JP2021156083A - Shovel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ショベルに関する。 The present invention relates to excavators.
作業者による操作レバーの操作に応じて、油圧ポンプが吐出する作動油を油圧アクチュエータに供給して、油圧アクチュエータを動作させるショベルが知られている。また、ショベルには、油圧ポンプが吐出する作動油のうち、油圧アクチュエータを経由せずに作動油タンクに流れる作動油の流量を制御するブリード弁が設けられている。 There is known an excavator that operates a hydraulic actuator by supplying hydraulic oil discharged from a hydraulic pump to the hydraulic actuator in response to an operation of an operation lever by an operator. Further, the excavator is provided with a bleed valve that controls the flow rate of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to the hydraulic oil tank without passing through the hydraulic actuator.
例えば、特許文献1には、操作レバーの操作量(ストローク)に対してブリード弁の開口面積が一対一に対応するスプール開口特性を有する油圧ショベルの油圧回路が開示されている。
For example,
ところで、油圧アクチュエータを駆動する際には、ブリード弁の開口を微小開口として、油圧ポンプから油圧アクチュエータに作動油を供給する。このため、ショベルの操作性を向上するためには、ブリード弁の微小開口のコントロール性が求められている。また、油圧アクチュエータの減速時や油圧アクチュエータの停止時には、油圧ポンプから吐出される作動油を作動油タンクに導く必要があり、ブリード弁の最大開口を大きくすることが求められている。 By the way, when driving the hydraulic actuator, the hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump to the hydraulic actuator with the opening of the bleed valve as a minute opening. Therefore, in order to improve the operability of the excavator, controllability of the minute opening of the bleed valve is required. Further, when the hydraulic actuator is decelerated or the hydraulic actuator is stopped, it is necessary to guide the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to the hydraulic oil tank, and it is required to increase the maximum opening of the bleed valve.
そこで、上記課題に鑑み、操作性のよいショベルを提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a shovel having good operability.
本発明の実施形態に係るショベルは、油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出する作動油によって駆動される油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプが吐出する作動油を前記油圧アクチュエータに供給可能な油路と、前記油路に設けられ、前記油圧アクチュエータに供給する作動油の流量を制御する制御弁と、前記油路に設けられ、前記油圧アクチュエータを経由せずに作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する第1のブリード弁と、前記油路に設けられ、前記第1のブリード弁に対して並列に設けられる、第2のブリード弁またはリリーフ弁と、を備える。 The excavator according to the embodiment of the present invention includes a hydraulic pump, a hydraulic actuator driven by the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump, and an oil passage capable of supplying the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump to the hydraulic actuator. A control valve provided in the oil passage to control the flow rate of hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator and a control valve provided in the oil passage to control the flow rate of hydraulic oil flowing to the hydraulic oil tank without passing through the hydraulic actuator. It is provided with a first bleed valve to be operated and a second bleed valve or relief valve provided in the oil passage and provided in parallel with the first bleed valve.
本発明の実施形態によれば、操作性のよいショベルを提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a shovel having good operability.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components may be designated by the same reference numerals and duplicate description may be omitted.
最初に、図1を参照して、本発明の実施形態に係るショベルの全体構成について説明する。図1は本発明の実施形態に係るショベル(掘削機)の側面図である。 First, the overall configuration of the excavator according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a side view of an excavator (excavator) according to an embodiment of the present invention.
図1に示されるように、ショベルの下部走行体1には、旋回機構2を介して上部旋回体3が旋回可能に搭載されている。上部旋回体3には、ブーム4が取り付けられている。ブーム4の先端には、アーム5が取り付けられ、アーム5の先端には、エンドアタッチメントとしてのバケット6が取り付けられている。ブーム4、アーム5、及びバケット6は、アタッチメントの一例としての掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体3には、運転室であるキャビン10が設けられ、且つエンジン11等の動力源が搭載される。
As shown in FIG. 1, an upper
キャビン10内には、コントローラ30が設置されている。コントローラ30は、ショベルの駆動制御を行う主制御部として機能する。本実施形態では、コントローラ30は、CPU、RAM、ROM等を含むコンピュータで構成されている。コントローラ30の各種機能は、例えば、ROMに格納されたプログラムをCPUが実行することで実現される。
A
次に、図2を参照して、図1のショベルの駆動系の構成について説明する。図2は、図1のショベルの駆動系の構成例を示すブロック図である。図2中、機械的動力系、高圧油圧ライン、パイロットライン、及び電気制御系をそれぞれ二重線、太実線、破線、及び一点鎖線で示している。 Next, the configuration of the drive system of the excavator of FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the drive system of the excavator of FIG. In FIG. 2, the mechanical power system, the high-pressure hydraulic line, the pilot line, and the electric control system are shown by double lines, thick solid lines, broken lines, and alternate long and short dash lines, respectively.
図2に示されるように、ショベルの駆動系は、主に、エンジン11、レギュレータ13、メインポンプ14、パイロットポンプ15、コントロールバルブ17、操作装置26、吐出圧センサ28、操作圧センサ29、コントローラ30、比例弁31等を含む。
As shown in FIG. 2, the drive system of the excavator is mainly an
エンジン11は、ショベルの駆動源である。本実施形態では、エンジン11は、例えば所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。また、エンジン11の出力軸は、メインポンプ14及びパイロットポンプ15の入力軸に連結されている。
The
メインポンプ14は、高圧油圧ラインを介して作動油をコントロールバルブ17に供給する。本実施形態では、メインポンプ14は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。
The
レギュレータ13は、メインポンプ14の吐出量を制御する。本実施形態では、レギュレータ13は、コントローラ30からの制御指令に応じてメインポンプ14の斜板傾転角を調節することによってメインポンプ14の吐出量を制御する。
The
パイロットポンプ15は、パイロットラインを介して操作装置26及び比例弁31を含む各種油圧制御機器に作動油を供給する。本実施形態では、パイロットポンプ15は、固定容量型油圧ポンプである。
The
コントロールバルブ17は、ショベルにおける油圧システムを制御する油圧制御装置である。コントロールバルブ17は、制御弁171〜176、及びブリード弁177を含む。コントロールバルブ17は、制御弁171〜176を通じ、メインポンプ14が吐出する作動油を1又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できる。制御弁171〜176は、メインポンプ14から油圧アクチュエータに流れる作動油の流量、及び油圧アクチュエータから作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する。油圧アクチュエータは、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、左側走行用油圧モータ1A、右側走行用油圧モータ1B、及び旋回用油圧モータ2Aを含む。ブリード弁177は、メインポンプ14が吐出する作動油のうち、油圧アクチュエータを経由せずに作動油タンクに流れる作動油の流量(以下、「ブリード流量」とする。)を制御する。ブリード弁177は、コントロールバルブ17の外部に設置されていてもよい。
The
操作装置26は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置である。本実施形態では、操作装置26は、パイロットラインを介して、パイロットポンプ15が吐出する作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する制御弁のパイロットポートに供給する。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力(パイロット圧)は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置26のレバー又はペダル(図示せず。)の操作方向及び操作量に応じた圧力である。
The
吐出圧センサ28は、メインポンプ14の吐出圧を検出する。本実施形態では、吐出圧センサ28は、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
The
操作圧センサ29は、操作装置26を用いた操作者の操作内容を検出する。本実施形態では、操作圧センサ29は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置26のレバー又はペダルの操作方向及び操作量を圧力(操作圧)の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作装置26の操作内容は、操作圧センサ以外の他のセンサを用いて検出されてもよい。
The
比例弁31は、コントローラ30が出力する制御指令に応じて動作する。本実施形態では、比例弁31は、コントローラ30が出力する電流指令に応じてパイロットポンプ15からコントロールバルブ17内のブリード弁177のパイロットポートに導入される二次圧を調整する電磁弁である。比例弁31は、例えば、電流指令が大きいほど、ブリード弁177のパイロットポートに導入される二次圧が大きくなるように動作する。
The
次に、図3を参照して、ショベルに搭載される油圧回路の構成例について説明する。図3は、図1のショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。図3は、図2と同様に、機械的動力系、高圧油圧ライン、パイロットライン、及び電気制御系を、それぞれ二重線、太実線、破線、及び一点鎖線で示している。 Next, a configuration example of the hydraulic circuit mounted on the excavator will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic view showing a configuration example of a hydraulic circuit mounted on the excavator of FIG. Similar to FIG. 2, FIG. 3 shows a mechanical power system, a high-pressure hydraulic line, a pilot line, and an electric control system as double lines, thick solid lines, broken lines, and alternate long and short dash lines, respectively.
図3の油圧回路は、エンジン11によって駆動されるメインポンプ14L、14Rから、管路42L、42Rを経て作動油タンクまで作動油を循環させている。メインポンプ14L、14Rは、図2のメインポンプ14に対応する。
The hydraulic circuit of FIG. 3 circulates hydraulic oil from the
管路42Lは、コントロールバルブ17内に配置された制御弁171、173、175L及び176Lのそれぞれをメインポンプ14Lと作動油タンクとの間で並列に接続する高圧油圧ラインである。管路42Rは、コントロールバルブ17内に配置された制御弁172、174、175R及び176Rのそれぞれをメインポンプ14Rと作動油タンクとの間で並列に接続する高圧油圧ラインである。
The
制御弁171は、メインポンプ14Lが吐出する作動油を左側走行用油圧モータ1Aへ供給し、且つ、左側走行用油圧モータ1Aが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
制御弁172は、メインポンプ14Rが吐出する作動油を右側走行用油圧モータ1Bへ供給し、且つ、右側走行用油圧モータ1Bが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
制御弁173は、メインポンプ14Lが吐出する作動油を旋回用油圧モータ2Aへ供給し、且つ、旋回用油圧モータ2Aが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
制御弁174は、メインポンプ14Rが吐出する作動油をバケットシリンダ9へ供給し、且つ、バケットシリンダ9内の作動油を作動油タンクへ排出するためのスプール弁である。
The
制御弁175L、175Rは、メインポンプ14L、14Rが吐出する作動油をブームシリンダ7へ供給し、且つ、ブームシリンダ7内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
制御弁176L、176Rは、メインポンプ14L、14Rが吐出する作動油をアームシリンダ8へ供給し、且つ、アームシリンダ8内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
ブリード弁177L1、177L2は、メインポンプ14Lが吐出する作動油に関するブリード流量を制御するスプール弁である。ブリード弁177L1とブリード弁177L2とは、並列に配置されている。ブリード弁177R1、177R2は、メインポンプ14Rが吐出する作動油に関するブリード流量を制御するスプール弁である。ブリード弁177R1とブリード弁177R2とは、並列に配置されている。ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2は図2のブリード弁177に対応する。
The bleed valves 177L1 and 177L2 are spool valves that control the bleed flow rate of the hydraulic oil discharged from the
ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2は、例えば、最小開口面積(開度0%)の第1弁位置と最大開口面積(開度100%)の第2弁位置とを有する。ブリード弁177L、177Rは、第1弁位置と第2弁位置との間で無段階に移動可能である。ブリード弁177L1の最大開口面積は、ブリード弁177L2の最大開口面積よりも小さくなっている。換言すれば、ブリード弁177L1は、微小な開口変化の制御が可能な弁である。ブリード弁177L2の最大開口面積は、ブリード弁177L1の最大開口面積よりも大きくなっている。換言すれば、ブリード弁177L2は、大きな開口変化が可能な弁である。ブリード弁177R1の最大開口面積は、ブリード弁177R2の最大開口面積よりも小さくなっている。換言すれば、ブリード弁177R1は、微小な開口変化の制御が可能な弁である。微小な開口変化に特化する。ブリード弁177R2の最大開口面積は、ブリード弁177R1の最大開口面積よりも大きくなっている。換言すれば、ブリード弁177R2は、大きな開口変化が可能な弁である。 The bleed valves 177L1, 177L2, 177R1, and 177R2 have, for example, a first valve position having a minimum opening area (opening 0%) and a second valve position having a maximum opening area (opening 100%). The bleed valves 177L and 177R can move steplessly between the first valve position and the second valve position. The maximum opening area of the bleed valve 177L1 is smaller than the maximum opening area of the bleed valve 177L2. In other words, the bleed valve 177L1 is a valve capable of controlling a minute change in opening. The maximum opening area of the bleed valve 177L2 is larger than the maximum opening area of the bleed valve 177L1. In other words, the bleed valve 177L2 is a valve capable of a large opening change. The maximum opening area of the bleed valve 177R1 is smaller than the maximum opening area of the bleed valve 177R2. In other words, the bleed valve 177R1 is a valve capable of controlling a minute change in opening. Specializes in minute changes in opening. The maximum opening area of the bleed valve 177R2 is larger than the maximum opening area of the bleed valve 177R1. In other words, the bleed valve 177R2 is a valve capable of a large opening change.
レギュレータ13L、13Rは、メインポンプ14L、14Rの斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ14L、14Rの吐出量を制御する。レギュレータ13L、13Rは、図2のレギュレータ13に対応する。コントローラ30は、例えば、メインポンプ14L、14Rの吐出圧の増大に応じてメインポンプ14L、14Rの斜板傾転角をレギュレータ13L、13Rで調節して吐出量を減少させる。吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ14の吸収馬力がエンジン11の出力馬力を超えないようにするためである。
The
アーム操作レバー26Aは、操作装置26の一例であり、アーム5を操作するために用いられる。アーム操作レバー26Aは、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁176L、176Rのパイロットポートに導入させる。具体的には、アーム操作レバー26Aは、アーム閉じ方向に操作された場合に、制御弁176Lの右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁176Rの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、アーム操作レバー26Aは、アーム開き方向に操作された場合には、制御弁176Lの左側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁176Rの右側パイロットポートに作動油を導入させる。
The
ブーム操作レバー26Bは、操作装置26の一例であり、ブーム4を操作するために用いられる。ブーム操作レバー26Bは、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁175L、175Rのパイロットポートに導入させる。具体的には、ブーム操作レバー26Bは、ブーム上げ方向に操作された場合に、制御弁175Lの右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁175Rの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、ブーム操作レバー26Bは、ブーム下げ方向に操作された場合には、制御弁175Lの左側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁175Rの右側パイロットポートに作動油を導入させる。
The
吐出圧センサ28L、28Rは、吐出圧センサ28の一例であり、メインポンプ14L、14Rの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
The
操作圧センサ29A、29Bは、操作圧センサ29の一例であり、アーム操作レバー26A、ブーム操作レバー26Bに対する操作者の操作内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作内容は、例えば、レバー操作方向、レバー操作量(レバー操作角度)等である。
The operating
左右走行レバー(又はペダル)、バケット操作レバー、及び旋回操作レバー(何れも図示せず。)はそれぞれ、下部走行体1の走行、バケット6の開閉、及び、上部旋回体3の旋回を操作するための操作装置である。これらの操作装置は、アーム操作レバー26A、ブーム操作レバー26Bと同様に、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量(又はペダル操作量)に応じた制御圧を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する制御弁の左右何れかのパイロットポートに導入させる。これらの操作装置のそれぞれに対する操作者の操作内容は、操作圧センサ29A、29Bと同様に、対応する操作圧センサによって圧力の形で検出され、検出値がコントローラ30に対して出力される。
The left and right traveling levers (or pedals), the bucket operating lever, and the turning operating lever (none of which are shown) operate the traveling of the
コントローラ30は、操作圧センサ29A、29B等の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ13L、13Rに対して制御指令を出力し、メインポンプ14L、14Rの吐出量を変化させる。また、必要に応じて比例弁31L1、31L2、31R1、31R2に対して電流指令を出力し、ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2の開口面積を変化させる。
The
比例弁31L1、31L2、31R1、31R2は、コントローラ30が出力する電流指令に応じてパイロットポンプ15からブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2のパイロットポートに導入される二次圧を調整する。比例弁31L1、31L2、31R1、31R2は、図2の比例弁31に対応する。
The proportional valves 31L1, 31L2, 31R1 and 31R2 adjust the secondary pressure introduced from the
比例弁31L1は、ブリード弁177L1を第1弁位置と第2弁位置の間の任意の位置で停止できるように二次圧を調整可能である。比例弁31L2は、ブリード弁177L2を第1弁位置と第2弁位置の間の任意の位置で停止できるように二次圧を調整可能である。比例弁31R1は、ブリード弁177R1を第1弁位置と第2弁位置の間の任意の位置で停止できるように二次圧を調整可能である。比例弁31R2は、ブリード弁177R2を第1弁位置と第2弁位置の間の任意の位置で停止できるように二次圧を調整可能である。 The proportional valve 31L1 can adjust the secondary pressure so that the bleed valve 177L1 can be stopped at an arbitrary position between the first valve position and the second valve position. The proportional valve 31L2 can adjust the secondary pressure so that the bleed valve 177L2 can be stopped at an arbitrary position between the first valve position and the second valve position. The proportional valve 31R1 can adjust the secondary pressure so that the bleed valve 177R1 can be stopped at an arbitrary position between the first valve position and the second valve position. The proportional valve 31R2 can adjust the secondary pressure so that the bleed valve 177R2 can be stopped at an arbitrary position between the first valve position and the second valve position.
次に、図3の油圧回路で採用されるネガティブコントロール制御(以下、「ネガコン制御」とする。)について説明する。 Next, the negative control control (hereinafter referred to as “negative control control”) adopted in the hydraulic circuit of FIG. 3 will be described.
管路42Lには、最も下流にあるブリード弁177L1、177L2と作動油タンクとの間にネガコン絞り18Lが配置されている。管路42Rには、最も下流にあるブリード弁177R1、177R2と作動油タンクとの間にネガコン絞り18Rが配置されている。ブリード弁177L1、177L2を通過して作動油タンクに至る作動油の流れは、ネガコン絞り18Lで制限される。ブリード弁177R1、177R2を通過して作動油タンクに至る作動油の流れは、ネガコン絞り18Rで制限される。そして、ネガコン絞り18L、18Rは、レギュレータ13L、13Rを制御するための制御圧(以下、「ネガコン圧」とする。)を発生させる。ネガコン圧センサ19L、19Rは、ネガコン圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
In the
本実施形態では、ネガコン絞り18L、18Rは、開口面積が変化する可変絞りである。ネガコン絞り18L、18Rは、但し、ネガコン絞り18L、18Rは、固定絞りであってもよい。
In the present embodiment, the
コントローラ30は、ネガコン圧に応じてメインポンプ14L、14Rの斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ14L、14Rの吐出量を制御する。以下では、ネガコン圧とメインポンプ14L、14Rの吐出量との関係を「ネガコン特性」という。ネガコン特性は、例えば、参照テーブルとしてROM等に記憶されていてもよく、所定の計算式で表現されていてもよい。コントローラ30は、例えば、所定のネガコン特性を表すテーブルを参照し、ネガコン圧が大きいほどメインポンプ14L、14Rの吐出量を減少させ、ネガコン圧が小さいほどメインポンプ14L、14Rの吐出量を増大させる。
The
具体的には、図3で示されるように油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、メインポンプ14L、14Rが吐出する作動油は、ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2を通ってネガコン絞り18L、18Rに至る。そして、ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2を通過する作動油の流れは、ネガコン絞り18L、18Rの上流で発生するネガコン圧を増大させる。その結果、コントローラ30は、メインポンプ14L、14Rの吐出量を所定の許容最小吐出量まで減少させ、吐出された作動油が管路42L、42Rを通過する際の圧力損失(ポンピングロス)を抑制する。待機状態におけるこの所定の許容最小吐出量は、ブリード流量の一例であり、以下では、「スタンバイ流量」という。
Specifically, as shown in FIG. 3, in the standby state in which none of the hydraulic actuators is operated, the hydraulic oil discharged by the
一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、メインポンプ14L、14Rが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を通って操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そのため、ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2を通ってネガコン絞り18L、18Rに至るブリード流量は減少し、ネガコン絞り18L、18Rの上流で発生するネガコン圧は低下する。その結果、コントローラ30は、メインポンプ14L、14Rの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を供給し、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、以下では、油圧アクチュエータに流れ込む作動油の流量を「アクチュエータ流量」という。この場合、メインポンプ14L、14Rが吐出する作動油の流量は、アクチュエータ流量とブリード流量の合計に相当する。
On the other hand, when any of the hydraulic actuators is operated, the hydraulic oil discharged from the
上述のような構成により、図3の油圧回路は、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ14L、14Rから必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できる。また、待機状態においては、油圧エネルギの無駄な消費を抑制できる。ブリード流量をスタンバイ流量まで低減させることができるためである。
With the above configuration, the hydraulic circuit of FIG. 3 can reliably supply the necessary and sufficient hydraulic oil from the
ところで、ショベルの操作性を向上するため、ブリード弁177の微小開口のコントロール性が求められている。また、油圧アクチュエータ(ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、左側走行用油圧モータ1A、右側走行用油圧モータ1B、旋回用油圧モータ2A)の減速時には、メインポンプ14から吐出される作動油を速やかに作動油タンクに導く必要があり、ブリード弁177の最大開口を大きくすることが求められている。
By the way, in order to improve the operability of the excavator, the controllability of the minute opening of the
そこで、本実施形態では、メインポンプ14Lから作動油タンクに接続する管路42Lには、並列に配置されたブリード弁177L1とブリード弁177L2を有している。同様に、メインポンプ14Rから作動油タンクに接続する管路42Rは、並列に配置されたブリード弁177R1とブリード弁177R2を有している。ブリード弁177L1、177R1は、小流量のブリード弁であって、開口面積の制御分解能が高くなっている。ブリード弁177L2、177R2は、大流量のブリード弁であって、大きな最大開口面積を有している。
Therefore, in the present embodiment, the
コントローラ30は、ブリード弁開口面積決定部301と、電流値生成部302と、記憶部303と、を備えている。
The
ブリード弁開口面積決定部301は、油圧アクチュエータ(ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、左側走行用油圧モータ1A、右側走行用油圧モータ1B、旋回用油圧モータ2A)の操作量に基づいて、ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2の開口面積を決定する。
The bleed valve opening
電流値生成部302は、比例弁31(比例弁31L1、31L2、31R1、31R2)に出力する電流指令を生成する。比例弁31は、コントローラ30が出力する電流指令に応じてブリード弁177のパイロットポートに導入される二次圧を調整する。ブリード弁177は、パイロットポートに導入される二次圧に基づいて、スプールが移動し、開口面積を変化させる。
The current
記憶部303には、制御に用いるテーブル等が記憶されている。なお、記憶部303に記憶されるテーブルについて、図5を用いて後述する。
The
ここで、参考例に係るショベルと対比しつつ、本実施形態に係るショベルにおけるブリード弁開口面積制御について説明する。 Here, the bleed valve opening area control in the excavator according to the present embodiment will be described in comparison with the excavator according to the reference example.
まず、参考例に係るショベルについて説明する。本実施形態に係るショベルは、管路42L(42R)に対して、それぞれ2つのブリード弁177L1、177L2(177R1、177R2)が設けられているのに対し、参考例に係るショベルは、管路42L(42R)に対して、それぞれ1つのブリード弁を備える点で異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。また、以下の説明において、作業者がブーム操作レバー26Bを操作して、ショベルにブーム4の上げ動作をさせる場合を例に説明する。
First, the excavator according to the reference example will be described. The excavator according to the present embodiment is provided with two bleed valves 177L1 and 177L2 (177R1, 177R2) for the
作業者がブーム操作レバー26Bをブーム上げ方向に操作すると、レバー操作量に応じた制御圧(以下、「ブーム上げパイロット圧」ともいう。)が制御弁175L、175Rのパイロットポートに導入される。また、ブーム上げパイロット圧は、操作圧センサ29Bで検出され、コントローラ30に入力される。
When the operator operates the
図4(a)は、ブーム上げパイロット圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。参考例に係るコントローラ30には、図4(a)に示すように、ブーム上げパイロット圧とブリード弁開口面積とを対応付けしたテーブルが格納されている。ここで、ブーム上げパイロット圧の制御範囲に対応して、ブリード弁開口面積の最大開口面積をS1とする。参考例に係るコントローラ30は、操作圧センサ29Bで検出したブーム上げパイロット圧と、テーブルと、に基づいて、ブリード弁開口面積を決定する。
FIG. 4A is a graph showing the relationship between the boom raising pilot pressure and the bleed valve opening area. As shown in FIG. 4A, the
図4(b)は、参考例のブリード弁におけるブリード弁2次圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。参考例に係るコントローラ30には、図4(b)に示すように、ブリード弁の特性情報として、ブリード弁の2次圧とブリード弁開口面積とを対応付けしたテーブルが格納されている。参考例に係るコントローラ30は、決定したブリード弁開口面積と、テーブルと、に基づいて、ブリード弁2次圧を決定する。
FIG. 4B is a graph showing the relationship between the bleed valve secondary pressure and the bleed valve opening area in the bleed valve of the reference example. As shown in FIG. 4B, the
例えば、図4に示すように、ブーム上げパイロット圧P1の場合、ブリード弁2次圧C1とする。ブーム上げパイロット圧P2の場合、ブリード弁2次圧C2とする。ブーム上げパイロット圧P3の場合、ブリード弁2次圧C3とする。 For example, as shown in FIG. 4, in the case of the boom raising pilot pressure P1, the bleed valve secondary pressure C1 is used. In the case of the boom raising pilot pressure P2, the bleed valve secondary pressure C2 is used. In the case of the boom raising pilot pressure P3, the bleed valve secondary pressure C3 is used.
また、参考例に係るコントローラ30には、比例弁31の特性情報として、電流指令値と比例弁31の開口面積(「ブリード弁2次圧」に相当。)とを対応付けしたテーブル(図示せず)が格納されている。参考例に係るコントローラ30は、決定したブリード弁2次圧と、テーブルと、に基づいて、比例弁31への電流指令値を決定する。例えば、ブーム上げパイロット圧P1の場合、ブリード弁2次圧C1となるように比例弁31の開口面積を決定し、決定した比例弁31の開口面積とテーブルに基づいて、比例弁31への電流指令値を決定する。ブーム上げパイロット圧P2,P3の場合についても同様に、比例弁31への電流指令値を決定する。
Further, the
以上の様に、コントローラ30は、各種テーブルを参照して、ブーム上げパイロット圧から比例弁31の電流指令値を決定する。コントローラ30は、決定した電流指令値を比例弁31に出力することで、ブリード弁177を制御する。
As described above, the
ここで、参考例に係るショベルは、図4(b)に示すように、1つのブリード弁で最大開口面積S1から開口面積0までを制御可能に構成されている。このため、参考例に係るショベルのブリード弁は、ブリード弁2次圧の制御範囲に対して、開口面積0から最大開口面積S1までが対応するので、ブリード弁開口面積の制御の分解能を高くすることが困難である。
Here, as shown in FIG. 4B, the excavator according to the reference example is configured so that the maximum opening area S1 to the
次に、本実施例に係るショベルについて説明する。ここでは、管路42Lのブリード弁177L1、177L2の制御を例に説明する。管路42Rのブリード弁177R1、177R2の制御は、同様であり重複する説明は省略する。
Next, the excavator according to this embodiment will be described. Here, the control of the bleed valves 177L1 and 177L2 of the
本実施例に係るショベルは、管路42Lに対して、それぞれ2つのブリード弁177L1、177L2が設けられている。また、ブリード弁177L1、177L2は、比例弁31L1、31L2を介して、個別に開口面積が制御可能に構成されている。また、以下の説明において、作業者がブーム操作レバー26Bを操作して、ショベルにブーム4の上げ動作をさせる場合を例に説明する。
The excavator according to this embodiment is provided with two bleed valves 177L1 and 177L2 for the
作業者がブーム操作レバー26Bをブーム上げ方向に操作すると、レバー操作量に応じた制御圧(ブーム上げパイロット圧)が制御弁175L、175Rのパイロットポートに導入される。また、ブーム上げパイロット圧は、操作圧センサ29Bで検出され、コントローラ30に入力される。
When the operator operates the
図5(a)は、ブーム上げパイロット圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。本実施例に係るコントローラ30には、図5(a)に示すように、ブーム上げパイロット圧とブリード弁開口面積とを対応付けしたテーブルが格納されている。なお、図5(a)に示すテーブルは、図4(a)に示すテーブルと同じものである。本実施例に係るコントローラ30は、操作圧センサ29Bで検出したブーム上げパイロット圧と、テーブルと、に基づいて、ブリード弁開口面積を決定する。
FIG. 5A is a graph showing the relationship between the boom raising pilot pressure and the bleed valve opening area. As shown in FIG. 5A, the
図5(b)は、本実施例の微小開口用のブリード弁177L1におけるブリード弁2次圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。図5(c)は、本実施例の大流量用のブリード弁177L2におけるブリード弁2次圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。本実施例に係るコントローラ30には、微小開口用のブリード弁177L1の特性情報として、図5(b)に示すブリード弁の2次圧とブリード弁開口面積とを対応付けしたテーブルが格納されている。また、本実施例に係るコントローラ30には、大流量用のブリード弁177L2の特性情報として、図5(c)に示すブリード弁の2次圧とブリード弁開口面積とを対応付けしたテーブルが格納されている。本実施例に係るコントローラ30は、決定したブリード弁開口面積と、テーブルと、に基づいて、ブリード弁177L1及びブリード弁177L2のブリード弁2次圧を決定する。
FIG. 5B is a graph showing the relationship between the bleed valve secondary pressure and the bleed valve opening area in the bleed valve 177L1 for micro-opening of this embodiment. FIG. 5C is a graph showing the relationship between the bleed valve secondary pressure and the bleed valve opening area in the bleed valve 177L2 for a large flow rate of this embodiment. In the
例えば、図5に示すように、ブーム上げパイロット圧P1の場合、ブリード弁177L1のブリード弁2次圧A1とし、ブリード弁177L2のブリード弁2次圧B0(弁全閉)とする。ブーム上げパイロット圧P2の場合、ブリード弁177L1のブリード弁2次圧A2とし、ブリード弁177L2のブリード弁2次圧B0(弁全閉)とする。ブーム上げパイロット圧P3の場合、ブリード弁177L1のブリード弁2次圧A3とし、ブリード弁177L2のブリード弁2次圧B0(弁全閉)とする。ブーム上げパイロット圧P4の場合、ブリード弁開口面積はS4(図5(a)参照)となる。ここでは、ブリード弁177L1の開口面積をS3とし、ブリード弁177L2の開口面積をS4−S3として、ブリード弁177L1及びブリード弁177L2の開口面積の合計がS3となるようにする。即ち、ブリード弁177L1のブリード弁2次圧A4とし、ブリード弁177L2のブリード弁2次圧B4とする。 For example, as shown in FIG. 5, in the case of the boom raising pilot pressure P1, the bleed valve secondary pressure A1 of the bleed valve 177L1 is set, and the bleed valve secondary pressure B0 (valve fully closed) of the bleed valve 177L2 is set. In the case of the boom raising pilot pressure P2, the bleed valve secondary pressure A2 of the bleed valve 177L1 is used, and the bleed valve secondary pressure B0 (valve fully closed) of the bleed valve 177L2 is used. In the case of the boom raising pilot pressure P3, the bleed valve secondary pressure A3 of the bleed valve 177L1 is used, and the bleed valve secondary pressure B0 (valve fully closed) of the bleed valve 177L2 is used. In the case of the boom raising pilot pressure P4, the bleed valve opening area is S4 (see FIG. 5A). Here, the opening area of the bleed valve 177L1 is S3, the opening area of the bleed valve 177L2 is S4-S3, and the total opening area of the bleed valve 177L1 and the bleed valve 177L2 is S3. That is, the bleed valve secondary pressure A4 of the bleed valve 177L1 is used, and the bleed valve secondary pressure B4 of the bleed valve 177L2 is used.
ここで、開口面積S3は、微小開口用のブリード弁177L1のみを用いて開口面積を制御するか、微小流量用のブリード弁177L1及び大流量用のブリード弁177L2の両方を用いて開口面積を制御するか、の閾値である。開口面積S3は、ブリード弁177L1の最大開口面積としてもよく、ブリード弁177L1の最大開口面積よりも小さい値に設定してもよい。 Here, the opening area S3 controls the opening area by using only the bleed valve 177L1 for the minute opening, or controls the opening area by using both the bleed valve 177L1 for the minute flow rate and the bleed valve 177L2 for the large flow rate. It is the threshold value of whether to do. The opening area S3 may be the maximum opening area of the bleed valve 177L1 or may be set to a value smaller than the maximum opening area of the bleed valve 177L1.
また、本実施例に係るコントローラ30には、比例弁31の特性情報として、電流指令値と比例弁31の開口面積(「ブリード弁2次圧」に相当。)とを対応付けしたテーブル(図示せず)が格納されている。本実施例に係るコントローラ30は、決定したブリード弁2次圧と、テーブルと、に基づいて、比例弁31への電流指令値を決定する。例えば、ブーム上げパイロット圧P1の場合、ブリード弁177L1の2次圧がブリード弁2次圧A1となるように比例弁31L1の開口面積を決定し、決定した比例弁31L1の開口面積とテーブルに基づいて、比例弁31L1への電流指令値を決定する。ブリード弁177L2の2次圧がブリード弁2次圧B0となるように比例弁31L2の開口面積を決定し、決定した比例弁31L2の開口面積とテーブルに基づいて、比例弁31L2への電流指令値を決定する。ブーム上げパイロット圧P2〜P4の場合についても同様に、比例弁31L1,31L2への電流指令値を決定する。
Further, in the
さらに、本実施例に係るコントローラ30には、ネガコン圧センサ19Lが検出した圧力の値が入力される。コントローラ30は、この検出されたネガコン圧センサ19Lの値を用いて、決定されたブリード弁2次圧になるようにブリード弁177L1を制御する。
Further, the pressure value detected by the negative
以上の様に、コントローラ30は、各種テーブルを参照して、ブーム上げパイロット圧から比例弁31の電流指令値を決定する。コントローラ30は、決定した電流指令値を比例弁31に出力することで、ブリード弁177を制御する。
As described above, the
ここで、本実施例に係るショベルは、図5(b)に示すように、微小開口用のブリード弁177L1は、開口面積S3から開口面積0を制御可能に構成されている。このため、本実施例に係るショベルのブリード弁は、ブリード弁2次圧の制御範囲に対して、開口面積0から開口面積S3が対応するので、参考例と比較して、ブリード弁開口面積の制御の分解能を高くすることができる。
Here, in the excavator according to the present embodiment, as shown in FIG. 5B, the bleed valve 177L1 for micro-opening is configured so that the
図6は、2つのブリード弁177L1、177L2の開口面積の決定方法の一例を説明するフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a method for determining the opening area of the two bleed valves 177L1 and 177L2.
ステップS101において、コントローラ30は、ブーム上げパイロット圧及び図5(a)に示すテーブルに基づいて、ブリード弁開口面積S(=ブリード弁177L1の開口面積とブリード弁177L2の開口面積との和)を決定する。
In step S101, the
ステップS102において、コントローラ30は、決定したブリード弁開口面積Sが、開口面積S3以下であるか否かを判定する。決定したブリード弁開口面積Sが開口面積S3以下である場合(S102・Yes)、コントローラ30の処理はステップS103に進む。決定したブリード弁開口面積Sが開口面積S3以下でない場合(S102・No)、コントローラ30の処理はステップS105に進む。
In step S102, the
ステップS103において、コントローラ30は、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積をステップS101で決定した開口面積Sとして、図5(b)に示すテーブルに基づいて、ブリード弁177L1の2次圧を決定する。
In step S103, the
ステップS104において、コントローラ30は、大流量用のブリード弁177L2の開口面積を0として、図5(c)に示すテーブルに基づいて、ブリード弁177L2の2次圧を決定する。そして、コントローラ30の処理はステップS107に進む。
In step S104, the
ステップS105において、コントローラ30は、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積を開口面積S3として、図5(b)に示すテーブルに基づいて、ブリード弁177L1の2次圧を決定する。
In step S105, the
ステップS106において、コントローラ30は、大流量用のブリード弁177L2の開口面積をステップS101で決定した開口面積Sと微小開口用のブリード弁177L1の開口面積S3との差(S−S3)として、図5(c)に示すテーブルに基づいて、ブリード弁177L2の2次圧を決定する。これにより、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積と大流量用のブリード弁177L2の開口面積との合計が、ステップS101で決定した開口面積Sとなる。そして、コントローラ30の処理はステップS107に進む。
In step S106, the
ステップS107において、コントローラ30は、ブリード弁177L1、177L2のそれぞれの2次圧に基づいて、比例弁31L1、31L2に出力する電流指令値を決定する。
In step S107, the
ステップS108において、コントローラ30は、比例弁31L1、31L2に電流指令値を出力する。
In step S108, the
このような構成により、例えば、操作レバー26Bが中立状態においては、ブリード弁開口面積はS1(図5参照)と決定され、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積S3、大流量用のブリード弁177L2の開口面積S1−S3となるように、それぞれのブリード弁2次圧が決定される。操作レバー26Bを中立状態から倒すことにより、まずは、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積はS3のまま、大流量用のブリード弁177L2の開口面積が小さくなっていく(S102・No、S105、S106参照)。
With such a configuration, for example, when the operating
そして、さらに操作レバー26Bを倒して、ステップS101で決定されたブリード弁開口面積がS3となると、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積はS3のまま、大流量用のブリード弁177L2が閉じる。そして、さらに操作レバー26Bを倒すことにより、大流量用のブリード弁177L2が閉じたまま、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積が小さくなっていく(S102・Yes、S103、S104参照)。
Then, when the operating
図7は、本実施例及び参考例に係るショベルにおけるレバー操作量と、油圧アクチュエータに供給される作動油の圧力との関係を示すグラフである。理想値700におけるグラフを二点鎖線で示す。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the lever operation amount in the excavator according to the present embodiment and the reference example and the pressure of the hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator. The graph at the ideal value of 700 is shown by a chain double-dashed line.
ここでは、ブリード弁2次圧の制御分解能による誤差によって、ブリード弁開口面積が理想値よりもずれているものとする。参考例に係るショベルにおいて、ブリード弁2次圧の誤差によってブリード弁開口面積が理想値よりも小さくなった場合を破線711で示す。また、参考例に係るショベルにおいて、ブリード弁2次圧の誤差によってブリード弁開口面積が理想値よりも大きくなった場合を破線712で示す。図4(b)に示すように、ブリード弁2次圧の誤差に対して、ブリード弁開口面積が大きく変動する。このため、図7に示すように、レバー操作量に対する圧力のずれも大きくなる。
Here, it is assumed that the bleed valve opening area deviates from the ideal value due to an error due to the control resolution of the bleed valve secondary pressure. In the excavator according to the reference example, the case where the bleed valve opening area becomes smaller than the ideal value due to the error of the bleed valve secondary pressure is shown by the
これに対し、本実施例に係るショベルでは、大流量用のブリード弁177L2を閉じて、微小開口用のブリード弁177L1で開口面積を制御するので、ブリード弁開口面積の分解能を高くすることができる。本実施例に係るショベルにおいて、ブリード弁2次圧の誤差によってブリード弁開口面積が理想値よりも小さくなった場合を実線701で示す。また、本実施例に係るショベルにおいて、ブリード弁2次圧の誤差によってブリード弁開口面積が理想値よりも大きくなった場合を実線702で示す。図7に示すように、レバー操作量に対する圧力を理想値700に近づけることができる。これにより、レバー操作量に対して油圧アクチュエータが好適に動作するので、ショベルの操作性が向上する。
On the other hand, in the excavator according to the present embodiment, since the bleed valve 177L2 for a large flow rate is closed and the opening area is controlled by the bleed valve 177L1 for a minute opening, the resolution of the bleed valve opening area can be increased. .. In the excavator according to this embodiment, the case where the bleed valve opening area becomes smaller than the ideal value due to the error of the bleed valve secondary pressure is shown by the
本実施例に係るショベルは、微小開口用のブリード弁と大流量用のブリード弁とを備えるものとして説明したが、これに限られるものではない。大流量用のブリード弁に替えて、リリーフ弁を用いてもよい。 The excavator according to the present embodiment has been described as having a bleed valve for a small opening and a bleed valve for a large flow rate, but the present invention is not limited to this. A relief valve may be used instead of the bleed valve for a large flow rate.
図8は、ショベルに搭載される油圧回路の他の構成例を示す概略図である。図9(a)は、他の構成例のブリード弁177L1、177R1におけるブリード弁2次圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。図9(b)は、他の構成例のリリーフ弁177L3、177R3におけるリリーフ弁2次圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。 FIG. 8 is a schematic view showing another configuration example of the hydraulic circuit mounted on the excavator. FIG. 9A is a graph showing the relationship between the bleed valve secondary pressure and the bleed valve opening area in the bleed valves 177L1 and 177R1 of another configuration example. FIG. 9B is a graph showing the relationship between the secondary pressure of the relief valve and the opening area of the bleed valve in the relief valves 177L3 and 177R3 of another configuration example.
図8に示すように、大流量用のブリード弁177L2、177R2に替えて、リリーフ弁177L3、177R3を備えている。その他の構成は、図3に示す構成例と同様であり、重複する説明は省略する。 As shown in FIG. 8, a relief valve 177L3 and 177R3 are provided in place of the bleed valves 177L2 and 177R2 for a large flow rate. Other configurations are the same as those of the configuration example shown in FIG. 3, and duplicate description will be omitted.
微小開口用のブリード弁177L1、177R1は、開口面積S5から開口面積0を制御可能に構成されている。このため、他の構成例に係るショベルのブリード弁は、ブリード弁2次圧の制御範囲に対して、開口面積0から開口面積S5が対応するので、参考例と比較して、ブリード弁開口面積の制御の分解能を高くすることができる。
The bleed valves 177L1 and 177R1 for minute openings are configured so that the
なお、開口面積S5は、ブリード弁177L1、177R1のみを用いて開口面積を制御するか、ブリード弁177L1、177R1及びリリーフ弁177L3、177R3の両方を用いるか、の閾値である。開口面積S5は、ブリード弁177L1、177R1の最大開口面積としてもよく、ブリード弁177L1、177R1の最大開口面積よりも小さい値に設定してもよい。 The opening area S5 is a threshold value for controlling the opening area using only the bleed valves 177L1 and 177R1 or using both the bleed valves 177L1, 177R1 and the relief valves 177L3 and 177R3. The opening area S5 may be set to the maximum opening area of the bleed valves 177L1 and 177R1 or may be set to a value smaller than the maximum opening area of the bleed valves 177L1 and 177R1.
リリーフ弁177L3、177R3は、比例弁31L2、R2によって制御される2次圧が導入されることにより、開閉する弁である。図9(b)に示すように、リリーフ弁177L3、177R3は、最大開口面積S1と開口面積0をとることができるようになっている。
The relief valves 177L3 and 177R3 are valves that open and close when the secondary pressure controlled by the proportional valves 31L2 and R2 is introduced. As shown in FIG. 9B, the relief valves 177L3 and 177R3 can have a maximum opening area S1 and an
また、他の構成例において微小開口用のブリード弁177L1、177R1は、図3に示す構成例よりも開口面積S5(S5>S3)を大きくしてもよい。これにより、制御範囲を拡大することができる。 Further, in another configuration example, the bleed valves 177L1 and 177R1 for micro-opening may have a larger opening area S5 (S5> S3) than the configuration example shown in FIG. As a result, the control range can be expanded.
他の構成例によれば、ブリード弁177L1、177R1と並列に配置される弁を開口面積制御が可能なスプール弁(制御弁)に替えてリリーフ弁(開閉弁)を用いることができるので、コストを低減することができる。また、占有空間を削減することができる。 According to another configuration example, the valve arranged in parallel with the bleed valves 177L1 and 177R1 can be replaced with a spool valve (control valve) capable of controlling the opening area, and a relief valve (on-off valve) can be used, so that the cost is high. Can be reduced. In addition, the occupied space can be reduced.
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。 Although the embodiment for carrying out the present invention has been described above, the above contents do not limit the contents of the invention, and various modifications and improvements can be made within the scope of the present invention.
例えば、図3では、メインポンプ14Lから油圧アクチュエータに向かう作動油の流れを制御する制御弁171、173、175L及び176Lのそれぞれは、メインポンプ14Lと作動油タンクとの間で互いに並列に接続されている。しかしながら、制御弁171、173、175L及び176Lのそれぞれは、メインポンプ14Lと作動油タンクとの間で直列に接続されていてもよい。この場合、各制御弁を構成するスプールが何れの弁位置に切り換えられていたとしても、管路42Lは、スプールで遮断されることなく、下流側に配置された隣接する制御弁に作動油を供給できる。
For example, in FIG. 3, the
同様に、メインポンプ14Rから油圧アクチュエータに向かう作動油の流れを制御する制御弁172、174、175R及び176Rのそれぞれは、メインポンプ14Rと作動油タンクとの間で互いに並列に接続されている。しかしながら、制御弁172、174、175R及び176Rのそれぞれは、メインポンプ14Rと作動油タンクとの間で直列に接続されていてもよい。この場合、各制御弁を構成するスプールが何れの弁位置に切り換えられていたとしても、管路42Rは、スプールで遮断されることなく、下流側に配置された隣接する制御弁に作動油を供給できる。
Similarly, the
また、制御弁171、173、175L及び176Lのそれぞれがメインポンプ14Lと作動油タンクとの間で直列に接続され、制御弁172、174、175R及び176Rのそれぞれがメインポンプ14Rと作動油タンクとの間で直列に接続される場合、センターバイパス管路40L、40R及びパラレル管路42L、42Rを有する構成であってもよい。
Further, the
また、上述の実施形態では、操作装置26として油圧式操作装置が採用されているが、電気式操作装置が採用されてもよい。図10は、電気式操作装置を含む操作システムの構成例を示す。具体的には、図10の操作システムは、ブーム操作システムの一例であり、主に、パイロット圧作動型のコントロールバルブ17と、電気式操作レバーとしてのブーム操作レバー26Bと、コントローラ30と、ブーム上げ操作用の電磁弁60と、ブーム下げ操作用の電磁弁62とで構成されている。図10の操作システムは、アーム操作システム、バケット操作システム等にも同様に適用され得る。
Further, in the above-described embodiment, the hydraulic operation device is adopted as the
パイロット圧作動型のコントロールバルブ17は、図3に示すように、ブームシリンダ7に関する制御弁175L、175Rを含む。電磁弁60は、パイロットポンプ15と制御弁175Lの右側(上げ側)パイロットポート及び制御弁175Rの左側(上げ側)パイロットポートのそれぞれとを繋ぐ油路の流路面積を調整できるように構成されている。電磁弁62は、パイロットポンプ15と制御弁175Rの右側(下げ側)パイロットポートとを繋ぐ油路の流路面積を調整できるように構成されている。
The pilot pressure actuated
手動操作が行われる場合、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Bの操作信号生成部が出力する操作信号(電気信号)に応じてブーム上げ操作信号(電気信号)又はブーム下げ操作信号(電気信号)を生成する。ブーム操作レバー26Bの操作信号生成部が出力する操作信号は、ブーム操作レバー26Bの操作量及び操作方向に応じて変化する電気信号である。
When the manual operation is performed, the
具体的には、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Bがブーム上げ方向に操作された場合、レバー操作量に応じたブーム上げ操作信号(電気信号)を電磁弁60に対して出力する。電磁弁60は、ブーム上げ操作信号(電気信号)に応じて流路面積を調整し、制御弁175Lの右側(上げ側)パイロットポートと制御弁175Rの左側(上げ側)パイロットポートとに作用するパイロット圧を制御する。同様に、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Bがブーム下げ方向に操作された場合、レバー操作量に応じたブーム下げ操作信号(電気信号)を電磁弁62に対して出力する。電磁弁62は、ブーム下げ操作信号(電気信号)に応じて流路面積を調整し、制御弁175Rの右側(下げ側)パイロットポートに作用するパイロット圧を制御する。
Specifically, when the
自動制御を実行する場合、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Bの操作信号生成部が出力する操作信号の代わりに、補正操作信号(電気信号)に応じてブーム上げ操作信号(電気信号)又はブーム下げ操作信号(電気信号)を生成する。補正操作信号は、コントローラ30が生成する電気信号であってもよく、コントローラ30以外の外部の制御装置等が生成する電気信号であってもよい。
When executing automatic control, the
1A 左側走行用油圧モータ(油圧アクチュエータ)
1B 右側走行用油圧モータ(油圧アクチュエータ)
2A 旋回用油圧モータ(油圧アクチュエータ)
7 ブームシリンダ(油圧アクチュエータ)
8 アームシリンダ(油圧アクチュエータ)
9 バケットシリンダ(油圧アクチュエータ)
14 メインポンプ
15 パイロットポンプ
17 コントロールバルブ
26 操作装置
26A アーム操作レバー
26B ブーム操作レバー
29 操作圧センサ
29A、29B 操作圧センサ
30 コントローラ
31 比例弁
42L、42R 管路(油路)
171〜176 制御弁
177 ブリード弁
301 ブリード弁開口面積決定部
302 電流値生成部
303 記憶部
1A Left side running hydraulic motor (hydraulic actuator)
1B Right side running hydraulic motor (hydraulic actuator)
2A hydraulic motor for turning (hydraulic actuator)
7 Boom cylinder (hydraulic actuator)
8 Arm cylinder (hydraulic actuator)
9 Bucket cylinder (hydraulic actuator)
14
171 to 176
Claims (7)
前記油圧ポンプが吐出する作動油によって駆動される油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプが吐出する作動油を前記油圧アクチュエータに供給可能な油路と、
前記油路に設けられ、前記油圧アクチュエータに供給する作動油の流量を制御する制御弁と、
前記油路に設けられ、前記油圧アクチュエータを経由せずに作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する第1のブリード弁と、
前記油路に設けられ、前記第1のブリード弁に対して並列に設けられる、第2のブリード弁またはリリーフ弁と、を備える、ショベル。 With a hydraulic pump
A hydraulic actuator driven by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump and
An oil passage capable of supplying hydraulic oil discharged by the hydraulic pump to the hydraulic actuator, and
A control valve provided in the oil passage and controlling the flow rate of hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator.
A first bleed valve provided in the oil passage and controlling the flow rate of hydraulic oil flowing into the hydraulic oil tank without passing through the hydraulic actuator.
A shovel comprising a second bleed valve or relief valve provided in the oil passage and provided in parallel with the first bleed valve.
前記第2のブリード弁または前記リリーフ弁は、大きな開口変化に特化する機能を有する、
請求項1に記載のショベル。 The first bleed valve has a function of specializing in a minute change in opening.
The second bleed valve or the relief valve has a function specialized in a large opening change.
The excavator according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載のショベル。 If the required opening is smaller than the maximum opening of the first bleed valve, only the first bleed valve is activated.
The excavator according to claim 1 or 2.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のショベル。 When the required opening is larger than the maximum opening of the first bleed valve, the second bleed valve or the relief valve is activated.
The excavator according to any one of claims 1 to 3.
前記操作レバーが操作されていない場合、前記第1のブリード弁は開いている、
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のショベル。 It also has an operating lever
When the operating lever is not operated, the first bleed valve is open.
The excavator according to any one of claims 1 to 4.
前記第1のブリード弁よりも先に前記第2のブリード弁または前記リリーフ弁が閉じる、
請求項5に記載のショベル。 When the operation lever is operated,
The second bleed valve or the relief valve closes before the first bleed valve.
The excavator according to claim 5.
前記第2のブリード弁または前記リリーフ弁が閉じた後に、前記第1のブリード弁が閉じる、
請求項6に記載のショベル。 When the operation lever is operated,
After the second bleed valve or the relief valve is closed, the first bleed valve closes.
The excavator according to claim 6.
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