WO1994013959A1 - Hydraulic regenerator - Google Patents

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WO1994013959A1
WO1994013959A1 PCT/JP1993/001763 JP9301763W WO9413959A1 WO 1994013959 A1 WO1994013959 A1 WO 1994013959A1 JP 9301763 W JP9301763 W JP 9301763W WO 9413959 A1 WO9413959 A1 WO 9413959A1
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pressure
hydraulic
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drive signal
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Toichi Hirata
Genroku Sugiyama
Masami Ochiai
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Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.
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    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/88Control measures for saving energy

Definitions

  • the present invention is intended to improve the speed of a working body when driving a working body such as a boom, an arm, or a baguette of a hydraulic shovel by discharging hydraulic pressure of hydraulic oil discharged from a hydraulic actuator and returned to the evening tank.
  • a hydraulic regeneration device that can efficiently reuse hydraulic pressure even when sudden pressure fluctuations occur.
  • FIG. 4-57881 An example of a hydraulic regeneration device provided in a conventional hydraulic drive device is disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-57881.
  • This hydraulic regeneration device is provided with a plurality of actuators operated by pressure oil supplied from a variable displacement hydraulic pump, and a corresponding actuator provided between the hydraulic pump and the plurality of actuators.
  • the hydraulic drive system is provided with a plurality of directional control valves for controlling the flow of supplied hydraulic oil, and is provided with a tank port and a tank of at least one of the directional control valves.
  • a variable resistance means provided on the first line for communicating with the first line, that is, a regeneration switching valve, a second portion connected to a portion of the first line upstream of the regeneration switching valve and a pump port of the directional switching valve. It has a third line that communicates with the line, and a check valve that is provided on the third line and that allows only the flow of pressurized oil from the first line to the second line.
  • the regeneration switching valve consists of a spool with a variable throttle and a hydraulic cylinder.
  • the opening area (aperture amount) of the variable diaphragm is set at a position where the pressure introduced into the hydraulic drive unit and the urging force of the setting spring balance.
  • the directional switching valve causes the first line to be pressed.
  • a part of the return oil flowing out to the engine flows through the third line and the check valve to the second line, is regenerated, joins the pressure oil from the hydraulic pump, and is supplied to the directional control valve.
  • the flow rate of the pressure oil supplied to the bottom-side oil chamber of the hydraulic cylinder increases by the regeneration flow rate flowing from the first line, and the moving speed of the hydraulic cylinder increases accordingly.
  • the opening area of the variable restrictor of the regenerative directional control valve as well as the variable throttle of the directional control valve and the meter is reduced, and the pressure of the first line increases, Part of the pressurized oil can be regenerated without cavitating.
  • the opening area of the variable restrictor of the regeneration directional control valve is increased together with the directional control valve and the variable throttle of the meter, and the pressure of the first line is reduced.
  • the driving force of the hydraulic cylinder can be secured for a large load due to a decrease. Disclosure of the invention
  • the regeneration switching valve is generally of a small size. It must be short and the spring diameter must be small, resulting in a small spring constant and steep displacement characteristics of the spool with respect to the discharge pressure of the hydraulic pump (pressure of the second line). Therefore, even if the change in the discharge pressure (pressure of the second line) of the hydraulic pump is slight, the flow rate of the pressure oil flowing through the variable throttle changes abruptly.
  • variable throttle of the regenerative switching valve is formed by the metering of the directional switching valve and the variable throttle of the meter.
  • the flow rate characteristic of the variable throttle of the regeneration switching valve with respect to the operation amount of the direction switching valve becomes steep, and the regeneration flow rate sharply changes even with a slight change in the operation amount. For this reason, as in the case of the above-mentioned prior art, the moving speed of the hydraulic cylinder changes suddenly, and the operability is deteriorated. This causes problems such as the possibility of causing ching.
  • the spool land for defining the variable throttle should be extremely high. Techniques such as precision processing are required, and other technical issues arise.
  • An object of the present invention is to provide a hydraulic regenerator capable of arbitrarily setting the characteristics of the variable resistance means and avoiding a rapid change in the regeneration flow rate.
  • a plurality of actuators operated by pressurized oil supplied from a variable displacement type hydraulic pump, and a plurality of actuators between the hydraulic pump and the plurality of actuators are provided.
  • a plurality of directional control valves, each of which controls a flow of pressure oil supplied to the corresponding actuator, and at least one of the plurality of directional control valves are provided.
  • a variable resistance means provided on a first line that communicates between the tank port and the tank of one of the directional control valves, and that controls a flow rate flowing from the tank port to the tank according to a control signal;
  • a third line connecting a portion of the line upstream of the variable resistance means and a second line connected to the pump port of the directional control valve; and a third line provided on the third line.
  • 2nd lie (A) a detecting means for detecting a state quantity related to the operation of the actuator; and (b) a detecting means for detecting a state quantity relating to the operation of the actuator.
  • Control means for receiving a signal from the means and generating a drive signal corresponding to the state quantity based on a relationship stored in advance; and (c) receiving the drive signal and receiving the control signal in response to the drive signal.
  • a control signal generating means for generating a hydraulic regeneration device.
  • the state quantity may correspond to the direction switching valve.
  • the pressure may be changed by the operation of the corresponding actuator.
  • the relationship stored in advance is such that a change in the outflow rate from the variable resistance means with respect to a change in the unit amount of the pressure as the state quantity is smaller than when the variable resistance means is directly driven with the pressure.
  • the pressure as the state quantity may be a discharge pressure of the hydraulic pump or a load pressure of an actuator corresponding to the direction switching valve.
  • the state quantity may be an operation signal which is given to the direction switching valve and instructs an operation of a corresponding actuator.
  • the relation stored in advance is such that a change in pressure generated in the second line by the variable resistance means with respect to a change in the unit amount of the operation signal as the state quantity causes the variable resistance means to be operated by the operation signal.
  • the relationship between the operation signal and the drive signal is set so as to be smaller than when directly driven.
  • the operation signal as the state quantity may be a pilot pressure applied to the directional control valve.
  • the state quantity may include a pressure that is changed by an operation of the actuator corresponding to the direction switching valve, and an operation signal applied to the direction switching valve and instructing the operation of the corresponding actuator.
  • the control means has means for generating the drive signal by combining the pressure and the operation signal.
  • the state quantity is an operation signal applied to the direction switching valve and instructing operation of a corresponding actuator, and an operation signal applied to another direction switching valve and instructing operation of the corresponding actuator.
  • the control means has means for generating the drive signal by combining the two operation signals.
  • the state quantity includes a pressure that is changed by the operation of the actuator corresponding to the direction switching valve, an operation signal applied to the direction switching valve to command the operation of the corresponding actuator, and an operation signal in another direction.
  • the control signal may be an operation signal that is provided to the switching valve and instructs the operation of the corresponding actuator.
  • the control unit generates the drive signal by combining the pressure and the two operation signals. It has.
  • the hydraulic regeneration device preferably further includes a mode switch unit that outputs a mode signal to the control unit, and the control unit includes the state quantity and the drive as a relationship stored in advance.
  • Storage means for storing a plurality of relationships with signals; and selection means for generating the drive signal based on one of the plurality of relationships in accordance with the mode signal.
  • the hydraulic regeneration device further includes a regeneration selection switch unit that outputs a selection signal to the control unit, and the control unit switches the output of the inscription drive signal according to the selection signal. It has switching means.
  • variable resistance means is a valve means having a variable throttle.
  • the variable resistance means may be a variable relief valve.
  • control signal generating means is preferably an electromagnetic proportional valve for generating a pilot pressure.
  • the hydraulic regeneration device preferably further includes a low-pass filter disposed between the detection unit and the control unit, for removing a low-frequency component of a signal from the detection unit.
  • the pressure oil is supplied to the actuator corresponding to the directional control valve.
  • Pressure oil discharged from the factory is guided to the variable resistance means via the tank port of the directional control valve and the first line.
  • the pressure in the first line increases, and when it becomes higher than the pressure in the first line, the check valve is pushed open and the third line is opened. Pressurized oil flows into the second line through the line as the regeneration flow rate, and the travel speed of the factory becomes faster.
  • the state variables related to the operation of the factory change.
  • This change in state quantity is detected by the detection means and input to the control means.
  • the control means generates a drive signal corresponding to the state quantity based on the relationship stored in advance, and outputs the drive signal to the control signal generation means.
  • the control signal generating means generates a control signal according to the drive signal, and the control signal is output to the variable resistance means.
  • the variable resistance means controls the flow rate flowing to the tank via the first line according to the control signal.
  • the relationship previously stored in the control means can be set arbitrarily, and therefore, the characteristics of the variable resistance means can be set arbitrarily. Therefore, for example, when a pressure that changes due to the operation of the actuator corresponding to the directional control valve, for example, the discharge pressure of a hydraulic pump is used as the state quantity, the relationship stored in advance is the pressure of the state quantity.
  • the relationship between the pressure and the drive signal can be set so that the change in the outflow flow rate from the variable resistance means with respect to the change in the unit amount is smaller than when the variable resistance means is directly driven at the pressure. This also reduces the change in the regeneration flow rate.
  • the relationship stored in advance is based on a change in the unit quantity of the operation signal as the state quantity.
  • the relationship between the operation signal and the drive signal may be set so that the pressure change generated in the second line by the variable resistance means is smaller than when the variable resistance means is directly driven by the operation signal. This makes the change in regeneration flow rate gradual.
  • variable resistance means can be arbitrarily set, and a rapid change in the regeneration flow rate can be avoided.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a hydraulic drive device including a hydraulic regeneration device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a control device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a hydraulic pump discharge pressure and a drive signal stored in a storage device of the control device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the drive signal of the solenoid proportional valve and the pilot pressure in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the discharge pressure of the hydraulic pump and the pilot pressure generated by the solenoid proportional valve in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the pilot pressure and the amount of spool displacement of the regeneration switching valve in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the spool displacement of the regeneration switching valve and the opening area of the variable throttle in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship among the opening area of the variable throttle of the regeneration switching valve, the outflow flow rate, and the front-rear differential pressure in the first embodiment.
  • Fig. 9 shows the pump discharge pressure and the flow of the regeneration switching valve in the first embodiment. It is a figure which shows the relationship with an outflow flow rate.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the pump discharge pressure and the regeneration flow rate by the regeneration switching valve in the first embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing the overall configuration of a hydraulic drive device provided with a hydraulic regeneration device as a comparative example.
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the second line pressure and the amount of spool displacement of the regeneration switching valve in the comparative example.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the spool displacement amount of the regeneration switching valve and the opening area of the variable throttle in the comparative example.
  • FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the second line pressure and the outflow amount of the regeneration switching valve in the comparative example. '
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the second line pressure and the regeneration flow rate in the comparative example.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing the overall configuration of a hydraulic drive device including a hydraulic regeneration device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing an overall configuration of a hydraulic drive device including a hydraulic regeneration device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the pilot pressure and the drive signal stored in the storage device of the control device according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing an overall configuration of a hydraulic drive device including a hydraulic regeneration device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 shows the calculation function of the control device together with the relationship between the pilot pressure and the drive signal and the relationship between the pump discharge pressure and the correction coefficient stored in the storage device of the control device in the fourth embodiment.
  • FIG. 21 is a schematic diagram showing an overall configuration of a hydraulic drive device including a hydraulic regeneration device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is stored in the storage device of the control device in the fifth embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a pilot pressure and a driving signal.
  • FIG. 23 is a schematic diagram showing the overall configuration of a hydraulic drive device including a hydraulic regeneration device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 shows the relationship between the pilot pressure and the drive signal and the relationship between the pump discharge pressure and the correction coefficient stored in the storage device of the control device according to the sixth embodiment, as well as the calculation function of the control device.
  • FIG. 25 is a schematic diagram showing an overall configuration of a hydraulic drive device including a hydraulic regeneration device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 shows the relationship between the pilot pressure and the drive signal and the relationship between the pump discharge pressure and the correction coefficient stored in the storage device of the control device according to the seventh embodiment, as well as the calculation function of the control device.
  • FIG. 27 shows the relationship between the pilot pressure and the drive signal and the relationship between the pump discharge pressure and the correction coefficient stored in the storage device of the control device according to the eighth embodiment of the present invention, as well as the calculation function of the control device.
  • FIG. 28 is a schematic diagram showing an overall configuration of a hydraulic drive device including a hydraulic regeneration device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that these embodiments are applied to a hydraulic circuit of a hydraulic shovel (not shown).
  • a variable displacement hydraulic pump 1 whose displacement is controlled by a regulator 1 A, a plurality of actuators 4 and 5 operated by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 1, and a hydraulic pump
  • the hydraulic shovel is hydraulically driven by a plurality of directional control valves 3 and 4, which are provided between the pump 1 and the plurality of actuators 4 and 5, respectively, and control the flow of the pressure oil supplied to the corresponding actuators.
  • the device is configured.
  • the actuator 4 is, for example, a hydraulic cylinder that drives an arm (not shown) of the hydraulic shovel
  • the actuator 5 is, for example, a hydraulic motor that drives a revolving structure (not shown) of the hydraulic shovel.
  • the directional control valves 3 and 4 are center bypass type valves through which a center bypass line 1B communicating the hydraulic pump 1 and the tank 9 passes. They are connected in parallel to each other via a pipeline 10A and a pump line 10B.
  • the directional control valves 2 and 3 are operated by pilot pressures Pial and Pia2 and Pib1 and Pib2 generated by the operating lever devices 2A and 3B, and the amount of movement of the spool A variable aperture 25 and a variable aperture 26 are provided.
  • the tank port 23 of the directional control valve 2 is connected to the tank 9 via the first line 12 which is the discharge line, and the pump port 24 is the second line 10 C which is the feeder line. Is connected to the pump line 10B via the pump line, and the second line 10C is provided with a check valve 8 for preventing backflow of pressure oil from the pump port 24 to the pump line 10B. Have been.
  • the corresponding part on the side of the directional control valve 3 is similarly configured.
  • the hydraulic regeneration device of the present embodiment is provided in the hydraulic drive device configured as described above.
  • This hydraulic regeneration device includes a regeneration switching valve 6 as pressure generating means provided in the first line 12, a portion upstream of the regeneration switching valve 6 in the first line 12 and a second Contact Line 10 C Third line 14 for regeneration, and a check valve provided on the third line 14 that allows only the flow of pressurized oil from the first line 12 to the second line 10C. And 7.
  • the regeneration switching valve 6 includes a spool 6 b having a variable throttle 6 a, a hydraulic drive unit 6 c that receives the pilot pressure P x and drives the spool 6 b in the valve closing direction, and a spool 6 b. a setting spring 6 d for biasing b in the valve opening direction, and a variable throttle 6 a at a position where the pilot pressure introduced into the hydraulic drive 6 c and the biasing force of the setting spring 6 d are balanced.
  • the aperture area (aperture amount) of is set.
  • the hydraulic regeneration device of the present embodiment is provided with detection means for detecting the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 which is a state quantity related to the operation of the hydraulic cylinder 4, for example, a pressure detector 101, A low-pass filter 120 that removes pressure pulsation when the discharge pressure P d is started or stopped, and a pipe port that is introduced into the hydraulic drive unit 6 c of the regeneration switching valve 6 and drives the spool 6 b
  • Pressure indicating means for generating the pressure PX for example, an electromagnetic proportional valve that generates a secondary pressure corresponding to the drive signal i as the pilot pressure Px based on the pilot primary pressure of the hydraulic power source 105
  • a Input 105 and the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 which is the detection value of the pressure detector 101 via the filter 120, generate a drive signal i corresponding to this pressure, and O Control device 100 that outputs to valve 105
  • the controller 100 has an input section 112 for AZD-converting and inputting the discharge pressure P d of the hydraulic pump 1, and a predetermined discharge pressure P d of the hydraulic pump 1 and an electromagnetic force.
  • a storage device 110 storing the relationship with the drive signal i of the proportional valve 105, and an arithmetic unit that reads out and outputs a drive signal i corresponding to the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 from the storage device 110. 1 1 1 and the signal output from this arithmetic unit 1 1 1 1
  • the relationship between the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 and the drive signal i stored in the storage device 110 is, as shown in FIG. 3, as the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 increases.
  • the drive signal i is set to decrease.
  • the output characteristics of the electromagnetic proportional valve 105 are set so that the pilot pressure PX increases as the drive signal i increases. Therefore, as shown in Fig. 5, the relationship between the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 and the pilot pressure Px is as follows:-As the pump discharge pressure Pd increases, the pilot pressure PX decreases. Relationship.
  • the displacement X of the spool 6b is substantially proportional to the pilot pressure PX introduced into the hydraulic drive 6c as shown in FIG.
  • the opening area A is set so as to decrease as the displacement X of the spool 6b increases as shown in FIG. If the pressure difference ⁇ ⁇ across the variable throttle 6a is constant at ⁇ , as shown in FIG. 8, the flow rate (outflow flow) Q0 of the pressure oil flowing through the variable throttle 6a is It is almost proportional to the opening area A of a. Therefore, the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 and the flow rate (outflow flow rate) Qo of the hydraulic oil flowing through the variable throttle 6a, as shown in FIG. 9, increase the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1.
  • the outflow Q 0 increases.
  • the regeneration flow rate Qr flowing from the first line 12 to the second line 10C via the third line 14 and the check valve 7 is, as shown in FIG.
  • the relationship is such that as the discharge pressure Pd of the pump 1 increases, the regeneration flow rate Qr decreases.
  • the above discharge pressure P d and drive signal i stored in the storage device 110 Can be arbitrarily rewritten by input means such as a keyboard 100a.
  • the first embodiment is configured as described above.
  • the pilot pressure P ia 1 is generated by operating the operation lever device 2A, and the directional control valve 2 is switched to the position 2a.
  • Pressure oil from the hydraulic pump 1 flows into the directional control valve 2 via the discharge line 1 OA, the pump line 1 OB, the second line 10 C and the pump port 24 via the check valve 8. Then, the oil is supplied to the bottom side oil chamber 4 a of the hydraulic cylinder 4 through the actuary overnight port 22. As a result, the hydraulic cylinder 4 is driven in the rod extension direction.
  • the hydraulic oil discharged from the load-side oil chamber 4b due to the operation of the hydraulic cylinder 4 flows into the directional switching valve 2 from the actuating port 21 of the directional switching valve 2, and is supplied to the tank port. After passing through 23, it is discharged to the tank 9 via the variable throttle 6a of the regeneration switching valve 6.
  • the hydraulic cylinder 4 When the hydraulic cylinder 4 is driven as described above, when the load applied to the hydraulic cylinder 4 is small, for example, during a horizontal pulling operation in which the arm is turned to a vertically downward posture, the hydraulic cylinder 4 The pressure in the bottom side oil chamber 4a of the hydraulic pump 1 is low, the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 detected by the pressure detector 101 is also low, and the drive signal i with a large value is calculated from the controller 100. Then, the drive signal i is converted into a current signal by the output unit 113 and output to the solenoid proportional valve 105 (see FIG. 3). For this reason, the pilot pressure PX increases (see FIG. 5).
  • the spool 6b of the regeneration switching valve 6 is held on the side that reduces the opening area A of the variable throttle 6a (see FIGS. 6 and 7). However, a pressure is generated in the first line 12 according to the throttle amount of the variable throttle 6a. Then, when this pressure becomes equal to or higher than the pressure of the second line 10 C, part of the return oil flowing from the tank port 23 to the first line 12 is reduced to the third line 1. It flows to the second line IOC side via 4 and the check valve 7, joins the pressure oil from the hydraulic pump 1, and is supplied to the pump port 24. As a result, the flow rate of the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder 4 increases by the regeneration flow rate flowing from the first line 12, and the moving speed of the hydraulic cylinder 4 increases accordingly.
  • the controller 100 calculates a small drive signal i and outputs it to the electromagnetic proportional valve 105 (see FIG. 3).
  • the pilot pressure PX decreases (see FIG. 5), and the spool 6b of the regeneration switching valve 6 moves to the side where the opening area A of the variable throttle 6a increases (see FIGS. 6 and 7). ), The pressure generated in the first line 12 by the variable throttle 6a is reduced.
  • the pressure of the first line 12 becomes lower than the pressure of the second line 10 C, the check valve 7 is closed, and the tank port 23 flows out from the tank port 23 to the first line 12.
  • the returned oil does not flow to the second line 10C side (see FIG. 10), and the entire amount thereof is discharged to the tank 9 via the variable throttle 6a of the regeneration switching valve 6 (see FIG. 9).
  • the opening area of the variable throttle 6a is large, almost no pressure loss occurs due to the throttle action.
  • variable throttle 6a of the regeneration switching valve 6 can be set in response to a change in the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1.
  • the change in the flow rate can be made gentle.
  • Fig. 11 shows, as a comparative example, the conventional hydraulic regenerator described in Japanese Patent Publication No. 457 881/1, in which members equivalent to those shown in Fig. 1 have the same reference numerals. It is attached.
  • the conventional hydraulic regeneration device includes a regeneration switching valve 60 provided on the first line 12, a portion of the first line 12 upstream of the regeneration switching valve 60, and a second line 10 C And a check valve 7 provided in the third line 14 for permitting only the flow of the pressurized oil from the first line 12 to the second line 10C.
  • the regeneration switching valve 60 is provided with a spool 60 b having a variable throttle 60 a and a pressure of the second line 10 C introduced through a pilot line 13, and a spool 60 B And a setting spring 60 d that urges the spool 6 Ob in the valve closing direction, and sets the pressure introduced into the hydraulic driving section 60 c.
  • the opening area (aperture amount) of the variable aperture 60a is set at a position where the biasing force of the spring 60d is balanced.
  • the regeneration switching valve 60 is generally a small one, the length of the setting spring 60 d provided in the regeneration switching valve 60 is shortened, and the spring diameter is reduced. As a result, the spring constant becomes small, and the displacement characteristic of the spool 60b with respect to the discharge pressure of the hydraulic pump 1 (the pressure of the second line 10C) becomes sharp. For this reason, even if the fluctuation of the discharge pressure of the hydraulic pump 1 (the pressure of the second line 10C) is slight, the flow rate of the pressure oil flowing through the variable throttle 10a changes rapidly.
  • the pressure Pd of the second line 10C and the displacement X of the spool 6Ob of the regeneration switching valve 60 are, as shown in FIG.
  • the spool displacement X becomes the maximum XmaX, and at Pd 1 or less, the spool displacement X increases as the pressure Pd increases.
  • the pressure P d 1 is a value determined by the spring constant of the setting spring 60.
  • the relationship between the spool displacement X and the opening area A of the variable throttle 60a is almost proportional as shown in FIG. If the differential pressure ⁇ ⁇ across the variable throttle 60a is constant at ⁇ , as shown in FIG.
  • the flow rate (outflow flow rate) of the pressure oil flowing through the variable throttle 60a (outflow flow rate) Q 0 Is almost proportional to the opening area A of the variable aperture 60a.
  • the discharge pressure P d of the hydraulic pump 1 and the flow rate (outflow flow rate) Q 0 of the pressure oil flowing through the variable throttle 60 a are, as shown in FIG.
  • the outflow flow rate Q 0 increases, and the flow rate Q 0 flowing through the variable throttle 60 a when the pressure of the second line 10 C becomes Pd 1 becomes the maximum flow rate Q 0 max.
  • the regeneration flow rate Qr flowing from the first line 12 to the second line 10C via the third line 14 and the check valve 7 is, as shown in FIG.
  • the relationship is such that the regeneration flow rate Qr decreases as the discharge pressure Pd of 1 increases, and the regeneration flow rate Qr becomes 0 when the pressure of the second line 10C becomes Pd1.
  • the setting spring 6 d of the regeneration switching valve 6 will be described as having the same spring constant as the setting spring 60 d of the regeneration switching valve 60 of the conventional device. .
  • the storage device 110 of the control device 100 stores a discharge pressure set such that the drive signal i decreases as the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 increases.
  • the relationship between Pd and the drive signal i is stored.
  • the drive signal i becomes the maximum value imax, and when the discharge pressure Pd is 2 Pdl, the drive signal i becomes 0.
  • the discharge pressure is Pd1
  • the drive signal becomes ia close to the maximum value imax of 1Z2.
  • the setting of such a relationship is performed by operating input means such as the keyboard 100a. This can be performed freely.
  • the output characteristic is set so that the pilot pressure Px becomes Pd1 when the drive signal i is the maximum value imax. At this time, when the drive signal is ia, the pilot pressure Px becomes Pd1a which is close to 1/2 of Pdl.
  • the setting spring 6 d of the regeneration switching valve 6 has the same spring constant as the setting spring 60 d of the regeneration switching valve 60 of the conventional device as described above, the spool displacement X is shown in FIG.
  • the maximum displacement is Xmax
  • the opening area of the variable throttle 6a is also at the maximum value Pd as shown in FIG.
  • the maximum value is A max.
  • the outflow flow rate Qo flowing through the variable throttle 6a is determined by the discharge pressure P d of the hydraulic pump 1 as shown in FIG. Is 0 when the pump discharge pressure is 0 or low, and reaches the maximum flow rate Qomax when the pump discharge pressure is 2 Pdl.
  • the regeneration flow rate Qr is when the pump discharge pressure is 0 or low as shown in FIG. It becomes the maximum flow rate QrmaX at the time, and becomes 0 when the pump discharge flow rate is 2Pd1. Therefore, the change of the outflow flow rate from the variable throttle 6a with respect to the unit pressure fluctuation of the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 is as follows.
  • the low-pass filter 120 In addition to the reduced pressure fluctuations of the first line 12 and the second line 10C, the low-pass filter 120 particularly starts and stops the hydraulic cylinder 4. Hunting can be effectively prevented and safety can be ensured because the pressure pulsation generated at the time can be removed.
  • the discharge pressure of the hydraulic pump 1 is directly detected instead of the pressure of the second line 10 C, and the regeneration flow rate is controlled based on the detected value. Even if the load on the compressor 4 suddenly increases and the load pressure fluctuates such that the check valve 8 closes, the discharge pressure of the hydraulic pump 1 does not change significantly, so that the regeneration flow rate may change abruptly. And stable control of the regeneration flow rate is possible.
  • the setting spring 6d of the regeneration switching valve 6 has a spring constant equivalent to that of the conventional technology.
  • a regeneration switching valve having a spring with a small spring constant may be provided, and the pilot pressure Px supplied by the electromagnetic proportional valve 105 may be set low according to the spring force.
  • FIG. 1 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, members that are the same as the members shown in FIG. 1 are given the same reference numerals.
  • the second embodiment is a pressure detector that detects the pressure in the oil chamber 4a on the bottom side of the hydraulic cylinder 4, that is, the load pressure Ph as a state quantity related to the operation of the hydraulic cylinder 4.
  • the storage device 110 of the control device 100 A stores the relationship between the pressure Ph in the oil chamber 4 a of the hydraulic cylinder 4 and the drive signal i of the solenoid proportional valve 105. I have.
  • the relationship between the load pressure h and the drive signal i is set substantially the same as the relationship between the pump discharge pressure Pd and the drive signal i in the first embodiment.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment.
  • the directional control valve 2 even when the directional control valve 2 is in the neutral state of 2c, the bottom-side oil chamber 4a of the hydraulic cylinder 4 according to the front posture including the hydraulic shovel arm (not shown). Is detected, and the spool 6b of the regeneration switching valve 6 is operated accordingly. This Therefore, since the spool of the regeneration switching valve 6 is always controlled to a position corresponding to the load pressure of the hydraulic cylinder 4 irrespective of the position of the direction switching valve 2, the direction switching valve 2 is moved from the neutral position 2c to 2a or 2 The regeneration flow rate can be controlled without delay when switching to position b.
  • the regeneration flow rate is controlled, so that there is an effect that the variation in the regeneration flow rate is small and the regeneration flow rate can be controlled reliably.
  • the second embodiment in addition to the effects (a) to ( ⁇ ) obtained by the above-described first embodiment, when the directional control valve 2 is switched from the neutral position, the sudden change occurs. It is possible to obtain the effect that the regeneration flow rate does not fluctuate and the regeneration flow rate does not fluctuate and the regeneration flow rate can be reliably controlled even during the combined operation.
  • FIGS. 1 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • members equivalent to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
  • a pressure detector 10 for detecting pilot pressures P ia1 and P ia2 applied to the directional control valve 2 as state quantities related to the operation of the hydraulic cylinder 4 is described. 2a, 102b.
  • the storage device 110 of the control device 100B stores the relationship between the pilot pressure Pia1 or Pia2 and the drive signal i of the electromagnetic proportional valve 105.
  • the relationship between the pilot pressure P ia1 or P ia2 and the drive signal i of the solenoid proportional valve 105 is represented by the pilot pressure P ia1 or P ia 2 force.
  • the drive signal i has a maximum value ima X at 0 or low, and the drive signal i decreases nonlinearly as the pilot pressure P ia 1 or P ia 2 increases. Is set to That is, when the pilot pressure P ia1 or P ia2 is increased to some extent, the drive signal changes gradually with respect to the pilot pressure, and the unit amount of the pilot pressure P ia1 or P ia 2 is increased.
  • the pressure change generated in the second line 1C by the regeneration switching valve 6 with respect to the change is made smaller than when the regenerable variable throttle 6 is driven directly by the pilot pressure Pia1 or Pia2.
  • the relationship between the pilot pressure P ia1 or P ia2 and the drive signal i is set.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment.
  • the pilot pressures P ia1 and P ia2 corresponding to the operation amounts of the operation lever device 2 A of the directional control valve 2 are used as pressure detectors.
  • the signals are detected by 102a and 102b, and signals corresponding to the pilot pressures Pial and Pia2 are guided to the control device 100.
  • the arithmetic unit 111 (see Fig. 2) provided in the control unit 100 compares the magnitude relationship between the pilot pressure Pia1 and the pilot pressure Pia2 and selects the high-pressure side pressure. Then, the drive signal i of the electromagnetic proportional valve 105 corresponding to the selected pressure is read out from the storage device 110.
  • the drive signal i is converted into a current signal by the output unit 113 (see FIG. 2) and output to the electromagnetic proportional valve 105.
  • the proportional solenoid valve 105 generates a pilot pressure Px according to the drive signal i, and the spool 6b of the regeneration switching valve 6 moves to a position corresponding to the pilot pressure PX. Is controlled.
  • the operation lever device of the directional control valve 2 is operated, and when the pilot pressure P ia1 or P ia 2 is increased to some extent, the change of the drive signal becomes gentle.
  • the opening area of the bleed-off variable throttle with respect to the center variable throttle 25 and the center bypass line 1B (not shown) of the switching valve 2 and the possibility of the regeneration switching valve 6 The change in pressure of the second line 10 C, which is determined by the relationship with the opening area of the variable throttle 6 a, becomes small, and the change in the regeneration flow rate becomes small. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to avoid a sudden change in the regeneration flow rate, improve operability, and effectively prevent hunting of the regeneration flow rate, thereby improving safety. Can be secured.
  • the effect that the operability can be further improved can be obtained.
  • a configuration is added in which the change rate of the drive signal i is changed in proportion to the change rate of the pilot pressure P ia1 or P ia2, and the operation speed of the operation lever device 2A is increased.
  • the driving speed of the regeneration switching valve 6, that is, the moving speed of the spool 6b may be controlled accordingly.
  • the regeneration switching valve 6 is driven following the switching operation of the direction switching valve 2 with good responsiveness. Therefore, the required regeneration flow rate can be promptly supplied to the hydraulic cylinder 4 to further improve the operability.
  • FIGS. 1 and 17 A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the same members as those in the embodiment shown in FIGS. 1 and 17 are denoted by the same reference numerals.
  • Pressure detector 10 1 for detecting the discharge pressure P d of the hydraulic pump 1 and a pressure detector 10 for detecting the pilot pressures P ia 1 and P ia 2 applied to the directional control valve 2 2a and 102b.
  • the storage device 110 (see FIG. 2) of the control device 100 C stores the pilot pressures P ia 1 and P ia 2 and the electromagnetic proportional valve 1
  • the relationship between the pilot pressures P ia1, P ia2 and the drive signal i of the electromagnetic proportional valve 105 is, as in the third embodiment, the pilot pressure P ia1 or P ia 2 When the pressure is 0 or low, the drive signal i reaches the maximum value ima X, and the pilot pressure P ia 1 or P
  • the drive signal i is set to decrease as 1a2 increases.
  • the relationship between the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 and the correction coefficient K is such that when the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 is 0 or low, the correction coefficient K becomes the maximum value KmaX, and the discharge pressure Pd becomes It is set so that the capture coefficient K decreases as it increases.
  • the control device 100C also has a multiplication function 114 for obtaining a product i * of the drive signal i read from the storage device 110 and the correction coefficient K.
  • Other configurations are the same as those of the above-described first and third embodiments.
  • the pilot pressures P ia1 and P ia 2 corresponding to the operation amounts of the operation lever device 2A (see FIG. 1) of the directional control valve 2 are pressure detectors.
  • the signals are detected by 102a and 102b, and signals corresponding to the pilot pressures Pia1 and Pia2 are guided to the control device 100C.
  • the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 is detected by the pressure detector 101, and a signal corresponding to the discharge pressure Pd is guided to the control device 100C via the low-pass filter 120.
  • the arithmetic unit 1 1 1 (see FIG. 2) provided in 100 C No ,.
  • the proportional solenoid valve 105 generates a pilot pressure PX according to the drive signal i *, and the spool 6 b of the regeneration switching valve 6 is controlled to a position corresponding to the pilot pressure Px.
  • the operation lever device of the direction switching valve 2 is operated, and the direction switching valve 2 is switched from the neutral position 2c to the switching position 2a or 2b, and at the same time the regeneration switching valve 6 is operated.
  • the regeneration switching valve 6 operates according to the condition of the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1, and the regeneration flow rate is controlled. Therefore, the effects of both the first embodiment and the third embodiment can be obtained, and the operability is further improved as compared with the related art.
  • the drive signal i was calculated based on the pilot pressures P ia1 and P ia2, and the correction coefficient K was calculated based on the discharge pressure P d of the hydraulic pump 1.
  • the drive signal i may be calculated based on the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1
  • the correction coefficient K may be calculated based on the pilot pressures Pial and Pia2.
  • the drive signal i * is obtained by multiplying the drive signal i by the correction coefficient K.
  • the pilot pressures Pial and Pia2 and the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 On the one hand, the first drive signal i 1 may be calculated, and on the other hand, the second drive signal i 2 may be calculated, and the drive signal i * may be obtained by adding both.
  • FIGS. 1 and 17 A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the same members as those in the embodiment shown in FIGS. 1 and 17 are denoted by the same reference numerals.
  • the storage device 110 (see FIG. 2) of the control device 100D stores the pilot pressures Pia1, Pia2 and Pibl, Pib2. The relationship with the drive signal i of the solenoid proportional valve 105 is stored.
  • the relationship between the pilot pressures Pia1, Pia2 and Pibl, Pib2 and the drive signal i of the solenoid proportional valve 105 is such that the pilot pressure Pia1 or Pia2 is 0 or low.
  • the drive signal i has the maximum value ima X, and as the pilot pressure P ia1 or P ia2 increases, the drive signal i decreases and the pilot pressures P ibl and P ib 2 are low. In this case, the drive signal i is small, and the drive signal i is set to increase as the pilot pressures Pibl and Pib2 increase.
  • Other configurations are the same as those of the first and third embodiments.
  • the pilot pressures P ial and P ia 2 according to the operation amounts of the operation lever devices 2 A and 3 A (see FIG. 1) of the directional valves 2 and 3 are described. And Pibl and Pib2 are detected by the pressure detectors 102a, 102b and 103a, 103b, and a signal corresponding to these pilot pressures is transmitted to the control device. Led to 100 D.
  • the arithmetic unit 1 1 1 (see FIG. 2) provided in the control unit 100 is provided with a pilot pressure P ia 1 of the directional switching valve 2 and a large and small function of the pilot pressure P ia 2.
  • the magnitude relationship of 3 ib 2 is calculated, the pressure on the high pressure side is selected, and the drive signal i of the solenoid proportional valve 105 corresponding to the selected pressure is read out from the storage device 110. Then, this drive signal i is converted into a current signal by the output unit 113 (see FIG. 2) and output to the solenoid proportional valve 105. As a result, the solenoid proportional valve 105 generates a pilot pressure Px according to the drive signal i, and the spool 6b of the regeneration switching valve 6 moves to a position corresponding to the pilot pressure Px. Is controlled.
  • the regeneration flow rate is controlled in accordance with the operation amount. The same effect as that of the embodiment can be obtained.
  • the operation amount of the operation lever device 3A of the directional control valve 3 is large and is supplied to the hydraulic motor 15 As the flow rate increases, the drive signal i increases and the regeneration flow rate increases. For this reason, in the combined operation of the arm and the swing (not shown), the flow supplied from the hydraulic pump 1 to the hydraulic cylinder (the arm cylinder 1) 4 is reduced by the flow supplied to the hydraulic motor 5 (the swing motor). Even so, since the regeneration flow rate increases accordingly, the speed of the hydraulic cylinder 4 can be increased, and the effect of improving the operability in the combined operation can be obtained.
  • FIGS. 1-17 and 21 A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • members equivalent to those shown in FIGS. 1, 17 and 21 are denoted by the same reference numerals.
  • the pilot pressure P ia 1 applied to the directional control valves 2 and 3 as a state quantity related to the operation of the hydraulic cylinder 4 is described.
  • the storage device 110 (see FIG. 2) of the control device 100 E is provided with the rod pressures Pial, Pia2 and Pibl, Pib2 and the electromagnetic proportionality.
  • It has a storage unit 110c for storing the relationship between the drive signal i of the valve 105 and the drive signal i, and a storage unit 110d for storing the relationship between the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 and the correction coefficient K. are doing.
  • the relationship between the pilot pressure PialPia2 and Pibl, Pib2 and the drive signal i of the solenoid proportional valve 105 is similar to the pilot pressure Pia1 as in the fifth embodiment.
  • P ia 2 is 0 or low, the drive signal i has the maximum value imax.
  • the drive signal i decreases, and when the pilot pressures P ib1 and P ib2 are low, the drive signal i is small.
  • the drive signal i is set to increase as the lot pressures P ib1 and P ib2 increase.
  • the relationship between the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 and the collection coefficient K is, as in the fourth embodiment, the maximum value when the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 is 0 or low. Kmax, and the trapping coefficient K is set to decrease as the discharge pressure Pd increases.
  • the control device 100E also has a multiplication function 114 for obtaining a product i * of the drive signal i read from the storage device 110 and the correction coefficient K. Other configurations are the same as those of the first and third embodiments.
  • the pilot pressures PialPia2 and Pibl according to the operation amounts of the operation lever devices 2A3A (see FIG. 1) of the directional valves 2 and 3 are described.
  • P ib 2 are detected by the pressure detectors 102a, 102b and 103a, 103b.
  • the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 is detected by the pressure detector 101, and a signal corresponding to these pressures is guided to the control device 100E.
  • the arithmetic unit 1 1 1 (see FIG. 2) provided in the control unit 100 E has a magnitude relationship between the pilot pressure P ial and P ia 2 of the directional control valve 2 and a pilot control of the directional control valve 3.
  • the magnitude relationship between the pressures P ibl and P ib 2 is calculated, the pressure on the high pressure side is selected, and the drive signal i of the solenoid proportional valve 105 corresponding to the selected pressure is read out from the storage device 110. Further, a correction coefficient K corresponding to the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 is read from the storage device 110, and a product i * of the correction coefficient K and the above-described drive signal i is calculated. This value i * is converted into a current signal by the output unit 113 (see FIG. 2) and output to the electromagnetic proportional valve 105.
  • the proportional solenoid valve 105 generates a pilot pressure P x according to the drive signal i, and the spool 6 b of the regeneration switching valve 6 moves to a position corresponding to the pilot pressure PX. It is controlled to move to.
  • the regeneration flow rate is controlled according to the operation amount and the pump discharge pressure.
  • the rapid change in the regeneration flow rate can be prevented, and the operability can be improved.
  • the effects of both the first embodiment and the third embodiment can be obtained.
  • the regeneration flow rate is controlled in accordance with the manipulated variables and the pump discharge pressure.
  • the speed of the hydraulic cylinder 4 can be increased even in the combined operation of the arm and the rotation (not shown). In this embodiment, both effects can be obtained.
  • This seventh embodiment includes pressure detectors 102a, 102b and 103a, 103b and a pressure detector 101, similarly to the sixth embodiment.
  • the first and second relationships between the pilot pressures Pial, Pia2 and Pib1, Pib2 and the drive signal i of the solenoid proportional valve 105 are the same as in the fifth embodiment, respectively.
  • the drive signal i has the maximum value imax, and the drive signal i decreases as the pilot pressure P ial or P ia 2 increases.
  • the pilot pressures Pib1 and Pib2 are low, the drive signal i is small, and the drive signal i increases as the pilot pressures Pib1 and Pib2 increase. It is set as follows.
  • the first relationship stored in the storage unit 110e is different from the second relationship stored in the storage unit 110f, and the former drive signal i is the latter at the same pilot pressure. It is set so that it becomes larger than the drive signal and the regeneration flow rate becomes large.
  • the relationship between the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 and the correction coefficient K is the same as the fourth embodiment, when the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 is 0 or low, the correction coefficient K is the maximum value K It is set so that the correction coefficient K decreases as the discharge pressure P d increases.
  • This seventh embodiment also includes a mode switch 104 for controlling The device 100 OF stores the drive signal i obtained from the first relationship stored in the storage unit 110 e in response to the on / off signal of the mode switch 104 and the storage signal 110 f in the storage unit 110 f. And a multiplication function 1 14 for obtaining a product i * of the selected drive signal i and the correction coefficient K. . Otherwise, the configuration is the same as that of the sixth embodiment.
  • the seventh embodiment is configured as described above, and the arithmetic unit 1 1 1 (see FIG. 2) uses the pressure detectors 10 2 a, 10 2 b, 10 3 a, 10 3 b
  • the drive signal corresponding to the signal of (1) is read from the storage sections 110e and 110f, and one of the drive signals i is selected according to the on / off signal from the mode switch 104. Further, a correction coefficient K corresponding to the value of the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 is read from the storage unit 110 g, and a product i * of the correction coefficient K and the drive signal i is calculated.
  • the regeneration flow rate is increased or decreased by operating the mode switch 104, and more appropriate control of the regeneration flow rate is achieved. As a result, the operability can be further improved.
  • FIG. 27 An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 27 and to FIG. 25 according to the seventh embodiment.
  • functions equivalent to the functions shown in FIG. 24 are denoted by the same reference numerals.
  • the eighth embodiment includes pressure detectors 102a, 102b and 103a, 103b and a pressure detector 101, similarly to the sixth embodiment.
  • the storage device 110 of the control device 100 also has the pilot pressures Pia1, Pia2 and Pib1, Pib2 and the electromagnetic proportional valve 105, as in the sixth embodiment.
  • Storage unit 1 1 that stores the relationship with drive signal i and the relationship between discharge pressure Pd of hydraulic pump 1 and correction coefficient K 0 c, ll O d.
  • the seventh embodiment further includes a reproduction selection switch 104A as shown in FIG. 25, and the control device 100G controls the drive signal i and the correction signal as shown in FIG. It has a multiplication function 1 14 for obtaining the product i * with the coefficient K, and a switching function 1 60 for connecting / disconnecting the output of the drive signal i * according to the on / off signal of the reproduction selection switch 104 A. I have. Other configurations are the same as in the sixth embodiment.
  • the eighth embodiment is configured as described above.
  • the playback selection switch 104A is turned off and the switching function 160 is turned off.
  • the drive signal i * is no longer output, and the regeneration flow rate becomes zero.
  • the hydraulic cylinder 4 is driven at a low speed with no regeneration flow rate.
  • the reproduction selection switch 104 A is turned on, the control function 160 is turned on, and the drive signal i is output.
  • the reproduction control is activated as in the sixth embodiment, and the operability can be improved.
  • the same effects as those of the sixth embodiment can be obtained, and the regeneration control can be performed when the operation is to be performed with the hydraulic cylinder 4 as low as possible, such as the finishing work for leveling. And the hydraulic cylinder 4 can be operated at a low speed to improve workability.
  • FIG. 1 A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, members that are the same as the members shown in FIG. 1 are given the same reference numerals.
  • a pilot-type directional switching is performed between a variable displacement hydraulic pump 1 and a plurality of hydraulic actuators, for example, a hydraulic cylinder 4 for an arm and a hydraulic cylinder 5 for a boom.
  • a variable relief valve 60 is installed as pressure generating means.
  • the pilot pressure PX generated by the solenoid valve 105 is introduced into the setting section of the variable relief valve 60, and the set pressure of the variable relief valve 60 is adjusted.
  • the configuration is similar to that of the first embodiment.
  • the set pressure of the variable relief valve 60 is changed by the pilot pressure PX from the electromagnetic proportional valve 105 according to the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1. Therefore, when the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 is low, the pilot pressure PX to the variable relief valve 60 increases, and the first line 12 and the second line 10 are increased. The regeneration flow to C increases. On the other hand, when the discharge pressure Pd of the hydraulic pump 1 becomes high, the pilot pressure Px to the variable relief valve 60 decreases, and the first line 12 to the second line 10 C The regeneration flow to the furnace is reduced.
  • the operability can be improved as compared with the prior art, as in the first embodiment.
  • a sharp change in the regeneration flow rate can be prevented, so that the operability can be improved as compared with the related art. Also, hunting of the regeneration flow rate can be prevented, thus ensuring safety. Also, since the regeneration flow rate can be arbitrarily changed, the actuator speed can be set freely according to the work content, and the work efficiency can be improved.

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Description

明 細 書 油圧再生装置 技術分野
本発明は、 例えば油圧シ ョベルのブーム、 アーム、 バゲッ トの ような作業体を駆動する際、 油圧ァクチユエ一夕から吐出され夕 ンクへと戻される作動油の油圧力を作業体の速度向上のために再 利用する油圧再生装置に係り、 特に、 急激な圧力変動等が生じて も効率良く油圧力を再利用することができる油圧再生装置に関す
O o 背景技術
従来の油圧駆動装置に備えられる油圧再生装置と しては、 例え ば特公平 4— 5 7 8 8 1号公報に記載のものがある。 この油圧再 生装置は、 可変容量型の油圧ポンプから供給される圧油によって 作動する複数のァクチユエ一夕と、 油圧ポンプと複数のァクチュ エー夕との間にそれぞれ設けられ対応するァクチユエ一夕に供給 される圧油の流れを制御する複数の方向切換弁とを備えた油圧駆 動装置に備えられ、 複数の方向切換弁のうちの少なく とも 1つの 方向切換弁のタ ンクポー ト とタ ンク とを連絡する第 1 ライ ンに設 けられた可変抵抗手段、 即ち再生切換弁と、 第 1 ライ ンの再生切 換弁より上流側の部分と前記方向切換弁のポンプポー トに接続さ れた第 2ライ ンとを連絡する第 3 ライ ンと、 この第 3 ライ ンに設 けられ第 1 ライ ンから第 2 ライ ンへ向かう圧油の流れのみを許す チヱ ッ ク弁とを有している。
再生切換弁は、 可変絞りを形成したスプールと、 油圧シ リ ンダ の作動に関連する状態量と して第 2 ライ ンの圧力が導入され、 ス プールを開弁方向に駆動する油圧駆動部と、 スプールを閉弁方向 に付勢する設定ばねとを有し、 油圧駆動部に導入される圧力と設 定ばねの付勢力とが釣り合う位置で可変絞りの開口面積 (絞り量) が設定される。
方向切換弁をこれに対応するァクチユエ一夕である油圧シリ ン ダの伸長方向に操作すると、 油圧ポンプからの圧油は第 1 ライ ン、 方向切換弁を通り油圧シリ ンダのボ トム側油室に導かれる。 一方、 油圧シリ ンダの動作に伴い口 ッ ド側油室から吐出される圧油は方 向切換弁に流入し、 第 1 ライ ンを通り、 再生切換弁の可変絞りを 介しタンクへと導かれる。 その際、 油圧シリ ンダの負荷が小さ く、 再生切換弁の油圧駆動部に導入された第 2 ライ ンの圧力による押 付力が設定ばねの押付力より も小さい間は、 可変絞りが閉位置ま たは絞り位置に保持されるため、 第 1 ライ ンには絞り量に応じた 圧力が発生し、 この圧力が第 2 ライ ンの圧力より も高く なつたと き、 方向切換弁から第 1 ライ ンに流出する戻り油の一部は第 3 ラ イ ン及びチェ ッ ク弁を介して第 2 ライ ンに流れて再生され、 油圧 ポンプからの圧油に合流し 方向切換弁に供給される。 これによ つて、 油圧シリ ンダのボトム側油室に供給される圧油の流量が第 1 ライ ンから流れ込んだ再生流量分だけ増加し、 その分油圧シリ ンダの移動速度が速く なる。
一方、 油圧シリ ンダの負荷が大き く なり、 ボトム側油室内の圧 力が高く なると、 油圧ポンプの吐出圧力も高く なり、 再生切換弁 の油圧駆動部に導入される第 2 ライ ンの圧力も高く なる。 このた め、 再生切換弁のスプールが開弁方向に操作され、 第 1 ライ ンの 圧力が低下し、 第 2 ライ ンの圧力は第 1 ライ ンの圧力より も高く なり、 チェ ッ ク弁は閉じたままとなり、 大きな負荷に対して油圧 シリ ンダの駆動力を確保するこ とができる。
このよ うに上記従来技術によれば、 油圧シ リ ンダの負荷が小さ いときは、 油圧シリ ンダからタ ンクへと戻される圧油の少なく と も一部を再生し、 油圧シリ ンダを駆動するために使用するため、 油圧シ リ ンダの移動速度を速めるこ とができ、 これによつて作業 効率を向上させることができる。 また、 油圧シリ ンダの負荷が大 き く なると、 油圧シリ ンダの駆動力も大き く なり、 負荷を確実に 駆動することができる。
また、 従来の油圧再生装置の他の例と して、 米国特許第 5, 1 6 8, 7 0 5号公報に記載のものがある。 この油圧再生装置では- 油圧ァクチユエ一夕の作動に関連する状態量と して方向切換弁の 操作量を用い、 再生切換弁の可変絞りの開口面積を方向切換弁の 操作量に連動して変化するようにしている。 具体的には、 再生切 換弁の可変絞りは方向切換弁のメ ータイ ン及びメ ータアウ トの可 変絞りが形成されるスプールと同じスプールに形成される。 これ により、 方向切換弁の微操作時には方向切換弁のメ 一タイ ン及び メ ータァゥ トの可変絞り と共に再生切換弁の可変絞りの開口面積 も小さ く なり、 第 1 ライ ンの圧力が高く なり、 キヤ ビテ一シ ヨ ン を起こすことなく圧油の一部を再生するこ とができる。 また、 方 向切換弁の操作量を大き く すると、 方向切換弁のメ ータイ ン及び メ ータァゥ トの可変絞り と共に再生切換弁の可変絞りの開口面積 も大き く なり、 第 1 ライ ンの圧力が低下し、 大きな負荷に対して 油圧シリ ンダの駆動力を確保することができる。 発明の開示
しかしながら、 上記従来技術では、 共に、 油圧ァクチユエ一夕 の作動に関連する状態量 (第 2ライ ンの圧力または方向切換弁の 操作量) を直接再生切換弁に作用させ、 再生切換弁の可変絞りを 制御しており、 これにより次のような問題を生じる。
まず、 特公平 4 一 5 7 8 8 1号公報に記載の油圧再生装置にあ つては、 一般に再生切換弁は小型のものが使用されるため、 再生 切換弁に設けられる設定ばねの長さを短く、 ばね径を細くせざる を得ず、 その結果、 ばね定数が小さ く なり、 油圧ポンプの吐出圧 力 (第 2 ライ ンの圧力) に対するスプールの変位特性が急峻にな る。 このため、 油圧ポンプの吐出圧力 (第 2 ライ ンの圧力) の変 動がわずかであっても、 可変絞りを流れる圧油の流量が急激に変 化する。
このため、
( 1 ) 油圧シリ ンダ伸長動作時における油圧ポンプの吐出圧力の わずかな変動でも、 第 1 ライ ンから第 2 ライ ンへの再生流 量が急激に変化し、 油圧シリ ンダの移動速度が急変する。 このため、 操作性が極めて悪いものとなる ;
( 2 ) 油圧ポンプの吐出圧力のわずかな変動でも、 再生切換弁の 可変絞りからの流出流量が急激に変化するため、 第 1 ライ ン及び第 2 ライ ンの圧力変動が大き く なり、 ハンチングを 招く恐れがある ;
等の問題が生じる。
また、 米国特許第 5 , 1 6 8 , 7 0 5号公報に記載の従来技術 にあっては、 再生切換弁の可変絞り は方向切換弁のメ ータイ ン及 びメ ータァゥ トの可変絞りが形成されるスプールと同じスプール に形成されるため、 方向切換弁の操作量に対する再生切換弁の可 変絞りの流量特性は急峻となり、 操作量のわずかな変化でも再生 流量が急激に変化する。 このため、 上記の従来技術の場合と同様 に、 油圧シリ ンダの移動速度が急変し操作性が悪化したり、 ハン チングを招く恐れがある等の問題が生じる。
なお、 再生切換弁の可変絞りの油圧ポンプの吐出圧力または方 向切換弁の操作量に対する可変絞りの流量特性を緩やかなものと するためには、 可変絞りを郭定するスプールラ ン ドを極めて高精 度に加工する等の技術が必要となり、 別の技術課題が生じる。
本発明の目的は、 可変抵抗手段の特性を任意に設定できるよう にし、 再生流量の急激な変化を回避できる油圧再生装置を提供す な し とにある。
本発明によれば、 上記目的を達成するために、 可変容量型の油 圧ポンプから供給される圧油によって作動する複数のァクチユエ 一夕と、 前記油圧ボンプと前記複数のァクチユエ一夕 との間にそ れぞれ設けられ対応するァクチユエ一夕に供給される圧油の流れ を制御する複数の方向切換弁とを備えた油圧駆動装置に設けられ、 前記複数の方向切換弁のうちの少なく とも 1つの方向切換弁の夕 ンクポー ト とタ ンク とを連絡する第 1 ライ ンに設けられ、 制御信 号に応じてタ ンクポー トからタ ンクに流れる流量を制御する可変 抵抗手段と、 前記第 1 ライ ンの可変抵抗手段より上流側の部分と 前記方向切換弁のポンプポー トに接続された第 2 ライ ンとを連絡 する第 3 ライ ンと、 前記第 3 ライ ンに設けられ第 1 ライ ンから第 2 ライ ンへ向かう圧油の流れのみを許すチェ ッ ク弁とを備えた油 圧再生装置において、 ( a ) 前記ァクチユエ一夕の作動に関連す る状態量を検出する検出手段と ; ( b ) 前記検出手段からの信号 を入力し、 予め記憶した関係に基づき前記状態量に応じた駆動信 号を生成する制御手段と ; ( c ) 前記駆動信号を入力し、 その駆 動信号に応じて前記制御信号を生成する制御信号発生手段と ; を 備えることを特徴とする油圧再生装置が提供される。
上記油圧再生装置において、 前記状態量は前記方向切換弁に対 応するァクチユエ一夕の作動によって変化する圧力であってもよ い。 この場合、 前記予め記憶した関係は、 前記状態量と しての圧 力の単位量変化に対する前記可変抵抗手段からの流出流量の変化 が前記圧力で前記可変抵抗手段を直接駆動したときより も小さ く なるように、 前記圧力と前記駆動信号との関係が設定されている。 また、 前記状態量と しての圧力は前記油圧ポンプの吐出圧力であ つてもよいし、 前記方向切換弁に対応するァクチユエ一夕の負荷 圧力であってもよい。
また、 上記油圧再生装置において、 前記状態量は前記方向切換 弁に付与され対応するァクチユエ一夕の作動を指令する操作信号 であってもよい。 この場合、 前記予め記憶した関係は、 前記状態 量と しての操作信号の単位量変化に対する前記可変抵抗手段によ り第 2ライ ンに生じる圧力変化が前記操作信号で前記可変抵抗手 段を直接駆動したときより も小さ く なるように、 前記操作信号と 前記駆動信号との関係が設定されている。 また、 前記方向切換弁 がパイ口 ッ ト操作式の弁であるときは、 前記状態量と しての操作 信号は前記方向切換弁に付与されるパイ ロ ッ ト圧力であってもよ い o
更に、 上記油圧再生装置において、 前記状態量は、 前記方向切 換弁に対応するァクチユエ一夕の作動によって変化する圧力と、 前記方向切換弁に付与され対応するァクチユエ一夕の作動を指令 する操作信号とであってもよ く、 この場合、 前記制御手段は前記 圧力と操作信号とを組み合わせて前記駆動信号を生成する手段を 有する。
また、 前記状態量は、 前記方向切換弁に付与され対応するァク チユエ一夕の作動を指令する操作信号と、 他の方向切換弁に付与 され対応するァクチユエ一夕の作動を指令する操作信号とであつ てもよく、 この場合、 前記制御手段は前記 2つの操作信号を組み 合わせて前記駆動信号を生成する手段を有する。
また、 前記状態量は、 前記方向切換弁に対応するァクチユエ一 夕の作動によって変化する圧力と、 前記方向切換弁に付与され対 応するァクチユエ一夕の作動を指令する操作信号と、 他の方向切 換弁に付与され対応するァクチユエ一夕の作動を指令する操作信 号とであってもよく、 この場合、 前記制御手段は前記圧力と前記 2つの操作信号を組み合わせて前記駆動信号を生成する手段を有 する。
更に、 上記油圧再生装置は、 好ま しく は、 前記制御手段にモー ド信号を出力するモー ドスィ ッチ手段を更に備え、 前記制御手段 は、 前記予め記憶した関係と して前記状態量と前記駆動信号との 複数の関係を記憶した記憶手段と、 前記モー ド信号に応じて前記 複数の関係の 1つに基づいて前記駆動信号を生成する選択手段と を有する。 ,
また、 上記油圧再生装置は、 好ま しく は、 前記制御手段に選択 信号を出力する再生選択スィ ッチ手段を更に備え、 前記制御手段 は、 前記選択信号に応じて煎記駆動信号の出力を切換える切換え 手段を有する。
また、 上記油圧再生装置において、 好ま しく は前記可変抵抗手 段は可変絞りを有する弁手段である。 前記可変抵抗手段が可変リ リーフ弁であってもよい。
また、 前記制御信号発生手段は、 好ま し く はパイ ロ ッ ト圧力を 発生する電磁比例弁である。
更に、 上記油圧再生装置は、 好ま しく は、 前記検出手段と前記 制御手段との間に配置され、 前記検出手段からの信号の低周波数 成分を除去するローパスフ ィ ルタを更に備える。 次に、 以上のように構成した本発明の作用を説明する。
本発明が係わる油圧駆動装置において、 方向切換弁を操作する と、 方向切換弁に対応するァクチユエ一夕に圧油が供給される。 また、 ァクチユエ一夕から排出される圧油は、 方向切換弁のタ ン クポー ト及び第 1 ライ ンを介し、 可変抵抗手段に導かれる。 この 可変抵抗手段に導かれる流量が増加するにつれて第 1 ライ ンの圧 力が高く なり、 それが第 1 ライ ンの圧力より も高く なるとチエ ツ ク弁を押し開き、 第 1 ライ ンから第 3 ライ ンを通って第 2 ライ ン へと圧油が再生流量と して流入し、 ァクチユエ一夕の移動速度が が速く なる。
—方、 このとき、 ァクチユエ一夕の作動に関連する状態量が変 化する。 この状態量の変化は検出手段によって検出され、 制御手 段に入力される。 制御手段では予め記憶した関係に基づきその状 態量に応じた駆動信号が生成され、 制御信号発生手段に出力され る。 制御信号発生手段は、 その駆動信号に応じて制御信号を生成 し、 この制御信号が可変抵抗手段に出力される。 可変抵抗手段は、 この制御信号に応じて第 1 ライ ンを介してタ ンクに流れる流量を 制御する。
ところで、 制御手段に予め記憶した関係は任意に設定可能であ り、 したがって可変抵抗手段の特性は任意に設定可能である。 こ のため、 例えば状態量と して方向切換弁に対応するァクチユエ一 夕の作動によって変化する圧力、 例えば油圧ポンプの吐出圧力を 用いるとき、 予め記憶した関係は、 状態量と しての圧力の単位量 変化に対する可変抵抗手段からの流出流量の変化が前記圧力で可 変抵抗手段を直接駆動したときより も小さ く なるように、 前記圧 力と駆動信号との関係を設定するこ とができ、 これにより再生流 量の変化も小さ く なる。 また、 状態量と して方向切換弁に付与され対応するァクチユエ —夕の作動を指令する操作信号を用いるときは、 予め記憶した関 係は、 状態量と しての操作信号の単位量変化に対する可変抵抗手 段により第 2 ラ イ ンに生じる圧力変化が前記操作信号で可変抵抗 手段を直接駆動したときより も小さ く なるように、 前記操作信号 と駆動信号との関係を設定するこ とができ、 これにより再生流量 の変化が緩やかとなる。
以上のようにして本発明では、 可変抵抗手段の特性を任意に設 定でき、 再生流量の急激な変化を回避することができる。 図面の簡単な説明
図 1 は本発明の第 1 の実施例による油圧再生装置を備えた油圧 駆動装置の全体構成を示す概略図である。
図 2は第 1の実施例における制御装置の構成を示す図である 図 3は第 1の実施例における制御装置の記憶装置に記憶されて いる油圧ポンプの吐出圧力と駆動信号との関係を示す図である。 図 4は第 1の実施例における電磁比例弁の駆動信号とパイ 口 ッ ト圧力の関係を示す図である。
図 5は第 1の実施例にぉける油圧ポンプの吐出圧カと電磁比例 弁が発生するパイ ロ ッ ト圧力との関係を示す図である。
図 6は第 1の実施例におけるパイ ロ ッ ト圧力と再生切換弁のス プール変位量の関係を示す図である。
図 7 は第 1 の実施例における再生切換弁のスプール変位量と可 変絞りの開口面積との関係を示す図である。
図 8は第 1の実施例における再生切換弁の可変絞りの開口面積 と流出流量と前後差圧との関係を示す図である。
図 9は第 1 の実施例におけるポンプ吐出圧力と再生切換弁の流 出流量との関係を示す図である。
図 1 0は第 1の実施例におけるポンプ吐出圧力と再生切換弁に よる再生流量との関係を示す図である。
図 1 1 は比較例と しての油圧再生装置を備えた油圧駆動装置の 全体構成を示す概略図である。
図 1 2 は比較例における第 2 ラ イ ン圧力と再生切換弁のスプ一 ル変位量との関係を示す図である。
図 1 3は比較例における再生切換弁のスプール変位量と可変絞 りの開口面積との関係を示す図である。
図 1 4は比較例における第 2 ラィ ン圧力と再生切換弁の流出流 量との関係を示す図である。 '
図 1 5は比較例における第 2 ラ イ ン圧力と再生流量との関係を 示す図である。
図 1 6は本発明の第 2の実施例による油圧再生装置を備えた油 圧駆動装置の全体構成を示す概略図である。
図 1 7 は本発明の第 3の実施例による油圧再生装置を備えた油 圧駆動装置の全体構成を示す概略図である。
図 1 8は第 3の実施例における制御装置の記憶装置に記憶され ているパイ ロ ッ ト圧力と駆動信号との関係を示す図である。
図 1 9は本発明の第 4の実施例による油圧再生装置を備えた油 圧駆動装置の全体構成を示す概略図である。
図 2 0は第 4の実施例における制御装置の記憶装置に記憶され ているパイ ロ ッ ト圧力と駆動信号の関係及びポンプ吐出圧力と補 正係数との関係と共に、 制御装置の演算機能を示す図である。
図 2 1 は本発明の第 5の実施例による油圧再生装置を備えた油 圧駆動装置の全体構成を示す概略図である。
図 2 2 は第 5の実施例における制御装置の記憶装置に記憶され ているパイ ロ ッ ト圧力と駆動信号との関係を示す図である。
図 2 3 は本発明の第 6の実施例による油圧再生装置を備えた油 圧駆動装置の全体構成を示す概略図である。
図 2 4は第 6の実施例における制御装置の記憶装置に記憶され ているパイ 口 ッ ト圧力と駆動信号の関係及びポンプ吐出圧力と補 正係数との関係と共に、 制御装置の演算機能を示す図である。
図 2 5は本発明の第 7の実施例による油圧再生装置を備えた油 圧駆動装置の全体構成を示す概略図である。
図 2 6 は第 7の実施例における制御装置の記憶装置に記憶され ているパイ ロ ッ ト圧力と駆動信号の関係及びポンプ吐出圧力と捕 正係数との関係と共に、 制御装置の演算機能を示す図である。
図 2 7 は本発明の第 8の実施例における制御装置の記憶装置に 記憶されているパイ ロ ッ ト圧力と駆動信号の関係及びポンプ吐出 圧力と補正係数との関係と共に、 制御装置の演算機能を示す図で ある。
図 2 8 は本発明の第 9の実施例による油圧再生装置を備えた油 圧駆動装置の全体構成を示す概略図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 図を用い本発明の実施例を説明する。 なお、 これらの実 施例は、 図示しない油圧シ ョベルの油圧回路に適用したものであ
^ o
第 1の実施例
本発明の第 1の実施例を図 1〜図 1 5により説明する。
図 1 において、 レギユ レ一タ 1 Aによって押しのけ容積が制御 される可変容量型の油圧ポンプ 1 と、 油圧ポンプ 1から吐出され る圧油によって作動する複数のァクチユエ一夕 4, 5 と、 油圧ポ ンプ 1 と複数のァクチユエ一夕 4 , 5 との間にそれぞれ設けられ 対応するァクチユエ一夕に供給される圧油の流れを制御する複数 の方向切換弁 3, 4とで油圧シ ョベルの油圧駆動装置が構成され ている。
ァクチユエ一夕 4は例えば油圧シ ョベルの図示しないアームを 駆動する油圧シ リ ンダであり、 ァクチユエ一夕 5は例えば油圧シ ョベルの図示しない旋回体を駆動する油圧モー夕である。
方向切換弁 3, 4は油圧ポンプ 1 とタ ンク 9とを連絡するセン ターバイパスライ ン 1 Bが貫通するセ ンターバイパスタイプの弁 であり、 これら方向切換弁 3 , 4は油圧ポンプ 1の吐出管路 1 0 A及びポンプライ ン 1 0 Bを介して互いにパラ レルに接続されて いる。 また、 方向切換弁 2 , 3は、 操作レバー装置 2 A, 3 Bに よって生成されるパイ ロ ッ ト圧力 P i a l , P i a 2及び P i b 1, P i b 2によって動作し、 スプールの移動量に応じて絞り量 が設定されるメ ータイ ン可変絞り 2 5とメ ータァゥ ト可変絞り 2 6とを有している。
方向切換弁 2のタ ンクポー ト 2 3は排出ライ ンである第 1 ライ ン 1 2を介してタ ンク 9に接続され、 ポンプポー ト 2 4はフィ ー ダライ ンである第 2ライ ン 1 0 Cを介してポンプライ ン 1 0 Bに 接続され、 第 2ライ ン 1 0 Cにはポンプポー ト 2 4からポンプラ イ ン 1 0 Bへの圧油の逆流を防止するためのチヱ ッ ク弁 8が設置 されている。 方向切換弁 3の側の該当する部分も同様に構成され ている。
以上のよ う に構成された油圧駆動装置に本実施例の油圧再生装 置が設けられている。 この油圧再生装置は、 第 1ライ ン 1 2に設 置された圧力発生手段と しての再生切換弁 6と、 第 1ライ ン 1 2 の再生切換弁 6よ り上流側の部分と第 2ライ ン 1 0 Cとを連絡す る再生用の第 3 ライ ン 1 4 と、 この第 3 ライ ン 1 4 に設けられ第 1 ライ ン 1 2から第 2 ライ ン 1 0 Cへ向かう圧油の流れのみを許 すチェ ッ ク弁 7 とを備えている。
再生切換弁 6は、 可変絞り 6 aを形成したスプール 6 b と、 パ ィ ロ ッ ト圧力 P xが導入され、 スプール 6 bを閉弁方向に駆動す る油圧駆動部 6 c と、 スプール 6 bを開弁方向に付勢する設定ば ね 6 d とを有し、 油圧駆動部 6 c に導入されるパイ ロ ッ ト圧力と 設定ばね 6 dの付勢力とが釣り合う位置で可変絞り 6 aの開口面 積 (絞り量) が設定される。
また、 本実施例の油圧再生装置は、 油圧シリ ンダ 4の作動に関 連する状態量である油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P dを検出する検出 手段、 例えば圧力検出器 1 0 1 と、 このポンプ 1 の吐出圧力 P d の起動時や停止時の圧力脈動を除去するローパスフ ィ ルタ 1 2 0 と、 再生切換弁 6の油圧駆動部 6 c に導入されスプール 6 bを駆 動するパイ 口 ッ ト圧力 P Xを生成する圧力指示手段、 例えば油圧 源 1 0 5 Aのパイ ロ ッ ト一次圧力に基づき駆動信号 i に応じた二 次圧力をパイ ロ ッ ト圧力 P x と して生成する電磁比例弁 1 0 5 と, フィ ルタ 1 2 0を介して圧力検出器 1 0 1 の検出値である油圧ポ ンプ 1の吐出圧力 P dを入力し、 この圧力に応じた駆動信号 i を 生成し電磁比例弁 1 0 5 に出力する制御装置 1 0 0 とを備えてい る o
制御装置 1 0 0 は、 図 2 に示すよ うに、 油圧ポンプ 1 の吐出圧 力 P dを A Z D変換し入力する入力部 1 1 2 と、 予め設定された 油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P d と電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i と の関係を記憶した記憶装置 1 1 0 と、 この記憶装置 1 1 0から油 圧ポンプ 1 の吐出圧力 P dに対応する駆動信号 i を読み出し出力 する演算装置 1 1 1 と、 この演算装置 1 1 1から出力された信号 を電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i と して電流信号に変換し出力す る出力部 1 1 3 とを備えている。
上記記憶装置 1 1 0 に記憶される油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P d と駆動信号 i との関係は、 図 3に示すように、 油圧ポンプ 1 の吐 出圧力 P dが增加するにしたがつて駆動信号 i が減少するように 設定されている。 電磁比例弁 1 0 5の出力特性は、 図 4に示すよ うに、 駆動信号 i が増加するにしたがつてパイ 口 ッ ト圧力 P Xが 増加するように設定されている。 したがって、 油圧ポンプ 1 の吐 出圧力 P dとパイ ロ ッ ト圧力 P x との関係は、 図 5 に示すよ う に- ポンプ吐出圧力 P dが増加するにしたがってパイ ロ ッ ト圧力 P X が低下する関係となる。
一方、 再生切換弁 6においては、 スプール 6 bの変位量 Xは、 図 6に示すように油圧駆動部 6 cに導入されるパイ ロ ッ ト圧力 P X とほぼ比例関係にあり、 可変絞り 6 aの開口面積 Aは、 図 7 に 示すよ うにスプール 6 bの変位量 Xが増加するに したがつて減少 するように設定されている。 また、 可変絞り 6 aの前後差圧 Δ Ρ が Δ Ρ οで一定であれば、 図 8に示すように、 可変絞り 6 aを流 れる圧油の流量 (流出流量) Q 0は可変絞り 6 aの開口面積 Aに ほぼ比例する。 このため、 油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P d と可変絞 り 6 aを流れる圧油の流量 (流出流量) Q o とは、 図 9に示すよ うに、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dが増加するにしたがって流出 流量 Q 0が増加する関係となる。 このとき、 第 3 ライ ン 1 4及び チヱ ッ ク弁 7を介して第 1 ライ ン 1 2から第 2 ライ ン 1 0 Cに流 れる再生流量 Q r は、 図 1 0に示すように、 油圧ポンプ 1の吐出 圧力 P dが増加するにしたがって再生流量 Q rが減少する関係と なる。
記憶装置 1 1 0に記憶される上記の吐出圧力 P d と駆動信号 i との関係は、 例えばキーボ一 ド 1 0 0 a等の入力手段によって任 意に書き換える こ とができる。
この第 1 の実施例は以上のように構成されており、 例えば操作 レバー装置 2 Aを操作してパイ ロ ッ ト圧力 P i a 1を発生させ、 方向切換弁 2が 2 aの位置に切換えられたとき、 油圧ポンプ 1か らの圧油は吐出管路 1 O A、 ポンプライ ン 1 O B、 第 2ライ ン 1 0 C及びチェ ッ ク弁 8を介しポンプポー ト 2 4を経て方向切換弁 2に流入し、 ァクチユエ一夕ポー ト 2 2を通り、 油圧シ リ ンダ 4 のボ トム側油室 4 aに供給される。 これにより油圧シリ ンダ 4は ロ ッ ドの伸長方向に駆動される。 一方、 油圧シリ ンダ 4の動作に 伴いロ ッ ド側油室 4 bから吐出される圧油は、 方向切換弁 2のァ クチユエ一タポー ト 2 1から方向切換弁 2に流入し、 タ ンクポー ト 2 3を通り、 再生切換弁 6の可変絞り 6 aを介してタ ンク 9へ と排出される。
以上のようにな油圧シリ ンダ 4の駆動に際して、 例えばアーム が鉛直下向きの姿勢に向けて回動させる水平引き作業時のように 油圧シリ ンダ 4 に加わる負荷が小さい時は、 油圧シ リ ンダ 4のボ トム側油室 4 a の圧力が低く、 圧力検出器 1 0 1 によ り検出され る油圧ポンプ 1の吐出圧力 P d も低く 、 制御装置 1 0 0から値の 大きな駆動信号 i が演算され (図 3参照) 、 この駆動信号 i は出 力部 1 1 3 によ り電流信号に変換され、 電磁比例弁 1 0 5に出力 される。 このため、 パイ ロ ッ ト圧力 P Xが高く なり (図 5参照) 再生切換弁 6のスプール 6 bが可変絞り 6 a の開口面積 Aを小さ く する側に保持され (図 6及び図 7参照) 、 第 1 ライ ン 1 2内に は可変絞り 6 aの絞り量に応じた圧力が発生する。 そ して、 この 圧力が第 2 ライ ン 1 0 Cの圧力以上になったとき、 タ ンクポー ト 2 3から第 1 ライ ン 1 2 に流出する戻り油の一部は第 3ライ ン 1 4及びチヱ ッ ク弁 7を介して第 2 ライ ン I O C側に流れ、 油圧ポ ンプ 1からの圧油に合流してポンプポー ト 2 4に供給される。 こ れによって、 油圧シリ ンダ 4に供給される圧油の流量が第 1 ライ ン 1 2から流れ込んだ再生流量分だけ増加し、 その分油圧シ リ ン ダ 4の移動速度が速く なる。
これに対し、 例えば掘削作業時のように油圧シリ ンダ 4に加わ る負荷が大きい時は、 ボ トム側油室 4 aの圧力が高く なり、 圧力 検出器 1 0 1 によって検出される油圧ポンプ 1 の吐出圧力も高く なり、 制御装置 1 0 0で値の小さな駆動信号 i が演算され電磁比 例弁 1 0 5 に出力される (図 3参照) 。 このため、 パイ ロ ッ ト圧 力 P Xが低く なり (図 5参照) 、 再生切換弁 6のスプール 6 bが 可変絞り 6 a の開口面積 Aを大き く する側に移動し (図 6及び図 7参照) 、 可変絞り 6 aにより第 1 ライ ン 1 2内に発生する圧力 は低く なる。 この結果、 第 1 ライ ン 1 2の圧力は第 2 ライ ン 1 0 Cの圧力より も低く なり、 チユ ッ ク弁 7 は閉じられ、 タ ンクポ一 ト 2 3から第 1 ライ ン 1 2に流出する戻り油は第 2 ライ ン 1 0 C 側に流れず (図 1 0参照) 、 その全量が再生切換弁 6の可変絞り 6 aを介してタ ンク 9 に排出される (図 9参照) 。 このとき、 可 変絞り 6 aの開口面積は大きいので、 絞り作用による圧力損失は ほとんど生じない。
このよ う に本実施例では、 油圧シ リ ンダ 4の負荷が小さいと き は、 油圧シリ ンダ 4からタ ンク 9へと戻される圧油の少なく と も 一部を再生し油圧シリ ンダ 4を駆動するために使用するため、 油 圧シリ ンダ 4の移動速度を速めるこ とができ、 これによつて作業 効率を向上させることができる。 また、 油圧シリ ンダ 4の負荷が 大き く なると、 油圧シリ ンダ 4の駆動力も大き く なり、 負荷を確 実に駆動するこ とができる。 また、 本実施例では、 前述したよ う に制御装置 1 0 0の記憶装 置 1 1 0に設定される油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P d と電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i との関係は、 キ一ボ一 ド 1 0 0 a等の入力手 段によって任意に設定するこ とができ、 これにより油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P dの変化に対し再生切換弁 6の可変絞り 6 aを流れ る流量の変化を緩やかなものにするこ とができる。 以下、 このこ とを従来技術と比較しながら説明する。
図 1 1 は特公平 4 一 5 7 8 8 1号公報に記載の従来の油圧再生 装置を比較例と して示すもので、 図中、 図 1 に示す部材と同等の 部材には同じ符号を付している。 従来の油圧再生装置は、 第 1 ラ イ ン 1 2 に設けられた再生切換弁 6 0 と、 第 1 ライ ン 1 2の再生 切換弁 6 0より上流側の部分と第 2 ライ ン 1 0 Cとを連絡する第 3 ライ ン 1 4 と、 この第 3 ライ ン 1 4 に設けられ第 1 ライ ン 1 2 から第 2 ライ ン 1 0 Cへ向かう圧油の流れのみを許すチヱ ッ ク弁 7 とを備えている。
再生切換弁 6 0 は、 可変絞り 6 0 aを形成したスプール 6 0 b と、 第 2 ライ ン 1 0 Cの圧力がパイ ロ ッ ト ライ ン 1 3を介して導 入され、 スプール 6 0 Bを開弁方向に駆動する油圧駆動部 6 0 c と、 スプール 6 O bを閉弁方向に付勢する設定ばね 6 0 d とを有 し、 油圧駆動部 6 0 c に導入される圧力と設定ばね 6 0 dの付勢 力とが釣り合う位置で可変絞り 6 0 aの開口面積 (絞り量) が設 疋 れる o
方向切換弁を 2 aの位置に操作し、 油圧シ リ ンダ 4をロ ッ ドの 伸長方向に駆動する際、 油圧シリ ンダ 4の負荷が小さ く 、 再生切 換弁 6 0の油圧駆動部 6 0 c に導入された第 2 ライ ン 1 0 Cの圧 力による押付力が設定ばね 6 0 dの押付力より も小さい間は、 可 変絞り 6 0 aが閉位置または絞り位置に保持されるため、 第 1 ラ イ ン 1 2には絞り量に応じた圧力が発生し、 この圧力が第 2 ライ ン 1 0 Cの圧力より も高い圧力となったとき、 方向切換弁 2の夕 ンクポー ト 2 3から第 1 ライ ン 1 2に流出する戻り油の一部は第 3 ライ ン 1 4及びチェ ッ ク弁 7を介して第 2 ライ ン 1 0 Cに流れ て再生され、 油圧ポンプ 1からの圧油に合流して方向切換弁 2の ポンプポー ト 2 4に供給される。 これによつて、 油圧シリ ンダ 4 のボ トム側油室 4 a に供給される圧油の流量が第 1 ライ ン 1 2か ら流れ込んだ再生流量分だけ増加し、 その分油圧シ リ ンダ 4の移 動速度が速く なる。
一方、 油圧シリ ンダ 4の負荷が大き く なり、 ボ トム側油室 4 a 内の圧力が高く なると、 油圧ポンプ 1の吐出圧力も高く なり、 再 生切換弁 6 0の油圧駆動部 6 0 dに導入される第 2 ライ ン 1 0 C の圧力も高く なる。 このため、 再生切換弁 6 0のスプール 6 0 b が開弁方向に操作され、 第 1 ライ ン 1 2の圧力が低下し、 第 2 ラ イ ン 1 0 Cの圧力は第 1 ライ ン 1 2の圧力より も高圧となり、 チ エ ッ ク弁 7 は閉じたまま となり、 大きな負荷に対して油圧シリ ン ダの駆動力を確保することができる。
ところで、 このような油圧再生装置にあっては、 一般に再生切 換弁 6 0は小型のものが使用されるため、 再生切換弁 6 0に設け られる設定ばね 6 0 dの長さを短く、 ばね径を細く せざるを得ず その結果、 ばね定数が小さ く なり、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 (第 2 ライ ン 1 0 Cの圧力) に対するスプール 6 0 bの変位特性が急 峻になる。 このため、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 (第 2 ライ ン 1 0 Cの圧力) の変動がわずかであっても、 可変絞り 1 0 aを流れる 圧油の流量が急激に変化する。
この様子を図 1 2〜図 1 5を用い説明する。 なお、 以下の説明 では、 第 2 ライ ン 1 0 Cの圧力は油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P dに 等しいと仮定する。
再生切換弁 6 0において、 第 2ライ ン 1 0 Cの圧力 P dと再生 切換弁 6 0のスプール 6 O bの変位量 X は、 図 1 2に示すよ うに、 圧力 P dが P d lのときスプール変位量 Xが最大 X m a X となり、 P d 1以下では圧力 P dが増加するにしたがってスプール変位量 Xは増加する管径となっている。 圧力 P d 1 は設定ばね 6 0 の ばね定数により決まる値である。 スプール変位量 X と可変絞り 6 0 aの開口面積 Aとの関係は図 1 3に示すようにほぼ比例関係に ある。 また、 可変絞り 6 0 aの前後差圧 Δ Ρが Δ Ρ οで一定であ れば、 前述の図 8に示すように、 可変絞り 6 0 aを流れる圧油の 流量 (流出流量) Q 0 は可変絞り 6 0 aの開口面積 Aにほぼ比例 する。 このため、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dと可変絞り 6 0 a を流れる圧油の流量 (流出流量) Q 0 とは、 図 1 4に示すように, 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dが増加するにしたがって流出流量 Q 0が増加する関係となり、 第 2ライ ン 1 0 Cの圧力が P d 1 とな つたときに可変絞り 6 0 aを流れる流量 Q 0 は最大流量 Q 0 m a xとなる。 このとき、 第 3ライ ン 1 4及びチヱ ッ ク弁 7を介して 第 1ライ ン 1 2から第 2ライ ン 1 0 Cに流れる再生流量 Q rは、 図 1 5に示すように、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dが増加するに したがって再生流量 Q rが減少する関係となり、 第 2ライ ン 1 0 Cの圧力が P d 1 となったときに再生流量 Q rは 0となる。
したがって、 可変絞り 6 0 aの前後差圧が ΔΡ oの場合、 単位 圧力変動に対する流出流量 Q 0の変化 AQは、
AQ = Q o m a x/P d l - ( 1 ) となる。 ここで、 上述したように設定ばね 6 0 dはスペース上の 問題からばね定数を大き く できないため、 P d 1をあま り大き く 設定できない。 このため、 設定ばね 6 0 dの最大変位に相当する 圧力 P d lは低めに設定せざるを得ず、 単位圧力変化に対する可 変絞り 6 0 aからの流出流量の変化 A Qが大き く なってしま う。 すなわち、 第 2ライ ン 1 0 C内のわずかな圧力変動に対しスプ一 ル 6 0 bが大き く変位し、 可変絞り 60 aから流出する流量も大 き く変化する。
このため、 ( 1 ) 油圧シ リ ンダ伸長動作時における油圧ポンプ 1の吐出圧力のわずかな変動でも、 第 1 ラ イ ン 1 2から第 2ライ ン 1 0 Cへの再生流量が急激に変化し、 油圧シリ ンダ 4の移動速 度が急変する。 このため、 操作性が極めて悪いものとなる ; ( 2) 油圧ポンプ 1の吐出圧力のわずかな変動でも、 再生切換弁 6 0の 可変絞り 6 0 aからの流出流量が急激に変化するため、 第 1 ライ ン 1 2及び第 2ラ イ ン 1 0 Cの圧力変動が大き く なり、 ハ ンチ ン グを招く恐れがある ; 等の問題が生じる。
これに対し、 本実施例ではこのような問題は生じないか、 その ような問題を最小にすることができる。 なお、 以下の説明では、 理解を容易にするため、 再生切換弁 6の設定ばね 6 dは従来装置 の再生切換弁 6 0の設定ばね 6 0 dと同じばね定数を持つものと して説明する。
制御装置 1 0 0の記憶装置 1 1 0には、 図 3で先に説明したよ うに、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dが増加するにしたがって駆動 信号 iが減少するように設定された吐出圧力 P dと駆動信号 i と の関係が記憶されている。 このような関係の設定に際し、 本実施 例では、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dが 0の時に駆動信号 i が最 大値 i m a xとなり、 吐出圧力 P d力 2 P d lのとき駆動信号 i が 0になるように設定する。 このとき、 吐出圧力が P d 1の時は 駆動信号は最大値 i m a xの 1 Z2に近い i aとなる。 このよ う な関係の設定は、 キーボー ド 1 0 0 a等の入力手段を操作するこ とにより 自在に行う こ とができる。
また、 電磁比例弁 1 0 5においては、 図 4に示すように、 駆動 信号 iが最大値 i m a Xのときにパイ ロ ッ ト圧力 P xが P d 1に なるように出力特性を設定する。 このとき、 駆動信号が i aのと きパイ ロ ッ ト圧力 P xは P d lの 1 / 2に近い P d 1 a となる。 このよ うに電磁比例弁 1 0 5の出力特性を設定するとき、 図 5に 示すポンプ吐出圧力 P dとパイ ロ ッ ト圧力 P xとの関係は、 吐出 圧力が 0のときパイ ロ ッ ト圧力 P xは最大値 P d l となり、 吐出 圧力が 2 P d lのときパイ ロ ッ ト圧力 P xは 0となり、 吐出圧力 が P d lのとき P d lの 1 Z2に近い上記の P d 1 a となる。
一方、 上記のように再生切換弁 6の設定ばね 6 dは従来装置の 再生切換弁 6 0の設定ばね 6 0 dと同じばね定数を持つのである から、 スプール変位量 Xは、 図 6に示すよ う にパイ ロ ッ ト圧力 P Xが最大値 P d 1のとき最大変位 X m a X となり、 可変絞り 6 a の開口面積も、 図 7に示すよ うにパイ ロ ッ ト圧力 P Xが最大値 P d 1のとき最大値 A m a xとなる。
以上のことから、 可変絞り 6 aの前後差圧が ΔΡ oで一定であ るとすると、 可変絞り 6 aを流れる流出流量 Q oは、 図 9に示す ように油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dが 0または低いときに 0とな り、 ポンプ吐出圧力が 2 P d lのとき最大流量 Q o m a xとなる, また、 再生流量 Q rは、 図 1 0に示すようにポンプ吐出圧力が 0 または低いときに最大流量 Q r m a X となり、 ポンプ吐出流量が 2 P d 1 のときに 0となる。 したがって、 油圧ポンプ 1の吐出圧 力 P dの単位圧力変動に対する可変絞り 6 aからの流出流量の変 化 は、
AQ = Q o m a xZ (2 x P d l ) - ( 2 ) となり、 上述した ( 1 ) 式に比べ流出流量の変化が半分になるこ とが分かる。
また、 流出流量の変化が少なく なるこ とに伴い、 第 1 ラ イ ン 1 2から第 2 ラ イ ン 1 0 Cへの再生流量の変化も緩やかとなり、 シ リ ンダ 4の移動速度も急激に変化するこ とがなく なる。
この第 1の実施例によれば、 次の効果が得られる。
( a ) 油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P d と比例電磁弁 1 0 5に出力 する駆動信号 i との関係を任意に設定するこ とができるため、 油 圧ポンプ 1の吐出圧力 P dの変化による再生流量の急激な変化を 回避でき、 これに伴いシリ ンダの速度も急激に変化することがな く なるため、 従来技術に比べ操作性を向上させるこ とができる。
( b ) また、 第 1 ラ イ ン 1 2及び第 2 ラ イ ン 1 0 Cの圧力変動 が小さ く なるこ とに加え、 ロ ーパスフィ ルタ 1 2 0により特に油 圧シリ ンダ 4の起動、 停止時に生じる圧力脈動分を除去できるた め、 ハンチングを効果的に防止し、 安全性を確保することができ
( c ) また、 記憶装置 1 1 1 に記憶される油圧ポンプ 1の吐出 圧力 P d と駆動信号 i の関係は任意に設定できるため、 作業内容 に応じて再生流量を減ら し、 油圧シリ ンダ 4の速度を遅くするこ とができる。
( d ) 更に、 本実施例では、 第 2 ラ イ ン 1 0 Cの圧力でなく油 圧ポンプ 1の吐出圧力を直接検出し、 その値に基づいて再生流量 を制御しているので、 油圧シリ ンダ 4にかかる負荷が急激に増大 しチェ ッ ク弁 8が閉じるような負荷圧力の変動があつても、 油圧 ポンプ 1の吐出圧力は大き く変化しないので、 再生流量が急激に 変化することがなく、 安定した再生流量の制御が可能である。
なお、 第 1の実施例では、 説明を容易にするために再生切換弁 6の設定ばね 6 dを従来の技術と同等のばね定数を持つものと し たが、 ばね定数の小さなばねを有する再生切換弁を設置し、 この ばね力に応じて電磁比例弁 1 0 5によって供給されるパイ ロ ッ ト 圧力 P xを低く設定するようにしてもよい。
第 2の実施例
本発明の第 2の実施例を図 1 6により説明する。 図中、 図 1 に 示す部材と同等の部材には同じ符号を付している。
この第 2の実施例は、 油圧シリ ンダ 4の作動に関連する状態量 と して油圧シリ ンダ 4のボ トム側の油室 4 a内の圧力、 すなわち 負荷圧力 P hを検出する圧力検出器 1 0 6を備えている。 また、 制御装置 1 0 0 Aの記憶装置 1 1 0には、 油圧シリ ンダ 4の油室 4 a内の圧力 P h と電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i との関係が記 憶されている。 この負荷圧力 h と駆動信号 i との関係は、 第 1の 実施例のポンプ吐出圧力 P d と駆動信号 i との関係とほぼ同様に 設定されている。 その他は、 上述した第 1 の実施例と同様の構成 となっている。
油圧ポンプ 1から吐出された圧油により油圧シリ ンダ 4が駆動 されるとき、 油圧シリ ンダ 4の負荷圧力が高く なると油圧ポンプ 1 の吐出圧力が高く なり、 油圧シ リ ンダ 4の負荷圧力が低く なる と油圧ポンプ 1 の吐出圧力が低く なるというように、 油圧ポンプ 1の吐出圧力と油圧シリ ンダ 4の負荷圧力とは一定の関係をもつ て変化する。 このため、 油圧ポンプ 1の吐出圧力に変え油圧シリ ンダ 4の負荷圧力を検出するこ とによつても、 上述した第 1の実 施例と同様に再生流量を制御するこ とができる。
また、 本実施例では、 方向切換弁 2が 2 c の中立状態にあって も、 図示しない油圧シ ョベルのアームを含むフロ ン ト姿勢に応じ た油圧シリ ンダ 4のボ トム側油室 4 aの圧力 P hが検出され、 こ れに応じて再生切換弁 6のスプール 6 bを動作させる。 これによ り、 再生切換弁 6のスプールは方向切換弁 2 の位置によらず常時 油圧シリ ンダ 4の負荷圧力に応じた位置に制御されるため、 方向 切換弁 2を中立位置 2 cから 2 a または 2 bの位置に切換えたと きに遅れるこ となく再生流量を制御することができる。
また、 油圧シリ ンダ 4 と油圧モータ 5を同時に駆動する複合操 作に際して、 仮に油圧モータ 5の負荷圧力が油圧シリ ンダ 4の負 荷圧力より も高く ても、 油圧シリ ンダ 4の負荷圧力に応じて再生 流量が制御されるため、 再生流量の変動が少なく かつ確実に再生 流量の制御を行えるという効果もある。
以上のようにこの第 2の実施例によれば、 上述した第 1 の実施 例によって得られる ( a ) 〜 ( έ ) の効果に加え、 方向切換弁 2 を中立位置から切換えたときに急激に再生流量が変動するこ とが ないと共に、 複合操作に際しても再生流量の変動が少なく確実な 再生流量の制御が行えるという効果を得ることができる。
第 3の実施例
本発明の第 3の実施例を図 1 7及び図 1 8により説明する。 図 中、 図 1に示す部材と同等の部材には同じ符号を付している。
この第 3の実施例は、 油圧シリ ンダ 4の作動に関連する状態量 と して方向切換弁 2に付与されるパイ ロ ッ ト圧力 P i a 1, P i a 2を検出する圧力検出器 1 0 2 a, 1 0 2 bを備えている。 ま た、 制御装置 1 0 0 Bの記憶装置 1 1 0 には、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 または P i a 2 と電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i との関係 が記憶されている。 このパイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 または P i a 2 と電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i との関係は、 図 1 8に示すよう に、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 または P i a 2力く 0か低いときに駆 動信号 i は最大値 i m a X となり、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 また は P i a 2が増加するにしたがつて駆動信号 i が非直線的に減少 するように設定されている。 即ち、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 また は P i a 2がある程度高く なるとパイ 口 ッ ト圧力に対する駆動信 号の変化が緩やかになり、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 または P i a 2の単位量変化に対する再生切換弁 6 により第 2 ライ ン 1 Cに生 じる圧力変化がパイ 口 ッ ト圧力 P i a 1 または P i a 2で再生可 変絞り 6を直接駆動したときより も小さ く なるように、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 または P i a 2 と駆動信号 i との関係が設定され ている。 その他は、 上述した第 1 の実施例と同様の構成となって いる。
このよ うに構成した第 3の実施例では、 方向切換弁 2の操作レ バー装置 2 A (図 1参照) の操作量に応じたパイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 , P i a 2が圧力検出器 1 0 2 a, 1 0 2 b によって検出さ れ、 このパイ口 ッ ト圧力 P i a l, P i a 2 に応じた信号が制御 装置 1 0 0に導かれる。 制御装置 1 0 0に備えられる演算装置 1 1 1 (図 2参照) は、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 とパイ ロ ッ ト圧力 P i a 2の大小関係を比較して高圧側の圧力を選択し、 この選択 された圧力に対応する電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i を記憶装置 1 1 0より読み出す。 そして、 この駆動信号 i は出力部 1 1 3 (図 2参照) により電流信号に変換され、 電磁比例弁 1 0 5に出 力される。 これにより、 電磁比例弁 1 0 5 は駆動信号 i に応じた パイ ロ ッ ト圧力 P xを発生し、 再生切換弁 6のスプール 6 bはそ のパイ ロ ッ ト圧力 P Xに応じた位置に移動するよう制御される。
この第 3の実施例によれば、 方向切換弁 2の操作レバー装置が 操作され、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 または P i a 2がある程度高 く なると駆動信号の変化が緩やかになるため、 方向切換弁 2のメ 一タイ ン可変絞り 2 5及び図示しないセンタ一バイパスライ ン 1 Bに対するブリ ー ドオフ可変絞りの開口面積と再生切換弁 6の可 変絞り 6 aの開口面積との関係で決まる第 2 ライ ン 1 0 Cの圧力 変化が小さ く なり、 再生流量の変化が小さ く なる。 このため、 第 1の実施例と同様に、 再生流量の急激な変化を回避することがで き、 操作性を向上させることができると共に、 再生流量のハンチ ングを効果的に防止し、 安全性を確保するこ とができる。
また、 方向切換弁 2が中立位置 2 cから切換位置 2 aまたは 2 bに切換えられると同時に再生切換弁 6が動作し、 第 1 ライ ン 1 2から第 2 ライ ン 1 0 Cへと圧油が再生されるため、 操作レバ一 装置の操作の途中から再生が開始して急に油圧シリ ンダ 4の移動 速度が速く なるという不具合を解消できる。
したがって、 この第 3の実施例によれば、 第 1の実施例によつ て得られる ( a ) 〜 ( c ) の効果に加え、 操作性を更に向上でき るという効果を得るこ とができる。
なお、 第 3の実施例において、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 または P i a 2の変化率に比例して駆動信号 i の変化率を変える構成を 付加し、 操作レバー装置 2 Aの操作速度に応じて再生切換弁 6の 駆動速度、 即ちスプール 6 bの移動速度を制御するようにしても よい。 このようにした場合は、 例えば操作レバー装置 2 Aを急操 作し方向切換弁 2を急操作したときには、 方向切換弁 2の切換動 作に応答性良く追従して再生切換弁 6が駆動されるので、 必要な 再生流量を速やかに油圧シリ ンダ 4に供給し、 操作性を更に向上 することができる。
第 4の実施例
本発明の第 4の実施例を図 1 9及び図 2 0により説明する。 図 中、 図 1及び図 1 7 に示す実施例と同等の部材には同じ符号を付 している。
この第 4の実施例は、 油圧シリ ンダ 4の作動に関連する状態量 と して油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dを検出する圧力検出器 1 0 1 と、 方向切換弁 2に付与されるパイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 , P i a 2を検出する圧力検出器 1 0 2 a , 1 0 2 bとを備えている。 ま た、 制御装置 1 0 0 Cの記憶装置 1 1 0 (図 2参照) は、 図 2 0 に示すようにパイ ロ ッ ト圧力 P i a 1, P i a 2と電磁比例弁 1
0 5の駆動信号 i との関係を記憶する記憶部 1 1 0 a と、 油圧ポ ンプ 1の吐出圧力 P dと補正係数 Kとの関係を記憶する記憶部 1 1 O bとを有している。 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 , P i a 2 と電 磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i との関係は、 第 3の実施例と同様に, パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1または P i a 2が 0か低いときに駆動信 号 i は最大値 i m a X となり、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1または P
1 a 2が増加するにしたがつて駆動信号 iが減少するように設定 されている。 また、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dと補正係数 Kと の関係は、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dが 0か低いときに補正係 数 Kは最大値 Km a X となり、 吐出圧力 P dが増加するにしたが つて捕正係数 Kが減少するように設定されている。 制御装置 1 0 0 Cは、 また、 記憶装置 1 1 0から読み出した駆動信号 i と補正 係数 Kとの積 i *を求める乗算機能 1 1 4を有している。 その他 は、 上述した第 1及び第 3の実施例と同様の構成となっている。
このように構成した第 4の実施例では、 方向切換弁 2の操作レ バー装置 2 A (図 1参照) の操作量に応じたパイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 , P i a 2が圧力検出器 1 0 2 a, 1 0 2 bによって検出さ れ、 このパイ ロ ッ ト圧力 P i a 1, P i a 2に応じた信号が制御 装置 1 0 0 Cに導かれる。 また、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dが 圧力検出器 1 0 1により検出され、 この吐出圧力 P dに応じた信 号がローパスフィ ルタ 1 2 0を介し制御装置 1 0 0 Cに導かれる 制御装置 1 0 0 Cに備えられる演算装置 1 1 1 (図 2参照) は、 ノ、。イ ロ ッ ト圧力 P i a 1 とパイ ロ ッ ト圧力 P i a 2 の大小関係を 演算して高圧側の圧力を選択し、 この選択された圧力に対応する 電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i を記憶装置 1 1 0より読み出すと ともに、 油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P dに対応する補正係数 Kを記 憶装置 1 1 0より読み出し、 次に記憶装置 1 1 0から読み出した 駆動信号 i と補正係数 Kとの積 i *を求める。 そして、 この値 i *は、 出力部 1 1 3 (図 2参照) によ り電流信号に変換され、 駆 動信号 i * と して電磁比例弁 1 0 5に出力される。 これにより、 電磁比例弁 1 0 5 は駆動信号 i *に応じたパイ ロ ッ ト圧力 P Xを 発生し、 再生切換弁 6のスプール 6 b はそのパイロ ッ ト圧力 P x に応じた位置に制御される。 '
この第 4の実施例によれば、 方向切換弁 2の操作レバー装置が 操作され、 方向切換弁 2が中立位置 2 cから切換位置 2 aまたは 2 bに切換えられると同時に再生切換弁 6が動作すると共に、 油 圧ポンプ 1の吐出圧力 P dの状況に応じて再生切換弁 6が動作し, 再生流量が制御される。 このため、 第 1 の実施例と第 3の実施例 の両方の効果が得られ、 従来に比べ操作性が一層向上する。
なお、 第 4の実施例ではパイ ロ ッ ト圧力 P i a 1, P i a 2に 基づいて駆動信号 i を演算し、 油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P dに基 づいて補正係数 Kを演算したが、 逆に油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dに基づいて駆動信号 i を演算し、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a l , P i a 2に基づいて補正係数 Kを演算してもよい。 また、 また、 第 4の実施例では駆動信号 i と補正係数 Kを乗算して駆動信号 i * を求めたが、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a l , P i a 2 と油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P dの一方で第 1 の駆動信号 i 1を演算し、 他方で第 2の駆動信号 i 2を演算し、 両者を加算することで駆動信号 i * を求めてもよい。 第 5の実施例
本発明の第 5の実施例を図 2 1及び図 2 2により説明する。 図 中、 図 1及び図 1 7に示す実施例と同等の部材には同じ符号を付 している。
この第 5の実施例は、 図 2 1に示すように、 油圧シリ ンダ 4の 作動に関連する状態量と して方向切換弁 2及び 3に付与されるパ イ ロ ッ ト圧力 P i a l, P i a 2及び P i b l , P i b 2を検出 する圧力検出器 1 0 2 a, 1 0 2 b及び 1 0 3 a, 1 0 3 bを備 えている。 また、 制御装置 1 0 0 Dの記憶装置 1 1 0 (図 2参照) には、 図 2 2に示すようにパイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 , P i a 2及 び P i b l , P i b 2 と電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i との関係 が記憶されている。 パイロ ッ ト圧力 P i a 1, P i a 2及び P i b l , P i b 2 と電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i との関係は、 パ イロ ッ ト圧力 P i a 1または P i a 2が 0か低いときに駆動信号 i は最大値 i m a Xとなり、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1または P i a 2が増加するにしたがって駆動信号 iが減少すると共に、 パイ ロ ッ ト圧力 P i b l , P i b 2が低いときは駆動信号 i は小さ く、 パイ 口 ッ ト圧力 P i b l , P i b 2が増加するにしたがつて駆動 信号 iが大き く なるように設定されている。 その他は、 上述した 第 1及び第 3の実施例と同様の構成となっている。
このように構成した第 5の実施例では、 方向切換弁 2及び 3の 操作レバ一装置 2 A, 3 A (図 1参照) の操作量に応じたパイ 口 ッ ト圧力 P i a l, P i a 2及び P i b l , P i b 2が圧力検出 器 1 0 2 a, 1 0 2 b及び 1 0 3 a, 1 0 3 bによつて検出され、 これらのパイ ロ ッ ト圧力に応じた信号が制御装置 1 0 0 Dに導か れる.。 制御装置 1 0 0に備えられる演算装置 1 1 1 (図 2参照) は、 方向切換弁 2のパイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 と P i a 2の大小関 係、 及び方向切換弁 3のパイ ロ ッ ト圧力 P i 丄 と !3 i b 2の大 小関係を演算し、 それぞれ高圧側の圧力を選択し、 この選択され た圧力に対応する電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i を記憶装置 1 1 0より読み出す。 そ して、 この駆動信号 i は出力部 1 1 3 (図 2 参照) により電流信号に変換され、 電磁比例弁 1 0 5に出力され る。 これにより、 電磁比例弁 1 0 5は駆動信号 i に応じたパイ 口 ッ ト圧力 P xを発生し、 再生切換弁 6のスプール 6 bはそのパイ ロ ッ ト圧力 P xに応じた位置に移動するよう制御される。
この第 5の実施例によれば、 方向切換弁 2の操作レバ一装置 2 A (図 1参照) のみを操作したときはその操作量に応じて再生流 量が制御されるので、 第 3の実施例と同様の効果が得られる。
また、 方向切換弁 2 と 3の双方の操作レバー装置 2 A , 3 Aを 同時に操作したときには、 方向切換弁 3の操作レバー装置 3 Aの 操作量が大き く、 油圧モータ一 5に供給される流量が増加するに したがって駆動信号 i が大き く なり、 再生流量が増加する。 この ため、 図示しないアームと旋回との複合動作に際して、 油圧モー タ 5 (旋回モーター) に供給される流量によって油圧ポンプ 1か ら油圧シリ ンダ (アームシリ ンダ一) 4に供給される流量が減つ たと しても、 それに応じて再生流量が増大するため油圧シリ ンダ 4の速度を上げるこ とができ、 複合動作での操作性を向上できる という効果を得るこ とができる。
第 6の実施例
本発明の第 6の実施例を図 2 3及び図 2 4により説明する。 図 中、 図 1、 図 1 7及び図 2 1 に示す部材と同等の部材には同じ符 号を付している。
この第 6の実施例は、 油圧シリ ンダ 4の作動に関連する状態量 と して方向切換弁 2及び 3に付与されるパイ ロ ッ ト圧力 P i a 1 P i a 2及び P i b l P i b 2を検出する圧力検出器 1 0 2 a , 1 0 2 b及び 1 0 3 a, 1 0 3 bと、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dを検出する圧力検出器 1 0 1 とを備えている。 また、 制御装置 1 0 0 Eの記憶装置 1 1 0 (図 2参照) は、 図 2 3に示すように、 ロ ッ ト圧力 P i a l , P i a 2及び P i b l , P i b 2と電 磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i との関係を記憶する記憶部 1 1 0 c と、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dと補正係数 Kとの関係を記憶す る記憶部 1 1 0 dとを有している。 ィ ロ ッ ト圧力 P i a l P i a 2及び P i b l , P i b 2 と電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i との関係は、 第 5の実施例と同様に、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1ま たは P i a 2が 0か低いときに駆動信号 i は最大値 i m a xとな り、 。イロ ッ ト圧力 P i a 1または P i a 2が増加するにしたが つて駆動信号 iが減少すると共に、 パイ ロ ッ ト圧力 P i b 1 , P i b 2が低いときは駆動信号 i は小さ く、 パイ ロ ッ ト圧力 P i b 1 , P i b 2が増加するにしたがって駆動信号 iが大き く なるよ うに設定されている。 また、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dと捕正 係数 Kとの関係は、 第 4の実施例と同様に、 油圧ポンプ 1の吐出 圧力 P dが 0か低いときに裨正係数 Kは最大値 Km a xとなり、 吐出圧力 P dが増加するにしたがって捕正係数 Kが減少するよう に設定されている。 制御装置 1 0 0 Eは、 また、 記憶装置 1 1 0 から読み出した駆動信号 i と補正係数 Kとの積 i *を求める乗算 機能 1 1 4を有している。 その他は、 上述した第 1及び第 3の実 施例と同様の構成となって
このように構成した第 6の実施例では、 方向切換弁 2及び 3の 操作レバー装置 2 A 3 A (図 1参照) の操作量に応じたパイ 口 ッ ト圧力 P i a l P i a 2及び P i b l , P i b 2が圧力検出 器 1 0 2 a , 1 0 2 b及び 1 0 3 a , 1 0 3 bによって検出され るとともに、 油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P dが圧力検出器 1 0 1 に よって検出され、 これらの圧力に応じた信号が制御装置 1 0 0 E に導かれる。 制御装置 1 0 0 Eに備えられる演算装置 1 1 1 (図 2参照) は、 方向切換弁 2のパイ ロ ッ ト圧力 P i a l と P i a 2 の大小関係、 方向切換弁 3のパイ ロ ッ ト圧力 P i b l と P i b 2 の大小関係を演算し、 それぞれ高圧側の圧力を選択し、 この選択 された圧力に対応する電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i を記憶装置 1 1 0より読み出す。 さ らに、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dに対 応する補正係数 Kを記憶装置 1 1 0より読み出し、 この補正係数 Kと前述した駆動信号 i との積 i *を算出する。 この値 i *は、 出力部 1 1 3 (図 2参照) により電流信号に変換され、 電磁比例 弁 1 0 5 に出力される。 これによ り、 電磁比例弁 1 0 5は駆動信 号 i に応じたパイロ ッ ト圧力 P xを発生し、 再生切換弁 6のスプ ール 6 bはそのパイロ ッ ト圧力 P Xに応じた位置に移動するよう 制御される。
この第 6の実施例によれば、 方向切換弁 2の操作レバー装置 2 A (図 1参照) のみを操作したときはその操作量とポンプ吐出圧 力とに応じて再生流量が制御されるので、 第 4 ©実施例と同様に 再生流量の急激な変化を防止でき操作性を向上させるこ とができ. 第 1の実施例と第 3の実施例の両方の効果が得られる。
また、 方向切換弁 2 と 3の双方の操作レバー装置 2 A, 3 Aを 同時に操作したときには、 それらの操作量とポンプ吐出圧力とに 応じて再生流量が制御されるので、 再生流量の急激な変化を防止 でき操作性を向上させるこ とができる上、 図示しないアームと旋 回との複合動作時においても油圧シ リ ンダ 4の速度を上げるこ と ができ、 第 4の実施例と第 5の実施例の両方の効果が得られる。
第 7の実施例 本発明の第 7の実施例を図 2 5及び図 2 6により説明する。 図 中、 図 1、 図 1 7及び図 2 1に示す部材と同等の部材には同じ符 号を付している。
この第 7の実施例は、 第 6の実施例と同様に圧力検出器 1 0 2 a , 1 0 2 b及び 1 0 3 a , 1 0 3 bと圧力検出器 1 0 1を備え ている。 また、 制御装置 1 0 0の記憶装置 1 1 0は、 図 2 6に示 すように、 ノ、0ィ ロ ッ ト圧力 P i a l , P i a 2及び P i b l, P i b 2 と電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i との第 1及び第 2の関係 をそれぞれ記憶する記憶部 1 1 0 e , 1 1 0 f と、 油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P dと補正係数 Kとの関係を記憶する記憶部 1 1 0 g とを有している。 パイロ ッ ト圧力 P i a l , P i a 2及び P i b 1, P i b 2 と電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i との第 1及び第 2 の関係は、 それぞれ第 5の実施例と同様に、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a 1または P i a 2が 0か低いときに駆動信号 i は最大値 i m a xとなり、 パイ ロ ッ ト圧力 P i a lまたは P i a 2が増加するに したがって駆動信号 iが減少すると共に、 パイ口 ッ ト圧力 P i b 1, P i b 2が低いときは駆動信号 i は小さ く、 パイ ロ ッ ト圧力 P i b 1, P i b 2が増加するにしたがつて駆動信号 iが大き く なるように設定されている。 このうち、 記憶部 1 1 0 eに記憶さ れる第 1の関係は記憶部 1 1 0 f に記憶されている第 2の関係に 対し、 同じパイ ロ ッ ト圧力で前者の駆動信号 iが後者の駆動信号 より大き く なり再生流量が多量となるように設定されている。 ま た、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dと補正係数 Kとの関係は、 第 4 の実施例と同様に、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dが 0か低いとき に補正係数 Kは最大値 K m a xとなり、 吐出圧力 P dが増加する にしたがって補正係数 Kが減少するように設定されている。
この第 7の実施例は、 またモー ドスィ ッチ 1 0 4を備え、 制御 装置 1 0 O Fは、 このモ一 ドスイ ッチ 1 0 4のオンオフ信号に応 じて記憶部 1 1 0 eに記憶した第 1の関係から得られる駆動信号 i と記憶部 1 1 0 f に記憶した第 2の関係から得られる駆動信号 i の一方を選択する選択機能 1 1 5 と、 選択された駆動信号 i と 補正係数 Kとの積 i *を求める乗算機能 1 1 4を有している。 そ の他については、 第 6の実施例と同様の構成となっている。
この第 7の実施例は以上のように構成されており、 演算装置 1 1 1 (図 2参照) は圧力検出器 1 0 2 a, 1 0 2 b, 1 0 3 a, 1 0 3 bからの信号に応じた駆動信号を記憶部 1 1 0 e, 1 1 0 f から読み出し、 モー ドスィ ッチ 1 0 4からのオ ンオフ信号に応 じてその駆動信号 i の一方を選択する。 さ らに、 油圧ポンプ 1の 吐出圧力 P dの値に応じた補正係数 Kを記憶部 1 1 0 gより読み 出し、 この補正係数 Kと駆動信号 i との積 i *を算出する。
この第 7の実施例によれば、 第 6の実施例の効果に加え、 モー ドスイ ッチ 1 0 4の操作により再生流量を多く したり、 少なく し たり し、 再生流量の一層適切な制御を可能と し操作性を更に向上 できるという効果が得られる。
第 8の実施例
本発明の第 8の実施例を図 2 7を用い、 第 7の実施例に係わる 図 2 5を参照して説明する。 図 2 7において、 図 2 4に示す機能 と同等の機能には同じ符号を付している。
この第 8の実施例は、 第 6の実施例と同様に圧力検出器 1 0 2 a , 1 0 2 b及び 1 0 3 a , 1 0 3 bと圧力検出器 1 0 1を備え ている。 また、 制御装置 1 0 0の記憶装置 1 1 0 も、 第 6の実施 例と同様にパイロ ッ ト圧力 P i a 1 , P i a 2及び P i b 1 , P i b 2と電磁比例弁 1 0 5の駆動信号 i との関係、 及び油圧ボン プ 1の吐出圧力 P dと補正係数 Kとの関係を記憶した記憶部 1 1 0 c , l l O dを有している。
この第 7の実施例は、 また図 2 5 に示すよ う に再生選択スィ ッ チ 1 0 4 Aを備え、 制御装置 1 0 0 Gは、 図 2 7 に示すように、 駆動信号 i と補正係数 Kとの積 i *を求める乗算機能 1 1 4 と、 再生選択スィ ッチ 1 0 4 Aのオンオフ信号に応じて駆動信号 i * の出力を断接する切換機能 1 6 0 とを有している。 その他につい ては、 第 6の実施例と同様の構成となっている。
この第 8の実施例は以上のように構成されており、 再生制御が 不要なときは再生選択スィ ッチ 1 0 4 Aをオフにして切換機能 1 6 0をオフ状態にするこ とで、 駆動信号 i *は出力されなく なり 再生流量が 0 となる。 これにより'、 油圧シリ ンダ 4は再生流量の ない低速度で駆動される。 再生選択スィ ツチ 1 0 4 Aをオンにす ると、 制御機能 1 6 0はォン状態になり、 駆動信号 i が出力され るようになる。 これにより、 第 6の実施例と同様に再生制御を働 かせ、 操作性を向上することができる。
したがって、 この第 8の実施例によれば、 第 6の実施例と同じ 効果が得られると共に、 整地の仕上げ作業のように油圧シリ ンダ 4をできるだけ低速にして作業を行ないたい場合には再生制御を 解除し、 油圧シリ ンダ 4を低速度にし作業性を向上できるという 効果が得られる。
第 9の実施例
本発明の第 9の実施例を図 2 8により説明する。 図中、 図 1 に 示す部材と同等の部材には同じ符号を付している。
この第 9の実施例は、 可変容量型の油圧ポンプ 1 と複数の油圧 ァクチユエ一夕例えばアーム用の油圧シリ ンダ 4及びブーム用の 油圧シリ ンダ 5 との間にそれぞれパイ ロ ッ ト式方向切換弁 2, 3 を設置し、 方向切換弁 2 とタ ンク 9 とを結ぶ第 1 ライ ン 1 2上に 圧力発生手段と して可変リ リ ーフ弁 6 0を設置している。 電磁比 例弁 1 0 5で発生したパイ ロ ッ ト圧力 P Xは可変リ リ ーフ弁 6 0 の設定部に導入され、 可変リ リ ーフ弁 6 0の設定圧が調整される < その他は上述した第 1の実施例と同様の構成となっている。
この第 9の実施例では、 油圧ポンプ 1 の吐出圧力 P dに応じた 電磁比例弁 1 0 5からのパイ ロ ッ ト圧力 P Xにより、 可変リ リ一 フ弁 6 0の設定圧が変化する。 このため、 油圧ポンプ 1 の吐出圧 力 P dが低いときは、 可変リ リ ーフ弁 6 0へのパイ ロ ッ ト圧力 P Xが増加し、 第 1 ライ ン 1 2から第 2 ライ ン 1 0 Cへの再生流量 が増加する。 一方、 油圧ポンプ 1の吐出圧力 P dが高圧になると, 可変リ リ ーフ弁 6 0へのパイ ロ ッ ト圧力 P xが低下し、 第 1 ライ ン 1 2から第 2 ライ ン 1 0 Cへの再生流量が減少する。
この第 9の実施例によっても、 第 1の実施例と同様に従来技術 に比べ操作性を良くするこ とができる。 産業上の利用可能性
以上述べたように本発明によれば、 再生流量の急激な変動を防 止できるため、 従来技術に比べ操作性を良くすることができる。 また、 再生流量のハンチングを防止できるため、 安全性を確保で きる。 また、 再生流量を任意に変えることができるため、 作業内 容に応じてァクチュータ速度を自由に設定でき、 作業効率を向上 させる こ とができる。

Claims

請求の範囲
1. 可変容量型の油圧ポンプ(1) から供給される圧油によって 作動する複数のァクチユエ一夕 (4, 5) と、 前記油圧ポンプと前記 複数のァクチユエ一夕 との間にそれぞれ設けられ対応するァクチ ユエ一夕に供給される圧油の流れを制御する複数の方向切換弁(2 , 3) とを備えた油圧駆動装置に設けられ、 前記複数の方向切換弁 のうちの少なく と も 1つの方向切換弁(2) のタ ンクポー ト (23)と タ ンク (9) とを連絡する第 1 ラ イ ン (12)に設けられ、 制御信号(P X)に応じてタ ンクポー トからタ ンクに流れる流量を制御する可変 抵抗手段(6 ;60)と、 前記第 1 ラィ ンの可変抵抗手段より上流側の 部分と前記方向切換弁のポンプポー ト (2 に接続された第 2 ライ ン (UC) とを連絡する第 3 ラ イ ン (14)と、 前記第 3 ラ イ ンに設け られ第 1 ライ ンから第 2 ライ ンへ向かう圧油の流れのみを許すチ X ッ ク弁(7) とを備えた油圧再生装置において、
( a ) 前記ァクチユエ一夕 (4) の作動に関連する状態量(Pd;Ph;P ial, Pia2;Pibl, Pib2) を検出する検出手段(101 ;l ; 102a, 102b;103a, 103b) と ;
( b ) 前記検出手段からの信号を入力し、 予め記憶した関係に基 づき前記状態量に応じた駆動信号(i; i*)を生成する制御手 段 (100; 100A-100H) と ;
( c ) 前記駆動信号を入力し、 その駆動信号に応じて前記制御信 号(Px)を生成する制御信号発生手段(105) と ;
を備えることを特徴とする油圧再生装置。
2. 請求の範囲第 1項記載の油圧再生装置において、 前記状態 量は前記方向切換弁(2) に対応するァクチユエ一夕 (4) の作動に よって変化する圧力(Pd;Ph) であるこ とを特徴とする油圧再生装
3. 請求の範囲第 2項記載の油圧再生装置において、 前記予め 記憶した関係は、 前記状態量と しての圧力(Pd;Ph) の単位量変化 に対する前記可変抵抗手段(6 ;60)からの流出流量の変化が前記圧 力(Pd;Ph) で前記可変抵抗手段を直接駆動したときより も小さ く なるように、 前記圧力(Pd;Ph) と前記駆動信号(i) との関係が設 定されているこ とを特徴とする油圧再生装置。
4. 請求の範囲第 2項記載の油圧再生装置において、 前記状態 量と しての圧力は前記油圧ポンプ(1) の吐出圧力(Pd)であること を特徴とする油圧再生装置。 ,
5. 請求の範囲第 2項記載の油圧再生装置において、 前記状態 量と しての圧力は前記方向切換弁(2) に対応するァクチユエ一夕 (4) の負荷圧力(Ph)であることを特徴とする油圧再生装置。
6. 請求の範囲第 1項記載の油圧再生装置において、 前記状態 量は前記方向切換弁(2) に付与され対応するァクチユエ一夕 U) の作動を指令する操作信号(Pi a 1, Pi a2) であることを特徴とする 油圧再生装置。
7. 請求の範囲第 6項記載の油圧再生装置において、 前記予め 記憶した関係は、 前記状態量と しての操作信号(Pial, Pia2) の単 位量変化に対する前記可変抵抗手段(6 ;60)によ り第 2 ライ ン (12) に生じる圧力変化が前記操作信号で可変抵抗手段を直接駆動した ときより も小さ く なるよ う に、 前記前記操作信号(Pi a 1, Pia2) と 前記駆動信号(i) との関係が設定されているこ とを特徴とする油 圧再生装置。
8. 請求の範囲第 6項記載の油圧再生装置において、 前記方向 切換弁がパイ ロ ッ ト操作式の弁(2) であり、 前記状態量と しての 操作信号は前記方向切換弁に付与されるパイ ロ ッ ト圧力(Pi a 1, Pi a2) であるこ とを特徴とする油圧再生装置。
9. 請求の範囲第 1項記載の油圧再生装置において、 前記状態 量は、 前記方向切換弁(2) に対応するァクチユエ一夕 (4) の作動 によって変化する圧力(Pd;Pli) と、 前記方向切換弁に付与され対 応するァクチユエ一夕の作動を指令する操作信号(Pi al, Pia2) と であり、 前記制御手段(10QC;1()()E;1(1(1F;1 G) は前記圧力と操作 信号とを組み合わせて前記駆動信号(i*)を生成する手段(114) を 有することを特徴とする油圧再生装置。
1 0. 請求の範囲第 1項記載の油圧再生装置において、 前記状 態量は、 前記方向切換弁(2) に付与され対応するァクチユエ一夕 (4) の作動を指令する操作信号(Pial, Pia2) と、 他の方向切換弁 (3) に付与され対応するァクチユエ一夕 (5) の作動を指令する操 作信号(Pibl, Pib2) とであり、 前記制御手段(1 OOD- 100G) は前記 2つの操作信号を組み合わせて前記駆動信 ( ) 号を生成する手 段(114) を有することを特徴とする油圧再生装置。
1 1. 請求の範囲第 1項記載の油圧再生装置において、 前記状 態量は、 前記方向切換弁(2) に対応するァクチユエ一タ U) の作 動によって変化する圧力(Pd;Ph) と、 前記方向切換弁に付与され 対応するァクチユエ一タの作動を指令する操作信号(Pi al, Pi a2) と、 他の方向切換弁 U) に付与され対応するァクチユエ一夕の作 動を指令する操作信号(Pibl, Pib2) とであり、 前記制御手段(100 E-100G) は前記圧力と前記 2つの操作信号を組み合わせて前記駆 動信号を生成する手段(1H) を有する こ とを特徴とする油圧再生 装置。
1 2. 請求の範囲第 1項記載の油圧再生装置において、 前記制 御手段( O F)にモー ド信号を出力するモー ドスィ ツチ手段(104) を更に備え、 前記制御手段(1 F)は、 前記予め記憶した関係と し て前記状態量(Pial, Pia2, Pibl, Pib2) と前記駆動信号(i) との複 数の関係を記憶した記憶手段(llOe, 11(H) と、 前記モー ド信号に 応じて前記複数の関係の 1つに基づいて前記駆動信号を生成する 選択手段(115) とを有するこ とを特徴とする油圧再生装置。
1 3. 請求の範囲第 1項記載の油圧再生装置において、 前記制 御手段(100 G)に選択信号を出力する再生選択スィ ツチ手段(1MA) を更に備え、 前記制御手段(1GGG)は、 前記選択信号に応じて前記 駆動信号(i*)の出力を切換える切換え手段(160) を有することを 特徴とする油圧再生装置。
1 4. 請求の範囲第 1項記載の油圧再生装置において、 前記可 変抵抗手段が可変絞り (6 a)を有する弁手段(6) であるこ とを特徴 とする油圧再生装置。
1 5. 請求の範囲第 1項記載の油圧再生装置において、 前記可 変抵抗手段が可変リ リ ーフ弁(6) であるこ とを特徴とする油圧再 生装置。
1 6. 請求の範囲第 1項記載の油圧再生装置において、 前記制 御信号発生手段がパイ ロ ッ ト圧力(px)を発生する電磁比例弁(105 ) であることを特徴とする油圧再生装置。
1 7. 請求の範囲第 1項記載の油圧再生装置において、 前記検 出手段(101 ; 106) と前記制御手段(100;100A;100C;1 E-100H) と の間に配置され、 前記検出手段からの信号の低周波数成分を除去 するローパスフィ ルタ (120) を更に備えることを特徴とする油圧 再生装置。
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