WO2006070501A1 - 建設機械の制御回路 - Google Patents

建設機械の制御回路 Download PDF

Info

Publication number
WO2006070501A1
WO2006070501A1 PCT/JP2005/012731 JP2005012731W WO2006070501A1 WO 2006070501 A1 WO2006070501 A1 WO 2006070501A1 JP 2005012731 W JP2005012731 W JP 2005012731W WO 2006070501 A1 WO2006070501 A1 WO 2006070501A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
stick
valve
cylinder
boom
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/012731
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kazunori Yoshino
Original Assignee
Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. filed Critical Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd.
Priority to EP05765547A priority Critical patent/EP1832685A4/en
Priority to US10/596,478 priority patent/US20090308068A1/en
Publication of WO2006070501A1 publication Critical patent/WO2006070501A1/ja

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2225—Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves
    • E02F9/2228—Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves including an electronic controller
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2203—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2232—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • E02F9/2235—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2282—Systems using center bypass type changeover valves
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2292—Systems with two or more pumps
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/20507—Type of prime mover
    • F15B2211/20523—Internal combustion engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/2053—Type of pump
    • F15B2211/20546—Type of pump variable capacity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/31—Directional control characterised by the positions of the valve element
    • F15B2211/3105—Neutral or centre positions
    • F15B2211/3116—Neutral or centre positions the pump port being open in the centre position, e.g. so-called open centre
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/505—Pressure control characterised by the type of pressure control means
    • F15B2211/50509—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means
    • F15B2211/50518—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means using pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/505—Pressure control characterised by the type of pressure control means
    • F15B2211/50509—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means
    • F15B2211/50545—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means using braking valves to maintain a back pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/51—Pressure control characterised by the positions of the valve element
    • F15B2211/513—Pressure control characterised by the positions of the valve element the positions being continuously variable, e.g. as realised by proportional valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/52—Pressure control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/526—Pressure control characterised by the type of actuation electrically or electronically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/555—Pressure control for assuring a minimum pressure, e.g. by using a back pressure valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F15B2211/6313—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a load pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/633—Electronic controllers using input signals representing a state of the prime mover, e.g. torque or rotational speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6653—Pressure control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6656—Closed loop control, i.e. control using feedback
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7053—Double-acting output members

Definitions

  • the present invention relates to a control circuit for a construction machine having an open center circuit provided with a center bypass line.
  • FIG. 5 shows a conventional hydraulic circuit used in a hydraulic excavator (swivel type).
  • the left and right brake travel motors 11 and 12 for driving the lower traveling body (crawler belt), the lower traveling body.
  • the swing motor 13 for swinging the upper swing body and the following various hydraulic cylinders for operating the front working device 14 (Fig. 6) attached to the upper swing body are to be controlled. .
  • the front working device 14 has a boom 15, a stick 16 and a packet 17 sequentially connected by pins 21, 22, 23, and the boom 15 is connected by a boom cylinder 24, and the stick 16 is The packet 17 is rotated by the bucket cylinder 26 by the stick cylinder 25.
  • the center of gravity of each member is indicated by a black dot.
  • the hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump 28 driven by the vehicle-mounted engine 27 is used for various operations corresponding to the hydraulic motors 11, 12, 13 and the hydraulic cylinders 24, 25, 26. It is supplied to each of these hydraulic actuators via valves 111, 121, 131, 241, 242, 251, 252, 261.
  • Ps is a hydraulic oil supply line connected to the discharge line of the variable displacement hydraulic pump 28
  • T is a hydraulic oil discharge tank line connected to the tank 29
  • Cb is various operation valves 111. , 1 21, 131, 241, 242, 251, 252, 261 Indicates the center bypass line that communicates through the neutral position.
  • an orifice 31 and a relief valve 32 for taking out a negative flow control pressure (hereinafter referred to as “negative control pressure”) are connected in parallel.
  • the upstream side of the valve 32 communicates with a pump regulator 35 that controls a capacity variable means 34 such as a swash plate of a hydraulic pump 28 through a negative flow control line (hereinafter referred to as “negative control line”) 33.
  • the downstream side communicates with tank 29.
  • negative control pressure the pressure of the negative control line 33
  • the pump regulator 35 controls the capacity variable means 34 such as a swash plate so that the pump discharge flow rate becomes smaller, thereby preventing wasteful supply of hydraulic oil.
  • a hydraulic excavator equipped with such an open center hydraulic circuit system including the center binos line Cb is already known (see, for example, Patent Document 1).
  • the boom cylinder lifting start point at the boom control lever moves backward compared to when the standard packet is mounted, and becomes much narrower than the fine operation range with the standard packet.
  • the opening area of the passage from the tank side to the tank line T is A, and the pressure on the tank side is P
  • Patent Document 1 JP-A-9 151487 (Page 5, Figure 1) Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the above points.
  • a control circuit for a construction machine having an open center circuit even when the packet weight is changed, the same operation as that performed when tuning with a standard packet is performed.
  • the purpose is to provide a construction machine control circuit that can ensure the safety.
  • the invention described in claim 1 includes a boom cylinder that operates a boom from a hydraulic pump, a stick cylinder that operates a stick connected to the tip of the boom, and a bucket cylinder that operates a packet connected to the tip of the stick.
  • Control circuit for construction machinery with an open center circuit provided with a center bypass line in the boom operation valve, stick operation valve, and packet operation valve that respectively control the oil supplied to the tank and returned to the tank via the return line
  • the center bypass line on the downstream side of the boom control valve A control circuit for a construction machine equipped with a pressure system valve to control the direction of increasing pressure.
  • the invention described in claim 2 is the control circuit for the construction machine according to claim 1, wherein the pressure sensor detects the pressure of the hydraulic oil supplied to the rod side of the stick cylinder, and the pressure sensor. And a pressure control valve for controlling in a direction to increase the center bypass line pressure downstream of the stick operation valve in accordance with the detected increase in pressure.
  • the invention described in claim 3 is a pressure control valve force in the construction machine control circuit according to claim 1 or 2, a center bypass line force, and a negative flow control pressure for pump discharge flow rate control.
  • a pressure control valve force in the construction machine control circuit according to claim 1 or 2 a center bypass line force, and a negative flow control pressure for pump discharge flow rate control.
  • the negative flow control load pressure compensation valve is formed.
  • the flow control valve with pressure compensation in the control circuit of the construction machine includes a spring for setting a differential pressure and a head of a stick cylinder. Pressure that increases the set load of the spring in response to an increase in the load pressure applied to the side, and increases the set load of the spring to a value that cancels the pressure compensation of the flow control when the load pressure on the head side is equal to or greater than the specified value. And a compensation cancellation unit.
  • the meter-out flow control function of the flow control valve with pressure compensation does not change the stick lowering speed in the stick-in operation even in a heavy-weight packet wearing state.
  • the boom holding pressure is generated in the center binos line by the pressure sensor and the pressure control valve, so that even if the load pressure changes, the boom raising flow modulation curve does not change, and the stable flow characteristics Therefore, regardless of the packet type, it is possible to improve the workability by averaging the water using the stick lowering speed and boom raising speed as instructed, and to improve the performance by averaging the water for each packet weight. This eliminates the need to perform a tuning test on the control valve, which can reduce the effort and cost and improve the reliability.
  • the boom raising operation by the hydraulic oil supplied to the head side of the boom cylinder and the stick by the hydraulic oil supplied to the rod side of the stick cylinder are performed.
  • the pressure control valve that controls the in pressure to increase the pressure can keep the operation lever point at the start of the boom raising operation constant, and the fine operation range and the flow rate rise gain with respect to the valve stroke.
  • a pressure sensor that detects the pressure of the hydraulic oil supplied to the rod side of the stick cylinder, and a center binos line downstream from the stick operation valve according to the pressure rise detected by the pressure sensor
  • the pressure control valve that controls the pressure in a direction to increase the pressure can keep the control lever point at the start of the stick cylinder contraction operation constant regardless of the magnitude of the load, as well as the fine operation range and the flow rate rise gain with respect to the valve stroke. Can compensate for improved accuracy and cycle time in lifting the load, The evil I spoon of sudden change and inching performance of the cylinder speed and stick cylinder speed can be prevented.
  • the negative flow control pressure take-out orifice and relief valve and the pressure control valve for controlling the center bypass line pressure are integrated together to obtain a negative flow control load pressure. Since they are compensated valves, they can be incorporated into the center bypass line at the same time, saving labor and saving installation space.
  • the pressure compensation canceling unit controls to increase the set load of the spring when the load pressure on the head side of the stick cylinder increases, but in a heavy load state such as excavation
  • the set load of the spring is increased sufficiently and the effective differential pressure of the spool on the meter-out side is set very large.
  • the set flow rate as a flow control valve is apparently larger and larger than the actual return flow on the rod side of the stick cylinder determined by the maximum flow rate of the hydraulic pump. Therefore, in this state, the pressure compensation function on the rod side of the stick cylinder Does not act, it becomes a normal throttle valve, and can exhibit a meter-out characteristic with a normal throttle function.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment relating to a stick cylinder control portion of a control circuit for a construction machine according to the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment relating to a boom cylinder control portion of the control circuit. It is.
  • FIG. 7 is a characteristic diagram showing changes in boom cylinder extension speed.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of a change in stick cylinder elongation speed.
  • circuit shown in FIG. 5 is a basic circuit on which the present invention is based.
  • the same reference numerals are attached and the description thereof is omitted, and the circuits of the traveling system, the turning system, and the packet system are the same, and are omitted.
  • FIGS. 1 and 2 show the load pressure compensation system in the two-pump open center system shown in FIG. 5, and partially compensate for the load pressure while taking into account the characteristics of the current open center system. It improves the leveling performance and productivity when using large, heavy-weight packets, and the lifting operability when lifting loads.
  • reference numeral 41 denotes a control valve, which incorporates spools of various operation valves 111, 121, 131, 241, 242, 251, 252, 261 shown in FIG. .
  • FIG. 1 shows a stick cylinder 2 with a control valve 41 and a stick-in operation.
  • a stick-in meter-out load pressure compensation valve 42 is shown as a pressure-compensated flow control valve that compensates the load pressure for 5 meter-out flows.
  • control valve 41 is provided with a negative flow control load pressure compensation valve (hereinafter referred to as a "negative control load pressure compensation valve") 43 for stickout side load pressure compensation. Yes.
  • control valve 41 includes a boom raising side load pressure compensation.
  • a negative control load pressure compensation valve 44 is provided.
  • one output port of the stick operation valve 251 and the head side 25h of the stick cylinder 25 are connected by a head side supply / discharge line 51, and the stick operation valve 251 The other output port communicates with the rod side 25r of the stick cylinder 25, the force rod side oil supply line 52, and the line 54 via the load hold check valve 53.
  • the stick-in / meter-out load pressure compensation valve 42 has a halfway force on the line 54 from the load hold check valve 53 to the rod side 25r of the stick cylinder 25.
  • the rod side return line 55 is branched as a return line.
  • a pressure compensation valve 56, a flow rate control valve 57, and a regeneration check valve 58 for differential pressure control are sequentially provided.
  • a line 61 for detecting pressure upstream from the flow control valve 57 is led to the negative side, and a line 62 for detecting pressure downstream from the flow control valve 57 is connected to the other side on the opposite side. Further, a differential pressure setting spring 63 is brought into contact with the other side, and the differential pressure across the flow control valve 57 is set by the spring 63.
  • the differential pressure across the flow control valve 57 is increased by increasing the set load of the spring 63 in accordance with the increase of the load pressure applied to the head side 25h of the stick cylinder 25.
  • the cylinder's piston-type pressure compensation release unit 64 is provided to increase the set load of the spring 63 to a value to release the pressure compensation of the flow control when the load pressure on the head side exceeds the predetermined value.
  • the head pressure detection line 65 drawn from the head side supply / discharge line 51 is led into the cylinder of the pressure compensation release unit 64.
  • a piston that operates by receiving the load pressure on the head side 25h of the stick cylinder 25 guided by the head pressure detection line 65 is incorporated.
  • the set load of the spring 63 is controlled. That is, the piston of the pressure compensation release unit 64 is a force that controls to increase the set load of the spring 63 when the load pressure on the head side 25h increases. When the load pressure on the head side 25h reaches a high pressure that exceeds a predetermined value. The set load of the spring 63 is increased to a value at which the pressure compensation function cannot be obtained.
  • the flow control valve 57 has a return spring 66 abutted on one side and a pilot pressure line 67 guided to the other side.
  • This pilot pressure line 67 is connected to the stick control valve 251 stick. Branched from the pilot pressure line 251a on the cylinder extension side (stick 'in side). A pilot pressure line 251b on the stick 'cylinder contraction side (stick' out side) is led to the opposite side of the stick operation valve 251.
  • a line 68 on the downstream side of the flow control valve 57 is connected to a return line 70 connected to the tank 29 via a back pressure check valve 69 for generating a constant back pressure in this portion.
  • This back pressure check valve 69 sets the back pressure of the return oil by the set load of the spring that presses the check valve against the valve seat.
  • a line 71 is branched from a line 54 connected to the rod side 25r of the stick cylinder 25, and this line 71 passes through a line relief valve 72 and a check valve 73 connected in parallel to a return line 70. It is connected.
  • the line relief valve 72 communicates and protects the pipe line when an abnormally high pressure is generated on the rod side 25r of the stick cylinder 25, resulting in pipe breakage.
  • a pressure sensor 81 is installed in the line 54 connected to the rod side 25r of the stick cylinder 25.
  • the pressure sensor 81 is connected to the controller 83 via an electric signal line 82.
  • the pressure switch 84 is further connected to the input portion of the controller 83, and the output portion of the controller 83 is connected to the negative control load compensation valve 43 on the stick-out side. .
  • negative control line an orifice 31 and a relief valve 32 are disposed in parallel in the center bypass line Cb that has passed through the stick operation valve 251, and a negative flow control line is provided from the upstream side thereof.
  • negative control line an electromagnetic proportional relief valve 85 as a pressure control valve is interposed further upstream than the drawing position of the negative control line 33.
  • the output part of the controller 83 is connected to the solenoid 86 of the electromagnetic proportional relief valve 85.
  • a rod side supply / discharge line 88 is connected to the rod side 24r of the boom cylinder 24, and a head side supply / discharge line 89 is connected to the head side 24h.
  • a pressure sensor 91 is installed in the head side supply / discharge line 89, and this pressure sensor 91 is connected to the input part of the controller 83 via the electric signal line 92.
  • a pressure switch 94 is connected, and the output part of the controller 83 is connected to the boom raising side. This is connected to the negative control load pressure compensation valve 44.
  • an orifice 31 and a relief valve 32 are disposed in parallel in the center bypass line Cb that has passed through the boom operation valve 241, and the negative control line 33 is provided from the upstream side thereof.
  • Pulled force Since the electromagnetic proportional relief valve 95 as a pressure control valve is interposed further upstream than the drawing position of the negative control line 33, the output part of the controller 83 is an electromagnetic proportional relief valve 95. Connected to the solenoid 96.
  • the passage flow rate (return flow rate) of the flow rate control valve 57 is pressure compensated by the pressure compensation valve 56.
  • the stick operation valve 251 is pilot-operated in the stick-in direction in order to start the work by averaging the water from the state shown in FIG. 6 (a)
  • the head of the stick cylinder 25 is attached when a heavy weight packet is attached.
  • the set load of the spring 63 is controlled to be small by the pressure compensation release section 64 that is operated with the head side load pressure taken out by the head pressure detection line 65, and the flow control valve 57 is Since the pressure is controlled to be small, even if the return hydraulic pressure discharged from the rod side 25r of the stick cylinder 25 is high due to the packet weight, the passage flow rate of the flow control valve 57 is suppressed to a flow rate based on a small differential pressure across the front and back. It is possible to prevent the speed change of the stick extension speed due to the weight packet. As a result, the characteristics when a heavy-weight packet is attached as indicated by the solid line in Fig. 8 are indicated by the dotted line. It is possible to return to the same state as in the standard packet.
  • the boom operation valve 241 is switched to the lower chamber position, and the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 28 passes through the head side supply / discharge line 89 to the head side 24h of the boom cylinder 24.
  • the oil supplied and returned from the rod side 24r is returned to the tank 29 via the rod side supply / discharge line 88, the boom operation valve 241 and the tank line T.
  • the boom head pressure generated in the head side supply / discharge line 89 is detected by the pressure sensor 91 and sent to the controller 83.
  • the controller 83 compensates the electric signal corresponding to the boom head pressure with the negative control load pressure compensation. Since the electromagnetic proportional relief valve 95 of the valve 44 is supplied to the solenoid 96 of the solenoid proportional relief valve 95, the pressure of the center bypass line Cb can be increased by the electromagnetic proportional relief valve 95 according to the boom head pressure.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 28 is distributed to the head side supply / discharge line 89 and the center noisy pass line Cb in accordance with the valve stroke of the boom operation valve 241 for the head side supply.
  • the greater the load pressure in the exhaust line 89 the greater the flow rate that escapes to the center nose pass line Cb, but the pressure in the center binos line Cb is increased according to the boom head pressure by the electromagnetic proportional relief valve 95.
  • the boom control valve 241 can be The boom raising flow rate corresponding to the command signal, that is, the valve stroke is supplied to the head side 24h of the boom cylinder 24 so that the boom cylinder extension speed can be obtained.
  • the characteristics when the heavy-duty packet is attached as shown by the solid line in FIG. 7 can be returned to the same state as when the standard packet is shown by the dotted line.
  • both the stick-in / meter-out load pressure compensation valve 42 and the boom-up side load pressure compensation negative control load pressure compensation valve 44 work simultaneously, resulting in a heavy load for slope molding other than standard packets.
  • the pressure on the head side 24h of the boom cylinder 24 is detected by the pressure sensor 91, and a predetermined current is sent from the controller 83 to the negative control pressure compensation valve 44 at the downstream of the boom control valve 241.
  • the stick lowering speed during stick-in operation is Since it does not change due to the trawl function and is stable, as shown in Fig. 4, the water level is averaged when a heavy-weight packet is attached, and the large undulation phenomenon D (Fig. 9) of the packet edge at the start of work is prevented. Effect is obtained. In other words, good water averaging can be ensured even under various packet usage conditions of the user.
  • the stick rod pressure generated on the rod side 25r of the stick cylinder 25 is detected by the pressure sensor 81 and sent to the controller 83.
  • the controller 83 responds to the stick rod pressure. Is supplied to solenoid 86 of electromagnetic proportional relief valve 85 incorporated in negative control load pressure compensation valve 43 for compensating the load pressure on the stick-out side. The pressure can be increased depending on the stick rod pressure.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 28 is distributed to the rod side oil supply line 52 and the center bypass line Cb according to the valve stroke of the stick operation valve 251, and the load on the rod side oil supply line 52 is As the pressure increases, the flow rate that escapes to the center path line Cb increases, but the pressure on the center binos line Cb is increased according to the stick load pressure by the electromagnetic proportional relief valve 85, and the boom holding pressure is applied to the center bypass line Cb.
  • the command signal of the stick control valve 25 1 related to the stick load when a heavy weight packet is mounted that is, the stick-out flow rate corresponding to the valve stroke is supplied to the rod side 25r of the stick cylinder 25.
  • the stick cylinder contraction speed is obtained.
  • the rod side pressure of the stick cylinder 25 during the stick-out operation is detected by the pressure sensor 81, and the negative control load pressure compensation provided in the center bypass line Cb on the downstream side of the stick operation valve 251 is compensated.
  • the rod side load pressure of the stick cylinder 25 changes by sending a predetermined current from the controller 83 to the electromagnetic proportional relief valve 85 of the valve 43 and generating the rod holding pressure of the stick cylinder 25 in the center bypass line Cb,
  • the stick-out flow rate modulation curve does not change, stable flow characteristics can be maintained, the lever start position is constant along with the boom-up operation, and a fine operation range can be secured, resulting in an improvement effect. Therefore, the operability of lifting in crane work can be improved.
  • the load pressure on the head side 25h of the stick cylinder 25 is high, but this high load pressure is guided to the pressure compensation release part 64 by the head pressure detection line 65, and the spring 63 is set. Since the load is sufficiently large and the effective differential pressure of the flow control valve 57 on the meter-out side is set to a very large value, the stick-in meter-out load pressure compensation valve 42 as a flow control valve with pressure compensation is used as the flow control valve. The set flow rate is apparently larger and is larger than the actual return flow rate on the rod side 25r of the stick cylinder 25 determined by the maximum flow rate of the hydraulic pump 28.
  • the stick lowering speed during stick-in operation is stable and stable even when a heavy-weight packet is installed.
  • the boom raising flow rate modulation curve changes even if the load pressure changes. Therefore, it is possible to maintain a stable flow rate characteristic, so that regardless of the packet type, the workability can be improved by averaging the water according to the stick lowering speed and boom raising speed as instructed.
  • the linkage operation between the boom raising operation by the hydraulic oil supplied to the head side 24h of the boom cylinder 24 and the stick-out operation by the hydraulic oil supplied to the rod side 25r of the stick cylinder 25 is started.
  • the pressure sensor 91 that detects the pressure of the hydraulic oil supplied to the head side 24h of the boom cylinder 24, and the boom operation valve 24 downstream of the beam according to the rise in pressure detected by the pressure sensor 91.
  • the operation lever point for starting the boom raising operation can be kept constant and the fine operation range can be maintained by the electromagnetic proportional relief valve 95 that controls the direction of increasing the centerline pass line pressure on the side.
  • the flow rate gain for the valve stroke can be compensated, and at the same time, the pressure of hydraulic oil supplied to the rod side of the stick cylinder 25 is detected.
  • the pressure sensor 81 and an electromagnetic proportional relief valve 85 that controls the pressure of the center bypass line on the downstream side of the beam in response to the increase in pressure detected by the pressure sensor 81 to control the load. Regardless of the size, the operation lever point for starting the stick cylinder contraction operation can be held constant, and the fine operation range and the flow rate rise gain with respect to the valve stroke can be compensated, improving the accuracy and cycle time in lifting the load. it can.
  • the pressure compensation release unit 64 is a force that controls to increase the set load of the spring 63 when the load pressure on the head side 25h of the stick cylinder 25 increases.
  • the set load of the spring 63 is increased sufficiently, and the effective differential pressure of the flow control valve 57 on the meter-out side is set to be very large.
  • the out-load pressure compensation valve 42 With the out-load pressure compensation valve 42, the set flow rate as a flow control valve is apparently increased, and the maximum flow rate of the hydraulic pump 28 is reached. Therefore, in this state, the pressure compensation function on the rod side 25r of the stick cylinder 25 does not work, and it becomes a normal throttle valve with a normal throttle function. Meter-out characteristics can be demonstrated.
  • the present invention can be used for a control circuit of a construction machine including a working device such as a hydraulic excavator.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

　オープンセンタ回路を備えた油圧ショベルにて、バケット重量を変更した場合でも、標準バケットでチューニングした場合と同様の操作性を確保できるようにする。 　油圧ポンプ28からブームシリンダ、スティックシリンダ25などに供給する油をそれぞれ制御するブーム用操作弁、スティック用操作弁251などに、センタバイパスラインCbを設ける。スティックシリンダ25のロッド側25rからタンク29へのロッド側戻りライン55にスティックイン・メータアウト負荷圧補償弁42を設ける。スティックシリンダ25のロッド側25rに、このロッド側25rに供給した作動油の圧力を検出する圧力センサ81を設ける。センタバイパスラインCbに、圧力センサ81で検出した圧力の上昇に応じてスティック用操作弁251より下流側のセンタバイパスライン圧力を高める方向に制御する電磁比例リリーフ弁85を設ける。

Description

明 細 書
建設機械の制御回路
技術分野
[0001] 本発明は、センタバイパスラインが設けられたオープンセンタ回路を備えた建設機 械の制御回路に関するものである。
背景技術
[0002] 図 5は、油圧ショベル (旋回型）に使用されている従来の油圧回路を示し、下部走 行体 (履帯）を駆動するための左右のブレーキ付トラベルモータ 11, 12、下部走行体 に対し上部旋回体を旋回作動するためのスイングモータ 13、上部旋回体に取付けら れたフロント作業装置 14 (図 6)を作動するための下記の各種油圧シリンダを制御対 象とするちのである。
[0003] 図 6に示されるように、フロント作業装置 14は、ブーム 15、スティック 16およびパケット 17がピン 21, 22, 23により順次連結され、そして、ブーム 15はブームシリンダ 24により、 スティック 16はスティックシリンダ 25により、パケット 17はバケツトシリンダ 26によりそれぞ れ回動される。各部材の重心位置を黒点で示す。
[0004] 図 5に戻って、車載エンジン 27により駆動される油圧ポンプ 28から吐出された作動 油は、各油圧モータ 11, 12, 13および各油圧シリンダ 24, 25, 26に対応する各種の操 作弁 111, 121, 131, 241, 242, 251, 252, 261を経て、これらの各油圧ァクチユエータ に供給される。
[0005] これらの操作弁 111, 121, 131, 241, 242, 251, 252, 261は、それぞれ対応するパイ ロット操作弁 (いわゆるリモコン弁）の操作レバーを操作することにより、これらの各パ ィロット操作弁力も操作レバーストロークに応じて出力されたパイロット圧により、内蔵 されたスプールの変位方向および変位量が制御される。
[0006] Psは、可変容量型の油圧ポンプ 28の吐出ラインに連通された作動油供給ライン、 T は、タンク 29に連通された作動油排出用のタンクライン、 Cbは、各種の操作弁 111, 1 21, 131, 241, 242, 251, 252, 261の中立位置を経て連通されるセンタバイパスライン を示す。 [0007] このセンタバイパスライン Cbの最後部には、ネガティブフローコントロール圧力（以 下、「ネガコン圧力」という）を取出すためのオリフィス 31およびリリーフ弁 32が並列に 接続され、これらのオリフィス 31およびリリーフ弁 32の上流側は、ネガティブフローコン トロールライン（以下、「ネガコンライン」 t\、う） 33を介して油圧ポンプ 28の斜板などの 容量可変手段 34を制御するポンプレギユレータ 35に連通され、下流側はタンク 29に 連通されている。
[0008] そして、各種の操作弁 111, 121, 131, 241, 242, 251, 252, 261が中立位置に近い ほど、ネガコンライン 33の圧力（以下、この圧力を「ネガコン圧」という）が高くなり、この ネガコン圧が高いほど、ポンプレギユレータ 35は、ポンプ吐出流量が少量になるよう に斜板などの容量可変手段 34を制御し、無駄な作動油供給を防止する。
[0009] このようなセンタバイノスライン Cbを備えたオープンセンタ油圧回路システムを搭載 した油圧ショベルは、既に知られている（例えば、特許文献 1参照)。
[0010] この種の油圧ショベルでは、標準パケットを装着した状態で水平均し作業のチュー ユングを試作機の開発時点で行って 、る。
[0011] し力しながら、いったん巿販された後に、エンドユーザがアプリケーションに応じて、 標準パケットの替わりに大型で大重量の法面パケットを装着する場合が多 、。
[0012] 特に、畝場整備や宅地整地などで、土表面の仕上げが平坦なことが要求され、か つ、一定時間内に可能な限り広い仕上げ面積を要求される場合では、特にその様な 機会が多くなる。
[0013] その場合、パケット重量が大きぐ水平均し作業を行うためにフロント作業装置 14を 図 6 (a)に示されるようなフルリーチ姿勢とした時点から、手前側にレバー操作を行う と、ブームシリンダ'ヘッド側とスティックシリンダ'ロッド側の保持圧が共に高圧状態よ りのスタートとなる。
[0014] この場合は、図 7で示されるように、ブーム操作レバーでのブームシリンダ持ち上げ 開始ポイントが標準パケット装着時に較べて後ろに後退し、標準パケットでの微操作 範囲より大幅に狭くなる。
[0015] また、標準パケットでのブーム持ち上げ微操作開始点の操作レバーストロークから 大きく後退するにしたカ^、、スティックの降下とマッチングさせ難くなるので、水平均し 性能が悪化する。
[0016] 図 8で示されるように、スティックイン動作を得るためのスティックシリンダ伸び操作に おいて、パケット重量が増加した分、スティックシリンダ用操作弁 251におけるステイツ クシリンダ'ロッド側の保持圧 P が高くなるため、スティックシリンダ用操作弁 251の口
rod
ッド側からタンクライン Tへの通路の開口面積を A とし、タンク側の圧力を Pと
rod meter out t し、作動油の密度を pとした場合、ロッド側のメータアウト流量 Qは、
Q = C-A - {2 (P ー？ /^の式にしたカ^ 保持圧!3 が上昇する分、
rod meter out rod t rod 流量立ち上がりゲインが高くなる。
[0017] よって、スティックシリンダ 25の単体伸びでも微操作性が悪ィ匕する力 さらに、上記 のブーム操作レバーでのブームシリンダ持ち上げ開始ポイントの後退とスティックシリ ンダ伸び微操作性の悪ィ匕が同時に発生するため、操作レバーによる調整が非常にし 難いものとなり、図 9に示されるように、大重量パケット装着時は、標準パケット装着時 に較べて大きな波打ち現象 Dが水平均し開始点付近で発生し、平坦に整地する性 能が大きく悪くなる。
[0018] すなわち、図 6 (a)に示されるようにショベルのフロント作業装置 14をフルリーチの状 態より軟弱地盤を、図 6 (b)に示されるように手前へ水平に均そうとすると (スティックシ リンダヘッド側軽負荷作業時）、スティック 16およびパケット 17の重心位置（黒点位置） 1S ブーム先端ピン 22より水平距離で離れたところにあり、ブーム先端ピン 22回りの重 力による回転モーメントが大きいため、スティックシリンダ 25のロッド側 25rの保持圧が 高ぐスティック用操作弁 251におけるロッド側 25rからタンクへの戻り側通路では、弁
Figure imgf000005_0001
、ゲインで通過流量が発生する。
[0019] 故に、このような図 6 (a)ポジションでのスティックシリンダ 25の伸びスピードの微少コ ントロールが難しぐブーム上げインチング操作とのマッチングがうまくいかず、図 9に 示されるように、パケット重量が大きいほど、パケット先端チップ 17aの軌跡が大きく波 打つ波打ち現象 Dが発生し、オペレータの苦情につながることが多 、。
[0020] また、同様の理由で、ブーム上げとスティックアウトを多用する荷のリフティング作用 でも、荷重の大小で同様の操作性不良が発生する。
特許文献 1 :特開平 9 151487号公報 (第 5頁、図 1) 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0021] 標準パケットでチューニングしても、パケットアタッチメントの重さ'種別により、同一 の作動指令に対して、ブームシリンダおよびスティックシリンダの作動タイミング、作動 速度が異なり、操作性が悪化する。
[0022] また、そのため整地不良などのユーザクレームに繋がり、その都度、個別対策型の スプールノッチのチューニング設計、製作や、評価試験を行う必要があり、非効率で ある。
[0023] また、いつまでたってもオープンセンタ固有の特性と諦められ、オープンセンタ回路 の持つ旋回フォースモジュレーションなどの長所と相反する潜在的不具合として解消 できないまま、現在に至っている。
[0024] さらに、荷吊り作業での操作性の負荷影響を払拭できず、オペレータの熟練に頼る 傾向が発生し、ヒューマンエラーによるトラブルが発生しやすい欠点を有している。
[0025] 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、オープンセンタ回路を備えた建設 機械の制御回路において、パケット重量を変更した場合でも、標準パケットでチュー ユングした場合と同様の操作性を確保できる建設機械の制御回路を提供することを 目的とするものである。
課題を解決するための手段
[0026] 請求項 1に記載された発明は、油圧ポンプからブームを作動するブームシリンダ、 ブーム先端に連結されたスティックを作動するスティックシリンダ、スティック先端に連 結されたパケットを作動するバケツトシリンダに供給され戻りラインを経てタンクへ戻さ れる油をそれぞれ制御するブーム用操作弁、スティック用操作弁、パケット用操作弁 に、センタバイパスラインが設けられたオープンセンタ回路を備えた建設機械の制御 回路であって、スティックシリンダのロッド側からタンクへ戻される油の戻りラインに設 けられた圧力補償付き流量制御弁と、ブームシリンダのヘッド側に供給された作動油 の圧力を検出する圧力センサと、圧力センサで検出された圧力の上昇に応じてブー ム用操作弁より下流側のセンタバイパスライン圧力を高める方向に制御する圧力制 御弁とを具備した建設機械の制御回路である。 [0027] 請求項 2に記載された発明は、請求項 1記載の建設機械の制御回路において、ス テイツクシリンダのロッド側に供給された作動油の圧力を検出する圧力センサと、圧力 センサで検出された圧力の上昇に応じてスティック用操作弁より下流側のセンタバイ パスライン圧力を高める方向に制御する圧力制御弁とを具備したものである。
[0028] 請求項 3に記載された発明は、請求項 1または 2記載の建設機械の制御回路にお ける圧力制御弁力 センタバイパスライン力 ポンプ吐出流量制御用のネガティブフ ローコントロール圧力を取出すためのオリフィスおよびリリーフ弁と一体に設けられて
、ネガティブフローコントロール負荷圧補償弁を形成するものである。
[0029] 請求項 4に記載された発明は、請求項 1乃至 3のいずれか記載の建設機械の制御 回路における圧力補償付き流量制御弁が、差圧設定用のスプリングと、スティックシリ ンダのヘッド側に力かる負荷圧の増加に応じてスプリングのセット荷重を増加させると ともにヘッド側の負荷圧が所定値以上のときスプリングのセット荷重を流量制御の圧 力補償を解除する値まで増大させる圧力補償解除部とを具備したものである。
発明の効果
[0030] 請求項 1記載の発明によれば、圧力補償付き流量制御弁のメータアウトフローコン トロール機能により、大重量パケット装着状態でも、スティックイン操作におけるスティ ック降下速度が、変化せず、安定しているとともに、圧力センサおよび圧力制御弁に よりブーム保持圧をセンタバイノスラインに発生させることで、負荷圧が変化しても、 ブーム上げ流量モジュレーションカーブが変化せず、安定した流量特性を維持でき るので、パケット種別を問わずに、指示どうりのスティック降下速度とブーム上げ速度 とにより水平均し作業性を向上できるとともに、パケット重量毎に、水平均し性能を改 善するための操作弁のチューニング試験を行う必要がなくなり、そのための手間や費 用を抑制でき、信頼性も向上できる。
[0031] 請求項 2記載の発明によれば、荷の吊り上げリフティング作業で、ブームシリンダの ヘッド側に供給された作動油によるブーム上げ操作と、スティックシリンダのロッド側 に供給された作動油によるスティックアウト操作との連動操作を開始する際に、ブー ムシリンダのヘッド側に供給された作動油の圧力を検出する圧力センサと、圧力セン サで検出された圧力の上昇に応じてブーム用操作弁より下流側のセンタバイパスラ イン圧力を高める方向に制御する圧力制御弁とによって、荷重の大きさに係らず、ブ ーム上げ操作開始の操作レバーポイントを一定に保持できるとともに、微操作範囲と 、弁ストロークに対する流量立上がりゲインを補償でき、同時に、スティックシリンダの ロッド側に供給された作動油の圧力を検出する圧力センサと、圧力センサで検出され た圧力の上昇に応じてスティック用操作弁より下流側のセンタバイノスライン圧力を 高める方向に制御する圧力制御弁とによって、荷重の大きさに係らず、スティックシリ ンダ縮み操作開始の操作レバーポイントを一定に保持できるとともに、微操作範囲と 、弁ストロークに対する流量立上がりゲインを補償できるため、荷の吊り上げ作業での 正確さとサイクルタイムを改善でき、また、ブームシリンダ速度とスティックシリンダ速度 の急変やインチング性能の悪ィ匕を防止できる。
[0032] 請求項 3記載の発明によれば、ネガティブフローコントロール圧力取出用のオリフィ スおよびリリーフ弁と、センタバイパスライン圧力を制御する圧力制御弁とを一体ィ匕し て、ネガティブフローコントロール負荷圧補償弁としたので、これらを同時にセンタバ ィパスラインに組込むことができ、手間が力からないとともに、設置スペースも節約で きる。
[0033] 請求項 4記載の発明によれば、圧力補償解除部は、スティックシリンダのヘッド側の 負荷圧が増加するとスプリングのセット荷重を大きくするように制御するが、掘削等の 重負荷状態では、ヘッド側の負荷圧が所定値以上の高圧力に達すると、スプリング のセット荷重を充分大きくし、メータアウト側のスプール有効差圧を非常に大きく設定 するので、圧力補償付き流量制御弁は、流量制御弁としての設定流量が、みかけ上 大きくなり、油圧ポンプの最大流量で決まるスティックシリンダのロッド側の戻り実流量 より大きくなり、したがって、この状態では、スティックシリンダのロッド側の圧力補償機 能は作用せず、通常の絞り弁となり、通常の絞り機能付きメータアウト特性を発揮でき る。
図面の簡単な説明
[0034] [図 1]本発明に係る建設機械の制御回路のスティックシリンダ制御部分に関する一実 施の形態を示す回路図である。
[図 2]同上制御回路のブームシリンダ制御部分に関する一実施の形態を示す回路図 である。
圆 3]スティックイン'メータアウト負荷圧補償弁の流量制御特性を示す特性図であり、 (a)はロッド圧 lOOkgfZcm2の場合であり、 (b)はロッド圧 200kgfZcm2の場合である。 圆 4]同上制御回路を用いた場合の水平均し作業におけるパケット刃先の軌跡を示 す実測データである。
圆 5]従来の建設機械の制御回路を示す回路図である。
圆 6]建設機械のフロント作業装置を示す説明図であり、 (a)は水平均し作業を開始 する時点の姿勢であり、 (b)は水平均し作業をしているときの姿勢である。
[図 7]ブームシリンダ伸び速度の変化を示す特性図である。
[図 8]スティックシリンダ伸び速度の変化の説明図である。
圆 9]従来の制御回路を用いた場合の水平均し作業におけるパケット刃先の軌跡を 示す実測データである。
符号の説明
Cb センタノ イノ スライン
15 ブーム
16 スティック
17 バケツト
24 ブームシリンダ
24h ヘッド側
241 ブーム用操作弁
25 スティックシリンダ
25r ロッド側
25h ヘッド側
251 スティック用操作弁
26 バケツトシリンダ
28 油圧ポンプ
29 タンク
31 オリフィス 32 リリーフ弁
42 圧力補償付き流量制御弁としてのスティックイン'メータアウト負荷圧補償弁
43, 44 ネガティブフローコントロール負荷圧補償弁 (ネガコン負荷圧補償弁）
55 戻りラインとしてのロッド側戻りライン
63 スプリング
64 圧力補償解除部
81 圧力センサ
85 圧力制御弁としての電磁比例リリーフ弁
91 圧力センサ
95 圧力制御弁としての電磁比例リリーフ弁
発明を実施するための最良の形態
[0036] 以下、本発明を、図 1乃至図 4に示された一実施の形態を参照しながら説明する。
なお、図 5に示された回路は、本発明の前提となる基本回路であり、同様の部分には
、同一符号を付して、その説明を省略する場合もあるとともに、走行系、旋回系およ びパケット系の各回路は、同様であるから省略する。
[0037] 図 1および図 2は、図 5に示された 2ポンプオープンセンタシステムにおける負荷圧 補償システムを示し、現在のオープンセンタシステムの特性を生カゝしつつ、部分的に 負荷圧補償をし、大型の大重量パケット使用での均し性能および生産性と、荷吊り上 げ時のリフティング操作性とを改善するものである。
[0038] 図 1および図 2において、 41はコントロールバルブであり、図 5に示された各種の操 作弁 111, 121, 131, 241, 242, 251, 252, 261のスプールが内蔵されている。
[0039] 図 1には、コントロールバルブ 41と共に、スティックイン操作されたスティックシリンダ 2
5のメータアウト流量を負荷圧補償する圧力補償付き流量制御弁としてのスティックィ ン 'メータアウト負荷圧補償弁 42が示されている。
[0040] さらに、コントロールバルブ 41には、スティックアウト側負荷圧補償のためのネガティ ブフローコントロール負荷圧補償弁 (以下、この補償弁を「ネガコン負荷圧補償弁」と いう） 43が設けられている。
[0041] また、図 2に示されるように、コントロールバルブ 41には、ブーム上げ側負荷圧補償 のためのネガコン負荷圧補償弁 44が設けられている。
[0042] 図 1に示されるように、スティック用操作弁 251の一方の出力ポートとスティックシリン ダ 25のヘッド側 25hとがヘッド側給排ライン 51により接続され、また、スティック用操作 弁 251の他方の出力ポートとスティックシリンダ 25のロッド側 25rと力 ロッド側給油ライ ン 52、およびロードホールドチェック弁 53を経たライン 54を経て連通されて!/、る。
[0043] 前記スティックイン'メータアウト負荷圧補償弁 42は、ロードホールドチェック弁 53より スティックシリンダ 25のロッド側 25rに至るライン 54の途中力 戻りラインとしてのロッド 側戻りライン 55が分岐され、このロッド側戻りライン 55とヘッド側給排ライン 51との間に 、差圧制御用の圧力補償弁 56、流量制御弁 57および再生チェック弁 58が順次設けら れている。
[0044] 圧力補償弁 56は、流量制御弁 57より上流側の圧力を検出するライン 61がー側に導 かれ、流量制御弁 57より下流側の圧力を検出するライン 62が反対側の他側に導かれ 、さらに、この他側には、差圧設定用のスプリング 63が当接され、このスプリング 63に より流量制御弁 57の前後差圧が設定される。
[0045] この圧力補償弁 56のスプリング 63に対し、スティックシリンダ 25のヘッド側 25hにかか る負荷圧の増加に応じてスプリング 63のセット荷重を増加させることにより流量制御弁 57の前後差圧を可変調整するとともに、ヘッド側の負荷圧が所定値以上のときスプリ ング 63のセット荷重を流量制御の圧力補償を解除する値まで増大させるシリンダ'ピ ストン形の圧力補償解除部 64が設けられ、この圧力補償解除部 64のシリンダ内に、 ヘッド側給排ライン 51から引出されたヘッド圧検出ライン 65が導かれている。
[0046] そして、この圧力補償解除部 64のシリンダ内には、ヘッド圧検出ライン 65により導か れたスティックシリンダ 25のヘッド側 25hの負荷圧を受けて作動するピストンが内蔵さ れ、このピストンによりスプリング 63のセット荷重が制御される。すなわち、圧力補償解 除部 64のピストンは、ヘッド側 25hの負荷圧が増加するとスプリング 63のセット荷重を 大きくするように制御する力 ヘッド側 25hの負荷圧が所定値以上の高圧力に達する と、スプリング 63のセット荷重を、圧力補償機能を得られない値まで増大させる。
[0047] 流量制御弁 57は、一側にリターンスプリング 66が当接され、他側にパイロット圧ライ ン 67が導かれている。このパイロット圧ライン 67は、スティック用操作弁 251のスティック シリンダ伸び側 (スティック 'イン側）のパイロット圧ライン 251aから分岐されている。な お、スティック用操作弁 251の反対側には、スティック'シリンダ収縮側 (スティック'ァゥ ト側）のパイロット圧ライン 251bが導かれている。
[0048] 流量制御弁 57の下流側のライン 68は、この部分に一定の背圧を発生させるための 背圧チェック弁 69を介して、タンク 29に接続された戻りライン 70に連通されている。こ の背圧チェック弁 69は、逆止弁体を弁座に押付けるスプリングのセット荷重により戻り 油の背圧を設定する。
[0049] さらに、スティックシリンダ 25のロッド側 25rに接続されたライン 54からライン 71が分岐 され、このライン 71は、並列に接続されたラインリリーフ弁 72およびチェック弁 73を経 て戻りライン 70に接続されている。ラインリリーフ弁 72は、スティックシリンダ 25のロッド 側 25rに管路破壊につながるような異常な高圧が発生した場合に連通作動して、管 路を保護するものである。
[0050] また、図 1に示されるように、スティックシリンダ 25のロッド側 25rに接続されたライン 54 には圧力センサ 81が設置され、この圧力センサ 81は、電気信号ライン 82を経てコント ローラ 83の入力部に接続され、このコントローラ 83の入力部には、さらに圧力スィッチ 84が接続され、また、コントローラ 83の出力部は、前記スティックアウト側のネガコン負 荷圧補償弁 43に接続されている。
[0051] このネガコン負荷圧補償弁 43は、スティック用操作弁 251を経たセンタバイパスライ ン Cb中に、オリフィス 31およびリリーフ弁 32が並列に介在され、また、これらの上流側 よりネガティブフローコントロールライン（以下、「ネガコンライン」という） 33が引出され ているが、そのネガコンライン 33の引出位置よりもさらに上流側に、圧力制御弁として の電磁比例リリーフ弁 85が介在されたものであるから、コントローラ 83の出力部は、電 磁比例リリーフ弁 85のソレノイド 86に接続されている。
[0052] また、図 2に示されるように、ブームシリンダ 24のロッド側 24rにはロッド側給排ライン 8 8が接続され、ヘッド側 24hにはヘッド側給排ライン 89が接続されて 、るが、そのヘッド 側給排ライン 89には圧力センサ 91が設置され、この圧力センサ 91は、電気信号ライン 92を経てコントローラ 83の入力部に接続され、このコントローラ 83の入力部には、さら に圧力スィッチ 94が接続され、また、コントローラ 83の出力部は、前記ブーム上げ側 のネガコン負荷圧補償弁 44に接続されて 、る。
[0053] このネガコン負荷圧補償弁 44は、ブーム用操作弁 241を経たセンタバイパスライン C b中に、オリフィス 31およびリリーフ弁 32が並列に介在され、また、これらの上流側より ネガコンライン 33が引出されている力 そのネガコンライン 33の引出位置よりもさらに 上流側に、圧力制御弁としての電磁比例リリーフ弁 95が介在されたものであるから、 コントローラ 83の出力部は、電磁比例リリーフ弁 95のソレノイド 96に接続されている。
[0054] 次に、図 1および図 2に示された実施の形態の作用効果を説明する。
[0055] (水平均し作業）
水平均し作業をするときは、図 6 (a)から (b)に示されるように、ブームシリンダ 24を ブーム上げ操作するとともに、スティックシリンダ 25をスティックイン操作 (伸び操作)す る。
[0056] その際、図 1においては、パイロット圧ライン 251aにスティックシリンダ伸び側パイロッ ト圧が供給されると、スティック用操作弁 251が下室位置に切換わるとともに、ノイロッ ト圧ライン 67を経てスティックシリンダ伸び側パイロット圧がスティックイン'メータアウト 負荷圧補償弁 42の流量制御弁 57を連通位置に切換えるので、油圧ポンプ 28から吐 出された作動油は、ヘッド側給排ライン 51を経てスティックシリンダ 25のヘッド側 25hに 供給されるとともに、ロッド側 25rから排出された油は流量制御弁 57などを経てタンク 2 9に戻され、スティックシリンダ 25は伸び操作される。
[0057] このとき、図 3に示されるように、流量制御弁 57の通過流量 (戻り流量）は、圧力補償 弁 56により圧力補償される。すなわち、図 6 (a)に示された状態から水平均し作業を 開始するためにスティック用操作弁 251をスティックイン方向にパイロット操作すると、 大重量パケットを装着した場合は、スティックシリンダ 25のヘッド側 25hが低圧となるの で、ヘッド圧検出ライン 65により取出されたヘッド側負荷圧で作動される圧力補償解 除部 64によりスプリング 63のセット荷重は小さく制御され、流量制御弁 57の前後差圧 も小さく制御されるため、パケット重量によりスティックシリンダ 25のロッド側 25rから排 出される戻り油圧が高くても、流量制御弁 57の通過流量は、小さな前後差圧に基づく 流量に抑えられ、大重量パケットによるスティック伸び速度の増速変化を防止できる。 これにより、図 8における実線で示された大重量パケット装着時の特性を、点線で示 された標準パケット時と同様の状態に戻すことができる。
[0058] このスティックシリンダ 25の伸び操作中、ヘッド側給排ライン 51の圧力がライン 68の 圧力より高い場合は、ロッド側 25rの作動油は、再生チェック弁 58によって全量が圧力 補償弁 56、流量制御弁 57および背圧チェック弁 69を経て戻りライン 70へ流出し、流量 制御弁 57のスプール開度に応じた油量がロッド側 25rから排出される。
[0059] 同上操作中、油圧ポンプ 28より吐出供給される作動油量が不足し、ヘッド側 25hに ボイデイングが発生し力かると、スティックシリンダ 25のロッド側 25rから戻りライン 70へ の戻り油の一部が、背圧チェック弁 69の抵抗作用により背圧を持つこともあって、ライ ン 68より再生チェック弁 58を経由してヘッド側給排ライン 51へ再生給油され、ボイディ ングの発生が防止される。このとき、ヘッド圧検出ライン 65により取出されたシリンダへ ッド側負荷圧はボイデイングが発生しな 、程度に低圧であるから、圧力補償解除部 6 4によりスプリング 63のセット荷重は小さく制御され、流量制御弁 57の前後差圧も小さ く制御される。
[0060] 同時に、図 2においては、ブーム用操作弁 241が下室位置に切換わり、油圧ポンプ 28から吐出された作動油は、ヘッド側給排ライン 89を経てブームシリンダ 24のヘッド 側 24hに供給されるとともに、ロッド側 24rから戻された油は、ロッド側給排ライン 88、ブ ーム用操作弁 241およびタンクライン Tを経てタンク 29に戻される。
[0061] このとき、ヘッド側給排ライン 89に発生したブームヘッド圧は、圧力センサ 91で検出 され、コントローラ 83に送られ、コントローラ 83は、ブームヘッド圧に応じた電気信号を ネガコン負荷圧補償弁 44の電磁比例リリーフ弁 95のソレノイド 96に供給するので、こ の電磁比例リリーフ弁 95によりセンタバイパスライン Cbの圧力を、ブームヘッド圧に応 じて高めることがでさる。
[0062] すなわち、油圧ポンプ 28から吐出された作動油は、ブーム用操作弁 241の弁スト口 ークに応じてヘッド側給排ライン 89とセンタノィパスライン Cbとに分配され、ヘッド側 給排ライン 89の負荷圧が大き 、ほど、センタノ ィパスライン Cbに逃げる流量が増大さ れるが、センタバイノスライン Cbの圧力を、電磁比例リリーフ弁 95によりブームヘッド 圧に応じて高め、センタノィパスライン Cbにブーム保持圧を発生させる圧力補償を することで、大重量パケット装着時のブーム負荷に関係なぐブーム用操作弁 241の 指令信号すなわち弁ストロークに応じたブーム上げ流量がブームシリンダ 24のヘッド 側 24hに供給され、ブームシリンダ伸び速度が得られるようにする。これにより、図 7に おける実線で示された大重量パケット装着時の特性を、点線で示された標準パケット 時と同様の状態に戻すことができる。
[0063] このように、スティックイン'メータアウト負荷圧補償弁 42とブーム上げ側負荷圧補償 用のネガコン負荷圧補償弁 44の両者が同時に働き、標準パケット以外の法面成形用 などの大重量パケット使用時でも、ブームシリンダ 24のヘッド側 24hの圧力を圧力セン サ 91で検出し、ブーム用操作弁 241の下流側のノ ィパス部分のネガコン負荷圧補償 弁 44にコントローラ 83より所定電流を送り、ブーム保持圧をセンタバイパスライン に 発生させることで、負荷圧が変化しても、ブーム上げ流量モジュレーションカーブが 変化せず、安定した流量特性を維持できるとともに、既に述べたように大重量パケット 装着状態でも、スティックイン操作におけるスティック降下速度が、スティックイン'メー タアウト負荷圧補償弁 42のメータアウトフローコントロール機能により変化せず、安定 しているので、図 4に示されるように、大重量パケットを装着した場合の水平均し作業 開始時でのパケット刃先の大きな波打ち現象 D (図 9)を防止する効果が得られる。す なわち、ユーザの種々のパケット使用条件でも、良好な水平均し性を確保できる。
[0064] (クレーン作業）
クレーン作業によって、パケット 17に取付けた荷を吊り上げるときは、ブームシリンダ 24をブーム上げ操作するとともに、スティックシリンダ 25をスティックアウト操作 (縮み操 作)する。
[0065] その際、図 1においては、パイロット圧ライン 251bにスティックシリンダ縮み側パイロッ ト圧が供給されると、スティック用操作弁 251が上室位置に切換わり、油圧ポンプ 28か ら吐出された作動油は、ロッド側給油ライン 52、ロードホールドチェック弁 53およびラ イン 54を経てスティックシリンダ 25のロッド側 25rに供給されるとともに、ヘッド側 25hか ら戻された油は、ヘッド側給排ライン 51、スティック用操作弁 251およびタンクライン T を経てタンク 29に戻される。
[0066] このとき、スティックシリンダ 25のロッド側 25rに発生したスティックロッド圧は、圧力セ ンサ 81で検出され、コントローラ 83に送られ、コントローラ 83は、スティックロッド圧に応 じた電気信号を、スティックアウト側負荷圧補償用のネガコン負荷圧補償弁 43に組込 まれた電磁比例リリーフ弁 85のソレノイド 86に供給するので、この電磁比例リリーフ弁 85によりセンタバイパスライン Cbの圧力を、スティックロッド圧に応じて高めることがで きる。
[0067] すなわち、油圧ポンプ 28から吐出された作動油は、スティック用操作弁 251の弁スト ロークに応じてロッド側給油ライン 52とセンタバイパスライン Cbとに分配され、ロッド側 給油ライン 52の負荷圧が大き 、ほど、センタノ ィパスライン Cbに逃げる流量が増大さ れるが、センタバイノスライン Cbの圧力を、電磁比例リリーフ弁 85によりスティックロッ ド圧に応じて高め、センタバイパスライン Cbにブーム保持圧を発生させる圧力補償を することで、大重量パケット装着時のスティック負荷に関係なぐスティック用操作弁 25 1の指令信号すなわち弁ストロークに応じたスティックアウト流量がスティックシリンダ 2 5のロッド側 25rに供給され、スティックシリンダ縮み速度が得られるようにする。
[0068] 同時に、図 2においては、水平均し作業時と同様に、センタバイノスライン Cbの圧 力を、電磁比例リリーフ弁 95によりブームヘッド圧に応じて高め、センタバイパスライ ン Cbにブーム保持圧を発生させる圧力補償をすることで、大重量パケット装着時の ブーム負荷に関係なぐブーム用操作弁 241の指令信号すなわち弁ストロークに応じ たブーム上げ流量がブームシリンダ 24のヘッド側 24hに供給され、ブームシリンダ伸 び速度が得られるようにし、図 7における実線で示された大重量パケット装着時の特 性を、点線で示された標準パケット時と同様の状態に戻すことができる。
[0069] このようにして、スティックアウト操作時のスティックシリンダ 25のロッド側圧力を圧力 センサ 81で検出し、スティック用操作弁 251の下流側のセンタバイパスライン Cbに設 けられたネガコン負荷圧補償弁 43の電磁比例リリーフ弁 85にコントローラ 83より所定 電流を送り、スティックシリンダ 25のロッド保持圧をセンタバイパスライン Cbに発生させ ることで、スティックシリンダ 25のロッド側負荷圧が変化しても、スティックアウト流量モ ジユレーシヨンカーブが変化せず、安定した流量特性を維持できるとともに、ブームァ ップ操作と共にレバー始動ポジションが一定であり、微操作域も大きく確保できて、改 善効果がみられるので、クレーン作業におけるリフティングの操作性を向上できる。
[0070] また、スティックイン操作で荷を下げる時に、スティックイン'メータアウト負荷圧補償 弁 42により荷の急スピード降下を防止できる効果がある。
[0071] (重負荷作業）
掘削等の重負荷状態では、スティックシリンダ 25のヘッド側 25hの負荷圧が高圧とな るが、この高負荷圧がヘッド圧検出ライン 65により圧力補償解除部 64に導かれ、スプ リング 63のセット荷重を充分大きくし、メータアウト側の流量制御弁 57の有効差圧を非 常に大きく設定するので、圧力補償付き流量制御弁としてのスティックイン'メータァ ゥト負荷圧補償弁 42は、流量制御弁としての設定流量が、みかけ上大きくなり、油圧 ポンプ 28の最大流量で決まるスティックシリンダ 25のロッド側 25rの戻り実流量より大き くなり、したがって、この状態では、スティックシリンダ 25のロッド側 25rの圧力補償機能 は作用せず、通常の絞り機能付きメータアウト特性を発揮でき、このスティックイン'メ ータアウト負荷圧補償弁 42を経てスティックシリンダ 25のロッド側 25rから戻りライン 70 へ排出される戻り油の流動抵抗が実質的に小となるので、戻りラインでのヒートロスが 軽減され、実質的なシリンダ仕事量を向上できるとともに、油圧ポンプ 28を駆動する 車載エンジン 27の燃費も改善できる。
[0072] 次に、この実施の形態の効果をまとめる。
[0073] (水平均し性能）
図 1に示されたスティックイン'メータアウト負荷圧補償弁 42のメータアウトフローコン トロール機能により、大重量パケット装着状態でも、スティックイン操作におけるスティ ック降下速度が、変化せず、安定しているとともに、図 2に示された圧力センサ 91およ び電磁比例リリーフ弁 95によりブーム保持圧をセンタバイパスライン Cbに発生させる ことで、負荷圧が変化しても、ブーム上げ流量モジュレーションカーブが変化せず、 安定した流量特性を維持できるので、パケット種別を問わずに、指示どうりのステイツ ク降下速度とブーム上げ速度とにより水平均し作業性を向上できる。
[0074] さらに、水平均し作業でのパケット種別を問わずに位置決め精度が向上し、整地の 平坦度も改善されるので、作業スピードが速くなり、水平均し作業性を向上できる。
[0075] また、ユーザが独自に取付けたパケットアプリケーション毎に、水平均し性能を改善 するためのスプールノッチなどのチューニング試験を行う必要がなくなり、また、チュ 一ユング後にそのスプールをエンドユーザに送付して再装着する手間や費用を抑制 できる。同時に、ユーザクレームも未然に防止でき、製品に対する信頼性を向上でき る。
[0076] (クレーン操作性能）
荷の吊り上げリフティング作業で、ブームシリンダ 24のヘッド側 24hに供給された作 動油によるブーム上げ操作と、スティックシリンダ 25のロッド側 25rに供給された作動 油によるスティックアウト操作との連動操作を開始する際に、ブームシリンダ 24のへッ ド側 24hに供給された作動油の圧力を検出する圧力センサ 91と、この圧力センサ 91で 検出された圧力の上昇に応じてブーム用操作弁 24はり下流側のセンタノィパスライ ン圧力を高める方向に制御する電磁比例リリーフ弁 95とによって、荷重の大きさに係 らず、ブーム上げ操作開始の操作レバーポイントを一定に保持できるとともに、微操 作範囲と、弁ストロークに対する流量立上がりゲインを補償でき、同時に、スティックシ リンダ 25のロッド側に供給された作動油の圧力を検出する圧力センサ 81と、この圧力 センサ 81で検出された圧力の上昇に応じてスティック用操作弁 25はり下流側のセン タバイパスライン圧力を高める方向に制御する電磁比例リリーフ弁 85とによって、荷 重の大きさに係らず、スティックシリンダ縮み操作開始の操作レバーポイントを一定に 保持できるとともに、微操作範囲と、弁ストロークに対する流量立上がりゲインを補償 できるため、荷の吊り上げ作業での正確さとサイクルタイムを改善できる。
[0077] また、ブームシリンダ速度とスティックシリンダ速度の急変やインチング性能の悪ィ匕 を防止できて、オペレータと周辺作業者の作業環境の安全性を確保できる。
[0078] 荷の吊下げをスティックシリンダで行う際は、荷重の大小に係らず、荷の降下速度 の変化を防止でき、荷の急降下を防止できる。
[0079] (一般掘削性能など）
圧力補償解除部 64は、スティックシリンダ 25のヘッド側 25hの負荷圧が増加するとス プリング 63のセット荷重を大きくするように制御する力 スティックインによる重掘削作 業時などの重負荷状態では、ヘッド側 25hの負荷圧が所定値以上の高圧力に達する と、スプリング 63のセット荷重を充分大きくし、メータアウト側の流量制御弁 57の有効 差圧を非常に大きく設定するので、スティックイン'メータアウト負荷圧補償弁 42は、 流量制御弁としての設定流量が、みかけ上大きくなり、油圧ポンプ 28の最大流量で 決まるスティックシリンダ 25のロッド側 25rの戻り実流量より大きくなり、したがって、この 状態では、スティックシリンダ 25のロッド側 25rの圧力補償機能は作用せず、通常の絞 り弁となり、通常の絞り機能付きメータアウト特性を発揮できる。
[0080] すなわち、上記のような重負荷状態では、ヘッド側 25hの負荷圧が所定値以上の高 圧力に達すると、スプリング 63のセット荷重を、圧力補償機能を得られない値まで増 大させるので、通常の絞り機能付きメータアウト特性を発揮できる。
[0081] また、図 1および図 2には示されていないトラベルモータ 11, 12、スイングモータ 13、 バケツトシリンダ 26などの油圧ァクチユエータに関するフォースモジュレーション機能 は維持される。
産業上の利用可能性
[0082] 本発明は、油圧ショベルなどの作業装置を備えた建設機械の制御回路に利用でき る。

Claims

請求の範囲
[1] 油圧ポンプからブームを作動するブームシリンダ、ブーム先端に連結されたステイツ クを作動するスティックシリンダ、スティック先端に連結されたパケットを作動するバケ ットシリンダに供給され戻りラインを経てタンクへ戻される油をそれぞれ制御するブー ム用操作弁、スティック用操作弁、パケット用操作弁に、センタバイパスラインが設け られたオープンセンタ回路を備えた建設機械の制御回路であって、
スティックシリンダのロッド側からタンクへ戻される油の戻りラインに設けられた圧力 補償付き流量制御弁と、
ブームシリンダのヘッド側に供給された作動油の圧力を検出する圧力センサと、 圧力センサで検出された圧力の上昇に応じてブーム用操作弁より下流側のセンタ バイパスライン圧力を高める方向に制御する圧力制御弁と
を具備したことを特徴とする建設機械の制御回路。
[2] スティックシリンダのロッド側に供給された作動油の圧力を検出する圧力センサと、 圧力センサで検出された圧力の上昇に応じてスティック用操作弁より下流側のセン タバイパスライン圧力を高める方向に制御する圧力制御弁と
を具備したことを特徴とする請求項 1記載の建設機械の制御回路。
[3] 圧力制御弁は、センタバイパスライン力もポンプ吐出流量制御用のネガティブフロ 一コントロール圧力を取出すためのオリフィスおよびリリーフ弁と一体に設けられて、 ネガティブフローコントロール負荷圧補償弁を形成する
ことを特徴とする請求項 1または 2記載の建設機械の制御回路。
[4] 圧力補償付き流量制御弁は、
差圧設定用のスプリングと、
スティックシリンダのヘッド側に力かる負荷圧の増加に応じてスプリングのセット荷重 を増加させるとともにヘッド側の負荷圧が所定値以上のときスプリングのセット荷重を 流量制御の圧力補償を解除する値まで増大させる圧力補償解除部と
を具備したことを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれか記載の建設機械の制御回 路。
PCT/JP2005/012731 2004-12-28 2005-07-11 建設機械の制御回路 WO2006070501A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05765547A EP1832685A4 (en) 2004-12-28 2005-07-11 CONTROLLER FOR CONSTRUCTION MACHINE
US10/596,478 US20090308068A1 (en) 2004-12-28 2005-07-11 Control circuit for construction machine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004380575A JP2006183413A (ja) 2004-12-28 2004-12-28 建設機械の制御回路
JP2004-380575 2004-12-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006070501A1 true WO2006070501A1 (ja) 2006-07-06

Family

ID=36614628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/012731 WO2006070501A1 (ja) 2004-12-28 2005-07-11 建設機械の制御回路

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20090308068A1 (ja)
EP (1) EP1832685A4 (ja)
JP (1) JP2006183413A (ja)
KR (1) KR20060120584A (ja)
CN (1) CN1914384A (ja)
WO (1) WO2006070501A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101886405A (zh) * 2010-07-21 2010-11-17 湖南山河智能机械股份有限公司 挖掘节能及平地高效的小型液压挖掘机主阀
CN105275044A (zh) * 2015-09-28 2016-01-27 北华航天工业学院 一种挖掘机液压节能控制系统及方法

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101294402B (zh) * 2008-05-28 2010-12-08 江阴市长龄液压机具厂 液压挖掘机用动臂保持阀
KR101150587B1 (ko) * 2009-06-26 2012-06-01 고려대학교 산학협력단 굴삭기 버켓 힘 추정 방법 및 시스템
JP5380240B2 (ja) * 2009-10-13 2014-01-08 日立建機株式会社 作業機械の油圧駆動装置
JP5388787B2 (ja) * 2009-10-15 2014-01-15 日立建機株式会社 作業機械の油圧システム
FI20096072A0 (fi) * 2009-10-19 2009-10-19 Hydroline Oy Hydraulinen sylinteri
US8635941B2 (en) 2009-10-26 2014-01-28 Caterpillar Inc. Method and apparatus for controlling a pump
DE102010043135A1 (de) 2010-10-29 2012-05-03 Deere & Company Hydraulische Anordnung
US9187297B2 (en) 2011-05-13 2015-11-17 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Hydraulic driving apparatus for working machine
CN102296664B (zh) * 2011-06-23 2013-06-05 徐州徐工挖掘机械有限公司 一种挖掘机液压驱动装置
WO2013002429A1 (ko) * 2011-06-27 2013-01-03 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 건설기계용 유압제어밸브
JP5631829B2 (ja) * 2011-09-21 2014-11-26 住友重機械工業株式会社 油圧制御装置及び油圧制御方法
JP5631830B2 (ja) * 2011-09-21 2014-11-26 住友重機械工業株式会社 油圧制御装置及び油圧制御方法
JP5851822B2 (ja) * 2011-12-16 2016-02-03 コベルコクレーン株式会社 作業機械の油圧駆動装置
US9115736B2 (en) * 2011-12-30 2015-08-25 Cnh Industrial America Llc Work vehicle fluid heating system
JP5889098B2 (ja) * 2012-04-26 2016-03-22 住友建機株式会社 建設機械
JP5661084B2 (ja) * 2012-11-13 2015-01-28 株式会社神戸製鋼所 作業機械の油圧駆動装置
JP5661085B2 (ja) 2012-11-13 2015-01-28 株式会社神戸製鋼所 作業機械の油圧駆動装置
EP2947211B1 (en) * 2013-01-18 2018-09-26 Volvo Construction Equipment AB Flow control device and flow control method for construction machine
KR101763282B1 (ko) 2013-02-05 2017-07-31 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 건설기계의 압력 제어밸브
EP2956676B1 (en) * 2013-02-15 2019-07-17 Parker Hannifin Corporation Variable load sense open center hybrid system
EP2980324B1 (en) * 2013-03-26 2021-10-27 Doosan Infracore Co., Ltd. Hydraulic system for construction equipment
DE102013206319A1 (de) * 2013-04-10 2014-10-16 Deere & Company Hubvorrichtung
US8977445B2 (en) * 2013-06-18 2015-03-10 Caterpillar Inc. System and method for dig detection
GB2530707A (en) 2014-06-13 2016-04-06 Jc Bamford Excavators Ltd A material handling machine
JP6493916B2 (ja) * 2015-04-21 2019-04-03 キャタピラー エス エー アール エル 流体圧回路および作業機械
CN108026713B (zh) * 2015-09-16 2021-03-09 卡特彼勒Sarl 液压作业机器的液压泵控制系统
CN105545854A (zh) * 2016-01-18 2016-05-04 浙江高宇液压机电有限公司 集成回油再生的多路换向阀
US10487855B2 (en) 2016-09-29 2019-11-26 Deere & Company Electro-hydraulic system with negative flow control
DE102017115537A1 (de) * 2017-07-11 2019-01-17 Liebherr-Hydraulikbagger Gmbh Baumaschine
US11073442B2 (en) 2017-12-21 2021-07-27 Swagelok Company Systems and methods for control and monitoring of actuated valves
JP7096105B2 (ja) 2018-08-23 2022-07-05 株式会社神戸製鋼所 掘削作業機械の油圧駆動装置
JP7269411B2 (ja) * 2019-03-27 2023-05-08 日立建機株式会社 作業機械
EP4230809A1 (en) * 2022-02-17 2023-08-23 Robert Bosch GmbH Hydraulic control system for a machine, machine and method for controlling boom and attachment movements of a machine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0667559U (ja) * 1993-02-24 1994-09-22 住友建機株式会社 建設機械の制御回路
JPH07305379A (ja) * 1994-05-16 1995-11-21 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 建設機械のシリンダ制御回路

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5442912A (en) * 1992-12-04 1995-08-22 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic recovery device
JPH0742703A (ja) * 1993-07-29 1995-02-10 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧作業機の油圧駆動装置
JPH10310365A (ja) * 1997-05-12 1998-11-24 Sumitomo Constr Mach Co Ltd クレーン兼用油圧ショベルの油圧制御回路
KR100518769B1 (ko) * 2003-06-19 2005-10-05 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 유압펌프 토출유량 제어회로

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0667559U (ja) * 1993-02-24 1994-09-22 住友建機株式会社 建設機械の制御回路
JPH07305379A (ja) * 1994-05-16 1995-11-21 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 建設機械のシリンダ制御回路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1832685A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101886405A (zh) * 2010-07-21 2010-11-17 湖南山河智能机械股份有限公司 挖掘节能及平地高效的小型液压挖掘机主阀
CN105275044A (zh) * 2015-09-28 2016-01-27 北华航天工业学院 一种挖掘机液压节能控制系统及方法
CN105275044B (zh) * 2015-09-28 2017-11-07 北华航天工业学院 一种挖掘机液压节能控制系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006183413A (ja) 2006-07-13
CN1914384A (zh) 2007-02-14
EP1832685A1 (en) 2007-09-12
KR20060120584A (ko) 2006-11-27
EP1832685A4 (en) 2009-03-18
US20090308068A1 (en) 2009-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006070501A1 (ja) 建設機械の制御回路
US9341198B2 (en) Hydraulic drive device for working machine
US9051712B2 (en) Hydraulic system for working machine
JP5764968B2 (ja) 建設機械の油圧制御装置
JP2011085198A5 (ja)
US7434394B2 (en) Hydraulic drive device
WO2008015801A1 (fr) Dispositif de commande pour malaxeur
US20140283510A1 (en) Hydraulic drive system
JPH0639317B2 (ja) 移動式クレーンの変位抑制機構
JP4106892B2 (ja) 液圧シリンダ回路
JP2010230039A (ja) 流体圧回路
US8548692B2 (en) Travel vibration suppressing device of work vehicle
US20200040547A1 (en) Work Machine
US5063741A (en) Engine-speed responsive cavitation preventing system
US11851843B2 (en) Hydraulic machine
CN107882789B (zh) 具有负流量控制的电液系统
US6898932B2 (en) Hydraulic driving unit
JP2018145984A (ja) 建設機械の油圧駆動装置
JP3901058B2 (ja) 建設機械の油圧シリンダ制御装置
KR20180024695A (ko) 건설기계의 제어 시스템 및 건설기계의 제어 방법
JP2008180203A (ja) 制御装置
JP2003090302A (ja) 建設機械の油圧制御回路
JP2001302183A (ja) 油圧速度制御装置、フック過巻防止装置および干渉防止装置
JP6943798B2 (ja) ショベル
JP6078292B2 (ja) 油圧駆動システム

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020067002775

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005765547

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10596478

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200580003948.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020067002775

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005765547

Country of ref document: EP