JPH0681804A - Controller of actuator - Google Patents

Controller of actuator

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JPH0681804A
JPH0681804A JP25592692A JP25592692A JPH0681804A JP H0681804 A JPH0681804 A JP H0681804A JP 25592692 A JP25592692 A JP 25592692A JP 25592692 A JP25592692 A JP 25592692A JP H0681804 A JPH0681804 A JP H0681804A
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JP
Japan
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spring
pressure
valve
discharge pump
spring force
Prior art date
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Application number
JP25592692A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Saikai
健一 西海
Yoshitake Yonekubo
義健 米窪
Hisato Naito
久人 内藤
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KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To secure a sufficient flow rate control range with respect to the spool stroke of a changeover valve even when an engine speed for driving a variable discharge pump is low and a discharge quantity is small in a controller which control the discharge a pressure of the above variable discharge pump by a regulator. CONSTITUTION:The spring force of the spring 38 of a valve 37 constituting a regulator can be regulated by means of a cylinder 41 linked to a throttle lever 42 for controlling an engine. The cylinder 41 is operated and the spring force of the spring 38 is relatively weakened when the throttle lever 42 is laid in the direction for decreasing rotational speed of the engine. Thereby the valve 37 is switched and the gain of controlled flow rate is sufficiently secured even when the discharge quantity of a variable discharge pump 1 is small and a variable rate of load pressure is small.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、可変吐出ポ
ンプの吐出圧を、レギュレータで設定した圧力分だけ、
負荷圧よりも高く維持するアクチュエータの制御装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to, for example, the discharge pressure of a variable discharge pump by the amount set by a regulator.
The present invention relates to a control device for an actuator that keeps higher than a load pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3はこれまでに知られているパワーシ
ョベルの回路図である。この可変吐出ポンプ1は図示し
ていないエンジンに連係するとともに、その吐出側には
高圧流路2を接続している。この高圧流路2は、ブーム
シリンダ3に接続した第1切換弁4の入力ポート5と、
バケットシリンダ6に接続した第2切換弁7の入力ポー
ト8と、旋回モータ9に接続した第3切換弁10の入力
ポート11とに接続している。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a circuit diagram of a conventionally known power shovel. The variable discharge pump 1 is linked to an engine (not shown), and a high pressure flow path 2 is connected to the discharge side thereof. This high-pressure flow path 2 has an input port 5 of a first switching valve 4 connected to a boom cylinder 3,
It is connected to the input port 8 of the second switching valve 7 connected to the bucket cylinder 6 and the input port 11 of the third switching valve 10 connected to the swing motor 9.

【0003】第1〜3切換弁4、7、10は、図示の中
立位置にあるとき、上記入力ポート5、8、11が閉じ
ているが、これら切換弁を左右いずれかの位置に切換え
ることによって、可変オリフィス12〜14が開くとと
もに、その切換え量に応じてその開度が制御される。そ
して、この可変オリフィス12〜14の下流側には圧力
補償弁15〜17を接続している。さらに、この圧力補
償弁15〜17の下流側は、第1〜3切換弁4、7、1
0の供給ポート18〜20に連通させている。この供給
ポート18〜20は、切換弁4、7、10が中立位置に
あるときに閉じているが、それを左右いずれかの位置に
切換えることによって、アクチュエータポート21と2
2、23と24、25と26のうちのいずれか一方に連
通する。このとき、いずれか他方のアクチュエータポー
トはタンク流路27〜29に連通する。
When the first to third switching valves 4, 7 and 10 are in the neutral position shown in the drawing, the input ports 5, 8 and 11 are closed, but these switching valves can be switched to either the left or right position. As a result, the variable orifices 12 to 14 are opened and their opening degrees are controlled according to the switching amount. The pressure compensating valves 15 to 17 are connected to the downstream side of the variable orifices 12 to 14. Further, on the downstream side of the pressure compensation valves 15 to 17, the first to third switching valves 4, 7, 1 are provided.
0 supply ports 18 to 20 are connected. The supply ports 18 to 20 are closed when the switching valves 4, 7 and 10 are in the neutral position, but by switching them to either the left or right position, the actuator ports 21 and 2 can be switched.
It communicates with any one of 2, 23 and 24, 25 and 26. At this time, the other actuator port communicates with the tank channels 27 to 29.

【0004】さらに、第1〜3切換弁4、7、10には
負荷検出ポート30〜32を形成しているが、この負荷
検出ポート30〜32は、第1〜3切換弁4、7、10
が中立位置にあるときタンク流路27〜29に連通す
る。そして、第1〜3切換弁4、7、10が左右いずれ
かの位置に切換わると、この負荷検出ポート30〜32
が高圧側のアクチュエータポートに連通するようにして
いる。
Further, the first to third switching valves 4, 7 and 10 are formed with load detection ports 30 to 32, and the load detection ports 30 to 32 are connected to the first to third switching valves 4, 7, and 10. 10
Is in the neutral position and communicates with the tank channels 27 to 29. When the first to third switching valves 4, 7, 10 are switched to either the left or right position, the load detection ports 30 to 32
Is connected to the actuator port on the high pressure side.

【0005】上記圧力補償弁15〜17は、一方のパイ
ロット室15a〜17aに、この圧力補償弁15〜17
の上流側の圧力を導き、他方のパイロット室15b〜1
7bに負荷検出ポート30〜32側の圧力を導く。ただ
し、他方のパイロット室15b〜17bに導かれる負荷
圧は、複数のシャトル弁33で選択されて、各回路系統
の最高負荷圧が他方のパイロット室15b〜17bに導
かれるようにしている。そして、この他方のパイロット
室15b〜17b側には、スプリング34〜36のバネ
力を作用させている。したがって、この圧力補償弁15
〜17は、それに接続した各アクチュエータ21〜26
の負荷圧が、当該回路の最高負荷圧よりも、上記スプリ
ング34〜36のバネ力に相当する圧力分だけ高く維持
できるように制御している。
The pressure compensating valves 15 to 17 are provided in one of the pilot chambers 15a to 17a.
The upstream pressure of the other pilot chamber 15b ~ 1
The pressure on the load detection ports 30 to 32 side is introduced to 7b. However, the load pressure introduced to the other pilot chambers 15b to 17b is selected by the plurality of shuttle valves 33 so that the maximum load pressure of each circuit system is introduced to the other pilot chambers 15b to 17b. The spring forces of the springs 34 to 36 are applied to the other pilot chambers 15b to 17b side. Therefore, this pressure compensation valve 15
˜17 are the actuators 21 to 26 connected to it
Is controlled so that it can be maintained higher than the maximum load pressure of the circuit by a pressure corresponding to the spring force of the springs 34 to 36.

【0006】また、シャトル弁33で選択された最高負
荷圧は、可変吐出ポンプ1を制御するバルブ37の一方
のパイロット室37aに導かれるが、このパイロット室
37a側には、スプリング38のバネ力を作用させてい
る。そして、このバルブ37の他方のパイロット室37
bには、上記高圧流路2の圧力、すなわち可変吐出ポン
プ1の吐出圧が導かれるようにしている。したがって、
バルブ37は可変吐出ポンプ1の吐出圧と、最高負荷圧
及びスプリング38のバネ力との相対差に応じて動作す
ることになる。そして、このバルブ37の動作によっ
て、制御シリンダ39が動作するが、負荷圧が最高圧に
近づけば近づくほど、可変吐出ポンプ1の吐出量を少な
くするように動作する。なお、図中符号40はメインリ
リーフ弁で、ブームシリンダ3の回路系統、バケットシ
リンダ6の回路系統及び旋回モータ9の回路系統のそれ
ぞれの最高圧を設定するものである。
The maximum load pressure selected by the shuttle valve 33 is guided to one pilot chamber 37a of the valve 37 for controlling the variable discharge pump 1. On the pilot chamber 37a side, the spring force of the spring 38 is applied. Is acting. Then, the other pilot chamber 37 of the valve 37
The pressure of the high-pressure flow path 2, that is, the discharge pressure of the variable discharge pump 1 is guided to b. Therefore,
The valve 37 operates according to the relative difference between the discharge pressure of the variable discharge pump 1 and the maximum load pressure and the spring force of the spring 38. The control cylinder 39 is operated by the operation of the valve 37, but the discharge amount of the variable discharge pump 1 is decreased as the load pressure approaches the maximum pressure. Reference numeral 40 in the figure is a main relief valve for setting the maximum pressure of each of the circuit system of the boom cylinder 3, the circuit system of the bucket cylinder 6 and the circuit system of the swing motor 9.

【0007】上記のようにした制御装置は負荷感応タイ
プで、可変吐出ポンプ1は、最大負荷圧よりも、スプリ
ング38のバネ力に相当する圧力分だけ高い圧力を吐出
するとともに、各回路系統の圧力補償弁15〜17も最
大負荷圧によって、第1〜3切換弁4、7、10の可変
オリフィス12〜14の下流側の圧力を制御する。これ
によって可変オリフィス12〜14の前後の差圧を一定
とし、各切換弁の切換え量に比例した流量を各アクチュ
エータに供給するものである。また、この可変吐出ポン
プ1は、図示していないエンジンに連係し、その回転数
は、エンジンの回転数に依存している。
The control device as described above is a load-sensitive type, and the variable discharge pump 1 discharges a pressure higher than the maximum load pressure by a pressure corresponding to the spring force of the spring 38, and at the same time, in each circuit system. The pressure compensating valves 15 to 17 also control the pressures on the downstream side of the variable orifices 12 to 14 of the first to third switching valves 4, 7, 10 by the maximum load pressure. As a result, the differential pressure before and after the variable orifices 12 to 14 is made constant, and a flow rate proportional to the switching amount of each switching valve is supplied to each actuator. Further, the variable discharge pump 1 is linked to an engine (not shown), and its rotation speed depends on the rotation speed of the engine.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の装置では、バルブ37のスプリング38のバネ力が常
に一定なので、例えば、エンジン回転数が低くてポンプ
吐出量が少なく、しかも、負荷圧の変化率が小さいとき
には、バルブ37の切換え量も相対的に小さくなる。そ
のために、第1〜3切換弁のストロークに対して、十分
なポンプ吐出量が確保されず、流量制御のゲインも小さ
くなる。この関係を示したのが図4で、エンジン回転数
が高いときには、その制御範囲αを十分に大きく取れる
が、その回転数が低く、可変吐出ポンプ1の吐出量が少
なくなると、その制御範囲βが小さくなる。このように
ポンプ吐出量が少ないときの制御範囲βでは、吐出量を
多く確保できる制御範囲αのときに比べて、操作フィー
リングが悪くなるという問題があった。この発明の目的
は、エンジン回転数が低く、可変吐出ポンプの吐出量が
少ないときでも、制御流量のゲインが大きくなるように
して、操作フィーリングの悪化を防止した装置を提供す
ることである。
In the conventional device as described above, since the spring force of the spring 38 of the valve 37 is always constant, for example, the engine speed is low, the pump discharge amount is small, and the load pressure is low. When the rate of change of is small, the switching amount of the valve 37 is also relatively small. Therefore, a sufficient pump discharge amount is not secured for the strokes of the first to third switching valves, and the gain of the flow rate control also becomes small. This relationship is shown in FIG. 4, where the control range α can be made sufficiently large when the engine speed is high, but when the engine speed is low and the discharge amount of the variable discharge pump 1 is small, the control range β is Becomes smaller. As described above, in the control range β when the pump discharge amount is small, there is a problem that the operation feeling becomes worse than in the control range α where a large discharge amount can be secured. An object of the present invention is to provide a device in which the operation feeling is prevented from being deteriorated by increasing the gain of the control flow rate even when the engine speed is low and the discharge amount of the variable discharge pump is small.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明は、エンジン等
の動力源に連結した可変吐出ポンプに、アクチュエータ
を制御する切換弁を接続し、このアクチュエータの負荷
圧を、可変吐出ポンプを制御するレギュレータに導くと
ともに、このレギュレータは、可変吐出ポンプの傾転角
を制御する制御シリンダと、この制御シリンダを制御す
るバルブとを備え、バルブの一方のパイロット室側に
は、アクチュエータの負荷圧とスプリングのバネ力とを
作用させ、他方のパイロット室側には、可変吐出ポンプ
の吐出圧を作用させ、可変吐出ポンプの吐出圧が、アク
チュエータの負荷圧よりも、一方のパイロット室側のス
プリングのバネ力に相当する分だけ高く保たれる構成に
したアクチュエータの制御装置を前提にするものであ
る。上記の装置を前提にしつつ、この発明は、エンジン
等の動力源の回転数に比例して、バルブのスプリングの
バネ力を強くしたり弱くしたりする調整機構を設けた点
に特徴を有する。
According to the present invention, a switching valve for controlling an actuator is connected to a variable discharge pump connected to a power source such as an engine, and a load pressure of the actuator is controlled by a regulator for controlling the variable discharge pump. This regulator is equipped with a control cylinder for controlling the tilt angle of the variable discharge pump and a valve for controlling this control cylinder, and one of the pilot chamber sides of the valve has a load pressure of an actuator and a spring. The spring force acts on the other pilot chamber side, and the discharge pressure of the variable discharge pump acts on the other pilot chamber side, and the discharge pressure of the variable discharge pump is greater than the load pressure of the actuator by the spring force of the spring on the one pilot chamber side. It is premised on an actuator control device configured to be kept high by the amount corresponding to. Based on the above device, the present invention is characterized in that an adjusting mechanism for increasing or decreasing the spring force of the spring of the valve is provided in proportion to the rotation speed of the power source such as the engine.

【0010】[0010]

【作用】この発明は上記のように構成したので、エンジ
ン等の動力源の回転数が低ければ、バルブのスプリング
のバネ力も弱くなる。したがって、ポンプ吐出量が少な
く、その負荷圧が低い場合にも、バルブが敏感に反応し
て制御流量のゲインを確保する。そして、エンジン等の
動力源の回転数が上昇すれば、それにしたがって上記ス
プリングのバネ力も強くなるので、その吐出量に応じた
ゲインを確保できる。
Since the present invention is constructed as described above, if the rotational speed of the power source such as the engine is low, the spring force of the valve spring is weakened. Therefore, even when the pump discharge amount is small and the load pressure is low, the valve reacts sensitively to secure the gain of the control flow rate. When the rotational speed of the power source such as the engine increases, the spring force of the spring also increases accordingly, so that the gain corresponding to the discharge amount can be secured.

【発明の効果】この発明の制御装置によれば、エンジン
等の動力源の回転数が低くても、制御流量のゲインを十
分に確保できるので、その回転数が低いときでも、切換
弁の操作フィーリングが悪化したりしない。
According to the control device of the present invention, the gain of the control flow rate can be sufficiently secured even when the rotational speed of the power source such as the engine is low, so that the switching valve can be operated even when the rotational speed is low. Feeling does not deteriorate.

【0011】[0011]

【実施例】図1に示した実施例は、バルブ37のスプリ
ング38に、そのバネ力を調整するシリンダ41を設け
るとともに、このシリンダ41をエンジンのスロットル
レバー42に連係している。そして、エンジンの回転数
を低くする方向にスロットルレバー42を倒したときに
は、シリンダ41がスプリング38のバネ力を弱くする
ようにはたらく。反対にエンジンの回転数を高くする方
向にスロットルレバー42を倒したときには、シリンダ
41がそのバネ力を強くするようにはたらく。上記以外
の構成は、従来と同一なので、その詳細な説明は省略す
る。なお、この実施例におけるバルブ37及び制御シリ
ンダ39は、この発明のレギュレータを構成するもので
ある。
In the embodiment shown in FIG. 1, a spring 38 of a valve 37 is provided with a cylinder 41 for adjusting its spring force, and this cylinder 41 is linked to a throttle lever 42 of an engine. Then, when the throttle lever 42 is tilted in the direction of decreasing the engine speed, the cylinder 41 works to weaken the spring force of the spring 38. On the contrary, when the throttle lever 42 is tilted in the direction of increasing the engine speed, the cylinder 41 works to increase its spring force. Since the configuration other than the above is the same as the conventional one, the detailed description thereof will be omitted. The valve 37 and the control cylinder 39 in this embodiment constitute the regulator of the present invention.

【0012】次に、この実施例の作用を説明する。この
実施例の制御装置は、上記のように構成したので、エン
ジンの回転数を低くする方向にスロットルレバー42を
倒すと、シリンダ41が動作して、スプリング38のバ
ネ力を相対的に弱くする。したがって、可変吐出ポンプ
1の吐出量が少なく、負荷圧の変化率が小さいときで
も、バルブ37が切換わり、制御流量のゲインを十分に
確保する。この関係を示したのが図2で、エンジン回転
数が低いときでも、その制御範囲βが、従来の場合より
も広くなっていることがわかる。
Next, the operation of this embodiment will be described. Since the control device of this embodiment is configured as described above, when the throttle lever 42 is tilted in the direction of lowering the engine speed, the cylinder 41 operates and the spring force of the spring 38 is relatively weakened. . Therefore, even when the discharge amount of the variable discharge pump 1 is small and the rate of change of the load pressure is small, the valve 37 is switched and a sufficient gain of the control flow rate is secured. This relationship is shown in FIG. 2, and it can be seen that the control range β is wider than in the conventional case even when the engine speed is low.

【0013】また、エンジンの回転数を高くする方向に
スロットルレバー42を倒すと、同じくシリンダ41が
動作して、今度はスプリング38のバネ力を相対的に強
くする。したがって、可変吐出ポンプ1の吐出量が多く
なれば、スプリング38のバネ力が強くなり、その制御
範囲αは従来と同様に広くなる。上記のようにした実施
例の制御装置によれば、エンジン等の動力源の回転数に
依存してその吐出量が変化するとき、たとえ吐出量が少
なくても制御流量のゲインを十分に確保できるので、そ
の制御範囲も十分に広くでき、操作フィーリングの悪化
も防止できる。なお、この実施例のシリンダ41とスロ
ットルレバー42とで、スプリング38のバネ力を調整
する調整機構を構成するものである。ただし、この実施
例では、油圧機構を用いて上記バネ力を調整するように
しているが、例えば、リンク機構を用いてそのバネ力を
機械的に制御するようにしてもよい。
When the throttle lever 42 is tilted in the direction of increasing the engine speed, the cylinder 41 also operates, and this time the spring force of the spring 38 is relatively increased. Therefore, as the discharge amount of the variable discharge pump 1 increases, the spring force of the spring 38 becomes stronger and the control range α becomes wider as in the conventional case. According to the control device of the embodiment as described above, when the discharge amount changes depending on the rotation speed of the power source such as the engine, the gain of the control flow rate can be sufficiently secured even if the discharge amount is small. Therefore, the control range can be sufficiently widened and the operation feeling can be prevented from deteriorating. It should be noted that the cylinder 41 and the throttle lever 42 of this embodiment constitute an adjusting mechanism for adjusting the spring force of the spring 38. However, in this embodiment, the spring force is adjusted using a hydraulic mechanism, but the spring force may be mechanically controlled using a link mechanism, for example.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】切換弁のスプールストロークと制御流量との関
係を示したグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the spool stroke of the switching valve and the control flow rate.

【図3】従来の制御装置の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional control device.

【図4】従来の切換弁のスプールストロークと制御流量
との関係を示したグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a spool stroke and a control flow rate of a conventional switching valve.

【符号】[Code]

1 可変吐出ポンプ 3 ブームシリンダ 4 第1切換弁 6 バケットシリンダ 7 第2切換弁 9 旋回モータ 10 第3切換弁 37 バルブ 39 制御シリンダ 41 シリンダ 42 スロットルレバー 1 Variable Discharge Pump 3 Boom Cylinder 4 First Switching Valve 6 Bucket Cylinder 7 Second Switching Valve 9 Swing Motor 10 Third Switching Valve 37 Valve 39 Control Cylinder 41 Cylinder 42 Throttle Lever

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジン等の動力源に連結した可変吐出
ポンプに、アクチュエータを制御する切換弁を接続し、
このアクチュエータの負荷圧を、可変吐出ポンプを制御
するレギュレータに導くとともに、このレギュレータ
は、可変吐出ポンプの傾転角を制御する制御シリンダ
と、この制御シリンダを制御するバルブとを備え、バル
ブの一方のパイロット室側には、アクチュエータの負荷
圧とスプリングのバネ力とを作用させ、他方のパイロッ
ト室側には、可変吐出ポンプの吐出圧を作用させ、可変
吐出ポンプの吐出圧が、アクチュエータの負荷圧より
も、一方のパイロット室側のスプリングのバネ力に相当
する分だけ高く保たれる構成にしたアクチュエータの制
御装置において、エンジン等の動力源の回転数に比例し
て、上記バルブのスプリングのバネ力を強くしたり弱く
したりする調整機構を設けたことを特徴とするアクチュ
エータの制御装置。
1. A switching valve for controlling an actuator is connected to a variable discharge pump connected to a power source such as an engine,
The load pressure of the actuator is guided to a regulator that controls the variable discharge pump, and the regulator includes a control cylinder that controls the tilt angle of the variable discharge pump and a valve that controls the control cylinder. On the pilot chamber side, the load pressure of the actuator and the spring force of the spring are applied, and on the other pilot chamber side, the discharge pressure of the variable discharge pump is applied. In the actuator control device configured to be kept higher than the pressure by the amount corresponding to the spring force of the spring on the one pilot chamber side, in proportion to the rotation speed of the power source such as the engine, An actuator control device comprising an adjusting mechanism for increasing or decreasing a spring force.
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