JPS5817202A - 油圧回路の制御方法 - Google Patents

油圧回路の制御方法

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JPS5817202A
JPS5817202A JP56115311A JP11531181A JPS5817202A JP S5817202 A JPS5817202 A JP S5817202A JP 56115311 A JP56115311 A JP 56115311A JP 11531181 A JP11531181 A JP 11531181A JP S5817202 A JPS5817202 A JP S5817202A
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    • F15B2211/71—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は油圧ポンプ必吐出量でアクチーエータの速度
を制御する油圧ショベル、油圧クレーン等の油圧回路を
制御する装置に関するものである。
近年、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械におい
ては、省エネルギのため、油圧ポンプの吐出量、吐出方
向でアクチュエータの速度、駆動方向を制御することが
行なわれている。
第１図は油圧ポンプの吐出量、吐出方向でアクチュエー
タの速度、駆動方向°を制御する油圧回路を示す図であ
る。図において１．１０は両傾転の可変吐出容量油圧ポ
ンプ、２．２０は油圧ポンプ１．１０の吐出量可変機構
である斜板を駆動する斜板駆動装置、３．３０は油圧ポ
ンプ１．１０の斜板の位置を検出する変位計、４．４０
は油圧ポンプ１．１０により駆動される油圧シリンダ、
５５０は油圧シリンダ４．４０の速度を指示する操作レ
バーで、操作レバー５は油圧ショベル４を制御するため
のものであ°す、操作レバー５０は油圧シリンダ４０を
制御するためのものである。６ａ。
６ｂは油圧ポンプ１０の圧油を油圧シリンダ４゜４０に
選択的に供給するための電磁開閉弁、７は変位計５．５
０．操作レバー５．５０の信号を入力し、斜板駆動装置
２，２０．開閉弁６ａ、６ｂを制御する制御装置である
。なお、油圧ポンプ１゜１０の最大吐出容量は同じであ
り、油圧シリンダ４は油圧ポンプ２台分を最大必要流量
とし、油圧シリンダ４０は油圧ポンプ１台分を最大必要
流量としている。
第２図は従来の油田回路の制御装置７ａを示す図である
。図において７１は操作レバー５，５０の信号から油圧
ポンプ１０の油圧シリンダ４゜４０に対する接続優先順
位および油圧シリンダ４に対する油圧ポンプ１．１０の
接続優先順位を判定する判定回路、７４ａは操作レバー
５，５０の信号および判定回路７１の信号によって油圧
ポンプ１．１０の斜板の目標傾転を演算する演算回路。
７５は変位計６，３０の信号および演算回路７４ａの信
号により斜板駆動装置２．２０へ傾転信号を出力する傾
転制御回路、７２は判定回路７１の信号および傾転制御
回路７５あ傾転信号により開閉弁６ａ、６ｂの切換タイ
ミングを取るタイミング回路、７３はタイミング回路７
２の切換信号で開閉弁６ａ、６ｂを切換える開閉弁駆動
回路である。なお、油圧ポンプ１は油圧シリンダ４専用
であるが油圧ポンプ１０は油圧シリンダ４０に優先的に
接続され、油圧シリンダ４１Ｏが駆動されず、油、圧シ
リンダ４が駆動されているときには、油圧ポンプ１０は
油圧シリンダ４に接続される。この場合。
油圧ポンプ１が油圧ポンプ１０よりも油圧シリンダ４に
優先的に接続される。また、油圧ショベル等においては
、油圧シリンダ４．４０を急激に動かすと、車体が大き
なショックを受け、操作不能となる。そこで、操作レバ
ー５．５０の操作速度′が大きくとも、油圧ポンプ１．
ｊＯの斜板傾転速度が所定値以上にならないように傾転
速度制御を行なう。
つぎに、第３図に示すタイム゛チャートにより。
制御装置７ａの動作を説明する。まず９時刻ｔ。に操作
レバー５のみを操作すると、油圧シリンダ４に対する接
続優先順位の高い油圧ポンプ１の斜板傾転が増加し、吐
出量が増加していく。そして。
操作レバー５の信号が最大値の１７２になった時刻ｔ、
で、開閉弁６ａが開となり、開閉弁６ｂが閉となるとと
もに、油圧ポンプ１０の斜板傾転が増加し、吐出量が増
加する。この場合、油圧ポンプ１゜１０は傾転速度制御
が行なわれるから、傾転が操作レバー５の信号に一致せ
、ず、油圧°ポンプ１の吐出量は時刻ｔ２で最大になり
、油圧ポンプ１０の吐出量は時刻ｔ、で最大になる。こ
のため１時刻ｔ、・から時刻１，１での油圧シリンダ４
の加速度は。
時刻ｔ。から時刻ｔ１までの油圧シリンダ４の加速度１
時刻ｔ２から時刻ｔ３までの油圧シリンダ４の加速度の
２倍となる。また１時刻ｔ４に操作レバー５を中立位置
に戻すと、油圧シリンダ４に対する接続優先順位の低い
油圧ポンプ１０の斜板傾転が減少し、吐出量が減少して
いく。そしてＮ操作レバー５．の信号が最大値の１７２
になった時刻ｔ５で、油圧ポンプ１の斜板傾転が減少し
始め、油圧ポンプ１０の吐出量が零となった時刻ｔ６で
、開閉弁６ａが閉となり、開閉弁６ｂが開となり１時刻
囃 ｔ７で油圧ポンプ１の吐出量が零となる。このため９時
刻ｔ５から時刻１６１での油圧シリンダ４の加速度は１
時刻ｔ４から時刻ｔ５−１での油圧シリンダ４の加速度
、゛時刻ｔ６から時′刻１，１での油圧シリンダ４の加
速度の２倍となる。このように、油田シリンダ４の加速
度が変化す右から、操作性が悪いとともに、加速度が変
化するときに車体に大きなショックを与える。
そこで、操作レバー５を操作したとき、油圧ポンプ１．
１０の圧油を同時に油圧シリンダ４に供給することが考
えられる。この場合の動作を第４図に示すタイムチャー
トにより説明する。時刻ｔｏで操作レバー５を最大量の
１／！まで操作すると、開閉弁６ａが開となり、開閉弁
６ｂが閉となるとともに、油圧ポンプ１．１０の吐出量
が同時に増加する。このため、油圧シリンダ４の加速度
は一定となる。しかしながら９時刻ｔ２で操作レバー５
０が最大量まで操作されたときには、油圧シリンダ４０
が急に動き出して大きなショックが発生するのを避ける
ため、まず時刻ｔ２で油圧ポンプ１の吐出量を増加する
とともに、油圧ポンプ１０の吐出量を減少し、油圧ポン
プ１の吐出量が最大となり、かつ油圧ポンダ１０の吐出
量が零となった時刻ｔ３で、開閉弁６ａを閉にするとと
もに開閉弁６ｂを開にし、かつ油圧ポンダ１０の吐出量
全増加する必要がある。このため、操作レバー５０を操
作した時刻ｔ２には油圧シリンダ４ｏが作動を開始せず
１時刻ｔ５で作動を開始する。また、操作レバー５を操
作しているときに、操作レバー５０をも操作すると、油
圧ポンプ１の吐出量が増加し、また油圧ポンプ１０の吐
出量は一旦減少したのち増加するから、油圧ポンプ１，
１０の吐出量の変化が多い。
この発明は上述の問題点を解決するためになされたもの
で、アクチュエータの加速度を一定にすることができ、
操作レバーを操作すると同時にアクチュエータが作動を
開始し、かつ油圧ポンプの吐出量の変化が少ない油圧回
路の制御装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、この発明においては複数の可
変吐出容量油圧ポンプと、これらの可変吐出容量油圧ポ
ンプによって駆動される複数のアクチュエータと、これ
らのアクチュエータと上記複数の可変吐出容量油圧ポン
プとの間の油圧回路を開閉する複数の開閉弁とを有する
油圧回路を制御する装置において、予め定められた上記
各可変吐出容量油圧ポンプの上記各アクチュエータに対
する接続優先順位と、上記各アクチュエータの上記各可
変吐出容量油圧ポンプに対する接続優先順位とに従って
、上記各開閉弁の開閉動作および上記各可変吐出容量油
圧ポンプの吐出接置を制御するとともに、第１のアクチ
ュエータに対する接続優先順位の高い第１の可変吐出容
量油圧ポンプの吐出量が最大になったことを検出する手
段と、上記第１のアクチュエータに対する接続優先順位
の低い第２の可変吐出容量油圧ポンプの吐出量が零にな
ったことを検出する手段と゛を設け、上記第１のアクチ
ュエータへの流量を増加するときには。
上記第１の可変吐出量油圧ポンプの吐出量が最大になっ
たのちに、上記第２の可変吐出容量油圧ポンプの吐出量
を零から増加し、上記第１のアクチュエータへの流量を
減少するときには、上記第２の可変吐出容量油圧ポンプ
の吐出量が零になったのちに、上記第１′の可変吐出容
量油圧ポンプの吐出量を減少する。
第５図はこの発明に係る油圧回路の制御装置７ｂ。
を示す図である。図において７６は油圧ポンプ１の斜板
傾転の絶対値が最大になったことを変位計６の信号から
検出する斜板最大傾転検出回路７７は油圧ポンプ１０の
斜板傾転が零であることを変位計６０の信号から検出す
る斜板零傾転検出回路、７４ｂは操作レバー５．５０の
操作信号１判定回路７１の信号および検出回路７６．７
７の信号により、油圧ポンプ１．１０の斜板位置を斜板
速度制御を含めて演算する演算回路で、操作レバー５が
操作され、演算回路７４ｂが判定回路７１から油圧ポン
プ１を油圧ポンプ１０より優先して油圧シリンダ４に接
続するという信号を入力した場合において、操作レバー
５の信号が増加したときには、検出回路７６から斜板傾
転が最大になったという信号を入力するまで、油圧ポン
プ１０の斜板傾転を零に保持するように演算し、操作レ
バー５の信号が減少したときには、検出回路７７から・
斜板傾転が零になったという信号を入力するまで油圧ポ
ンプ１の斜板傾転を最大に保持するように演算する。
つぎに、第６図に示すタイムチャートにより。
制御装置７ｂの動作を説明する。時−刻ｔ。において操
作レバー５が操作されると９判定回路７１で油圧シリン
ダ４に油圧ポンプ１を優先的に接続すべきことが判定さ
れ、演算回路７４ｂが油圧ポンプ１の斜板傾転を増加す
るように演算し、油圧ポンプ１の吐出量が増加する。そ
して９時刻ｔ１で操作レバー５の信号が最大値の１７２
を越えたとき９判定回路７１が油圧ポンプ１０を油圧シ
リンダ４に接続すべきことが判定されるが、傾転速度制
御が行なわれているため、油田ポンプ１の斜板傾転は最
大になっていないので、検出回路７６からは信号が出力
されないから、演算回路７４ｂは油圧ポンプ１０の斜板
傾転を零に保持するように演算するそして９時刻ｔ２で
油圧ポンプ１の斜板傾転が最大になると、検出回路７６
から信号が出力され。
演算回路７４ｂは油圧ポンプ１０の斜板傾転を増加する
ように演算するから、開閉弁６ａが開となり。
開閉弁６ｂが閉となるとともに、油圧ポンプ１０の吐出
量が増加する。このため、油圧シリンダ４の加速度は一
定になる。また１時刻ｔ３において操作レバー５を中立
位置に戻し始めると１時刻ｔ３から油圧ポンプ１０の斜
板傾転が戻され、吐出量が減少する。そして１時刻ｔ４
で操作レバー５の信号が最大値の１７２になったとき１
判定回路７１が油圧ポンプ１のみで油圧シリンダ４を駆
動すべきことを判定するが、傾転速度制御が行なわれて
いるため、油圧ポンプ１０の斜板傾転が零になっで切な
いので、検出回路７７からは信号が出力されないから、
演算回路７４ｂは油圧ポンプ１の斜板傾転を最大に保持
するように演算する。そして。
時刻ｔ５で油圧ポンプ１０の斜板傾転が零になると、検
出回路７７から信号が出力され、演算回路７４ｂは油圧
ポンプ１の斜板傾転を減少するように演算するから、開
閉弁６ａが閉となり、開閉弁６ｂが開となるとともに、
油圧ポンプ１の吐出量が減少する。このため、油圧シリ
ンダ４の加速度は一定になる。さらに１時刻ｔ６におい
て操作レバー５を最大量の１７２だけ操作すると１判定
回路７１が油圧ポンプ１のみを油圧シリンダ４に接続す
べきことを判定し、油圧ポンプ１の吐出量が増加し油圧
シリンダ４の速度は最大の１７２となる。そして１時刻
ｔ７で操作レバー５０を操作すると、油田ポンプ１０の
吐出量は零であるから、油圧ポンプ１０はすぐに油圧シ
リンダ４０に接続される。
なお、上述実施例においては、アクチュエータが油圧シ
リンダである場合について説明したが。
アクチュエータが油圧モータの場合にもこの発明を適用
可能である。また、上述実施例においては制御装置７ｂ
を電気回路で構成したが、マイクロコンピュータで構成
してもよい。さらに、上述実施例においては、油圧シリ
ンダ４に接続される油圧ポンプの数を最大２台としたが
、１つのアクチュエータに接続される油圧ポンプの数を
最大６台以上としてもよい。この場合、上記アクチュエ
ータに対する各油圧ポンプの接続優先順位を定め。
各油圧ポンプの斜板傾転を検出し、吐出量を順次増減で
きることはいうまでもない。また、上述実施例において
は、斜板傾転速度制御における斜板傾転速度を一定とし
たが、油圧ポンプに接続されているアクチュエータによ
って、斜板傾転速度を変えてもよい。
以上説明したように、この発明に係る油圧回路の制御装
置においては、アクチュエータの加速度が一定であるか
ら、操作性が良く、かつショックが生ずることはない。
また、１つのアクチュエータを作動しているときに、他
のアクチュエータの操作レバーを操作した場合、操作レ
バーの操作開始と同時に上記アクチュエータが作動を開
始するとともに、この場合の油圧ポンプの吐出量の変化
が少ない。このように、この発明の効果は顕著である。
【図面の簡単な説明】
第１図は油圧ポンプの吐出量、吐出方向でアクチュエー
タの速度、駆動方向を制御する油圧回路を示す図、第２
図は従来の油圧回路の制御装置を示す図、第６図、第４
図は従来の油圧回路の制御装置の動作を説明するための
タイムチャート、第５図はこの発明に係る油圧回路の制
御装置を示す図、第６図はこの発明に係る油圧回路の制
御装置の動作を説明するためのタイムチャートである。 １．１０・・・可変吐出容量油圧ポンプ２．２０・・・
斜板駆動装置 ６．６０・・・変位計 ４．４０・・・油圧シリンダ ５．５０・・・操作レバー ６ａ、６ｂ・・・電磁開閉弁 ７ｂ・・・制御装置 ７１・・・判定回路 ７２・・・タイミング回路 ７６・・・開閉弁駆動回路 ７４ｂ・・・演算回路 ７５・・・傾転制御回路 ７６・・・斜板最大傾転検出回路 ７７・・・斜板零傾転検出回路 代理人弁理士　中村純之助 牙３図 ｗ′Ｉｒ刻→ 才４図 片刻→

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数の可変吐出容量油圧ポンプと、これらの可変吐出容
    量油圧ポンプによって駆動される複数のアクチュエータ
    と、これらのアクチュエータと上記複数の可変吐出容量
    油圧ポンプとの間の油圧回路を開閉する複数の開閉弁と
    を有する油圧回路を制御する装置において、予め定めら
    れた上記各可変吐出容量油圧ポンプの上記各アクチュエ
    ータに対する接続優先順位と、上記各アクチュエータの
    上記各可変吐出容量油圧ポンプに対する接続優先順位と
    に従って、上記各開閉弁の開閉動作および上記各可変吐
    出容量油圧ポンプの吐出容量を制御するとともに、第１
    のアクチュエータに対する接続優先順位の高い第１の可
    変吐出容量油圧ボ／プの吐出量が最大になったことを検
    出する手段と。 上記第１のアクチュエータに対する接続優先順位の低い
    第２の可変吐出容量油圧ポンプの吐出量が零になったこ
    とを検出する手段とを有し、上記第１のアクチュエータ
    への流量を増加する・ときには上記第・１の可変吐出容
    量油圧ポンプの吐出量が最大になったのちに、上記第２
    の可変吐出容量油圧ホンダの吐出量を零から増加し、上
    記第１′のアクチュエータへの流量を減少するときには
    、上記第２の可変吐出容量油圧ポンプの吐出量が零にな
    ったのちに、上記第１の可変吐出容量油圧ポンプの吐出
    量を減少することを特徴とする油圧回路の制御装置。
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