圧センサ２６はロードセンシング圧力ＰAmax
とポンプ圧力ＰLSの差圧を検出してコントローラ２７に
入力する。コントローラ２７は、ポンプ傾転が最大値に
もかかわらず差圧ΔＰLSが基準値になっていないことを
判定し、シリンダ装置４ａの制御弁２２ａの前後圧力差
がΔＰLSの基準値になるように比例電磁弁３２から制御
圧Ｐcを圧力補償弁２８に印加させる。その結果、圧力
補償弁２８の絞り度の増大によって油圧シリンダ装置４
ａに供給する圧油流量が低減し、油圧モータ３に対する
圧油流量が増加する。しかし制御圧Ｐcはあくまで、制
御弁２２ａの上流と下流の圧力差がロードセンシング制
御における最大負荷圧力Ｐamaxとポンプ吐出圧ＰLSの差
圧ΔＰLSに等しくなるようにΔＰLSをばね圧Ｐiに制御
するものである。したがって、油圧モータ３が設定回転
数で回転するような流量制御は行なわれず、発電機２を
安定して設定回転数で駆動することができない。

【００３９】一方、本実施例では、リフティングマグネ
ット使用時には、発電用油圧モータ３の流量が設定値と
なるようにロードセンシング差圧ΔＰLSを０．４Ｐiに
制御する。また、リフティングマグネットを使用しない
作業モード時には、ロードセンシング差圧ΔＰLSをＰi
に制御して、流量を有効利用する。

【００４０】以上の実施例では、圧力補償弁２８〜３
０，４０のそれぞれを流量制御弁２２ａ〜２２ｃ，絞り
４１より上流側に配置したが、本発明では圧力補償弁２
８〜３０，４０は流量制御弁２２ａ〜２２ｃおよび絞り
４１より下流側に配置してもよい。また、圧力補償弁２
８〜３０は油圧シリンダ装置４ａ〜４ｃの戻り側回路に
設けてもよい。さらに、流量制御弁２２ａ〜２２ｃに可
変絞り機能が付加されるならば、流量制御弁２２ａ〜２
２ｃが圧力補償弁２８〜３０を兼ねてもよい。

【００４１】以上では、リフティングマグネット１３の
発電機２の駆動について説明したが、本発明は、発電機
以外に、例えばウィンチを定回転で駆動する場合などに
も適用できる他、油圧モータ３のような回転運動をする
アクチュエータ以外の油圧シリンダ装置など、直線運動
をする油圧アクチュエータにも適用できる。また、可変
圧力補償弁を用いず、直接メインスプールを絞るように
してもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、油
圧モータのような第２の油圧アクチュエータの負荷圧力
が油圧シリンダのような第１の油圧アクチュエータの負
荷圧力よりも低いときは、第２の油圧アクチュエータの
回路に設けられた流量補償弁により流量が所定の一定値
に制御される。第２の油圧アクチュエータの負荷圧力が
第１の油圧アクチュエータの負荷圧力より高い場合で、
かつ、可変容量油圧ポンプの押除け容積が最大値であっ
て第１の油圧アクチュエータの制御弁の前後圧力の差圧
が基準値にならない場合には、第２の油圧アクチュエー
タの流量補償弁の絞りの前後差圧が所定流量を得る所定
値になるまで、第１の油圧アクチュエータの可変絞り弁
を絞るようにしたので、第１の油圧アクチュエータに供
給される圧油流量が低減し、第２の油圧アクチュエータ
へ分流する圧油流量が設定流量とされ第２の油圧アクチ
ュエータの駆動状態が一定に保たれる。これにより、何
れの状態下にても第２の油圧アクチュエータの駆動状態
が一定に保たれ、例えば第２の油圧アクチュエータがリ
フティングマグネットの発電機を駆動する油圧モータで
あれば、発電機が常に設定回転数にて駆動され、リフテ
ィングマグネットの吸着力が作業機用油圧シリンダ装置
の負荷変動に拘らず安定するようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による建設機械の油圧制御装置の一実施
例の全体構成を示す図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は図１の油圧制御装置の制御弁
上流の圧力補償弁の詳細を互いに異なる状態について示
す回路図である。

【図３】（ａ），（ｂ）は図１の油圧制御装置のモータ
上流の圧力補償弁の詳細を互いに異なる状態について示
す回路図である。

【図４】可変容量油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量の関
係を示すグラフである。

【図５】本発明による建設機械の油圧制御装置の制御フ
ローを示すフローチャートである。

【図６】従来の油圧制御装置の一例を示す油圧回路図で
ある。

【図７】（ａ），（ｂ）は図６の油圧制御装置の流量優
先弁の詳細を互いに異なる状態について示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１ メイン油圧ポンプ ３ 油圧モータ ４、４ａ〜４ｃ 作業機用油圧シリンダ装置 ２０ 可変容量油圧ポンプ ２０ａ レギュレータ ２０ｂ 傾転角センサ ２１ 電磁開閉弁 ２１Ａ スイッチ ２２ａ〜２２ｃ 流量制御弁 ２３〜２５ 高圧選択弁 ２６ 差圧センサ ２７ コントローラ ２８〜３０ 圧力補償弁 ３２，３４，３６ 比例電磁弁 ４０ 圧力補償弁 ４１ 絞り

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０４Ｂ 49/00 ３４１ Ｆ１５Ｂ 11/00 11/16

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変容量油圧ポンプと、 この油圧ポンプからの吐出油で駆動される第１および第
   ２の油圧アクチュエータと、 前記油圧ポンプと前記第１の油圧アクチュエータとの間
   に設けられ、前記第１の油圧アクチュエータの流量を制
   御する制御弁と、 前記油圧ポンプと前記第２の油圧アクチュエータとの間
   に設けられ、絞りの前後差圧を所定値に制御することに
   より前記第２の油圧アクチュエータの流量を一定に保持
   する流量補償弁と、 前記油圧ポンプの押除容積を調節する押除け容積調節手
   段と、 前記第１の油圧アクチュエータに対する油圧供給路の途
   中に設けられ前記第１の油圧アクチュエータに供給する
   流量を制御する可変絞り弁と、 前記油圧ポンプの吐出圧力と前記第１および第２の油圧
   アクチュエータの負荷圧力の最大値との差圧が基準値に
   なるように前記可変容量油圧ポンプの押除け容積を制御
   するとともに、前記可変容量油圧ポンプの押除け容積が
   最大値であって前記差圧が基準値にならない場合、前記
   差圧が前記流量補償弁の前記所定値になるまで前記可変
   絞り弁の開度を小さくする制御手段とを具備することを
   特徴とする建設機械の油圧制御装置。