JP2010112493A - Control device for working machine - Google Patents

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JP2010112493A JP2008286473A JP2008286473A JP2010112493A JP 2010112493 A JP2010112493 A JP 2010112493A JP 2008286473 A JP2008286473 A JP 2008286473A JP 2008286473 A JP2008286473 A JP 2008286473A JP 2010112493 A JP2010112493 A JP 2010112493A
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雅敏 中根
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a working machine effectively preventing cavitation at low cost without enlarging apparatuses. <P>SOLUTION: This device includes: a regulator 32 controlling delivery quantity of working fluid of a hydraulic pump 12; a negative control line 30 transmitting negative control pressure to the regulator 32; a negative control pressure change over valve 62 disposed in the negative control line 30, reducing negative control pressure, and transmitting the same to the regulator 32; a make-up line 40 supplying working fluid delivered from the hydraulic pump 12 to a suction side of a hydraulic actuator 22 for preventing cavitation; and a determination means 60a determining if speed of the hydraulic actuator 22 is reduced or not. When the determination means 60a determines that speed of the hydraulic actuator 22 is reduced, the negative control pressure change over valve 62 reduces negative control pressure and transmits the same to the regulator 32 to increase delivery quantity of the hydraulic pump 12. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、作業機械の制御装置に関し、特に油圧アクチュエータにおけるキャビテーションの発生を防止する機能に優れた作業機械の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a work machine, and more particularly to a control device for a work machine that has an excellent function of preventing cavitation in a hydraulic actuator.

図5は、一般的に用いられている油圧ショベル100を示す斜視図であり、図6は、この油圧ショベル100の油圧回路として一般的に用いられているネガコン回路の一例である。   FIG. 5 is a perspective view showing a generally used hydraulic excavator 100, and FIG. 6 is an example of a negative control circuit that is generally used as a hydraulic circuit of the hydraulic excavator 100.

油圧ショベル100は、下部走行体102と、上部旋回体104と、アーム機構106と、を備えており、上部旋回体104は、下部走行体102に旋回可能に連結されている。   The excavator 100 includes a lower traveling body 102, an upper swing body 104, and an arm mechanism 106, and the upper swing body 104 is connected to the lower traveling body 102 so as to be pivotable.

図6に示す油圧回路では、センタバイパス油路202の最下流にネガコン絞り204が設けられている。このネガコン絞り204によって発生したネガコン圧がレギュレータ206に作用して、油圧ポンプ208の吐出流量が制御される。   In the hydraulic circuit shown in FIG. 6, a negative control throttle 204 is provided on the most downstream side of the center bypass oil passage 202. The negative control pressure generated by the negative control throttle 204 acts on the regulator 206 to control the discharge flow rate of the hydraulic pump 208.

図示せぬ旋回操作レバーを操作して旋回制御弁210を中立位置から切り換え、油圧ポンプ208の吐出油が旋回モータ212に供給されると、上部旋回体104は旋回を開始する。上部旋回体104の旋回を停止する際には、旋回制御弁210を中立位置に戻して駆動用回路(センタバイパス油路202)を遮断するが、旋回している上部旋回体104の慣性力により旋回モータ212は即座には停止せず、回転を続けようとする。その結果、旋回モータ212の吸込側回路が負圧となってキャビテーションが発生するという問題がある。   When the turning control lever 210 (not shown) is operated to switch the turning control valve 210 from the neutral position and the oil discharged from the hydraulic pump 208 is supplied to the turning motor 212, the upper turning body 104 starts turning. When stopping the turning of the upper swing body 104, the swing control valve 210 is returned to the neutral position and the drive circuit (center bypass oil passage 202) is shut off, but due to the inertial force of the upper swing body 104 that is turning. The turning motor 212 does not stop immediately but tries to continue rotating. As a result, there is a problem that the suction side circuit of the swing motor 212 becomes negative pressure and cavitation occurs.

この問題に対する対策として、図6に示すように、タンク油路214にメイクアップ油路216を接続するとともに、タンク油路214の下流部に背圧チェック弁218、220を設けて背圧を上昇させて、旋回用油圧モータ212が作動油を吸い込みやすいようにしている。これにより、作動油の吸い込み不足によるキャビテーションを防止している。   As a countermeasure against this problem, as shown in FIG. 6, a makeup oil passage 216 is connected to the tank oil passage 214, and back pressure check valves 218 and 220 are provided downstream of the tank oil passage 214 to increase the back pressure. Thus, the turning hydraulic motor 212 can easily suck the hydraulic oil. This prevents cavitation due to insufficient suction of hydraulic oil.

しかしながら、この方法では、背圧チェック弁218、220の存在により、常に所定の大きさの背圧が油圧回路に加わるため、油圧ポンプ208の吐出圧がその分だけ高くなる。このため、油圧ポンプ208の消費エネルギが増大し、エンジンの燃料消費量が増大していた。   However, in this method, because the back pressure check valves 218 and 220 are present, a predetermined amount of back pressure is always applied to the hydraulic circuit, so that the discharge pressure of the hydraulic pump 208 increases accordingly. For this reason, the energy consumption of the hydraulic pump 208 has increased, and the fuel consumption of the engine has increased.

この問題に対する公知技術として、特許文献1および特許文献2に記載の技術がある。特許文献1に記載の技術は、背圧チェック弁と並列に設けられたバイパス通路にバイパス弁を設け、油圧ポンプや油圧シリンダ等の油圧アクチェータを停止させる際にのみバイパス弁を閉じて背圧を発生させる技術である。   As known techniques for this problem, there are techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2. In the technique described in Patent Document 1, a bypass valve is provided in a bypass passage provided in parallel with the back pressure check valve, and the back valve is closed by closing the bypass valve only when a hydraulic actuator such as a hydraulic pump or a hydraulic cylinder is stopped. It is a technology to generate.

特許文献2に記載の技術は、図7に示すように、図6の背圧チェック弁218を可変差圧弁(パイロットリリーフ弁)302に変更するとともに、旋回減速操作を圧力スイッチ304からの信号に基づき検出するコントローラ306を設けている。コントローラ306は旋回減速操作を検出すると、可変差圧弁(パイロットリリーフ弁)302のパイロットポートにパイロット圧を作用させてタンク油路308を遮断して背圧を発生させて、キャビテーションを防止する。旋回減速操作がなされているとき以外はタンク油路308を遮断せず、背圧を発生させないようにして消費エネルギを低減する。   As shown in FIG. 7, the technique described in Patent Document 2 changes the back pressure check valve 218 in FIG. 6 to a variable differential pressure valve (pilot relief valve) 302, and turns the rotation deceleration operation into a signal from the pressure switch 304. A controller 306 is provided for detection based on this. When the controller 306 detects a turning deceleration operation, it applies a pilot pressure to the pilot port of the variable differential pressure valve (pilot relief valve) 302 to shut off the tank oil passage 308 and generate a back pressure to prevent cavitation. Except when the turning deceleration operation is performed, the tank oil passage 308 is not shut off, and the back pressure is not generated, thereby reducing energy consumption.

特開2002−89505号公報JP 2002-89505 A 特開2003−120603号公報JP 2003-120603 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、バイパス弁を閉じるのにネガコン圧を使用しており、全ての油圧アクチェータの操作を停止しないとバイパス弁は閉じないため、例えば、アーム機構106の動作と上部旋回体104の旋回を同時に行っている場合、先に上部旋回体104の旋回操作を停止してもネガコン圧が十分に上昇しない。この結果、背圧が十分に上昇せず、旋回モータは作動油を十分に吸い込むことができず、キャビテーションが発生してしまう。   However, in the technique described in Patent Document 1, a negative control pressure is used to close the bypass valve, and the bypass valve cannot be closed unless all hydraulic actuators are operated. When the turning of the upper swing body 104 is performed simultaneously, the negative control pressure does not rise sufficiently even if the turning operation of the upper swing body 104 is stopped first. As a result, the back pressure does not rise sufficiently, the swing motor cannot sufficiently suck in the hydraulic oil, and cavitation occurs.

また、特許文献2に記載の技術は、可変差圧弁を設けることが必要である上に、この可変差圧弁の差圧を変更するための電磁切換弁310およびパイロットポンプ312を新たに設けることが必要であり、コストがかかり、かつ機器が大型化しており、実用面で問題があった。   Further, the technique described in Patent Document 2 requires the provision of a variable differential pressure valve, and additionally provides an electromagnetic switching valve 310 and a pilot pump 312 for changing the differential pressure of the variable differential pressure valve. Necessary and costly, and the equipment has been enlarged, and there was a problem in practical use.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、安いコストで、かつ機器を大型化させず、キャビテーションの発生を効果的に防止する、作業機械の制御装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such problems, and it is an object of the present invention to provide a control device for a work machine that can effectively prevent the occurrence of cavitation at a low cost, without increasing the size of the device. And

本発明は、油圧ポンプから吐出される作動油によって作動する油圧アクチュエータを備えた作業機械の制御装置において、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する制御弁と、該制御弁のセンタバイパス油路の最下流に設けられてネガコン圧を発生させるネガコン絞りと、前記油圧ポンプの作動油の吐出量を制御するレギュレータと、該レギュレータに前記ネガコン圧を伝達可能なネガコンラインと、該ネガコンラインに設けられ、前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達可能なネガコン圧切換弁と、前記油圧ポンプから吐出された作動油を前記油圧アクチュエータの吸い込み側へキャビテーション防止のために供給するメイクアップラインと、前記油圧アクチュエータが減速されているかどうかを判断する判断手段と、を備え、前記判断手段が前記油圧アクチュエータが減速されていると判断すると、前記ネガコン圧切換弁が前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達し、前記油圧ポンプの吐出量を増大させることにより、上記課題を解決したものである。   The present invention relates to a control device for a work machine including a hydraulic actuator that is operated by hydraulic oil discharged from a hydraulic pump, a control valve that controls supply of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic actuator, and the control valve A negative control throttle that is provided on the most downstream side of the center bypass oil passage to generate a negative control pressure, a regulator that controls a discharge amount of hydraulic fluid of the hydraulic pump, a negative control line that can transmit the negative control pressure to the regulator, A negative control pressure switching valve provided in the negative control line, capable of reducing the negative control pressure and transmitting the negative control pressure to the regulator, and supplying hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to the suction side of the hydraulic actuator to prevent cavitation Make-up line and whether the hydraulic actuator is decelerated A negative pressure control valve that reduces the negative control pressure and transmits the negative control pressure to the regulator when the determination means determines that the hydraulic actuator is decelerated, and a discharge amount of the hydraulic pump. By solving this problem, the above-mentioned problems are solved.

本発明では、前記判断手段が前記油圧アクチュエータが減速されていると判断すると、前記ネガコン圧切換弁が前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達し、前記油圧ポンプの吐出量を増大させる。このため、前記油圧アクチュエータが減速されている際、前記油圧ポンプの吐出量が多くなり、前記メイクアップラインを介して十分な作動油が前記旋回用油圧モータの吸い込み側に流れ込み、キャビテーションが防止される。   In the present invention, when the determination means determines that the hydraulic actuator is decelerated, the negative control pressure switching valve reduces the negative control pressure and transmits it to the regulator, thereby increasing the discharge amount of the hydraulic pump. For this reason, when the hydraulic actuator is decelerated, the discharge amount of the hydraulic pump increases, and sufficient hydraulic fluid flows into the suction side of the turning hydraulic motor via the makeup line, preventing cavitation. The

本発明において、前記制御弁をパイロット圧により切り換える操作手段が備えられている場合、前記判断手段は、例えば該操作手段における該パイロット圧の減少速度の絶対値が所定の値以上となったとき、前記油圧アクチュエータが減速されていると判断することができる。この場合には、前記判断手段が、前記パイロット圧が所定の値以上となった後、前記油圧アクチュエータが減速されていると判断した場合に、前記ネガコン圧切換弁が前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達し、前記油圧ポンプの吐出量を増大させるようにすることができる。これにより、前記油圧ポンプの吐出量の増大を抑制することができ、エネルギの消費量の増大を抑制することができる。   In the present invention, when the operation means for switching the control valve with a pilot pressure is provided, the determination means, for example, when the absolute value of the decrease rate of the pilot pressure in the operation means becomes a predetermined value or more, It can be determined that the hydraulic actuator is decelerated. In this case, when the determination means determines that the hydraulic actuator is decelerated after the pilot pressure becomes equal to or higher than a predetermined value, the negative control pressure switching valve reduces the negative control pressure. It can be transmitted to the regulator to increase the discharge amount of the hydraulic pump. Thereby, an increase in the discharge amount of the hydraulic pump can be suppressed, and an increase in energy consumption can be suppressed.

本発明によれば、安いコストで、かつ機器を大型化させず、キャビテーションの発生を効果的に防止することができる。   According to the present invention, it is possible to effectively prevent the occurrence of cavitation at a low cost and without increasing the size of the device.

以下図面に基づいて、本発明に係る作業機械の制御装置の好適な実施形態の一例について詳細に説明する。   Hereinafter, an example of a preferred embodiment of a control device for a work machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態の一例に係る作業機械の制御装置10を示すブロック構成図である。   FIG. 1 is a block configuration diagram showing a work machine control device 10 according to an example of an embodiment of the present invention.

この制御装置10では、図1に示すように、メインポンプ(油圧ポンプ)12から油圧アクチュエータ(油圧シリンダ14、旋回用油圧モータ16、油圧シリンダ18)への作動油の供給経路であってそれぞれの制御弁20、22、24の中立位置を貫通するセンタバイパス油路26の最下流に、ネガコン絞り28が設けられている。このネガコン絞り28によって発生したネガコン圧がネガコンライン30を介してレギュレータ32に伝達されて、メインポンプ12の吐出量が制御される。図2は、レギュレータ32に伝達されるネガコン圧Pnとメインポンプ12の吐出量との関係を示すグラフ図であり、伝達されるネガコン圧Pnが所定の値Pn1以下のときメインポンプ12の吐出量は最大となり、伝達されるネガコン圧Pnが所定の値Pn1よりも大きくなるにつれてメインポンプ12の吐出量は減少し、伝達されるネガコン圧Pnが所定の値Pn2に達すると、メインポンプ12の吐出量は最小となる。   As shown in FIG. 1, the control device 10 is a supply path of hydraulic oil from a main pump (hydraulic pump) 12 to a hydraulic actuator (hydraulic cylinder 14, turning hydraulic motor 16, hydraulic cylinder 18). A negative control throttle 28 is provided on the most downstream side of the center bypass oil passage 26 that passes through the neutral position of the control valves 20, 22, 24. The negative control pressure generated by the negative control throttle 28 is transmitted to the regulator 32 via the negative control line 30 and the discharge amount of the main pump 12 is controlled. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the negative control pressure Pn transmitted to the regulator 32 and the discharge amount of the main pump 12, and the discharge amount of the main pump 12 when the transmitted negative control pressure Pn is equal to or less than a predetermined value Pn1. The discharge amount of the main pump 12 decreases as the transmitted negative control pressure Pn becomes larger than the predetermined value Pn1, and when the transmitted negative control pressure Pn reaches the predetermined value Pn2, the discharge of the main pump 12 The amount is minimal.

以下では、旋回用油圧モータ16の減速停止時のキャビテーションを防止するための構成を代表して取り上げて説明するが、油圧シリンダ14、18の減速停止時のキャビテーションを防止するための構成も同様の構成とすることができる。   In the following, the configuration for preventing the cavitation during the deceleration stop of the turning hydraulic motor 16 will be described as a representative, but the configuration for preventing the cavitation during the deceleration stop of the hydraulic cylinders 14 and 18 is also the same. It can be configured.

ネガコン絞り28の下流側は、オイルクーラ34を通ってタンク36に通じるオイルクーラライン38と、旋回用油圧モータ16の減速停止時のキャビテーションを防止する作動油がネガコン絞り28の上流側から供給されるメイクアップライン40と、に分岐している。メイクアップライン40の一端は、2つのメイクアップバルブ42、44を結ぶラインの中間に設けられているメイクアップポート46に連結されている。また、メイクアップポート46は、油路48を介して、2つのリリーフバルブ50、52を結ぶラインの中間点と連結されている。   On the downstream side of the negative control throttle 28, an oil cooler line 38 that leads to the tank 36 through the oil cooler 34, and hydraulic oil that prevents cavitation during deceleration stop of the turning hydraulic motor 16 are supplied from the upstream side of the negative control throttle 28. Branches into the makeup line 40. One end of the makeup line 40 is connected to a makeup port 46 provided in the middle of the line connecting the two makeup valves 42 and 44. The makeup port 46 is connected to an intermediate point of a line connecting the two relief valves 50 and 52 through an oil passage 48.

旋回用制御弁22は3位置6ポートの切換弁であり、3つの切り換え位置A、B、Cを備えており、メインポンプ12から旋回用油圧モータ16へ向かう作動油の流れる方向と流量を制御する。旋回用制御弁22のスプールの両端には、それぞれパイロットポート22a、22bが設けられている。また、旋回用制御弁22のスプールの両端は、ばね22c、22dで付勢されている。   The turning control valve 22 is a three-position six-port switching valve, and has three switching positions A, B, and C, and controls the flow direction and flow rate of hydraulic fluid from the main pump 12 toward the turning hydraulic motor 16. To do. Pilot ports 22a and 22b are provided at both ends of the spool of the turning control valve 22, respectively. Further, both ends of the spool of the turning control valve 22 are urged by springs 22c and 22d.

旋回用制御弁22のスプールの位置の切り換えは、旋回リモコンレバー装置(操作手段)54を操作して、旋回用制御弁22のパイロットポート22a、22bに供給するパイロット圧を制御することにより行う。旋回リモコンレバー装置54は、レバー54aと、リモコン弁54b、54cと、パイロットポンプ54dとを有してなる。   The position of the spool of the turning control valve 22 is switched by operating the turning remote control lever device (operation means) 54 to control the pilot pressure supplied to the pilot ports 22a and 22b of the turning control valve 22. The turning remote control lever device 54 includes a lever 54a, remote control valves 54b and 54c, and a pilot pump 54d.

なお、旋回用制御弁22のスプールの3つの位置A、B、Cは、代表的な状態を模式的に示したものであり、各位置にステップ状に切り換わるのではなく、作動油の流通を完全に停止させた完全ブロック状態の中立位置Bを中心として、A側またはC側に向けて中間位置Bを含んで滑らかに切換可能である。従って、オペレータが旋回リモコンレバー装置54を操作して、中立位置Bから作動状態のA、Cへの切り換わり状態を制御することにより、作動油の供給流量の可変制御が可能である。   Note that the three positions A, B, and C of the spool of the turning control valve 22 schematically show typical states, and do not switch to each position in steps, but flow of hydraulic oil. Can be switched smoothly including the intermediate position B toward the A side or the C side, with the neutral position B in a completely blocked state as the center. Therefore, when the operator operates the turning remote control lever device 54 to control the switching state from the neutral position B to the operating state A, C, the hydraulic oil supply flow rate can be variably controlled.

旋回リモコンレバー装置(操作手段)54の操作によって旋回用制御弁22のパイロットポート22a、22bに供給されるパイロット圧は、圧力センサ56によって測定され、その測定データは電気信号線58を介してコントローラ60に送られる。そして、コントローラ60の判断部(判断手段)60aは、圧力センサ56による測定データに基づき、旋回用油圧モータ16が減速されているかどうかを判断する(この判断手法については後述する)。   The pilot pressure supplied to the pilot ports 22 a and 22 b of the turning control valve 22 by the operation of the turning remote control lever device (operation means) 54 is measured by the pressure sensor 56, and the measured data is transmitted to the controller via the electric signal line 58. 60. Then, the determination unit (determination means) 60a of the controller 60 determines whether or not the turning hydraulic motor 16 is decelerated based on the measurement data from the pressure sensor 56 (this determination method will be described later).

ネガコンライン30の中途には、電磁切換弁であるネガコン圧切換弁62が設けられている。ネガコン圧切換弁62は、2位置4ポートの切換弁であり、2つの切り換え位置D、Eを備えており、また、4つのポートP1、P2、P3、P4を備えている。   In the middle of the negative control line 30, a negative control pressure switching valve 62, which is an electromagnetic switching valve, is provided. The negative control pressure switching valve 62 is a two-position / four-port switching valve, has two switching positions D, E, and has four ports P1, P2, P3, P4.

ネガコン圧切換弁62が切り換え位置Dのとき、ポートP1とポートP3とが連通し、ネガコンライン30における作動油の流通は完全に自由な状態となり、ネガコン圧は減圧されずにレギュレータ32に伝達される。ネガコン圧切換弁62が切り換え位置Eのとき、ポートP1はブロックされるので、ネガコンライン30における作動油の流通は完全にブロックされた状態となり、また、ポートP2とポートP3とが連通するので、レギュレータ32に伝達されるネガコン圧Pnは零(レギュレータ32に作用する圧力は最低(タンク圧))となる。   When the negative control pressure switching valve 62 is in the switching position D, the port P1 and the port P3 communicate with each other, and the flow of hydraulic oil in the negative control line 30 is completely free, and the negative control pressure is transmitted to the regulator 32 without being reduced. The Since the port P1 is blocked when the negative control pressure switching valve 62 is in the switching position E, the flow of hydraulic oil in the negative control line 30 is completely blocked, and the port P2 and the port P3 communicate with each other. The negative control pressure Pn transmitted to the regulator 32 is zero (the pressure acting on the regulator 32 is the lowest (tank pressure)).

ネガコン圧切換弁62のスプールの一端には、該スプールの位置を切り換え位置Dまたは切り換え位置Eに切り換えるためのソレノイド部62aが設けられている。また、ネガコン圧切換弁62のスプールの他端はばね62bで付勢されており、ネガコン圧切換弁62のスプールは切り換え位置D側に常に付勢されている。   At one end of the spool of the negative control pressure switching valve 62, a solenoid portion 62a for switching the position of the spool to the switching position D or the switching position E is provided. The other end of the spool of the negative control pressure switching valve 62 is biased by a spring 62b, and the spool of the negative control pressure switching valve 62 is always biased to the switching position D side.

判断部(判断手段)60aが旋回用油圧モータ16の減速がなされていると判断すると、コントローラ60は、減速中との電気信号を、所定時間Δt2の間だけ電気信号線64を介してネガコン圧切換弁62のソレノイド部62aに送る。減速中との電気信号がソレノイド部62aに送られている時間Δt2の間、ソレノイド部62aは、ばね62bを押し縮めるようにネガコン圧切換弁62のスプールを押して、切り換え位置Eにスプールを移動させる。ネガコン圧切換弁62のスプールが切り換え位置Eのとき、ポートP2とポートP3とが連通し、ポートP1がブロックされてネガコンライン30が遮断され、レギュレータ32に伝達されるネガコン圧は最低(タンク圧)となり、メインポンプ12の吐出量は最大となる。所定時間Δt2が経過すると、コントローラ60は、ソレノイド部62aに電気信号を送ることを停止し、ネガコン圧切換弁62のスプールは、ばね62bの付勢力により押されて切り換え位置Dとなる。ネガコン圧切換弁62のスプールが切り換え位置Dのとき、ポートP1とポートP3とが連通してネガコンライン30内の作動油の流通は自由となる。そして、ネガコンライン30を介してネガコン圧がレギュレータ32に減圧されずに伝達され、メインポンプ12の吐出量が制御される。   When the determination unit (determination means) 60a determines that the turning hydraulic motor 16 is decelerated, the controller 60 sends an electric signal indicating that the vehicle is decelerating to the negative control pressure via the electric signal line 64 for a predetermined time Δt2. This is sent to the solenoid 62a of the switching valve 62. During the time Δt2 during which an electrical signal indicating that the vehicle is decelerating is being sent to the solenoid unit 62a, the solenoid unit 62a pushes the spool of the negative control pressure switching valve 62 so as to compress and contract the spring 62b, and moves the spool to the switching position E. . When the spool of the negative control pressure switching valve 62 is in the switching position E, the port P2 and the port P3 communicate with each other, the port P1 is blocked, the negative control line 30 is shut off, and the negative control pressure transmitted to the regulator 32 is the lowest (tank pressure). ) And the discharge amount of the main pump 12 is maximized. When the predetermined time Δt2 elapses, the controller 60 stops sending an electric signal to the solenoid portion 62a, and the spool of the negative control pressure switching valve 62 is pushed to the switching position D by the urging force of the spring 62b. When the spool of the negative control pressure switching valve 62 is in the switching position D, the port P1 and the port P3 communicate with each other, and the flow of hydraulic oil in the negative control line 30 becomes free. Then, the negative control pressure is transmitted through the negative control line 30 to the regulator 32 without being reduced, and the discharge amount of the main pump 12 is controlled.

なお、図1では図示の都合上、油圧シリンダ14、18への作動油の給排を行う油路は記載を一部省略している。   In FIG. 1, for the convenience of illustration, a part of the oil passage for supplying and discharging the hydraulic oil to and from the hydraulic cylinders 14 and 18 is omitted.

次に、上述のように構成された本実施形態に係る作業機械の制御装置10の作用を、コントローラ60のキャビテーション防止のための動作とともに説明する。   Next, the action of the work machine control device 10 according to the present embodiment configured as described above will be described together with the operation of the controller 60 for preventing cavitation.

図3(A)は、旋回パイロット圧のタイムチャートの一例で、図3(B)は、そのときの本実施形態におけるネガコン圧のタイムチャートである。図4は、コントローラ60のキャビテーション防止のための動作のフローチャートである。まず、図3における各状態(図3(A)の状態(a)〜(e)、図3(B)の状態(f)〜(h))について説明する。   FIG. 3A is an example of a time chart of the turning pilot pressure, and FIG. 3B is a time chart of the negative control pressure in the present embodiment at that time. FIG. 4 is a flowchart of the operation of the controller 60 for preventing cavitation. First, each state in FIG. 3 (states (a) to (e) in FIG. 3A and states (f) to (h) in FIG. 3B) will be described.

図3(A)の状態(a)は、旋回リモコンレバー装置54のレバー54aが中立位置にあってパイロット油路66a、66bに供給されるパイロット圧が零の状態である。このため、旋回用制御弁22のスプールは切り換え位置Bの中立位置の状態にあり、旋回用油圧モータ16へ作動油は供給されていない。その結果、メインポンプ12から吐出された作動油は、全量、センタバイパス油路26の最下流の絞り28の手前に達し、ネガコン圧は最大となり(図3(B)の状態(f))、メインポンプ12の吐出量は最小となる。   State (a) in FIG. 3A is a state in which the lever 54a of the turning remote control lever device 54 is in the neutral position and the pilot pressure supplied to the pilot oil passages 66a and 66b is zero. For this reason, the spool of the turning control valve 22 is in the neutral position of the switching position B, and hydraulic oil is not supplied to the turning hydraulic motor 16. As a result, all of the hydraulic oil discharged from the main pump 12 reaches the downstream side of the throttle 28 at the most downstream side of the center bypass oil passage 26, and the negative control pressure becomes maximum (state (f) in FIG. 3B). The discharge amount of the main pump 12 is minimized.

図3(A)の状態(b)は、旋回リモコンレバー装置54のレバー54aのL方向またはR方向への操作がなされ始め、パイロット油路66a、66bに供給されるパイロット圧が上昇している状態である。このため、旋回用制御弁22のスプールは切り換え位置Aまたは切り換え位置Cの状態に切り換わりつつあり、旋回用油圧モータ16への作動油の供給量が増加している状態である。旋回用油圧モータ16への作動油の供給量が増加するにつれてセンタバイパス油路26の最下流のネガコン絞り28の手前に達する作動油の量は減少し、ネガコン圧もそれにつれて減少していく(図3(B)の状態(g))。   In the state (b) of FIG. 3A, the lever 54a of the turning remote control lever device 54 starts to be operated in the L direction or the R direction, and the pilot pressure supplied to the pilot oil passages 66a and 66b is increased. State. Therefore, the spool of the turning control valve 22 is being switched to the switching position A or the switching position C, and the amount of hydraulic oil supplied to the turning hydraulic motor 16 is increasing. As the amount of hydraulic oil supplied to the turning hydraulic motor 16 increases, the amount of hydraulic oil reaching before the negative control throttle 28 on the most downstream side of the center bypass oil passage 26 decreases, and the negative control pressure also decreases accordingly ( FIG. 3B (state (g)).

図3(A)の状態(c)は、旋回リモコンレバー装置54のレバー54aのL方向またはR方向への操作量が最大(フルレバー)となり、パイロット油路66a、66bに供給されるパイロット圧が最大となっている状態である。このため、旋回用制御弁22のスプールは切り換え位置Aまたは切り換え位置Cの状態に完全に切り換わっており、旋回用油圧モータ16への作動油の供給量は最大となっている。このため、メインポンプ12から吐出された作動油は、大部分、旋回用油圧モータ16に達してその駆動に使われ、センタバイパス油路26の最下流の絞り28の手前に達する作動油の量は最小となって、ネガコン圧は最小となり(図3(B)の状態(h))、メインポンプ12の吐出量は最大となる。   In the state (c) of FIG. 3 (A), the amount of operation of the lever 54a of the turning remote control lever device 54 in the L direction or R direction is the maximum (full lever), and the pilot pressure supplied to the pilot oil passages 66a, 66b is This is the maximum state. For this reason, the spool of the turning control valve 22 is completely switched to the switching position A or the switching position C, and the amount of hydraulic oil supplied to the turning hydraulic motor 16 is maximized. For this reason, most of the hydraulic oil discharged from the main pump 12 reaches the turning hydraulic motor 16 and is used for driving it, and the amount of hydraulic oil reaching the downstream side of the throttle 28 on the most downstream side of the center bypass oil passage 26. Becomes minimum, the negative control pressure becomes minimum (state (h) in FIG. 3B), and the discharge amount of the main pump 12 becomes maximum.

図3(A)の状態(d)は、旋回リモコンレバー装置54のレバー54aがフルレバー状態から中立位置へ戻され始め、パイロット油路66a、66bに供給されるパイロット圧が下降している状態である。このため、旋回用制御弁22のスプールは切り換え位置Aまたは切り換え位置Cの状態から中立位置である切り換え位置Bに切り換わりつつあり、旋回用油圧モータ16への作動油の供給量が減少している状態であり、旋回用油圧モータ16の減速がなされている状態である。本実施形態では、コントローラ60の判断部60aが、旋回用油圧モータ16の減速がなされている状態かどうかを判断するが、具体的には、コントローラ60の判断部60aは、旋回パイロット圧の減少速度ΔPi/Δt1(旋回パイロット圧が減少しているとき、ΔPiは負の値)の絶対値が所定の値β以上となっている状態を、旋回用油圧モータ16の減速がなされている状態であると判断する。   State (d) in FIG. 3A is a state in which the lever 54a of the turning remote control lever device 54 starts to return from the full lever state to the neutral position, and the pilot pressure supplied to the pilot oil passages 66a and 66b is lowered. is there. For this reason, the spool of the turning control valve 22 is changing from the state of the switching position A or the switching position C to the switching position B which is the neutral position, and the amount of hydraulic oil supplied to the turning hydraulic motor 16 is reduced. The turning hydraulic motor 16 is being decelerated. In the present embodiment, the determination unit 60a of the controller 60 determines whether or not the turning hydraulic motor 16 is being decelerated. Specifically, the determination unit 60a of the controller 60 reduces the turning pilot pressure. The state where the absolute value of the speed ΔPi / Δt1 (ΔPi is a negative value when the turning pilot pressure is decreasing) is equal to or greater than the predetermined value β is the state where the turning hydraulic motor 16 is decelerated. Judge that there is.

図3(A)の状態(e)は、旋回リモコンレバー装置54のレバー54aが中立位置にもどされて、パイロット油路66a、66bに供給されるパイロット圧が零の状態である。このため、旋回用制御弁22のスプールは切り換え位置Bの中立位置の状態にあり、旋回用油圧モータ16へ作動油は供給されていない(メイクアップライン40から供給される作動油を除く)。   State (e) in FIG. 3A is a state in which the lever 54a of the turning remote control lever device 54 is returned to the neutral position, and the pilot pressure supplied to the pilot oil passages 66a and 66b is zero. For this reason, the spool of the turning control valve 22 is in the neutral position of the switching position B, and no hydraulic oil is supplied to the turning hydraulic motor 16 (except for the hydraulic oil supplied from the makeup line 40).

次に、図4のフローチャートを用いて、キャビテーション防止のための動作を説明するとともに、図3(特に図3(B)の状態(i)〜(k))を用いて制御装置10の作用を説明する。   Next, the operation for preventing cavitation will be described with reference to the flowchart of FIG. 4 and the operation of the control device 10 will be described with reference to FIG. 3 (particularly, states (i) to (k) in FIG. 3B). explain.

コントローラ60の判断部60aは、圧力センサ56からの電気信号(パイロット油路66a、66bのパイロット圧の測定データ)に基づき、旋回リモコンレバー装置54のレバー54aがフルレバー(レバー54aのL方向またはR方向への操作量が最大)となっているかどうかを判断する。具体的には、旋回パイロット圧Piが所定の値α以上となっているとき、レバー54aがフルレバーとなっていると判断する(ステップS1)。所定の値αは、上部旋回体104の重量等を考慮して、適宜定めることができる。   Based on the electrical signal from the pressure sensor 56 (pilot pressure measurement data of the pilot oil passages 66a and 66b), the determination unit 60a of the controller 60 moves the lever 54a of the turning remote control lever device 54 to the full lever (L direction or R of the lever 54a). It is determined whether the amount of operation in the direction is the maximum). Specifically, when the turning pilot pressure Pi is equal to or higher than a predetermined value α, it is determined that the lever 54a is a full lever (step S1). The predetermined value α can be appropriately determined in consideration of the weight of the upper swing body 104 and the like.

ステップS1で判断部60aがレバー54aがフルレバーとなっていると判断したら、次に判断部60aは、圧力センサ56からの電気信号(パイロット油路66a、66bのパイロット圧の測定データ)に基づき、旋回パイロット圧の減少速度ΔPi/Δt1(旋回パイロット圧が減少しているとき、ΔPiは負の値)の絶対値が所定の値β以上となっているかどうかを判断する(ステップS2)。所定の値βは、上部旋回体104の重量等を考慮して、適宜定めることができる。   If the determination unit 60a determines in step S1 that the lever 54a is a full lever, then the determination unit 60a is based on an electrical signal from the pressure sensor 56 (measurement data of pilot pressure in the pilot oil passages 66a and 66b). It is determined whether or not the absolute value of the decrease speed ΔPi / Δt1 of the turning pilot pressure (ΔPi is a negative value when the turning pilot pressure is decreasing) is equal to or greater than a predetermined value β (step S2). The predetermined value β can be appropriately determined in consideration of the weight of the upper swing body 104 and the like.

ステップS2で判断部60aが旋回パイロット圧の減少速度ΔPi/Δt1の絶対値が所定の値β以上となっていると判断したら、コントローラ60は、油圧アクチュエータ(旋回用油圧モータ)16が減速中との電気信号を、電気信号線64を介してネガコン圧切換弁62のソレノイド部62aに送り(ステップS3)、ソレノイド部62aを作動させる(ステップS4)。この電気信号がソレノイド部62aに送られている間、ソレノイド部62aは作動し、ばね62bを押し縮めるようにネガコン圧切換弁62のスプールを押して、切り換え位置Eにスプールを移動させる。ネガコン圧切換弁62のスプールが切り換え位置Eのとき、ポートP2とポートP3とが連通し、ポートP1がブロックされてネガコンライン30が遮断され(ステップS5)、レギュレータ32に伝達されるネガコン圧Pnは零(レギュレータ32に作用する圧力は最低(タンク圧))となり(ステップS6)、メインポンプ12の吐出量は最大となる(ステップS7)。これにより、メイクアップライン40およびメイクアップポート46を介して旋回用油圧モータ16の吸い込み側に潤沢に作動油が流れ込み、キャビテーションが防止される。   If the determination unit 60a determines in step S2 that the absolute value of the decrease speed ΔPi / Δt1 of the turning pilot pressure is equal to or greater than the predetermined value β, the controller 60 determines that the hydraulic actuator (turning hydraulic motor) 16 is decelerating. Is sent to the solenoid part 62a of the negative control pressure switching valve 62 via the electric signal line 64 (step S3), and the solenoid part 62a is operated (step S4). While this electric signal is sent to the solenoid unit 62a, the solenoid unit 62a operates and pushes the spool of the negative control pressure switching valve 62 so as to compress and contract the spring 62b, thereby moving the spool to the switching position E. When the spool of the negative control pressure switching valve 62 is in the switching position E, the port P2 and the port P3 communicate with each other, the port P1 is blocked, the negative control line 30 is shut off (step S5), and the negative control pressure Pn transmitted to the regulator 32 Becomes zero (the pressure acting on the regulator 32 is the lowest (tank pressure)) (step S6), and the discharge amount of the main pump 12 is the maximum (step S7). As a result, the working oil flows abundantly to the suction side of the turning hydraulic motor 16 via the makeup line 40 and the makeup port 46, and cavitation is prevented.

ステップS2で判断部60aが旋回パイロット圧の減少速度ΔPi/Δt1の絶対値が所定の値β以上となっていると判断してから所定時間Δt2の間だけ、コントローラ60は減速中との電気信号をソレノイド部62aに送る。減速中との電気信号が送られている時間Δt2の間、ネガコンライン30が遮断され、レギュレータ32に伝達されるネガコン圧Pnは零(レギュレータ32に作用する圧力は最低(タンク圧))となり(図3(B)の状態(j))、メインポンプ12の吐出量は最大となる。このため、時間Δt2の間、メインポンプ12からメイクアップライン40に供給される作動油は潤沢であり、減速がなされている旋回用油圧モータ16の吸い込み側に十分な作動油が流れ込み、キャビテーションの発生が防止される。   In step S2, the controller 60a determines that the absolute value of the decrease speed ΔPi / Δt1 of the turning pilot pressure is equal to or greater than a predetermined value β, and the controller 60 is an electric signal indicating that the vehicle is decelerating only for a predetermined time Δt2. Is sent to the solenoid 62a. During the time Δt2 during which the electric signal indicating that the vehicle is decelerating is being sent, the negative control line 30 is cut off, and the negative control pressure Pn transmitted to the regulator 32 becomes zero (the pressure acting on the regulator 32 is the lowest (tank pressure)) ( In the state (j) of FIG. 3B, the discharge amount of the main pump 12 is maximized. For this reason, the hydraulic oil supplied from the main pump 12 to the makeup line 40 during the time Δt2 is abundant, and sufficient hydraulic oil flows into the suction side of the turning hydraulic motor 16 that has been decelerated. Occurrence is prevented.

時間Δt2が経過したら(ステップS8)、コントローラ60は減速中との電気信号をソレノイド部62aに送ることを中止し(ステップS9)、ソレノイド部62aの作動を停止させる(ステップS10)。ソレノイド部62aの作動が停止すると、ネガコン圧切換弁62はばね62bの付勢力により切り換え位置Dに切り換わり、ポートP1とポートP3とが連通してネガコンライン30は連通し(ステップS11)、レギュレータ32に伝達されるネガコン圧Pnは上昇し(図3(B)の状態(k))、メインポンプ12の吐出量は減少する。ネガコンライン30が連通すると、ネガコンライン30を介してネガコン圧がレギュレータ32に伝達され、メインポンプ12の吐出量は、図2に示す関係に基づき、ネガコンライン30を介してレギュレータ32に伝達されるネガコン圧Pnによって再び制御される。なお、時間Δt2の長さの設定は変更可能であり、上部旋回体104の重量や、上部旋回体104の減速開始から上部旋回体104の旋回停止までの一般的な時間等を考慮して、適宜定めることができる。   When the time Δt2 has elapsed (step S8), the controller 60 stops sending an electric signal indicating that the vehicle is decelerating to the solenoid unit 62a (step S9), and stops the operation of the solenoid unit 62a (step S10). When the operation of the solenoid 62a stops, the negative control pressure switching valve 62 is switched to the switching position D by the urging force of the spring 62b, the port P1 and the port P3 communicate with each other, the negative control line 30 communicates (step S11), and the regulator The negative control pressure Pn transmitted to 32 increases (state (k) in FIG. 3B), and the discharge amount of the main pump 12 decreases. When the negative control line 30 communicates, the negative control pressure is transmitted to the regulator 32 via the negative control line 30, and the discharge amount of the main pump 12 is transmitted to the regulator 32 via the negative control line 30 based on the relationship shown in FIG. It is controlled again by the negative control pressure Pn. Note that the setting of the length of the time Δt2 can be changed, considering the weight of the upper swing body 104, the general time from the start of deceleration of the upper swing body 104 to the stop of the swing of the upper swing body 104, etc. It can be determined as appropriate.

なお、ステップS3で、減速中との電気信号の送信をコントローラ60が開始しても、すぐにはネガコン圧切換弁62によるネガコンライン30の完全な遮断が行われないため、減速操作の初期には、図3(B)の状態(i)のようにレギュレータ32に伝達されるネガコン圧Pnはわずかに上昇する。   In step S3, even if the controller 60 starts transmitting an electrical signal indicating that the vehicle is decelerating, the negative control line switching valve 62 is not immediately shut off by the negative control pressure switching valve 62. The negative control pressure Pn transmitted to the regulator 32 slightly increases as in the state (i) of FIG.

また、本実施形態では、ステップS1でフルレバー状態にあることを確認した後、ステップS2で旋回パイロット圧の減少速度を計測し、その減少速度の絶対値が所定の値β以上となったとき、ステップS3以降でネガコン圧切換弁62によるネガコンライン30の遮断を行って、レギュレータ32に伝達されるネガコン圧Pnを零(レギュレータ32に作用する圧力は最低(タンク圧))にし、メインポンプ12の吐出量を最大にして、キャビテーションの発生を防止しているが、ステップS1でフルレバー状態にあることを確認している理由は、フルレバー状態に達する前に上部旋回体104の減速がなされた場合、上部旋回体104の慣性力はさほど大きくなっていないため、旋回用制御弁22のスプールが切り換え位置Bの中立位置にもどって、旋回用油圧モータ16に旋回用制御弁22を介しての作動油が供給されなくなってもキャビテーションは発生しにくいからである。ステップS1でフルレバー状態にあることを確認することにより、メインポンプ12の吐出量の増大を抑制することができ、エネルギの消費量の増大を抑制することができる。   Further, in the present embodiment, after confirming that the lever is in the full lever state in step S1, the decrease speed of the turning pilot pressure is measured in step S2, and when the absolute value of the decrease speed becomes a predetermined value β or more, After step S3, the negative control line 30 is shut off by the negative control pressure switching valve 62 so that the negative control pressure Pn transmitted to the regulator 32 is zero (the pressure acting on the regulator 32 is the lowest (tank pressure)). The discharge amount is maximized to prevent the occurrence of cavitation, but the reason for confirming that the lever is in the full lever state in step S1 is that the upper swing body 104 is decelerated before reaching the full lever state. Since the inertia force of the upper swing body 104 is not so large, the spool of the swing control valve 22 is in the neutral position of the switching position B. Back to cavitation even longer working oil is supplied via the swivel control valve 22 to the swing hydraulic motor 16 is less likely to occur. By confirming that the lever is in the full lever state in step S1, an increase in the discharge amount of the main pump 12 can be suppressed, and an increase in energy consumption can be suppressed.

また、ステップS1でフルレバー状態にあることを確認することを省略し、旋回用油圧モータ16の減速がなされているかどうかの判断(ステップS2)から開始して、フルレバー状態になったかどうかにかかわらず、旋回パイロット圧の減少速度の絶対値が所定の値β以上になったら、ネガコン圧切換弁62によるネガコンライン30の遮断を行うようにしてもよい。このようにすると、フルレバー状態に達する前に旋回用油圧モータ16の減速がなされた場合についても、ネガコン圧切換弁62がネガコンライン30を遮断し、レギュレータ32に伝達されるネガコン圧Pnを零(レギュレータ32に作用する圧力は最低(タンク圧))にし、メインポンプ12の吐出量を最大にするので、キャビテーションはより発生しにくくなる。ただし、メインポンプ12の吐出量が多くなるので、エネルギの消費量は増大する。   Further, it is omitted to confirm that the lever is in the full lever state in step S1, and whether or not the turning hydraulic motor 16 is decelerated (step S2) and whether or not the lever is in the full lever state. The negative control line 30 may be shut off by the negative control pressure switching valve 62 when the absolute value of the decrease speed of the turning pilot pressure exceeds a predetermined value β. In this way, even when the turning hydraulic motor 16 is decelerated before reaching the full lever state, the negative control pressure switching valve 62 shuts off the negative control line 30 and the negative control pressure Pn transmitted to the regulator 32 is reduced to zero ( Since the pressure acting on the regulator 32 is minimized (tank pressure) and the discharge amount of the main pump 12 is maximized, cavitation is less likely to occur. However, since the discharge amount of the main pump 12 increases, the energy consumption increases.

以上説明したように、本実施形態に係る制御装置10によれば、フルレバー状態に達した後、旋回用油圧モータ16の減速がなされると、ネガコン圧切換弁62がネガコンライン30の遮断を所定時間Δt2だけ行って、レギュレータ32に伝達されるネガコン圧Pnを零(レギュレータ32に作用する圧力は最低(タンク圧))にし、メインポンプ12の吐出量を最大にするので、メイクアップライン40を介して旋回用油圧モータ16の吸い込み側に流れ込む作動油は潤沢であり、キャビテーションは発生しにくくなっている。このため、従来のようにオイルクーラライン38に背圧チェックバルブを設けて背圧を立て、メイクアップライン40から旋回用油圧モータ16の吸い込み側に流れ込む作動油の量を確保して、キャビテーションの発生を防ぐ必要はない。したがって、本実施形態に係る制御装置10では、従来のようにオイルクーラライン38に背圧チェックバルブを設ける必要がなく、この分、設備面のコストが安くなる。   As described above, according to the control device 10 according to the present embodiment, when the turning hydraulic motor 16 is decelerated after reaching the full lever state, the negative control pressure switching valve 62 causes the negative control line 30 to be blocked. Since the negative control pressure Pn transmitted to the regulator 32 is set to zero (the pressure acting on the regulator 32 is the lowest (tank pressure)) and the discharge amount of the main pump 12 is maximized by performing only the time Δt2, the makeup line 40 is The hydraulic fluid that flows into the suction side of the turning hydraulic motor 16 is abundant, and cavitation is less likely to occur. For this reason, a back pressure check valve is provided on the oil cooler line 38 to raise the back pressure as in the prior art, and the amount of hydraulic oil that flows from the makeup line 40 to the suction side of the turning hydraulic motor 16 is ensured. There is no need to prevent the occurrence. Therefore, in the control apparatus 10 according to the present embodiment, there is no need to provide a back pressure check valve in the oil cooler line 38 as in the conventional case, and the cost of equipment is reduced accordingly.

また、オイルクーラライン38に背圧チェックバルブを設けていないので、ネガコン圧切換弁62がネガコンライン30の遮断を行って、レギュレータ32に伝達されるネガコン圧Pnを零(レギュレータ32に作用する圧力は最低(タンク圧))にし、メインポンプ12の吐出量を最大にする旋回減速時以外においては、背圧が低減されるので、全体としてメインポンプ12の吐出圧が下がり、無駄なエネルギの消費が減り、エネルギ効率が向上する。   Further, since the back pressure check valve is not provided in the oil cooler line 38, the negative control pressure switching valve 62 shuts off the negative control line 30 so that the negative control pressure Pn transmitted to the regulator 32 is zero (the pressure acting on the regulator 32). Is set to the lowest (tank pressure)), and the back pressure is reduced except during turning deceleration where the discharge amount of the main pump 12 is maximized, so that the discharge pressure of the main pump 12 decreases as a whole and wasteful energy is consumed. And energy efficiency is improved.

ただし、オイルクーラライン38に背圧チェックバルブを設けてもよく、この場合はメイクアップライン40から旋回用油圧モータ16の吸い込み側に流れ込む作動油の量をより確保しやすくなる。また、設ける背圧チェックバルブはクラッキング圧力の小さいもので十分である。   However, a back pressure check valve may be provided in the oil cooler line 38. In this case, it becomes easier to secure the amount of hydraulic oil flowing from the makeup line 40 to the suction side of the turning hydraulic motor 16. In addition, it is sufficient that the back pressure check valve provided has a low cracking pressure.

また、設備面ではネガコンライン30にネガコン圧切換弁62を追加すればよいので、安いコストで、かつ機器を大型化させず、本発明を実施することができる。   Moreover, since the negative control pressure switching valve 62 may be added to the negative control line 30 in terms of equipment, the present invention can be implemented at a low cost and without increasing the size of the device.

なお、以上説明した実施形態では、ネガコン圧切換弁62のスプールは2つの切り換え位置D、Eにステップ状に切り換わるように説明したが、スプールが切り換え位置Dと切り換え位置Eとの間を連続的に滑らかに切換可能なようにされた切換弁をネガコン圧切換弁62に用いてもよい。   In the embodiment described above, it has been described that the spool of the negative control pressure switching valve 62 is switched to the two switching positions D and E in a stepped manner, but the spool continues between the switching position D and the switching position E. Alternatively, a switching valve that can be switched smoothly can be used as the negative control pressure switching valve 62.

ネガコン圧切換弁62がこのような切換弁である場合、ネガコン圧切換弁62は、ネガコン圧を任意に減圧してレギュレータ32に伝達することができ、旋回用油圧モータ16の減速の程度に応じて、レギュレータ32に伝達するネガコン圧Pnを減圧することができる。このため、旋回用油圧モータ16の減速の程度に応じて、メインポンプ12の吐出量を調整することができ、キャビテーション防止とエネルギ消費の低減を両立するためのよりきめ細かい制御が可能となる。   When the negative control pressure switching valve 62 is such a switching valve, the negative control pressure switching valve 62 can arbitrarily reduce the negative control pressure and transmit it to the regulator 32, depending on the degree of deceleration of the turning hydraulic motor 16. Thus, the negative control pressure Pn transmitted to the regulator 32 can be reduced. For this reason, the discharge amount of the main pump 12 can be adjusted in accordance with the degree of deceleration of the turning hydraulic motor 16, and finer control for achieving both prevention of cavitation and reduction of energy consumption becomes possible.

建設用の作業機械のように旋回部位の重量が大きい作業機械に特に有効に適用可能である。   The present invention can be particularly effectively applied to a work machine having a large weight of a turning part such as a construction work machine.

本発明の実施形態の一例に係る作業機械の制御装置を示すブロック構成図The block block diagram which shows the control apparatus of the working machine which concerns on an example of embodiment of this invention レギュレータ32に伝達されるネガコン圧Pnとメインポンプ12の吐出量との関係を示すグラフ図The graph which shows the relationship between the negative control pressure Pn transmitted to the regulator 32, and the discharge amount of the main pump 12 (A)旋回パイロット圧のタイムチャートの一例、(B)そのときの本実施形態におけるネガコン圧のタイムチャート(A) Example of time chart of turning pilot pressure, (B) Time chart of negative control pressure in this embodiment at that time コントローラ60のキャビテーション防止のための動作のフローチャートFlow chart of operation for preventing cavitation of controller 60 一般的に用いられている油圧ショベルを示す斜視図Perspective view showing a generally used hydraulic excavator 一般的に用いられているネガコン回路の一例Example of commonly used negative control circuit 特許文献2に記載の技術の要部のブロック構成図Block diagram of the main part of the technique described in Patent Document 2

符号の説明Explanation of symbols

10…制御装置
12…メインポンプ(油圧ポンプ)
14、18…油圧シリンダ
16…旋回用油圧モータ
20、22、24…制御弁(22は旋回用制御弁)
26…センタバイパス油路
28…ネガコン絞り
30…ネガコンライン
32…レギュレータ
34…オイルクーラ
36…タンク
38…オイルクーラライン
40…メイクアップライン
42、44…メイクアップバルブ
46…メイクアップポート
50、52…リリーフバルブ
54…旋回リモコンレバー装置(操作手段)
56…圧力センサ
58、64…電気信号線
60…コントローラ
60a…判断部(判断手段)
62…ネガコン圧切換弁
62a…ソレノイド部
62b…ばね
66a、66b…パイロット油路
P1、P2、P3、P4…ポート
α…所定の値(旋回パイロット圧)
β…所定の値(旋回パイロット圧の減少速度ΔPi/Δt1の絶対値)
Δt2…所定時間
10 ... Control device 12 ... Main pump (hydraulic pump)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14, 18 ... Hydraulic cylinder 16 ... Hydraulic motor for turning 20, 22, 24 ... Control valve (22 is a control valve for turning)
26 ... Center bypass oil passage 28 ... Negative control throttle 30 ... Negative control line 32 ... Regulator 34 ... Oil cooler 36 ... Tank 38 ... Oil cooler line 40 ... Make-up line 42, 44 ... Make-up valve 46 ... Make-up port 50, 52 ... Relief valve 54 ... Swing remote control lever device (operating means)
56 ... Pressure sensor 58, 64 ... Electric signal line 60 ... Controller 60a ... Determination unit (determination means)
62 ... Negative control pressure switching valve 62a ... Solenoid part 62b ... Spring 66a, 66b ... Pilot oil passage P1, P2, P3, P4 ... Port α ... Predetermined value (swing pilot pressure)
β: Predetermined value (absolute value of the decrease speed ΔPi / Δt1 of the turning pilot pressure)
Δt2 ... predetermined time

Claims (3)

油圧ポンプから吐出される作動油によって作動する油圧アクチュエータを備えた作業機械の制御装置において、
前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する制御弁と、
該制御弁のセンタバイパス油路の最下流に設けられてネガコン圧を発生させるネガコン絞りと、
前記油圧ポンプの作動油の吐出量を制御するレギュレータと、
該レギュレータに前記ネガコン圧を伝達可能なネガコンラインと、
該ネガコンラインに設けられ、前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達可能なネガコン圧切換弁と、
前記油圧ポンプから吐出された作動油を前記油圧アクチュエータの吸い込み側へキャビテーション防止のために供給するメイクアップラインと、
前記油圧アクチュエータが減速されているかどうかを判断する判断手段と、
を備え、
前記判断手段が前記油圧アクチュエータが減速されていると判断すると、前記ネガコン圧切換弁が前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達し、前記油圧ポンプの吐出量を増大させることを特徴とする作業機械の制御装置。
In a control device for a work machine including a hydraulic actuator that is operated by hydraulic oil discharged from a hydraulic pump,
A control valve for controlling the supply of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic actuator;
A negative control throttle that is provided on the most downstream side of the center bypass oil passage of the control valve and generates a negative control pressure;
A regulator for controlling the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump;
A negative control line capable of transmitting the negative control pressure to the regulator;
A negative control pressure switching valve provided in the negative control line and capable of reducing the negative control pressure and transmitting it to the regulator;
A makeup line for supplying hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to the suction side of the hydraulic actuator to prevent cavitation;
Determining means for determining whether the hydraulic actuator is decelerated;
With
When the determination means determines that the hydraulic actuator is decelerated, the negative control pressure switching valve reduces the negative control pressure and transmits the negative control pressure to the regulator to increase the discharge amount of the hydraulic pump. Machine control device.
請求項1において、
前記制御弁をパイロット圧により切り換える操作手段が備えられており、
前記判断手段は、該操作手段における該パイロット圧の減少速度の絶対値が所定の値以上となったとき、前記油圧アクチュエータが減速されていると判断することを特徴とする作業機械の制御装置。
In claim 1,
An operation means for switching the control valve by pilot pressure is provided,
The control device for a work machine, wherein the determination means determines that the hydraulic actuator is decelerated when an absolute value of a decrease speed of the pilot pressure in the operation means becomes a predetermined value or more.
請求項2において、
前記判断手段が、前記パイロット圧が所定の値以上となった後、前記油圧アクチュエータが減速されていると判断すると、前記ネガコン圧切換弁が前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達し、前記油圧ポンプの吐出量を増大させることを特徴とする作業機械の制御装置。
In claim 2,
When the determining means determines that the hydraulic actuator is decelerated after the pilot pressure becomes equal to or higher than a predetermined value, the negative control pressure switching valve reduces the negative control pressure and transmits it to the regulator, A control device for a work machine, characterized by increasing a discharge amount of a hydraulic pump.
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