JP2002276807A - 走行制御装置 - Google Patents
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Abstract
で行わせる。 【解決手段】 左右の走行モータ21,22の油圧源と
してのポンプ23,24とタンクTとの間に、モータ制
御用のコントロールバルブ27,28を通るバイパスラ
イン31,32、このバイパスライン31,32にカッ
ト弁33,34をそれぞれ設け、片走行時には走行側の
カット弁33または34の開度を絞ってポンプ圧を高め
ることにより起動を早めるようにした。
Description
なクローラ式の走行体を備えた建設機械に適用される走
行制御装置に関するものである。
その問題点を説明する。
ーラ式の下部走行体A上に上部旋回体Bが縦軸まわりに
旋回自在に搭載され、この上部旋回体Bの前部に掘削ア
タッチメントCが装着されて構成される。
に、別々の油圧モータによって駆動される左右の走行体
2,3が取付けられて成り、直進時にはこの左右の走行
体2,3が同時に駆動されて両走行状態、方向転換時に
は両走行体2,3の一方のみが駆動されて片走行状態と
される。
ャビン、5は掘削アタッチメントCを構成するブーム、
6は同アーム、7は同バケット、8はブーム起伏用のブ
ームシリンダ、9はアーム作動用のアームシリンダ、1
0はバケット作動用のバケットシリンダである。
作動を制御する従来の走行制御装置(油圧回路)の構成
を図7に示している。
ータ、12は右走行体用の油圧モータ(以下、左走行モ
ータ、右走行モータという)で、この両走行モータ1
1,12は別々の油圧ポンプ(以下、左走行ポンプ、右
走行ポンプという)13,14によって駆動される。
14及びタンクTとを結ぶモータ回路15,16には、
油圧パイロット式のコントロールバルブ17,18が設
けられ、このコントロールバルブ17,18が、レバー
(またはペダル)19a,20aによって操作されるリ
モコン弁19,20からのリモコン圧により切換制御さ
れ、これにより両走行モータ11,12の回転方向(前
進、後進)と回転速度(走行速度)が制御される。
れると、コントロールバルブ17,18がその操作量に
応じたストロークで作動してその開度が決まり、このバ
ルブ開度に応じた流量が走行モータ11,12に供給さ
れてポンプ圧が立ち、このポンプ圧により走行モータ1
1,12が駆動される。
御装置においては、リモコン弁19,20の操作量(以
下、単に操作量という)とその反応としてのポンプ圧の
関係は、 (イ)両走行モータ11,12が同時に回転する両走行
時 (ロ)両走行モータ11,12の一方のみが回転する片
走行時 で区別されず、全く同じ特性となる。
タにかかる負荷が両走行時よりも大きくなるため、相対
的に起動に要する操作量が大きくなる。つまり、両走行
時には浅い操作で走行起動するのに対し、片走行時には
深く操作しなければ走行起動しない。
作量(起動後操作量)が少なくなるため、この起動後操
作量の範囲での微操作性が悪くなるという問題があっ
た。
となるように設定すると、今度は両走行時に起動が早く
なり過ぎる(小操作量域での感度が高くなり過ぎる)た
め、走行が飛び出し気味になる等、小操作量域での微操
作性が悪くなるという弊害が生じる。
ぞれに適応した特性で行わせることができる走行制御装
置を提供するものである。
ーラ式の左右の走行体と、別々の油圧ポンプを油圧源と
して上記両走行体を別々に駆動する左用、右用の両油圧
モータと、この両油圧モータに対する作動指令を出力す
る操作手段と、この操作手段の操作量に応じて両油圧モ
ータに供給されるポンプ圧を制御するポンプ圧制御手段
とを具備し、このポンプ圧制御手段は、一方の油圧モー
タのみが作動する片走行時と、両油圧モータが同時に作
動する両走行時とで異なるポンプ圧特性に基づいてポン
プ圧を制御するように構成されたものである。
て、ポンプ圧制御手段は、片走行時には、操作量に対す
るポンプ圧の変化の傾きが両走行時よりも大きくなるポ
ンプ圧特性に基づいてポンプ圧を制御するように構成さ
れたものである。
て、ポンプ圧制御手段は、走行起動に要する操作量が、
片走行時と両走行時とでほぼ同一となるポンプ圧特性に
基づいてポンプ圧を制御するように構成されたものであ
る。
成において、ポンプ圧制御手段が、(A)上記油圧ポン
プと油圧モータを結ぶモータ回路に接続された圧力制御
弁と、(B)操作手段の操作量に応じて上記圧力制御弁
の設定圧力を調整する設定圧力調整手段とによって構成
されたものである。
て、両油圧モータの作動を制御するコントロールバルブ
を通るバイパスラインに、このバイパスラインの流量を
絞るカット弁が設けられ、設定圧力調整手段がこのカッ
ト弁の開度を制御するように構成されたものである。
て、コントロールバルブ及びカット弁としてそれぞれ油
圧パイロット式のものが用いられるとともに、上記コン
トロールバルブを操作する操作手段としてリモコン弁が
用いられ、設定圧力調整手段として、上記リモコン弁か
らのリモコン圧を取り出すシャトル弁と、このシャトル
弁と上記カット弁の油圧パイロットポートを結ぶカット
弁パイロットラインと、このカット弁パイロットライン
を開閉する油圧パイロット式の走行切換弁と、操作され
た側のリモコン圧を反対側の走行切換弁に同切換弁を閉
じる方向のパイロット圧として供給する切換弁制御回路
が設けられたものである。
て、カット弁として油圧パイロット式または電磁パイロ
ット式のものが用いられ、設定圧力調整手段は、操作手
段の操作量に応じて上記カット弁の開度を制御する電気
制御信号を出力するように構成されたものである。
て、設定圧力調整手段は、コントローラと、このコント
ローラからの電気制御信号に応じた二次圧を油圧パイロ
ット式カット弁にパイロット圧として供給する比例弁と
を具備するものである。
れかの構成において、両油圧ポンプの吐出流量を制御す
るレギュータが設けられるとともに、バイパスライン
に、同ラインの通過流量に応じて上記レギュータの入力
を変化させてポンプ吐出流量を変化させるネガコン弁が
設けられたものである。
ずれかの構成において、ポンプ圧制御手段が、両油圧ポ
ンプの吐出流量を制御するレギュータと、操作手段の操
作量に応じてポンプ吐出流量の指令信号を上記レギュー
タに送るコントローラとを具備するものである。
り、片走行時と両走行時とでポンプ圧特性を異ならせる
ため、このポンプ圧特性を片走行時と両走行時に適応す
るものに設定することにより、操作性を改善することが
できる。
求項の構成によると、相対的に、片走行時には操作量に
対するポンプ圧の変化を急に、両走行時には緩やかにす
ることにより、片走行時の起動後操作量を大きくとって
この起動後操作量の範囲での微操作性を良くし、しかも
両走行時における小操作量域での良好な微操作性を確保
することができる。
に要する操作量が片走行時と両走行時とでほぼ同一とな
るため、操作性がさらに良いものとなる。
行時で変えるための制御方式として、請求項4〜9では
圧力制御弁の設定圧力を調整する方式、請求項10では
ポンプ流量を制御するポンプ制御方式がとられる。
の発明では、圧力制御弁としてカット弁を用い、このカ
ット弁の開度を制御することによってポンプ圧を制御す
る方式(カット弁制御方式)がとられ、このうち請求項
6ではカット弁をリモコン弁からのリモコン圧によって
純油圧的に制御する方式(カット弁油圧制御方式)、請
求項7,8ではカット弁を電気制御信号によって制御す
る方式(カット弁電子制御方式)がとられる。
ると、断線等による故障のおそれが低く、信頼性に優れ
る一方、カット弁電子制御方式によると油圧回路構成が
簡単ですむ。
制御方式において、カット弁の通過流量の変化に応じ
て、ネガコン弁からポンプのレギュータに入力される圧
力が変化し、これによりポンプ流量が変化してポンプ圧
の変化が早められるため、とくに起動を早めたい場合に
有効となる。
と、油圧回路自体はほとんど改造する必要がないため、
既存機にも容易に適用することができる。
ト弁制御方式、第3実施形態ではポンプ制御方式をとっ
ている。
油圧パイロット式としてリモコン圧で制御する油圧制御
方式をとっている。
右走行モータで、この両走行モータ21,22と流量可
変の左右両走行ポンプ23,24とを結ぶモータ回路2
5,26に、両モータ21,22の回転方向と回転速度
を制御する油圧パイロット式の左、右走行コントロール
バルブ27,28が設けられ、このコントロールバルブ
27,28が操作手段としてのリモコン弁29,30
(29a,30aはそのレバー)によって操作される。
は、両コントロールバルブ27,28を通過するバイパ
スライン31,32が設けられ、このバイパスライン3
1,32におけるコントロールバルブ27,28の下流
側に可変絞り作用を行う油圧パイロット式のカット弁3
3,34が設けられている。
流側にネガコン弁35,36が設けられ、このネガコン
弁35,36に発生するネガコン圧Pnがポンプ23,
24のレギュータ37,38に供給される。すなわち、
このネガコン圧Pnによってポンプ23,24の傾転が
変化して吐出流量が変化するようになっている。
給されない状態では図示の開き位置イにあり、パイロッ
ト圧供給時にそのパイロット圧の大きさに応じたストロ
ークで閉じ位置ロ側に作動して開度が絞られる。
して、両リモコン弁29,30の出力側にその操作量に
応じたリモコン圧を取り出すシャトル弁39,40が設
けられるとともに、このシャトル弁39,40の出力ポ
ートとカット弁33,34のパイロットポートとを結ぶ
カット弁パイロットライン41,42に、同ライン4
1,42を開閉する油圧パイロット式の走行切換弁4
3,44が設けられている。
3,34、走行切換弁43,44について、左走行モー
タ21、右走行モータ22の呼称に合わせて、それぞれ
の名称に「左」、「右」を冠して説明する。
力側とパイロットポートとが切換弁制御回路45によっ
て接続され、シャトル弁39,40に取り出されたリモ
コン圧がこの切換弁制御回路45によって反対側の走行
切換弁44,43にパイロット圧として導入される(た
とえば、左走行時には左リモコン弁29からのリモコン
圧が右走行切換弁44にパイロット圧として導入され
る)ように構成されている。
時には、両シャトル弁39,40によって同じリモコン
圧が取り出され、このリモコン圧によって両走行切換弁
43,44がともに閉じるため、両カット弁33,34
にはパイロット圧が供給されない。
示の開き位置イにセットされ、積極的な絞り作用は働か
ないため、両走行モータ21,22に加えられるポンプ
圧(モータ回路25,26に発生する圧力)はカット弁
33,34の絞りによる影響を受けない。
べる片走行時と比較して、操作量に対してポンプ圧が緩
やかに変化するポンプ圧特性に従って緩やかに起動す
る。
と、左リモコン弁29が操作されないことから右走行用
切換弁44が図示のように開いた状態のままとなる。
圧が右カット弁34にパイロット圧として供給されて同
カット弁34が閉じ位置ロ側に作動しその開度が絞られ
る。
での絞りに加えて右カット弁34の絞り作用が働くこと
から、両走行時と比べてポンプ圧が早期に上昇する。
ト弁通過流量が少なくなり、ネガコン弁35,36に発
生するネガコン圧Pnも低くなるため、ポンプ吐出流量
が増加する。
用により、操作量の小さい領域から右走行モータ22が
起動することとなる。
圧特性が異なり、片走行時には両走行時に対して相対的
に操作量に対するポンプ圧の変化が急になるポンプ圧特
性に基づいて走行モータ21または22が運転される。
このため、このような制御を行わない場合と比較して、
片走行時に起動に要する操作量が減少して起動後操作量
が十分多くなるため、この起動後操作量の範囲での微操
作性が良くなる。
が片走行時と両走行時でほぼ同一となるようにポンプ圧
特性を設定することもできる。こうすれば、片走行時と
両走行時とで操作の違和感がなくなり、操作性がさらに
良いものとなる。
3,34をコントローラ46からの電気制御信号により
電磁式のカット弁用比例弁47,48を介して制御する
カット弁電子制御方式をとっている。
と、リモコン弁29,30からのリモコン圧はシャトル
弁39,40経由で圧力計49,50により取り出され
てコントローラ46に操作信号として入力される。
き、片走行か両走行か(片走行の場合はさらに左走行か
右走行か)を判別し、片走行時には、カット弁用比例弁
47,48の一方にカット弁33または34の開度を絞
る制御信号を出力する。
としてのポンプ制御用比例弁51,52が設けられ、片
走行時に、第1実施形態のネガコン弁35,36の代替
作用として、コントローラ46からこのポンプ制御用比
例弁51,52にポンプ流量を増加させる信号を出力す
る。
のフローチャートによって説明する。
行形態を判別する手法としてまず「右走行」有りか否か
が判別され(ステップS1)、ここでNOの場合及びY
ESの場合ともにステップS2,ステップS3で左走行
ありか否かが判別される。
くないため、「走行なし」と判断する。
は、「左走行」と判断して(ステップS5)、ステップ
S6で図示のようにリモコン圧に対して左カット弁用及
び左ポンプ制御用両比例弁47,51に対する指令信号
が大きな傾きで変化する特性を選択し、この特性に従っ
た指令信号を同比例弁47,51に出力する(ステップ
S7)。
行」と判断して(ステップS8)、ステップS9でステ
ップS6と同じ特性を選択し、この特性に従った指令信
号を右カット弁用及び右ポンプ制御用比例弁48,52
に出力する(ステップS10)。
は「両走行」と判断し(ステップS11)、リモコン圧
に対する指令信号の変化の割合が「片走行」の場合より
も緩やかな両走行特性を選択し(ステップS12,ステ
ップS13)、両カット弁用比例弁47,48及び両ポ
ンプ制御用比例弁51,52にこの特性に従った指令信
号を出力する(ステップS10,ステップS7)。
様に、片走行時には両走行時に対して相対的に操作量に
対するポンプ圧の変化が急になるポンプ圧特性に基づい
て走行モータ21または22が運転される。
て、片走行時にカット弁33,34を全閉とし、両走行
時に全開とする構成をとってもよいが、こうすると片走
行から両走行またはその逆への切換時に特性の急変によ
って操作の連続性が失われる可能性があるため、片走行
と両走行とで、上記のような特性の急変が生じないよう
にカット弁33,34の開度を調整する構成をとっても
よい。
ト弁33,34はここでは用いず、シャトル弁39,4
0及び圧力計49,50によって取り出されたリモコン
圧を操作信号としてコントローラ53に送り、この操作
信号に基づいてコントローラ53からポンプ制御用比例
弁51,52に、相対的に片走行時にはポンプ流量を増
やし、両走行時には減らすための指令信号を出力するよ
うに構成されている。
って説明する。
(図3)と同様に、操作信号に基づき、ステップS10
1〜ステップS103を経て「走行なし」「右走行」
「左走行」「両走行」の別が判別され(ステップS10
4,ステップS105,ステップS108,ステップS
111)、「左走行」または「右走行」と判別されたと
きは、ステップS106またはステップS109で図示
のようにリモコン圧に対してポンプ制御用比例弁51ま
たは52に対する指令信号が大きな傾きで変化する特性
を選択し、この特性に従った指令信号を同比例弁51ま
たは52に出力する(ステップS107,ステップS1
10)。
は、リモコン圧に対する指令信号の変化の割合が「片走
行」の場合よりも緩やかな両走行特性を選択し(ステッ
プS112,ステップS113)、両ポンプ用比例弁5
1,52にこの特性に従った指令信号を出力する(ステ
ップS110,ステップS107)。
走行時には多く、両走行時には少なくなり、第1実施形
態の場合と同様に、片走行時には両走行時に対して相対
的に操作量に対するポンプ圧の変化が急になるポンプ圧
特性に基づいて走行モータ21または22が運転され
る。
として、操作量に対するポンプ圧の変化の傾きが片走行
時には相対的に大きく、両走行時には小さくなるポンプ
圧特性に基づいてポンプ圧を制御する場合のみについて
説明したが、本発明はこれ以外のポンプ圧特性に基づい
てポンプ圧を制御するようにしてもよい。
制御弁としてカット弁33,34を用い、このカット弁
33,34の開度を制御することによってポンプ圧を制
御する方式をとったが、カット弁33,34に代えて、
モータ回路25,26に設定圧可変のリリーフ弁を設
け、このリリーフ弁の設定圧を制御することによってポ
ンプ圧を制御する方式を採用してもよい。
てリモコン弁29,30を用いるリモコン弁方式をとる
場合のみについて説明したが、本発明はレバー(または
ペダル)操作量をポテンショメータで電気信号に変えて
コントローラに入力し、このコントローラからの制御信
号によってコントロールバルブを制御する電子制御方式
をとる場合にも適用することができる。
ローラ式走行体を備え、かつ、片走行と両走行を行う他
の走行機械(たとえばクローラ式クレーン)にも適用す
ることができる。
プ圧制御手段により、片走行時と両走行時とでポンプ圧
特性を異ならせる構成としたから、このポンプ圧特性を
片走行時と両走行時に適応するものに設定することによ
り、操作性を改善することができる。
求項の発明によると、相対的に、操作量に対するポンプ
圧の変化の傾きを片走行時には急に、両走行時には緩や
かにすることにより、片走行時の起動後操作量を大きく
とってこの起動後操作量の範囲での微操作性を良くし、
しかも両走行時における小操作量域での良好な微操作性
を確保することができる。
しい操作性を確保することができる。
に要する操作量が片走行時と両走行時とでほぼ同一とな
るため、操作性がさらに良いものとなる。
制御方式をとる請求項6の発明によると、断線等による
故障のおそれが低く、信頼性に優れる一方、カット弁電
子制御方式をとる請求項7,8の発明によると油圧回路
構成が簡単ですむ。
制御方式において、カット弁の通過流量の変化に応じ
て、ネガコン弁からポンプのレギュータに入力される圧
力が変化し、これによりポンプ流量が変化してポンプ圧
の変化が早められるため、とくに起動を早めたい場合に
有効となる。
発明によると、油圧回路自体はほとんど改造する必要が
ないため、既存機にも容易に適用することができる。
を示す図である。
制御系の構成を示す図である。
するためのフローチャートである。
制御系の構成を示す図である。
するためのフローチャートである。
図である。
示す図である。
御用レギュータとしての比例弁 53 ポンプ圧制御手段を構成するコントローラ
Claims (10)
- 【請求項1】 クローラ式の左右の走行体と、別々の油
圧ポンプを油圧源として上記両走行体を別々に駆動する
左用、右用の両油圧モータと、この両油圧モータに対す
る作動指令を出力する操作手段と、この操作手段の操作
量に応じて両油圧モータに供給されるポンプ圧を制御す
るポンプ圧制御手段とを具備し、このポンプ圧制御手段
は、一方の油圧モータのみが作動する片走行時と、両油
圧モータが同時に作動する両走行時とで異なるポンプ圧
特性に基づいてポンプ圧を制御するように構成されたこ
とを特徴とする走行制御装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の走行制御装置において、
ポンプ圧制御手段は、片走行時には、操作量に対するポ
ンプ圧の変化の傾きが両走行時よりも大きくなるポンプ
圧特性に基づいてポンプ圧を制御するように構成された
ことを特徴とする走行制御装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の走行制御装置において、
ポンプ圧制御手段は、走行起動に要する操作量が、片走
行時と両走行時とでほぼ同一となるポンプ圧特性に基づ
いてポンプ圧を制御するように構成されたことを特徴と
する走行制御装置。 - 【請求項4】 請求項2または3記載の走行制御装置に
おいて、ポンプ圧制御手段が、 (A)上記油圧ポンプと油圧モータを結ぶモータ回路に
接続された圧力制御弁と、 (B)操作手段の操作量に応じて上記圧力制御弁の設定
圧力を調整する設定圧力調整手段とによって構成された
ことを特徴とする走行制御装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の走行制御装置において、
両油圧モータの作動を制御するコントロールバルブを通
るバイパスラインに、このバイパスラインの流量を絞る
カット弁が設けられ、設定圧力調整手段がこのカット弁
の開度を制御するように構成されたことを特徴とする走
行制御装置。 - 【請求項6】 請求項5記載の走行制御装置において、
コントロールバルブ及びカット弁としてそれぞれ油圧パ
イロット式のものが用いられるとともに、上記コントロ
ールバルブを操作する操作手段としてリモコン弁が用い
られ、設定圧力調整手段として、上記リモコン弁からの
リモコン圧を取り出すシャトル弁と、このシャトル弁と
上記カット弁の油圧パイロットポートを結ぶカット弁パ
イロットラインと、このカット弁パイロットラインを開
閉する油圧パイロット式の走行切換弁と、操作された側
のリモコン圧を反対側の走行切換弁に同切換弁を閉じる
方向のパイロット圧として供給する切換弁制御回路が設
けられたことを特徴とする走行制御装置。 - 【請求項7】 請求項5記載の走行制御装置において、
カット弁として油圧パイロット式または電磁パイロット
式のものが用いられ、設定圧力調整手段は、操作手段の
操作量に応じて上記カット弁の開度を制御する電気制御
信号を出力するように構成されたことを特徴とする走行
制御装置。 - 【請求項8】 請求項7記載の走行制御装置において、
設定圧力調整手段は、コントローラと、このコントロー
ラからの電気制御信号に応じた二次圧を油圧パイロット
式カット弁にパイロット圧として供給する比例弁とを具
備することを特徴とする走行制御装置。 - 【請求項9】 請求項5乃至8のいずれかに記載の走行
制御装置において、両油圧ポンプの吐出流量を制御する
レギュータが設けられるとともに、バイパスラインに、
同ラインの通過流量に応じて上記レギュータの入力を変
化させてポンプ吐出流量を変化させるネガコン弁が設け
られたことを特徴とする走行制御装置。 - 【請求項10】 請求項1乃至3のいずれかに記載の走
行制御装置において、ポンプ圧制御手段が、両油圧ポン
プの吐出流量を制御するレギュータと、操作手段の操作
量に応じてポンプ吐出流量の指令信号を上記レギュータ
に送るコントローラとを具備することを特徴とする走行
制御装置。
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