JPH02261901A - ロードセンシングシステムを用いた油圧回路のメイクアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、油圧ショベルなどに使用するのに好適なロー
ドセンシングシステムを用いた油圧回路のメイクアップ
装置に関する。

Ｂ、従来の技術 第４図はロードセンシングシステムを用いた従来の油圧
耶動車両の油圧回路の一例を示す。この油圧回路は、油
圧走行モータ４Ａを駆動するための走行油圧回路ＴＣと
、油圧シリンダ４Ｂｔｉ−ｉＨ動するための掘削油圧回
路ＤＣとを備え、各回路に制御弁２Ａ、２Ｂを各々備え
ている。

ロードセンシングシステムは、制御弁２Ａ。

２Ｂの前後圧力、すなわち制御弁の入口圧（ポンプ圧）
と出口圧（油圧アクチュエータの負荷圧でありロードセ
ンシング圧と呼ばれる）との差圧が一定値になるように
可変容量油圧ポンプ１の吐出容積（以下、傾転角と呼ぶ
）を制御するものである。

そのため、ポンプ圧とロードセンシング圧との差圧に応
じて切換ねるロードセンシングレギュレータ１１が設け
られ、ポンプ圧とロードセンシング圧との差圧がばねｌ
ｌａで設定される圧力以上になるとロードセンシングレ
ギュレータ１１はその圧力に応じて、イ位置の方向に切
換わる。このイ位置ではサーボシリンダ１２にポンプ圧
が導かれポンプ傾転角が小さくなってポンプ吐出流量が
低減する１反対に上記差圧がばねＬｌａで設定される圧
力未満になると、ロードセンシングレギュレータ１１は
口位置の方向に切換わり、サーボシリンダ１２がタンク
に接続される。その結果、ポンプ傾転角が大きくなりポ
ンプ吐出流量が増加する。

なお、ロードセンシング圧はロードセンシングライン１
８に設けられた高圧選択弁１７を介していずれか一方の
回路から取り出されロードセンシングレギュレータ１１
に導かれる。さらに第４図におイテ、１９Ａ、１９Ｂは
、各回路ＴＣ，ＤＣの負荷圧力を独立に補償する圧力補
償弁、１５はアンロード弁であり、ロードセンシング圧
と可変容量油圧ポンプ１の吐出圧力との差圧が所定値以
上になると開いて可変容量油圧ポンプ１の吐出油をタン
クに導く。

以上の動作により、ロードセンシングシステムでは、ポ
ンプ吐出流量が制御弁２Ａあるいは２Ｂの要求流量にな
るようにポンプ傾転角が制御され、余分な流量を吐出す
ることがなく絞り損失による無駄がなくなるので燃費が
向ヒし、また操作性もよい。

このようなロードセンシングシステムで制御される可変
容量油圧ポンプ１から吐出される圧油は、油圧パイロッ
ト式制御弁２Ａ、２Ｂでその方向、流量が制御される。

例えば走行油圧回路ＴＣにおいては、前後進切換弁８を
前進（Ｆ位ｆｉｌｆ、）に切換えパイロット弁６のペダ
ル６ａを操作すると、油圧ポンプ５からの吐出油がパイ
ロット式制御弁２Ａのパイロットポート２ａに導かれ、
この制御弁２Ａがパイロット油圧に応じたストローク量
で切換わる。これにより、可変容量油圧ポンプ１からの
吐出油がカウンタバランス弁３を経て油圧モータ４Δに
供給され車両が走行する。車両の速度はパイロット弁６
の踏込量に依存する。

走行中にペダル６ａを離すとパイロット弁６が圧油を遮
断しその出口ポートがタンク１０と連通される。この結
果、パイロットポート２ａに作用していた圧油が前後進
切換弁８．スローリターン弁７．パイロット弁６を介し
てタンク１０に戻る。

このとき、スローリターン弁７の絞り７ａにより戻り油
が絞られ、パイロット式制御井２人が徐々に中立位置に
切換わり車両は減速される。

このような減速時には油圧ポンプ１から主管路１３Ａ、
１３Ｂへの圧油の供給がなくなり油圧モータ４Ａはポン
プ作用し、油は油圧モータ４Ａ。

制御弁２Ａ、主管路１３Ａ、１３Ｂ内を循環する。

しかし、回路内の圧損やリークあるいはドレインなどに
より、油圧モータ４Ａへの流入油量が不足してキャビテ
ーションを起こすおそれがある。

そこで、パイロット油圧ポンプ５の吐出油をメイクアッ
プ管路２０とダブルチエツク弁２１ａ。

２１ｂを介して油圧モータ４Ａと制御弁２Ａと接続する
主管路１３Ａ、１３Ｂに導き、キャビテーションを防止
している。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 しかしながら、十分なメイクアップ流量を確保す・るた
めにはパイロット油圧ポンプ５の容量を十分に大きくす
る必要があり、コストアップになる。

また、減速後に再発進する場合、パイロット油圧ポンプ
５の吐出油がメイクアップ管ｖｒ２０側に流れると制御
弁２人側への流量が不足気味となり、制御弁２Ａへ作用
するパイロット圧力に遅れが生じる。特に降板時にこの
現象が顕著となり、運転フィーリングに悪影響を及ぼす
。

なお、パイロット油圧ポンプ５からの油のメイクアップ
に代え、ダブルチエツク弁２１ａ、２１ｂを直接タンク
に接続してメイクアップを行う方式もあるが、タンク背
圧が低いとメイクアップ流量が不足し、特に降板中の減
速走行時にキャビテーションを起こしやすく、油圧機器
の寿命に悪影響を及ぼす。タンク背圧を高くするためタ
ンク低圧リリーフ弁（不図示）の設定圧力を、ヒげると
。

油圧モータの有効圧力が下がり好ましくない。さらに、
エアによるタンクの加圧はコストアップになる。

本発明の技術的課題は、ロードセンシングシステムを用
いた油圧回路において、コストアップを招来することな
くまた他の油圧機器への影響を与えることなくメイクア
ップ効率を向上することにある。

０１課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図により本発明を説明すると、本発
明は、原動機により駆動される可変容量油圧ポンプ１と
、この可変容量油圧ポンプ１から吐出される圧油により
回転されて慣性負荷を駆動する油圧モータ４Ａと、この
油圧モータ４Ａに流れる圧油を制御する制御弁２Ａと、
可変容量油圧ポンプ１の吐出圧力を油圧モータ４Ａの負
荷圧力よりも所定値だけ高く保持するように該可変容量
油圧ポンプ１の吐出容積を制御するロードセンシングレ
ギュレータ１１とを備えたロードセンシングシステムを
用いた油圧回路のメイクアップ装置に適用される。

そして上述の技術的課題を次の構成により解決する。

油圧モータ４Ａが回転していることを検出する回転検出
手段３５と、制御弁２Ａが中立位置にあることを検出す
る弁位置検出手段３７と、油圧モータ４Ａと制御弁２Ａ
とを連通ずる主管路１３Ａ。

１３Ｂを可変容量油圧ポンプ１の吐出管路３１に接続す
るメイクアップ管路３２ａ、３２ｂと、このメイクアッ
プ管路３２ａ、３２ｂに配設され、両検出手段３５．３
７で油圧モータ４Ａが回転しかつ制御弁２Ａが中立位置
であることが検出されるとメイクアップ管路３２ａ、３
２ｂを開放するメイクアップ弁３４とを具備する。

可変容量油圧ポンプ１の吐出圧力と油圧モータ４Ａの負
荷圧力との差圧が所定値以上になると開いて可変容量油
圧ポンプ１の吐出圧を低圧ラインに逃すアンロード弁１
５を備えてもよい。

８１作用 例えば、慣性走行状態が回転検出手段３５と弁位置検出
手段３７により検出されると、メイクアップ弁３４が開
いて可変容量油圧ポンプ１の吐出油がメイクアップ管路
３２ａ、３２ｂを通って油圧モータ４Ａの入出力ポート
に接続された主管路１３Ａ、１３Ｂに供給される。これ
により、メイクアップが行われる。可変容量油圧ポンプ
１の吐出容積（傾転角）はロードセンシングレギュレー
タ１１で制御されるので、メイクアップ要求流用に応じ
てポンプ傾転角が制御され、メイクアップ油を油圧モー
タ４Ａに十分供給できる。

また、可変容量油圧ポンプ１の吐出圧力と油圧モータ４
Ａの負荷圧力との差圧が所定値以上になるアンロード弁
１５が開き、メイクアップ流量が多くなってもメイクア
ップ圧力が上記差圧以上に高くならず、メイクアップ回
路を構成する各機器の耐久性に与える影響もない。

Ｆ、実施例 一第１の実施例− 第１図により本発明の第１の実施例について説明する。

なお、第４図と同様の箇所には同一の符号を付して説明
する。

本実施例による装置は、可変容量油圧ポンプ１の吐出油
で走行油圧回路ＴＣにメイクアップ油を供給するもので
、油圧ポンプ１の吐出管路３１とダブルチエツク弁２１
ａ、２１ｂとの間にはメイクアップ管路３２ａ、３２ｂ
、チｘツクｊ、、　３３およびメイクアップ弁３４によ
るメイクアップ弁ＩＭｃが配設されている。

メイクアップ弁３４は、ロードセンシング圧とパイロッ
ト油圧ポンプ５の吐出圧との差圧で制御され、メイクア
ップ管路３２ａと３２ｂとを連通ずるｍ位置と、閉じる
Ω位置とに切換わる。走行時のみパイロット油圧ポンプ
５の吐出圧がメイクアップ弁３４の一方のパイロットボ
ート３４ａに導かれるように、パイロット油圧ポンプ５
とメイクアップ弁３４の一方のパイロットボート３４ａ
との間に走行検出弁３５が配設されている。この走行検
出弁３５は３位置切換弁であり、中立位置Ｎでメイクア
ップ弁３４の一方のパイロットボート３４ａを管路３６
ｂを介してタンクへ接続し、動作位ＩＬＬ、Ｍでパイロ
ットボート３４ａとパイロット油圧ポンプ５とを管路３
６ａ、３６ｂを介して接続する。メイクアップ弁３４の
他のパイロットボート３４ｂは管路３７によりロードセ
ンシング管路１８と接続されている。さらに、メイクア
ップＩｒ！路３２ｂにはリリーフ弁３８が設けられてい
る。

なお、４５は、上部旋回体と下部走行体との接続部分に
設置されるスイベルジヨイントである。

以上の構成において、走行検出弁３５が回転検出手段を
、ロードセンシングライン１８に接続された管ｌ５３７
が弁位置検出手段をそれぞれ構成する。

このように構成された油圧回路の動作を説明する。

通常走行時に走行ペダル６ａを離して減速走行に入ると
制御弁２Ａが徐々に中立位置に切換えられる。そのため
、例えば管路１３Ｂは高圧に、管路１３Ａは低圧になり
、走行検出弁３５がＭ位置に切換わる。その結果、パイ
ロット油圧ポンプ５の吐出圧がメイクアップ弁３４の一
方のパイロットボート３４ａに導かれる。一方、この減
速動作時には制御弁２Ａが中立位置に切換えられるから
ロードセンシング圧が零となり、その結果、メイクアッ
プ弁３４はｍ位置に切換ねり、メイクアップ管路３２ａ
と３２ｂとが接続される。したがって、可変容量油圧ポ
ンプ１の吐出油がメイクアップ回路ＭＣを通ってダブル
チエツク弁２１ａ、２１ｂから走行モータ４Ａの主管路
１３Ａ、１３Ｂに導かれメイクアップされる。

ここで、可変容量油圧ポンプ１の傾転角はロードセンシ
ングレギュレータ１１により制御されるから、メイクア
ップ要求流量が増加してポンプ吐出管路３１の圧力が低
下すると、それに応じてポンプ１の傾転角が大きくなっ
て吐出流量が増加し十分にメイクアップ油を供給できる
。また、ロードセンシング圧と油圧モータ４Ａの負荷圧
の差圧が所定値以上になるとアンロード弁１５が開き可
変容量油圧ポンプ１の吐出圧が低圧ラインに逃げるので
、可変容量油圧ポンプ１の吐出油で十分な流量をメイク
アップしてもメイクアップ圧力が不所望に上昇するのが
防止される。

一第２の実施例− 第２図により本発明の第２の実施例について説明する。

第１図と同様な箇所には同一の符号を付して説明する。

パイロット油圧式メイクアップ弁３４を電磁切換式メイ
クアップ弁１３４とし、慣性走行状態が検出されるとメ
イクアップ弁１３４を電気的に切換えてメイクアップ油
を走行油圧回路ＴＣに供給するものである。

慣性走行は、制御弁２Ａが中立でかつ主管＆８１１３Ａ
、１３Ｂのいずれか一方に高圧が発生しているか否かに
より検出できる。そのため、主管路１３Ａ、１３Ｂの差
圧で走行検出弁３５を切換えて圧力センサ４１にパイロ
ット油圧ポンプ５の吐出圧を導く、一方、制御弁２Ａの
中立時はロードセンシング圧が零であるから、これを検
出するため圧力センサ４２にロードセンシング圧を導く
。圧力センサ４１，４２の検出出力をコントローラ４３
に入力してコントローラ４３で慣性走行を判定する。

第３図は慣性走行状態を検出するためのフローチャート
である。

ステップＳ１で、圧力センサ４１，４２の検出出力であ
る走行状態信号Ｐ１と制御弁位置信号Ｐ２を読み込み、
ステップＳ２でＰｌが所定値Ｒ１以上か否かを判定し、
ステップＳ３でＲ２が零か否かを判定する。ステップＳ
２．Ｓ３がともに肯定されるとステップＳ４に進み、メ
イクアップ弁１３４をｍ位置に切換える。ステップＳ２
、Ｓ３のいずれか一方が否定されるとステップＳ５に進
み、メイクアップ弁１３４をＱ位置に切換える。

ステップＳ４．　Ｓ５を実行した後は始めに戻る。

以上のような第２の実施例でも第１の実施例と全く同様
なメイクアップをなし得る。

なお、実際に走行しているか否かの検出は、主管路１３
Ａ、１３Ｂの差圧を差圧計で直接検出したり、走行駆動
軸の回転をモニタするなど、種々の方式で行うことがで
きる。また、制御弁２Ａの中立状態の検出も、パイロッ
トバルブ６の吐出圧をモニタしたり、走行ペダル６ａの
踏み込み量を直接モニタするなど種々の方式で行うこと
ができる。

また以上では、走行油圧回路のメイクアップについて説
明したが旋回油圧回路や、その他の慣性体を邸ｔｌ＋す
る油圧モータを有する回路にも適用できろ。

Ｇ０発明の効果 本発明によれば、ロードセンシングシステムを用いた油
圧回路において、油圧モータの慣性乱動状態を検出する
と油圧モータ駆動用の可変容量油圧ポンプの吐出油で慣
性那動される油圧モータにメイクアップ油を供給するよ
うにしたので、メイクアップ用のポンプ容量を上げたす
せずにメイクアップ効率を向上できる。また、ロードセ
ンシング圧と油圧モータの負荷圧の差圧が所定値以上に
なると可変容量油圧ポンプの吐出管路を低圧ラインと連
通させるようにしたので、可変容量油圧ポンプの吐出油
で十分な流量をメイクアップしてもメイクアップ圧力が
不所望に上昇するのが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１および第２の実施例
を示す回路図、第３図は第２の実施例の処理手順例を示
すフローチャート、第４図は従来例を示す回路図である
。 １：可変容量油圧ポンプ ２Ａ、２Ｂ：パイロット式制御井 ３：カウンタバランス弁　４Ａ：油圧モータ５：パイロ
ット油圧ポンプ ６：パイロット弁　　　　　７：スローリターン弁８：
前後進切換弁 １１：ロードセンシングレギュレータ １２：サーボシリンダ　１３Ａ、１３Ｂ：主管路ＩＳ；
アンロード弁 ３２ａ、３２ｂ　：メイクアップ管路 ３４：メイクアップ弁　　３５：走行検出弁３７：管路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　原動機により駆動される可変容量油圧ポンプと、 この可変容量油圧ポンプから吐出される圧油により回転
   されて慣性負荷を駆動する油圧モータと、 この油圧モータに流れる圧油を制御する制御弁と、 前記可変容量油圧ポンプの吐出圧力を前記油圧モータの
   負荷圧力よりも所定値だけ高く保持するように該可変容
   量油圧ポンプの吐出容積を制御するロードセンシングレ
   ギュレータとを備えたロードセンシングシステムを用い
   た油圧回路のメイクアップ装置において、 前記油圧モータが回転していることを検出する回転検出
   手段と、 前記制御弁が中立位置にあることを検出する弁位置検出
   手段と、 前記油圧モータと制御弁とを連通する管路を前記可変容
   量油圧ポンプの吐出管路に接続するメイクアップ管路と
   、 このメイクアップ管路に配設され、前記両検出手段で前
   記油圧モータが回転しかつ前記制御弁が中立位置である
   ことが検出されるとメイクアップ管路を開放するメイク
   アップ弁とを具備することを特徴とするロードセンシン
   グシステムを用いた油圧回路のメイクアップ装置。 ２）　前記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と前記油圧モ
   ータの負荷圧力との差圧が所定値以上になると開いて前
   記可変容量油圧ポンプの吐出圧を低圧ラインに逃すアン
   ロード弁を具備することを特徴とする請求項１に記載の
   ロードセンシングシステムを用いた油圧回路のメイクア
   ップ装置。