JP7439036B2 - 作業用車両の作動制御装置 - Google Patents
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Description
油圧ポンプの必要駆動力が高くなって、油圧ポンプを駆動する電気モータの必要電力が大きくなるという問題があった。
を伸縮作動させることによりブーム31に対して上下方向に揺動可能(屈伸動可能)である。
ブレード操作レバー(図示略)を有している。
162を前後左右に傾動操作することにより、その操作方向および操作量に応じて上部旋回体20およびショベル装置30を駆動させて掘削等の作業を行うことができる。
バルブユニット130を備えている。
パイロット圧を生成し、対応する制御バルブに供給する。パイロット圧供給バルブユニット130は、対応する制御バルブにパイロット圧を供給するための電磁比例式の複数のパイロット圧供給バルブを有する。
て上部旋回体20およびショベル装置30を駆動させて掘削等の作業を行うことができるようになっている。以下においては、作業操作レバー161,162において、ブーム作
動レバー操作およびバケット作動レバー操作を行う制御を、図2に加えて図3を参照して説明する。なお、図3は、コントローラ150がブームシリンダ36およびバケットシリンダ38の作動制御を行う際の制御内容を説明するための油圧回路図である。図3では図2の制御装置からブームシリンダ36およびバケットシリンダ38の作動制御の説明に必要な構成要素を抜粋して示している。
ム作動レバー操作(例えば、作業操作レバー161を前後傾動させる操作)およびバケット作動レバー操作(例えば、作業操作レバー162を左右傾動させる操作)が行われると、これらの操作に対応する操作出力信号をコントローラ150に出力する。具体的には、ブーム作動レバー操作が行われた場合にはブームシリンダ36を作動させるための操作出力信号を出力し、バケット作動レバー操作が行われた場合にはバケットシリンダ38を作動させるための操作出力信号を出力する。これらレバー操作は、その操作量(操作ストローク)に応じて操作量が大きいほど信号レベル(例えば電圧値や電流値)が高い操作出力信号を出力するように構成されている。
償弁70を上方に付勢するバネを有する。このため、フィードバック油路L20内の油圧力が、ブーム第2油路L32内の油圧にバネ付勢力を合わせた力より小さいときには、図示のように上動した状態となり、ブーム第2油路L32とブーム第3油路L33をそのまま連通させる。フィードバック油路L20内の油圧が、ブーム第2油路L32内の油圧にバネ付勢力を合わせた力より大きくなると、ブーム圧力補償弁70は下動し、ブーム第2油路L32とブーム第3油路L33は、ブーム圧力補償絞り71により絞られた状態で連通する。
、開口面積を大きくしてロードセンシング用絞り機能を用いない構成としている。すなわち、図7に示す開口面積A2は、バケット作動レバー操作の操作量の大きさに対応して吐出量が制御される第1ポンプP1からの吐出油量をそのまま通過させることができるがそれ以上の流量は制限するような面積に設定されている。この意味から、バケット制御バルブは油路切換機能が有れば良く、開口面積A2を可変設定する必要性が無い。しかし、複数のバルブ作動が行われるようなとき(例えば、ブームおよびバケット作動レバー操作が同時に行われるようなとき)に、それぞれ対応するアクチュエータ(ブームシリンダ36およびバケットシリンダ38)にレバー操作量に応じた所望の流量の供給を行わせることができるように、図8に示すような設定としている。
6)が繋がる6つのポートは全て閉止状態となる。この結果、ブーム第2油路L32およびバケット第2油路L52内は低圧となり、これら油路にブームおよびバケットパイロット油路L37、L57を介して繋がるフィードバック油路L20内も低圧となる。このため、フィードバック油路L20の油圧を受けて作動されるアンロード弁60により、ポンプ油路L1(および第1および第2分岐ポンプ油路L11、L12)内の油圧も低圧に設定される。この状態では、第1油圧ポンプP1からの吐出油量は必要が無い、もしくは必要最小限でよく、コントローラ150により第1電気モータM1を停止する制御もしくは最小回転数で回転駆動する制御を行う。これにより、第1電気モータM1の駆動に必要な電力消費を最小限に抑えることができる。
ーム第4油路L34に送られ、ブームシリンダ36のボトム側油室に供給される。この結果、ブームシリンダ36は伸長作動する。なお、これによりブームシリンダ36のロッド側油室からブーム第5油路L35から作動油が排出され、ブーム制御バルブ113を通ってブーム第6油路L36からタンク油路LTに流れてタンクTに戻る。
とき、図7に実線で示す開口面積A2はバケット作動レバー操作に応じたバケットシリンダ38の作動速度とするために必要な油量を制限すること無く流すが、それ以上の流量を制限するように設定される。一方、ブーム制御バルブ113におけるブーム第1油路L31とブーム第2油路L32との連通開口面積A1は、ブーム作動レバー操作に応じたブームシリンダ36の作動速度とするために必要な油量を制限すること無く流すが、それ以上の流量を制限するように設定される。このように、ブーム制御バルブ113およびバケット制御バルブ115の開口面積A1およびA2を図6および図7に示すように設定する制御を行うことにより、ブームシリンダ36およびバケットシリンダ38に、それぞれブーム作動レバー操作およびバケット作動レバー操作に応じた必要流量をバランス良く供給させる制御となる。
ればバケットの作動を優先できる。
16L,16R 走行モータ 20 上部旋回体
26 旋回モータ 30 ショベル装置
36 ブームシリンダ 37 アームシリンダ
38 バケットシリンダ 100 作動制御装置
110 制御バルブユニット 113 ブーム制御バルブ
115 バケット制御バルブ 130 パイロット圧供給バルブユニット
150 コントローラ 160 操作装置
M1 第1電動モータ M2 第2電動モータ
P1 第1油圧ポンプ P2 旋回用油圧ポンプ
Claims (9)
- 油圧作動装置を備えた作業用車両において、
前記油圧作動装置を駆動するための油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータを作動させて前記油圧作動装置を駆動させるために作業者により操作される操作装置と、
前記油圧アクチュエータの駆動のために必要な作動油を送り出す作動油供給源と、
前記操作装置の操作に応じて前記作動油供給源から送り出す油量を制御する送出油量制御装置と、を備え、
前記作動油供給源は油圧ポンプを備え、
前記送出油量制御装置は、前記油圧ポンプ側の油圧と前記油圧アクチュエータ側の油圧との差圧を生じさせるロードセンシング用絞りを用いることなく、前記操作装置の操作に応じて前記油圧ポンプの吐出油量制御を行い、前記油圧アクチュエータを前記操作装置の操作に応じた速度で作動させるために必要な油量を前記油圧ポンプから送り出すように供給油量制御を行う構成であり、
前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに至る流路中に設けられ、前記操作装置の操作に応じてその流路面積を制御する作動油供給制御装置を備え、
前記作動油供給制御装置は、前記必要な油量の作動油を制限無く通すが、前記必要な油量を超える作動油の供給を制限するように前記操作装置の操作に応じて前記流路面積を設定する制御を行うことを特徴とする作業用車両の作動制御装置。 - 前記作動油供給制御装置は、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに至る油路中に設けられた作動油供給制御バルブから構成されることを特徴とする請求項1に記載の作業用車両の作動制御装置。
- 複数の作動を行う油圧作動装置を備えた作業用車両において、
前記油圧作動装置による複数の作動を行わせるための複数の油圧アクチュエータと、
前記複数の油圧アクチュエータを選択的にもしくは複合的に作動させて前記油圧作動装置を駆動させるために作業者により操作される複数の操作が可能な操作装置と、
前記複数の油圧アクチュエータの駆動のために必要な作動油を送り出す作動油供給源と、
前記操作装置の操作に応じて前記作動油供給源から送り出す油量を制御する送出油量制御装置と、を備え、
前記作動油供給源は油圧ポンプを備え、
前記送出油量制御装置は、前記油圧ポンプ側の油圧と前記油圧アクチュエータ側の油圧との差圧を生じさせるロードセンシング用絞りを用いることなく、前記操作装置の操作に応じて前記油圧ポンプの吐出油量制御を行い、前記複数の油圧アクチュエータをそれぞれ前記操作装置の操作に応じた速度で作動させるために必要な油量の合計油量に対応する油量を、前記油圧ポンプから送り出すように供給油量制御を行い、
前記作動油供給源から前記複数の油圧アクチュエータのそれぞれに至る複数の流路中にそれぞれ設けられ、前記操作装置の対応する操作に応じてその流路面積を制御する複数の作動油供給制御装置を備え、
前記複数の作動油供給制御装置はそれぞれ、前記操作装置の対応する操作に応じてその流路面積を制御し、前記操作装置の対応する操作に応じた前記油圧アクチュエータの作動速度とするための必要油量の作動油を制限無く通すが、前記必要油量を超える作動油の供給を制限するように前記流路面積を前記操作装置の操作に応じて制御することを特徴とする作業用車両の作動制御装置。 - 前記操作装置が複合的に操作されて前記複数の油圧アクチュエータが複合的に作動される制御が行われたときに、前記複数の油圧アクチュエータに供給される作動油圧が低い方の前記油圧アクチュエータへの供給油量を制限して供給油量バランスをとる圧力補償弁が、前記複数の作動油供給制御装置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項3に記載の作業用車両の油圧制御装置。
- 前記作動油供給制御装置は、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータに至る複数の油路中にそれぞれ設けられた複数の作動油供給制御バルブから構成されることを特徴とする請求項3もしくは4に記載の作業用車両の作動制御装置。
- 前記作動油供給源が、前記油圧ポンプを駆動する電気モータを備え、
前記送出油量制御装置は、前記電気モータの回転数制御を行って前記油圧ポンプの吐出油量制御を行うことを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の作業用車両の作動制御装置。 - 前記油圧ポンプは固定容量型の油圧ポンプであることを特徴とする請求項6に記載の作業用車両の作動制御装置。
- 前記油圧ポンプは可変容量型の油圧ポンプであることを特徴とする請求項6に記載の作業用車両の作動制御装置。
- 前記作動油供給源が前記油圧ポンプを駆動するエンジンを備え、前記油圧ポンプが前記エンジンにより駆動される可変容量型の油圧ポンプから構成され、
前記送出油量制御装置は、前記油圧ポンプの可変容量制御を行って前記油圧ポンプの吐出油量制御を行うことを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の作業用車両の作動制御装置。
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