JP2012225084A - Construction machine - Google Patents

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JP2012225084A
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Kazuharu Tajima
一治 但馬
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Kobelco Construction Machinery Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a relationship between a boom operation amount and a vertical movement amount of an attachment tip in a vertical motion work performed by vertically moving the attachment tip constant regardless of a change in reach.SOLUTION: When performing a boom hoisting motion which is an operation in a load direction, a pump flow is decreased on large reach and increased on small reach by correcting the pump flow, which is determined by the boom hoisting operation amount, according to the reach. Meanwhile, when performing a boom lowering operation in which the self-weight of attachment acts, the opening of a control valve is decreased on large reach and increased on small reach by correcting secondary pressure of a proportional valve 17 provided in a boom lowering side pilot line 14b according to the reach. This control makes stroke of a boom cylinder increase/decrease according to the reach.

Description

本発明は油圧ショベルのようにブームを備えた作業アタッチメントがベースマシンに取付けられ、ブームの起伏作動等により作業アタッチメントの姿勢が変化してリーチが変化する建設機械に関するものである。   The present invention relates to a construction machine in which a work attachment provided with a boom, such as a hydraulic excavator, is attached to a base machine, and the reach of the work attachment is changed by a boom raising / lowering operation and the reach is changed.

油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。   The background art will be described using a hydraulic excavator as an example.

油圧ショベルは、図７，８に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が地面に対して鉛直となる軸のまわりに旋回自在に搭載されてベースマシンが構成される。   As shown in FIGS. 7 and 8, the excavator is mounted on a crawler-type lower traveling body 1 so that an upper swing body 2 can be swung around an axis perpendicular to the ground to constitute a base machine.

このベースマシンの上部旋回体２には、ブーム３、アーム４、バケット５、及びこれらを駆動するブーム、アーム、バケット各シリンダ(油圧シリンダ)６,７,８から成る作業アタッチメント９が装着され、ブームフットピン１０を支点とするブーム３の起伏(上げ／下げ)、アーム４の押し(上向き回動)／引き(下向き回動)、バケット５のすくい／戻しの各単独または複合操作によって掘削、積み込み、均し、土羽打ち、土まき等の各種作業が行われる。   A work attachment 9 including a boom 3, an arm 4, a bucket 5, and booms, arms, and bucket cylinders (hydraulic cylinders) 6, 7, and 8 for driving the boom 3, the arm 4, and the bucket 5 is mounted on the upper swing body 2 of the base machine. Excavation by raising or lowering (raising / lowering) the boom 3 with the boom foot pin 10 as a fulcrum, pushing (upward turning) / pulling (downward turning) of the arm 4, and scooping / returning the bucket 5 individually or in combination. Various operations such as loading, leveling, sanding, and sowing are performed.

このアタッチメント作業時における操作に対するアクチュエータ動作の応答に関する技術として特許文献１に示されたものが公知である。   As a technique relating to the response of the actuator operation to the operation at the time of the attachment work, the technique disclosed in Patent Document 1 is known.

特開平１０−１０３３０６号公報JP-A-10-103306

上記アタッチメント作業において、ブーム３の起伏及びアーム４の作動によって作業アタッチメント９の姿勢が変化し、これによって同アタッチメント９の作業半径としてのリーチ(起伏支点であるブームフットピン１０からアーム先端までの水平距離)が変化する。   In the above attachment work, the posture of the work attachment 9 is changed by raising and lowering the boom 3 and the operation of the arm 4, thereby reaching as a work radius of the attachment 9 (horizontal from the boom foot pin 10, which is the lifting fulcrum, to the tip of the arm). Distance) changes.

このリーチが大小変化すると、土羽打ちのようにバケット５を上下移動させる作業時(以下、上下動作業時という)に、ブーム３の上げ／下げの操作量(ブームシリンダ６の伸縮ストローク)に対するアタッチメント先端(バケット５)の移動量が変化する。   When the reach changes, the boom 3 moves up and down (the expansion stroke of the boom cylinder 6) during the operation of moving the bucket 5 up and down like a sand storm (hereinafter referred to as up and down operation). The amount of movement of the attachment tip (bucket 5) changes.

すなわち、ブーム３の上げ／下げの操作量が同じでも、アタッチメント先端の上下移動量が大リーチで大きく、小リーチで小さくなる。   That is, even when the operation amount of raising / lowering the boom 3 is the same, the vertical movement amount of the attachment tip is large with a large reach and small with a small reach.

図７は小リーチＲ１での上下動作業時、図８は大リーチＲ２での上下動作業時を示し、両作業時にアタッチメント先端を同じ距離Ａだけ上下動させるのに要するブームシリンダ６のストロークＳ１，Ｓ２の関係は、
Ｓ１＞Ｓ２
となる。なお、両図においてブームシリンダ６のみ誇張して示している。 FIG. 7 shows the vertical movement operation with the small reach R1, and FIG. 8 shows the vertical movement operation with the large reach R2. The stroke S1 of the boom cylinder 6 required to move the attachment tip up and down by the same distance A during both operations is shown. , S2 is
S1> S2
It becomes. In both figures, only the boom cylinder 6 is exaggerated.

このような事情から、リーチに関係なく同じ操作量で同じアタッチメント先端移動量を得たいという一般的なオペレータの要望に応えられず、操作性及び作業性が悪くなっていた。   Under such circumstances, the general operator's desire to obtain the same attachment tip movement amount with the same operation amount regardless of the reach cannot be satisfied, and the operability and workability have deteriorated.

なお、ブーム操作とブームシリンダの動きの関係に関して、特許文献１に示されているように、操作に対するアクチュエータ作動の応答性を作業の種類に応じて選択する技術等が公知であるが、上記のようにリーチとアタッチメント先端の上下移動量に関する課題を解決するものはない。   Regarding the relationship between the boom operation and the movement of the boom cylinder, as shown in Patent Document 1, a technique for selecting the responsiveness of the actuator operation in response to the operation according to the type of work is known. As such, there is no solution to the problem concerning the reach and the vertical movement amount of the attachment tip.

そこで本発明は、上下動作業時におけるブーム操作量とアタッチメント先端の上下移動量の関係をリーチの変化に関係なく一定とすることができる建設機械を提供するものである。   Therefore, the present invention provides a construction machine capable of making the relationship between the amount of boom operation and the amount of vertical movement of the attachment tip during the vertical operation work constant regardless of the change in reach.

上記課題を解決する手段として、本発明においては、ブームシリンダによって起伏作動するブームを備えた作業アタッチメントがベースマシンに取付けられ、上記ブームシリンダは、油圧ポンプを油圧源としてコントロールバルブによって作動が制御され、操作手段の操作量に応じて上記コントロールバルブの開度と、上記油圧ポンプから吐出されるポンプ流量を制御するように構成された建設機械において、上記作業アタッチメントの作動に応じて変化する作業半径としてのリーチを検出するリーチ検出手段と、ブーム下げ操作時に上記操作手段から上記コントロールバルブに出力される開度指令を調整する開度指令調整手段と、上記ポンプ流量を制御するポンプレギュレータと、上記開度指令調整手段に対する開度補正指令及び上記ポンプレギュレータに対するポンプ流量補正指令を出力する制御手段とを具備し、この制御手段は、上記リーチ検出手段によって検出されたリーチに応じて、ブーム上げ操作時はポンプ流量を大リーチで減少、小リーチで増加させ、ブーム下げ操作時は上記コントロールバルブの開度を大リーチで小さく、小リーチで大きくする方向に上記ポンプレギュレータ及び開度指令調整手段を制御するように構成したものである。   As means for solving the above problems, in the present invention, a work attachment having a boom that moves up and down by a boom cylinder is attached to a base machine, and the operation of the boom cylinder is controlled by a control valve using a hydraulic pump as a hydraulic source. In a construction machine configured to control the opening degree of the control valve and the pump flow rate discharged from the hydraulic pump according to the operation amount of the operating means, the work radius that changes according to the operation of the work attachment A reach detecting means for detecting reach, an opening degree command adjusting means for adjusting an opening degree command output from the operating means to the control valve during a boom lowering operation, a pump regulator for controlling the pump flow rate, and the above The opening correction command for the opening command adjusting means and the above-mentioned pump And a control means for outputting a pump flow rate correction command to the regulator. The control means reduces the pump flow rate with a large reach and a small reach during a boom raising operation according to the reach detected by the reach detection means. In the boom lowering operation, the pump regulator and the opening command adjusting means are controlled in such a direction that the opening degree of the control valve is decreased with a large reach and increased with a small reach.

このように、ブーム上げ操作時、つまり負荷方向の操作時にはポンプ流量を大リーチで減少、小リーチで増加させ、アタッチメント自重が働くブーム下げ時にはコントロールバルブの開度を大リーチで小さく、小リーチで大きくすることによってブームシリンダのストロークをリーチに応じて増減させることにより、リーチの変化に関係なく、ブーム操作量とアタッチメント先端の上下移動量の関係を一定とすることができる。   In this way, when the boom is raised, that is, in the load direction, the pump flow rate is decreased with a large reach and increased with a small reach.When the boom is lowered with the attachment weight, the control valve opening is decreased with a large reach and with a small reach. Increasing or decreasing the stroke of the boom cylinder in accordance with the reach makes it possible to make the relationship between the boom operation amount and the vertical movement amount of the attachment tip constant regardless of the change in reach.

ここで、リーチの変化とこれに伴うアタッチメント先端の上下移動量の変化は、油圧ショベルのようにブームとアームによって屈伸する作業アタッチメントを備えた建設機械(請求項２)において激しいため、この屈伸式アタッチメントを備えた建設機械において上記効果が顕著となる。   Here, the change in reach and the change in the amount of vertical movement of the attachment tip accompanying this change are severe in a construction machine equipped with a work attachment that bends and stretches by a boom and an arm, such as a hydraulic excavator. The above-mentioned effect becomes remarkable in the construction machine provided with the attachment.

この場合、ブーム及びアームの長さは既知であるため、請求項２に記載のようにブームの角度(対地角度)及びアームの角度(対ブーム角度)を検出して作業アタッチメントの姿勢を割り出し、その水平成分をリーチとして求めることができる。   In this case, since the lengths of the boom and the arm are known, the attitude of the work attachment is determined by detecting the boom angle (ground angle) and the arm angle (boom angle) as described in claim 2. The horizontal component can be obtained as reach.

また、コントロールバルブとして油圧パイロット切換弁、操作手段としてリモコン弁を用いる建設機械においては、ブーム下げ側のパイロットラインに電磁比例減圧弁(以下、単に比例弁という)を設け、ブーム下げ操作時に、この比例弁の二次圧をリーチに応じて制御することにより、ブーム下げ操作量とアタッチメント先端の下方移動量の関係をリーチの変化に関係なく一定とすることができる(請求項３)。   Further, in a construction machine that uses a hydraulic pilot switching valve as a control valve and a remote control valve as an operation means, an electromagnetic proportional pressure reducing valve (hereinafter simply referred to as a proportional valve) is provided in the pilot line on the boom lowering side. By controlling the secondary pressure of the proportional valve according to the reach, the relationship between the boom lowering operation amount and the downward movement amount of the attachment tip can be made constant regardless of the reach change.

一方、ブーム上げ操作時にリーチに応じてポンプ流量を増減させるための具体的手法として、操作手段のブーム上げ操作量に応じたポンプ流量の特性と、リーチに応じたポンプ最大流量の特性とを予め設定・記憶しておき、ブーム上げ操作時に、この二つの特性から求めたポンプ流量補正指令を上記ポンプレギュレータに出力する構成をとることができる(請求項４)。   On the other hand, as a specific method for increasing or decreasing the pump flow rate according to reach during the boom raising operation, the pump flow rate characteristic according to the boom raising operation amount of the operation means and the pump maximum flow rate characteristic according to reach are preliminarily determined. It is possible to adopt a configuration in which the pump flow rate correction command obtained from these two characteristics is output to the pump regulator during boom raising operation.

また、ブーム下げ操作時にリーチに応じてコントロールバルブの開度を増減させるための具体的手法として、操作手段のブーム下げ操作量に応じた開度指令調整手段の出力の特性と、リーチに応じた開度指令調整手段の最大出力の特性とを予め設定・記憶しておき、ブーム下げ操作時に、この二つの特性から求めた開度補正指令を開度調整手段に出力する構成をとることができる(請求項５)。   Further, as a specific method for increasing or decreasing the opening degree of the control valve according to the reach during the boom lowering operation, the characteristics of the output of the opening command adjusting means according to the boom lowering operation amount of the operating means and the reach The maximum output characteristic of the opening command adjusting means can be set and stored in advance, and an opening correction command obtained from these two characteristics can be output to the opening adjusting means during the boom lowering operation. (Claim 5).

本発明によると、上下動作業時におけるブーム操作に対するアタッチメント先端の上下移動量を、リーチの変化に関係なく一定とし、上下動作業時の操作性と作業性を向上させることができる。   According to the present invention, the vertical movement amount of the attachment tip with respect to the boom operation during the vertical operation work can be made constant regardless of the change in reach, and the operability and workability during the vertical operation work can be improved.

本発明の実施形態に係る油圧回路と制御系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the hydraulic circuit and control system which concern on embodiment of this invention. 実施形態におけるブーム上げリモコン圧とポンプ流量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between boom raising remote control pressure and pump flow volume in embodiment. 実施形態におけるリーチとポンプ最大流量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the reach and pump maximum flow volume in embodiment. 実施形態におけるブーム下げ操作量と比例弁二次圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the boom lowering operation amount and proportional valve secondary pressure in embodiment. 実施形態におけるリーチと比例弁最大二次圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the reach and proportional valve maximum secondary pressure in embodiment. 実施形態の作用を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the effect | action of embodiment. 油圧ショベルによる小リーチでの上下動作業時の状況を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the condition at the time of the up-and-down operation | work at the small reach by a hydraulic shovel. 油圧ショベルによる大リーチでの上下動作業時の状況を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the condition at the time of the up-and-down operation business in the large reach by a hydraulic excavator.

本発明の実施形態を図１〜図６によって説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

実施形態は、図１に示すように油圧ショベルを適用対象としている。   The embodiment is applied to a hydraulic excavator as shown in FIG.

図１中の油圧ショベルにおいて、図７，８に示す部分と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。なお、図の簡略化のためアーム、バケット両シリンダの図示を省略している。   In the hydraulic excavator in FIG. 1, the same parts as those shown in FIGS. Note that illustration of both the arm and bucket cylinders is omitted for simplification of the drawing.

同図中、１１はブームシリンダ６の油圧源としての油圧ポンプで、この油圧ポンプ１１とブームシリンダ６とがコントロールバルブ１２を介して接続され、このコントロールバルブ１２のスプール・ストローク作動によってブームシリンダ６に対する圧油の給排(シリンダ作動方向と速度)が制御される。Ｔはタンクである。   In the figure, reference numeral 11 denotes a hydraulic pump as a hydraulic source of the boom cylinder 6. The hydraulic pump 11 and the boom cylinder 6 are connected via a control valve 12, and the boom cylinder 6 is operated by a spool stroke operation of the control valve 12. The pressure oil supply / discharge (cylinder operating direction and speed) is controlled. T is a tank.

コントロールバルブ１２は、操作手段としてのリモコン弁１３からのパイロット圧によって制御される油圧パイロット切換弁として構成されている。   The control valve 12 is configured as a hydraulic pilot switching valve that is controlled by a pilot pressure from a remote control valve 13 as operating means.

このコントロールバルブ１２のブーム上げ側及びブーム下げ側両パイロットポート１２ａ，１２ｂはブーム上げ側及びブーム下げ側両パイロットライン１４ａ，１４ｂによってリモコン弁１３の二次側に接続され、ブーム上げ操作時にはパイロットポート１２ａに、ブーム下げ操作時にはパイロットポート１２ｂにそれぞれ操作量に応じたパイロット圧が供給される。   The boom raising side and boom lowering pilot ports 12a and 12b of the control valve 12 are connected to the secondary side of the remote control valve 13 by both boom raising and boom lowering pilot lines 14a and 14b. The pilot pressure corresponding to the operation amount is supplied to the pilot port 12b during the boom lowering operation.

これにより、コントロールバルブ１２が中立、ブーム上げ、ブーム下げの各位置イ，ロ，ハ間で切換わり、かつ、ブーム上げ、下げ両位置ロ，ハでの開度が操作量に応じて変化する。   As a result, the control valve 12 is switched between the neutral, boom raising, and boom lowering positions a, b, and c, and the opening at both the boom raising and lowering positions b and c changes according to the operation amount. .

油圧ポンプ１１は、ポンプレギュレータ１５により傾転が変化して吐出流量(ポンプ流量)が変化する可変容量型ポンプとして構成され、ブーム上げ操作時に、制御手段としてのコントローラ１６からポンプレギュレータ１５に送られるポンプ流量指令に基づき、基本的にはリモコン弁１３のブーム上げ操作量に応じてポンプ流量が制御される。   The hydraulic pump 11 is configured as a variable displacement pump in which the tilt is changed by the pump regulator 15 to change the discharge flow rate (pump flow rate), and is sent from the controller 16 as the control means to the pump regulator 15 during the boom raising operation. Based on the pump flow rate command, the pump flow rate is basically controlled according to the boom raising operation amount of the remote control valve 13.

一方、ブーム下げ側パイロットライン１４に開度指令調整手段としての比例弁１７が設けられ、ブーム下げ操作時に、コントローラ１６からこの比例弁１７に送られる開度補正指令に基づいて、リモコン弁１３からコントロールバルブ１２のブーム下げ側パイロットポート１２ｂに送られるパイロット圧がリーチに応じて調整(補正)される。   On the other hand, the boom lowering pilot line 14 is provided with a proportional valve 17 as an opening degree command adjusting means, and from the remote control valve 13 based on an opening degree correction command sent from the controller 16 to the proportional valve 17 during the boom lowering operation. The pilot pressure sent to the boom lowering pilot port 12b of the control valve 12 is adjusted (corrected) according to reach.

また、ブーム上げ／下げの操作量を求めるセンサとして、ブーム上げ、下げ両パイロットライン１３，１４に圧力センサ１８，１９が設けられるとともに、リーチを求めるためのセンサとして、ブーム３の対地角度を検出するブーム角度センサ２０と、アーム４の対ブーム角度を検出するアーム角度センサ２１とが設けられ、これら各センサ１８，１９，２０，２１からの検出信号がコントローラ１６に送られる。   Further, pressure sensors 18 and 19 are provided on both the boom raising and lowering pilot lines 13 and 14 as sensors for obtaining the boom raising / lowering operation amount, and the ground angle of the boom 3 is detected as a sensor for obtaining reach. A boom angle sensor 20 that detects the angle of the arm 4 with respect to the boom 4 is provided, and detection signals from these sensors 18, 19, 20, and 21 are sent to the controller 16.

コントローラ１６には、上記ブーム上げ操作量とポンプ流量、リーチとポンプ最大流量の関係、及びブーム下げ操作と比例弁二次圧、リーチと比例弁最大二次圧の各関係が予め設定・記憶されている。   The controller 16 presets and stores the relationship between the boom raising operation amount and the pump flow rate, the reach and the maximum pump flow rate, and the boom lowering operation and the proportional valve secondary pressure, and the reach and the proportional valve maximum secondary pressure. ing.

すなわち、図２はブーム上げ操作量(ブーム上げパイロット圧)とポンプ流量の関係を示し、操作量の増加に応じてポンプ流量が増加する。図中、Ｐｕａは最小操作量、Ｐｕｂは最大操作量、Ｑｍは最大ポンプ流量である。   That is, FIG. 2 shows the relationship between the boom raising operation amount (boom raising pilot pressure) and the pump flow rate, and the pump flow rate increases as the operation amount increases. In the figure, Pu is the minimum operation amount, Pub is the maximum operation amount, and Qm is the maximum pump flow rate.

図３は作業アタッチメント９のリーチとポンプ最大流量Ｑｍの関係を示し、リーチの増加に応じてポンプ最大ポンプ流量Ｑｍが減少する。図中、Ｑｍ１はポンプ最大流量の最小値、Ｑｍ２は同最大値である。   FIG. 3 shows the relationship between the reach of the work attachment 9 and the maximum pump flow rate Qm, and the maximum pump flow rate Qm decreases as the reach increases. In the figure, Qm1 is the minimum value of the pump maximum flow rate, and Qm2 is the same maximum value.

図４はブーム下げ操作量と比例弁二次圧の関係を示し、操作量の増加に応じて比例弁二次圧が増加する。図中、Ｐｄａは最小操作量、Ｐｄｂは最大操作量、Ｐａは最小二次圧、Ｐｂは最大二次圧である。   FIG. 4 shows the relationship between the boom lowering operation amount and the proportional valve secondary pressure, and the proportional valve secondary pressure increases as the operation amount increases. In the figure, Pda is the minimum operation amount, Pdb is the maximum operation amount, Pa is the minimum secondary pressure, and Pb is the maximum secondary pressure.

図５はリーチと比例弁最大二次圧Ｐｂの関係を示し、リーチの増加に応じて比例弁最大二次圧がＰｂ２からＰｂ１まで減少する。   FIG. 5 shows the relationship between the reach and the proportional valve maximum secondary pressure Pb, and the proportional valve maximum secondary pressure decreases from Pb2 to Pb1 as the reach increases.

このコントローラ１６の作用を図６のフローチャートによって説明する。   The operation of the controller 16 will be described with reference to the flowchart of FIG.

制御開始後、ステップＳ１で、ブーム角度、アーム角度両センサ２０，２１によって検出されたブーム角度及びアーム角度から作業アタッチメント９のリーチＲが演算される。   After the start of control, the reach R of the work attachment 9 is calculated from the boom angle and arm angle detected by both the boom angle and arm angle sensors 20 and 21 in step S1.

ステップＳ２では、圧力センサ１８，１９からの検出信号に基づいてブーム上げ操作が行われたか否かが判断され、ＮＯの場合はステップＳ３でブーム下げ操作が行われた否かが判断される。   In step S2, it is determined whether or not a boom raising operation has been performed based on detection signals from the pressure sensors 18 and 19. If NO, it is determined whether or not a boom lowering operation has been performed in step S3.

ここでＮＯの場合は、ステップＳ４でブーム上げ、下げいずれの操作もないとして、比例弁指令＝スタンバイの処理を行った後ステップＳ１に戻る。   In the case of NO here, assuming that there is no operation of raising or lowering the boom in step S4, the process returns to step S1 after performing the proportional valve command = standby process.

ステップＳ２でＹＥＳ、つまりブーム上げ操作が行われた場合は、ステップＳ５に移行し、図２のブーム上げ操作量／ポンプ流量の特性、及び図３のリーチ／ポンプ最大流量の特性に基づいて、ブーム上げ操作量とリーチに応じたポンプ流量を演算し、ステップＳ６でこのポンプ流量指令をポンプレギュレータ１５に出力する。   If YES in step S2, that is, if the boom raising operation has been performed, the process proceeds to step S5, and based on the characteristics of the boom raising operation amount / pump flow rate in FIG. 2 and the reach / pump maximum flow rate characteristic in FIG. A pump flow rate corresponding to the boom raising operation amount and reach is calculated, and this pump flow rate command is output to the pump regulator 15 in step S6.

詳しくは、図２の特性からブーム上げ操作量に応じたポンプ流量の値(基本値)を求めるとともに、図３の特性からリーチに応じたポンプ最大流量の値(制限値)を求め、基本値がこの制限値を超えない値に補正した上で、この補正値をポンプ流量指令としてポンプレギュレータ１５に出力する。   Specifically, the pump flow rate value (basic value) corresponding to the boom raising operation amount is obtained from the characteristics shown in FIG. 2, and the pump maximum flow rate value (limit value) corresponding to reach is obtained from the characteristics shown in FIG. Is corrected to a value that does not exceed this limit value, and this corrected value is output to the pump regulator 15 as a pump flow rate command.

これにより、ブーム上げ操作時に、操作量に対するポンプ流量(ブームシリンダ６に供給される流量＝同シリンダ６の伸長ストローク)が、大リーチほど相対的に少なく、小リーチほど多くなる。   Thereby, at the time of boom raising operation, the pump flow rate with respect to the operation amount (the flow rate supplied to the boom cylinder 6 = the extension stroke of the cylinder 6) is relatively small as the large reach is increased and increased as the small reach is reached.

一方、ステップＳ３でＹＥＳ、つまりブーム下げ操作が行われた場合は、ステップＳ７に移行し、図４のブーム下げ操作量／比例弁二次圧の特性、及び図５のリーチ／比例弁最大二次圧の特性に基づいて、ブーム下げ操作量とリーチに応じた比例弁二次圧を演算し、ステップＳ８でこの演算値を比例弁指令として比例弁１７に出力する。   On the other hand, if YES in step S3, that is, if the boom lowering operation is performed, the process proceeds to step S7, the boom lowering operation amount / proportional valve secondary pressure characteristics in FIG. 4 and the reach / proportional valve maximum two in FIG. Based on the characteristics of the secondary pressure, the proportional valve secondary pressure corresponding to the boom lowering operation amount and reach is calculated, and this calculated value is output to the proportional valve 17 as a proportional valve command in step S8.

詳しくは、図４の特性からブーム下げ操作量に応じた比例弁二次圧の値(基本値)を求めるとともに、図５の特性からリーチに応じた比例弁最大二次圧の値(制限値)を求め、基本値がこの制限値を超えない値に補正した上で、この補正値を比例弁二次圧の指令として比例弁１７に出力する。   Specifically, the value of the proportional valve secondary pressure (basic value) corresponding to the boom lowering operation amount is obtained from the characteristics shown in FIG. 4, and the value of the proportional valve maximum secondary pressure corresponding to the reach (limit value) from the characteristics shown in FIG. ) And the basic value is corrected to a value that does not exceed the limit value, and this corrected value is output to the proportional valve 17 as a command for the proportional valve secondary pressure.

これにより、アタッチメント自重が働くブーム下げ操作時に、コントロールバルブ１２のブーム下げ側の開度(ブームシリンダ６からタンクＴへの戻り流量＝同シリンダ６の縮小ストローク)が、大リーチほど相対的に小さく、小リーチほど大きくなる。   As a result, during the boom lowering operation in which the attachment's own weight works, the opening of the control valve 12 on the boom lowering side (return flow rate from the boom cylinder 6 to the tank T = reduction stroke of the cylinder 6) becomes relatively smaller as the reach reaches. , The smaller the reach, the bigger.

こうして、ブーム上げ／下げの両操作時における操作量とアタッチメント先端の上下移動量の関係をリーチの変化に関係なく「一定」とすることができる。このため、上下動作業時の操作性及び作業性を改善することができる。   In this way, the relationship between the operation amount and the vertical movement amount of the attachment tip during both boom raising / lowering operations can be made “constant” regardless of reach change. For this reason, the operativity and workability | operativity at the time of up-and-down operation work can be improved.

なお、「一定」とは、操作量とアタッチメント先端移動量の関係がリーチ変化にかかわらず「完全同一」となる場合だけでなく、オペレータが同一と認識する範囲での誤差を持った「ほぼ同一」の場合をも含むものとする。   “Constant” means not only when the relationship between the operation amount and the amount of movement of the attachment tip is “completely the same” regardless of the reach change, ”Is also included.

ところで、本発明は、レバー操作に応じて電気出力信号が変化する電気式の操作装置、コントロールバルブとしてこの操作装置からの電気指令信号に応じて開度が変化する電磁式切換弁を用いた油圧ショベルにも適用することができる。   By the way, the present invention relates to an hydraulic operating device that uses an electric switching device whose electric output signal changes according to lever operation, and an electromagnetic switching valve whose opening degree changes according to an electric command signal from this operating device as a control valve. It can also be applied to excavators.

この場合、開度指令調整手段として、上記電気指令信号をリーチに応じた補正値に変換してコントロールバルブの電磁ソレノイドに出力する装置を用いればよい。   In this case, a device that converts the electrical command signal into a correction value corresponding to reach and outputs it to the electromagnetic solenoid of the control valve may be used as the opening command adjusting means.

また、本発明は油圧ショベルに限らず、ベースマシンに作業アタッチメントが取付けられ、この作業アタッチメントは、ブームシリンダによって起伏作動するブームを備えた建設機械に広く適用することができる。   In addition, the present invention is not limited to a hydraulic excavator, and a work attachment is attached to a base machine, and this work attachment can be widely applied to construction machines including a boom that moves up and down by a boom cylinder.

１ 下部走行体
２ 上部旋回体
３ ブーム
４ アーム
５ バケット
６ ブームシリンダ
９ 作業アタッチメント
１０ ブームフットピン
１１ 油圧ポンプ
１２ コントロールバルブ
１２ａ ブーム上げパイロットポート
１２ｂ ブーム下げパイロットポート
１４ リモコン弁とブーム下げパイロットポートとを結ぶパイロットライン
１３ リモコン弁
１３ 側両パイロットライン
１３ 両パイロットライン
１４ 側パイロットライン
１５ ポンプレギュレータ
１６ 制御手段であってリーチ検出手段を構成するコントローラ
１７ 比例弁
１８ 圧力センサ
２０ リーチ検出手段を構成するブーム角度センサ
２１ 同、アーム角度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower traveling body 2 Upper revolving body 3 Boom 4 Arm 5 Bucket 6 Boom cylinder 9 Work attachment 10 Boom foot pin 11 Hydraulic pump 12 Control valve 12a Boom raising pilot port 12b Boom lowering pilot port 14 Remote control valve and boom lowering pilot port Connecting pilot line 13 Remote control valve 13 Side pilot line 13 Both pilot lines 14 Side pilot line 15 Pump regulator 16 Controller that constitutes reach detection means 17 Proportional valve 18 Pressure sensor 20 Boom angle that constitutes reach detection means Sensor 21 Same arm angle sensor

Claims (5)

ブームシリンダによって起伏作動するブームを備えた作業アタッチメントがベースマシンに取付けられ、上記ブームシリンダは、油圧ポンプを油圧源としてコントロールバルブによって作動が制御され、操作手段の操作量に応じて上記コントロールバルブの開度と、上記油圧ポンプから吐出されるポンプ流量を制御するように構成された建設機械において、上記作業アタッチメントの作動に応じて変化する作業半径としてのリーチを検出するリーチ検出手段と、ブーム下げ操作時に上記操作手段から上記コントロールバルブに出力される開度指令を調整する開度指令調整手段と、上記ポンプ流量を制御するポンプレギュレータと、上記開度指令調整手段に対する開度補正指令及び上記ポンプレギュレータに対するポンプ流量補正指令を出力する制御手段とを具備し、この制御手段は、上記リーチ検出手段によって検出されたリーチに応じて、ブーム上げ操作時はポンプ流量を大リーチで減少、小リーチで増加させ、ブーム下げ操作時は上記コントロールバルブの開度を大リーチで小さく、小リーチで大きくする方向に上記ポンプレギュレータ及び開度指令調整手段を制御するように構成したことを特徴とする建設機械。   A work attachment having a boom that moves up and down by a boom cylinder is attached to the base machine. The boom cylinder is controlled by a control valve using a hydraulic pump as a hydraulic source, and the operation of the control valve is controlled according to the operation amount of the operating means. In a construction machine configured to control the opening degree and the pump flow rate discharged from the hydraulic pump, reach detection means for detecting reach as a work radius that changes in accordance with the operation of the work attachment, and boom lowering An opening degree command adjusting means for adjusting an opening degree command output from the operating means to the control valve during operation, a pump regulator for controlling the pump flow rate, an opening degree correction command for the opening degree instruction adjusting means, and the pump Output pump flow rate correction command for regulator Control means, and according to the reach detected by the reach detection means, the pump flow rate is decreased by a large reach when the boom is raised, increased by a small reach, and is increased by the reach when the boom is lowered. A construction machine configured to control the pump regulator and the opening command adjusting means in such a direction that the opening degree of the control valve is reduced with a large reach and increased with a small reach. 上記ブームの先端に、アームシリンダによって左右方向の水平軸を中心に回動するアームを取付け、上記リーチ検出手段は、上記ブーム及びアームの角度を検出し、この角度からリーチを求めるように構成したことを特徴とする請求項１記載の建設機械。   An arm that pivots about a horizontal axis in the left-right direction is attached to the tip of the boom by the arm cylinder, and the reach detection means detects the angles of the boom and the arm and obtains the reach from this angle. The construction machine according to claim 1. 上記コントロールバルブとして油圧パイロット切換弁、上記操作手段としてこのコントロールバルブにパイロット圧を送るリモコン弁をそれぞれ用い、上記開度指令調整手段として、上記リモコン弁とコントロールバルブのブーム下げパイロットポートとを結ぶパイロットラインに電磁比例減圧弁を設け、上記制御手段は、ブーム下げ操作時に上記電磁比例減圧弁の二次圧をリーチに応じて制御するように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械。   A hydraulic pilot switching valve is used as the control valve, a remote control valve that sends pilot pressure to the control valve is used as the operation means, and a pilot connecting the remote control valve and the boom lowering pilot port of the control valve as the opening command adjusting means. The electromagnetic proportional pressure reducing valve is provided in a line, and the control means is configured to control the secondary pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve according to reach during a boom lowering operation. Construction machinery. 上記制御手段は、上記操作手段のブーム上げ操作量に応じたポンプ流量の特性と、リーチに応じたポンプ最大流量の特性とを予め設定・記憶しておき、ブーム上げ操作時に、この二つの特性から求めたポンプ流量補正指令を上記ポンプレギュレータに出力するように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械。   The control means preliminarily sets and stores the pump flow rate characteristic according to the boom raising operation amount of the operation means and the pump maximum flow rate characteristic according to reach, and these two characteristics are set during the boom raising operation. The construction machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the pump flow rate correction command obtained from the above is output to the pump regulator. 上記制御手段は、上記操作手段のブーム下げ操作量に応じた開度指令調整手段の出力の特性と、リーチに応じた開度指令調整手段の最大出力の特性とを予め設定・記憶しておき、ブーム下げ操作時に、この二つの特性から求めた開度補正指令を開度調整手段に出力するように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の建設機械。   The control means pre-sets and stores the output characteristics of the opening command adjusting means according to the boom lowering operation amount of the operating means and the maximum output characteristics of the opening command adjusting means according to reach. The construction machine according to any one of claims 1 to 4, wherein an opening correction command obtained from these two characteristics is output to the opening adjustment means during a boom lowering operation.
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