JPH0874805A - 建設機械の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微操作性及び複合操作性に優れた建設機械の
油圧制御装置を簡単な構成で提供する。 【構成】 エンジンにより駆動される可変ポンプ１及び
コントロールポンプ２と、上記可変ポンプ１の吐出圧を
アクチュエータ６へ供給することにより、アクチュエー
タ６の動作を制御する主操作弁５と、上記アクチュエー
タ６の負荷圧と可変ポンプ１の吐出圧の差圧により動作
され、かつ負荷にかかわらず操作量に応じた流量が吐出
されるよう上記可変ポンプ１の吐出容量を制御するロー
ドセンシング弁１４とを備えた建設機械の油圧制御装置
において、エンジンの回転数に応じて変化するコントロ
ールポンプ２の吐出圧により動作するエンジンセンシン
グ弁１２を設けて、このエンジンセンシング弁１２によ
りエンジンの回転数に応じて変化するパイロット圧を発
生させ、このパイロット圧を上記ロードセンシング弁１
４へ導入することにより、負荷及びエンジン回転数に応
じて可変ポンプ１の吐出容量を制御するようにしたこと
により、微操作性及び複合操作性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はラフテレンクレーンの
ような建設機械の油圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来作業機を有する建設機械において
は、作業機を微操作しながら作業することがよくある。
このため、作業機の微操作を容易にする種々の提案がな
されている。

【０００３】例えば特開平２−２６１９０２号公報で
は、少なくとも１個以上のクローズドセンタの切換弁と
ポンプの吐出油量を切換弁の操作量に応じて可変とする
ロードセンシングシステムを搭載する建設機械におい
て、ポンプの吐出圧とアクチュエータの負荷圧およびス
プリング等の付加力により作動する切換弁の切換えに用
いる付加力を可変にすることによりポンプの吐出容量を
変えるようになっており、切換え弁のスロットリングの
範囲でファインコントロールカーブを可変とすると共
に、エンジンの回転速度を検出して、エンジンの回転速
度に応じてポンプの吐出容量を制御するようにした油圧
制御装置が提案されている。

【０００４】上記油圧制御装置によれば、クローズドセ
ンタ・ロードセンシングシステムにおけるポンプの吐出
容積の可変回路の１ポンプにおいても、操作レバーのス
トロークに対してのファインコントロールカーブの範囲
でアクチュエータに流れる流量がストロークに対して可
変となり、少し動かしたい時など微操作が可能になる。
また、１個のポンプの最大吐出量に於いてもエンジンの
変動に応じて吐出量を可変にできるので、ポンプの最大
吐出量に対して要求流量の少ないアクチュエータでもエ
ンジン等でポンプの回転を下げるとそれに応じて旋回速
度が変わり人間の感覚とマッチし機械が使いやすくな
る。さらに１ポンプ１バルブにできるので、構造が簡単
になると共に、スペースを狭くでき、価格も安くするこ
とができるなどの作用効果がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしラフテレンクレ
ーンのように、エンジンのローアイドルからハイアイド
ルの範囲で作業機の微操作性や複合操作性が要求される
建設機械にあっては、上記従来の油圧制御装置のよう
に、エンジンの回転を下げて微操作を行うようにしたも
のでは、作業機を早く動かしながらの微操作が困難であ
ると共に、ローアイドル時の複合操作性が劣る不具合が
ある。

【０００６】すなわち図１は作業機操作弁を操作する操
作レバーとストロークと作業機速度の関係を示す線図
で、Ｌｉはローアイドル、Ｈｉはハイアイドルを示して
いるが、ストロークＳ₁ の間はアクセルワークで作業機
の速度をコントロールできないため、作業機の複合操作
は同図の斜線の範囲で行わなければならず、複合操作性
が劣る不具合がある。

【０００７】また上記従来の油圧制御装置では、エンジ
ンの回転速度を検出し、かつエンジンの回転速度に応じ
てポンプの吐出容量を制御するようにしたため、エンジ
ンの回転速度を検出するためのエンジンセンサや、検出
した回転速度に応じてポンプの吐出容量を電気的に制御
するためのコントローラなどを必要として、構成が複雑
でかつ高価となる不具合があった。この発明はかかる不
具合を改善するためになされたもので、微操作性及び複
合操作性を改善した建設機械の油圧制御装置を簡単な構
成で安価に提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために、エンジンにより駆動される可変ポンプ及
びコントロールポンプと、上記可変ポンプの吐出圧をア
クチュエータへ供給することにより、アクチュエータの
動作を制御する主操作弁と、上記アクチュエータの負荷
圧と可変ポンプの吐出圧の差圧により動作され、かつ負
荷に関わらず操作量に応じた流量が吐出されるよう上記
可変ポンプの吐出容量を制御するロードセンシング弁と
を備えた建設機械の油圧制御装置において、エンジンの
回転数に応じて変化するコントロールポンプの吐出圧に
より動作するエンジンセンシング弁を設けて、このエン
ジンセンシング弁によりエンジンの回転数に応じて変化
するパイロット圧を発生させ、このパイロット圧を上記
ロードセンシング弁へ導入することにより、負荷及びエ
ンジン回転数に応じて可変ポンプの吐出容量を制御する
ようにしたものである。

【０００９】またコントロールポンプの吐出側に差圧弁
を設けて、エンジンの回転数に応じた差圧を発生させ、
この差圧によりエンジンセンシング弁を動作させるよう
にしたものである。

【００１０】

【作用】上記構成によりエンジンの回転数に応じたパイ
ロット圧がロードセンシング弁に作用して、エンジン低
速域の見掛け上の流量ゲインを低下させるため、微操作
性が向上する。また主操作弁を操作する操作レバーの全
ストロークで、アクセルワークにより作業機の速度制御
が可能なため、複合操作性も向上する。

【００１１】

【実施例】この発明の一実施例を図２以下に示す図面を
参照して詳述する。図２はラフテレンクレーンのような
建設機械に搭載された油圧制御装置の回路図を示すもの
で、この図で１は可変ポンプ、２はコントロールポンプ
を示す。これら可変ポンプ１及びコントロールポンプ２
は、図示しないエンジンにより回転駆動されると共に、
可変ポンプ１の吐出圧ＰＰは、管路３より圧力補償弁４
及び主操作弁５を介して作業機シリンダなどのアクチュ
エータ６へ供給されるようになっている。

【００１２】またコントロールポンプ２の吐出圧は、管
路７により差圧弁８及びリリーフ弁９を介して図示しな
いパイロット弁へ供給されていると共に、上記差圧弁８
の前後に発生した差圧は、パイロット管路１０、１１に
よりエンジンセンシング弁１２のスプール１２ａ両端に
導入されており、差圧弁８の下流側の油圧は、管路１３
によりこのエンジンセンシング弁１２を介してロードセ
ンシング弁１４のスプール１４ａの右端側へ、可変ポン
プ１の吐出圧ＰＰとともに導入されている。上記可変ポ
ンプ１の吐出圧ＰＰは、可変ポンプ１の斜板角を制御す
るサーボシリンダ１６の左端側と、管路１７により上記
ロードセンシング弁１４を介してサーボシリンダ１６の
右端側へも導入されていると共に、ロードセンシング弁
１４のスプール１４ａの左端側には、管路１８によりア
クチュエータ６の負荷圧ＰＬＳが導入されている。

【００１３】次に上記構成された油圧制御装置の作用を
図３及び図４に示す線図も参照して説明する。エンジン
により駆動される可変ポンプ１の吐出圧ＰＰは、圧力補
償弁４を介して主操作弁５へ供給されており、主操作弁
５を図示しないパイロット弁により切換え制御すること
により、可変ポンプ１の吐出圧ＰＰは主操作弁５を介し
てアクチュエータ６へ流入し、アクチュエータ６が図示
しない作業機を動作させる。

【００１４】またアクチュエータ６の負荷圧ＰＬＳと、
可変ポンプ１の吐出圧ＰＰは、ロードセンシング弁１４
のスプール１４ａ両端に導入されていて、両者の差圧に
よりロードセンシング弁１４のスプール１４ａが切換え
られ、負荷側の要求流量が可変ポンプ１より吐出される
ようにサーボシリンダ１６により可変ポンプ１の斜板角
が制御される。

【００１５】一方コントロールポンプ２の吐出圧は、差
圧弁８及びリリーフ弁９を介して図示しないパイロット
弁へ供給されているが、差圧弁８の前後に発生した差圧
はパイロット管路１０、１１によりエンジンセンシング
弁１２のスプール１２ａ両端に導入されていて、差圧に
よりスプール１２ａが次のように切換え動作される。

【００１６】すなわちエンジンの回転数が上ってコント
ロールポンプ２の吐出圧が高くなると、差圧弁８の前後
の差圧が大きくなって、エンジンセンシング弁１２のス
プール１２ａは左方へ移動されて管路１３は絞られ、逆
にエンジンの回転数が低くなると、エンジンセンシング
弁１２のスプール１２ａが右方へ移動されて管路１３は
開放される。これによって図３に示すようにエンジンの
回転数に逆比例した出力圧ＰＳＩＧが管路１３よりロー
ドセンシング弁１４のスプール１４ａの右側へ供給され
るため、ロードセンシング弁１４は、可変ポンプ１の吐
出圧ＰＰにエンジンセンシング弁１２からの出力圧ＰＳ
ＩＧを加えた圧力と負荷圧ＰＬＳの差圧（ＰＰ＋ＰＳＩ
Ｇ−ＰＬＳ）によってスプール１４ａが動作され、エン
ジン低速時の見掛け上の流量ゲインが低下される。

【００１７】いま例えばブームなどの作業機を微操作す
る場合、エンジンの回転をローアイドルＬｉまで落とし
て主操作弁５よりアクチュエータ６へ供給する流量を調
整するが、従来では主操作弁５を操作する操作レバーの
ストロークに応じて作業機の速度を制御しているため、
作業機の微操作は容易ではなかった。

【００１８】しかしこの発明では、図４に示すように主
操作弁５の操作ストロークを例えばＳ₂ に固定したら、
アクセル操作によってエンジンの回転をローアイドルＬ
ｉからハイアイドルＨｉの間で制御することにより、作
業機の速度を自由にコントロールできるようになる。す
なわち従来の油圧制御装置では図１のストロークＳ₁ の
間はアクセルワークによる作業機の速度コントロールが
できなかったが、この発明によれば図４のストロークＳ
₂ の範囲でアクセルワークにより作業機の速度を自由に
コントロールできるため、作業機の微操作が容易に行え
る。また複数のアクチュエータを同時に動作させて作業
機を操作する複合操作も、主操作弁５を操作する操作レ
バーの全ストロークで行えるため、複合操作性も向上す
る。

【００１９】

【発明の効果】この発明は以上詳述したように、主操作
弁を操作する操作レバーの全ストロークの範囲で、アク
セルワークにより作業機の速度を自由にコントロールで
きるため、作業機を微操作する場合、操作レバーを任意
な位置に固定した状態でアクセルワークによりエンジン
の回転を制御することにより、作業機を微操作すること
ができるようになる。これによって作業機の微操作性が
一段と向上すると共に、複数のアクチュエータを同時に
動作させて作業機を操作する複合操作も操作レバーの全
ストロークで行えるため、複合操作性も向上する。

【００２０】またエンジンの回転数に応じて変化するコ
ントロールポンプの吐出圧によりエンジンセンシング弁
を動作させて、エンジンの回転数に応じたパイロット圧
を得、このパイロット圧をロードセンシング弁に導入し
て、可変ポンプの吐出容量を制御するようにしたことか
ら、従来のエンジンの回転数を制御するエンジン回転セ
ンサや、可変ポンプの吐出容量を電気的に制御するため
のコントローラなどが不要となり、これによって全体の
構成が簡単となるため安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の建設機械の油圧制御装置における操作レ
バーストロークと作業機速度の関係を示す線図である。

【図２】この発明の一実施例になる建設機械の油圧制御
装置を示す回路図である。

【図３】この発明の一実施例になる建設機械の油圧制御
装置におけるエンジン回転数と、エンジンセンシング弁
の出力圧の関係を示す線図である。

【図４】この発明の一実施例になる建設機械の油圧制御
装置における操作レバーストロークと作業機速度の関係
を示す線図である。

【符号の説明】

１ 可変ポンプ ２ コントロールポンプ ５ 主操作弁 ６ アクチュエータ ８ 差圧弁 １２ エンジンセンシング弁 １４ ロードセンシング弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンにより駆動される可変ポンプ１
   及びコントロールポンプ２と、上記可変ポンプ１の吐出
   圧をアクチュエータ６へ供給することにより、アクチュ
   エータ６の動作を制御する主操作弁５と、上記アクチュ
   エータ６の負荷圧と可変ポンプ１の吐出圧の差圧により
   動作され、かつ負荷に関わらず操作量に応じた流量が吐
   出されるよう上記可変ポンプ１の吐出容量を制御するロ
   ードセンシング弁１４とを備えた建設機械の油圧制御装
   置において、エンジンの回転数に応じて変化するコント
   ロールポンプ２の吐出圧により動作するエンジンセンシ
   ング弁１２を設けて、このエンジンセンシング弁１２に
   よりエンジンの回転数に応じて変化するパイロット圧を
   発生させ、このパイロット圧を上記ロードセンシング弁
   １４へ導入することにより、エンジン回転数に応じて可
   変ポンプ１の吐出容量を制御することを特徴とする建設
   機械の油圧制御装置。
2. 【請求項２】 コントロールポンプ２の吐出側に差圧弁
   ８を設けて、エンジンの回転数に応じた差圧を発生さ
   せ、この差圧によりエンジンセンシング弁１２を動作さ
   せてなる請求項１記載の油圧制御装置。