JP7169046B2

JP7169046B2 - 作業機械の油圧制御回路

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Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械の油圧制御回路の技術分野に関するものである。

一般に、例えば油圧ショベルのような作業機械に設けられる油圧制御回路のなかには、可変容量型の油圧ポンプと、該油圧ポンプを油圧供給源として駆動する油圧アクチュエータと、操作具操作に基づいて油圧アクチュエータに対する油給排制御を行うコントロールバルブとを備えたものがある。このような油圧制御回路において、燃費向上や作業効率向上を図るためには、油圧ポンプの流量や圧力を適切に制御することが要求され、そこで従来、油圧ポンプの吐出ラインから分岐形成されて油タンクに至るバイパス油路と、該バイパス油路の流量を制御するべく開口面積可変なバイパス弁と、前記油圧ポンプの容量可変手段およびバイパス弁を制御するコントローラとを設けた技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
前記特許文献１のものは、操作具の非操作時（スタンバイ状態）には、ポンプ流量を最小に制御するとともにバイパス弁の開口面積を予め設定された設定値まで絞る位置に制御する一方、操作具の操作時には、ポンプ流量を操作量の増加に応じて増加させるとともにバイパス弁の開口面積を前記設定値から操作量に応じて減少させる位置に制御する構成となっている。このように構成することにより、操作具の非操作時には燃費向上が図れるとともに操作開始時の応答性向上が図れ、また、操作具の操作時においては、操作量に応じたポンプ流量およびポンプ圧を確保できるようになっている。

特開２０１３－１２７２７３号公報

ところで、前記特許文献１のものでは、操作具の非操作時において、前述したように、バイパス弁の開口面積を設定値まで絞っており、これによりポンプ圧を一定以上にして操作開始時の応答性向上を図っているが、この場合、ポンプ圧を安定させて更なる燃費向上を図るためには、ポンプ圧の検出値をバイパス弁の開口面積制御にフィードバックさせてポンプ圧を一定に保持する制御、つまり、ポンプ圧を設定圧に保持するクローズドループ制御を行う方が望ましい。一方、操作具の操作時には、油圧アクチュエータの状況によってポンプ圧が変動するため、バイパス弁の開口面積制御にポンプ圧の検出値をフィードバックするクローズドループ制御は適さない。
そこで、操作具の非操作時にはポンプ圧を設定圧に保持するクローズドループ制御を行う一方、操作具の操作時には操作具操作量に応じてバイパス弁の開口面積を制御するオープンループ制御を行うことが提唱される。
しかるに、操作具の非操作時にクローズドループ制御を行う場合、ポンプ圧を設定圧にするためのバイパス弁の開口面積は、作動油温度や油圧機器の個体差等の条件により都度異なる値となる。このため、操作具が操作されてオープンループ制御を開始する場合に、操作具操作量に対するバイパス弁の開口面積が予め設定されていると、クローズドループ制御からオープンループ制御への移行時に、クローズドループ制御時のバイパス弁の開口面積とオープンループ制御開始時のバイパス弁の開口面積とのあいだに差異が生じて不連続となることがあって、該不連続点においてポンプ圧が急に変動して操作性を悪化させるという問題がある。さらに、オープンループ制御におけるバイパス弁の開口面積が操作具操作量に対応して予め設定されている場合、該設定値には作動油温度や油圧機器の個体差等の都度の条件が反映されないため、これら都度の条件を考慮したバイパス弁の開口面積によるポンプ圧の制御を行えないという問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、可変容量型の油圧ポンプと、該油圧ポンプを油圧供給源として駆動する油圧アクチュエータと、操作具操作に基づいて油圧アクチュエータに対する油給排制御を行うコントロールバルブと、油圧ポンプの吐出ラインから分岐形成されて油タンクに至るバイパス油路と、該バイパス油路の流量を制御するべく開口面積可変なバイパス弁と、前記油圧ポンプの容量可変手段およびバイパス弁を制御するコントローラとを備えてなる油圧制御回路において、前記コントローラは、操作具の非操作時には、ポンプ流量を一定に保持し、かつ、ポンプ圧が設定圧に保持されるようにバイパス弁の開口面積をクローズドループ制御する一方、操作具の操作時には、該操作具の操作量に応じてポンプ流量を増加させ、かつ、操作具操作量に応じてバイパス弁の開口面積を減少させるオープンループ制御を行うとともに、前記オープンループ制御における操作具操作量とバイパス弁の開口面積との対応関係を、クローズドループ制御時のバイパス弁の開口面積に基づいて補正する補正手段を具備することを特徴とする作業機械の油圧制御回路である。
請求項２の発明は、請求項１において、補正手段は、クローズドループ制御からオープンループ制御への移行時においてバイパス弁の開口面積が不連続にならないようにオープンループ制御開始時のバイパス弁の開口面積を制御することを特徴とする作業機械の油圧制御回路である。
請求項３の発明は、請求項１または２において、補正手段は、オープンループ制御における操作具操作量とバイパス弁の開口面積との対応関係を示す標準マップを備えるとともに、該標準マップをクローズドループ制御時のバイパス弁の開口面積に基づいて補正することを特徴とする作業機械の油圧制御回路である。
請求項４の発明は、請求項１または２において、補正手段は、クローズドループ制御時のポンプ流量とポンプ圧とバイパス弁の開口面積との関係を求め、該関係に基づいてオープンループ制御時の操作具操作量に対応するバイパス弁の開口面積を補正することを特徴とする作業機械の油圧制御回路である。

請求項１の発明とすることにより、クローズドループ制御からオープンループ制御への移行をスムーズに行うことができるとともに、オープンループ制御におけるバイパス弁の開口面積制御を、クローズドループ制御と同じく作動油温度や油圧機器の個体差等の都度の条件を加味した制御とすることができ、よって、バイパス弁の開口面積によるポンプ圧制御を、都度の条件に左右されない精度の高い制御とすることができる。
請求項２の発明とすることにより、クローズドループ制御からオープンループ制御への移行時にバイパス弁の開口面積が不連続となることに起因するポンプ圧の変動をなくすことができて、操作性向上に貢献できる。
請求項３または４の発明とすることにより、オープンループ制御におけるバイパス弁の開口面積制御を、クローズドループ制御と同じく都度の条件を加味した制御とすることができる。

作業機械の油圧制御回路図である。コントローラの入出力を示すブロック図である。操作具操作量とポンプ流量、コントロールバルブの供給用弁路の開口面積、バイパス弁の開口面積、ポンプ圧との関係を示す図である。オープンループ制御における操作具操作量とバイパス弁の開口面積との対応関係が予め設定されている場合の、操作具操作量とバイパス弁の開口面積、ポンプ圧との関係を示す図である。補正例１における操作具操作量とバイパス弁の開口面積、ポンプ圧との関係を示す図である。（Ａ）は補正例２における操作具操作量とポンプ圧との関係を示すマップ、（Ｂ）は補正例２の制御手順を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、油圧ショベル等の作業機械に設けられる油圧制御回路を示す図であって、該図１において、１は作業機械に搭載されるエンジン、２は該エンジン１により駆動される容量可変型の油圧ポンプ、２ａは後述するコントローラ９からの制御信号に基づいて油圧ポンプ２の容量を可変せしめるポンプ容量可変手段（油圧ポンプ２の容量可変手段）、３は油圧ポンプ２の吐出ライン、４は油タンク、５は油圧ポンプ２を油圧供給源として駆動する複数の油圧アクチュエータ、６は対応する操作具７の操作に基づいて各油圧アクチュエータ５に対する油給排制御をそれぞれ行うコントロールバルブである。尚、図１には複数の油圧アクチュエータとして３つの油圧アクチュエータ５を図示したが、これに限定されないことは勿論であって、例えば油圧ショベルでは、左右の走行用モータ、旋回用モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ等の多くの油圧アクチュエータが設けられる。

前記コントロールバルブ６は、パイロットポート６ａ、６ｂを備えたスプール弁であって、これらパイロットポート６ａ、６ｂにパイロット圧が入力されていない場合には、油圧アクチュエータ５に対する油給排制御を行わない中立位置Ｎに位置しているが、パイロットポート６ａ、６ｂにパイロット圧が入力されることにより該パイロット圧に応じた変位方向およぴ変位量で作動位置ＸまたはＹに変位して、油圧ポンプ２の吐出油を油圧アクチュエータ５に供給する供給用弁路６ｃを開き、これにより油圧ポンプ２の吐出油を方向制御および流量制御された状態で油圧アクチュエータ５に供給するようになっている。

また、８ａ、８ｂは前記コントロールバルブ６のパイロットポート６ａ、６ｂにパイロット圧を出力する電磁比例式のパイロット弁であって、該パイロット弁８ａ、８ｂは、コントローラ９から出力される制御信号に基づいて、操作具７の操作量に対応するパイロット圧を出力する。そして、該パイロット弁８ａ、８ｂから出力されるパイロット圧に応じた変位方向およぴ変位量でコントロールバルブ６が変位することで、操作具７の操作に対応した油圧アクチュエータ５への油給排制御が行われるようになっている。尚、前記パイロット弁８ａ、８ｂは、各コントロールバルブ６用のものがそれぞれ設けられるが、図１では、１つのコントロールバルブ６（右端のコントロールバルブ６）にパイロット圧を出力するパイロット弁８ａ、８ｂのみを図示し、他のコントロールバルブ６用のパイロット弁は省略してある。

さらに、１０は前記油圧ポンプ２の吐出ライン３から分岐形成されて油タンク４に至るバイパス油路であって、該バイパス油路１０には、バイパス油路１０の流量を制御するバイパス弁１１が配設されている。該バイパス弁１１は、前記コントローラ９からの制御信号に基づいて、バイパス油路１１を全開する全開位置からバイパス油路を全閉する全閉位置まで開口面積が可変制御されるように構成されている。

また、１２は油圧ポンプ２の吐出ライン３に接続されるパイロット圧源用減圧弁であって、該パイロット圧源用減圧弁１２は、油圧ポンプ２の吐出圧を所定圧まで減圧してパイロット圧供給油路１３に出力する。該パイロット圧供給油路１３は、前記パイロット弁８ａ、８ｂおよびバイパス弁１１のパイロット圧供給源となる油路であって、該パイロット圧供給油路１３には、パイロット圧供給油路１３を所定圧に保持するためのアキュムレート１４が接続されている。勿論、パイロット圧供給源としては、一般的なパイロットポンプを用いた回路でも構成可能である。

一方、前記コントローラ９は、図２のブロック図に示す如く、入力側に、各操作具７の操作方向および操作量を検出する操作検出手段１５、油圧ポンプ２の吐出圧を検出する圧力センサ１６等が接続される一方、出力側に、前記バイパス弁１１、ポンプ容量可変手段２ａ、各コントロールバルブ用のパイロット弁８ａ、８ｂ等が接続されている。そしてコントローラ９は、入力信号に基づいてバイパス弁１１やポンプ容量可変手段２ａに制御信号を出力して油圧ポンプ２の流量や圧力を制御するポンプ制御や、パイロット弁８ａ、８ｂに制御信号を出力して油圧アクチュエータ５の作動を制御する油圧アクチュエータ制御等の各種制御を行うように構成されている。

次いで、前記コントローラ９の行うポンプ制御について、図３に基づいて説明する。
まず、コントローラ９は、操作検出手段１５からの検出信号に基づいて、操作具７の非操作、操作を判断する。そして、操作具７が非操作であると判断された場合、コントローラ９は、ポンプ容量可変手段２ａに対し、油圧ポンプ２の流量を最小流量にするように制御指令を出力するとともに、バイパス弁１１に対し、圧力センサ１６の検出値をフィードバックして油圧ポンプ２の吐出圧を予め設定される設定圧に保持するべく開口面積を可変せしめるように制御信号を出力する。これにより、操作具７の非操作時には、ポンプ流量が最小流量に保持されるとともに、ポンプ圧が設定圧に保持されるようバイパス弁１１の開口面積が制御されるクローズドループ制御が行われることになって、低燃費化を達成できるとともに、吐出ライン３の圧力が設定圧に保持されているため操作具７の操作開始時の応答性向上を達成できる。

尚、本実施の形態において、前記操作具７の非操作、操作を判断するにあたり、コントローラ９は、操作具７が実際に操作されていない場合（図３に示す操作具操作量「０」）だけでなく、操作具７の不感帯Ｄ内での操作も含めて、操作具７の非操作と判断する一方、不感帯Ｄを超えての操作具７の操作を、操作具７の操作と判断する。この場合の操作具７の不感帯Ｄとは、操作具７が操作されてもコントロールバルブ６が中立位置Ｎ付近に位置していて供給用弁路６ｃが閉じている状態の操作具７の操作範囲であって、図３に示す如く、不感帯Ｄを超えての操作具７の操作で、コントロールバルブ６の供給用弁路６ｃが開いて油圧アクチュエータ５への圧油供給が開始されるとともに、操作具７の操作量増加に応じて供給用弁路６ｃの開口面積が大きくなって、油圧アクチュエータ５への圧油供給量が増加するようになっている。

一方、操作具７が操作（前述したように、不感帯Ｄを超えての操作）されたと判断されると、コントローラ９は、ポンプ容量可変手段２ａに対し、操作具７の操作量（操作具操作量）に対応したポンプ流量にするように、つまり、操作具７の操作量増加に応じてポンプ流量を増加させるように制御指令を出力するとともに、バイパス弁１１に対し、操作量７の操作量増加に応じてバイパス弁１１の開口面積を減少させるオープンループ制御を行うように制御指令を出力する。これにより、操作具７の操作量増加に応じてポンプ流量が増加するとともに、バイパス弁１１の開口面積が減少することでポンプ圧が増加し、これにより操作具７の操作量増加に伴う油圧アクチュエータ５への圧油供給量増加に対応して、ポンプ流量およびポンプ圧力を増加させることができて、作業効率向上を達成できる。

さらに前記コントローラ９は、前記オープンループ制御においてバイパス弁１１に制御信号を出力するにあたり、操作具７の操作量とバイパス弁１１の開口面積との対応関係を、クローズドループ制御時のバイパス弁１１の開口面積に基づいて補正する補正手段１７を具備しており、オープンループ制御時には該補正手段１７による補正がなされた状態でバイパス弁１１に制御信号が出力される。

つまり、クローズドループ制御では、バイパス弁１１の開口面積は油圧ポンプ２の吐出圧を設定圧に保持するように可変制御されるため、作動油の温度や油圧機器の個体差等によりバイパス弁１１の開口面積は都度異なる値となる。一方、オープンループ制御時には操作具７の操作量に応じてバイパス弁の開口面積が決まることになるが、この場合に、オープンループ制御時のバイパス弁１１の開口面積が操作具操作量に対して予め設定された設定値であると、図４に示す如く、クローズドループ制御時の実際のバイパス弁１１の開口面積（実際値）とオープンループ制御開始時のバイパス弁１１の開口面積とのあいだに差異が生じて不連続となる場合がある。このようにバイパス弁１１の開口面積が不連続となると、該不連続点においてポンプ圧が急に変動して操作性を悪化させる要因となる。また、オープンループ制御において操作具操作量に対応するバイパス弁１１の開口面積が、そのときの作動油の温度や油圧機器の個体差等の条件には関係なく予め設定された設定値であると、都度の条件を考慮したバイパス弁１１の開口面積制御を行えないことになる。そこで、前記補正手段１７によって、オープンループ制御における操作具操作量とバイパス弁１１の開口面積との対応関係を、クローズドループ制御時のバイパス弁１１の開口面積に基づいて補正し、これによりクローズドループ制御からオープンループ制御への移行時におけるバイパス弁１１の開口面積の不連続の発生を回避できるようにするとともに、オープンループ制御において都度の条件を加味したバイパス弁１１の開口面積制御を行えるようになっている。

次いで、前記補正手段１７が行う補正について説明するが、該補正は、オープンループ制御における操作具７の操作量とバイパス弁１１の開口面積との関係の設定の仕方によって異なるため、補正例１として、操作具操作量とバイパス弁１１の開口面積との関係が一義的な関係として設定されている場合の補正を説明し、また補正例２として、操作具操作量に応じて設定されたポンプ圧となるように操作具操作量とバイパス弁１１の開口面積との関係が設定される場合の補正を説明する。

まず、補正例１について図５に基づいて説明すると、該補正例１は、オープンループ制御において、操作具操作量とバイパス弁１１の開口面積（以降、該バイパス弁１１の開口面積をバイパス開口とも称する）との関係が一義的な関係として設定される場合であって、具体的には、クローズドループ制御時においてポンプ圧を設定圧に保持するためのバイパス開口の標準値Ａｓが予め設定されているとともに、該標準値Ａｓをオープンループ制御開始時のバイパス開口の初期値として、オープンループ制御における操作具操作量とバイパス開口との関係、つまり、操作具操作量の増加に応じてバイパス開口が減少する関係が予め標準マップＭＡｓとして設定されている。このような標準マップＭＡｓが設定されている場合の補正は、クローズドループ制御においてポンプ圧を設定圧に保持するためのバイパス弁の開口面積の実際値Ａｎと前記標準値Ａｓとの比Ｒ（Ｒ＝Ａｎ／Ａｓ）を求め、該比Ｒを標準マップＭＡｓの値に乗じて補正マップＭＡｎの値（ＭＡｎ＝Ｃ×ＭＡｓ）とする。そして、オープンループ制御には、このようにして作成された補正マップＭＡｎを用いて、操作具操作量に対応した開口面積となるようにバイパス弁１１を制御する。これにより、オープンループ制御開始時のバイパス弁１１の開口面積はクローズドループ制御時のバイパス弁１１の開口面積と同等となって、クローズドループ制御からオープンループ制御への移行時におけるバイパス開口の不連続の発生を回避できるとともに、オープンループ制御においてもクローズドループ制御と同じように都度の条件に対応したバイパス弁１１の開口面積制御を行える。

次に、補正例２について説明すると、該補正例２は、オープンループ制御における操作具操作量とポンプ圧との対応関係が予めマップＭＰｓ（図６（Ａ）参照）として設定されているとともに、該マップＭＰｓとポンプ流量とに基づいてバイパス弁１１の開口面積を制御するように設定されている場合であって、このように設定されている場合に、オープンループ制御において操作具操作量に対応するバイパス弁１１の開口面積を補正するには、図６（Ａ）のフローチャード図に示す如く、まず、操作具操作量とポンプ圧との関係を示す前記マップＭＰｓを用いて、操作検出手段１５から入力される操作具操作量に対応するポンプ圧Ｐｐを求める（ステップＳ１）。
次いで、クローズドループ制御時のポンプ流量（本実施の形態では、最小ポンプ流量）Ｑｍｉｎとポンプ圧（設定圧）Ｐｓとバイパス開口の実際値Ａｎとを下記の式（１）に入力して、後述する式（２）で用いる係数Ｃｒを求める（ステップＳ２）。
Ｑｍｉｎ＝Ｃｒ×Ａｎ×（Ｐｓ）^１／２・・・（１）
上記式（１）を用いて求められた係数Ｃｒは、クローズドループ制御における実際の値を用いて計算されたものであって、作動油の密度の変化も含む変数として求められる。
次いで、前記ステップＳ１で求めた操作具操作量に対応するポンプ圧Ｐｐと、前記ステップＳ２で求めた係数Ｃｒと、操作具操作量に対応するポンプ流量Ｑとを下記の式（２）に入力して、オープンループ制御時における操作具操作量に対応するバイパス弁１１の開口面積Ａを求める（ステップＳ３）。
Ｑ＝Ｃｒ×Ａ×（Ｐｐ）^１／２・・・（２）
そして、上記式（２）を用いて求めた開口面積となるようにバイパス弁１１に制御信号を出力する（ステップＳ４）。
これにより、オープンループ制御時のバイパス開口は、クローズドループ制御時の条件下（クローズドループ制御時のポンプ流量（最小流量）とポンプ圧（設定圧）とバイパス開口の実際値）で補正された値となって、クローズドループ制御からオープンループ制御への移行時におけるバイパス開口の不連続の発生を回避できるとともに、オープンループ制御においてもクローズドループ制御時と同じように都度の条件に応じたバイパス弁１１の開口面積制御を行える。
尚、前記式（１）、（２）におけるポンプ流量Ｑｍｉｎ、Ｑの値は、コントローラ９からポンプ容量可変手段２ａに制御信号を出力するときに用いるポンプ流量値である。また、式（１）、（２）におけるポンプ圧Ｐｐは、タンク圧を略ゼロ（≒０）とみなして、バイパス弁１１の前後の差圧ΔＰの値として用いられている（Ｐｐ≒ΔＰ）。

ところで、作業機械の油圧制御回路には、図示しないが、油圧ロック手段が設けられている。油圧ロック手段は、該油圧ロック手段を解除しないかぎり、操作具７が操作されても油圧アクチュエータ５への圧油供給が行われない（油圧アクチュエータ５が作動しない）油圧ロック状態にするためのものであって、例えば、運転室に配設される油圧ロックレバー（図示せず）と、該油圧ロックレバーの操作に基づいて前記パイロット圧供給油路１３をアンロード状態にするアンロード弁（図示せず）等を用いて構成される。そして、前記油圧ロック手段が解除されていない場合、つまり、操作具７が操作されても油圧アクチュエータ５が作動しない油圧ロック状態では、コントローラ９は、ポンプ容量可変手段２ａに対し、油圧ポンプ２の流量を最小流量にするように制御指令を出力するとともに、バイパス弁１１に対し、バイパス油路１０を全開する全開位置に位置するよう制御信号を出力する。これにより、ポンプ流量が最小流量に保持されるとともに、油圧ポンプ２の吐出油を油タンク４に流すバイパス油路１０が全開しているためポンプ吐出圧が低下して、油圧ロック状態における低燃費化を達成できることになる。尚、本発明における操作具の操作、非操作は、油圧ロック状態での操作具７の操作、非操作は含まない。

叙述の如く構成された本実施の形態において、作業機械の油圧制御回路は、可変容量型の油圧ポンプ２と、該油圧ポンプ２を油圧供給源として駆動する油圧アクチュエータ５と、操作具７の操作に基づいて油圧アクチュエータ５に対する油給排制御を行うコントロールバルブ６と、油圧ポンプ２の吐出ライン３から分岐形成されて油タンク４に至るバイパス油路１０と、該バイパス油路１０の流量を制御するべく開口面積可変なバイパス弁１１と、前記油圧ポンプ２の容量可変手段２ａおよびバイパス弁１１を制御するコントローラ９とを備えているとともに、該コントローラ９は、操作具７の非操作時（操作具７の不感帯Ｄ内での操作を含む）には、ポンプ流量を一定（最小流量）に保持し、かつ、ポンプ圧が設定圧に保持されるようにバイパス１１弁の開口面積をクローズドループ制御する一方、操作具７の操作時（操作具７の不感帯Ｄを超えての操作）には、該操作具７の操作量に応じてポンプ流量を増加させ、かつ、操作具操作量に応じてバイパス弁の開口面積を減少させるオープンループ制御を行うことになり、これにより、操作具７の非操作時にはポンプ圧が安定した状態で設定圧に保持されて低燃費化を図れる一方、操作具７の操作時には、操作具操作量に応じてポンプ流量およびポンプ圧が増加して作業効率向上を図れることになるが、さらにこのものにおいて、コントローラ９には、オープンループ制御における操作具操作量とバイパス弁１１の開口面積との対応関係を、クローズドループ制御時のバイパス弁１１の開口面積に基づいて補正する補正手段１７が具備されていることになる。

このように、本実施の形態にあっては、油圧ポンプ２の吐出ライン３から分岐形成されて油タンク４に至るバイパス油路１０の流量制御を行うバイパス弁１１の開口面積を、操作具７の非操作時にはポンプ圧が設定圧に保持されるようクローズドループ制御する一方、操作具７の操作時には操作具操作量に対応して開口面積が増加するようにオープンループ制御し、これにより低燃費化と作業効率向上とを達成できるようにしたものでありながら、オープンループ制御における操作具操作量とバイパス弁１１の開口面積との対応関係は、補正手段１７によって、クローズドループ制御時のバイパス弁１１の開口面積に基づいて補正されることになる。この結果、クローズドループ制御からオープンループ制御への移行をスムーズに行うことができるとともに、オープンループ制御におけるバイパス弁１１の開口面積制御を、クローズドループ制御時と同じ条件、つまり、作動油温度や油圧機器の個体差等の都度の条件を加味した制御とすることができ、よって、バイパス弁１１の開口面積によるポンプ圧制御を、都度の条件に左右されない精度の高い制御とすることができる。

このものにおいて、前記補正手段１７は、クローズドループ制御からオープンループ制御への移行時においてバイパス弁１１の開口面積が不連続にならないようにオープンループ制御開始時のバイパス弁１１の開口面積を制御するように構成されている。これにより、クローズドループ制御からオープンループ制御への移行時にバイパス弁１１の開口面積が不連続となることに起因するポンプ圧の変動をなくすことができて、操作性向上に貢献できる。

さらにこのものにおいて、前記補正手段１７によってオープンループ制御における操作具操作量とバイパス弁１１の開口面積との対応関係を補正するにあたり、補正手段１７は、オープンループ制御における操作具操作量とバイパス弁１１の開口面積との対応関係を示す標準マップＭＡｓを備えるとともに、該標準マップＭＡｓをクローズドループ制御時のバイパス弁１１の開口面積に基づいて補正する構成とすることにより、オープンループ制御におけるバイパス弁１１の開口面積制御を、クローズドループ制御と同じく都度の条件を加味した制御とすることができる。

また、補正手段１７によって、クローズドループ制御時のポンプ流量とポンプ圧とバイパス弁の開口面積との関係を求め、該関係に基づいてオープンループ制御時の操作具操作量に対応するバイパス弁の開口面積を補正する構成にすることもでき、このように構成しても、オープンループ制御におけるバイパス弁１１の開口面積制御を、クローズドループ制御と同じく都度の条件を加味した制御とすることができる。

本発明は、油圧ショベル等の作業機械の油圧制御回路に利用することができる。

２油圧ポンプ
２ａポンプ容量可変手段
３吐出ライン
４油タンク
５油圧アクチュエータ
６コントロールバルブ
７操作具
９コントローラ
１０バイパス油路
１１バイパス弁
１７補正手段

Claims

可変容量型の油圧ポンプと、該油圧ポンプを油圧供給源として駆動する油圧アクチュエータと、操作具操作に基づいて油圧アクチュエータに対する油給排制御を行うコントロールバルブと、油圧ポンプの吐出ラインから分岐形成されて油タンクに至るバイパス油路と、該バイパス油路の流量を制御するべく開口面積可変なバイパス弁と、前記油圧ポンプの容量可変手段およびバイパス弁を制御するコントローラとを備えてなる油圧制御回路において、
前記コントローラは、
操作具の非操作時には、ポンプ流量を一定に保持し、かつ、ポンプ圧が設定圧に保持されるようにバイパス弁の開口面積をクローズドループ制御する一方、
操作具の操作時には、該操作具の操作量に応じてポンプ流量を増加させ、かつ、操作具操作量に応じてバイパス弁の開口面積を減少させるオープンループ制御を行うとともに、
前記オープンループ制御における操作具操作量とバイパス弁の開口面積との対応関係を、クローズドループ制御時のバイパス弁の開口面積に基づいて補正する補正手段を具備することを特徴とする作業機械の油圧制御回路。
請求項１において、補正手段は、クローズドループ制御からオープンループ制御への移行時においてバイパス弁の開口面積が不連続にならないようにオープンループ制御開始時のバイパス弁の開口面積を制御することを特徴とする作業機械の油圧制御回路。
請求項１または２において、補正手段は、オープンループ制御における操作具操作量とバイパス弁の開口面積との対応関係を示す標準マップを備えるとともに、該標準マップをクローズドループ制御時のバイパス弁の開口面積に基づいて補正することを特徴とする作業機械の油圧制御回路。
請求項１または２において、補正手段は、クローズドループ制御時のポンプ流量とポンプ圧とバイパス弁の開口面積との関係を求め、該関係に基づいてオープンループ制御時の操作具操作量に対応するバイパス弁の開口面積を補正することを特徴とする作業機械の油圧制御回路。