WO2021124767A1 - 建設機械の油圧回路 - Google Patents

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WO2021124767A1
WO2021124767A1 PCT/JP2020/042803 JP2020042803W WO2021124767A1 WO 2021124767 A1 WO2021124767 A1 WO 2021124767A1 JP 2020042803 W JP2020042803 W JP 2020042803W WO 2021124767 A1 WO2021124767 A1 WO 2021124767A1
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WO
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traveling
switching valve
negative control
pressure
working machine
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/042803
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English (en)
French (fr)
Inventor
純弥 小野
Original Assignee
ヤンマーパワーテクノロジー株式会社
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Publication date
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    • 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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
    • F15B11/044—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed by means in the return line, i.e. "meter out"

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic circuit of a construction machine.
  • Patent Document 1 discloses a hydraulic circuit of a construction machine having a split flow type variable displacement pump that is negatively controlled (hereinafter, also referred to as negative control control).
  • the present invention is a hydraulic circuit of a construction machine having a split flow type variable displacement pump controlled by a negative controller, and provides smooth running performance even when the amount of operation to the left and right traveling motors is different.
  • the purpose is to provide a hydraulic circuit for construction machinery that can be secured.
  • the hydraulic circuit of the construction machine of the present invention includes a split flow type variable capacity pump having a first discharge port and a second discharge port, and a first traveling motor driven by pressure oil discharged from the variable capacity pump.
  • a split flow type variable capacity pump having a first discharge port and a second discharge port
  • a first traveling motor driven by pressure oil discharged from the variable capacity pump.
  • 2 Travel motor 1st working machine actuator, 2nd working machine actuator, 1st center bypass oil passage from the 1st discharge port to the oil tank, and 2nd center bypass from the 2nd discharge port to the oil tank.
  • the first negative pump throttle and the second negative pump throttle arranged at the most downstream of the first center bypass oil passage and the second center bypass oil passage, and the first negative pump throttle and the second negative pump throttle, respectively.
  • An output means that outputs the smaller pressure of the upstream pressure as a negative pressure, a control device that controls the discharge amount of the variable displacement pump by a hydraulic signal corresponding to the negative pressure, and a control device.
  • a first traveling direction switching valve arranged in the first center bypass oil passage and controlling the first traveling motor, and a second traveling vehicle arranged in the second center bypass oil passage and controlling the second traveling motor.
  • a directional control valve for the second work machine that controls the work machine actuator, The first traveling operation lever for operating the first traveling direction switching valve, the second traveling operating lever for operating the second traveling direction switching valve, and the first working machine direction switching valve are provided.
  • a traveling detection means for detecting that at least one of the first traveling motor and the second traveling motor is being driven and transmitting a traveling detection signal is provided.
  • the bleed-off openings of the first traveling direction switching valve and the second traveling direction switching valve are such that the operating amounts of the first traveling operating lever and the second traveling operating lever reach predetermined values and the first traveling motor And has an opening characteristic corresponding to the maximum discharge amount of the variable displacement pump when the second traveling motor starts driving.
  • the bleed-off openings of the directional switching valve for the first working machine and the directional switching valve for the second working machine have opening characteristics corresponding to the discharge amount of the variable displacement pump controlled based on the negative control pressure.
  • the first traveling direction switching valve and The bleed-off opening of the second traveling direction switching valve is variable when the operating amount of the first traveling operation lever and the second traveling operation lever reaches a predetermined value and the first traveling motor and the second traveling motor start driving. It has an opening characteristic corresponding to the maximum discharge amount of the capacity pump. Therefore, even when the negative control is cut off at the time of travel detection and the discharge amount of the variable displacement pump is maximized, the operation amount of the travel operation lever is smaller, that is, the first travel direction switching valve or the second travel direction.
  • An appropriate amount of pressure oil can be bleeded from the bleed-off opening of the switching valve, suppressing the occurrence of abnormal boosting in the first traveling directional switching valve or the second traveling directional switching valve, and the operating amount of the traveling operation lever can be reduced. It is possible to prevent a sudden decrease in the traveling speed of the larger traveling motor. As a result, smooth running performance can be ensured.
  • the hydraulic excavator 1 includes a lower traveling body 2, a working machine 3, and an upper traveling body 4.
  • the lower traveling body 2 is driven by receiving power from the engine 42 to drive the hydraulic excavator 1.
  • the lower traveling body 2 includes a pair of left and right crawlers 21 and 21 and a pair of left and right traveling motors 22 and 22 (the right traveling motor 22 is not shown in FIG. 1).
  • the left and right traveling motors 22, 22 which are hydraulic motors drive the left and right crawlers 21 and 21, respectively, so that the hydraulic excavator 1 can move forward and backward.
  • the lower traveling body 2 is provided with a blade 23 and a blade lift cylinder 24 which is a hydraulic actuator for rotating the blade 23 in the vertical direction.
  • the work machine 3 is driven by receiving power from the engine 42 to perform excavation work such as earth and sand.
  • the work machine 3 includes a boom 31, an arm 32, and a bucket 33, and by driving these independently, excavation work is possible.
  • the boom 31, arm 32, and bucket 33 correspond to working portions, respectively, and the hydraulic excavator 1 has a plurality of working portions.
  • the boom 31 is rotated by a boom cylinder 31a whose base end is supported by the front portion of the upper swing body 4 and which can be expanded and contracted.
  • the arm 32 is rotated by an arm cylinder 32a whose base end portion is supported by the tip end portion of the boom 31 and which can be expanded and contracted.
  • the bucket 33 is rotated by a bucket cylinder 33a whose base end portion is supported by the tip end portion of the arm 32 and which can be expanded and contracted.
  • the boom cylinder 31a, arm cylinder 32a, and bucket cylinder 33a correspond to a hydraulic actuator that drives a working unit.
  • the bucket 33 is a container-shaped member provided at the tip of the work machine 3 and provided with claws for performing excavation work.
  • the bucket 33 is rotatably attached to the tip of the arm 32 via a pin 34. Further, the bucket 33 is connected to the bucket cylinder 33a via a link mechanism 35.
  • the upper swivel body 4 is configured to be swivelable with respect to the lower traveling body 2 via a swivel bearing (not shown).
  • a control unit 41, an engine 42, a swivel base 43, a swivel motor 44, and the like are arranged on the upper swivel body 4.
  • the upper swing body 4 swivels via the swivel bearing by the driving force of the swivel motor 44, which is a hydraulic motor.
  • the upper swing body 4 is provided with a plurality of hydraulic pumps (not shown in FIG. 1) driven by the engine 42. These hydraulic pumps supply pressure oil to the traveling motors 22, 22, the swivel motor 44, the blade lift cylinder 24, the boom cylinder 31a, the arm cylinder 32a, the bucket cylinder 33a, and the like.
  • a cockpit 411 is arranged in the cockpit 41.
  • a pair of work operation levers 421 and 412 are arranged on the left and right sides of the driver's seat 411, and a pair of travel operation levers 413 and 413 are arranged in front of the driver's seat 411.
  • the operator controls the engine 42, each hydraulic motor, each hydraulic actuator, etc. by sitting on the driver's seat 411 and operating the work operation levers 421, 412, the travel operation levers 413, 413, etc., and travels and turns. , Work, etc. can be performed.
  • the hydraulic excavator 1 has an integrated controller 7 (not shown in FIG. 1) as a control device.
  • the integrated controller 7 controls the control system of the hydraulic excavator 1 and outputs the control instruction to the hydraulic pump and the control instruction to the engine 42 described above.
  • the hydraulic circuit 5 included in the hydraulic excavator 1 will be described with reference to FIG.
  • the hydraulic circuit 5 includes a first traveling motor 22a, a second traveling motor 22b (either a left traveling motor 22 or a right traveling motor 22), a first working machine actuator 30a, a second working machine actuator 30b, and a third working machine actuator. It has 30c (any of boom cylinder 31a, arm cylinder 32a, bucket cylinder 33a), a blade lift cylinder 24, a swivel motor 44, a variable displacement pump 51, a fixed capacitance pump 52, and a pilot pump 53.
  • variable displacement pump 51 and the fixed capacitance pump 52 are driven by the engine 42, and the hydraulic actuators (first traveling motor 22a, second traveling motor 22b, first working machine actuator 30a, second working machine actuator 30b, third working machine).
  • the pressure oil supplied to the actuator 30c, the blade lift cylinder 24, and the swivel motor 44) is discharged.
  • the variable displacement pump 51 supplies pressure oil to the first traveling motor 22a, the second traveling motor 22b, the first working machine actuator 30a, the second working machine actuator 30b, the third working machine actuator 30c, and the blade lift cylinder 24.
  • the fixed capacity pump 52 is driven by supplying pressure oil to the swivel motor 44.
  • the variable displacement pump 51 can control the discharge amount of pressure oil by changing the inclination angle of the movable swash plate 51b by driving the pump regulator 51a.
  • the pump regulator 51a is driven by the pressure of the pilot oil (pilot pressure) discharged from the pilot pump 53.
  • An electromagnetic proportional valve 51c for controlling the pump regulator 51a is provided in the oil passage 53a between the pump regulator 51a and the pilot pump 53.
  • the electromagnetic proportional valve 51c can regulate the pressure signal (pilot signal pressure) input to the pump regulator 51a by a control command from the integrated controller 7.
  • the variable displacement pump 51 is a so-called split flow type hydraulic pump having a first discharge port P1 and a second discharge port P2.
  • the pressure oil discharged from the first discharge port P1 is supplied to the first traveling direction switching valve 55e and the first working machine direction switching valve 55a, which will be described later, via the first center bypass oil passage 51d.
  • the pressure oil discharged from the second discharge port P2 passes through the second center bypass oil passage 51e to the second traveling direction switching valve 55f, the second working machine direction switching valve 55b, and the third working machine direction, which will be described later. It is supplied to the switching valve 55c and the blade directional switching valve 55d.
  • the first negative control throttle 51f is provided at the most downstream of the first center bypass oil passage 51d.
  • the first negative control throttle 51f limits the flow of pressure oil flowing through the first center bypass oil passage 51d to generate a first negative control pressure upstream of the first negative control throttle 51f.
  • a second negative control throttle 51 g is provided at the most downstream of the second center bypass oil passage 51e.
  • the second negative control throttle 51g limits the flow of the pressure oil flowing through the second center bypass oil passage 51e to generate a second negative control pressure upstream of the second negative control throttle 51g.
  • the low-pressure selection valve 51j (corresponding to the output means) is a valve that selects and outputs a low-pressure pressure oil from the pressure oils flowing in each of the first center bypass oil passage 51d and the second center bypass oil passage 51e.
  • the low pressure selection valve 51j has three ports 511,512,513, the first port 511 is connected to the first center bypass oil passage 51d, and the second port 512 is connected to the second center bypass oil passage 51e. Has been done.
  • the third port 513 is connected to the negative control pressure sensor 51k.
  • the low pressure selection valve 51j can be switched to a plurality of positions by sliding the spool 514.
  • the spool 514 receives the first negative control pressure and the second negative control pressure so as to oppose each other, and changes the position according to the differential pressure between the first negative control pressure and the second negative control pressure.
  • the spool 514 is held in the neutral position shown in FIG. 2 by the urging force of the spring. In the neutral position, all three ports 511, 512, 513 communicate with each other, and the negative control pressure sensor 51k detects a pressure corresponding to the average of the first negative control pressure and the second negative control pressure.
  • the spool 514 moves to the left in FIG. At this position, the second center bypass oil passage 51e is cut off, and the first center bypass oil passage 51d is connected to the negative control pressure sensor 51k.
  • the negative control pressure sensor 51k detects the first negative control pressure on the low pressure side of the first negative control pressure and the second negative control pressure.
  • the spool 514 moves to the right in FIG. At this position, the first center bypass oil passage 51d is cut off, and the second center bypass oil passage 51e is connected to the negative control pressure sensor 51k.
  • the negative control pressure sensor 51k detects the second negative control pressure on the low pressure side of the first negative control pressure and the second negative control pressure. As described above, the negative control pressure sensor 51k detects the negative control pressure on the low pressure side of the first negative control pressure and the second negative control pressure, converts the detected value into an electric signal, and converts the detected value into an electric signal to the integrated controller 7 as an electric negative control signal pressure. Output to.
  • the first negative control relief valve 51m is arranged in parallel with the first negative control throttle 51f.
  • the first negative control relief valve 51m uses the pressure oil of the first center bypass oil passage 51d as an oil tank when the pressure of the first center bypass oil passage 51d on the upstream side of the first negative control throttle 51f exceeds a predetermined relief pressure. Miss to.
  • the first negative control relief valve 51m discharges the pressure oil to the oil tank and the first negative control pressure. Can be controlled to less than the applied relief pressure.
  • the second negative control relief valve 51n is arranged in parallel with the second negative control throttle 51g, and when the second negative control pressure upstream of the second negative control throttle 51g becomes equal to or higher than the preset relief pressure, The pressure oil can be discharged to the oil tank and the second negative control pressure can be controlled to be less than the applied relief pressure.
  • the pressure oil discharged from the fixed capacity pump 52 is supplied to the turning direction switching valve 55g, which will be described later, via the third center bypass oil passage 52a.
  • a direction switching valve 55 is provided.
  • the directional control valve 55 is a pilot-type directional control valve capable of switching the direction and capacity of the pressure oil pumped from the variable displacement pump 51 and the fixed capacitance pump 52 to the hydraulic actuator.
  • the directional control valve 55 can be switched to a plurality of positions by sliding the spool. When no pilot signal pressure is applied to either of the two pilot ports of the directional control valve 55, the directional control valve 55 is held in the neutral position by the urging force of the spring.
  • the direction switching valve 55 When the direction switching valve 55 is in the neutral position, the pressure oil is not supplied to the corresponding hydraulic actuator and passes through the first center bypass oil passage 51d, the second center bypass oil passage 51e, and the third center bypass oil passage 52a. Flows into the oil tank.
  • the directional control valve 55 when a pilot signal pressure is applied to any of the pilot ports of the directional control valve 55, the directional control valve 55 is switched from the neutral position to another position, and the pressure oil is supplied to the corresponding hydraulic actuator. ..
  • the first working machine direction switching valve 55a corresponding to the first working machine actuator 30a
  • the second working machine direction switching valve 55b corresponding to the second working machine actuator 30b
  • the third working machine actuator 30c The third working machine direction switching valve 55c corresponding to the above, the blade direction switching valve 55d corresponding to the blade lift cylinder 24, the first traveling direction switching valve 55e corresponding to the first traveling motor 22a, and the second traveling motor 22b.
  • the corresponding second traveling direction switching valve 55f and the swivel direction switching valve 55g corresponding to the swivel motor 44 are provided. These directional control valves are collectively called control valves.
  • the pilot pump 53 mainly discharges pilot oil as a command input to the directional control valve 55.
  • FIG. 2 does not show the oil passage from the pilot pump 53 to the directional control valve 55.
  • the pilot pump 53 is driven by the engine 42 and discharges pressure oil to generate a pilot signal pressure in the oil passage 53a.
  • the hydraulic circuit 5 includes a pair of work operation levers 421 and 412 (corresponding to the first work operation lever and the second work operation lever) and a pair of travel operation levers 413 and 413 (first travel operation lever and second). (Corresponding to the traveling operation lever) is connected.
  • the first work operation lever is mainly for operating the first work machine actuator 30a, and is a remote control valve for switching the direction and pressure of the pilot pressure oil supplied to the direction switching valve 55a for the first work machine.
  • the second work operation lever is mainly for operating the second work machine actuator 30b, and is a remote control valve for switching the direction and pressure of the pilot pressure oil supplied to the direction switching valve 55b for the second work machine.
  • first traveling operation lever is for operating the first traveling motor 22a, and has a remote control valve for switching the direction and pressure of the pilot pressure oil supplied to the first traveling direction switching valve 55e. ..
  • the second traveling operation lever is for operating the second traveling motor 22b, and has a remote control valve for switching the direction and pressure of the pilot pressure oil supplied to the second traveling direction switching valve 55f.
  • the oil passage 53a between the pilot pump 53 and the pump regulator 51a is branched into a travel detection oil passage 53b.
  • the travel detection oil passage 53b is the first travel detection direction that moves in conjunction with the second travel detection direction switching valve 56f that moves in conjunction with the second travel direction switching valve 55f and the first travel direction switching valve 55e. It reaches the oil tank through the switching valve 56e.
  • the first traveling direction switching valve 56e is integrated with the first traveling direction switching valve 55e and moves in conjunction with the first traveling direction switching valve 55e.
  • the first travel detection direction switching valve 56e can be switched to a plurality of positions by sliding the spool. When the first traveling direction switching valve 55e is held in the neutral position, the first traveling direction switching valve 56e is also held in the neutral position. When the first traveling direction switching valve 55e is switched from the neutral position to another position, the first traveling direction switching valve 56e is also switched from the neutral position to another position in conjunction with this.
  • the first travel detection direction switching valve 56e When the first travel detection direction switching valve 56e is in the neutral position, the first travel detection direction switching valve 56e does not block the travel detection oil passage 53b. Therefore, the pressure oil can be distributed through the travel detection oil passage 53b. On the other hand, when the first travel detection direction switching valve 56e is in a position other than the neutral position, the first travel detection direction switching valve 56e shuts off the travel detection oil passage 53b. Similarly, the second travel detection direction switching valve 56f can be switched to a communication position for communicating the travel detection oil passage 53b or a shutoff position for blocking the travel detection oil passage 53b.
  • the travel detection oil passage 53b is branched into a signal oil passage 53c on the upstream side of the second travel detection direction switching valve 56f.
  • the signal oil passage 53c is connected to the travel detection pressure sensor 53d.
  • the travel operation levers 413 and 413 are operated, and the first travel detection direction switching valve 56e linked with the first travel direction switching valve 55e or the second travel detection direction switching valve interlocked with the second travel direction switching valve 55f.
  • the travel detection oil passage 53b is blocked and a pressure is applied downstream of the throttle 53e, and this pressure is applied to the travel detection pressure sensor 53d via the signal oil passage 53c. Is entered in.
  • the travel detection pressure sensor 53d converts the input signal pressure into an electric signal and outputs the travel detection signal to the integrated controller 7. As a result, the travel detection pressure sensor 53d can detect that at least one of the first travel motor 22a and the second travel motor 22b is being driven and transmit a travel detection signal.
  • a negative controller pressure sensor 51k, a travel detection pressure sensor 53d, an electromagnetic proportional valve 51c, and the like are electrically connected to the integrated controller 7.
  • the integrated controller 7 sends a control command to the electromagnetic proportional valve 51c.
  • the operation of the electromagnetic proportional valve 51c is controlled by the integrated controller 7, and the pilot signal pressure (corresponding to the hydraulic signal) to the pump regulator 51a can be adjusted according to the magnitude of the applied control current value. That is, the control command is, for example, a control current value.
  • the integrated controller 7 generates a control command based on the negative control signal pressure input from the negative control pressure sensor 51k. As a result, the integrated controller 7 can control the discharge amount of the variable displacement pump 51 based on the hydraulic signal according to the negative control pressure. Negative control can also be performed by directly inputting the negative control pressure to the pump regulator 51a.
  • the larger the lever operation amount of the first work operation lever that is, the larger the required flow rate of the first work machine actuator 30a, the more the direction switching for the first work machine communicating with the first center bypass oil passage 51d.
  • the bleed-off opening of the valve 55a becomes smaller, the flow rate of the pressure oil passing through the first negative control throttle 51f decreases, and the first negative control pressure becomes lower.
  • the discharge amount of the variable displacement pump 51 is increased.
  • the discharge amount of the variable displacement pump 51 is controlled so as to increase as the lever operation amount increases.
  • the integrated controller 7 transmits a control command to the electromagnetic proportional valve 51c so as to shut off the hydraulic signal to the pump regulator 51a.
  • the discharge amount of the variable displacement pump 51 is maximized.
  • FIG. 3 shows the opening characteristics of the bleed-off opening of the first traveling direction switching valve 55e (or the second traveling direction switching valve 55f) and the direction switching valve 55a for the first working machine (or the direction switching for the second working machine). It is a figure which shows the opening characteristic of the bleed-off opening of a valve 55b).
  • 91 shown by a one-point chain line is the opening area characteristic of the bleed-off opening of the directional switching valve 55a for the first working machine
  • 92 shown by the solid line is the bleed-off opening of the directional switching valve 55e for the first traveling machine. It is an opening area characteristic.
  • the opening area characteristic of the bleed-off opening of the directional switching valve 55b for the second working machine is the same as that of the directional switching valve 55a for the first working machine, and the opening area of the bleed-off opening of the directional switching valve 55f for the second traveling machine.
  • the characteristics are the same as those of the first traveling direction switching valve 55e.
  • the opening area A1 of the bleed-off opening when the lever operating amount of the first work operating lever is L1 is an opening area capable of passing the minimum discharge amount of the variable displacement pump 51. That is, the bleed-off opening of the directional control valve 55a for the first work machine is the variable capacity pump 51 when the operation amount of the first work operation lever reaches a predetermined value L1 and the first work machine actuator 30a starts driving. It has an opening characteristic corresponding to the minimum discharge amount.
  • the bleed-off opening of the directional control valve 55a for the first working machine is an opening area characteristic optimized for negative control, which is an opening area characteristic according to the discharge amount of the variable displacement pump 51 controlled by a hydraulic signal according to the negative control pressure. It can be said that it has.
  • the opening characteristic of the bleed-off opening of the direction switching valve 55 depends on the discharge amount of the variable displacement pump 51 controlled by the negative control pressure of the center bypass oil passage communicating with the bleed-off opening. Therefore, even when the lever operation amount of the first work operation lever is small, the discharge amount of the variable displacement pump 51 is reduced due to the characteristics of the negative control, so that the flow rate of the pressure oil flowing through the first center bypass oil passage 51d is small. As a result, the area of the bleed-off opening in the negative control with respect to the lever operation amount is set smaller than the area of the bleed-off opening in the so-called bleed-off control.
  • the bleed-off openings of the first traveling direction switching valve 55e and the second traveling direction switching valve 55f are tentatively opened to the first working machine direction switching valve 55a. If the opening area characteristics optimized for negative control are set in the same manner as the bleed-off opening of the directional control valve 55b for the second working machine, the following problems may occur.
  • the lever operation amount of the first travel operation lever is large and the lever operation amount of the second travel operation lever is small, that is, the required flow rate of the first travel motor 22a is large and the required flow rate of the second travel motor 22b is large.
  • the first negative control pressure becomes lower than the second negative control pressure
  • the discharge amount of the variable capacity pump 51 is controlled by the first negative control pressure on the low pressure side, and the variable capacity pump 51 runs from the first discharge port P1 to the first run.
  • a large flow rate of pressure oil is discharged according to the required flow rate of the motor 22a.
  • the bleed-off openings of the first traveling direction switching valve 55e and the second traveling direction switching valve 55f are openings corresponding to the required flow rates of the pressure oils of the first traveling motor 22a and the second traveling motor 22b. It is configured to have an opening area characteristic optimized for bleed-off control, which is an area characteristic.
  • the opening area A2 of the bleed-off opening when the lever operating amount of the first traveling operation lever is L1 is an opening area capable of passing the maximum discharge amount of the variable displacement pump 51.
  • the opening area A2 is larger than the opening area A1. That is, the bleed-off opening of the first traveling direction switching valve 55e is the maximum discharge of the variable displacement pump 51 when the operating amount of the first traveling operating lever reaches a predetermined value L1 and the first traveling motor 22a starts driving. It has an opening characteristic corresponding to the amount. It can be said that the bleed-off opening of the first traveling direction switching valve 55e has an opening area characteristic optimized for bleed-off control, which is an opening area characteristic according to the required flow rate of the pressure oil of the first traveling motor 22a.
  • the hydraulic circuit 5 of the hydraulic excavator 1 is discharged from the split flow type variable capacity pump 51 having the first discharge port P1 and the second discharge port P2 and the variable capacity pump 51.
  • the first traveling motor 22a, the second traveling motor 22b, the first working machine actuator 30a, and the second working machine actuator 30b driven by the pressure oil, and the first center bypass oil passage from the first discharge port P1 to the oil tank.
  • a low pressure selection valve 51j that outputs the smaller pressure of the pressure on the upstream side of the first negative control throttle 51f and the second negative control throttle 51g as the negative control pressure, and the hydraulic signal corresponding to the negative control pressure.
  • the integrated controller 7 that controls the discharge amount of the variable displacement pump 51 by A second traveling direction switching valve 55e arranged in the first center bypass oil passage 51d and controlling the first traveling motor 22a and a second traveling direction switching valve 55e arranged in the second center bypass oil passage 51e and controlling the second traveling motor 22b.
  • the traveling direction switching valve 55f and the first center bypass oil passage 51d are arranged, and the first working machine direction switching valve 55a for controlling the first working machine actuator 30a and the second center bypass oil passage 51e are arranged.
  • a first work operation lever for operating, a second work operation lever for operating the directional control valve 55b for the second work machine, and A travel detection pressure sensor 53d that detects that at least one of the first travel motor 22a and the second travel motor 22b is being driven and transmits a travel detection signal is provided.
  • the bleed-off openings of the first traveling direction switching valve 55e and the second traveling direction switching valve 55f are such that the operating amounts of the first traveling operation lever and the second traveling operation lever reach a predetermined value L1 and the first traveling motor It has an opening characteristic corresponding to the maximum discharge amount of the variable displacement pump 51 when the 22a and the second traveling motor 22b start driving.
  • the bleed-off openings of the directional switching valve 55a for the first working machine and the directional switching valve 55b for the second working machine have opening characteristics corresponding to the discharge amount of the variable displacement pump 51 controlled based on the negative control pressure.
  • the discharge amount of the variable displacement pump 51 becomes maximum, but the first traveling direction. Since the bleed-off openings of the switching valve 55e and the second traveling directional switching valve 55f have an opening area characteristic optimized for bleed-off control, the first traveling directional switching valve 55e having the smaller lever operation amount of the traveling operation lever Alternatively, an appropriate amount of pressure oil can be bleeded from the bleed-off opening of the second traveling direction switching valve 55f, and the occurrence of abnormal boosting in the first traveling direction switching valve 55e or the second traveling direction switching valve 55f is suppressed. Therefore, it is possible to prevent a sudden decrease in the traveling speed of the traveling motor having a larger lever operating amount of the traveling operation lever. As a result, smooth running performance can be ensured.
  • the area of the bleed-off opening of the first traveling direction switching valve and the second traveling direction switching valve is the area of the first traveling direction switching valve and the first traveling direction switching valve. It is said that the opening characteristic of the bleed-off opening of the second traveling direction switching valve is larger than the area of the bleed-off opening when the opening characteristic corresponds to the discharge amount of the variable displacement pump controlled based on the negative control pressure. It may be configured.
  • the opening area of the bleed-off opening of the first traveling direction switching valve 55e and the second traveling direction switching valve 55f is the opening characteristic of the bleed-off opening of the first traveling direction switching valve 55e and the second traveling direction switching valve 55f. It is set larger than the area of the bleed-off opening when the opening characteristic corresponds to the discharge amount of the variable capacitance pump 51 controlled based on the negative control pressure.
  • the bleed-off openings of the directional switching valve 55a for the first working machine and the directional switching valve 55b for the second working machine are the first work operation lever and the second work. It may be configured to have an opening characteristic corresponding to the minimum discharge amount of the variable displacement pump 51 when the operation amount of the operation lever reaches a predetermined value and the first work machine actuator 30a and the second work machine actuator 30b start driving. ..
  • the travel detection oil passage 53b, the travel detection pressure sensor 53d, or the like is used as the travel detection means, but the present invention is not limited thereto.
  • the travel detection means the first travel is performed by measuring the pilot secondary pressure to be depressurized by the remote control valves of the first travel operation lever and the second travel operation lever that operate the first travel motor 22a and the second travel motor 22b. It may be detected that the motor 22a and the second traveling motor 22b have been operated. Further, as the traveling detection means, a method of measuring and detecting the pressure of the first traveling motor 22a and the second traveling motor 22b with a pressure sensor or the like may be used.
  • the low pressure selection valve 51j is used as an output means for outputting the smaller of the first negative control pressure and the second negative control pressure as the negative control pressure
  • the pressure sensor detects and outputs the first negative control pressure and the second negative control pressure, respectively, and the integrated controller 7 selects and outputs the low pressure of the first negative control pressure and the second negative control pressure input from the pressure sensor. You may try to do so.
  • the present invention can be used for construction machines such as hydraulic excavators.
  • Hydraulic excavator 5 Flood control circuit 7: Integrated controller 51: Variable capacity pump 51d: 1st center bypass oil passage 51e: 2nd center bypass oil passage 51f: 1st negative control throttle 51g: 2nd negative control throttle 51j: Low pressure selection valve 51k: Negative control pressure sensor 55: Direction switching valve 55a: Direction switching valve for the first working machine 55b: Direction switching valve for the second working machine 55e: Direction switching valve for the first running 55f: Direction switching valve for the second running P1: 1st discharge port P2: 2nd discharge port

Abstract

油圧回路（５）は、ネガコン圧に応じた油圧信号により可変容量ポンプ（５１）の吐出量を制御する統合コントローラ（７）と、走行検知信号を発信する走行検知用圧力センサ（５３ｄ）とを備え、走行用方向切換弁（５５ｅ，５５ｆ）のブリードオフ開口は、走行モータ（２２ａ，２２ｂ）が駆動を開始する時の可変容量ポンプ（５１）の最大吐出量に対応した開口特性を有し、作業機用方向切換弁（５５ａ，５５ｂ）のブリードオフ開口は、ネガコン圧に基づき制御される可変容量ポンプ（５１）の吐出量に対応した開口特性を有し、統合コントローラ（７）は、走行検知信号が入力されると、油圧信号を遮断して、可変容量ポンプ（５１）の吐出量を最大とする。

Description

建設機械の油圧回路
　本発明は、建設機械の油圧回路に関する。
　下記特許文献１には、ネガティブコントロール制御（以下、ネガコン制御ともいう）されるスプリットフロー型の可変容量ポンプを有する建設機械の油圧回路が開示されている。
　特許文献１の油圧回路では、進行方向に対して左右の一方のクローラを大操作で、他方のクローラを小操作で行う緩旋回を行った場合、小操作を行ったクローラの走行モータの方向切換弁のブリードオフ開口に大量の圧油がブリードしようとする。ネガコン制御に最適化したブリードオフ開口の特性では、適切にブリードすることができずに回路内の圧力が上がり、エンジンストール防止のために可変容量ポンプの吐出量を下げる機能が働き、大操作を行ったクローラの走行モータの走行速度が急減に低下するという問題が発生する。
特開２０１２－２３３５５１号公報
　そこで、本発明は上記課題に鑑み、ネガコン制御されるスプリットフロー型の可変容量ポンプを有する建設機械の油圧回路であって、左右の走行モータへの操作量が異なる場合にも滑らかな走行性を確保できる建設機械の油圧回路を提供することを目的とする。
　本発明の建設機械の油圧回路は、第１吐出ポート及び第２吐出ポートを有するスプリットフロー型の可変容量ポンプと、前記可変容量ポンプから吐出された圧油により駆動される第１走行モータ、第２走行モータ、第１作業機アクチュエータ、及び第２作業機アクチュエータと、前記第１吐出ポートから油タンクに至る第１センターバイパス油路と、前記第２吐出ポートから油タンクに至る第２センターバイパス油路と、前記第１センターバイパス油路及び前記第２センターバイパス油路の最下流にそれぞれ配置された第１ネガコン絞り及び第２ネガコン絞りと、前記第１ネガコン絞り及び前記第２ネガコン絞りの上流側の圧力のうち小さい方の圧力をネガコン圧として出力する出力手段と、前記ネガコン圧に応じた油圧信号により前記可変容量ポンプの吐出量を制御する制御装置と、
　前記第１センターバイパス油路に配置され、前記第１走行モータを制御する第１走行用方向切換弁と、前記第２センターバイパス油路に配置され、前記第２走行モータを制御する第２走行用方向切換弁と、前記第１センターバイパス油路に配置され、前記第１作業機アクチュエータを制御する第１作業機用方向切換弁と、前記第２センターバイパス油路に配置され、前記第２作業機アクチュエータを制御する第２作業機用方向切換弁と、
　前記第１走行用方向切換弁を操作するための第１走行操作レバーと、前記第２走行用方向切換弁を操作するための第２走行操作レバーと、前記第１作業機用方向切換弁を操作するための第１作業操作レバーと、前記第２作業機用方向切換弁を操作するための第２作業操作レバーと、
　前記第１走行モータと前記第２走行モータの少なくとも一つが駆動していることを検知して走行検知信号を発信する走行検知手段と、を備え、
　前記第１走行用方向切換弁及び前記第２走行用方向切換弁のブリードオフ開口は、前記第１走行操作レバー及び前記第２走行操作レバーの操作量が所定値に達して前記第１走行モータ及び前記第２走行モータが駆動を開始する時の前記可変容量ポンプの最大吐出量に対応した開口特性を有し、
　前記第１作業機用方向切換弁及び前記第２作業機用方向切換弁のブリードオフ開口は、前記ネガコン圧に基づき制御される前記可変容量ポンプの吐出量に対応した開口特性を有し、
　前記制御装置は、前記走行検知信号が入力されると、前記油圧信号を遮断して、前記可変容量ポンプの吐出量を最大とする。
　本発明によれば、ネガコン制御されるスプリットフロー型の可変容量ポンプを有する建設機械の油圧回路において、左右の走行モータへの操作量が異なる場合であっても、第１走行用方向切換弁及び第２走行用方向切換弁のブリードオフ開口が、第１走行操作レバー及び第２走行操作レバーの操作量が所定値に達して第１走行モータ及び第２走行モータが駆動を開始する時の可変容量ポンプの最大吐出量に対応した開口特性を有するようにしている。このため、走行検知時にネガコン制御を遮断して可変容量ポンプの吐出量が最大となった際にも、走行操作レバーの操作量が小さいほうの第１走行用方向切換弁又は第２走行用方向切換弁のブリードオフ開口から適量の圧油をブリードさせることができ、第１走行用方向切換弁又は第２走行用方向切換弁での異常昇圧の発生を抑えて、走行操作レバーの操作量が大きいほうの走行モータの走行速度の急激な低下を防ぐことができる。その結果、滑らかな走行性を確保することができる。
本実施形態に係る油圧ショベルを示す側面図である。 本実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路を示す図である。 第１走行用方向切換弁及び第１作業機用方向切換弁のブリードオフ開口の開口特性を示す図である。
　以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
　［油圧ショベルの構造］
　まず、図１を参照しながら、建設機械の一例としての油圧ショベル１の概略構造について説明する。油圧ショベル１は、下部走行体２と、作業機３と、上部走行体４と、を備える。
　下部走行体２は、エンジン４２からの動力を受けて駆動し、油圧ショベル１を走行させる。下部走行体２は、左右一対のクローラ２１，２１及び左右一対の走行モータ２２，２２（図１では右走行モータ２２は図示していない）を備える。油圧モータである左右の走行モータ２２，２２が左右のクローラ２１，２１をそれぞれ駆動することで油圧ショベル１の前後進を可能としている。また、下部走行体２には、ブレード２３、及びブレード２３を上下方向に回動させるための油圧アクチュエータであるブレードリフトシリンダ２４が設けられている。
　作業機３は、エンジン４２からの動力を受けて駆動し、土砂等の掘削作業を行うものである。作業機３は、ブーム３１、アーム３２、及びバケット３３を備え、これらを独立して駆動することによって掘削作業を可能としている。ブーム３１、アーム３２、及びバケット３３は、それぞれ作業部に相当し、油圧ショベル１は、複数の作業部を有する。
　ブーム３１は、基端部が上部旋回体４の前部に支持されて、伸縮自在に可動するブームシリンダ３１ａによって回動される。また、アーム３２は、基端部がブーム３１の先端部に支持されて、伸縮自在に可動するアームシリンダ３２ａによって回動される。そして、バケット３３は、基端部がアーム３２の先端部に支持されて、伸縮自在に可動するバケットシリンダ３３ａによって回動される。ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、及びバケットシリンダ３３ａは、作業部を駆動する油圧アクチュエータに相当する。
　バケット３３は、作業機３の先端に設けられ、掘削作業を行うためのツメを備えた容器状の部材である。バケット３３は、アーム３２の先端にピン３４を介して回動可能に取り付けられている。さらに、バケット３３は、リンク機構３５を介してバケットシリンダ３３ａと連結されている。
　上部旋回体４は、下部走行体２に対して旋回ベアリング（図示しない）を介して旋回可能に構成されている。上部旋回体４には、操縦部４１、エンジン４２、旋回台４３、旋回モータ４４等が配置されている。油圧モータである旋回モータ４４の駆動力で上部旋回体４が旋回ベアリングを介して旋回する。また、上部旋回体４には、エンジン４２により駆動される複数の油圧ポンプ（図１では図示していない）が配設される。これらの油圧ポンプが、走行モータ２２，２２、旋回モータ４４、ブレードリフトシリンダ２４、ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、及びバケットシリンダ３３ａ等に圧油を供給する。
　操縦部４１には、操縦席４１１が配置されている。操縦席４１１の左右に一対の作業操作レバー４１２，４１２、前方に一対の走行操作レバー４１３，４１３が配置されている。作業者は、操縦席４１１に着座して作業操作レバー４１２，４１２、走行操作レバー４１３，４１３等を操作することによって、エンジン４２、各油圧モータ、各油圧アクチュエータ等の制御を行い、走行、旋回、作業等を行うことができる。
　また、油圧ショベル１は、制御装置としての統合コントローラ７（図１には図示していない）を有する。統合コントローラ７は、油圧ショベル１の制御システムを司り、上述した油圧ポンプへの制御指示やエンジン４２への制御指示を出力する。
　［油圧回路の構成］
　図２を用いて、油圧ショベル１が有する油圧回路５について説明する。油圧回路５は、第１走行モータ２２ａ、第２走行モータ２２ｂ（左走行モータ２２、右走行モータ２２のいずれか）、第１作業機アクチュエータ３０ａ、第２作業機アクチュエータ３０ｂ、第３作業機アクチュエータ３０ｃ（ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、バケットシリンダ３３ａのいずれか）、ブレードリフトシリンダ２４、旋回モータ４４、可変容量ポンプ５１、固定容量ポンプ５２、およびパイロットポンプ５３、を有する。
　可変容量ポンプ５１及び固定容量ポンプ５２は、エンジン４２によって駆動され、油圧アクチュエータ（第１走行モータ２２ａ、第２走行モータ２２ｂ、第１作業機アクチュエータ３０ａ、第２作業機アクチュエータ３０ｂ、第３作業機アクチュエータ３０ｃ、ブレードリフトシリンダ２４、旋回モータ４４）へ供給される圧油を吐出する。可変容量ポンプ５１は、第１走行モータ２２ａ、第２走行モータ２２ｂ、第１作業機アクチュエータ３０ａ、第２作業機アクチュエータ３０ｂ、第３作業機アクチュエータ３０ｃ、及びブレードリフトシリンダ２４に圧油を供給して駆動する。固定容量ポンプ５２は、旋回モータ４４に圧油を供給して駆動する。
　可変容量ポンプ５１は、ポンプレギュレータ５１ａの駆動により可動斜板５１ｂの傾斜角度を変更することで圧油の吐出量を制御可能としている。ポンプレギュレータ５１ａは、パイロットポンプ５３から吐出されたパイロット油の圧力（パイロット圧）により駆動される。
　ポンプレギュレータ５１ａとパイロットポンプ５３との間の油路５３ａには、ポンプレギュレータ５１ａの制御用の電磁比例弁５１ｃが設けられている。電磁比例弁５１ｃは、統合コントローラ７からの制御指令によりポンプレギュレータ５１ａに入力される圧力信号（パイロット信号圧）を調圧可能となっている。
　可変容量ポンプ５１は、第１吐出ポートＰ１と第２吐出ポートＰ２を有する、いわゆるスプリットフロー型の油圧ポンプである。第１吐出ポートＰ１から吐出された圧油は、第１センターバイパス油路５１ｄを介して後述する第１走行用方向切換弁５５ｅ及び第１作業機用方向切換弁５５ａへ供給される。第２吐出ポートＰ２から吐出された圧油は、第２センターバイパス油路５１ｅを介して後述する第２走行用方向切換弁５５ｆ、第２作業機用方向切換弁５５ｂ、第３作業機用方向切換弁５５ｃ、及びブレード用方向切換弁５５ｄへ供給される。
　第１センターバイパス油路５１ｄの最下流には、第１ネガコン絞り５１ｆが設けられている。第１ネガコン絞り５１ｆは、第１センターバイパス油路５１ｄを流れる圧油の流れを制限して第１ネガコン絞り５１ｆの上流で第１ネガコン圧を発生させる。同様に、第２センターバイパス油路５１ｅの最下流には、第２ネガコン絞り５１ｇが設けられている。第２ネガコン絞り５１ｇは、第２センターバイパス油路５１ｅを流れる圧油の流れを制限して第２ネガコン絞り５１ｇの上流で第２ネガコン圧を発生させる。
　低圧選択弁５１ｊ（出力手段に相当する）は、第１センターバイパス油路５１ｄ及び第２センターバイパス油路５１ｅのそれぞれを流れる圧油のうち低圧の圧油を選択して出力する弁である。低圧選択弁５１ｊは、３つのポート５１１，５１２，５１３を有しており、第１ポート５１１が第１センターバイパス油路５１ｄに接続され、第２ポート５１２が第２センターバイパス油路５１ｅに接続されている。第３ポート５１３は、ネガコン圧力センサ５１ｋに接続されている。低圧選択弁５１ｊは、スプール５１４を摺動させることにより複数のポジションに切り換えることが可能である。スプール５１４は、第１ネガコン圧及び第２ネガコン圧を互いに抗するように受圧しており、第１ネガコン圧と第２ネガコン圧の差圧に応じてポジションを変える。
　具体的には、スプール５１４は、第１ネガコン圧と第２ネガコン圧が同じ場合、スプリングの付勢力により、図２に示す中立位置に保持される。中立位置では、３つのポート５１１，５１２，５１３がすべて連通しており、ネガコン圧力センサ５１ｋは、第１ネガコン圧と第２ネガコン圧の平均相当の圧力を検出する。
　一方、第１ネガコン圧が第２ネガコン圧よりも低い場合、スプール５１４は図２で左方へ移動する。この位置では、第２センターバイパス油路５１ｅが遮断され、第１センターバイパス油路５１ｄがネガコン圧力センサ５１ｋに接続される。これにより、ネガコン圧力センサ５１ｋは、第１ネガコン圧と第２ネガコン圧のうち低圧側の第１ネガコン圧を検出する。また、第２ネガコン圧が第１ネガコン圧よりも低い場合、スプール５１４は図２で右方へ移動する。この位置では、第１センターバイパス油路５１ｄが遮断され、第２センターバイパス油路５１ｅがネガコン圧力センサ５１ｋに接続される。これにより、ネガコン圧力センサ５１ｋは、第１ネガコン圧と第２ネガコン圧のうち低圧側の第２ネガコン圧を検出する。以上により、ネガコン圧力センサ５１ｋは、第１ネガコン圧と第２ネガコン圧のうち低圧側のネガコン圧を検出し、検出した値を電気信号に変換し、電気的なネガコン信号圧として統合コントローラ７に対して出力する。
　第１ネガコンリリーフ弁５１ｍは、第１ネガコン絞り５１ｆと並列に配置されている。第１ネガコンリリーフ弁５１ｍは、第１ネガコン絞り５１ｆの上流側の第１センターバイパス油路５１ｄの圧力が所定のリリーフ圧を超えた場合に、第１センターバイパス油路５１ｄの圧油を油タンクに逃す。これにより、第１ネガコンリリーフ弁５１ｍは、第１ネガコン絞り５１ｆの上流における第１ネガコン圧が予め設定されたリリーフ圧以上になった場合に、圧油を油タンクに排出して第１ネガコン圧をかかるリリーフ圧未満に制御することができる。
　同様に、第２ネガコンリリーフ弁５１ｎは、第２ネガコン絞り５１ｇと並列に配置されており、第２ネガコン絞り５１ｇの上流における第２ネガコン圧が予め設定されたリリーフ圧以上になった場合に、圧油を油タンクに排出して第２ネガコン圧をかかるリリーフ圧未満に制御することができる。
　固定容量ポンプ５２から吐出された圧油は、第３センターバイパス油路５２ａを介して後述する旋回用方向切換弁５５ｇへと供給される。
　油圧アクチュエータ（第１作業機アクチュエータ３０ａ、第２作業機アクチュエータ３０ｂ、第３作業機アクチュエータ３０ｃ、ブレードリフトシリンダ２４、第１走行モータ２２ａ、第２走行モータ２２ｂ、旋回モータ４４）には、それぞれ対応する方向切換弁５５が設けられる。方向切換弁５５は、可変容量ポンプ５１及び固定容量ポンプ５２から油圧アクチュエータへ圧送する圧油の方向と容量を切り換え可能なパイロット式の方向切換弁である。方向切換弁５５は、スプールを摺動させることにより複数のポジションに切り換えることが可能である。方向切換弁５５の２つのパイロットポートのいずれにもパイロット信号圧が付与されない場合、スプリングの付勢力により、方向切換弁５５は中立位置に保持される。方向切換弁５５が中立位置にある場合、圧油は、対応する油圧アクチュエータに供給されず、第１センターバイパス油路５１ｄ、第２センターバイパス油路５１ｅ、及び第３センターバイパス油路５２ａを通って油タンクに流れる。一方、方向切換弁５５の何れかのパイロットポートにパイロット信号圧が付与された場合、方向切換弁５５が中立位置から他のポジションに切り換えられて、圧油は、対応する油圧アクチュエータに供給される。
　本実施形態においては、第１作業機アクチュエータ３０ａに対応する第１作業機用方向切換弁５５ａ、第２作業機アクチュエータ３０ｂに対応する第２作業機用方向切換弁５５ｂ、第３作業機アクチュエータ３０ｃに対応する第３作業機用方向切換弁５５ｃ、ブレードリフトシリンダ２４に対応するブレード用方向切換弁５５ｄ、第１走行モータ２２ａに対応する第１走行用方向切換弁５５ｅ、第２走行モータ２２ｂに対応する第２走行用方向切換弁５５ｆ、旋回モータ４４に対応する旋回用方向切換弁５５ｇが設けられている。これらの方向切換弁は、まとめてコントロールバルブと呼ばれる。
　パイロットポンプ５３は、主に方向切換弁５５へ入力される指令としてのパイロット油を吐出する。ただし、図２ではパイロットポンプ５３から方向切換弁５５に至る油路は記載していない。パイロットポンプ５３は、エンジン４２によって駆動され、圧油を吐出することにより、油路５３ａ内にパイロット信号圧を発生させる。
　また、油圧回路５には、一対の作業操作レバー４１２，４１２（第１作業操作レバー及び第２作業操作レバーに相当する）、一対の走行操作レバー４１３，４１３（第１走行操作レバー及び第２走行操作レバーに相当する）が接続される。第１作業操作レバーは、主として第１作業機アクチュエータ３０ａを操作するためのものであり、第１作業機用方向切換弁５５ａに供給されるパイロット圧油の向きと圧力を切り換えるためのリモコン弁を有する。第２作業操作レバーは、主として第２作業機アクチュエータ３０ｂを操作するためのものであり、第２作業機用方向切換弁５５ｂに供給されるパイロット圧油の向きと圧力を切り換えるためのリモコン弁を有する。また、第１走行操作レバーは、第１走行モータ２２ａを操作するためのものであり、第１走行用方向切換弁５５ｅに供給されるパイロット圧油の向きと圧力を切り換えるためのリモコン弁を有する。第２走行操作レバーは、第２走行モータ２２ｂを操作するためのものであり、第２走行用方向切換弁５５ｆに供給されるパイロット圧油の向きと圧力を切り換えるためのリモコン弁を有する。
　パイロットポンプ５３とポンプレギュレータ５１ａとの間の油路５３ａは、走行検知油路５３ｂに分岐されている。走行検知油路５３ｂは、第２走行用方向切換弁５５ｆに連動して動く第２走行検知用方向切換弁５６ｆ、及び第１走行用方向切換弁５５ｅに連動して動く第１走行検知用方向切換弁５６ｅを通って油タンクに至る。
　第１走行検知用方向切換弁５６ｅは、第１走行用方向切換弁５５ｅに一体化されており、第１走行用方向切換弁５５ｅと連動して動く。第１走行検知用方向切換弁５６ｅは、スプールを摺動させることにより複数のポジションに切り換えることが可能である。第１走行用方向切換弁５５ｅが中立位置に保持されている場合、第１走行検知用方向切換弁５６ｅも中立位置に保持される。第１走行用方向切換弁５５ｅが中立位置から他のポジションに切り換えられた場合、これに連動して第１走行検知用方向切換弁５６ｅも中立位置から他のポジションに切り換えられる。
　第１走行検知用方向切換弁５６ｅが中立位置にある場合、第１走行検知用方向切換弁５６ｅは、走行検知油路５３ｂを閉塞することがない。そのため、圧油は、走行検知油路５３ｂを介して流通することができる。一方、第１走行検知用方向切換弁５６ｅが中立位置以外のポジションにある場合、第１走行検知用方向切換弁５６ｅは、走行検知油路５３ｂを遮断する。同様に、第２走行検知用方向切換弁５６ｆは、走行検知油路５３ｂを連通させる連通位置又は走行検知油路５３ｂを遮断する遮断位置に切り換わることができる。
　走行検知油路５３ｂは、第２走行検知用方向切換弁５６ｆよりも上流側で信号用油路５３ｃに分岐されている。信号用油路５３ｃは、走行検知用圧力センサ５３ｄに接続されている。走行操作レバー４１３，４１３が操作され、第１走行用方向切換弁５５ｅと連動する第１走行検知用方向切換弁５６ｅ又は第２走行用方向切換弁５５ｆに連動する第２走行検知用方向切換弁５６ｆが中立位置から中立位置以外のポジションとなることにより、走行検知油路５３ｂが遮断されて絞り５３ｅの下流に圧が立ち、この圧が信号用油路５３ｃを介して走行検知用圧力センサ５３ｄに入力される。走行検知用圧力センサ５３ｄは、入力された信号圧を電気信号に変換し、走行検知信号として統合コントローラ７に出力する。これにより、走行検知用圧力センサ５３ｄは、第１走行モータ２２ａと第２走行モータ２２ｂの少なくとも一つが駆動していることを検知して走行検知信号を発信することができる。
　［制御系の構成］
　統合コントローラ７には、ネガコン圧力センサ５１ｋ、走行検知用圧力センサ５３ｄ、及び電磁比例弁５１ｃ等が電気的に接続されている。
　統合コントローラ７は、電磁比例弁５１ｃに制御指令を発信する。電磁比例弁５１ｃは、統合コントローラ７によって作動制御されており、印加される制御電流値の大きさに応じて、ポンプレギュレータ５１ａに対するパイロット信号圧（油圧信号に相当する）を調圧することができる。すなわち、制御指令は、例えば制御電流値である。統合コントローラ７は、ネガコン圧力センサ５１ｋから入力されたネガコン信号圧に基づいて制御指令を生成する。これにより、統合コントローラ７は、ネガコン圧に応じた油圧信号に基づき可変容量ポンプ５１の吐出量を制御することができる。なお、ポンプレギュレータ５１ａにネガコン圧を直接入力することでネガコン制御をすることもできる。
　ネガコン制御において、例えば、第１作業操作レバーのレバー操作量が大きくなるほど、すなわち第１作業機アクチュエータ３０ａの要求流量が大きくなるほど、第１センターバイパス油路５１ｄに連通する第１作業機用方向切換弁５５ａのブリードオフ開口が小さくなり、第１ネガコン絞り５１ｆを通過する圧油の流量が減少して第１ネガコン圧は低くなる。第１ネガコン圧が低くなると、可変容量ポンプ５１の吐出量を増大させる。その結果、ネガコン制御では、可変容量ポンプ５１の吐出量は、レバー操作量の増大に応じて増大するように制御される。
　統合コントローラ７は、走行検知用圧力センサ５３ｄから発信された走行検知信号が入力されると、ポンプレギュレータ５１ａに対する油圧信号を遮断するように電磁比例弁５１ｃに制御指令を発信する。ポンプレギュレータ５１ａに対する油圧信号が遮断されることにより、可変容量ポンプ５１の吐出量は最大となる。
　［ブリードオフ開口］
　図３は、第１走行用方向切換弁５５ｅ（または第２走行用方向切換弁５５ｆ）のブリードオフ開口の開口特性、及び第１作業機用方向切換弁５５ａ（または第２作業機用方向切換弁５５ｂ）のブリードオフ開口の開口特性を示す図である。図３において、一点鎖線で示す９１は、第１作業機用方向切換弁５５ａのブリードオフ開口の開口面積特性であり、実線で示す９２は、第１走行用方向切換弁５５ｅのブリードオフ開口の開口面積特性である。なお、第２作業機用方向切換弁５５ｂのブリードオフ開口の開口面積特性は、第１作業機用方向切換弁５５ａと同じであり、第２走行用方向切換弁５５ｆのブリードオフ開口の開口面積特性は、第１走行用方向切換弁５５ｅと同じである。
　図３に示すように、第１作業機用方向切換弁５５ａが中立位置にあり、第１作業操作レバー（作業操作レバー４１２）のレバー操作量がゼロのとき（第１作業機用方向切換弁５５ａに付与されるパイロット信号圧がゼロのとき）、第１センターバイパス油路５１ｄに連通するブリードオフ開口は全開であり、開口面積は最大である。第１作業操作レバーのレバー操作量が増大するにつれ、ブリードオフ開口は閉じていき、開口面積は減少する。このとき、レバー操作量がＬ１までは開口面積は急激に減少し、レバー操作量がＬ１を超えると開口面積は緩やかに減少し、レバー操作量がＬ２に達するとブリードオフ開口は全閉となる。第１作業操作レバーのレバー操作量がＬ１に達したとき、第１作業機アクチュエータ３０ａが駆動を開始する。第１作業操作レバーのレバー操作量がＬ１のときのブリードオフ開口の開口面積Ａ１は、可変容量ポンプ５１の最小吐出量を通過させることが可能な開口面積となっている。すなわち、第１作業機用方向切換弁５５ａのブリードオフ開口は、第１作業操作レバーの操作量が所定値Ｌ１に達して第１作業機アクチュエータ３０ａが駆動を開始する時の可変容量ポンプ５１の最小吐出量に対応した開口特性を有している。第１作業機用方向切換弁５５ａのブリードオフ開口は、ネガコン圧に応じた油圧信号で制御される可変容量ポンプ５１の吐出量に応じた開口面積特性であるネガコン制御に最適化した開口面積特性を有するとも言える。
　ネガコン制御において、方向切換弁５５のブリードオフ開口の開口特性は、ブリードオフ開口に連通するセンターバイパス油路のネガコン圧により制御される可変容量ポンプ５１の吐出量に依存する。したがって、第１作業操作レバーのレバー操作量が小さい場合でも、ネガコン制御の特性により可変容量ポンプ５１の吐出量は減少されるため、第１センターバイパス油路５１ｄに流れる圧油の流量が少なくなり、その結果、レバー操作量に対するネガコン制御におけるブリードオフ開口の面積は、いわゆるブリードオフ制御におけるブリードオフ開口の面積に比べて小さく設定されている。
　ところで、ネガコン制御される可変容量ポンプ５１を有する油圧回路５において、仮に第１走行用方向切換弁５５ｅ及び第２走行用方向切換弁５５ｆのブリードオフ開口を、第１作業機用方向切換弁５５ａ及び第２作業機用方向切換弁５５ｂのブリードオフ開口と同じようにネガコン制御に最適化した開口面積特性に設定すると、次のような問題が生じ得る。
　例えば、第１走行操作レバーのレバー操作量が大きく、かつ第２走行操作レバーのレバー操作量が小さいとき、すなわち第１走行モータ２２ａの要求流量が大きく、かつ第２走行モータ２２ｂの要求流量が小さいとき、第１ネガコン圧が第２ネガコン圧より低くなり、低圧側の第１ネガコン圧によって可変容量ポンプ５１の吐出量は制御され、可変容量ポンプ５１は、第１吐出ポートＰ１から第１走行モータ２２ａの要求流量に合わせて大流量の圧油を吐出する。このとき、要求流量の小さい第２センターバイパス油路５１ｅに対しても第２吐出ポートＰ２から大流量の圧油が吐出されることとなり、ネガコン制御に最適化した開口面積特性を有する第２走行用方向切換弁５５ｆのブリードオフ開口では、開口面積が小さいため、圧損が大きく異常昇圧が発生する。これにより、可変容量ポンプ５１は、異常昇圧を検知して、エンジンストールを防ぐために馬力制御によって吐出量を減少させる。その結果、第１走行モータ２２ａの要求流量が満たされなくなり、第１走行モータ２２ａの走行速度が急激に低下してしまう。
　そのため、本発明において、第１走行用方向切換弁５５ｅ及び第２走行用方向切換弁５５ｆのブリードオフ開口は、第１走行モータ２２ａ及び第２走行モータ２２ｂの圧油の要求流量に応じた開口面積特性であるブリードオフ制御に最適化した開口面積特性を有するように構成される。
　具体的には、図３に示すように、第１走行用方向切換弁５５ｅが中立位置にあり、第１走行操作レバー（走行操作レバー４１３）のレバー操作量がゼロのとき（第１走行用方向切換弁５５ｅに付与されるパイロット信号圧がゼロのとき）、第１センターバイパス油路５１ｄに連通するブリードオフ開口は全開であり、開口面積は最大である。第１走行操作レバーのレバー操作量が増大するにつれ、ブリードオフ開口は閉じていき、開口面積は減少する。このとき、レバー操作量がＬ１までは開口面積は急激に減少し、レバー操作量がＬ１を超えると開口面積は緩やかに減少し、レバー操作量がＬ２に達するとブリードオフ開口は全閉となる。第１走行操作レバーのレバー操作量がＬ１に達したとき、第１走行モータ２２ａが駆動を開始する。第１走行操作レバーのレバー操作量がＬ１のときのブリードオフ開口の開口面積Ａ２は、可変容量ポンプ５１の最大吐出量を通過させることが可能な開口面積となっている。開口面積Ａ２は、開口面積Ａ１より大きくなっている。すなわち、第１走行用方向切換弁５５ｅのブリードオフ開口は、第１走行操作レバーの操作量が所定値Ｌ１に達して第１走行モータ２２ａが駆動を開始する時の可変容量ポンプ５１の最大吐出量に対応した開口特性を有している。第１走行用方向切換弁５５ｅのブリードオフ開口は、第１走行モータ２２ａの圧油の要求流量に応じた開口面積特性であるブリードオフ制御に最適化した開口面積特性を有するとも言える。
　以上のように、本実施形態に係る油圧ショベル１の油圧回路５は、第１吐出ポートＰ１及び第２吐出ポートＰ２を有するスプリットフロー型の可変容量ポンプ５１と、可変容量ポンプ５１から吐出された圧油により駆動される第１走行モータ２２ａ、第２走行モータ２２ｂ、第１作業機アクチュエータ３０ａ、及び第２作業機アクチュエータ３０ｂと、第１吐出ポートＰ１から油タンクに至る第１センターバイパス油路５１ｄと、第２吐出ポートＰ２から油タンクに至る第２センターバイパス油路５１ｅと、第１センターバイパス油路５１ｄ及び第２センターバイパス油路５１ｅの最下流にそれぞれ配置された第１ネガコン絞り５１ｆ及び第２ネガコン絞り５１ｇと、第１ネガコン絞り５１ｆ及び第２ネガコン絞り５１ｇの上流側の圧力のうち小さい方の圧力をネガコン圧として出力する低圧選択弁５１ｊと、前記ネガコン圧に応じた油圧信号により可変容量ポンプ５１の吐出量を制御する統合コントローラ７と、
　第１センターバイパス油路５１ｄに配置され、第１走行モータ２２ａを制御する第１走行用方向切換弁５５ｅと、第２センターバイパス油路５１ｅに配置され、第２走行モータ２２ｂを制御する第２走行用方向切換弁５５ｆと、第１センターバイパス油路５１ｄに配置され、第１作業機アクチュエータ３０ａを制御する第１作業機用方向切換弁５５ａと、第２センターバイパス油路５１ｅに配置され、第２作業機アクチュエータ３０ｂを制御する第２作業機用方向切換弁５５ｂと、
　第１走行用方向切換弁５５ｅを操作するための第１走行操作レバーと、第２走行用方向切換弁５５ｆを操作するための第２走行操作レバーと、第１作業機用方向切換弁５５ａを操作するための第１作業操作レバーと、第２作業機用方向切換弁５５ｂを操作するための第２作業操作レバーと、
　第１走行モータ２２ａと第２走行モータ２２ｂの少なくとも一つが駆動していることを検知して走行検知信号を発信する走行検知用圧力センサ５３ｄと、を備え、
　第１走行用方向切換弁５５ｅ及び第２走行用方向切換弁５５ｆのブリードオフ開口は、前記第１走行操作レバー及び前記第２走行操作レバーの操作量が所定値Ｌ１に達して第１走行モータ２２ａ及び第２走行モータ２２ｂが駆動を開始する時の可変容量ポンプ５１の最大吐出量に対応した開口特性を有し、
　第１作業機用方向切換弁５５ａ及び第２作業機用方向切換弁５５ｂのブリードオフ開口は、ネガコン圧に基づき制御される可変容量ポンプ５１の吐出量に対応した開口特性を有し、
　統合コントローラ７は、前記走行検知信号が入力されると、前記油圧信号を遮断して、可変容量ポンプ５１の吐出量を最大とする。
　この構成によれば、第１走行モータ２２ａと第２走行モータ２２ｂの少なくとも一つが駆動していることが検知されると、可変容量ポンプ５１の吐出量は最大となるが、第１走行用方向切換弁５５ｅ及び第２走行用方向切換弁５５ｆのブリードオフ開口がブリードオフ制御に最適化した開口面積特性を有するため、走行操作レバーのレバー操作量が小さいほうの第１走行用方向切換弁５５ｅ又は第２走行用方向切換弁５５ｆのブリードオフ開口から適量の圧油をブリードさせることができ、第１走行用方向切換弁５５ｅ又は第２走行用方向切換弁５５ｆでの異常昇圧の発生を抑えて、走行操作レバーのレバー操作量が大きいほうの走行モータの走行速度の急激な低下を防ぐことができる。その結果、滑らかな走行性を確保することができる。
　また、本実施形態に係る油圧ショベル１の油圧回路５において、前記第１走行用方向切換弁及び前記第２走行用方向切換弁のブリードオフ開口の面積が、前記第１走行用方向切換弁及び前記第２走行用方向切換弁のブリードオフ開口の開口特性を前記ネガコン圧に基づき制御される前記可変容量ポンプの吐出量に対応した開口特性とした場合のブリードオフ開口の面積に比べて大きいという構成でもよい。
　第１走行用方向切換弁５５ｅ及び第２走行用方向切換弁５５ｆのブリードオフ開口の開口面積を第１走行用方向切換弁５５ｅ及び第２走行用方向切換弁５５ｆのブリードオフ開口の開口特性をネガコン圧に基づき制御される可変容量ポンプ５１の吐出量に対応した開口特性とした場合のブリードオフ開口の面積に比べて大きく設定する。これにより、ネガコン制御されるスプリットフロー型の可変容量ポンプ５１を有する油圧ショベル１で緩旋回やスピンターンを行っても、走行操作レバーのレバー操作量が小さいほうの第１走行用方向切換弁５５ｅ又は第２走行用方向切換弁５５ｆのブリードオフ開口から適量の圧油をブリードさせることができる。したがって、第１走行用方向切換弁５５ｅ又は第２走行用方向切換弁５５ｆでの異常昇圧の発生を抑えて、走行操作レバーのレバー操作量が大きいほうの走行モータの走行速度の急激な低下を防ぐことができる。その結果、滑らかな走行性を確保することができる。
　また、本実施形態に係る油圧ショベル１の油圧回路５において、第１作業機用方向切換弁５５ａ及び第２作業機用方向切換弁５５ｂのブリードオフ開口は、第１作業操作レバー及び第２作業操作レバーの操作量が所定値に達して第１作業機アクチュエータ３０ａ及び第２作業機アクチュエータ３０ｂが駆動を開始する時の可変容量ポンプ５１の最小吐出量に対応した開口特性を有するという構成でもよい。
　［他の実施形態］
　上記の実施形態では、走行検知手段として、走行検知油路５３ｂ、走行検知用圧力センサ５３ｄ等を用いた例を示したが、これに限定されない。走行検知手段としては、第１走行モータ２２ａ及び第２走行モータ２２ｂを操作する第１走行操作レバー及び第２走行操作レバーのリモコン弁によって減圧するパイロット２次圧を測定することにより、第１走行モータ２２ａ及び第２走行モータ２２ｂが操作されたことを検知してもよい。また、走行検知手段としては、第１走行モータ２２ａ、第２走行モータ２２ｂの圧力を圧力センサ等で計測して検知する方法でもよい。
　上記の実施形態では、第１ネガコン圧と第２ネガコン圧のうち小さい方の圧力をネガコン圧として出力する出力手段として、低圧選択弁５１ｊを用いる例を示したが、これに限定されない。第１ネガコン圧と第２ネガコン圧をそれぞれ圧力センサで検知して出力し、圧力センサから入力された第１ネガコン圧と第２ネガコン圧のうち低圧のネガコン圧を統合コントローラ７が選択して出力するようにしてもよい。
　以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
　上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
　本発明は、油圧ショベルなどの建設機械に利用可能である。
　　１　　：油圧ショベル
　　５　　：油圧回路
　　７　　：統合コントローラ
　５１　　：可変容量ポンプ
　５１ｄ　：第１センターバイパス油路
　５１ｅ　：第２センターバイパス油路
　５１ｆ　：第１ネガコン絞り
　５１ｇ　：第２ネガコン絞り
　５１ｊ　：低圧選択弁
　５１ｋ　：ネガコン圧力センサ
　５５　　：方向切換弁
　５５ａ　：第１作業機用方向切換弁
　５５ｂ　：第２作業機用方向切換弁
　５５ｅ　：第１走行用方向切換弁
　５５ｆ　：第２走行用方向切換弁
　Ｐ１　　：第１吐出ポート
　Ｐ２　　：第２吐出ポート

Claims (3)

  1. 　第１吐出ポート及び第２吐出ポートを有するスプリットフロー型の可変容量ポンプと、前記可変容量ポンプから吐出された圧油により駆動される第１走行モータ、第２走行モータ、第１作業機アクチュエータ、及び第２作業機アクチュエータと、前記第１吐出ポートから油タンクに至る第１センターバイパス油路と、前記第２吐出ポートから油タンクに至る第２センターバイパス油路と、前記第１センターバイパス油路及び前記第２センターバイパス油路の最下流にそれぞれ配置された第１ネガコン絞り及び第２ネガコン絞りと、前記第１ネガコン絞り及び前記第２ネガコン絞りの上流側の圧力のうち小さい方の圧力をネガコン圧として出力する出力手段と、前記ネガコン圧に応じた油圧信号により前記可変容量ポンプの吐出量を制御する制御装置と、
    　前記第１センターバイパス油路に配置され、前記第１走行モータを制御する第１走行用方向切換弁と、前記第２センターバイパス油路に配置され、前記第２走行モータを制御する第２走行用方向切換弁と、前記第１センターバイパス油路に配置され、前記第１作業機アクチュエータを制御する第１作業機用方向切換弁と、前記第２センターバイパス油路に配置され、前記第２作業機アクチュエータを制御する第２作業機用方向切換弁と、
    　前記第１走行用方向切換弁を操作するための第１走行操作レバーと、前記第２走行用方向切換弁を操作するための第２走行操作レバーと、前記第１作業機用方向切換弁を操作するための第１作業操作レバーと、前記第２作業機用方向切換弁を操作するための第２作業操作レバーと、
    　前記第１走行モータと前記第２走行モータの少なくとも一つが駆動していることを検知して走行検知信号を発信する走行検知手段と、を備え、
    　前記第１走行用方向切換弁及び前記第２走行用方向切換弁のブリードオフ開口は、前記第１走行操作レバー及び前記第２走行操作レバーの操作量が所定値に達して前記第１走行モータ及び前記第２走行モータが駆動を開始する時の前記可変容量ポンプの最大吐出量に対応した開口特性を有し、
    　前記第１作業機用方向切換弁及び前記第２作業機用方向切換弁のブリードオフ開口は、前記ネガコン圧に基づき制御される前記可変容量ポンプの吐出量に対応した開口特性を有し、
    　前記制御装置は、前記走行検知信号が入力されると、前記油圧信号を遮断して、前記可変容量ポンプの吐出量を最大とする、建設機械の油圧回路。
  2. 　前記第１走行用方向切換弁及び前記第２走行用方向切換弁のブリードオフ開口の面積が、前記第１走行用方向切換弁及び前記第２走行用方向切換弁のブリードオフ開口の開口特性を前記ネガコン圧に基づき制御される前記可変容量ポンプの吐出量に対応した開口特性とした場合のブリードオフ開口の面積に比べて大きい、請求項１に記載の建設機械の油圧回路。
  3. 　前記第１作業機用方向切換弁及び前記第２作業機用方向切換弁のブリードオフ開口は、前記第１作業操作レバー及び前記第２作業操作レバーの操作量が所定値に達して前記第１作業機アクチュエータ及び前記第２作業機アクチュエータが駆動を開始する時の前記可変容量ポンプの最小吐出量に対応した開口特性を有する、請求項１又は２に記載の建設機械の油圧回路。
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