JP6466824B2 - Hydraulic motor control device - Google Patents
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Description
本発明は、油圧モータ制御装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic motor control device.
従来、建設機械における冷却ファン用油圧モータの駆動制御回路において、ファンを逆転する際に回路圧が急激に上昇することを避けるようにした駆動制御回路が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a drive control circuit for a cooling fan hydraulic motor in a construction machine, a drive control circuit is known that avoids a sudden increase in circuit pressure when the fan is reversely rotated (see, for example, Patent Document 1). ).
特許文献1に記載の駆動制御回路は、ファンを駆動する油圧モータの正転・逆転を切り替える切換弁と、油圧モータの駆動回路に設けられリリーフ圧が変更可能な可変リリーフ弁と、切換弁および可変リリーフ弁を切換制御するコントローラとを備えている。コントローラからは、切換弁に制御圧を供給する電磁弁と可変リリーフ弁とに制御信号が出力される。油圧モータの回転方向切換時には、コントローラは可変リリーフ弁にリリーフ圧低下信号を出力し、油圧モータの回転数が低下した後に切換弁に切換信号を出力するようにしている。
A drive control circuit described in
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、切換弁と可変リリーフ弁とに対してコントローラから個別に制御信号を与える構成となっているので、2系統の信号ラインが必要である。その結果、断線故障などの信頼性低下を招いている。
However, in the technique described in
本発明に係る油圧モータ制御装置は、油圧ポンプからの圧油の流れ方向を切り換えて、冷却ファン駆動用の油圧モータを正逆転させる回転方向制御弁と、前記油圧ポンプから前記油圧モータに供給される駆動用圧油の圧力をリリーフ設定圧以下に制御する可変リリーフ弁と、前記回転方向制御弁を切り換えるための切換制御圧を出口ポートから出力する電磁弁と、前記電磁弁の切換制御信号を出力するコントローラと、を備える油圧モータ制御装置において、前記切換制御圧が入力され、前記切換制御圧に基づいて前記可変リリーフ弁のリリーフ設定圧を制御するリリーフ圧制御部を備え、前記リリーフ圧制御部による前記リリーフ設定圧の制御は、逆転から正転への切換時および正転から逆転への切換時の少なくとも一方において、前記可変リリーフ弁のリリーフ設定圧を、予め設定されたリリーフ設定圧初期値よりも低下させ、その後前記リリーフ設定圧初期値に復帰させる制御であることを特徴とする。 A hydraulic motor control device according to the present invention switches a direction of flow of pressure oil from a hydraulic pump to rotate a hydraulic motor for driving a cooling fan forward and backward, and is supplied from the hydraulic pump to the hydraulic motor. A variable relief valve for controlling the pressure of the driving pressure oil to be below a relief set pressure, an electromagnetic valve for outputting a switching control pressure for switching the rotational direction control valve from an outlet port, and a switching control signal for the electromagnetic valve. And a controller for outputting a relief pressure control unit that receives the switching control pressure and controls a relief setting pressure of the variable relief valve based on the switching control pressure, the relief pressure control The relief set pressure is controlled by the control unit at least during switching from reverse rotation to normal rotation and during switching from normal rotation to reverse rotation. The relief set pressure of the relief valve, is lower than a preset relief set 圧初 life values, characterized in that it is a control to then return to the relief setting 圧初 life values.
本発明によれば、リリーフ圧制御部とコントローラとの間に信号ラインを必要としないので、信頼性向上を図ることができる。 According to the present invention, since no signal line is required between the relief pressure control unit and the controller, reliability can be improved.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態による油圧モータ制御装置について詳細に説明する。以下では、油圧モータ制御装置が搭載される作業機械の一例として、ホイールローダを例に説明するが、本発明は、ホイールローダに限らず種々の作業機械の油圧モータ制御装置に適用可能である。 Hereinafter, a hydraulic motor control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, a wheel loader will be described as an example of a work machine on which the hydraulic motor control device is mounted. However, the present invention is not limited to a wheel loader and can be applied to hydraulic motor control devices of various work machines.
−第1の実施の形態−
図1は、本発明の一実施の形態による油圧モータ制御装置を搭載するホイールローダ200を示す図である。ホイールローダ200は、アーム201、バケット202、前輪101a,101b等を有する前部車体203と、運転室102、エンジン(不図示)、後輪101c,101d等を有する後部車体204とを備える。アーム201は、アームシリンダ103の駆動により上下方向に回動(俯仰動)する。バケット202は、バケットシリンダ104の駆動により上下方向に回動(ダンプまたはクラウド)する。なお、以下において、前輪101a,101bと後輪101c,101dについて総称する場合には、車輪101と称する。
-First embodiment-
FIG. 1 is a diagram showing a
前部車体203と後部車体204とは、連結軸205により互いに回動自在に連結されている。ホイールローダ200は、連結軸205にて前部車体203と後部車体204とが屈曲されるアーティキュレート式の作業車両である。前部車体203と後部車体204には、連結軸205を中心とする一対のステアリングシリンダ105の一端と他端とが、それぞれ回転可能に係止されている。後述する油圧装置により一対のステアリングシリンダ105の内の一方を伸長させ、他方を縮退させることにより、前部車体203と後部車体204とをそれぞれ連結軸205を中心に回転させる。これにより、前部車体203と後部車体204との相対的な取り付け角度が変化する。
The
後部車体204には、冷却用のファン3およびファン3を回転駆動するための油圧モータ4が設けられている。ファン3を回動することによって、ラジエータ10およびオイルクーラ11に冷却風が送風される。
The
図2は、油圧モータ4を駆動するための油圧回路の概略図である。ファン3を油圧モータ4で回転駆動することで得られる冷却風は、ラジエータ10およびオイルクーラ11に送風される。油圧ポンプ2と油圧モータ4を繋ぐ油路7には、油圧モータ4に供給される圧油の向きと流量を調節するファン回路5が設けられている。油圧ポンプ2はエンジン1に軸接続され、エンジン1により駆動される。
FIG. 2 is a schematic diagram of a hydraulic circuit for driving the
通常、ファン3は正回転され、冷却風となる外気は図示上方から吸い込まれる。ところで、外気と共に塵芥も吸い込まれるので、吸い込んだ塵芥によりラジエータ10の目詰まりを引き起こす場合がある。そのような場合には、ファン3を逆回転させてラジエータ10に付着した塵芥を吹き飛ばすようにしている。
Normally, the
ファン回路5は、パイロット操作式の切換弁51、可変リリーフ弁52、電磁弁53、リリーフ圧制御部5a、チェック弁56a,56bを備えている。切換弁51は、油圧ポンプ2から油圧モータ4へ送られる圧油の向きを制御する方向制御弁である。切換弁51に入力されるパイロット圧(以下では、切換制御圧と呼ぶ)は、電磁弁53から出力される。
The
電磁弁53は電磁比例減圧弁であり、コントローラ6からの制御信号を受けて、油圧ポンプ2からの吐出圧を一次圧とし、切換弁51および可変リリーフ弁52に制御圧を供給している。電磁弁53は、コントローラ6からの指令値に応じてスプールが第1の位置53aと第2の位置53bとの間で移動する。コントローラ6から正転指令が入力されると、スプールは第1の位置53aまで移動する。
The
コントローラ6から逆転指令が入力されると、スプールは第1の位置53aと第2の位置53bとの間の所定位置に移動して、電磁弁53の二次圧が指令値まで昇圧される。以下では、説明を簡単にするために、逆転指令時にはスプールは第2の位置53bに移動するものとして説明する。正転指令が入力されたときの二次圧を正転制御圧と呼び、逆転指令が入力されたときの二次圧を逆転制御圧と呼ぶことにする。
When a reverse rotation command is input from the
正転制御圧が切換弁51に入力されると、切換弁51は正転位置51aとなって油圧モータ4のポート41が油路7に接続され、油圧モータ4は正回転する。一方、逆転制御圧が切換弁51に入力されると、切換弁51は逆転位置51bとなって油圧モータ4のポート42が油路7に接続され、油圧モータ4は逆回転する。
When the normal rotation control pressure is input to the
チェック弁56a,56bは、油圧モータ4の両ポートの圧力がドレン圧を下回ったときに、タンク8からの圧油をポートに導入してキャビテーションの発生を防止する。
The
可変リリーフ弁52は、油路7から分岐し油圧ポンプ2からの圧油をタンク8へ導く油路9上に配置され、油圧ポンプ2から切換弁51に送られる圧油の上限圧力を規定する。上限圧力は、可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧を制御することにより、変更することができる。可変リリーフ弁52は3つの圧力印加ポートA,B,Cを備えており、圧力印加ポートAと対向するようにスプリング52aが設けられている。圧力印加ポートAには、油路7,9を介して油圧ポンプの吐出圧が導かれている。スプリング52aと対向する圧力印加ポートB、および、圧力印加ポートA,Bと対向する圧力印加ポートCには、リリーフ圧制御部5aを介して電磁弁53の二次圧が導かれる。
The
リリーフ圧制御部5aはリリーフ設定圧の調整を行うものであり、電磁弁53の二次圧を可変リリーフ弁52の圧力印加ポートB,Cに導く。リリーフ圧制御部5aは、圧力印加ポートCと前記電磁弁53の出口ポート(すなわち、二次圧側)との間に設けられ、第1の絞り54cと圧力印加ポートCから電磁弁53の二次圧側への圧油の流れを許容する第1のチェック弁55cとが並列接続された第1制御部50aと、圧力印加ポートBと電磁弁53の出口ポートとの間に設けられ、第2の絞り54bと電磁弁53の二次圧側から圧力印加ポートBへの圧油の流れを許容する第2のチェック弁55bとが並列接続された第2制御部50bとを有する。
The relief
(リリーフ圧制御部5aの動作説明)
次に、図3,4を参照して、リリーフ圧制御部5aによるリリーフ設定圧の制御について説明する。図3は、切換弁51を切り換えて油圧モータ4の回転方向を反転させた際の、リリーフ圧制御部5aの動作を説明する図である。図3(a)は正転から逆転に切り換えた場合を示し、図3(b)は逆転から正転に切り換えた場合を示す。図4は、回転方向を切り換えた際のリリーフ設定圧の変化を示す図であり、(a)は圧力印加ポートB,Cの圧力の時間変化を示し、(b)はリリーフ設定圧の時間変化を示す。
(Description of operation of relief
Next, the control of the relief set pressure by the relief
まず、油圧モータ4の回転方向を図2に示す正転状態から逆転方向に切り換える場合について説明する。図2に示す正転状態では、図4(a)の時刻t=0における状況のように電磁弁53の二次圧はドレン圧P0となっており、可変リリーフ弁52の圧力印加ポートB,Cの圧力もドレン圧P0になっている。
First, the case where the rotation direction of the
図4の時刻T1にコントローラ6から電磁弁53に逆転を指示する制御信号が出力されると、図3(a)に示すように電磁弁53のスプールが第2の位置53bに移動して、電磁弁53の二次圧が指令値まで昇圧される。このときの二次圧を逆転制御圧P1とする。その結果、切換弁51は正転位置51aから逆転位置51bに切り替わり、油圧モータ4のポート42に油路7が接続される。
When a control signal instructing reverse rotation is output from the
電磁弁53の二次圧が逆転制御圧P1に上昇するとチェック弁55bが開き、可変リリーフ弁52の圧力印加ポートBにはチェック弁55bを介して電磁弁53の二次圧(逆転制御圧P1)が導入される。圧力印加ポートBの圧力Pbは、図4(a)の実線のラインL1で示すように時間遅れなく逆転制御圧P1に昇圧される。一方、可変リリーフ弁52の圧力印加ポートCには、絞り54cを介して電磁弁53の二次圧が導入されるため、図4(a)の破線のラインL2で示すように、絞り54cの絞り径や圧力印加ポートCの圧力室容積に応じた応答遅れをもって昇圧される。
When the secondary pressure of the
このとき、スプリング52aに対向する力として、差分圧力Pb−Pcに比例した力が作用する。なお、圧力印加ポートBおよび圧力印加ポートCの受圧面積は等しく設定されている。そのため、可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧Prは、圧力印加ポートAに印加される圧力(図2の場合は油圧ポンプ2の吐出圧)による力とスプリング52aのバネ力とで規定されるリリーフ設定圧初期値Pr0から、差分圧力Pb−Pcに比例する圧力ΔPを減算した値となる。したがって、時刻T1に可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧Prは、いったん圧力値Pr1まで大きく下がり、その後徐々に昇圧してリリーフ設定圧初期値Pr0に復帰する。
At this time, a force proportional to the differential pressure Pb-Pc acts as a force facing the
このように、正転から逆転に切り換えたときに、リリーフ設定圧Prがいったん圧力値Pr1まで大きく下がるので、油路7の圧油が可変リリーフ弁52を介してリリーフされて油路7の圧力が低下する。それにより、慣性で正回転している油圧モータ4の回転数が低下するまで、回路圧を低く保つことができる。
In this way, when the forward rotation is switched to the reverse rotation, the relief set pressure Pr once decreases greatly to the pressure value Pr1, so that the pressure oil in the
ところで、従来の油圧ショベルにおいては、時刻T1に切換弁51が正転位置51aから逆転位置51bへと切り換えられても、油圧モータ4は直ちに逆回転するわけではなく、切換直後は慣性により正回転をしている。このように正回転している状態において油圧モータ4のポート42に油路7が接続されると、油圧モータ4に供給される圧油の流れが急に逆方向となるため過大な負荷が発生したり、騒音が発生したりする。
By the way, in the conventional hydraulic excavator, even if the switching
しかし、図2,3に示す構成では、図4(b)に示したように、逆転直後にリリーフ設定圧Prがいったん圧力値Pr1まで大きく下がり、可変リリーフ弁52がリリーフして油路7の圧力が低下するので、上述のような過大な負荷の発生や騒音の発生を防止することができる。
However, in the configuration shown in FIGS. 2 and 3, as shown in FIG. 4B, immediately after the reverse rotation, the relief set pressure Pr once drops greatly to the
次いで、油圧モータ4の回転方向を逆転状態から正転状態に切り換える場合について説明する。逆転状態では、切換弁51は図3(a)に示すような状態となっている。そして、図4の時刻T2においてコントローラ6から電磁弁53に正転を指示する制御信号(OFF信号)が出力されると、図3(b)に示すように電磁弁53のスプールが第1の位置53aに移動して、電磁弁53の二次圧がドレン圧(正転制御圧)P0に落とされる。その結果、切換弁51は逆転位置51bから正転位置51aに切り替わり、油圧モータ4のポート41に油路7が接続される。
Next, a case where the rotation direction of the
二次圧が正転制御圧P0に低下するとチェック弁55cが開き、可変リリーフ弁52の圧力印加ポートCはチェック弁55cを介して電磁弁53の二次圧側と接続される。時刻T2の直前には圧力印加ポートCの圧力Pcの値は逆転制御圧P1であるが、時刻T2にチェック弁55cが開くと、図4(a)のラインL2に示すように時間遅れなく正転制御圧(ドレン圧)P0に低下する。一方、可変リリーフ弁52の圧力印加ポートBには、絞り54bを介して電磁弁53の二次圧側と接続されるため、図4(a)のラインL1で示すように、絞り54bの絞り径や圧力印加ポートBの圧力室容積に応じた応答遅れをもって減圧される。
When the secondary pressure decreases to the normal rotation control pressure P0, the
その結果、時刻T2に可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧Prは、いったん圧力値Pr1まで大きく下がり、その後徐々に昇圧してリリーフ設定圧初期値Pr0に復帰する。このように、逆転から正転に切り換えた場合にも、リリーフ設定圧Prがいったん圧力値Pr1まで大きく下がるので、油路7の圧油が可変リリーフ弁52を介してリリーフされて油路7の圧力が低下する。それにより、慣性で逆転している油圧モータ4の回転数が低下するまで、回路圧を低く保つことができる。
As a result, at time T2, the relief set pressure Pr of the
以上のように、本実施の形態では、正転から逆転への切換時および逆転から正転への切換時において、可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧を、いったん予め設定されたリリーフ設定圧初期値Pr0よりも低下させ、その後、リリーフ設定圧初期値Pr0に復帰させるようにした。その結果、油圧モータ4の回転方向を反転させたときに、回路圧が急激に上昇するのを抑制することができ、過大な負荷や騒音の発生を防止することができる。
る。
As described above, in the present embodiment, the relief set pressure of the
The
特に、図4(b)に示すように、可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧を、いったん予め設定されたリリーフ設定圧初期値Pr0よりも低下させ、時間的に遅れてリリーフ設定圧初期値Pr0に復帰するように徐々に上昇させることで、油圧モータ4の回転数が十分低下するまで回路圧を低く保つことができる。
In particular, as shown in FIG. 4 (b), the relief set pressure of the
上述のように、リリーフ圧制御部5aは、切換弁51の切換制御圧である電磁弁53の二次圧に応じて、図4(b)に示すように可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧の調整を行い、油圧モータ4の回転方向を反転させた際の回路圧の急激な上昇を防止している。このように、リリーフ圧制御部5aは、切換弁51のパイロット圧として用いられる電磁弁53の二次圧によって動作する構成なので、コントローラ6からの信号ラインは電磁弁53に関する1系統しか必要としない。そのため、従来のような2系統の信号ラインが必要な構成に比べて、信頼性向上を図ることができる。
As described above, the relief
なお、上述した実施の形態では、正転から逆転への切換時および逆転から正転への切換時において、可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧を、いったん予め設定されたリリーフ設定圧初期値Pr0よりも低下させ、その後、リリーフ設定圧初期値Pr0に復帰させるようにしたが、正転から逆転への切換時および逆転から正転への切換時の少なくとも一方に適用するような構成であっても良い。
In the embodiment described above, the relief set pressure of the
(第1の実施の形態の変形例)
図5は、第1の実施の形態の変形例を示す図である。電磁弁53の一次圧を、油圧ポンプ2とは別に設けられたパイロット油圧源12から導いている。その他の構成については、上述した第1の実施の形態の図2に示す構成と同様である。このような構成とすることで、上述した第1の実施の形態における作用効果に加えて、油圧モータ4を駆動する駆動制御回路の回路圧を、切換弁51のバルブ切換に必要な圧力に維持する必要がなくなり、よりエネルギ消費量の小さい回路とすることができる。
(Modification of the first embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating a modification of the first embodiment. The primary pressure of the
−第2の実施の形態−
図6は、第2の実施の形態を示す図である。第2の実施の形態では、リリーフ圧制御部5aの構成が第1の実施の形態と異なり、その他の構成は第1の実施の形態の場合と同様である。なお、図6に示す構成では、第1の実施の形態の変形例で示した図5の構成の場合と同様に、電磁弁53の一次圧をパイロット油圧源12から導いているが、油圧ポンプ2から導くように構成してもよい。
-Second Embodiment-
FIG. 6 is a diagram illustrating a second embodiment. In the second embodiment, the configuration of the relief
図6に示すリリーフ圧制御部5aは、第1切換弁57および第2切換弁58を備えている。第1切換弁57は、圧力印加ポートCと電磁弁53の出口ポート(すなわち、二次圧側)との間に設けられる。第1切換弁57は、圧力印加ポートCの圧力が電磁弁53の二次圧側の圧力よりも高い場合の第1切換位置57aと、電磁弁53の二次圧側の圧力が圧力印加ポートCの圧力よりも高い場合の第2切換位置57bとを有している。第1切換弁57のスプールの第1切換位置57a側には、パイロット圧として可変リリーフ弁52の圧力印加ポートCの圧力が導かれ、スプールの第2切換位置57b側には、パイロット圧として電磁弁53の二次圧が導かれている。第1切換位置57aでは、圧力印加ポートCと電磁弁53の二次圧側とが接続され、第2切換位置57bでは、絞り570を介して圧力印加ポートCと電磁弁53の二次圧側とが接続される。
The relief
第2切換弁58は、圧力印加ポートBと電磁弁53の出口ポート(すなわち、二次圧側)との間に設けられる。第2切換弁58は、圧力印加ポートBの圧力が電磁弁53の二次圧側の圧力よりも高い場合の第1切換位置58aと、電磁弁53の二次圧側の圧力が圧力印加ポートBの圧力よりも高い場合の第2切換位置58bとを有している。第2切換弁58のスプールの第1切換位置58a側には、パイロット圧として可変リリーフ弁52の圧力印加ポートBの圧力が導かれ、スプールの第2切換位置58b側には、パイロット圧として電磁弁53の二次圧が導かれている。第1切換位置58aでは、絞り580を介して圧力印加ポートBと電磁弁53の二次圧側とが連通する。第2切換位置58bでは、圧力印加ポートBと電磁弁53の二次圧側とが接続する。
The
図7は、切換弁51を切り換えて油圧モータ4の回転方向を反転させた際の、リリーフ圧制御部5aの動作を説明する図である。回転方向を切り換えた際のリリーフ設定圧の変化については、上述した図4を用いて説明する。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the relief
(正転→逆転の時の動作)
まず、油圧モータ4の回転方向を図6に示す正転状態から逆転方向に切り換える場合について説明する。正転状態では、電磁弁53、第1切換弁57、第2切換弁58は図6に示すような状態になっている。この場合、図4(a)の時刻t=0における状況のように電磁弁53の二次圧は正転制御圧(ドレン圧)P0(<P1)となっており、可変リリーフ弁52の圧力印加ポートB,Cの圧力も正転制御圧P0になっている。
(Operation during forward rotation → reverse rotation)
First, the case where the rotation direction of the
図7(a)は正転から逆転に切り換えた場合を示す。図4の時刻T1にコントローラ6から電磁弁53に逆転を指示する制御信号が出力されると、図7(a)に示すように電磁弁53のスプールが第2の位置53bに移動して、電磁弁53の二次圧が指令値(逆転制御圧P1)まで昇圧される。その結果、切換弁51は正転位置51aから逆転位置51bに切り替わり、油圧モータ4のポート42に油路7が接続される。
FIG. 7A shows a case where the normal rotation is switched to the reverse rotation. When a control signal instructing reverse rotation is output from the
電磁弁53の二次圧が逆転制御圧P1に上昇すると、電磁弁53の二次圧が導かれている第1切換弁57の第2切換位置57b側のパイロット圧、および、第2切換弁58の第2切換位置58b側のパイロット圧として、電磁弁53の二次圧(逆転制御圧P1)が導かれる。一方、正転から逆転への切換直後(時刻T1の直後)においては、圧力印加ポートBおよび圧力印加ポートCの圧力はほぼ圧力P0となっている。その結果、図7(a)に示すように、第1切換弁57および第2切換弁58のスプールは図示下側に移動して、第1切換弁57は第2切換位置57bに切り替わり、第2切換弁58は第2切換位置58bに切り替わる。
When the secondary pressure of the
第2切換弁58が第2切換位置58bとなると、圧力印加ポートBの圧力Pbは、図4(a)の実線のラインL1で示すように時間遅れなく逆転制御圧P1に昇圧される。また、第1切換弁57が第2切換位置57bになると、圧力印加ポートCには、絞り570を介して電磁弁53の二次圧が導入される。圧力印加ポートCの圧力Pcは、図4(a)の破線のラインL2で示すように、絞り570の絞り径や圧力印加ポートCの圧力室容積に応じた応答遅れをもって昇圧される。その結果、時刻T1直後の可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧Prは、第1の実施の形態の場合と同様に図4(b)のように変化する。
When the
このように、正転から逆転に切り換えたときに、リリーフ設定圧Prがいったん圧力値Pr1まで大きく下がるので、油路7の圧油が可変リリーフ弁52を介してリリーフされて油路7の圧力が低下する。それにより、慣性で正回転している油圧モータ4の回転数が低下するまで、回路圧を低く保つことができる。
In this way, when the forward rotation is switched to the reverse rotation, the relief set pressure Pr once decreases greatly to the pressure value Pr1, so that the pressure oil in the
(逆転→正転の時の動作)
次いで、油圧モータ4の回転方向を逆転状態から正転状態に切り換える場合について説明する。逆転状態では、切換弁51、第1切換弁57、第2切換弁58は図7(a)に示すような状態となっている。そして、図4の時刻T2においてコントローラ6から電磁弁53に正転を指示する制御信号(OFF信号)が出力されると、図7(b)に示すように電磁弁53のスプールが第1の位置53aに移動して、電磁弁53の二次圧が正転制御圧(ドレン圧)P0に落とされる。その結果、切換弁51は逆転位置51bから正転位置51aに切り替わり、油圧モータ4のポート41に油路7が接続される。
(Operation when reverse rotation → forward rotation)
Next, a case where the rotation direction of the
電磁弁53の二次圧が正転制御圧(ドレン圧)P0に低下すると、その二次圧が導かれている第1切換弁57の第2切換位置57b側のパイロット圧、および、第2切換弁58の第2切換位置58b側のパイロット圧は正転制御圧P0となる。一方、逆転から正転への切換直後においては、圧力印加ポートBおよび圧力印加ポートCの圧力はほぼ逆転制御圧P1となっている。その結果、図7(b)に示すように、第1切換弁57および第2切換弁58のスプールは図示上側に移動して、第1切換弁57は第1切換位置57aに切り替わり、第2切換弁58は第1切換位置58aに切り替わる。
When the secondary pressure of the
時刻T2に第1切換弁57が第1切換位置57aとなると、圧力印加ポートCの圧力Pcは、図4(a)のラインL2に示すように時間遅れなく正転制御圧P0に低下する。また、第2切換弁58が第1切換位置58aになると、可変リリーフ弁52の圧力印加ポートBは、絞り580を介して電磁弁53の二次圧側と接続される。圧力印加ポートBの圧力Pbは、図4(a)のラインL1で示すように、絞り580の絞り径や圧力印加ポートBの圧力室容積に応じた応答遅れをもって減圧される。その結果、時刻T2直後の可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧Prは、第1の実施の形態の場合と同様に図4(b)のように変化する。
When the
その結果、時刻T2に可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧Prは、いったん圧力値Pr1まで大きく下がり、その後徐々に昇圧してリリーフ設定圧初期値Pr0に復帰する。このように、逆転から正転に切り換えた場合にも、リリーフ設定圧Prがいったん圧力値Pr1まで大きく下がるので、油路7の圧油が可変リリーフ弁52を介してリリーフされて油路7の圧力が低下する。それにより、慣性で逆転している油圧モータ4の回転数が低下するまで、回路圧を低く保つことができる。
As a result, at time T2, the relief set pressure Pr of the
−第3の実施の形態−
図8は、第3の実施の形態を示す図である。第3の実施の形態では、リリーフ圧制御部5aの構成が第1の実施の形態と異なり、その他の構成は第1の実施の形態の場合と同様である。なお、図8に示す構成では、第1の実施の形態の変形例で示した図5の構成の場合と同様に、電磁弁53の一次圧をパイロット油圧源12から導いているが、油圧ポンプ2から導くように構成してもよい。
-Third embodiment-
FIG. 8 is a diagram illustrating a third embodiment. In the third embodiment, the configuration of the relief
リリーフ圧制御部5aは、切換弁59を備えている。切換弁59は、圧力印加ポートBおよび圧力印加ポートCの圧力が電磁弁53の出口ポート(すなわち、二次圧側)の圧力よりも高い場合の第1切換位置59aと、電磁弁53の二次圧側の圧力が圧力印加ポートBおよび圧力印加ポートCの圧力よりも高い場合の第2切換位置59bとを有している。第1切換位置59aでは、電磁弁53の二次圧側と圧力印加ポートCと接続すると共に、電磁弁53の二次圧側と圧力印加ポートBと絞り591を介して接続する。第2切換位置59bでは、電磁弁53の二次圧側と圧力印加ポートBとを接続すると共に、電磁弁53の二次圧側と圧力印加ポートCとを絞り592を介して接続する。
The relief
(正転→逆転の時の動作)
まず、油圧モータ4の回転方向を図8に示す正転状態から逆転方向に切り換える場合について説明する。正回転状態では、電磁弁53および切換弁59は図8に示すような状態になっている。この場合、図4(a)の時刻t=0における状況のように電磁弁53の二次圧は正転制御圧(ドレン圧)P0(<P1)となっており、可変リリーフ弁52の圧力印加ポートB,Cの圧力も正転制御圧P0になっている。
(Operation during forward rotation → reverse rotation)
First, the case where the rotation direction of the
図9(a)は正転から逆転に切り換えた場合を示す。図4の時刻T1にコントローラ6から電磁弁53に逆転を指示する制御信号が出力されると、図9(a)に示すように電磁弁53のスプールが第2の位置53bに移動して、電磁弁53の二次圧が指令値(逆転制御圧P1)まで昇圧される。その結果、切換弁51は正転位置51aから逆転位置51bに切り替わり、油圧モータ4のポート42に油路7が接続される。
FIG. 9A shows a case where the normal rotation is switched to the reverse rotation. When a control signal instructing reverse rotation is output from the
電磁弁53の二次圧が逆転制御圧P1に上昇すると、電磁弁53の二次圧が導かれている切換弁59の第2切換位置59b側のパイロット圧として、電磁弁53の二次圧(逆転制御圧P1)が導かれる。一方、圧力印加ポートBおよび圧力印加ポートCに接続されている切換弁59の第1切換位置59a側のパイロット圧は、正転から逆転への切換直後ではほぼ正転制御圧(ドレン圧)P0であるため、切換弁59のスプールは図示下側に移動して、切換弁59は第2切換位置59bに切り替わる。
When the secondary pressure of the
切換弁59が第2切換位置59bとなると、圧力印加ポートBの圧力Pbは、図4(a)の実線のラインL1で示すように時間遅れなく圧力P1に昇圧される。一方、圧力印加ポートCには、絞り592を介して電磁弁53の二次圧が導入される。圧力印加ポートCの圧力Pcは、図4(a)の破線のラインL2で示すように、絞り592の絞り径や圧力印加ポートCの圧力室容積に応じた応答遅れをもって昇圧される。その結果、時刻T1直後の可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧Prは、第1の実施の形態の場合と同様に図4(b)のように変化する。
When the switching
このように、正転から逆転に切り換えたときに、リリーフ設定圧Prがいったん圧力値Pr1まで大きく下がるので、油路7の圧油が可変リリーフ弁52を介してリリーフされて油路7の圧力が低下する。それにより、慣性で正回転している油圧モータ4の回転数が低下するまで、回路圧を低く保つことができる。
In this way, when the forward rotation is switched to the reverse rotation, the relief set pressure Pr once decreases greatly to the pressure value Pr1, so that the pressure oil in the
(逆転→正転の時の動作)
次いで、油圧モータ4の回転方向を逆転方向から正転状態に切り換える場合について説明する。逆転状態では、切換弁51,59は図9(a)に示すような状態となっている。そして、図4の時刻T2においてコントローラ6から電磁弁53に正転を指示する制御信号(OFF信号)が出力されると、図9(b)に示すように電磁弁53のスプールが第1の位置53aに移動して、電磁弁53の二次圧が正転制御圧(ドレン圧)P0に落とされる。その結果、切換弁51は逆転位置51bから正転位置51aに切り替わり、油圧モータ4のポート41に油路7が接続される。
(Operation when reverse rotation → forward rotation)
Next, a case where the rotation direction of the
電磁弁53の二次圧が正転制御圧P0に低下すると、その二次圧が導かれている切換弁59の第2切換位置59b側のパイロット圧は正転制御圧P0となる。一方、逆転から正転への切換直においては、圧力印加ポートBおよび圧力印加ポートCの圧力はほぼ逆転制御圧P1となっている。その結果、図9(b)に示すように、切換弁59のスプールは図示上側に移動して、切換弁59は第1切換位置59aに切り替わる。
When the secondary pressure of the
時刻T2に切換弁59が第1切換位置59aとなると、圧力印加ポートCの圧力Pcは、図4(a)のラインL2に示すように時間遅れなく正転制御圧P0に低下する。また、切換弁59が第1切換位置59aになると、可変リリーフ弁52の圧力印加ポートBは、絞り591を介して電磁弁53の二次圧側と接続される。圧力印加ポートBの圧力Pbは、図4(a)のラインL1で示すように、絞り591の絞り径や圧力印加ポートBの圧力室容積に応じた応答遅れをもって減圧される。その結果、時刻T2直後の可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧Prは、第1の実施の形態の場合と同様に図4(b)のように変化する。
When the switching
その結果、時刻T2に可変リリーフ弁52のリリーフ設定圧Prは、いったん圧力値Pr1まで大きく下がり、その後徐々に昇圧してリリーフ設定圧初期値Pr0に復帰する。このように、逆転から正転に切り換えた場合にも、リリーフ設定圧Prがいったん圧力値Pr1まで大きく下がるので、油路7の圧油が可変リリーフ弁52を介してリリーフされて油路7の圧力が低下する。それにより、慣性で逆転している油圧モータ4の回転数が低下するまで、回路圧を低く保つことができる。
As a result, at time T2, the relief set pressure Pr of the
なお、可変リリーフ弁52の圧力印加ポートBおよび圧力印加ポートCの各受圧面積に差を設けることで、正転時のリリーフ設定圧と逆転時のリリーフ設定圧とを異ならせるようにしても良い。例えば、上述した実施の形態では、ラジエータ10に付着した塵芥を吹き飛ばす目的でファン3を逆転させている。そこで、リリーフ設定圧を上げて逆転時の油圧モータ4の回転速度を上げることにより、風量アップによる塵芥除去効果の向上を図ることができる。
In addition, the relief setting pressure at the time of forward rotation and the relief setting pressure at the time of reverse rotation may be made different by providing a difference in the pressure receiving areas of the pressure application port B and the pressure application port C of the
なお、以上の説明はあくまでも一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。また、上述した実施形態および各変形例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。 In addition, the above description is an example to the last, and this invention is not limited to the said embodiment at all unless the characteristic of this invention is impaired. Moreover, you may use embodiment mentioned above and each modification individually or in combination.
1…エンジン、2…油圧ポンプ、3…ファン、4…油圧モータ、5…ファン回路、5a…リリーフ圧制御部、6…コントローラ、7,9…油路、10…ラジエータ、11…オイルクーラ、51…切換弁(回転方向制御弁)、50a…第1制御部、50b…第2制御部、52…可変リリーフ弁、53…電磁弁、54a,54b…絞り、55a,55b…チェック弁、57…第1切換弁、57a,59a…第1切換位置、57b,59b…第2切換位置、58…第2切換弁、58a…第1切換位置(第3切換位置)、58b…第2切換位置(第4切換位置)、59…切換弁(第3切換弁)、A…圧力印加ポート(第1圧力印加ポート)、B…圧力印加ポート(第2圧力印加ポート)、C…圧力印加ポート(第3圧力印加ポート)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記油圧ポンプから前記油圧モータに供給される駆動用圧油の圧力をリリーフ設定圧以下に制御する可変リリーフ弁と、
前記回転方向制御弁を切り換えるための切換制御圧を出口ポートから出力する電磁弁と、
前記電磁弁の切換制御信号を出力するコントローラと、を備える油圧モータ制御装置において、
前記切換制御圧が入力され、前記切換制御圧に基づいて前記可変リリーフ弁のリリーフ設定圧を制御するリリーフ圧制御部を備え、
前記リリーフ圧制御部による前記リリーフ設定圧の制御は、逆転から正転への切換時および正転から逆転への切換時の少なくとも一方において、前記可変リリーフ弁のリリーフ設定圧を、予め設定されたリリーフ設定圧初期値よりも低下させ、その後前記リリーフ設定圧初期値に復帰させる制御であることを特徴とする油圧モータ制御装置。 A rotation direction control valve that switches the flow direction of the pressure oil from the hydraulic pump to forward and reverse the hydraulic motor for driving the cooling fan;
A variable relief valve for controlling the pressure of the driving hydraulic oil supplied from the hydraulic pump to the hydraulic motor to a relief setting pressure or less;
An electromagnetic valve that outputs a switching control pressure for switching the rotational direction control valve from an outlet port;
A controller that outputs a switching control signal of the solenoid valve, and a hydraulic motor control device comprising:
A relief pressure control unit configured to input the switching control pressure and control a relief setting pressure of the variable relief valve based on the switching control pressure;
Control of the relief set pressure by the relief pressure control unit is such that the relief set pressure of the variable relief valve is preset in at least one of switching from reverse rotation to normal rotation and switching from normal rotation to reverse rotation. A hydraulic motor control device, characterized in that the control is performed such that the pressure is lower than a relief set pressure initial value and then returned to the relief set pressure initial value.
前記リリーフ設定圧の制御では、
前記可変リリーフ弁のリリーフ設定圧を、予め設定されたリリーフ設定圧初期値よりも低下させ、時間的に遅れて前記リリーフ設定圧初期値に復帰するように徐々に上昇させることを特徴とする油圧モータ制御装置。 In the hydraulic motor control device according to claim 1,
In the control of the relief set pressure,
A hydraulic pressure characterized in that the relief set pressure of the variable relief valve is lowered from a preset relief set pressure initial value and gradually increased so as to return to the relief set pressure initial value with a time delay. Motor control device.
前記電磁弁は、前記切換制御圧として、前記回転方向制御弁を正転位置に制御する正転制御圧と、前記正転制御圧とは圧力が異なり前記回転方向制御弁を逆転位置に制御する逆転制御圧とを出力し、
前記可変リリーフ弁は、
弁体を付勢するスプリングと対向し前記油圧ポンプのポンプ圧が印加される第1圧力印加ポートと、
前記スプリングと対向する制御圧が印加される第2圧力印加ポートと、
前記第1および第2圧力印加ポートに印加される制御圧と対向する制御圧が印加される第3圧力印加ポートとを有し、
前記リリーフ圧制御部は、
前記第3圧力印加ポートと前記電磁弁の前記出口ポートとの間に設けられ、第1絞りと前記第3圧力印加ポートから前記電磁弁の前記出口ポート側への圧油の流れを許容する第1チェック弁とが並列接続された第1制御部と、
前記第2圧力印加ポートと前記電磁弁の前記出口ポートとの間に設けられ、第2絞りと前記電磁弁の前記出口ポート側から前記第2圧力印加ポートへの圧油の流れを許容する第2チェック弁とが並列接続された第2制御部とを有することを特徴とする油圧モータ制御装置。 In the hydraulic motor control device according to claim 1,
The solenoid valve controls the rotation direction control valve to the reverse rotation position, and the normal rotation control pressure for controlling the rotation direction control valve to the normal rotation position is different from the normal rotation control pressure as the switching control pressure. Output reverse control pressure,
The variable relief valve is
A first pressure application port that is opposed to a spring that biases the valve body and to which a pump pressure of the hydraulic pump is applied;
A second pressure application port to which a control pressure opposed to the spring is applied;
A third pressure application port to which a control pressure opposite to the control pressure applied to the first and second pressure application ports is applied;
The relief pressure control unit
The first pressure application port is provided between the third pressure application port and the outlet port of the solenoid valve, and allows the flow of pressure oil from the first throttle and the third pressure application port to the outlet port side of the solenoid valve. A first control unit connected in parallel with one check valve;
The second pressure application port is provided between the second pressure application port and the outlet port of the solenoid valve, and allows a flow of pressure oil from the second throttle and the outlet port side of the solenoid valve to the second pressure application port. A hydraulic motor control device comprising: a second control unit connected in parallel with two check valves.
前記電磁弁は、前記切換制御圧として、前記回転方向制御弁を正転位置に制御する正転制御圧と、前記正転制御圧とは圧力が異なり前記回転方向制御弁を逆転位置に制御する逆転制御圧とを出力し、
前記可変リリーフ弁は、
弁体を付勢するスプリングと対向し前記油圧ポンプのポンプ圧が印加される第1圧力印加ポートと、
前記スプリングと対向する制御圧が印加される第2圧力印加ポートと、
前記第1および第2圧力印加ポートに印加される制御圧と対向する制御圧が印加される第3圧力印加ポートとを有し、
前記リリーフ圧制御部は、
前記第3圧力印加ポートと前記電磁弁の前記出口ポートとの間に設けられ、前記第3圧力印加ポートの圧力が前記電磁弁の前記出口ポートの圧力よりも高い場合に前記第3圧力印加ポートを前記電磁弁の前記出口ポートに連通する第1切換位置と、前記電磁弁の前記出口ポートの圧力が前記第3圧力印加ポートの圧力よりも高い場合に絞りを介して前記電磁弁の前記出口ポートを前記第3圧力印加ポートに連通する第2切換位置とを有する第1切換弁と、
前記第2圧力印加ポートと前記電磁弁の前記出口ポートとの間に設けられ、前記第2圧力印加ポートの圧力が前記電磁弁の前記出口ポートの圧力よりも高い場合に絞りを介して前記電磁弁の前記出口ポートを前記第2圧力印加ポートに連通する第3切換位置と、前記電磁弁の前記出口ポートの圧力が前記第2圧力印加ポートの圧力よりも高い場合に前記電磁弁の前記出口ポートを前記第2圧力印加ポートに連通する第4切換位置とを有する第2切換弁とを備えることを特徴とする油圧モータ制御装置。 In the hydraulic motor control device according to claim 1,
The solenoid valve controls the rotation direction control valve to the reverse rotation position, and the normal rotation control pressure for controlling the rotation direction control valve to the normal rotation position is different from the normal rotation control pressure as the switching control pressure. Output reverse control pressure,
The variable relief valve is
A first pressure application port that is opposed to a spring that biases the valve body and to which a pump pressure of the hydraulic pump is applied;
A second pressure application port to which a control pressure opposed to the spring is applied;
A third pressure application port to which a control pressure opposite to the control pressure applied to the first and second pressure application ports is applied;
The relief pressure control unit
The third pressure application port is provided between the third pressure application port and the outlet port of the solenoid valve, and the pressure of the third pressure application port is higher than the pressure of the outlet port of the solenoid valve. A first switching position that communicates with the outlet port of the solenoid valve, and the outlet of the solenoid valve via a throttle when the pressure of the outlet port of the solenoid valve is higher than the pressure of the third pressure application port A first switching valve having a second switching position that communicates a port with the third pressure application port;
Provided between the second pressure application port and the outlet port of the electromagnetic valve, and when the pressure of the second pressure application port is higher than the pressure of the outlet port of the electromagnetic valve, the electromagnetic A third switching position for communicating the outlet port of the valve with the second pressure application port; and the outlet of the solenoid valve when the pressure of the outlet port of the solenoid valve is higher than the pressure of the second pressure application port. A hydraulic motor control device comprising: a second switching valve having a port and a fourth switching position communicating with the second pressure application port.
前記電磁弁は、前記切換制御圧として、前記回転方向制御弁を正転位置に制御する正転制御圧と、前記正転制御圧とは圧力が異なり前記回転方向制御弁を逆転位置に制御する逆転制御圧とを出力し、
前記可変リリーフ弁は、
弁体を付勢するスプリングと対向し前記油圧ポンプのポンプ圧が印加される第1圧力印加ポートと、
前記スプリングと対向する制御圧が印加される第2圧力印加ポートと、
前記第1および第2圧力印加ポートに印加される制御圧と対向する制御圧が印加される第3圧力印加ポートとを有し、
前記リリーフ圧制御部は、
前記第2および第3圧力印加ポートの圧力が前記電磁弁の前記出口ポートの圧力よりも高い場合に、前記電磁弁の前記出口ポートを前記第3圧力印加ポートに連通すると共に、前記出口ポートを絞りを介して前記第2圧力印加ポートに連通する第1切換位置と、
前記電磁弁の前記出口ポートの圧力が前記第2および第3圧力印加ポートの圧力よりも高い場合に、前記電磁弁の前記出口ポートを前記第2圧力印加ポートに連通すると共に、前記出口ポートを絞りを介して前記第3圧力印加ポートに連通する第2切換位置とを有する第3切換弁を備えることを特徴とする油圧モータ制御装置。 In the hydraulic motor control device according to claim 1,
The solenoid valve controls the rotation direction control valve to the reverse rotation position, and the normal rotation control pressure for controlling the rotation direction control valve to the normal rotation position is different from the normal rotation control pressure as the switching control pressure. Output reverse control pressure,
The variable relief valve is
A first pressure application port that is opposed to a spring that biases the valve body and to which a pump pressure of the hydraulic pump is applied;
A second pressure application port to which a control pressure opposed to the spring is applied;
A third pressure application port to which a control pressure opposite to the control pressure applied to the first and second pressure application ports is applied;
The relief pressure control unit
When the pressure of the second and third pressure application ports is higher than the pressure of the outlet port of the solenoid valve, the outlet port of the solenoid valve is communicated with the third pressure application port, and the outlet port is A first switching position communicating with the second pressure application port via a restriction;
When the pressure of the outlet port of the solenoid valve is higher than the pressure of the second and third pressure application ports, the outlet port of the solenoid valve is communicated with the second pressure application port, and the outlet port is A hydraulic motor control device comprising: a third switching valve having a second switching position communicating with the third pressure application port via a throttle.
前記回転方向制御弁が前記正転位置とされている場合には、前記可変リリーフ弁の設定圧は正転時リリーフ設定圧に設定され、
前記回転方向制御弁が前記逆転位置とされている場合には、前記可変リリーフ弁の設定圧は逆転時リリーフ設定圧に設定され、
逆転から正転への切換時における前記リリーフ設定圧初期値は前記逆転時リリーフ設定圧であって、正転から逆転への切換時における前記リリーフ設定圧初期値は前記正転時リリーフ設定圧であることを特徴とする油圧モータ制御装置。 In the hydraulic motor control device according to claim 3,
When the rotational direction control valve is in the normal rotation position, the set pressure of the variable relief valve is set to the normal pressure set relief pressure,
When the rotational direction control valve is in the reverse rotation position, the set pressure of the variable relief valve is set to the reverse relief pressure setting,
The initial relief setting pressure value at the time of switching from reverse rotation to forward rotation is the relief setting pressure at the time of reverse rotation, and the initial relief setting pressure value at the time of switching from normal rotation to reverse rotation is the relief setting pressure at the time of forward rotation. There is a hydraulic motor control device.
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