JPH0681805A - Controller of actuator - Google Patents

Controller of actuator

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JPH0681805A
JPH0681805A JP25592792A JP25592792A JPH0681805A JP H0681805 A JPH0681805 A JP H0681805A JP 25592792 A JP25592792 A JP 25592792A JP 25592792 A JP25592792 A JP 25592792A JP H0681805 A JPH0681805 A JP H0681805A
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valve
pressure
control
discharge pump
variable discharge
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Yoshimi Hasegawa
好美 長谷川
Kenichi Saikai
健一 西海
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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 controls the discharge pressure of the above variable discharge pump by a regulator. CONSTITUTION:A valve 37 is switched by increasing a pressure downstream from a variable discharge pump 1, by means of a control valve 41 lurked to a throttle lever 42 for controlling an engine. A control valve 41 is switched to a throttle position (b), a drop in a pressure downstream from the pump becomes large, and thereby a pressure upstream form the valve 41 is increased when the throttle lever 42 is laid in the direction for decreasing the rotational speed of the engine. Since the pressure thus increased acts in the other side pilot chamber 37 of the valve 37, the valve 37 is switched to the switch position (b), and then the discharge quantity of the variable discharge pump 1 is increased. The gain of control flow rate is thus secured sufficiently even when the engine speed 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、ノー
マル位置(a) と切換え位置(b) とに切換わる。上記ノー
マル位置(a)では、ポンプ1の傾転角を制御する制御シ
リンダ39をタンクTに連通させ、その吐出量を最少に
維持する。また、切換え位置(b) では、ポンプ圧を上記
制御シリンダ39に導き、その吐出量を最大に維持す
る。そして、このバルブ37は、上記ノーマル位置と切
換え位置との間で移動しながら、その開度を決めるもの
である。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 switches between the normal position (a) and the switching position (b) 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. At the normal position (a), the control cylinder 39 for controlling the tilt angle of the pump 1 is communicated with the tank T, and the discharge amount thereof is kept to the minimum. Further, at the switching position (b), the pump pressure is guided to the control cylinder 39 and the discharge amount thereof is maintained at the maximum. The valve 37 determines its opening while moving between the normal position and the switching position. 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、ポンプ吐出量も十分に確保されるの
で、その制御範囲αを大きく取れるが、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。
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, and when the engine speed is high, the pump discharge amount is sufficiently secured, so that the control range α can be set large, but the rotation speed is low and the discharge of the variable discharge pump 1 is increased. As the amount decreases, the control range β decreases.

【0009】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。
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.

【0010】[0010]

【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、可変吐出
ポンプと切換弁との間に、エンジン等の動力源の回転数
が最大のときに最大開口位置を保ち、最少のとき最少絞
り開度を維持する制御弁を設けるとともに、この制御弁
の上流側の圧力を、上記バルブの他方のパイロット室側
に作用させ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. While assuming the above device, the present invention maintains the maximum opening position between the variable discharge pump and the switching valve when the rotation speed of the power source such as the engine is maximum, and the minimum throttle opening when the rotation speed is minimum. It is characterized in that a control valve for maintaining is provided and the pressure on the upstream side of this control valve is applied to the other pilot chamber side of the valve.

【0011】[0011]

【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、制御弁の絞り開度が
小さくなる。それにともなってポンプ吐出圧も高くなる
ので、バルブの他方のパイロット室の圧力を十分に確保
する。したがって、可変吐出ポンプの回転数が低い場合
でも、フィーリングを害しない程度の吐出流量を確保で
きる。
Since the present invention is constructed as described above, the throttle opening degree of the control valve becomes smaller if the rotational speed of the power source such as the engine is low. Along with this, the pump discharge pressure also increases, so that the pressure in the other pilot chamber of the valve is sufficiently secured. Therefore, even if the rotation speed of the variable discharge pump is low, it is possible to secure a discharge flow rate that does not impair the feeling.

【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.

【0012】[0012]

【実施例】図1に示した実施例は、可変吐出ポンプ1と
高圧流路2との間に制御弁41を設けたもので、それ以
外の構成は、従来と同一である。そこで、従来と同一の
構成要素については、図3と同一符号を付して説明す
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。上記制御弁41は、ポンプ吐出圧をバルブ37の
他方のパイロット室37bに導く通路よりも下流側に設
けている。このようにした制御弁41は、図示の全開位
置(a) と絞り位置(b) との間で切換わり、その切換え量
に応じて絞り開度が制御される構成にしている。そし
て、この絞り位置(b) における最少絞り開度は、各切換
弁の絞り12〜14の開度よりも小さく設定している。
このようにした制御弁41は、図示していないエンジン
のスロットルレバー42に油圧的に連係し、エンジンの
回転数を低くする方向にスロトッルレバー42を倒した
とき、制御弁41が、絞り位置(b) 側に切換わるように
している。
The embodiment shown in FIG. 1 is provided with a control valve 41 between the variable discharge pump 1 and the high-pressure flow passage 2, and the other structure is the same as the conventional one. Therefore, the same components as the conventional one will be described with the same reference numerals as those in FIG. The valve 37 and the control cylinder 39 in this embodiment constitute the regulator of the present invention. The control valve 41 is provided downstream of the passage that guides the pump discharge pressure to the other pilot chamber 37b of the valve 37. The control valve 41 thus configured is configured to switch between the illustrated fully open position (a) and the throttle position (b), and the throttle opening degree is controlled according to the switching amount. The minimum throttle opening at this throttle position (b) is set smaller than the openings of the throttles 12 to 14 of each switching valve.
The control valve 41 thus configured is hydraulically linked to the throttle lever 42 of the engine (not shown), and when the throttle valve 42 is tilted in the direction of decreasing the engine speed, the control valve 41 is set to the throttle position. It is designed to switch to the (b) side.

【0013】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、制御弁41が絞り位置(b) 側に切換わり、ポン
プ下流の圧力降下を大きくし、そのバルブ41より上流
側の圧力を高くする。この高くなった圧力が、バルブ3
7の他方のパイロット室37bに作用するので、バルブ
37は切換え位置(b) 側に切換わり、可変吐出ポンプ1
の吐出量を増大させる。したがって、エンジン回転数が
低い場合でも、制御流量のゲインを十分に確保するが、
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 control valve 41 switches to the throttle position (b) side and the pressure downstream of the pump is reduced. The drop is increased and the pressure upstream of the valve 41 is increased. This increased pressure causes valve 3
7 acts on the other pilot chamber 37b, the valve 37 is switched to the switching position (b) side, and the variable discharge pump 1
Increase the discharge amount of. Therefore, even when the engine speed is low, a sufficient gain for the control flow rate is secured,
This relationship is shown in FIG. 2, and it can be seen that the control range β when the engine speed is low is wider than in the conventional case.

【0014】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、制御弁41が全開位置
(a) 側に切換わり、その開度を大きくする。したがっ
て、エンジン回転数が高いときの制御範囲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、この実施例では、制御弁41とスロットルレバー4
2とを油圧的に連係したが、リンク等を用いて、それを
機械的に連係してもよい。
When the throttle lever 42 is tilted in the direction of increasing the engine speed, the control valve 41 is in the fully open position.
Switch to (a) side and increase the opening. Therefore, the control range α when the engine speed is high becomes wide 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. In this embodiment, the control valve 41 and the throttle lever 4
Although 2 and 2 are hydraulically linked, they may be linked mechanically using a link or the like.

【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 制御弁 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 Control Valve 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、可変吐出ポンプと切換弁との間に、エ
ンジン等の動力源の回転数が最大のときに最大開口位置
を保ち、最少のとき最少絞り開度を維持する制御弁を設
けるとともに、この制御弁の上流側の圧力を、上記バル
ブの他方のパイロット室側に作用させたことを特徴とす
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 an amount corresponding to the spring force of the spring on one pilot chamber side, the rotation of the power source such as the engine between the variable discharge pump and the switching valve This control is provided with a control valve that maintains the maximum opening position when the number is maximum and maintains the minimum throttle opening when the number is minimum. Of the pressure on the upstream side, the control device of the actuator, characterized in that an acting on the other pilot chamber side of the valve.
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