JPH0681804A

JPH0681804A - アクチュエータの制御装置

Info

Publication number: JPH0681804A
Application number: JP25592692A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Saikai; 健一西海; Yoshitake Yonekubo; 義健米窪; Hisato Naito; 久人内藤
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 1994-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】可変吐出ポンプ１の吐出圧を、レギュレータ
で制御する制御装置において、そのポンプ１を駆動する
エンジンの回転数が低くて、吐出量が少ないときにも、
切換弁４、７、１０のスプールストロークに対する流量
制御範囲を十分に確保する。【構成】エンジンを制御するスロットルレバー４２に
連係したシリンダ４１で、レギュレータを構成するバル
ブ３７のスプリング３８のバネ力を調整できるようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す回路図である。

【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。

【図３】従来の制御装置の回路図である。

【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。

【符号】

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

Claims

【特許請求の範囲】

【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。