JPH11333757A

JPH11333757A - 油圧作業機の破砕機制御装置

Info

Publication number: JPH11333757A
Application number: JP14110998A
Authority: JP
Inventors: Hajime Yasuda; 元安田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、破砕機を作動させる時に、こ
の破砕機に過不足のない流量の圧油を供給できるように
する。【解決手段】油圧ポンプ１０の押しのけ容積を制御す
るために、第１の圧力センサ２３からの検出信号に基づ
くネガティブコントロールと、第２の圧力センサ２４か
らの検出信号に基づく馬力コントロールに加えて、破砕
機１３の作動時における油圧ポンプ１０の押しのけ容積
の上限を制限する。パイロット配管２６に第３の圧力セ
ンサ２５を設けて、破砕機１３が作動しているか否かを
検出し、作動している場合には、第２の圧力センサ２４
からの圧力波形を処理することにより作動サイクルを検
出する。当該の破砕機１３の許容最大作動速度を設定器
２８で設定しておき、この設定値と第２の圧力センサ２
４で得られる実際の作動サイクルとを比較して、その差
分に応じて油圧ポンプ１０のポンプレギュレータ１０ａ
により、破砕機にの作動に過不足とならない流量に制御
する。

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
油圧作業機において、そのフロント作業機構に着脱可能
に装着される破砕機の動作速度を制御するための油圧作
業機の破砕機制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧作業機の一例として油圧ショベルが
ある。油圧ショベルにはフロント作業機構が設けられて
おり、このフロント作業機構を作動させることによっ
て、所要の作業が行われる。油圧ショベルによる作業の
代表的なものは土砂の掘削であるが、これ以外にも、例
えばコンクリートやアスファルト等を破砕する作業も行
うことができるようになっている。このために、フロン
ト作業機構を構成するアームの先端にフロントアタッチ
メントとして破砕機が装着される。そこで、図６に破砕
機を装着した油圧ショベルを示す。

【０００３】まず、図６において、１は下部走行体、２
は上部旋回体であり、上部旋回体２は下部走行体１に対
して旋回可能に設置されている。３は運転室、４はフロ
ント作業機構であり、これら運転室３及びフロント作業
機構４は上部旋回体２に設けられている。フロント作業
機構４は、上部旋回体２のフレームに俯仰動作可能に設
けたブーム５と、ブーム５の先端に上下方向に回動可能
に連結したアーム６とを有し、アーム６の先端にはリン
ク機構７が設けられており、このリンク機構７にフロン
トアタッチメントが取り付けられる。ブーム５，アーム
６を作動させるために、それぞれブームシリンダ５ａ及
びアームシリンダ６ａが設けられる。また、リンク機構
７を作動させるために、バケットシリンダ７ａがアーム
６とリンク機構７との間に介装される。これら各シリン
ダ５ａ〜７ａは油圧シリンダであって、油圧シリンダは
下部走行体１の走行させたり、上部旋回体２を旋回させ
たりするための油圧モータ等と共に油圧アクチュエータ
を構成する。これら各油圧アクチュエータに圧油を供給
するために、原動機で駆動される油圧ポンプが設けら
れ、特にこの油圧ポンプとしては、作業負荷等に応じて
吐出流量を変化できる可変容量油圧ポンプが用いられ
る。

【０００４】リンク機構７にはフロントアタッチメント
が装着されるが、フロントアタッチメントとしては、土
砂を掘削するためのバケットが代表的なものである。し
かしながら、バケット以外にも種々のフロントアタッチ
メントが着脱できるようになっており、この図６におい
てはフロントアタッチメントとして破砕機８が装着され
ている。破砕機８は破砕機本体８ａに破砕ヘッド８ｂを
装着したものであり、この破砕ヘッド８ｂを破砕機本体
８ａに対して所定サイクルで往復動作させることによっ
て、コンクリート等の被破砕物に打撃を加えることによ
り被破砕物の破砕作業が行われる。そして、破砕機本体
８ａは、図示は省略するが、シリンダを有し、このシリ
ンダに圧油を供給することによって破砕ヘッド８ｂを駆
動するようになっており、この破砕機８も前述した可変
容量油圧ポンプで駆動される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した破
砕作業を効率的に行うには、破砕ヘッドの作動サイクル
を速くして、単位時間当りの打撃数を多くする必要があ
る。破砕機は油圧駆動式のものであるから、破砕ヘッド
の作動サイクルを速くするには、破砕機に油圧ポンプか
ら供給される圧油の流量を大きくすれば良い。しかしな
がら、破砕ヘッドの作動が高速化すると、それだけスト
ロークエンドでの衝撃が大きくなる等、破砕機に作用す
る過大な荷重によりシール機構その他、破砕機を構成す
る各部に損傷を来すおそれがあり、また車両全体に大き
な振動が発生することになる。従って、破砕機は、その
機構上、許容最高速度を制限して、この制限された範囲
で作動させるようにしなければならない。

【０００６】油圧ポンプを最大吐出流量とした時に、破
砕機が許容最高速度を越えなければ格別問題とはならな
いが、油圧ポンプの最大吐出流量はそれに接続した全て
の油圧アクチュエータを基準として設定されるので、油
圧ポンプの最大吐出流量状態で全流量を破砕機に供給す
ると、許容最高速度を越えてしまうのが一般的である。
また、破砕機の許容最高速度そのものも、種類や構造等
により異なっており、従ってどのタイプの破砕機がフロ
ントアタッチメントとして装着されたかにより許容最高
速度が変わってくる。以上のことから、破砕機の保護と
破砕作業の効率化とを図るためには、フロントアタッチ
メントに実際に装着した破砕機に応じて、油圧ポンプか
らの吐出流量を当該の破砕機が許容最高速度乃至それに
近い速度で作動するのに過不足のない流量に制限しなけ
ればならない。

【０００７】そこで、破砕機を作動させる際に、油圧ポ
ンプの吐出流量に制限を加えるように構成したものは従
来から知られている。一般に、油圧ポンプの吐出流量を
制限するには、原動機の回転数を制御するか、または油
圧ポンプの押しのけ容積を規制するように構成する。し
かしながら、破砕機のために原動機の回転数を制限して
しまうと、機械全体の作動速度が低下することになり、
また破砕機の作動時のみに原動機の回転数を低下させ、
他の操作を行う際に原動機の回転数を上げるようにする
と、原動機の回転数が頻繁に変化することから、原動機
の燃費を悪化させる等といった問題点がある。また、油
圧ポンプの押しのけ容積を制限した場合には、作業負荷
等に応じて原動機の回転数が変化することから、油圧ポ
ンプの押しのけ容積を最大に設定しても実際の吐出流量
が変化して、破砕機の作動速度が変動することになる。
従って、原動機の回転数によっては破砕機の速度が遅く
なり過ぎたり、またこの最大押しのけ容積の設定次第で
は、原動機の回転数によっては、許容最高速度以上の流
量が供給される状態になってしまう等という問題点があ
る。

【０００８】ところで、破砕機の作動速度を制限するた
めに、破砕機の作動サイクルを任意に調整できるように
構成したものが、特開昭６２−９８７８号公報に示され
ている。この公知の制御装置にあっては、破砕機の作動
サイクルを調整する電子・油圧サーボ弁に加えて、目標
とする作動サイクルを設定するためのサイクル設定器
と、破砕機の実際の作動サイクルを電気的に検出するた
めの位置検出手段とを備えており、サイクル設定器から
の出力値と位置検出手段で検出される実際の作動サイク
ルとを比較して、その差分に応じた指令信号に基づいて
電子・油圧サーボ弁を制御して、設定された作動サイク
ルで破砕機を駆動するように構成している。このように
構成すると、フロントアタッチメントとして実際に装着
した破砕機の構成に基づいて、サイクル設定器により作
動サイクルが許容最高速度となるように設定することに
よって、破砕機を効率的に作動させると共に、破砕機が
早期に損傷したりしないように保護できるようになる。

【０００９】しかしながら、前述した従来技術の構成で
は、破砕機の作動速度を検出するための位置検出手段を
設け、またこの破砕機を設定された作動サイクルで駆動
されるように制御するための電子・油圧サーボ弁を設け
ることから、破砕機の作動制御装置の構成が極めて複雑
になる。しかも、油圧ポンプの吐出流量のうち、破砕機
における作動サイクルに必要な流量を越えた分はリリー
フ弁を介して作動油タンクに還流させることになるの
で、流量の無駄が生じてエネルギロスが大きくなる等と
いった欠点がある。

【００１０】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、簡単な構成によっ
て、破砕機を作動させる時に、この破砕機に過不足のな
い流量の圧油を供給でき、かつ効率の良い破砕作業を行
えるようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、可変容量油圧ポンプで駆動される破
砕機の駆動を制御するために、この破砕機に供給される
圧油の圧力変動に基づいてその動作速度を検出する破砕
機動作速度検出手段と、当該の破砕機における許容最大
作動速度が設定され、破砕機が作動したことを検出した
時に、この破砕機が概略最大作動速度で作動するのに必
要な流量となるように可変容量油圧ポンプの吐出流量を
制御する制御手段とを備える構成としたことをその特徴
とするものである。ここで、破砕機動作速度検出手段と
しては、可変容量油圧ポンプの吐出側の圧力または破砕
機の圧油流入側のポートの圧力少なくともいずれか一方
の圧力波形を検出する圧力センサで構成することができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の一形態について説明する。なお、以下の説明におい
ては、油圧作業機を油圧ショベルとして構成し、図６に
示したと同様、この油圧ショベルにおけるフロント作業
機構に破砕機を装着したものとして説明するが、破砕機
が装着される機械としては、油圧駆動式のものであれ
ば、油圧ショベルに限定されない。

【００１３】まず、図１に破砕機を含む油圧回路の概略
構成を示す。図中において、１０は油圧ポンプを示し、
この油圧ポンプ１０は原動機１１により駆動されるもの
であって、ポンプレギュレータ１０ａにより押しのけ容
積が可変な可変容量式の油圧ポンプで構成される。ま
た、１２は方向切換弁であって、この方向切換弁１２に
より油圧ポンプ１０からの圧油の方向及び流量が制御さ
れて、油圧シリンダや油圧モータからなる種々の油圧ア
クチュエータが駆動されることになる。ここで、図面上
では方向切換弁１２は１個のみを示したが、１個の油圧
ポンプ１０により複数の油圧アクチュエータを駆動する
ようになっており、この油圧ポンプ１０で駆動される油
圧アクチュエータの数だけ方向切換弁が設けられる。従
って、以下の説明においては、方向切換弁１２は、後述
する破砕機１３を制御するための切換弁１７以外であっ
て、当該の油圧ポンプ１０により駆動される各油圧アク
チュエータを制御する複数の方向切換弁を総称したもの
であるとする。

【００１４】次に、１３は破砕機であり、この破砕機１
３は破砕機本体１３ａに破砕ヘッド１３ｂを装着したも
のであって、従来技術に示したと同様の構成となってい
る。破砕機１３も油圧ポンプ１０で駆動されるものであ
り、その流入側、つまり油圧ポンプ１０に接続されてい
る側の管路１４ａ及び流出側、つまり作動油タンク１５
への戻り側の管路１４ｂにはそれぞれ脈動吸収用のアキ
ュムレータ１６ａ，１６ｂが接続されて、脈動の発生を
防止するようにしている。そして、油圧ポンプ１０及び
作動油タンク１４と破砕機１３との間には切換弁１７が
介装されている。ここで、破砕機１３は他の油圧アクチ
ュエータとは異なり、作動中は流入側と流出側とは常に
一定である、切換弁１７の切換位置は２位置（イ），
（ロ）があるもので、中立位置を設ける必要はない。つ
まり、切換弁１７の切換位置（イ）でも、また切換位置
（ロ）でも戻り側管路１４ｂは常に作動油タンク１５に
接続され、流入側の管路１４ａは、切換位置（イ）では
センタバイパス流路１８を介して作動油タンク１５と接
続され、また切換位置（ロ）に切り換わると、破砕機１
３に接続されて、油圧ポンプ１０から破砕機１３に圧油
が供給されて、破砕機１３が作動することになる。

【００１５】ここで、切換弁１７は油圧パイロット方式
のもので構成され、常時においては切換位置（イ）に保
持されて、破砕機１３に圧油が供給されない状態に保持
されており、油圧パイロット部１７ａにパイロット圧が
供給されると、切換位置（ロ）に切り換わって破砕機１
３に圧油が供給されて、その破砕ヘッド１３ｂが作動す
る。そして、切換弁１７の切り換え操作、つまり破砕機
１３を作動させたり、停止させたりする操作は、運転室
に設けた操作ペダル等の操作手段１９により行われる。
この操作手段１９にはパイロットバルブ２０が操作可能
に接続されており、パイロットポンプ２１から供給され
るパイロット圧がパイロットバルブ２０を介して切換弁
１７の油圧パイロット部１７ａに供給されて、切換弁１
７が切換位置（ロ）に切り換わるようになる。

【００１６】ところで、油圧ポンプ１０は可変容量式の
ものであり、その押しのけ容積を変化させると、この油
圧ポンプ１０の吐出流量が変化することになる。また、
油圧ポンプ１０の押しのけ容積を一定にしても、原動機
１１の回転数を変化させることによっても、油圧ポンプ
１０の吐出流量が変化する。ただし、通常、作業負荷が
作用している状態では、少なくとも破砕機１３が作動し
ている状態では、原動機１１はほぼ最高回転数状態で運
転されることになる。

【００１７】ここで、ポンプレギュレータ１０ａは油圧
ポンプ１０の押しのけ容積を変化させるものであり、具
体的には油圧ポンプ１０の傾転角を変化させることによ
り押しのけ容積が変化して、その吐出流量が変化する。
油圧ポンプ１０の押しのけ容積は方向切換弁の位置と作
業負荷とに応じて変化させる。

【００１８】まず、全ての方向切換弁１２（切換弁１７
を含む）が中立位置にある時には、つまり何等の仕事も
行われていない状態では、油圧ポンプ１０の押しのけ容
積は最小とする。これによって、油圧ポンプ１０の負荷
を軽減して、省エネルギを図る。方向切換弁が左右いず
れかの切換位置に切り換えられると、その切り換え量に
応じてポンプレギュレータ１０ａが作動して、油圧ポン
プ１０の押しのけ容積を増大するようになし、方向切換
弁が左右いずれかの切換位置に完全に切り換わると、ポ
ンプレギュレータ１０ａによる傾転角が最大になり、油
圧ポンプ１０の押しのけ容積が最大になるように制御さ
れる。これがネガティブコントロールであって、この制
御を行うために、センタバイパス流路１８における方向
切換弁１２より上流側に絞り２２を設けて、この絞り２
２の下流側と上流側との差圧を第１の圧力センサ２３に
より検出して、この第１の圧力センサ２３からの信号に
基づいてポンプレギュレータ１０ａを制御する。

【００１９】このネガティブコントロールにあっては、
全ての方向切換弁１２及び切換弁１７が中立位置となっ
ていると、油圧ポンプ１０の吐出油は、その全量がセン
ターバイパス流路１８を介して作動油タンク１５に還流
することになるから、第１の圧力センサ２３の検出圧
力、つまり絞り２２の前後の差圧が最大となるので、油
圧ポンプ１０の押しのけ容積が最小になる。また、いず
れかの方向切換弁１２または方向切換弁１７が切り換わ
り始めると、センターバイパス流路１８への流量が減少
することになり、第１の圧力センサ２３の検出圧が低下
するからポンプレギュレータ１０ａによる傾転角が大き
くなり、完全に切り換わると、第１の圧力センサ２３の
検出圧力は実質的にゼロとなる。従って、ポンプレギュ
レータ１０ａによる傾転角が最大になるように動作する
ことになる。

【００２０】また、作業負荷に応じても油圧ポンプ１０
の押しのけ容積を変化させる制御される。つまり、作業
負荷が大きくなるに応じて、より高圧の圧油を供給する
必要があり、このために、作業負荷が増大すると吐出流
量を減少させることにより、Ｐ−Ｑ特性に基づいて作業
負荷に見合った圧力の圧油が供給され。このために、油
圧ポンプ１０の吐出側には第２の圧力センサ２４が設け
られており、この第２の圧力センサ２４による検出圧力
が上昇するのに応じて油圧ポンプ１０の押しのけ容積が
減少するように制御される。これが馬力コントロールで
ある。

【００２１】本願発明においては、第１の圧力センサ２
３からの検出信号に基づくネガティブコントロールと、
第２の圧力センサ２４からの検出信号に基づく馬力コン
トロールに加えて、破砕機１３の作動時における油圧ポ
ンプ１０の押しのけ容積の上限を制限する制御を行うよ
うにしている。つまり、油圧ポンプ１０からある流量の
圧油が吐出されている状態で、破砕機１３の往復ストロ
ーク速度を検出し、実質的にフロント作業機構に実際に
装着されている破砕機が概略許容最大作動速度で作動す
るように、油圧ポンプ１０からの吐出流量を調整するよ
うに押しのけ容積を変化させる。

【００２２】このために、まず破砕機１３が作動してい
るか否かを検出し、作動している場合には、その作動サ
イクルを検出する。さらに、当該の破砕機１３の許容最
大作動速度を予め設定しておき、この設定値と実際の作
動サイクルとを比較して、その差分に応じて油圧ポンプ
１０のポンプレギュレータ１０ａの制御を行う。

【００２３】まず、破砕機１３が作動しているか否かを
検出するために、第３の圧力センサ２５をパイロットバ
ルブ２０と切換弁１７の油圧パイロット部１７ａとの間
のパイロット配管２６に設ける。破砕機１３を作動させ
るには、切換弁１７を切り換える必要があり、この切り
換えにより油圧パイロット部１７ａにパイロット圧が供
給される。従って、パイロット配管２６の途中に装着さ
れ、このパイロット配管２６に圧力が発生しているか否
かを第３の圧力センサ２５で検出することによって、破
砕機１３が作動したか否かを検出できる。

【００２４】次に、破砕機１３が実際に作動すると、こ
の破砕機１３への供給圧油の圧力が変動するので、この
圧力変動を検出することによって、破砕機１３の実際の
作動サイクルを検出することができる。従って、破砕機
１３に接続されている管路１４ａ，１４ｂのうち、油圧
ポンプ１０から破砕機１３の流入側の管路１４ａに圧力
センサを設けることによりこの圧力変動を検出できる。
ただし、この管路１４ａにはアキュムレータ１６ａが接
続されており、このアキュムレータ１６ａの近傍位置で
は脈動が吸収されて圧力変動が抑制されるために、油圧
ポンプ１０の吐出側に近い位置で圧力変動を検出するの
が望ましい。馬力コントロールを行うために、油圧ポン
プ１０の吐出側には第２の圧力センサ２４が設けられて
いるので、この第２の圧力センサ２４を破砕機１３の作
動サイクル、つまり作動速度を検出する破砕機動作速度
検出手段に共用することができる。

【００２５】そこで、破砕機１３を作動させた時におけ
る第２の圧力センサ２４の出力信号の波形を図２に示
す。この図２の信号波形としては、油圧ポンプ１０自体
に起因する、つまりそのシリンダブロックの回転により
生じる脈動からなる高周波成分が含まれているので、ロ
ーパスフィルタで高周波成分を取り除くことにより、図
３に示した波形に変換することができる。この図３の波
形は破砕機１３の作動サイクルと一致するものであり、
これにより破砕機１３のサイクル周波数はｆｂであるこ
とが検出される。

【００２６】このように、第２の圧力センサ２３からの
出力信号により破砕機１３の実際の作動サイクルを検出
することができ、また第３の圧力センサ２４からの出力
信号により破砕機１３が作動しているか否かが検出でき
ることから、これらの信号を制御手段２７に取り込ん
で、この制御手段２７で当該の破砕機１３における許容
最大速度との差を割り出して、この差分に基づいて制御
信号を生成し、この制御信号によりポンプレギュレータ
１０ａの傾転制御を行うことによって、油圧ポンプ１０
の押しのけ容積を調整して、その吐出流量を変化させる
ように構成している。

【００２７】ここで、破砕機１３の許容最大作動速度
は、実際にフロントアタッチメントに装着されたものに
より異なることから、当該の破砕機１３における許容最
大作動速度を設定するための設定器２８をこの制御手段
２７に接続する。さらに、機械の作動時には、破砕機１
３が単独で操作されるのではなく、例えばブーム，アー
ム等他の油圧アクチュエータも同時に作動する複合操作
も行われる関係から、ポンプレギュレータ１０ａにおけ
る傾転制御による油圧ポンプ１０の吐出流量の制御は、
さらにネガティブコントロール及び馬力コントロールが
併用されるようにしており、従って第１の圧力センサ２
３からの検出信号も制御手段２７に取り込まれるように
なっている。

【００２８】以上のことから、制御手段２７は、図４に
示したように、第１の圧力センサ２３からの検出圧力
（即ちネガコン圧）Ｐ_１と、第２の圧力センサ２４によ
る油圧ポンプ１０の吐出圧（即ちポンプ圧）Ｐ_２が取り
込まれるようになっている。ネガコン圧Ｐ_１はネガティ
ブコントロール処理部２７ａにより図示した関数関係に
基づいて第１の目標流量信号Ｑ１が求められ、またポ
ンプ圧Ｐ_２は馬力コントロール処理部２７ｂに取り込ま
れて、図示の関数関係に基づいて第２の目標流量信号Ｑ
_２が求められる。

【００２９】さらに、制御手段２７には破砕機コントロ
ール処理部２７ｃを有し、この破砕機コントロール処理
部２７ｃでは、第２の圧力センサ２４に基づくポンプ圧
Ｐ_２と、第３の圧力センサ２５から破砕機１３が作動し
ているか否かの検出信号、具体的には破砕機１３が作動
している際にのみ出力される作動信号Ｓｂと、設定器２
８から出力される最大作動速度に関する信号、つまり目
標周波数信号ｆｒとが取り込まれるようになっている。
そして、破砕機コントロール処理部２７ｃでは、これら
の信号に基づいて、例えば図５に示した処理を行うこと
によって、第３の目標流量が求められる。

【００３０】図５において、３０はフィルタ部であっ
て、このフィルタ部３０では、第２の圧力センサ２４か
らのポンプ圧Ｐ_２の圧力波形信号から高周波成分を除去
する処理が行われ、図２の信号波形から図３の信号波形
となるように加工される。この信号波形の加工は、例え
ば破砕機１３の許容最大作動速度時における作動サイク
ルの２倍を越える周波数成分を除くことにより行える。
そして、フィルタ部３０で処理された波形信号に基づい
て、動作速度処理部３１により動作基本周波数ｆｂを求
める。そして、減算器３２において、目標周波数信号ｆ
ｒから動作基本周波数信号ｆｂを減算し、さらにＰＩ制
御部３３にこの減算器３２からの出力信号（ｆｒ−ｆ
ｂ）を取り込んで、このＰＩ制御部３３を構成する比例
部３３Ｐで所定の値Ｋｐを乗じて信号Ｑｐをえるように
なし、またＰＩ制御部３３を構成する積分部３３Ｉでは
所定の値Ｋｉを乗じて時間積分することで信号Ｑｉを得
て、これら信号Ｑｐ，Ｑｉを加算器３４で加算し、この
信号を出力部３５に取り込んで、図中に示した関数関係
に基づいて第３の目標流量信号Ｑ_３が出力される。な
お、この出力部３５では、第３の目標流量信号Ｑ_３が油
圧ポンプ１０の押しのけ容積が最大となる値を越えない
ように制限される。

【００３１】ただし、この第３の目標流量信号Ｑ_３は破
砕機１３が作動している時にのみ必要なものであり、破
砕機１３が停止している時には、この第３の目標流量信
号Ｑ _３で制限する必要はない。作動信号Ｓｂが破砕機コ
ントロール処理部２７ｃに取り込まれるのはこのためで
ある。従って、第３の目標流量信号Ｑ_３はそのまま破砕
機コントロール処理部２７ｃから出力されるのではな
く、切換部３６が設けられ、この切換部３６では、作動
信号Ｓｂに基づいて、第３の目標流量信号Ｑ_３と、油圧
ポンプ１０の最大吐出流量信号Ｑ_ｍａｘとのいずれかが
選択的に出力されるようになっている。つまり、破砕機
１３が作動しており、作動信号Ｓｂが破砕機コントロー
ル処理部２７ｃに入力されていると、第３の目標流量信
号Ｑ_３が出力され、また破砕機１３が停止しており、作
動信号Ｓｂが入力されない時には、油圧ポンプ１０の最
大吐出流量信号Ｑ_ｍａｘが第３の目標流量信号として切
り換え出力される。また、作動信号ＳｂはＰＩ制御部３
３の積分部３３Ｉにも取り込まれるようになっている。
これにより、作動信号Ｓｂが出力されている間だけ積分
部３３Ｉによる積分処理が行われ、作動信号Ｓｂが得ら
れない時には、積分部３３Ｉはリセット状態に保持され
るようになる。

【００３２】そして、各コントロール処理部２７ａ〜２
７ｃから出力される第１の目標流量信号Ｑ_１，第２の目
標流量信号Ｑ_２及び第３の目標流量信号Ｑ_３（または最
大吐出流量信号Ｑ_ｍａｘ）に関する信号は、ポンプ押し
のけ容積出力部２７ｄに取り込まれて、これら３つの目
標流量信号のうち最小のものを選択して流量制御信号Ｑ
が出力されることになる。このようにして得た流量制御
信号Ｑに基づき油圧ポンプ１０の押しのけ容積が、つま
り油圧ポンプ１０に付設したポンプレギュレータ１０ａ
を作動させて、油圧ポンプ１０の傾転角が制御されるこ
とになる。

【００３３】以上のように構成することによって、破砕
機１３が非作動状態にある時には、破砕機コントロール
部２７ｃからは油圧ポンプ１０の最大吐出流量信号Ｑ
_ｍａｘが第３の目標流量信号として出力される。従っ
て、この第３の目標流量信号は油圧ポンプ１０の押しの
け容積の制限として働かないので、ネガコン圧Ｐ_１に基
づく第１の目標流量信号Ｑ_１とポンプ圧Ｐ_２から得られ
る第２の目標流量信号Ｑ_２のいずれか小さい方が選択さ
れる。これによって、油圧ショベルにおいて、破砕機１
３以外の作動時にはネガティブコントロール及び馬力コ
ントロールにより油圧ポンプ１０の制御がなされ、この
油圧ポンプ１０からは各油圧アクチュエータにとって必
要な流量が吐出されることになる。

【００３４】そこで、操作手段１９を操作して、切換弁
１７を切換位置（イ）から切換位置（ロ）に切り換えた
とする。この時には、パイロット配管２６に圧力が発生
するから、この圧力が第３の圧力センサ２５により検出
されて、破砕機コントロール処理部２７ｃに取り込まれ
る。そして、第２の圧力センサ２４からの検出信号も破
砕機コントロール部２７ｃに取り込まれて、破砕機１３
の実際の動作時における基本周波数ｆｂを求めて、これ
と当該の破砕機１３において、許容最大動作速度時の目
標周波数信号ｆｒとから、第３の目標流量信号Ｑ_３が得
られる。従って、ポンプ押しのけ容積出力部２７ｄで
は、前述した第１，第２の目標流量信号Ｑ _１，Ｑ_２と、
このようにして得られた第３の目標流量信号Ｑ_３とのう
ちの最も小さい流量が選択されて、ポンプレギュレータ
１０ａに対する指令信号となる流量制御信号Ｑが出力さ
れて、油圧ポンプ１０の押しのけ容積が、この流量制御
信号Ｑに対応する流量に応じた状態に傾転変化する。

【００３５】この結果、油圧ポンプ１０は、破砕機１３
の作動にとって必要な流量の圧油が供給され、しかも必
要以上の流量の圧油が供給されることがなくなる。従っ
て、破砕機１３が最も好ましい状態、つまり概略許容最
大速度状態で作動するようになり、破砕作業の効率化を
図ることができ、かつ破砕機１３が損傷したりするのを
防止でき、それを有効に保護でき、かつ振動の抑制を図
ることができる。

【００３６】しかも、破砕機１３の作動サイクルを検出
するために、破砕機１３に供給される圧油の脈動を検出
するようになし、かつこの検出を馬力コントロールを行
うために設けた第２の圧力センサ２４からの信号を処理
することにより行うようにしているので、破砕機１３の
作動サイクルを検出するために、余分の手段を設ける必
要がなくなる結果、装置構成が簡略化される。

【００３７】油圧ポンプ１０の吐出圧を検出して、この
吐出圧に基づいて油圧ポンプ１０の押しのけ容積を破砕
機１３が概略許容最大速度状態で作動するのに必要な流
量となるように制御しており、原動機１１の回転数を制
限するものではないので、他の油圧アクチュエータの作
動等の関係で、原動機１１の回転数が頻繁に変化するよ
うなことはない。また、許容最大速度状態で作動する流
量以上の圧油が流れることがないので、実質的に流量損
失も生じることはない。

【００３８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、簡
単な構成で、破砕機を作動させる時に、この破砕機に過
不足のない流量の圧油を供給できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す破砕機の制御装置を備
えた油圧回路図である。

【図２】第２の圧力センサで得られる信号波形を示す線
図である。

【図３】図２の信号波形から高周波成分を除去した信号
波形線図である。

【図４】制御装置の構成説明図である。

【図５】破砕機コントロール処理部の構成説明図であ
る。

【図６】破砕機を油圧ショベルに装着した状態を示す外
観図である。

【符号の説明】

１０油圧ポンプ１０ａレギ
ュレータ１１原動機１３破砕機１３ａ破砕機本体１３ｂ破砕
ヘッド１７切換弁１９操作手
段２３第１の圧力センサ２４第２の
圧力センサ２５第３の圧力センサ２７制御装
置２７ａネガティブコントロール処理部２７ｂ馬力
コントロール処理部２７ｃ破砕機コントロール処理部２８設定器３０フィルタ部３１動作速
度処理部３３ＰＩ制御部３６切換部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可変容量油圧ポンプと、この可変容量油
圧ポンプにより駆動され、破砕機を含む複数の油圧アク
チュエータと、前記可変容量油圧ポンプとこれら各油圧
アクチュエータとの間に設けられ、各油圧アクチュエー
タへの圧油の供給制御を行うための方向切換弁とを備え
た油圧作業機において、前記破砕機に供給される圧油の
圧力変動に基づいてその動作速度を検出する破砕機動作
速度検出手段と、当該の破砕機における許容最大作動速
度が設定され、破砕機が作動したことを検出した時に、
この破砕機が概略最大作動速度で作動するのに必要な流
量となるように前記可変容量油圧ポンプの吐出流量を制
御する制御手段とを備える構成としたことを特徴とする
油圧作業機の破砕機制御装置。
【請求項２】前記破砕機動作速度検出手段は、前記可
変容量油圧ポンプの吐出側の圧力または前記破砕機の圧
油流入側のポートの圧力の少なくともいずれか一方の圧
力波形を検出する圧力センサで構成したことを特徴とす
る請求項１記載の油圧作業機の破砕機制御装置。