KR20150054960A

KR20150054960A - 작업 기계

Info

Publication number: KR20150054960A
Application number: KR1020157009156A
Authority: KR
Inventors: 신야 이무라; 고우지 이시카와; 히데토시 사타케; 도모아키 가네타
Original assignee: 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2015-05-20
Also published as: CN104755770A; US9951797B2; JP5886976B2; EP2910795A4; WO2014061741A1; JPWO2014061741A1; KR101693129B1; US20150252819A1; CN104755770B; EP2910795A1; EP2910795B1

Abstract

가변 용량형의 펌프(2)와, 펌프(2)의 토출유에 의해 구동하는 액추에이터(5)와, 액추에이터(5)에의 작동유의 유량을 제어하는 오픈 센터형의 액추에이터 유량 제어 밸브(4)와, 액추에이터 유량 제어 밸브(4)를 탱크(6)에 접속하는 블리드 오프 관로(8a)와, 블리드 오프 관로(8a)에 배치한 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)와, 액추에이터(5)의 동작을 지시하는 조작 장치(3)와, 조작 장치(3)의 조작량에 따라 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도를 제어하는 블리드 오프 제어 장치(14)와, 조작 장치(3)의 조작량에 따른 기준 펌프 유량을 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도에 따라 보정하여 펌프 유량을 제어하는 펌프 제어 장치(15)를 구비한다. 이에 의해, 조작에 대한 위화감의 발생을 억제하면서 에너지 절약을 실현할 수 있는 작업 기계를 제공한다.

Description

작업 기계 {WORK MACHINE}

본 발명은 유압 셔블 등의 유압 액추에이터를 구비한 작업 기계에 관한 것이다.

유압 셔블 등의 작업 기계에 있어서는, 일반적으로 엔진에 의해 펌프를 구동하고, 펌프로부터 액추에이터에 공급하는 작동유의 유량이나 방향을 제어하여 액추에이터의 동작을 제어한다. 액추에이터에의 작동유를 제어하는 기기의 하나로 오픈 센터형의 유량 제어 밸브가 있고, 이 유량 제어 밸브를 사용한 경우, 액추에이터에 작동유가 보내지지 않는 상태에서는 당해 밸브의 블리드 오프 개구를 통해 작동유가 탱크에 유입된다. 한편, 액추에이터에 작동유를 보내는 경우, 유량 제어 밸브의 액추에이터에 연결되는 개구(미터인 개구)의 면적이 증대하고, 그것에 수반하여 블리드 오프 개구의 면적이 감소한다(특허문헌 1 등 참조).

일본 특허 공개 제2011-85198호 공보

중부하가 걸린 액추에이터에 작동유를 보내는 경우, 액추에이터에 걸린 부하압보다도 고압의 작동유를 보내야만 하기 때문에, 필요 이상으로 큰 레버 조작을 강요당하는 경우가 있다. 이 경우, 레버 조작량에 따라 펌프 유량이 증대하기 때문에, 오픈 센터형의 유량 제어 밸브에서는 블리드 오프 개구를 통하는 작동유의 유량도 증가하고, 액추에이터의 작동에 기여하는 일 없이 탱크로 복귀되는 작동유의 유량이 필요 이상으로 많아져 에너지 손실이 크다.

그것에 대해 상기 특허문헌 1의 건설기계는, 블리드 오프 관로로부터 탱크에의 작동유의 흐름을 차단하는 컷오프 밸브를 구비하고 있고, 중부하가 걸린 액추에이터에 작동유를 공급할 때에 컷오프 밸브가 폐쇄되어, 필요 이상으로 크게 레버를 조작하지 않아도 부하압보다도 고압의 작동유가 액추에이터에 공급되도록 되어 있다.

그러나, 조작성을 고려하면, 가령 중부하 작업이어도 블리드 오프 관로의 작동유의 흐름을 차단하는 것이 바람직하지 않은 경우도 있다. 예를 들어 주행체에 대해 선회체를 선회시키는 경우, 탱크에의 유로를 차단하면 펌프의 토출유가 모두 선회 모터로 흐르려고 한다. 그러나, 선회체는 관성이 크기 때문에 선회 모터의 회전 속도가 상승하는 데에 시간을 필요로 하고, 펌프 유량에 따른 값까지 선회 모터의 회전 속도가 상승할 때까지는, 선회 모터에의 작동유의 유입이 제한되어 펌프 토출압이 필요 이상으로 상승한다. 가령 레버 조작량이 작아도 펌프 토출압은 릴리프압까지 상승하고, 선회 동작의 가속도가 레버 조작량에 비해 커져 조작에 대한 위화감을 발생시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 과제에 기초하여 이루어진 것으로, 조작에 대한 위화감의 발생을 억제하면서 에너지 절약을 실현할 수 있는 작업 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 가변 용량형의 펌프와, 이 펌프의 토출유에 의해 구동하는 액추에이터와, 이 액추에이터에의 작동유의 유량을 제어하는 오픈 센터형의 액추에이터 유량 제어 밸브와, 이 액추에이터 유량 제어 밸브를 탱크에 접속하는 블리드 오프 관로와, 이 블리드 오프 관로에 배치한 블리드 오프 유량 제어 밸브와, 상기 액추에이터의 동작을 지시하는 조작 장치와, 이 조작 장치의 조작량에 따라 상기 블리드 오프 유량 제어 밸브의 개방도를 제어하는 블리드 오프 제어 장치와, 상기 조작 장치의 조작량에 따른 기준 펌프 유량을 상기 블리드 오프 유량 제어 밸브의 개방도에 따라 보정하여 펌프 유량을 제어하는 펌프 제어 장치를 구비한다.

본 발명에 따르면, 조작에 대한 위화감의 발생을 억제하면서 에너지 절약을 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 작업 기계의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 작업 기계에 구비된 유압 구동 시스템의 주요부를 발췌하여 도시한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 작업 기계에 구비된 컨트롤러의 기능 블록도이다.
도 4는 조작 장치의 조작량에 대한 각종 값의 거동을 나타낸 도면이다.
도 5는 조작 장치의 조작에 수반되는 각종 값의 경시적 거동을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 작업 기계에 구비된 유압 구동 시스템의 주요부를 발췌하여 도시한 회로도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 작업 기계에 구비된 유압 구동 시스템의 주요부를 발췌하여 도시한 회로도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 작업 기계에 구비된 컨트롤러의 기능 블록도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 작업 기계에 구비된 유압 구동 시스템의 주요부를 발췌하여 도시한 회로도이다.

이하에 도면을 사용하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

이하에 설명하는 실시 형태에서는 유압 셔블에 본 발명을 적용한 경우를 예로 들지만, 유압 셔블로 한정되지 않고, 유압 액추에이터를 구비한 작업 기계 전반에 본 발명은 적용 가능하다.

<제1 실시 형태>

(작업 기계)

도 1은 본 발명에 관한 작업 기계의 측면도이다.

도 1에 예시한 유압 셔블(100)은 크롤러식의 좌우의 주행 장치를 장비한 주행체(101)와, 캡(103)을 구비한 선회체(102)를 구비하고 있다. 본원 명세서에서는 캡(103)에 탑승한 작업자가 향하는 방향(도 1에서는 우측 방향)을 전방으로 한다. 좌우의 주행 장치에는 각각 주행 모터가 구비되어 있고, 좌우의 주행 모터를 적절히 구동함으로써 전진, 후진, 턴 등의 각종 주행 동작이 이루어진다. 상기 선회체(102)는 선회 장치(104)를 통해 주행체(101)의 상부에 선회 가능하게 연결되어 있다. 특별히 도시하고 있지 않지만, 선회 장치(104)에는 선회 모터가 설치되어 있고, 선회 모터를 구동함으로써 선회체(102)가 선회한다.

선회체(102)의 전방부에는 작업 장치(프론트 작업 장치)(106)가 설치되어 있다. 이 작업 장치(106)는 붐(112), 아암(114) 및 버킷(115)을 구비하고 있다. 붐(112)은 선회체(102)에 대해 부앙 이동 가능하게 연결되어 있고, 붐 실린더(111)에 의해 구동한다. 붐 실린더(111)의 로드 선단이 붐(112)에 연결되어 있고, 실린더 튜브의 기단부가 선회체(102)에 연결되어 있다. 아암(114)은 붐(112)의 선단에 전후로 요동 가능하게 연결되어 있고, 아암 실린더(113)에 의해 구동한다. 아암 실린더(113)의 로드 선단이 아암(114)에 연결되어 있고, 실린더 튜브의 기단부가 붐(112)에 연결되어 있다. 버킷(115)은 아암(114)의 선단에 요동 가능하게 연결되어 있고, 버킷 실린더(도시하지 않음)에 의해 구동한다. 버킷 실린더의 로드 선단이 버킷(115)에 연결되어 있고, 실린더 튜브의 기단부가 아암(114)에 연결되어 있다.

선회체(102)에는, 붐 실린더(111), 아암 실린더(113), 버킷 실린더, 선회 모터, 주행 모터 등, 유압 셔블(100)에 탑재된 유압 액추에이터를 구동하는 유압 구동 시스템(105)이 구비되어 있다. 이들 유압 액추에이터는, 캡(103) 내에 설치된 조작 레버 장치(3)(도 2 참조)나 페달 등의 조작 장치의 조작을 기초로 폐회로 유압 구동 시스템(105)에 의해 구동된다. 유압 액추에이터의 동작 방향 및 동작 속도는, 조작 장치의 조작 방향 및 조작량에 의해 지시된다.

(유압 구동 시스템)

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 작업 기계에 구비된 유압 구동 시스템의 주요부를 발췌하여 도시한 회로도이다. 도 2에서는, 1개의 유압 액추에이터를 구동하는 회로 부분을 발췌하여 도시하고 있지만, 다른 유압 액추에이터를 구동하는 회로 부분에 대해서도 마찬가지로 구성할 수 있다.

도 2에 도시한 유압 구동 시스템은, 동력원인 엔진(1), 유압 펌프(2), 조작 레버 장치(3), 액추에이터 유량 제어 밸브(4), 유압 펌프(2)의 토출유에 의해 구동하는 유압 액추에이터(5), 작동유의 탱크(6), 유압 회로의 압력을 제한하는 릴리프 밸브(7), 개구 면적을 변화시킴으로써 블리드 오프 유량을 제어하는 블리드 오프 유량 제어 밸브(8), 조작 레버 장치(3)가 생성한 조작 파일럿압에 따른 전기 신호를 출력하는 압력 센서(9), 펌프 제어압 생성 장치(10), 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)를 구동하기 위한 블리드 오프 제어압을 생성하기 위한 블리드 오프 제어압 생성 장치(11), 펌프 제어압 생성 장치(10)와 블리드 오프 제어압 생성 장치(11)에 제어 지령값을 보내는 컨트롤러(12)를 구비하고 있다.

유압 펌프(2)는 엔진(1)에 의해 구동하는 가변 용량형의 것이고, 가변 용량 기구로서 예를 들어 경사축을 갖고 있다. 이 경우, 유압 펌프(2)는 경사축의 틸팅각을 용량 제어 장치(2a)에 의해 조정하여 용량(배수 용적)을 변화시키고, 작동유의 토출 유량(펌프 유량)을 변화시킨다. 용량 제어 장치(2a)는 펌프 제어압 생성 장치(10)가 생성하는 펌프 제어압에 의해 구동한다.

조작 레버 장치(3)는 작업자가 액추에이터[여기서는 유압 액추에이터(5)]의 동작을 지시하기 위한 것이고, 압력원(도시하지 않은 파일럿 펌프)에서 발생한 유압을 레버 조작량에 따라 감압하는 감압 밸브 기능을 갖고, 레버 조작량에 따른 조작 파일럿압을 생성한다.

액추에이터 유량 제어 밸브(4)는 유압 액추에이터(5)에의 작동유의 유량(방향을 포함함)을 제어하는 오픈 센터형의 유량 제어 밸브이며, 조작 파일럿압에 의해 구동되는 스풀을 구비하고 있다. 스풀에는, 미터인 개구(4b), 블리드 오프 개구(4a) 및 미터 아웃 관로(도시하지 않음)가 구비되어 있다. 미터인 개구(4b)는 유압 펌프(2)의 토출 관로(2b)를 유압 액추에이터(5)에 작동유를 공급하는 미터인 관로(5a)에 연통시키는 개구이며, 그 개구 면적을 미터인 개구 면적 Ac라고 칭한다. 블리드 오프 개구(4a)는 탱크(6)에 접속하는 블리드 오프 관로(6a)에 토출 관로(2b)를 연통시키는 개구이며, 그 개구 면적을 블리드 오프 개구 면적 At라고 칭한다. 미터 아웃 개구(도시하지 않음)는 유압 액추에이터(5)로부터 토출된 작동유가 흐르는 미터 아웃 관로(도시하지 않음)에 탱크(6)를 연통시키는 개구이며, 그 개구 면적을 미터 아웃 개구 면적이라고 칭한다. 스풀이 이동함으로써, 이들 미터인 개구 면적 Ac, 블리드 오프 개구 면적 At 및 미터 아웃 개구 면적의 비율이 변화된다.

유압 액추에이터(5)는 전술한 붐 실린더(111), 아암 실린더(113), 버킷 실린더, 선회 모터, 주행 모터 등의 유압 액추에이터 중 하나인데, 도 2에서는 유압 실린더를 예시적으로 도시하고 있다. 유압 액추에이터(5)는 미터인 관로(5a)에 유입되는 작동유의 유량(미터인 유량)에 비례한 속도로 동작한다.

릴리프 밸브(7)는 작동유가 흐르는 유압 배관을 보호하는 것이며, 유압 펌프(2)의 토출 배관(2b)에 접속하여 설치되고, 토출 배관(2b)의 압력이 설정 압력 이상으로 상승한 경우에 개방되고, 토출 관로(2b)로부터 탱크(6)로 작동유를 릴리프시킨다.

블리드 오프 유량 제어 밸브(8)는 블리드 오프 관로(6a)[즉, 액추에이터 유량 제어 밸브(4)와 탱크(6)의 사이]에 배치되어 있다. 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 스풀에는 블리드 오프 개구(8a)가 구비되어 있고, 스풀이 이동함으로써 블리드 오프 개구(8a)의 개구 면적(블리드 오프 개구 면적 Ab)이 변화되도록 되어 있다. 이 스풀은, 블리드 오프 제어압 생성 장치(11)에 의해 생성된 블리드 오프 제어압에 의해 구동한다. 이 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 블리드 오프 개구 면적 Ab, 및 액추에이터 유량 제어 밸브(4)의 미터인 개구 면적 Ac 및 블리드 오프 개구 면적 At에 의해, 펌프 유량 Qp가 미터인 유량 Qc와 블리드 오프 유량 Qt에 배분된다. 이들 유량은, 유압 펌프(2)의 토출압을 Pp, 유압 액추에이터(5)의 미터인 압을 Pc, 탱크(6)의 압력을 Pt로 하면, 다음과 같이 나타낼 수 있다.

단, c는 계수이며, 유량 계수를 Cd, 유체의 밀도를 ρ로 하면, 다음 식으로 나타내어진다.

또한, At'는 At 및 Ab의 합성 개구 면적이며,

로 나타내어진다.

펌프 제어압 생성 장치(10)는 전자기 감압 밸브이며, 컨트롤러(12)로부터의 지령에 따라 조작 파일럿압을 감압하고, 용량 제어 장치(2a)에 입력하는 펌프 제어압을 생성한다.

블리드 오프 제어압 생성 장치(11)는 전자기 감압 밸브이며, 압력원인 파일럿 펌프(25)에서 발생시킨 파일럿압을 컨트롤러(12)로부터의 지령에 따라서 감압하고, 블리드 오프 제어압을 생성한다.

(컨트롤러)

도 3은 컨트롤러의 기능 블록도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 컨트롤러(12)는 모드 선택부(13), 블리드 오프 제어부(14) 및 펌프 제어부(15)를 구비하고 있다.

모드 선택부(13)는 제1 모드 및 제2 모드 중 어느 한쪽을 선택하여 블리드 오프 제어부(14)에 지시하는 기능부이다. 제1 모드라 함은, 조작 레버 장치(3)의 조작량에 따라 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도를 제어하는 모드이다. 제2 모드라 함은, 조작 레버 장치(3)의 조작량에 의하지 않고 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도를 일정(본 실시 형태에서는 최대)하게 하는 모드이다. 모드 선택부(13)는 유압 펌프(2) 및 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 양쪽의 제어 동작이 정상인 경우에는 제1 모드를 선택하고, 유압 펌프(2) 및 블리드 오프 유량 제어 밸브(8) 중 적어도 한쪽의 제어 동작이 이상인 경우에는 제2 모드를 선택하고, 블리드 오프 제어부(14)에 선택 결과를 출력한다.

여기서 「제어 동작이 정상」이라 함은, 유압 펌프(2) 및 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 제어 또는 동작에 관한 기기의 이상을 인식할 수 없는 것을 말한다. 「제어 동작이 정상」인지의 여부의 판단의 기초로서는, 예를 들어 압력 센서(9), 펌프 제어압 생성 장치(10) 및 블리드 오프 제어압 생성 장치(11)의 신호 등을 예시할 수 있다. 압력 센서(9)라면, 검출 신호가 적정 범위(검출 범위)에 없는 경우나 단선되어 있는 경우에는 정상적으로 기능하고 있지 않다고 판단할 수 있다. 펌프 제어압 생성 장치(10)나 블리드 오프 제어압 생성 장치(11)라면 컨트롤러(12)의 지령값대로 제어압을 제어하고 있는 상태를 말한다. 펌프 제어압 생성 장치(10)나 블리드 오프 제어압 생성 장치(11)의 경우, 컨트롤러(12)로부터의 지령값을 받아 전자기 감압 밸브에 흐르는 전류값을 모드 선택부(13)에 입력되도록 하면, 컨트롤러(12)로부터의 지령값에 따른 값과 입력 전류의 오차가 허용 범위(설정값)를 초과하고 있으면 정상적으로 기능하고 있지 않다고 판단할 수 있다.

블리드 오프 제어부(14)는 모드 선택부(13)로부터의 입력 신호에 따라서 제1 모드와 제2 모드를 선택적으로 실행 가능하다. 제1 모드 시에는, 조작 레버 장치(3)의 조작량에 의한 조작 파일럿압[압력 센서(9)의 신호]에 따라 블리드 오프 제어압의 지령값을 결정하여 블리드 오프 압력 생성 장치(11)에 출력하고, 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도(＝블리드 오프 개구 면적 Ab)를 제어한다. 블리드 오프 제어압의 지령값은, 예를 들어 도 4의 (b)와 같이, 조작 파일럿압이 0(제로) 또는 그 부근의 값일 때는 블리드 오프 개구 면적 Ab[블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도]가 최대이고, 조작 파일럿압이 커짐에 따라 Ab가 작아지도록 결정한다. 이 경우, 도 4의 (a)에 예시한 바와 같은 조작 파일럿압 및 블리드 오프 제어압의 관계의 테이블을 블리드 오프 제어부(14)에 미리 저장해 두고, 압력 센서(9)로부터 입력된 조작 파일럿압에 대응하는 블리드 오프 제어압의 지령값을 테이블에 따라서 결정한다. 한편, 제2 모드 시에는, 조작 레버 장치(3)의 조작량에 의하지 않고 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도를 일정(본 실시 형태에서는 최대)하게 한다. 본 실시 형태에서는, 제2 모드 시, 블리드 오프 제어압 생성 장치(11)에 의해 블리드 오프 제어압은 생성되지 않는다. 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)는 블리드 오프 제어압이 생성되지 않는 경우에는 최대 개방도로 되는 구성이다.

펌프 제어부(15)는 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 블리드 오프 개구 면적 Ab를 연산하는 Ab 연산부(16), 액추에이터 유량 제어 밸브(4)의 블리드 오프 개구 면적 At를 연산하는 At 연산부(17), 블리드 오프 유량의 목표 감소량 ΔQ를 연산하는 ΔQ 연산부(18), 기준 펌프 유량을 연산하는 기준 펌프 유량 연산부(19), 기준 펌프 유량과 ΔQ의 차분을 연산하는 차분 연산부(20) 및 펌프 제어압의 지령값을 연산하여 펌프 제어압 생성 장치(10)에 출력하는 펌프 제어압 연산부(21)를 구비하고 있다. 이 펌프 제어부(15)는 각 연산부(16-21)를 기능시켜, 블리드 오프 제어부(14)에 의한 제어값(블리드 오프 제어압의 지령값) 및 조작 레버 장치(3)의 조작량(조작 파일럿압)에 따라 유압 펌프(2)의 토출 유량을 제어한다. 구체적으로는, 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개구 면적 Ab의 감소에 의한 블리드 오프 유량 Qt의 감소분만큼 펌프 유량 Qp가 감소하도록, 펌프 제어압을 연산한다.

Ab 연산부(16)에서는, 블리드 오프 제어부(14)에 의해 연산된 블리드 오프 제어압의 지령값을 기초로, 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개구 면적 Ab를 추정한다. 예를 들어, 도 4의 (b)에 예시한 바와 같은 블리드 오프 제어압과 블리드 오프 개구 면적 Ab의 관계의 테이블을 Ab 연산부(16)에 미리 저장해 두고, 블리드 오프 제어부(14)로부터 입력된 블리드 오프 제어압의 지령값에 대응하는 블리드 오프 개구 면적 Ab를 테이블에 따라서 결정한다.

At 연산부(17)에서는, 조작 파일럿압에 기초하여 액추에이터 유량 제어 밸브(4)의 블리드 오프 개구 면적 At를 추정한다. 예를 들어, 도 4의 (c)와 같이 조작 파일럿압에 대한 블리드 오프 개구 면적 At의 관계의 테이블을 At 연산부(17)에 미리 저장해 두고, 압력 센서(9)로부터 입력된 조작 파일럿압에 대응하는 블리드 오프 개구 면적 At를 테이블에 따라서 결정한다.

ΔQ 연산부(18)에서는, 블리드 오프 개구 면적 Ab의 감소(Ab의 최댓값과의 차분)에 의한 블리드 오프 유량 Qt의 감소량(Ab가 최대일 때의 Qt와의 차분)을 연산하고, 그 값을 펌프 유량 Qp의 목표 감소량 ΔQp로서 출력한다. ΔQp는, 예를 들어 다음 식에 의해 구해진다.

단, ΔAt'는 Ab 및 At의 합성 개구 면적의 감소량이며, 개구 면적 Ab의 최댓값을 Abmax로 하면, 다음 식으로 나타낼 수 있다.

또한, 제2 모드의 경우, Ab가 최대이기 때문에, ΔQ＝0으로 된다.

ΔQp 연산부(18)는 예를 들어 펌프 토출압 Pp나 탱크압 Pt의 평균적인 값을 미리 설정해 두고, 그 값을 수학식 6에 대입하여 ΔQp를 구한다. 또한, 펌프 토출압 Pp나 탱크압 Pt를 검출하는 센서를 설치하고, 그들의 검출값을 수학식 6에 대입하여 ΔQp를 구해도 된다. 또한, 도 4의 (d)는 수학식 6으로 연산한 펌프 유량의 목표 감소량 ΔQp와 조작 파일럿압의 관계를 예시한 것인데, 이와 같은 조작 파일럿압에 대한 ΔQp의 관계의 테이블을 ΔQp 연산부(18)에 미리 저장해 두고, 압력 센서(9)로부터 입력된 조작 파일럿압에 대응하는 ΔQp를 테이블에 따라서 결정할 수도 있다.

기준 펌프 유량 연산부(19)에서는, 조작 파일럿압에 기초하여, 제2 모드[블리드 오프 유량 제어 밸브(8)가 최대 개방도]의 경우의 펌프 유량을 연산하고, 그 값을 기준 펌프 유량으로서 출력한다. 예를 들어, 조작 파일럿압에 대한 기준 펌프 유량의 테이블을 기준 펌프 유량 연산부(19)에 미리 저장해 두고, 압력 센서(9)로부터 입력된 조작 파일럿압에 대응하는 기준 펌프 유량을 테이블에 따라서 결정할 수 있다. 또한, 기준 펌프 용적을 마찬가지로 하여 미리 준비한 테이블에서 연산하고, 기준 펌프 용적에 펌프 회전수를 곱하는 것으로도 기준 펌프 유량을 연산할 수 있다.

차분 연산부(20)에서는, 기준 펌프 유량 연산부(19)에서 연산한 기준 펌프 유량으로부터 펌프 유량의 목표 감소량 ΔQp를 감산하고, 목표 펌프 유량을 연산한다. 이상과 같이 연산한 기준 펌프 유량 및 목표 펌프 유량과 조작 파일럿압의 관계를 도 4의 (e)에 예시한다.

펌프 제어압 연산부(21)에서는, 실제의 펌프 유량이 목표 펌프 유량에 근접하도록 펌프 제어압의 지령값을 연산하고, 펌프 제어압 생성 장치(10)에 출력한다. 제2 모드의 경우, ΔQ＝0이기 때문에 차분 연산부(20)에 의한 연산 결과는 기준 펌프 유량과 동일한 값으로 된다. 그 결과, 펌프 제어부(15)에 있어서는, 제1 모드 시에는 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도에 따라 조작 파일럿압이 감압되어 펌프 제어압 생성 장치(10)에 출력되는 것에 대해, 제2 모드 시에는 조작 파일럿압이 감압되지 않고 그대로 펌프 제어압 생성 장치(10)에 출력된다.

(동작·작용)

작업자가 조작 레버 장치(3)를 조작하면, 조작량에 따라 조작 파일럿압이 생성되고, 그 압력에 따라 유압 펌프(2)의 용량과 액추에이터 유량 제어 밸브(4)의 스풀 위치가 변화된다. 조작량이 클수록 유압 펌프(2)의 용량이 커지고, 펌프 유량은 증가한다. 조작량이 클수록 액추에이터 유량 제어 밸브(4)의 미터인 개구 면적 Ac가 크고, 블리드 오프 개구 면적 At가 작아진다. 따라서, 레버 조작량이 클수록 유압 액추에이터(5)에 흐르는 작동유가 많아지고, 액추에이터 속도가 커진다.

이때, 전술한 바와 같이, 컨트롤러(12)는 제1 모드 시에는 조작 레버 장치(3)의 조작량에 따라 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도를 제어함과 함께, 조작량에 따른 목표 유량(기준 펌프 유량, 바꿔 말하면 제2 모드 시의 목표 펌프 유량)을 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도에 따라 보정하여 펌프 제어압을 출력한다. 본 실시 형태에서는 조작 레버 장치(3)의 조작량 및 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도에 따라 펌프 유량이 제어되고, 조작 레버 장치(3)의 조작량에 따른 펌프 유량이 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도에 따라 감소한다. 한편, 컨트롤러(12)는 제2 모드 시에는, 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)를 제어하지 않고(본 실시 형태에서는 최대 개방도로 하고), 조작 파일럿압에만 따르는 형으로 펌프 제어압이 생성되어 출력된다.

도 5는 조작 레버 장치의 조작에 수반되는 각종 값의 경시적 거동을 나타낸 도면이다. 도면 중의 실선은 제1 모드 시, 파선은 제2 모드 시의 거동을 나타내고 있다.

도 5의 (a)는 조작 파일럿압의 거동의 일례이다. 도 5의 (a)에서는 실선과 파선이 거의 겹쳐 있고, 제1 모드와 제2 모드에서 동일한 조작을 행하고 있는 것을 나타내고 있다.

도 5의 (b)는 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)에 입력된 블리드 오프 제어압이다. 도 5의 (b)에 의해, 제1 모드에서는 조작 파일럿압의 상승에 수반하여 블리드 오프 제어압이 상승하고 있고, 조작량의 증가에 수반하여 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도가 저하되도록 지령되어 있는 것을 알 수 있다. 제2 모드에서는 조작 파일럿압이 상승해도 블리드 오프 제어압은 생성되지 않고, 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개구가 최대인 상태로 유지되도록 지령되어 있는 것을 알 수 있다.

도 5의 (c)는 유압 펌프(2)의 용량 제어 장치(2a)에 입력된 펌프 제어압이다. 제2 모드에서는 조작량에 따라 펌프 제어압이 상승하고 있고, 조작량에 따라 펌프 유량이 증대하도록 지령되어 있는 것을 알 수 있다. 그것에 대해 제1 모드는, 조작량에 따른 펌프 유량(제2 모드의 펌프 유량)에 대해 펌프 제어압이 낮게 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 그 결과, 도 5의 (e)에 도시한 바와 같이, 동일한 조작량이어도 제1 모드 시에는 제2 모드 시보다도 펌프 유량이 억제되어 있고, 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도가 작을수록 기준 펌프 유량에 대해 펌프 유량이 작아지고 있다(기준 펌프 유량과의 편차가 커지고 있다).

제1 모드 시에는 제2 모드 시에 비해 펌프 유량이 작지만, 대응하여 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도가 작기 때문에, 도 5의 (d)에 도시한 바와 같이 제1 모드와 제2 모드에서 펌프 토출압은 거의 동일하게 제어된다.

펌프 토출압과 펌프 유량을 곱한 값은 엔진 부하에 비례하므로, 제1 모드 시에는, 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)에 의해 블리드 오프 유량을 적극적으로 제어하지 않는 경우(즉, 제2 모드의 경우)에 비해 엔진의 부하를 경감할 수 있다. 또한, 제1 모드 시에는 펌프 유량이 저하되지만, 블리드 오프 유량이 작아지기 때문에, 도 5의 (f)에 도시한 바와 같이 제2 모드의 경우와의 미터인 유량의 거동이 변화되지 않고, 제2 모드의 경우와 동등한 액추에이터 속도 및 조작성을 확보할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 있어서는 블리드 오프 유량을 0으로 하는 일은 없이, 블리드 오프 유량을 제어하여 적당한 미터인 유량을 확보한다. 즉, 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)를 통해 상응한 유량의 작동유를 탱크(6)에 흐르게 하면서, 블리드 오프 유량을 좁힌 분만큼 펌프 유량을 억제한다. 이에 의해, 중부하 작업이어도 유압 펌프(2)로부터 토출된 작동유가 갈 곳을 상실하여 펌프 토출압이 필요 이상으로 상승하여 릴리프압에까지 도달하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 레버 조작량에 대해 위화감이 없거나, 또는 위화감이 적은 액추에이터 속도를 실현할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 의하면 조작에 대한 위화감의 발생을 억제하면서 에너지 절약을 실현할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 압력 센서(9)나 펌프 제어압 생성 장치(10), 블리드 오프 제어압 생성 장치(11) 등이 고장난 경우에는 운전 모드가 제1 모드로부터 제2 모드로 자동적으로 전환되지만, 상기한 바와 같이 제1 모드에서 제2 모드와 동등한 액추에이터 속도 및 조작성을 실현하고 있으므로, 모드가 전환되어도 조작 필링이 변화되지 않는다. 다른 견해로 보면, 압력 센서(9) 등에 이상이 발생하여 제1 모드인 상태로 운전을 계속하면 오히려 조작에 대한 위화감이 발생할 수 있는 상태에 빠져도, 자동적으로 제2 모드로 전환되므로 압력 센서(9) 등에 이상이 발생해도 문제없이 운전을 계속할 수 있는 장점이 있다.

<제2 실시 형태>

도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 작업 기계에 구비된 유압 구동 시스템의 주요부를 발췌하여 도시한 회로도이며, 제1 실시 형태의 도 2에 대응하는 도면이다. 도 6에 있어서는, 상술한 것에는 기출 도면과 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.

본 실시 형태가 상술한 실시 형태와 상위하는 점은, 펌프 제어압의 원압이 파일럿 펌프(25)에서 발생시킨 파일럿압인 점이다. 즉, 본 실시 형태에서는, 파일럿 펌프(25)로부터의 파일럿압을 펌프 제어압 생성 장치(10)에 의해 감압하여 펌프 제어압을 생성하고, 유압 펌프(2)의 용량 제어 장치(2a)에 펌프 제어압을 출력한다. 그 외에, 설명을 생략하는 점에 대해서는 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

본 실시 형태에 있어서도 제1 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 제1 실시 형태와 달리, 펌프 제어압을 조작 파일럿압보다도 높게 할 수 있다. 그로 인해, 보다 대형의 유압 펌프나 액추에이터를 사용하는 경우에도 적절하게 적용할 수 있다.

<제3 실시 형태>

도 7은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 작업 기계에 구비된 유압 구동 시스템의 주요부를 발췌하여 도시한 회로도, 도 8은 컨트롤러의 기능 블록도이며, 도 7은 도 2 및 도 6, 도 8은 도 3에 대응하고 있다. 본 실시 형태에서는, 상술한 것에 대해서는 도 7 및 도 8에 있어서 기출 도면과 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.

본 실시 형태가 상술한 실시 형태와 상위하는 점은, 복수(본 실시 형태에서는 2개)의 유압 액추에이터(51, 52)를 동일한 유압 펌프(2)로부터 토출된 작동유에 의해 구동하는 점이다. 각각 미터인 관로(51a, 52a)를 통해 유압 액추에이터(51, 52)에 공급되는 작동유는 액추에이터 유량 제어 밸브(41, 42)에 의해 제어되고, 액추에이터 유량 제어 밸브(41, 42)의 스풀 위치는 각각 조작 레버 장치(31, 32)에 의해 생성된 조작 파일럿압에 의해 제어된다. 또한, 조작 레버 장치(31, 32)가 생성한 조작 파일럿압에 따른 전기 신호가 압력 센서(91, 92)로부터 컨트롤러(12)로 출력된다. 액추에이터 유량 제어 밸브(41, 42)의 블리드 오프 개구(41a, 42a)는 블리드 오프 관로(6a) 상에 직렬적으로 배치되어 있고, 유압 펌프(2)로부터 토출된 작동유는 액추에이터 유량 제어 밸브(41, 42) 및 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 블리드 오프 개구(41a, 42a, 8a)를 통하여 탱크(6)에 흐를 수 있다. 그 외의 회로 구성은 제2 실시 형태와 마찬가지인데, 제1 실시 형태와 같이 펌프 제어압의 원압을 조작 레버 장치(31, 32)에 의해 생성된 조작 파일럿압으로 할 수도 있다.

또한, 컨트롤러(12)에 있어서는, 모드 선택부(13), 블리드 오프 제어부(14), At 연산부(17), 기준 펌프 유량 연산부(19)에 대해 압력 센서(91, 92)로부터의 신호가 입력되고, 압력 센서(91, 92)의 신호를 기초로 모드 판정 및 각종 연산이 이루어진다.

액추에이터 유량 제어 밸브(41)의 미터인 개구(41b) 및 블리드 오프 개구(41a)의 면적을 각각 Ac1, At1, 액추에이터 유량 제어 밸브(42)의 미터인 개구(42b) 및 블리드 오프 개구(42a)의 면적을 각각 Ac2, At2, 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개구 면적을 Ab, 유압 펌프(2)의 토출압을 Pp, 유압 액추에이터(51)의 미터인 압력을 Pc1, 유압 액추에이터(52)의 미터인 압력을 Pc2, 탱크(6)의 압력을 Pt로 하면, 펌프 유량 Qp, 유압 액추에이터(51)의 미터인 유량 Qc1, 유압 액추에이터(52)의 미터인 유량 Qc2, 블리드 오프 유량 Qt는, 이하의 식으로 나타낼 수 있다.

단, At"는 At1, At2, Ab의 합성 개구이며,

로 구해진다.

모드 선택부(13)는 압력 센서(91, 92), 블리드 오프 제어압 생성 장치(11), 펌프 제어압 생성 장치(10)의 모두가 정상적으로 동작하고 있을 때는 제1 모드를 선택하고, 어느 하나라도 정상적으로 동작하고 있지 않을 때는 제2 모드를 선택하고, 블리드 오프 제어부(14)에 출력한다.

블리드 오프 제어부(14)는 압력 센서(91, 92)의 신호[조작 레버 장치(31, 32)의 조작 파일럿압]에 기초하여 블리드 오프 제어압의 지령값을 결정한다. 예를 들어, 조작 레버 장치(31, 32)의 조작 파일럿압의 각각에 대해 도 4의 (a)와 같은 테이블을 미리 설정해 두고, 압력 센서(91, 92)로부터 각각 입력되는 신호에 대해 블리드 오프 제어압을 연산하고, 여기서는 큰 쪽을 선택하여 블리드 오프 제어압의 지령값으로서 블리드 오프 제어압 생성 장치(11)에 출력한다.

At 연산부(17)는 압력 센서(91, 92)의 신호를 기초로 각각 액추에이터 유량 제어 밸브(41, 42)의 블리드 오프 개구 면적 At1, At2를 추정한다. 예를 들어, 조작 레버 장치(31, 32)의 조작 파일럿압의 각각에 대해 도 4의 (c)와 같은 테이블을 미리 설정해 두고, 압력 센서(91, 92)의 신호를 기초로 블리드 오프 개구 면적 At1, At2를 연산한다.

ΔQp 연산부(18)는 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도의 저하에 수반되는 블리드 오프 유량 Qt의 감소량을 연산하고, 그 값을 펌프 유량의 목표 감소량 ΔQp로서 출력한다. ΔQp는, 예를 들어 이하의 식으로 구한다.

단, ΔAt"는 Ab, At1, At2의 합성 개구 면적의 감소량이고, Ab의 최댓값을 Abmax라고 하면,

로 나타낼 수 있다.

기준 펌프 유량 연산부(19)에서는, 압력 센서(91, 92)의 신호에 기초하여 제2 모드의 경우의 펌프 유량을 연산하고, 그 값을 기준 펌프 유량으로서 출력한다. 그로 인해, 조작 레버 장치(31, 32)의 조작 파일럿압의 각각에 대해 기준 펌프 유량의 테이블을 미리 설정해 두고, 압력 센서(91, 92)로부터 각각 입력되는 신호를 기초로 펌프 유량을 연산하고, 큰 쪽을 기준 펌프 유량으로서 출력한다.

그 외, Ab 연산부(16), 차분 연산부(20), 펌프 제어압 연산부(21)에 대해서는 제1 및 제2 실시 형태와 동일한 처리가 실행된다. 그 결과, 제1 모드 시에는 조작량에 따라 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도가 제어됨과 함께, 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도를 기초로 펌프 유량이 보정 제어된다. 제2 모드 시에는 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도는 제어되지 않고(최대의 상태로 되고), ΔQp가 0으로 되기 때문에 펌프 유량은 조작량에 따른 기준 펌프 유량을 목표 유량으로서 제어된다.

본 실시 형태와 같이, 동일한 유압 펌프(2)로부터 토출된 작동유에 의해 복수의 유압 액추에이터(51, 52)를 구동하는 경우에도 본 발명은 적용 가능하고, 제1 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

<제4 실시 형태>

도 9는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 작업 기계에 구비된 유압 구동 시스템의 주요부를 발췌하여 도시한 회로도이며, 도 2, 도 6 및 도 7에 대응하고 있다. 본 실시 형태에서는, 상술한 것에 대해서는 도 9에 있어서 기출 도면과 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.

본 실시 형태는 동일한 유압 펌프(2)로부터 토출한 작동유에 의해 복수의 유압 액추에이터를 구동하는 점에서는 제3 실시 형태와 다름없지만, 유압 실린더인 유압 액추에이터(53) 및 유압 모터인 유압 액추에이터(54)를 유압 펌프(2)의 토출유에 의해 구동하는 구성을 특별히 예시하고 있다. 유압 액추에이터(53)는 작업 장치(106)를 구동하는 유압 실린더[도 1에 도시하는 붐 실린더(111), 아암 실린더(113) 또는 버킷 실린더]이다. 한쪽의 유압 액추에이터(54)는 예를 들어 선회체(102)(도 1 참조)를 선회 구동하는 선회 모터, 또는 주행체(101)(도 1 참조)를 구동하여 유압 셔블(100)을 주행시키는 주행 모터이다. 도 9의 회로에서는, 유압 액추에이터(53, 54)에의 작동유의 흐름을 액추에이터 유량 제어 밸브(41, 42)에 의해 제어하고 있다. 그 외의 회로 구성은 제3 실시 형태와 마찬가지인데, 제1 실시 형태와 같이 펌프 제어압의 원압을 조작 레버 장치(31, 32)에 의해 생성된 조작 파일럿압으로 할 수도 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 압력 센서(91, 92) 등의 동작의 이상의 유무로 모드 선택함으로써 상술한 각 실시 형태와 동일한 효과가 얻어지는 것은 물론이다. 단, 본 실시 형태와 같이 복수의 액추에이터 유량 제어 밸브(41, 42)의 블리드 오프 개구(41a, 42a)를 직렬로 접속한 회로 구성에서는, 유압 액추에이터(53, 54)를 동시에 구동하는 경우, 한쪽의 액추에이터 유량 제어 밸브의 블리드 오프 개구의 감소 정도가 크면, 다른 쪽의 액추에이터 유량 제어 밸브의 블리드 오프 개구를 통과하는 유량이 자기의 스풀 위치에 관계없이 제한될 수 있다.

특히 본 실시 형태에서는, 선회 모터 또는 주행 모터를 포함하는 복수의 액추에이터 유량 제어 밸브(41, 42)의 블리드 오프 개구(41a, 42a)를 직렬로 접속하고 있다. 예를 들어 선회나 주행의 동작을 지시하는 경우, 유압 펌프(2)로부터 탱크(6)로 흐르게 하는 작동유(블리드 오프 유량)가 0에 근접하면, 유압 펌프(2)로부터 토출된 작동유의 대부분이 유압 액추에이터(54)에 흐르려고 한다. 그러나, 선회체(102)나 차체[유압 셔블(100)]는 관성이 크기 때문에 조작량에 따른 값까지 속도가 상승하는 데에 시간이 걸리고, 그 사이, 유압 펌프(2)가 토출한 작동유가 갈 곳이 제한되어 유압 펌프(2)의 토출압이 상승한다. 그로 인해, 가령 미세 조작이어도 일시적으로 유압 펌프(2)의 토출압이 릴리프압 또는 이것에 가까운 값까지 증가하고, 선회체(102) 또는 주행체(101)의 동작의 가속도가 필요 이상으로 커져 조작 위화감이 발생할 수 있다.

따라서 본 실시 형태에서는, 압력 센서(91, 92), 펌프 제어압 생성 장치(10) 및 블리드 오프 제어압 생성 장치(11)의 모든 동작이 정상이어도, 모드 선택부(13)에 있어서, 예를 들어 선회 모터 등 이외의 유압 액추에이터(53)의 동작만이 지시된 경우[조작 레버 장치(31)만이 조작된 경우]에만 제1 모드가 선택되고, 선회 모터 등인 유압 액추에이터(54)의 동작이 지시된 경우[조작 레버 장치(32)가 조작된 경우]에는 제2 모드가 선택되도록 한다. 후자의 경우에는, 유압 액추에이터(53, 54)의 양쪽의 동작이 지시된 경우[조작 레버 장치(31, 32)가 동시 조작된 경우]도 포함된다. 한편, 압력 센서(91, 92), 펌프 제어압 생성 장치(10) 및 블리드 오프 제어압 생성 장치(11) 중 적어도 1개의 동작에 이상이 있다고 판정된 경우에는, 상기한 각 실시 형태와 마찬가지로, 컨트롤러(12)에 입력된 조작 파일럿압이 유압 액추에이터(53, 54)의 어느 쪽의 동작을 지시하는 것인지에 관계없이 제2 모드로 전환되도록 한다.

본 실시 형태에 의하면, 선회나 주행의 동작 시에 블리드 오프 유량이 필요 이상으로 좁아지지 않고, 액추에이터 유량 제어 밸브(41)의 스풀 위치에 영향받아 선회나 주행의 동작의 가속도가 필요 이상으로 상승하는 것을 억제할 수 있다. 한편, 선회나 주행의 동작을 수반하지 않고 유압 액추에이터(53)에만 작동유를 공급하는 경우에는, 상기한 각 실시 형태와 동일한 효과가 얻어진다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 압력 센서(91, 92) 등에 이상이 없어도, 선회 모터 등인 유압 액추에이터(54)의 동작이 지시된 경우에는, 다른 쪽의 유압 액추에이터(53)의 동작 지시의 유무에 관계없이 제2 모드가 선택되도록 하였다. 그러나, 압력 센서(91, 92) 등에 이상이 없으면, 유압 액추에이터(53, 54)의 양쪽의 동작이 동시에 지시된 경우에만 제2 모드가 선택되도록 해도 된다. 즉, 모드 선택부(13)에 의해, 컨트롤러(12)에 입력된 조작 파일럿압이 유압 액추에이터(53, 54) 중 어느 한쪽의 동작을 지시하는 것인 경우에 제1 모드가, 유압 액추에이터(53, 54)의 동작을 동시에 지시하는 것인 경우에 제2 모드가 선택되고, 블리드 오프 제어부(14)에 선택 결과가 출력되는 구성도 생각된다.

<그 외>

또한, 이상의 각 실시 형태에 있어서는, 유압 펌프(2)의 틸팅 제어에 의해 펌프 유량을 제어하는 경우를 예시하여 설명하였지만, 예를 들어 펌프 회전수를 제어함으로써 펌프 유량을 제어하는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 고정 용량의 유압 펌프를 사용할 수 있다.

또한, 블리드 오프 제어압이 생성되지 않는 경우에는 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)는 개방도 제어되지 않고 최대 개방도인 상태로 일정하게 되는 구성으로 하였다. 이 경우, 제2 모드에서는 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)가 최대 개방도로 되기 때문에, 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도를 제어하는 제1 모드 시에 동일 조작을 한 경우에 비해 블리드 오프 유량이 작아지는 일은 없고, 동일 조작이라면 제1 모드 시의 펌프 유량보다도 제2 모드 시의 펌프 유량이 작아지는 일은 없다. 그러나, 블리드 오프 제어압이 생성되지 않는 경우의 블리드 오프 유량 제어 밸브(8)의 개방도가 최소 개방도 또는 중간 개방도인 상태로 일정해지는 구성으로 하는 것도, 경우에 따라서는 있을 수 있다. 이 경우에는, 제1 모드 시에 동일 조작을 한 경우에 비해 제2 모드 시의 블리드 오프 유량이 작아질 가능성이 있고, 동일 조작을 한 경우의 제2 모드 시의 펌프 유량이 제1 모드 시의 펌프 유량보다도 작아질 수도 있다.

또한, 조작 장치로서 조작 레버 장치(3, 31, 32)를 예시하였지만, 조작 장치에는 페달 등의 다른 형태의 것도 포함될 수 있다.

2 : 유압 펌프(펌프)
3, 31, 32 : 조작 레버 장치(조작 장치)
4, 41, 42 : 액추에이터 유량 제어 밸브
5, 51, 52 : 유압 액추에이터(액추에이터)
6 : 탱크
8 : 블리드 오프 유량 제어 밸브
8a : 블리드 오프 관로
13 : 모드 선택부
14 : 블리드 오프 제어부(블리드 오프 제어 장치)
15 : 펌프 제어부(펌프 제어 장치)
53 : 유압 액추에이터(액추에이터, 제2 액추에이터)
54 : 유압 액추에이터(액추에이터, 제1 액추에이터)
100 : 유압 셔블(작업 기계)
101 : 주행체
102 : 선회체

Claims

가변 용량형의 펌프와,
이 펌프의 토출유에 의해 구동하는 액추에이터와,
이 액추에이터에의 작동유의 유량을 제어하는 오픈 센터형의 액추에이터 유량 제어 밸브와,
이 액추에이터 유량 제어 밸브를 탱크에 접속하는 블리드 오프 관로와,
이 블리드 오프 관로에 배치한 블리드 오프 유량 제어 밸브와,
상기 액추에이터의 동작을 지시하는 조작 장치와,
이 조작 장치의 조작량에 따라 상기 블리드 오프 유량 제어 밸브의 개방도를 제어하는 블리드 오프 제어 장치와,
상기 조작 장치의 조작량에 따른 기준 펌프 유량을 상기 블리드 오프 유량 제어 밸브의 개방도에 따라 보정하여 펌프 유량을 제어하는 펌프 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는, 작업 기계.
제1항에 있어서,
상기 블리드 오프 제어 장치는, 상기 조작 장치의 조작량에 따라 상기 블리드 오프 유량 제어 밸브의 개방도를 제어하는 제1 모드 및 상기 조작량에 의하지 않고 상기 블리드 오프 유량 제어 밸브의 개방도를 일정하게 하는 제2 모드 중 어느 한쪽을 선택적으로 실행 가능한 것을 특징으로 하는, 작업 기계.
제2항에 있어서,
상기 블리드 오프 제어 장치는, 상기 제2 모드 시에는 상기 블리드 오프 유량 제어 밸브의 개방도를 최대로 하는 것을 특징으로 하는, 작업 기계.
제2항에 있어서,
상기 펌프 제어 장치는, 상기 블리드 오프 유량 제어 밸브의 개방도가 작을수록, 상기 조작 장치의 조작량에 따른 기준 펌프 유량에 대해 펌프 유량을 작게 하는 것을 특징으로 하는, 작업 기계.
제2항에 있어서,
상기 펌프 및 상기 블리드 오프 유량 제어 밸브의 양쪽의 제어 동작이 정상인 경우에는 상기 제1 모드를, 적어도 한쪽의 제어 동작이 이상인 경우에는 상기 제2 모드를 선택하고, 상기 블리드 오프 제어 장치에 선택 결과를 출력하는 모드 선택부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 작업 기계.
제2항에 있어서,
상기 액추에이터로서, 주행체 또는 이 주행체 상에 선회 가능하게 설치한 선회체를 구동하는 제1 액추에이터 및 상기 선회체에 설치한 작업 장치를 구동하는 제2 액추에이터를 구비하고,
상기 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터에의 작동유를 제어하는 2개의 액추에이터 유량 제어 밸브의 블리드 오프 개구가 직렬로 접속되어 있고,
상기 조작 장치로부터의 조작 신호가 상기 제2 액추에이터만의 동작을 지시하는 것인 경우에 상기 제1 모드를, 상기 제1 액추에이터의 동작을 지시하는 것인 경우에 상기 제2 모드를 선택하고, 상기 블리드 오프 제어 장치에 선택 결과를 출력하는 모드 선택부를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 작업 기계.
제2항에 있어서,
상기 액추에이터로서, 주행체 또는 이 주행체 상에 선회 가능하게 설치한 선회체를 구동하는 제1 액추에이터 및 상기 선회체에 설치한 작업 장치를 구동하는 제2 액추에이터를 구비하고,
상기 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터에의 작동유를 제어하는 2개의 액추에이터 유량 제어 밸브의 블리드 오프 개구가 직렬로 접속되어 있고,
상기 조작 장치로부터의 조작 신호가 상기 제1 액추에이터 또는 상기 제2 액추에이터 중 어느 한쪽의 동작을 지시하는 것인 경우에 상기 제1 모드를, 상기 제1 액추에이터 및 상기 제2 액추에이터의 동작을 동시에 지시하는 것인 경우에 상기 제2 모드를 선택하고, 상기 블리드 오프 제어 장치에 선택 결과를 출력하는 모드 선택부를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 작업 기계.