JPS5857504A - 油圧回路の制御方法 - Google Patents

油圧回路の制御方法

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JPS5857504A
JPS5857504A JP56156176A JP15617681A JPS5857504A JP S5857504 A JPS5857504 A JP S5857504A JP 56156176 A JP56156176 A JP 56156176A JP 15617681 A JP15617681 A JP 15617681A JP S5857504 A JPS5857504 A JP S5857504A
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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】 この発明は可変容量形の油圧ポンプの吐出量によりアク
チュエータの速度を制御する油圧回路に関するものであ
る。
現在、油圧ショベル、油圧クレーン等の土木。
建設機械においては、可変容量形の油圧ポンプの吐出量
によりアクチュエータの速度を制御することが行なわれ
ている。たとえば、油圧ショベルにおいては、可変容量
形の油田ポンプとブーム、アーム、バケット、走行装置
、旋回装置等の作業装置を駆動するアクチュエータとを
閉回路または半閉回路で接続し、油圧ポンプの吐出量１
吐出方向でアクチュエータの速度、動作方向を制御して
おり、また油圧ポンプとアクチュエータとを開回路で接
続するときにも、アクチュエータの速度を油圧ポンプの
吐出量で制御して、省エネルギを図っている。
第１図は油圧ショベルの油圧回路の一部を示す図である
。図において１０〜１２は両傾転可変容量形の油圧ポン
プ、２０はアームシリンダ、２１はブームシリンダ、２
２はバクソトシリンダで。
油圧ポンプ１０は開閉弁５０ａ、　　５０ｂを介してシ
リンダ２０．２１に接続され、油田ポンプ１１はシリン
ダ２１に接続され、油圧ポンプ１２け開閉弁５２ａ、５
２ｂを介してシリンダ２２．２１に接続括れている。３
０〜６２は油圧ポンプ１０へ１２の吐出量可変機構すな
わち斜板を駆動する斜板駆動装置、４０〜４２は油田ポ
ンプ１０〜１２の斜板位置を検出する変位計、６０〜６
２はシリンダ２０〜２２の速度、動作方向を指示する操
作レバー、７は操作レバー６０〜６２０指令値によって
シリンダ２０〜２２に対する油田ポンプ１０〜１２の接
続優先順位を判断し、油圧ポンプ１０〜１２の目標斜板
位置を演算して、変位計４０〜４２の出力と目標斜板位
置とを比較して斜板駆動装置５０〜３２に信号を送ると
ともに、タイミングを取って開閉弁５０ａ　、　　５０
ｂ　、　　５２ａ　、　　５２ｂ　Ｋ切換信号を送る制
御装置で、制御装置７は電子回路で構成されている。な
お、フラッシング回路等は簡単のため省略しである。ま
た、油圧ポンプ１０〜１２の最大吐出量は同一であり、
シリンダ２１は油圧ポンプ１０〜１２の最大吐出量の２
倍を最大必要流量とし、シリンダ２０．２２は油圧ポン
プ１０〜１２の最大吐出量を最大必要流量としている。
第２図は従来の油圧回路の制御装置７ａを示す図である
。図において７１は操作レバー６０〜６２の信号からシ
リンダ２０〜２２に対する油圧ポンプ１０〜１２の接続
優先順位を判断する判定回路、７４は操作レバー６０〜
６２の信号および判定回路７１の信号によって油圧ポン
プ１０〜１２の目標斜板位置を演算する演算回路、７５
は演算回路７４の目標斜板位置信号と変位計４Ｄ〜４２
の信号により斜板駆動装置３０〜３２の制御信号を出力
する制御回路、７２は判定回路７１からの信号と制御回
路７５からの制御信号によりタイミングを取って開閉弁
５０ａ、　　５０ｂ、　　５２ａ、　　５２ｂの切換信
号を出力するタイ、ミンク回路、７５１はタイミング回
路７２の切換信号で開閉弁５０ａ　、　　５０ｂ　。
５２ａ　、　　５２ｂを切換える駆動回路である。なお
、油圧ポンプ１１はシリンダ２１専用であるが、油圧ポ
ンプ１０はシリンダ２０に優先的に接続され。
油圧ポンプ１２はシリンダ２２に優先的に接続され、ま
た油圧ポンプ１０は油圧ポンプ１２よりも優先的にシリ
ンダ２１に接続される。さらに、油圧ショベルにおいて
は、シリンダ２０〜２２を急激に動かすと１機体が大き
なショツクを受け、操作不能となるので、操作レバー６
０〜６２の操作速度が大きくとも、油圧ポンプ１０〜１
２の斜板速度が所定値以上にならないように最大斜板速
度制御を行ない、シリンダ２０〜２２の加速度が所定値
以上と々るのを防止している。
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１゜におい
て操作レバー６１のみを３７４まで操作すると。
判定回路７１がシリンダ２１に油圧ポンプ１１を１段目
として接続し、油圧ポンプ１０を２段目として接続すべ
きことを判定する。その信号を受けて、演算回路７４が
油圧ポンプ１１の目標斜板位置を時刻ｔ。から最大斜板
速度制御を行ないつつ増加し、制御回路７５が目標斜板
位置信号に応じて油田ポンプ１１の斜板を制御する。こ
のため。
油圧ポンプ１１の吐出量が第３図（Ｃ）に示すように増
加する。そして１時刻ｔ、で油圧ポンプ１１の吐出量が
最大になると、演算回路７４が油圧ポンプ１０の目標斜
板位置を時刻ｔ１から最大斜板速度制御を行ないつつ増
加し、制御回路７５が目標斜板位置信号に応じて油圧ポ
ンプ１０を斜板を制御するから、油田ポンプ１０の吐出
量が第３図（ｄ）に示すように増加する。そして１時刻
ｔ２で油圧ポンプ１０の吐出量が１７２に達すると、演
算回路７４が油圧ポンプ１０の目標斜板位置を１／２に
保持するので、油圧ポンプ１０の吐出量は時刻ｔ２以降
は１／２に保持される。この結果、シリンダ２１への流
入量は第３図（ｆ）に示すように時刻ｔ。から時刻ｔ２
まで増加する。この状態で。
時刻ｔ３において操作レバー６０を操作すると。
判定回路７１が油圧ポンプ１０をシリンダ２０に接続し
１．油圧ポンプ１２をシリンダ２１に接続すべきことを
判定する。このとき、いきなり開閉弁５０ａ、　　５０
ｂ、　　５２ａ、　　５２ｂを切換えると、シリンダ２
０．２１の速度が急変し１機体が大きなショックを受け
るので、演算回路７４が油圧ポンプ１゜の斜板位置を中
立にするように演算、出方し１時刻ｔ４で油圧ポンプ１
ｏの斜板が中立になると。
タイミング回路７２が開閉弁５０ａを開にし５０ｂを閉
にする信号および開閉弁５２ａを閉にし５２ｂ　ｆ開に
する信号を出方するとともに、演算回路７４が操作レバ
ー６０．６１の信号に応じて油圧ポンプ１０．１２の目
標斜板位置を演算し、制御回路７５が目標斜板位置信号
に応じて油圧ポンプ１０゜１２の吐出量を増加する１、
この結果、シリンダ２１の流入量は第６図（ｆ）に示す
ように０時刻ｔ３から時刻ｔ４まで一旦減少し０時刻ｔ
４がら時刻ｔ５まで増加する。
このように、操作レバー６１のみを操作しているときに
、操作レバー６ｏをも操作すると、シリア４’２１の流
入量が変化するから、シリンダ１２１速度が変化し、操
作性に悪影響を与える。とくにシリンダ２１を旋回モー
タ、走行モータに置換えたときには、一時的にブレーキ
がかがることになる・また１時刻ｔ３から時刻ｔ４まで
の油圧ポンプ１０の斜板速度は１作業装置１機体に７ヨ
ノクを与工々ｌ、−、ヨ’５１Ｃ緩やかにする必要があ
るので、操作レバー６０を操作してからシリンダ２ｏが
作動するまでのむだ時間ｔ５〜ｔ４が長い。
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、第１．第２アクチユエータと、その第１．第２アク
チユエータに第１．第２開閉弁を介して接続された可変
容量形の第１油圧ポンプと。
上記第１アクチユエータに第６開閉弁を介して接続され
た可変容量形の第２油圧ポンプとを有し。
上記第１．第２油圧ポンプの吐出量により上記第１、第
２アクチユエータの速度を制御する油圧回路を制御し、
上記第１油圧ポンプが上記第１アクチユエータに接続さ
れている場合に上記第２アクチユエータの操作指令が入
ったとき、上記第１油圧ポンプを上記第２アクチユエー
タに接続し、上記第２油圧ポンプを上記第１アクチユエ
ータに接続する油圧回路の制御装置において、上記操作
指令が入ったとき、上記第１油圧ポンプの吐出量を減少
する指令と、上記第２油圧ポンプの吐出量を増加する指
令と、上記第３開閉弁を開にする指令とを同時に指示す
ることを特徴とする。
第４図はこの発明に係る油田回路の制御装置７ｂを示す
図である。図において７６はバンクアップ指示回路で、
バックアップ指示回路７６は通常判定回路７１の信号を
そのまま演算回路７４゜タイミング回路７２に出力し、
油圧ポンプ１０゜１１がシリンダ２１に接続されている
場合にシリンダ２０の操作指令が入ったとき、すなわち
シリンダ２１に接続すべき油圧ポンプを油圧ポンプ１０
から油圧ポンプ１２に切換える信号を入力したとき、演
算回ｌｌ！ｉ７４に油圧ポンプ１０の斜板位置を中立に
戻すこと、油圧ポンプ１２の斜板位置を増加することお
よびこの場合の斜板の減少、増加速度を指令し、かつタ
イミング回路７２に開閉弁５２ａを閉にし、５２ｂを開
にすることを指令する。
すなわち、油圧ポンプ１０の吐出量を減少する指令と、
油田ポンプ１２の吐出量を増加する指令と。
開閉弁５２ａを閉にし、開閉弁５２ｂを開にする指令と
を同時に指示する。そして、制御回路７５から油圧ポン
プ１０の斜板位置の信号を受け、油圧ポンプ１０の斜板
が中立になったときに、それらの動作を終了する。
つぎに、第５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。まず１時刻ｔ。におい
で操作レバー６１のみを　／４まで操作すると。
従来と同様に、油圧ポンプ１１の吐出量が増加し２、油
圧ポンプ１１の吐出量が最大となった時刻ｔ１で油圧ポ
ンプ１０の吐出量が増加するから、シリンダ２１の流入
量が第５図（ｆ）に示すように増加する。この状態で１
時刻ｔ３において操作レバー６０を操作すると１判定回
路７１で油圧ポンプ１０をシリンダ２０に接続し、油圧
ポンプ１２をシリンダ２１に接続すべきことが判定され
る。バックアップ指示回路７６がこの信号を受けたとき
。
バンクアップ指示回路７６は演算回路７４に油圧ポンプ
１０の斜板位置を中立に戻すこと、油圧ポンプ１２の斜
板位置を増加することおよび油田ポンプ１０．１２の斜
板速度を同一でかつ大きなものとすることを指令すると
ともに、タイミング回路７２に開閉弁５２ａを開にし、
開閉弁５２ｂ　ｆ開にすることを指令する。このため１
時刻ｔ５で開閉弁５２ａが閉となり、開閉弁５２ｂが開
となるとともに、第５図（ｄ）、（ｅ）に示すように、
油圧ポンプ１０の吐出量が減少し、油圧ポンプ１２の吐
出量が増加するが、このときの油圧ポンプ１０゜１２の
吐出量の変化速度は同一であり、かつ変化が速い。この
ように１時刻ｔ３で油圧ポンプ１０゜１２がシリンダ２
１に接続されるとともに、油圧ポンプ１０．１２の吐出
量の変化速度が同一であるから、シリンダ２１の流入量
は第５図（ｆ）に示すように変化しない。そして、油圧
ポンプ１０の斜板が中立に戻ったとき、すなわち油圧ポ
ンプ１０の吐出量が零となった時刻ｔ４で、バンクアッ
プ指図回路７６は通常の作動を行々い、開閉弁５０ａが
開となり、開閉弁５０ｂが閉となるとともＶこ。
油圧ポンプ１０の吐出量が増加するので、シリンダ２０
が作動を開始する。この場合１時刻ｔ、から時刻１４１
での油圧ポンプ１０．１２の斜板速度は速いから、操作
レバー６０を操作してからシリンダ２０が作動する壕で
のむだ時間１５〜ｔ４が短い。ここで１時刻ｔ３から時
刻ｔ４マでは、シリンダ２１に油圧ポンプ１０．１２が
接続されており、油圧ポンプ１０．１２の吐出量の変化
速度が同一であるので、シリンダ２１の流入量が変化し
々いから、油圧ポンプ１０．１２の吐出量の変化速度を
速くしたとしても１機体等にショックを与えないことは
いう壕でもない。
なお、上述実施例においては、制御装置７ｂを電子回路
により構成したが、マイクロコンピュータを用いてもよ
い。また、上述実施例においては。
シリンダ２１に油圧ポンプ１０．１２を選択的に接続し
たが、６台以上の油圧ポンプをシリンダ２１に選択的に
接続する場合にも、この発明を適用可能である。σらに
、上述実施例においては６油圧シヨベルの油圧回路の制
御装置について説明したが、他の装置の油圧回路の制御
装置にもこの発明を適用できることは当然である。
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、あるアクチュエータに接続された油圧ポ
ンプを他の油圧ポンプと置換えるとき、そのアクチュエ
ータの速度が変化することがないから、操作性が向上す
る。また、あるアクチュエータに接続された油圧ポンプ
を他のアクチュエータへ接続するまでのむだ時間を短く
することができる。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図は油圧ショベルの油圧回路の一部を示す図、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４図はこの発明に係る油圧回路
の制御装置を示す図、第５図はこの発明に係る油田回路
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。 １０〜１２・−油圧ポンプ ２０〜２２・・・シリンダ ６０〜６２・・斜板駆動装置 ４０〜４２　変位計 ５０ａ　、　　５０ｂ　、　　５２ａ　、　　５２ｂ−
開閉弁６０〜６２・・・操作レバー ７．７ｂ・制御装置 ７１・・・判定回路 ７２　・タイミング回路 ７３・・・駆動回路 ７４・・演算回路 ７５・・制御回路 ７６　バックアップ指示回路 代理人弁理士　中村純之助

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第１．第２アクチユエータと、その第１アクチユエータ
    に第１開閉弁を介して、第２アクチユエータに第２開閉
    弁を介Ｉ、て接続された可変容量形の第１油圧ポンプと
    、上記第１アクチユエータに第３開閉弁を介して接続さ
    れた可変容量形の第２油圧ポンプとを有し、上記第１．
    第２油圧ポンプの吐出量により上記第１．第２アクチユ
    エータの速度を制御する油圧回路を制御し、上記第１油
    圧ポンプが上記第１アクチユエータに接続さゎている場
    合に上記第２アクチユエータの操作指令が入ったとき、
    上記第１油圧ポンプを上記第２アクチユエータに接続し
    、上記第２油圧ポンプを上記第１アクチユエータに接続
    する油圧回路の制御装置において、上記操作指令が入っ
    たとき、上記第１油圧ポンプの吐出量を減少する指令と
    、上記第２油圧ポンプの吐出量を増加する指令と、上記
    第６開閉弁を開にする指令とを同時に指示する手段を設
    けたことを特徴とする油圧回路の制御装置。
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