JP3286146B2 - Construction machine hydraulic circuit - Google Patents
Construction machine hydraulic circuitInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バックホウ等の建
機の油圧回路構造に係り、詳しくは、負荷に見合った分
だけの油圧動力をポンプ吐出させる負荷制御、所謂ロー
ドセンシングシステムを採るものにおいて、操作性を向
上させるべくエンジン回転数を落とせば作業装置の駆動
速度も遅くなるようにする技術(例えば、特開平7‐3
4489号公報)の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic circuit structure of a construction machine such as a backhoe or the like, and more particularly to a so-called load sensing system employing a load control for pumping hydraulic power corresponding to a load. A technique for lowering the driving speed of the working device by lowering the engine speed in order to improve operability (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-3)
No. 4489).
【0002】[0002]
【従来の技術】先に出願した特願平7‐230188号
公報において、上記技術に、電気アクチュエータによっ
て軽快なアクセル操作が行える電気操作制御技術を適用
し、エンジン回転数の増減に応じて掘削作業装置の駆動
速度も増減するエンジン回転数対応のロードセンシング
システム(以下、E対応LS/Sと略称する)の操作性
をより優れるようにしたものが提案されている。2. Description of the Related Art In Japanese Patent Application No. 7-230188 filed earlier, an electric operation control technique capable of performing a light accelerator operation by an electric actuator is applied to the above-mentioned technique, and excavation work is performed in response to an increase or decrease in an engine speed. A system has been proposed in which the operability of a load sensing system (hereinafter, abbreviated as E-compliant LS / S) corresponding to the engine speed, in which the drive speed of the device increases and decreases, is further improved.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術による
と、電気アクチュエータ(ギヤードモータ)で回転数調
節手段を操作しており、従ってその電気アクチュエータ
の駆動によってロードセンシングの差圧も変更設定され
て、ブームシリンダ等の油圧アクチュエータの駆動速度
を変更可能な構造となっている。この構造では、ギヤの
バックラッシやエンジン振動、及びその他の原因によっ
てギヤードモータが動いてしまうことがあると、それに
よって回転数調節手段の位置を検出するフィードバック
用のポテンショメータの検出値が変化するので、アクセ
ル制御手段の制御機能、すなわちアクセル操作具通りの
位置となるようギヤードモータを元通りの指示位置に戻
し駆動するように自動操作される。According to the above prior art, the rotational speed adjusting means is operated by an electric actuator (geared motor). Therefore, the differential pressure of load sensing is changed and set by driving the electric actuator. The drive speed of a hydraulic actuator such as a boom cylinder can be changed. With this structure, if the geared motor may move due to gear backlash, engine vibration, or other causes, the detection value of the feedback potentiometer that detects the position of the rotation speed adjusting means changes, The control function of the accelerator control means, that is, the geared motor is automatically operated so as to return to the original designated position and to be driven to the position corresponding to the accelerator operation tool.
【0004】従って、従来の制御装置では、ギヤードモ
ータのずれ動きが生じると、小刻みにギヤードモータが
反復駆動され、その結果、油圧アクチュエータの速度が
速くなったり遅くなったりする速度ハンチングの生じる
不都合があった。本発明の目的は、高能率で扱い易いE
対応LS/Sと電気操作制御装置とを備えながらも、不
測の電気アクチュエータ動による速度ハンチングを解消
して、作業装置の操作性を改善させる点にある。Therefore, in the conventional control device, when the geared motor shifts, the geared motor is repeatedly driven in small increments. As a result, there is a disadvantage that the speed of the hydraulic actuator becomes faster or slower, resulting in speed hunting. there were. An object of the present invention is to provide a highly efficient and easy-to-use E
It is to improve the operability of the working device by eliminating the speed hunting due to the unexpected movement of the electric actuator while having the corresponding LS / S and the electric operation control device.
【0005】[0005]
〔構成〕上記目的達成のために本発明は、油圧アクチュ
エータと、可変容量型の油圧ポンプと、アクチュエータ
への圧油供給経路に対する絞り弁を内装した制御弁と、
油圧ポンプの単位時間当たりの吐出量を可変設定する流
量調節機構とを備え、絞り弁に対する圧油供給下手側部
分に連通する第1油路と、制御弁の圧油供給ポートに連
通する第2油路との差圧を所定値に維持するように流量
調節機構を操作する負荷制御手段を備え、人為操作され
るアクセル操作具の操作量を電気的に検出する第1検出
手段と、エンジン回転数調節手段を駆動操作する電気ア
クチュエータと、アクセル操作具の操作量に対応した分
だけ電気アクチュエータが駆動されるように、エンジン
回転数調節手段の***作量を検出する第2検出手段と第
1検出手段と電気アクチュエータとを連係するアクセル
制御手段とを設け、絞り弁の絞り量又は差圧を変更調節
可能な調節手段を設け、エンジン回転数が高められると
油圧アクチュエータの駆動速度が速くなり、エンジン回
転数が低められると油圧アクチュエータの駆動速度が遅
くなるように、第2検出手段と調節手段とを連係する速
度制御手段を備え、アクセル制御手段には、第2検出手
段の所定量以上の変位によって停止状態にある電気アク
チュエータが動き出すようにするための不感帯が設定さ
れていることを特徴とする。[Configuration] To achieve the above object, the present invention provides a hydraulic actuator, a variable displacement hydraulic pump, and a control valve including a throttle valve for a hydraulic oil supply path to the actuator,
A flow control mechanism for variably setting a discharge amount per unit time of the hydraulic pump, a first oil passage communicating with a lower portion of the hydraulic oil supply to the throttle valve, and a second oil passage communicating with a pressure oil supply port of the control valve. First detection means for electrically detecting an operation amount of a manually operated accelerator operation tool, comprising: load control means for operating a flow rate adjusting mechanism so as to maintain a differential pressure between the oil passage and a predetermined value; An electric actuator for driving and operating the number adjusting means; a second detecting means for detecting an operated amount of the engine speed adjusting means such that the electric actuator is driven by an amount corresponding to the operation amount of the accelerator operating tool; An accelerator control means for linking the detection means and the electric actuator; an adjusting means for changing and regulating the throttle amount or the differential pressure of the throttle valve; and a hydraulic actuator when the engine speed is increased. Speed control means for linking the second detection means and the adjustment means so that the drive speed of the hydraulic actuator becomes low when the engine speed is reduced and the engine speed is reduced. A dead zone is set so that the electric actuator in a stopped state starts to move by a displacement of the detection means by a predetermined amount or more.
【0006】〔作用〕請求項1の構成によれば、不感帯
の設定により、振動等によって電気アクチュエータが多
少動いて第2検出手段も連れ動きしたとしても、その動
き量が所定量以下のときにはフィードバックされないこ
とになり、前述した油圧アクチュエータの速度ハンチン
グが生じないようになる。従って、ブームやアームがギ
クシャクしながらの駆動による振動によって掬い取り物
が落ちるとか、非円滑で不快な旋回挙動が改善又は解消
されるようになる。According to the first aspect of the present invention, even if the electric actuator slightly moves due to vibration or the like to move the second detecting means due to the setting of the dead zone, the feedback is provided when the amount of movement is equal to or less than the predetermined amount. Therefore, the speed hunting of the hydraulic actuator described above does not occur. Therefore, the scooped object falls due to the vibration of the boom and the arm while being jerky, and the non-smooth and unpleasant turning behavior is improved or eliminated.
【0007】又、電気アクチュエータでエンジン回転数
調節手段を操作させる電気操作式のアクセル装置におけ
るフィードバック機能を、エンジン回転数調節手段の被
操作量を検出する第2検出手段で行わせるものであるか
ら、例えば、アクセルレバー等の操作側部分の操作量を
フィードバック基準とする手段に比べて、より現実の回
転数に近い値を取り込むことができ、制御精度の向上に
寄与できるようになる点で好ましい。Further, the feedback function in the electrically operated accelerator device for operating the engine speed adjusting means by the electric actuator is performed by the second detecting means for detecting the operated amount of the engine speed adjusting means. For example, a value closer to the actual number of revolutions can be taken in as compared with the means using the operation amount of the operation side portion such as an accelerator lever as a feedback reference, which is preferable in that it can contribute to improvement in control accuracy. .
【0008】〔効果〕その結果、不感帯を設ける制御上
の工夫により、装置的な改造のない経済的な状態で、軽
快にアクセル操作できる電気操作制御、及びE対応LS
/Sを採用しながらも油圧アクチュエータの速度ハンチ
ングを抑制でき、より一層操作性に優れる油圧回路を提
供することができた。[Effects] As a result, the electric operation control which can operate the accelerator lightly in an economical state without equipment modification by means of the control for providing the dead zone, and the E-compatible LS
The speed hunting of the hydraulic actuator can be suppressed while adopting / S, and a hydraulic circuit with even better operability can be provided.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
建機の一例であるバックホウの場合について、図面に基
づいて説明する。図1にバックホウが示され、1は掘削
作業装置、2は旋回台、3は走行機台、4はクローラ走
行装置、28はドーザであり、掘削作業装置1は、ブー
ム5、アーム6、バケット7等を備えて構成されてい
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below.
A case of a backhoe as an example of a construction machine will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a backhoe, 1 is an excavating work device, 2 is a swivel base, 3 is a traveling machine stand, 4 is a crawler traveling device, 28 is a dozer, and the excavating work device 1 is a boom 5, an arm 6, a bucket. 7 and the like.
【0010】図2に油圧回路の概略が示され、ドーザシ
リンダ用制御弁29、バケットシリンダ7c用制御弁3
0、左走行モータ31用制御弁32、ブームシリンダ5
c用制御弁9、アームシリンダ6c用制御弁10、右走
行モータ33用制御弁34、旋回モータ用制御弁35、
スイングシリンダ36用制御弁37、サービス用制御弁
38の各制御弁に対して、負荷圧よりも僅かに高い圧力
でもって吐出される可変容量型の油圧ポンプ8を備えた
ロードセンシングシステムが採用されている。又、騒音
や省エネルギーの点で好ましいオートアイドルシステム
も採入れてあり、以下に説明する。FIG. 2 schematically shows the hydraulic circuit. The control valve 29 for the dozer cylinder, the control valve 3 for the bucket cylinder 7c,
0, control valve 32 for left running motor 31, boom cylinder 5
c control valve 9, arm cylinder 6c control valve 10, right traveling motor 33 control valve 34, swing motor control valve 35,
For each control valve of the swing cylinder 36 and the service control valve 38, a load sensing system including a variable displacement hydraulic pump 8 that is discharged at a pressure slightly higher than the load pressure is employed. ing. Also, an auto idle system which is preferable in terms of noise and energy saving is adopted, and will be described below.
【0011】図2における仮想線で囲まれたブームシリ
ンダ5cとアームシリンダ6cとに関する部分を抜粋し
た主要部の原理回路図が図3に示され、8はエンジン1
9で駆動される前述した可変容量型の油圧ポンプ、13
は油圧ポンプ8の単位時間当たりの吐出油量を可変設定
する流量調節機構である。流量調節機構13は、メイン
ポンプ8の吐出圧で作動する馬力制御シリンダ13A
と、調節ポンプ18で駆動される流量制御シリンダ13
Bとで構成されている。FIG. 3 shows a principle circuit diagram of a main part of a part related to the boom cylinder 5c and the arm cylinder 6c surrounded by a virtual line in FIG.
9, the variable displacement hydraulic pump driven by 9
Is a flow rate adjusting mechanism for variably setting the amount of oil discharged per unit time of the hydraulic pump 8. The flow control mechanism 13 is provided with a horsepower control cylinder 13 </ b> A operated by the discharge pressure of the main pump 8.
And the flow control cylinder 13 driven by the regulating pump 18
B.
【0012】又、調節シリンダ13に対する圧力補償型
の流量調節弁14が設けてある。11はブーム用で12
はアーム用の各コンペンセータ(圧力補償弁)であり、
ブーム用制御弁9とアーム用制御弁10における供給側
油路に絞り弁9s,10sが装備されている。尚、ブー
ム用及びアーム用の制御弁9,10以外の各制御弁2
9,30,32,34,35,37,38の構造は全て
ブーム用及びアーム用の制御弁9,10と同じものであ
る。Further, a pressure compensating type flow control valve 14 for the control cylinder 13 is provided. 11 is for the boom and 12
Is each compensator (pressure compensation valve) for the arm,
Throttle valves 9 s and 10 s are provided in supply-side oil passages in the boom control valve 9 and the arm control valve 10. Each control valve 2 other than the control valves 9 and 10 for the boom and the arm is used.
The structures of 9, 30, 32, 34, 35, 37, 38 are all the same as the control valves 9, 10 for the boom and the arm.
【0013】各コンペンセータ11,12は、各供給側
絞り弁9s,10sに対する圧油供給下手側に位置し、
かつ、各アクチュエータ5c,6cに対する圧油供給上
手側に配置されている。そして、各コンペンセータ1
1,12に対する圧油供給下手側であり、かつ、各アク
チュエータ5c,6cに対する圧油供給上手側部分と各
コンペンセータ11,12のバネ側油室とを連通する低
圧側油路11t,12tを設けてある。Each of the compensators 11 and 12 is located on the lower side of the pressure oil supply to each of the supply side throttle valves 9s and 10s.
In addition, they are arranged on the upstream side of the pressure oil supply to the actuators 5c and 6c. And each compensator 1
Low-pressure-side oil passages 11t and 12t are provided on the downstream side of the pressure oil supply to the actuators 1 and 12 and communicate the upper side of the pressure oil supply to the actuators 5c and 6c with the spring-side oil chambers of the compensators 11 and 12. It is.
【0014】各コンペンセータ11,12に対する圧油
供給上手側であり、かつ、各供給側油路の絞り弁9s,
10sに対する圧油供給下手側部分と、各コンペンセー
タ11,12の反バネ側油室とを連通する高圧側油路1
1k,12kを設けてある。各コンペンセータ11,1
2に、流路断絶側に付勢する圧縮バネ17が備えられた
定差減圧弁に構成され、これによってアフターオリフィ
ス型のロードセンシング回路を構成してある。The throttle valve 9s, which is on the upstream side of the pressure oil supply to each of the compensators 11 and 12,
The high-pressure side oil passage 1 that communicates the lower side of the pressure oil supply for 10 s with the non-spring side oil chamber of each of the compensators 11 and 12.
1k and 12k are provided. Each compensator 11,1
2, a constant pressure reducing valve provided with a compression spring 17 for biasing the flow path to the disconnection side, thereby constituting an after-orifice type load sensing circuit.
【0015】流量制御弁14のバネ側油室14xと各供
給側絞り弁9s,10sに対する圧油供給下手側部分と
を連通する第1低圧側油路14tを設けてあり、各低圧
側油路11t,12tに第1低圧側油路14tが連通し
ている。各制御弁9,10の供給ポート9p,10pに
連通される第2油路15と、流量制御弁14におけるバ
ネ側油室14xと反対側の油室とを専用の接続油路16
で連通してある。又、流量制御弁14の切換わり時にお
ける調節シリンダ13に対する圧は、油圧ポンプ8とと
もにエンジン駆動される専用の調節ポンプ18で賄うよ
うに構成してある。つまり、第1油路14tと、制御弁
9,10の各供給ポート9p,10pに連通する第2油
路15との差圧を所定値に維持するように調節シリンダ
13を操作する流量制御弁14を設けて負荷制御手段A
が構成されている。A first low-pressure side oil passage 14t is provided for communicating the spring-side oil chamber 14x of the flow control valve 14 with the lower side of the pressure oil supply to each of the supply-side throttle valves 9s and 10s. A first low-pressure side oil passage 14t communicates with 11t and 12t. A dedicated connection oil passage 16 is provided between the second oil passage 15 communicating with the supply ports 9p and 10p of the control valves 9 and 10 and the oil chamber on the flow control valve 14 opposite to the spring-side oil chamber 14x.
Are in communication. The pressure on the adjusting cylinder 13 when the flow control valve 14 is switched is supplied by a dedicated adjusting pump 18 driven by the engine together with the hydraulic pump 8. That is, the flow control valve that operates the adjusting cylinder 13 so as to maintain the pressure difference between the first oil passage 14t and the second oil passage 15 communicating with the supply ports 9p and 10p of the control valves 9 and 10 at a predetermined value. 14 and load control means A
Is configured.
【0016】そして、エンジン回転数を人為操作によっ
て調節設定するアクセルレバー(アクセル操作具の一
例)24の操作量を電気的に検出する第1ポテンショメ
ータ(第1検出手段の一例)25と、ガバナー(エンジ
ン回転数調節手段の一例)20のガバナレバー21を駆
動操作するギヤードモータ(電気アクチュエータの一
例)22と、ブームシリンダ5c等の油圧アクチュエー
タが作動しているか否かを検出する作動検出手段23と
を備え、油圧アクチュエータの停止時にはエンジン回転
数をアイドリング側に変更操作するとともに、油圧アク
チュエータの作動時にはエンジン回転数をアクセルレバ
ー24による設定値に操作するように、第1ポテンショ
メータ25とギヤードモータ22とを連係するアクセル
制御手段Cを備えてある。A first potentiometer (an example of a first detecting means) 25 for electrically detecting an operation amount of an accelerator lever (an example of an accelerator operation tool) 24 for adjusting and setting the engine speed by manual operation, and a governor (an example). An example of the engine speed adjusting means) a geared motor (an example of an electric actuator) 22 for driving and operating the governor lever 21 of the engine 20, and an operation detecting means 23 for detecting whether or not a hydraulic actuator such as the boom cylinder 5c is operating. The first potentiometer 25 and the geared motor 22 are operated so that the engine speed is changed to the idling side when the hydraulic actuator is stopped, and the engine speed is operated to the set value by the accelerator lever 24 when the hydraulic actuator is operated. It is provided with an associated accelerator control means C. .
【0017】すなわち、ガバナレバー21の操作位置を
検出するフィードバック用の第2ポテンショメータ(第
2検出手段の一例)27、ギヤードモータ22、前述し
た第1低圧側油路(第1油路に相当)14tの圧を検出
する圧力センサ23、及び、第1ポテンショメータ25
を連係するアクセル制御手段Cを制御装置26に備えて
ある。That is, a feedback second potentiometer (an example of a second detection means) 27 for detecting the operating position of the governor lever 21, a geared motor 22, and the above-described first low-pressure side oil passage (corresponding to the first oil passage) 14t. Pressure sensor 23 for detecting the pressure of the first and the first potentiometer 25
Is provided in the control device 26.
【0018】つまり、アイドリング位置iにあるハンド
アクセルレバー24を操作して、作業状態におけるエン
ジン回転数(通常はフルアクセル位置mにセットするこ
とが多い)を設定し、作業状態であればその設定回転数
が維持され、非作業時(無負荷時)にはアクセルレバー
24が位置mにセットされたままとしながらエンジン回
転数を略アイドリング状態に落とすのである。この場合
では、圧力センサ23によって作動検出手段が構成され
ている。That is, the operator operates the hand accelerator lever 24 at the idling position i to set the engine speed in the working state (usually often set to the full accelerator position m). When the engine speed is maintained, and when the engine is not working (when no load is applied), the engine speed is substantially reduced to an idling state while the accelerator lever 24 remains set at the position m. In this case, the pressure sensor 23 forms an operation detecting unit.
【0019】又、絞り弁9s,10sの絞り量を変更調
節可能な調節手段Bを設け、エンジン回転数が高められ
るとブームシリンダ5c等の油圧アクチュエータの駆動
速度が速くなり、エンジン回転数が低められると油圧ア
クチュエータの駆動速度が遅くなるように、第2ポテン
ショメータ27と調節手段Bとを連係する速度制御手段
Eを制御装置26に備えてある。An adjusting means B for changing and adjusting the throttle amount of the throttle valves 9s and 10s is provided. When the engine speed is increased, the drive speed of a hydraulic actuator such as the boom cylinder 5c is increased, and the engine speed is decreased. The control device 26 is provided with a speed control means E for linking the second potentiometer 27 and the adjustment means B so that the driving speed of the hydraulic actuator becomes slower when it is operated.
【0020】調節手段Bは、各コンペンセータ11,1
2がわの各低圧油路11t,12tと第1低圧油路14
tとを電磁高速応答弁28を介して接続させることから
構成されている。そして、電磁高速応答弁28は、通常
位置bでは各低圧側油路14t,11t,12tを連通
し、高圧位置aではコンペンセータがわの両低圧側油路
11t,12tと高圧がわの第2油路15とが連通油路
21aによって連通される2位置切換弁構造に構成され
ている。The adjusting means B is provided for each of the compensators 11, 1
2 each low-pressure oil passage 11t, 12t and the first low-pressure oil passage 14
and t via an electromagnetic high-speed response valve 28. The electromagnetic high-speed response valve 28 communicates with each of the low-pressure oil passages 14t, 11t, and 12t at the normal position b, and the low-pressure oil passages 11t and 12t and the second high-pressure oil passage at the high-pressure position a. The oil passage 15 is configured to have a two-position switching valve structure communicating with the communication oil passage 21a.
【0021】電磁高速応答弁28の作動によってコンペ
ンセータ11,12の低圧側油路11t,12tに作用
する油圧をアクチュエータ5c,6cの負荷圧とポンプ
の吐出圧との中間値に設定できて、コンペンセータ1
1,12による差圧維持作用によってコンペンセータ1
1,12への供給圧を、電磁高速応答弁28が通常位置
bにある場合よりも高めるようになる。すると、第1低
圧側油路14tと油圧ポンプ18の吐出圧との差圧を一
定に維持する機能上、コンペンセータ11,12の上手
側にある絞り弁9s,10sでの差圧低めるように、す
なわち絞り弁9s,10sの絞り量を小さく、つまりは
制御弁9,10の開度を小さくするように制御され、そ
の結果、アクチュエータ5c,6cへの供給油量が減じ
られて駆動速度が遅くなるのである。この作用は、負荷
圧とポンプ差圧との差圧に基づく制御構造上、負荷が変
動しても維持される。By operating the electromagnetic high-speed response valve 28, the hydraulic pressure acting on the low-pressure side oil passages 11t, 12t of the compensators 11, 12 can be set to an intermediate value between the load pressure of the actuators 5c, 6c and the discharge pressure of the pump. 1
Compensator 1 by the differential pressure maintaining action by 1 and 12
The supply pressure to the valves 1 and 12 is higher than when the electromagnetic high-speed response valve 28 is at the normal position b. Then, in order to keep the differential pressure between the first low-pressure side oil passage 14t and the discharge pressure of the hydraulic pump 18 constant, the differential pressure at the throttle valves 9s, 10s on the upstream side of the compensators 11, 12 is reduced. That is, control is performed so that the throttle amounts of the throttle valves 9s and 10s are reduced, that is, the opening degrees of the control valves 9 and 10 are reduced. As a result, the amount of oil supplied to the actuators 5c and 6c is reduced, and the driving speed is reduced. It becomes. This action is maintained even if the load fluctuates due to the control structure based on the differential pressure between the load pressure and the pump differential pressure.
【0022】逆に、コンペンセータ11,12への供給
圧を低くすると、絞り弁9s,10sでの差圧高めるよ
うに、すなわち絞り弁9s,10sの絞り量を大きく、
すなわち制御弁9,10の開度を大きくするように制御
され、アクチュエータ5c,6cへの供給油量が増大し
て駆動速度が速くなる。Conversely, when the supply pressure to the compensators 11 and 12 is reduced, the differential pressure at the throttle valves 9s and 10s is increased, that is, the throttle amounts of the throttle valves 9s and 10s are increased.
That is, the control valves 9 and 10 are controlled so as to increase their opening degrees, the amount of oil supplied to the actuators 5c and 6c increases, and the driving speed increases.
【0023】そして、エンジン19の回転数を検出する
第2ポテンショメータ27と、電磁高速応答弁28と、
間欠作動時間のデューティー比を可変調節する設定器3
9と、自動制御モードと手動制御モードとの切換スイッ
チ40とを制御装置26に接続して、コンペンセータ1
1,12での分圧を変更設定するように構成されてい
る。つまり、前記分圧の変更によって、絞り弁9s,1
0sの開度を変更調節可能な調節手段Bが構成されてい
るのである。調節手段Bは、高圧位置aに復帰付勢され
る電磁高速応答弁28を、油圧ポンプ8の吐出油路であ
る高圧油路に接続させる通常位置bに操作するための通
電を間欠的に行う間欠作動と、その間欠時間を可変設定
する間欠制御を行う機能を有している。A second potentiometer 27 for detecting the rotational speed of the engine 19, an electromagnetic high-speed response valve 28,
Setting device 3 for variably adjusting the duty ratio of intermittent operation time
9 and a switch 40 for switching between an automatic control mode and a manual control mode are connected to the control device 26 so that the compensator 1
The partial pressures 1 and 12 are configured to be changed and set. That is, by changing the partial pressure, the throttle valves 9s, 1
The adjusting means B capable of changing and adjusting the opening of 0 s is configured. The adjusting means B intermittently energizes the electromagnetic high-speed response valve 28 which is urged to return to the high-pressure position a to the normal position b where the high-pressure oil path which is the discharge oil path of the hydraulic pump 8 is connected. It has a function of performing intermittent operation and intermittent control for variably setting the intermittent time.
【0024】速度制御手段Eの作用を説明すれば、先
ず、切換スイッチ40を自動制御モードに操作して電磁
高速応答弁28への通電を間欠的に行わせるとともに、
その間欠時間の1サイクル中における通電時間割合、す
なわちデューティー比をエンジン19の回転数が低いと
小にするように連係される。これにより、掘削作業中に
旋回速度を遅くしたいといった場合にはアクセルレバー
24を操作してエンジン回転数を低くすれば良く、逆に
駆動速度を速くしたい場合にはエンジン回転数を高くす
れば良い。The operation of the speed control means E will be described. First, the changeover switch 40 is operated to the automatic control mode to intermittently energize the electromagnetic high-speed response valve 28.
The energization time ratio in one cycle of the intermittent time, that is, the duty ratio is linked so as to decrease when the rotation speed of the engine 19 is low. Thus, if it is desired to reduce the turning speed during the excavation work, the engine speed may be reduced by operating the accelerator lever 24, and if it is desired to increase the driving speed, the engine speed may be increased. .
【0025】又、アクチュエータの駆動速度を意図的に
変更したい場合には、切換スイッチ40を手動操作モー
ドに操作して、第2ポテンショメータ27と制御装置2
6との連係を絶つ。すると、デューティー比が設定器3
9によって決定される状態になり、その設定器39の人
為操作によってコンペンセータ11,12への供給圧
を、アクチュエータ5c,6cの負荷圧とポンプ吐出圧
との間の任意の値に設定でき、アクチュエータ5c,8
cの駆動速度をエンジン回転数とは無関係に調節するこ
とができる。When it is desired to intentionally change the driving speed of the actuator, the changeover switch 40 is operated to a manual operation mode, and the second potentiometer 27 and the control device 2 are operated.
Disconnect with 6. Then, the duty ratio changes to the setting device 3
9, the supply pressure to the compensators 11, 12 can be set to an arbitrary value between the load pressure of the actuators 5c, 6c and the pump discharge pressure by the manual operation of the setting device 39. 5c, 8
The drive speed of c can be adjusted independently of the engine speed.
【0026】前述したアクセル制御手段Cには、第2ポ
テンショメータ27の所定量以上の変位によって停止状
態にあるギヤードモータ22が動き出すようにするため
の不感帯が設定されている。つまり、ある位置でギヤー
ドモータ22が停止すると、その位置を第2ポテンショ
メータ27で検出してガバナレバー21の停止位置を維
持するための保持電流をギヤードモータ22に供給する
のであり、このフィードバック制御によってアクセルレ
バー24の操作通りのエンジン回転数が現出できるもの
である。A dead zone is set in the accelerator control means C so that the stopped geared motor 22 starts to move when the second potentiometer 27 is displaced by a predetermined amount or more. That is, when the geared motor 22 stops at a certain position, the position is detected by the second potentiometer 27 and a holding current for maintaining the stop position of the governor lever 21 is supplied to the geared motor 22. The engine speed can be displayed as operated by the lever 24.
【0027】しかしながら、ギヤのバックラッシや機体
振動等の原因によってギヤードモータ22が少し動く
と、それによって第2ポテンショメータ27の検出値が
変化するから、この第2ポテンショメータ27の検出値
を第1ポテンショメータ25の検出値に一致させるアク
セル制御手段Cの機能により、動いた分ギヤードモータ
22を逆方向に起動させることになり、エンジン回転数
が変動して作業装置の駆動速度がハンチングを起こすよ
うになるのである。例えば、ブームの上昇駆動中ではそ
の上昇速度が速くなったり遅くなったりのハンチングが
生じることになり、操作し難い。つまり、アクセル操作
通りのエンジン回転数を正確に現出させる制御が、却っ
てハンチングを誘発することになってしまうのである。However, when the geared motor 22 slightly moves due to gear backlash, machine vibration, or the like, the detection value of the second potentiometer 27 changes, so that the detection value of the second potentiometer 27 is changed to the first potentiometer 25. The function of the accelerator control means C that matches the detected value of the above causes the geared motor 22 to be started in the reverse direction by the amount of movement, so that the engine speed fluctuates and the driving speed of the working device causes hunting. is there. For example, while the boom is being raised, hunting occurs in which the speed of the boom rises or falls, and it is difficult to operate the boom. In other words, the control for accurately displaying the engine speed according to the operation of the accelerator will rather induce hunting.
【0028】そこで、図4に示すギヤードモータ22の
位置(ガバナレバー21の操作位置)に対する供給電流
(保持電流)の関係グラフを参照して説明すると、前述
したように不感帯を設けてあるから、例えば、位置αで
ギヤードモータ22が停止したとすると、そのときの供
給電流値βの±5%の電流値となる範囲であるα1 〜α
2 が不感帯に設定されるようになり、従って、多少ギヤ
ードモータ22が動くことがあっても、その位置がα1
〜α2 の範囲内であればフィードバック制御が作動しな
いことになり、エンジン回転数の変動に伴う作業装置の
速度ハンチングが起きないようになるのである。図4の
関係グラフの勾配は右下がりであるが、左下がりでも良
い。Referring to the graph of FIG. 4 showing the relationship between the position of the geared motor 22 (the operating position of the governor lever 21) and the supply current (holding current), the dead zone is provided as described above. If the geared motor 22 stops at the position α, a range of α1 to α is a range of a current value of ± 5% of the supply current value β at that time.
2 is set to the dead zone, so that even if the geared motor 22 moves
If it is within the range of .alpha.2, the feedback control will not operate, and the speed hunting of the working device due to the fluctuation of the engine speed will not occur. Although the slope of the relationship graph of FIG. 4 is downward-sloping, it may be downward-sloping.
【0029】つまり、E対応LS/S、及び電気式のア
クセル装置を採用して、軽快に操作でき、かつ、作業操
作のし易い技術としながら、その構造故に生じるアクチ
ュエータの速度ハンチングを不感帯の設定によって解消
するものである。不感帯の設定方法としては、「ギヤー
ドモータ22の停止位置から正逆の回転方向に夫々2回
転分を不感帯とする」とか、「ガバナレバー21の停止
位置からその全レバー揺動域の3%に相当する角度分、
高速側及び低速側に移動した領域とする」等種々のもの
が考えられる。That is, by adopting the E-compatible LS / S and the electric accelerator device, the technology can be operated lightly and the operation is easy, and the speed hunting of the actuator caused by its structure is set to the dead zone. This is resolved by The dead zone can be set by, for example, "two dead zones in each of the forward and reverse rotation directions from the stop position of the geared motor 22" or "3% of the entire lever swing range from the stop position of the governor lever 21". Angle
And the area moved to the high-speed side and the low-speed side. "
【0030】図3に示すように、制御装置26には調節
器41が接続されるようにしてある。これは、機械的ば
らつきによりバックホウ毎にフロント装置(走行、ドー
ザ、旋回等)の駆動速度が異なることがあるので、エン
ジン回転数の変動に伴うアクチュエータ速度変動制御、
すなわちE対応LS/Sの基準点を変更するものであ
る。つまり、切換スイッチ40を自動制御モードに切換
えたときに接続されるボリューム式の調節器41を操作
することにより、出荷時において、基準となるエンジン
回転数のときのフロント装置の駆動速度が同じになるよ
うに調節するのである。As shown in FIG. 3, a controller 41 is connected to the controller 26. This is because the driving speed of the front device (running, dozer, turning, etc.) may be different for each backhoe due to mechanical variations, so that the actuator speed fluctuation control accompanying the fluctuation of the engine speed,
That is, the reference point of the E corresponding LS / S is changed. That is, by operating the volume regulator 41 connected when the changeover switch 40 is switched to the automatic control mode, the drive speed of the front device at the time of the reference engine speed is the same at the time of shipment. It adjusts to become.
【0031】又、フロント装置の速度を合わせる技術と
しては、上述したように機種毎の調節する手段の他、あ
る1つのセクション(例えば、旋回における正面から右
45度の範囲)の駆動速度をマイコンが自動測定し、設
計基準速度に合致するようにギヤードモータ22への供
給電流(ゲイン電流)を自動補正する自己補正回路を、
制御装置26に予め組み込んでおくという手段でも良
い。As a technique for adjusting the speed of the front apparatus, in addition to the means for adjusting each model as described above, the drive speed of a certain section (for example, a range of 45 degrees to the right from the front in turning) is controlled by a microcomputer. Self-correction circuit that automatically measures and automatically corrects the supply current (gain current) to the geared motor 22 so that it matches the design reference speed.
Means may be incorporated in the control device 26 in advance.
【0032】上述の実施例では、ブームシリンダ5cで
油圧アクチュエータを構成しているが、アームシリンダ
6cや走行用油圧モータ31,33やスイングシリンダ
36等も油圧アクチュエータであり、又、油圧アクチュ
エータが複数の場合でも良いものである。又、第2ポテ
ンショメータ27を、ギヤードモータ22の位置を検出
するものとして構成しても良い。In the above-described embodiment, the hydraulic actuator is constituted by the boom cylinder 5c. However, the arm cylinder 6c, the traveling hydraulic motors 31, 33, the swing cylinder 36 and the like are also hydraulic actuators. It is good even in the case of. Further, the second potentiometer 27 may be configured to detect the position of the geared motor 22.
【0033】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。Incidentally, reference numerals are written in the claims for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the configuration of the attached drawings by the entry.
【図1】バックホウの側面図FIG. 1 is a side view of a backhoe.
【図2】油圧回路の概略全体図FIG. 2 is a schematic overall view of a hydraulic circuit.
【図3】オートアイドル付きロードセンシングの原理を
示す部分油圧回路図FIG. 3 is a partial hydraulic circuit diagram showing the principle of load sensing with auto idle.
【図4】ギヤードモータの位置と電流の関係グラフを示
す図FIG. 4 is a diagram showing a relationship graph between a position of a geared motor and a current.
5c 油圧アクチュエータ 8 油圧ポンプ 9 制御弁 9s 絞り弁 9p 圧油供給ポート 13 流量調節機構 14t 第1油路 15 第2油路 20 エンジン回転数調節手段 22 電気アクチュエータ 24 アクセル操作具 25 第1検出手段 27 第2検出手段 A 負荷制御手段 B 調節手段 C アクセル制御手段 E 速度制御手段 5c Hydraulic actuator 8 Hydraulic pump 9 Control valve 9s Throttle valve 9p Hydraulic oil supply port 13 Flow rate adjusting mechanism 14t First oil path 15 Second oil path 20 Engine speed adjusting means 22 Electric actuator 24 Accelerator tool 25 First detecting means 27 Second detection means A Load control means B Adjustment means C Accelerator control means E Speed control means
フロントページの続き (72)発明者 堀井 啓司 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (56)参考文献 特開 平7−34489(JP,A) 特開 平5−187406(JP,A) 特開 平6−313326(JP,A) 特開 平4−203502(JP,A) 特開 平5−26068(JP,A) 実開 平2−63114(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02F 9/20 - 9/22 E02F 3/43 F15B 11/00 B60K 41/00 - 41/28 Continued on the front page (72) Inventor Keiji Horii 64 Ishizukita-cho, Sakai-shi, Osaka Kubota Sakai Works (56) References JP-A-7-34489 (JP, A) JP-A 5-187406 (JP) JP-A-6-313326 (JP, A) JP-A-4-203502 (JP, A) JP-A-5-26068 (JP, A) JP-A-2-63114 (JP, U) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) E02F 9/20-9/22 E02F 3/43 F15B 11/00 B60K 41/00-41/28
Claims (1)
量型の油圧ポンプ(8)と、前記アクチュエータ(5
c)への圧油供給経路に対する絞り弁(9s)を内装し
た制御弁(9)と、前記油圧ポンプ(8)の単位時間当
たりの吐出量を可変設定する流量調節機構(13)とを
備え、前記絞り弁(9s)に対する圧油供給下手側部分
に連通する第1油路(14t)と、前記制御弁(9)の
圧油供給ポート(9p)に連通する第2油路(15)と
の差圧を所定値に維持するように前記流量調節機構(1
3)を操作する負荷制御手段(A)を備え、 人為操作されるアクセル操作具(24)の操作量を電気
的に検出する第1検出手段(25)と、エンジン回転数
調節手段(20)を駆動操作する電気アクチュエータ
(22)と、前記アクセル操作具(24)の操作量に対
応した分だけ前記電気アクチュエータ(22)が駆動さ
れるように、前記エンジン回転数調節手段(20)の被
操作量を検出する第2検出手段(27)と前記第1検出
手段(25)と前記電気アクチュエータ(22)とを連
係するアクセル制御手段(C)とを設け、 前記絞り弁(9s)の絞り量又は前記差圧を変更調節可
能な調節手段(B)を設け、エンジン回転数が高められ
ると前記油圧アクチュエータ(5c)の駆動速度が速く
なり、エンジン回転数が低められると前記油圧アクチュ
エータ(5c)の駆動速度が遅くなるように、前記第2
検出手段(27)と前記調節手段(B)とを連係する速
度制御手段(E)を備え、 前記アクセル制御手段(C)には、前記第2検出手段
(27)の所定量以上の変位によって停止状態にある前
記電気アクチュエータ(22)が動き出すようにするた
めの不感帯が設定されている建機の油圧回路。1. A hydraulic actuator (5c), a variable displacement hydraulic pump (8), and said actuator (5c).
c) a control valve (9) including a throttle valve (9s) for a pressure oil supply path to the pressure oil supply path, and a flow rate adjusting mechanism (13) for variably setting a discharge amount per unit time of the hydraulic pump (8). A first oil passage (14t) communicating with a lower portion of the pressure oil supply to the throttle valve (9s), and a second oil passage (15) communicating with a pressure oil supply port (9p) of the control valve (9). The flow control mechanism (1) maintains the pressure difference between
A first detecting means (25) for electrically detecting an operation amount of an accelerator operation tool (24) which is manually operated, comprising: a load control means (A) for operating 3); and an engine speed adjusting means (20). An electric actuator (22) for driving and operating the engine speed adjusting means (20) such that the electric actuator (22) is driven by an amount corresponding to the operation amount of the accelerator operation tool (24). An accelerator control means (C) for linking the second detection means (27) for detecting an operation amount, the first detection means (25), and the electric actuator (22) is provided, and a throttle of the throttle valve (9s) is provided. An adjusting means (B) for changing and adjusting the amount or the differential pressure is provided, and when the engine speed is increased, the driving speed of the hydraulic actuator (5c) is increased, and when the engine speed is decreased, the driving speed is reduced. As the driving speed of the pressure actuator (5c) is slow, the second
A speed control unit (E) for linking a detection unit (27) with the adjustment unit (B); and the accelerator control unit (C) is provided with a displacement of the second detection unit (27) by a predetermined amount or more. A hydraulic circuit of a construction machine in which a dead zone for setting the electric actuator (22) in a stopped state to start moving is set.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP02077596A JP3286146B2 (en) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | Construction machine hydraulic circuit |
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JPH09209412A JPH09209412A (en) | 1997-08-12 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |