JPH11229444A - 建設機械の油圧制御装置およびその油圧制御方法 - Google Patents

建設機械の油圧制御装置およびその油圧制御方法

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JPH11229444A
JPH11229444A JP5146898A JP5146898A JPH11229444A JP H11229444 A JPH11229444 A JP H11229444A JP 5146898 A JP5146898 A JP 5146898A JP 5146898 A JP5146898 A JP 5146898A JP H11229444 A JPH11229444 A JP H11229444A
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control
hydraulic
hydraulic pump
pressure
speed
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JP5146898A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Yoshimura
浩 吉村
Takakazu Nishimura
貴和 西村
Koichi Kawamura
公一 川村
Original Assignee
Komatsu Ltd
株式会社小松製作所
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オペレータの操作手段を操作する意思に基づ
いて、操作手段の操作速度に応じた油圧ポンプの吐出量
を制御するようにする。 【解決手段】 建設機械の油圧制御装置において、操作
手段20,20A,45Aの操作信号を検出する操作信
号検出手段20a,20b,45と、操作信号検出手段
20a,20b,45からの信号を受けて、予め記憶さ
れている油圧ポンプ1の吐出量と操作手段20,20
A,45Aの操作速度との関数により油圧ポンプ1の吐
出量を演算し、その演算結果に基づいて油圧ポンプ1の
吐出量を制御するようにレギュレータ10を制御する電
磁式制御弁30へ指令信号i1 を出力する制御手段40
とを設けた構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
建設機械のブーム、アーム、およびバケット等の作業
機、上部旋回体を旋回せしめる旋回装置を駆動する油圧
制御装置に係り、特に、作業機、旋回装置を駆動する複
数のアクチュエータへ供給する油圧ポンプの吐出量を操
作手段の操作速度に応じて増減させるようにした建設機
械の油圧制御装置およびその油圧制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の油圧ショベル等の建設機械には、
図示しないブーム、アーム、およびバケット等の作業機
を駆動するために、図11に示すような油圧制御装置が
採用されている。図示しないエンジンで駆動される可変
容量型油圧ポンプ50(以下、油圧ポンプ50と言
う。)は流量制御弁51と接続している。この流量制御
弁51は操作手段53からの操作信号F1 により開口面
積が調整されるとともに、アクチュエータ52と接続し
ている。油圧ポンプ50は、吐出圧P1 と流量制御弁5
1の下流側の圧(アクチュエータ負荷圧)P2 とがレギ
ュレータ50aに作用しており、前記P1 とP2 との差
圧により吐出量が調整される。制御手段60には、作業
モードスイッチ61からの作業モード信号が入力されて
いる。制御手段60は作業モード信号を受けて、レギュ
レータ50aに指令信号i01が出力される。これによ
り、レギュレータ50aは、油圧ポンプ50の吐出量の
調整を行うようになっている。図12は、油圧ポンプ吐
出量Qと、操作レバーストローク(以下、操作手段の操
作量と言う。)Sとの関係を示している。制御手段60
は、作業モードスイッチ61から高速操作モードの信号
を受けたときは、図12の線Xとなり、操作手段53の
操作量Sの増加に応じて油圧ポンプの吐出量Qが増加す
るようになっている。例えば、高速操作モードは、ダン
プトラックへの積込作業(掘削積込作業)等のアクチュ
エータを駆動する速度を速くする必要があるときに用い
られ、操作手段53の操作量Sに応じて油圧ポンプの吐
出量Qを増加するようになっている。また、作業モード
スイッチ61から微操作モードの信号を受けたときは、
図12の線Yとなり、前記線Xの油圧ポンプ吐出量Qよ
り増加を小さくするように制御される。このように、高
速操作モードや微操作モード等のアクチュエータ駆動速
度に適した油圧ポンプの吐出量Qとするときに用いられ
ている。どちらのモードの場合も吐出量Qは操作手段の
操作量のみによって決まる。
【0003】油圧制御装置の先行技術として、例えば、
特開平7−13605号公報によれば、操作部の操作量
を電気信号に変換し、この電気信号に基づいてアクチュ
エータを駆動する電気的操作装置において、操作部の操
作量とアクチュエータの移動との関係を通常の操作時の
第1の関数と微操作時の第2の関数とに分けて記憶する
記憶部と、操作部が所定時間中立位置を除く当該中立位
置近傍で操作されていることを検出する微操作検出手段
と、この微操作検出手段により中立位置近傍の操作が検
出されたとき記憶部の第2の関数に従ってアクチュエー
タの駆動制御する信号を出力し、中立位置近傍の操作が
検出されないとき記憶部の第1の関数に従ってアクチュ
エータの駆動を制御する信号を出力する制御部とを設け
た電気的操作装置が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如く、図11,図12に示す従来の油圧制御装置では、
作業形態に応じて、作業モードスイッチ61の操作が必
要であり煩雑となるという問題がある。また、図12に
示すように油圧ポンプの吐出量Qと、操作手段の操作量
Sとの関数関係は、高速操作モードの時の線Xと、微操
作モードのときの線Yとの2つに設定していても、ダン
プトラックへの積込作業や整地整正作業以外の各種の作
業(例えば、道路工事の側溝掘り作業、深掘り作業およ
び砂利の敷き均し作業等)に適するように設定すること
はできない。即ち、各作業現場の各種の作業を行う客先
の使い方により多くの作業モードの設定をする必要があ
り、標準仕様の油圧ショベルに用いることは難しい。
【0005】前記特開平7−13605号公報に記載さ
れている技術では、操作部の操作量とアクチュエータの
移動との関係を通常の操作時の第1の関数と微操作時の
第2の関数とに分けて記憶する記憶部とを備えて、この
2つの関数によりアクチュエータの駆動速度制御するも
のでは、必ずしも各種の作業に対応できるアクチュエー
タ駆動速度を制御することはできない。また、本発明の
要旨である、操作手段の操作速度に応じて、予め記憶さ
れている油圧ポンプの吐出量Qと、操作手段の操作速度
Sとの関数、Q=f(S)により各種作業に応じた油圧
ポンプの吐出量を制御する技術は記載されていない。
【0006】本発明は上記従来の問題点に着目し、油圧
ショベル等の建設機械のブーム、アーム、及びバケット
等の作業機、及び車体を旋回せしめる旋回装置を駆動す
る各アクチュエータへ圧油の供給を適切に行うために、
各アクチュエータを操作する操作手段の操作速度(操作
レバーの操作速度)に応じて油圧ポンプの吐出量を増減
するようにしたことにより、オペレータの操作手段を操
作する意思に基づいて、しかも簡単な制御回路により自
動的に油圧ポンプの吐出量を制御することにより、各種
の作業現場で各種の作業を問題なく行うことができるよ
うにした建設機械の油圧制御装置およびその油圧制御方
法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用効果】上記目的
を達成するために、本発明に係る建設機械の油圧制御装
置の第1発明は、油圧ポンプと、ブーム、アーム、およ
びバケット等の作業機、及び車体を旋回せしめる旋回装
置を駆動する複数のアクチュエータと、油圧ポンプから
吐出される圧油を複数のアクチュエータへ供給する各流
量制御弁と、各流量制御弁の開口面積を制御する各操作
手段と、油圧ポンプの吐出圧とアクチュエータの負荷圧
との差圧により油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレ
ータとを備えた建設機械の油圧制御装置において、操作
手段の操作信号を検出する操作信号検出手段と、操作信
号検出手段からの信号を受けて、予め記憶されている油
圧ポンプの吐出量と操作手段の操作速度との関数により
油圧ポンプの吐出量を演算し、その演算結果に基づいて
油圧ポンプの吐出量を制御するようにレギュレータを制
御する電磁式制御弁へ指令信号i1を出力する制御手段
とを設けた構成としたものである。上記構成によれば、
前述の如き図11,図12に示す従来の油圧制御装置の
問題は全て解消され、操作手段の操作速度に応じて油圧
ポンプの吐出量が制御されるので、各種作業に対応して
オペレータの操作手段を速く操作、あるいは、遅く操作
する意思に基づいて、アクチュエータへの圧油の供給量
が適切に行われるので、前記各種の作業に適したアクチ
ュエータ駆動速度にて作業することができる。また、簡
単な制御回路により実現できるので製作が容易となると
ともに、作業モードスイッチ等の外部信号を新たに付設
する必要もなくコストも安価な油圧制御装置とすること
ができるので建設機械に有用である。
【0008】第2発明は、第1発明の構成において、前
記制御手段は、操作手段の操作速度が速いときは油圧ポ
ンプの吐出量を増加させ、かつ、その操作速度が遅いと
きは前記油圧ポンプの吐出量より増加を小さくするよう
に設定される記憶手段を設けた構成としたものである。
上記構成によれば、第1発明の作用効果に加えて、油圧
ポンプの吐出量Q(前記各操作手段のうちのいずれかを
操作したときの操作量での吐出量Qを言う。)と、操作
手段(操作レバー)の操作速度VS との関数関係が図5
に示すように、Q=f(VS )の線Bとなるようにして
あるので、さらにオペレータの操作手段を操作する意思
に基づいて油圧ポンプの吐出量が精度よく制御され作業
性が向上する。
【0009】第3発明は、第1発明の構成において、前
記制御手段は、操作手段の操作速度に応じてロードセン
シングセット圧を増加するように設定される記憶手段を
設けた構成としたものである。上記構成によれば、図
6,あるいは図7,図10に示すように、ロードセンシ
ングセット圧(LSセット圧)と、操作手段の操作速度
(操作レバー速度)との関数関係に設定しておけば、さ
らに油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレータが実作
業に適した精度よく制御されるようになっている。これ
により、オペレータの操作手段を操作する意思に基づい
て油圧ポンプの吐出量が制御されるので作業性が向上す
る。
【0010】第4発明は、第1発明の構成にらおいて、
前記制御手段は、操作手段の操作速度に応じて油圧ポン
プの吐出量を制御するレギュレータを制御する電磁式制
御弁への指令信号i1 の出力を、外部からのキャンセル
信号により停止するキャンセル手段を設けた構成とした
ものである。上記構成によれば、外部からのキャンセル
信号が制御手段に入力されることにより、操作手段の操
作速度に応じた油圧ポンプの吐出量を制御するためのレ
ギュレータ制御弁への指令信号の出力は停止される。こ
の場合は、油圧ポンプの吐出量は、油圧ポンプの吐出圧
と、流量制御弁の下流側の圧(アクチュエータの負荷
圧)との差圧により制御される。このように、操作手段
の操作速度に応じて油圧ポンプの吐出量の制御を自動的
に行う、あるいは、その制御をキャンセルすることが可
能となっている。したがって、オペレータは、各種の作
業に応じて上記の制御を選択することにより作業性が向
上する。
【0011】第5発明は、第1発明の構成において、前
記操作手段は、パイロット油圧源からの圧油を操作手段
の操作速度に応じたパイロット圧で、あるいは、操作速
度に応じたポテンショメータの電圧信号を出力する構成
としたものである。上記構成によれば、第1発明の作用
効果に加えて、操作手段をパイロット油圧式、あるい
は、電気式とすることができるので、小型から大型の油
圧ショベル等の建設機械の仕様に応じて適宜選択するこ
とができるので有用である。
【0012】第6発明は、本発明に係る建設機械の油圧
制御方法に関するものであり、油圧ポンプと、ブーム、
アーム、およびバケット等の作業機、及び車体を旋回せ
しめる旋回装置を駆動する複数のアクチュエータと、油
圧ポンプから吐出される圧油を複数のアクチュエータへ
供給する各流量制御弁と、各流量制御弁の開口面積を制
御する各操作手段と、油圧ポンプの吐出量を制御するレ
ギュレータとを備え、油圧ポンプの吐出量を制御するよ
うにした建設機械の油圧制御方法において、油圧ポンプ
の吐出量を操作手段の操作速度に応じて増減するように
したことを特徴とする。上記油圧制御方法によれば、操
作手段の操作速度に応じて油圧ポンプの吐出量が制御さ
れるので、各種作業に対応してオペレータの操作手段を
速く操作、あるいは、遅く操作する意思に基づいて、ア
クチュエータへの圧油の供給量が適切に行われるので、
前記各種の作業に適したアクチュエータ駆動速度にて作
業することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る建設機械の
油圧制御装置およびその油圧制御方法について図1乃至
図10により説明する。本発明は、油圧ショベル等の建
設機械のブーム、アーム、およびバケット等の作業機、
上部旋回体を旋回せしめる旋回装置を駆動する複数のア
クチュエータを駆動する油圧制御装置に適用できるもの
である。本発明の実施形態を、図1に示すように1つの
油圧アクチュエータを駆動する油圧制御装置で説明す
る。先ず、油圧制御装置の第1実施例を図1により説明
する。可変容量型油圧ポンプ1(以下、油圧ポンプ1と
言う。)は図示しないエンジンにより駆動される。この
油圧ポンプ1は管路1Aを介して流量制御弁4と接続し
ている。この流量制御弁4は管路1Eを介して油圧アク
チュエータ7のポトム室bと接続している。また同弁4
は管路1Fを介して油圧アクチュエータ7のヘッド室a
と接続している。前記管路1E,1Fには、それぞれ圧
力補償弁5a,5bを介在している。各圧力補償弁5
a,5bは、一端側に上流側圧力(ポンプ吐出圧)がパ
イロット管路1h,1jを介して作用し、かつ他端側
(ばね側)に下流側の油圧アクチュエータ7の管路1
E,1F内に発生する負荷圧がパイロット管路1e,1
fからチェック弁6a,6bを介して作用している。こ
のため、各圧力補償弁5a,5bは、上流側圧力(ポン
プ吐出圧)と下流側圧力(アクチュエータ負荷圧)との
差圧により所定の開口面積(絞り量)に調整される。前
記油圧アクチュエータの負荷圧は、パイロット管路1
e,1fからチェツク弁6a,6bを介してパイロット
管路1gから詳しくは後述するロードセンシング弁3
(以下、LS弁3と言う。)の操作部3bに作用してい
る。
【0014】図1に示す、油圧アクチュエータ7を駆動
するために用いる操作レバー20Aと連動するパイロッ
ト弁20からなる操作手段を備えている。パイロット弁
20は図示しないパイロットポンプと接続している。こ
の操作レバー20Aの操作量(ストローク)に応じてパ
イロット弁20からパイロット圧が出力される。操作レ
バー20AをF側に操作するとパイロット弁20からの
パイロット圧はパイロット管路20cを介して流量制御
弁4の操作部4bに作用する。これにより、同弁4はb
位置に切換わり、油圧ポンプ1から吐出する圧油は管路
1Aから管路1Fを介して油圧アクチュエータ7のヘッ
ド室aに流入し、油圧アクチュエータ7のボトム室bの
油は管路1Eから同弁4を通ってタンクへドレーンされ
る。これにより、油圧アクチュエータ7は短縮駆動す
る。操作レバー20AをR側に操作するとパイロット弁
20からのパイロット圧はパイロット管路20dを介し
て流量制御弁4の操作部4aに作用する。これにより、
同弁4はa位置に切換わり、油圧ポンプ1から吐出する
圧油は管路1Aから管路1Eを介して油圧アクチュエー
タ7のボトム室bに流入し、油圧アクチュエータ7のヘ
ッド室aの油は管路1Fから同弁4を通ってタンクへド
レーンされる。これにより、油圧アクチュエータ7は伸
長駆動する。前記各パイロット管路20c,20dは、
それぞれのパイロット圧を検出する油圧センサ20a,
20b(以下、操作量検出手段20a,20bと言
う。)と接続している。この検出手段20a,20bで
検出される油圧信号PA,PB は制御手段40に入力して
いる。
【0015】前記油圧ポンプ1は、斜板角を増加あるい
は減少せしめる制御シリンダ2と接続している。また、
制御シリンダ2の一端側の制御圧導入室aは、LS弁3
と接続している。LS弁3の一端側の操作部3aは、前
記負荷圧を導くパイロット管路1gと接続している。同
弁3の一端側は、ばね3bにより付勢されている。同弁
3の他端側の操作部3cは、前記制御圧を導く分岐導管
1aを介してさらに分岐する導管1cと接続している。
また、同弁3の他端側の操作部3dは、制御圧管路30
aを介して電磁式制御弁30と接続している。同弁30
は、制御圧を吐出する制御油圧源31と接続するととも
に、操作部30bは制御手段40と接続している。即
ち、LS弁3の操作部3cには、油圧ポンプ1から吐出
される制御圧が作用し、同弁3の操作部3bには、油圧
アクチュエータ7の負荷圧が作用するようになってお
り、いずれも油圧制御装置の内部の油圧が作用するよう
になっている。同弁3の操作部3dには、制御手段40
からの指令信号により外部の制御圧が作用するようにな
っている。図1に示す、制御シリンダ2と、LS弁3と
からなる油圧ポンプ1の斜板角の増加あるいは減少せし
める制御機構をレギュレータ10と言う。本発明のレギ
ュレータ10は、図1に示す制御シリンダ2とLS弁3
にて説明するが、油圧ポンプ1の吐出圧と、油圧アクチ
ュエータ7の負荷圧との差圧により油圧ポンプ1の斜板
角を制御するものであれば、図1に示す構造以外のレギ
ュレータでも良い。
【0016】図1に示す油圧ポンプ1の斜板角を制御す
るレギュレータ10の作動について説明する。詳しくは
後述する制御手段40は、パイロット弁20から出力さ
れるパイロット圧PA,PB を受けてそのパイロット圧に
応じて操作レバー20Aの操作量(ストローク)に変換
する。この操作量に対応する指令信号i1 を電磁式制御
弁30に出力し、同弁30をa位置に切換えるようにな
っている。この電磁式制御弁30がa位置に切換わると
制御圧油圧源31からの制御圧はLS弁3の操作部3d
に作用する。同弁3の操作部3cには油圧ポンプ1の吐
出圧が作用しており、同弁3の操作部3aには油圧アク
チュエータ7の負荷圧が作用している。LS弁3の操作
部3cに作用する油圧ポンプ1の吐出圧と、同弁3の操
作部3dに作用する電磁式制御弁30から出力される制
御圧との合計した圧力に対して、同弁3の操作部3aに
作用する油圧アクチュエータ7の負荷圧と、ばね3bの
ばね力との合計の圧力が小さいときは、LS弁3はb位
置に切換わる。このため、油圧ポンプ1から吐出される
油圧が分岐導管1aからLS弁3のb位置を通って制御
シリンダ2の制御圧導入室aに流入する。これにより、
制御シリンダ2は図に示す右方向に作動して油圧ポンプ
1の斜板角を増加させて吐出量を多くする制御が行われ
る。この逆の時は、LS弁3がa位置となり制御シリン
ダ2の制御圧導入室aに流入していた制御圧がタンクへ
ドレーンされる。これにより、制御シリンダ2の制御圧
導入室bに流入する油圧ポンプ1の油圧と、ばね2cに
より、同シリンダ2は図に示す左方向に作動して油圧ポ
ンプ1の斜板角を減少させて吐出量を少なくする制御が
行われるようになっている。即ち、操作レバー20Aの
操作量に応じてパイロット弁20から出力されるパイロ
ット圧を操作量検出手段20a,20bから制御手段4
0に入力される。制御手段40は、演算した結果に基づ
いて電磁式制御弁30に指令信号i1 を出力する。これ
により、LS弁3は、電磁式制御弁30から出力される
制御圧によって、ロードセンシング(LS)差圧を可変
として油圧ポンプ1の吐出量を制御するようになってい
る。
【0017】次に、油圧制御装置の第2実施例を図2に
より説明する。第2実施例を1つの油圧アクチュエータ
を駆動する油圧制御装置で説明するが、図1と同様に、
油圧ショベル等の建設機械のブーム、アーム、およびバ
ケット等の作業機、上部旋回体を旋回せしめる旋回装置
を駆動する複数のアクチュエータを駆動する油圧制御装
置に適用できるものである。尚、図1と同様の符号を付
したものは同一機能を有するので説明は省略する。ポテ
ンショメータ等の信号出力器45(以下、操作量検出手
段45と言う。)は電気レバー45A(以下、電気式操
作手段45Aと言う。)の操作量(操作変位)に対応す
る電圧信号Va,Vbを発生し、この電圧信号Va,V
bは制御手段40に入力している。この制御手段40は
前記信号出力器45から入力される電圧信号Va,Vb
に基づいて指令信号i1,i2,i3 を出力するようになっ
ている。指令信号i1 は、電磁式制御弁30に出力され
ので同弁30はa位置に切換わるようになっている。ま
た、指令信号i2,i3 は電磁式流量制御弁46のそれぞ
れの操作部46a,46bに出力するようになってい
る。前記電気式操作手段45AをF側に操作することに
より電圧信号Vaを制御手段40に出力し、この制御手
段40から指令信号i2 が電磁式流量制御弁46の操作
部46bに出力され、同弁46はb位置に切換わる。ま
た、同操作手段45AをR側に操作することにより電圧
信号Vbを制御手段40に出力し、この制御手段40か
ら指令信号i3 が電磁式流量制御弁46の操作部46a
に出力され、同弁46はa位置に切換わるようになって
いる。以下の作動説明は前述の如く第1実施例の図1で
説明したものと同一であり、ここでは説明を省略する。
【0018】図1,図2で説明した第1実施例及び第2
実施例の油圧制御装置の制御手段40の詳細について図
3により説明する。尚、制御手段40は図1の第1実施
例と、図2の第2実施例とは入力信号、及び指令信号が
異なるが便宜上1つの図で説明する。次に、図2に示す
制御手段40は、操作レバー20Aと連動するパイロッ
ト弁20からなる操作手段の操作信号PA,PB 、あるい
は、電気式操作手段45の操作信号Va,Vbを入力す
る信号入力手段40aと、記憶手段40cに記憶した関
数マップを用いて、同記憶手段40cに記憶した関数マ
ップにしたがって油圧ポンプ1の吐出量を演算する演算
手段40bと、演算手段40bで求めた油圧ポンプ1の
吐出量、及び電磁式制御弁30を制御するための指令信
号i1 、あるいは電磁式流量制御弁46を切換えるため
の指令信号i2,i3 を出力する信号出力手段40dを備
えている。
【0019】前記記憶手段40cに記憶されている関数
マップについて図1,図2を参照して図4乃至図8,図
10により説明する。先ず、図4は、操作レバー速度V
S (操作手段の操作速度VS )と、パイロット圧PA
(Pb )/tの時間変化との第1関数マップを示してい
る。尚、図4 は、操作手段を図1に示すパイロット油圧
式の操作手段25,35を用いたときの例を示してお
り、これ代えて図2に示す電気式操作手段45Aを用い
るときは図4の横軸は電圧信号となる。図4に示す、操
作レバー速度VS と、パイロット圧Pa (Pb )/tと
は、VS =f(Va (Vb )/t)の関数関係にある。
線Aに示すようにパイロット圧Pa (Pb )/tに対す
る操作レバー速度VSが記憶手段40cに記憶されてい
る。
【0020】図5に示す、油圧ポンプ吐出量Qと、操作
レバー速度VS とは第2関数マップを示しており、Q=
f(VS )の関数関係にある。線Bに示すように操作レ
バー速度VS に対する油圧ポンプ吐出量Qが記憶手段4
0cに記憶されている。図6は、LS(ロードセンシン
グ)セット圧PS と、操作レバー速度VS とは第3関数
マップを示している。図6に示すように、操作レバー速
度VS の遅い点C1 から点C2 までの領域は、操作レバ
ー速度VS が速くなるに伴って、LSセット圧が高くな
り、点C2 より後は右側にほぼ平行な線Cに示す関数関
係にある。
【0021】図7に示す、LSセット圧上昇速度PSV
と、操作レバー速度VS とは第4関数マップを示してい
る。図7に示すように、操作レバー速度VS の上昇に応
じて、LSセット圧上昇速度PSVが速くなるように設定
されている。この第4関数マップによれば、操作レバー
速度VS が速いときは油圧ポンプの斜板角の増加を速く
する(油圧ポンプの吐出量の増加を速くする)ことがで
きるようになっている。図8に示す第5の関数マップ
は、縦軸に油圧ポンプの吐出量Qと、横軸に操作レバー
ストロークS(操作手段の操作量)を表している。線E
は操作レバー速度VS が速いときを示しており、点線F
は操作レバー速度VS が遅いときを示している。これに
より、操作レバー速度VS が速い(ダンプ積込作業等)
ときは線Eに示すように油圧ポンプの吐出量Qが制御さ
れ、操作レバー速度が遅い(整地整正作業等)ときは、
前記油圧ポンプの吐出量Qより少ない吐出量Qにより制
御されるようになっている。操作レバーストロークS
は、前記パイロット圧信号Pa,Pb(操作手段の操作
信号)から所定の演算により求めるようになっている。
前記第1〜第5の関数マップを適宜組合わせて用いるこ
とにより、前述の如く、操作手段の操作速度(操作レバ
ー速度)に応じて適切な油圧ポンプの吐出量が制御さ
れ、アクチュエータに必要な圧油を供給することができ
る。
【0022】図9は、制御手段40の他の実施例を示す
ものである。図3と同一符号を付したものは同一機能を
有するので説明は省略する。演算手段40bと信号出力
手段40dとの間に、キャンセル手段40eが設けてあ
る。このキャンセル手段40eは、外部からのキャンセ
ル信号により演算手段40bで演算された演算データを
信号出力手段40dへ送ることを遮断するようになって
いる。これにより、キャンセル信号がキャンセル手段4
0eに入力されたときは制御手段40から指令信号i1
は出力されないようになっている。図10は、図9に示
す制御手段40の記憶手段40cに記憶される第6関数
マップを示している。図10に示すLSセット圧PS
と、操作レバー速度VS とは線Gに示す関数関係にあ
り、操作レバー速度VS が遅いときから速いときの領域
にわたって、一定の右上がりの線Gに設定されている。
この第6関数マップも前記第1〜第5関数マップとの組
合わせにより適宜用いることができる。
【0023】図1乃至図10の作動について説明する。
本発明の建設機械の油圧制御装置によれば、図11,図
12に示す従来の油圧制御装置の問題は全て解消され、
操作手段の操作速度に応じて油圧ポンプの吐出量が制御
されるので、各種作業に対応してオペレータの操作手段
を速く操作、あるいは、遅く操作する意思に基づいて、
アクチュエータへの圧油の供給量が適切に行われるの
で、前記各種の作業に適したアクチュエータ駆動速度に
て作業することができる。また、簡単な制御回路により
実現できるので製作が容易となるととも、作業モードス
イッチ等の外部信号を新たに付設する必要もなくコスト
も安価な油圧制御装置とすることができる。
【0024】また、油圧ポンプの吐出量Qと、操作手段
の操作速度VS との関数関係が図5に示すように、Q=
f(VS )の線Bとなるようにしてあるので、さらにオ
ペレータの操作手段を操作する意思に基づいて油圧ポン
プの吐出量が制御されるので作業性が向上する。
【0025】さらに、図6,あるいは図7,図10に示
すように、ロードセンシングセット圧(LSセット圧)
と、操作手段の操作速度(操作レバー速度)との関数関
係に設定しておけば、さらに油圧ポンプの吐出量を制御
するレギュレータを実作業に適した精度よく制御され
る。
【0026】さらにまた、外部からのキャンセル信号が
制御手段に入力されることにより、前記操作手段の操作
速度に応じた油圧ポンプの吐出量を制御するためのレギ
ュレータ10を作動させる電磁式制御弁30への指令信
号i1 の出力は停止することができるようになつてい
る。この場合は、油圧ポンプの吐出量は、油圧ポンプの
吐出圧と、流量制御弁の下流側の圧(アクチュエータの
負荷圧)との差圧により制御される。このように、操作
手段の操作速度に応じて油圧ポンプの吐出量の制御を自
動的に行う、あるいは、その制御をキャンセルすること
が可能となっている。
【0027】また、操作手段をパイロット油圧式、ある
いは、電気式とすることができるので、小型から大型の
油圧ショベル等の建設機械の仕様に応じて適宜選択する
ことができるので有用である。
【0028】そして、本発明に係る建設機械の油圧制御
方法によれば、図1乃至図10の油圧制御装置を用いる
ことにより、操作手段の操作速度に応じて油圧ポンプの
吐出量が増減されるので、各種作業に対応してオペレー
タが操作手段を速く操作、あるいは、遅く操作する意思
に基づいて、アクチュエータへの圧油の供給量が適切に
行われるので、前記各種の作業に適したアクチュエータ
駆動速度にて作業することができる。
【0029】本発明の建設機械の油圧制御装置およびそ
の油圧制御方法を油圧ショベル等の建設機械について説
明したが、建設機械以外の複数のアクチュエータにより
作業機を駆動する産業車両にも適用できることは言うま
でもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る建設機械の油圧制御装置の第1実
施例を説明する図である。
【図2】本発明に係る建設機械の油圧制御装置の第2実
施例を説明する図である。
【図3】同、制御手段を説明する図である。
【図4】同、記憶手段に記憶される第1関数マップであ
る。
【図5】同、記憶手段に記憶される第2関数マップであ
る。
【図6】同、記憶手段に記憶される第3関数マップであ
る。
【図7】同、記憶手段に記憶される第4関数マップであ
る。
【図8】同、記憶手段に記憶される第5関数マップであ
る。
【図9】同、制御手段の他の実施例である。
【図10】同、記憶手段に記憶される第6関数マップで
ある。
【図11】従来の油圧制御装置を説明する図である。
【図12】同、ポンプ吐出量の制御を説明する図であ
る。
【符号の説明】
1…可変容量型油圧ポンプ、2…制御シリンダ、3…ロ
ードセンシング弁(LS弁)、4…流量制御弁、7…油
圧アクチュエータ、10…レギュレータ、20…パイロ
ット弁、20A…操作レバー、20a,20b…操作量
検出手段、30…電磁式制御弁、40…制御手段、45
…操作量検出手段、45A…電気式操作手段(電気レバ
ー)、46…電磁式制御弁。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧ポンプと、ブーム、アーム、および
    バケット等の作業機、及び車体を旋回せしめる旋回装置
    を駆動する複数のアクチュエータと、油圧ポンプから吐
    出される圧油を複数のアクチュエータへ供給する各流量
    制御弁と、各流量制御弁の開口面積を制御する各操作手
    段と、油圧ポンプの吐出圧とアクチュエータの負荷圧と
    の差圧により油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレー
    タとを備えた建設機械の油圧制御装置において、 操作手段(20,20A,45A)の操作信号を検出する操作信号検
    出手段(20a,20b,45)と、操作信号検出手段(20a,20b,45)
    からの信号を受けて、予め記憶されている油圧ポンプ
    (1) の吐出量と操作手段(20,20A,45A)の操作速度との関
    数により油圧ポンプ(1) の吐出量を演算し、その演算結
    果に基づいて油圧ポンプ(1) の吐出量を制御するように
    レギュレータ(10)を制御する電磁式制御弁(30)へ指令信
    号i1 を出力する制御手段(40)とを設けたことを特徴と
    する建設機械の油圧制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の建設機械の油圧制御装置
    おいて、前記制御手段(40)は、操作手段(20,20A,45A)の
    操作速度が速いときは油圧ポンプ(1) の吐出量を増加さ
    せ、かつ、その操作速度が遅いときは前記油圧ポンプ
    (1) の吐出量より増加を小さくするように設定される記
    憶手段(40c) を設けていることを特徴とする建設機械の
    油圧制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の建設機械の油圧制御装置
    おいて、前記制御手段(40)は、操作手段(20,20A,45A)の
    操作速度に応じてロードセンシングセット圧を増加する
    ように設定される記憶手段(40c) を設けていることを特
    徴とする建設機械の油圧制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の建設機械の油圧制御装置
    おいて、前記制御手段(40)は、操作手段(20,20A,45A)の
    操作速度に応じて油圧ポンプ(1) の吐出量を制御するレ
    ギュレータ(10)を制御する電磁式制御弁(30)への指令信
    号i1 の出力を、外部からのキャンセル信号により停止
    するキャンセル手段(40e) を設けたことを特徴とする建
    設機械の油圧制御装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の建設機械の油圧制御装置
    おいて、前記操作手段(20,20A,45A)は、パイロット油圧
    源からの圧油を操作手段(20,20A,45A)の操作速度に応じ
    たパイロット圧で、あるいは、操作速度に応じたポテン
    ショメータの電圧信号を出力する構成としたことを特徴
    とする建設機械の油圧制御装置。
  6. 【請求項6】 油圧ポンプと、ブーム、アーム、および
    バケット等の作業機、及び車体を旋回せしめる旋回装置
    を駆動する複数のアクチュエータと、油圧ポンプから吐
    出される圧油を複数のアクチュエータへ供給する各流量
    制御弁と、各流量制御弁の開口面積を制御する各操作手
    段と、油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレータとを
    備え、油圧ポンプの吐出量を制御するようにした建設機
    械の油圧制御方法において、 油圧ポンプの吐出量を操作手段の操作速度に応じて増減
    するようにしたことを特徴とする建設機械の油圧制御方
    法。
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