JP2002038536A - 建設機械のカットオフ制御装置 - Google Patents
建設機械のカットオフ制御装置Info
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- JP2002038536A JP2002038536A JP2000226491A JP2000226491A JP2002038536A JP 2002038536 A JP2002038536 A JP 2002038536A JP 2000226491 A JP2000226491 A JP 2000226491A JP 2000226491 A JP2000226491 A JP 2000226491A JP 2002038536 A JP2002038536 A JP 2002038536A
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】操作者の精神的負担を軽減しつつ、エネルギ損
失を十分に低減できる建設機械のカットオフ制御装置を
提供する。 【解決手段】複数のアクチュエータ7a,7b等とリリ
ーフ弁10とを有する建設機械に設けられる建設機械の
カットオフ制御装置において、リリーフ弁10を備えた
リリーフ回路11の油温を温度センサ22a,22bで
検出し、その検出油温に応じてコントローラ23が電磁
比例弁30への指令信号Sの指令電流値Aを制御し、パ
イロット油圧ポンプ31から管路29a,29b及びシ
ャトル弁27を介しレギュレータ13へ導入される圧油
圧力を調整して油圧ポンプ9の吐出流量Qを所定のカッ
トオフ流量まで減少させる。
失を十分に低減できる建設機械のカットオフ制御装置を
提供する。 【解決手段】複数のアクチュエータ7a,7b等とリリ
ーフ弁10とを有する建設機械に設けられる建設機械の
カットオフ制御装置において、リリーフ弁10を備えた
リリーフ回路11の油温を温度センサ22a,22bで
検出し、その検出油温に応じてコントローラ23が電磁
比例弁30への指令信号Sの指令電流値Aを制御し、パ
イロット油圧ポンプ31から管路29a,29b及びシ
ャトル弁27を介しレギュレータ13へ導入される圧油
圧力を調整して油圧ポンプ9の吐出流量Qを所定のカッ
トオフ流量まで減少させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ポンプの吐出
回路の圧力がリリーフ圧近傍の所定の圧力になったら油
圧ポンプの吐出流量を減少させるカットオフ制御を行う
建設機械のカットオフ制御装置に関し、さらに詳しく
は、操作者の精神的負担を軽減しつつ、エネルギ損失を
十分に低減できる建設機械のカットオフ制御装置に関す
るものである。
回路の圧力がリリーフ圧近傍の所定の圧力になったら油
圧ポンプの吐出流量を減少させるカットオフ制御を行う
建設機械のカットオフ制御装置に関し、さらに詳しく
は、操作者の精神的負担を軽減しつつ、エネルギ損失を
十分に低減できる建設機械のカットオフ制御装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、建設機械の1つである油圧ショ
ベルは、無限軌道履帯やあるいは車輪を走行手段として
備えた走行体と、この走行体の上部に旋回用油圧モータ
を備えた旋回装置を介して旋回可能に設けられた旋回体
と、この旋回体の前部に稼動自在に接続された多関節型
のフロント装置(ブーム、アーム、及びバケット)とを
備えている。
ベルは、無限軌道履帯やあるいは車輪を走行手段として
備えた走行体と、この走行体の上部に旋回用油圧モータ
を備えた旋回装置を介して旋回可能に設けられた旋回体
と、この旋回体の前部に稼動自在に接続された多関節型
のフロント装置(ブーム、アーム、及びバケット)とを
備えている。
【0003】前記ブーム、前記アーム、前記バケット、
前記旋回体、及び前記走行体には、これらを駆動するた
めの対応する油圧アクチュエータ、すなわち油圧シリン
ダ(ブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、バ
ケット用油圧シリンダ)や油圧モータ(旋回用油圧モー
タ、左・右走行用油圧モータ)が備えられている。これ
らの油圧アクチュエータには、旋回体上に配置したエン
ジン装置内に配置した駆動される油圧ポンプからの圧油
が、前記運転室内の操作レバーの操作に応動して制御さ
れるコントロールバルブを備えた制御弁装置を介し供給
される。このようにして各油圧アクチュエータが駆動さ
れることにより、前記ブーム、前記アーム、前記バケッ
ト、前記旋回体、及び前記走行体は種々の動作(掘削、
旋回、自走等)を行えるようになっている。
前記旋回体、及び前記走行体には、これらを駆動するた
めの対応する油圧アクチュエータ、すなわち油圧シリン
ダ(ブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、バ
ケット用油圧シリンダ)や油圧モータ(旋回用油圧モー
タ、左・右走行用油圧モータ)が備えられている。これ
らの油圧アクチュエータには、旋回体上に配置したエン
ジン装置内に配置した駆動される油圧ポンプからの圧油
が、前記運転室内の操作レバーの操作に応動して制御さ
れるコントロールバルブを備えた制御弁装置を介し供給
される。このようにして各油圧アクチュエータが駆動さ
れることにより、前記ブーム、前記アーム、前記バケッ
ト、前記旋回体、及び前記走行体は種々の動作(掘削、
旋回、自走等)を行えるようになっている。
【0004】このとき、前記の油圧ポンプの吐出圧は、
各油圧アクチュエータの負荷圧力に応じて増減するが、
油圧ポンプの吐出回路の安全性確保の観点から、通常、
前記吐出回路から分岐させたリリーフ回路にリリーフ弁
を設け、その設定リリーフ圧(通常、リリーフ弁の弁本
体を付勢するばね力により決定される)によって吐出回
路の最大値を決定するようにしている。これにより、負
荷圧力の増大に応じて吐出回路の圧力が増大したとき、
その圧力が前記設定リリーフ圧を超えると前記リリーフ
弁が開いて吐出回路内の圧油を油圧タンクに解放して、
吐出回路内の圧力を前記設定リリーフ圧以下に保持する
ようになっている。
各油圧アクチュエータの負荷圧力に応じて増減するが、
油圧ポンプの吐出回路の安全性確保の観点から、通常、
前記吐出回路から分岐させたリリーフ回路にリリーフ弁
を設け、その設定リリーフ圧(通常、リリーフ弁の弁本
体を付勢するばね力により決定される)によって吐出回
路の最大値を決定するようにしている。これにより、負
荷圧力の増大に応じて吐出回路の圧力が増大したとき、
その圧力が前記設定リリーフ圧を超えると前記リリーフ
弁が開いて吐出回路内の圧油を油圧タンクに解放して、
吐出回路内の圧力を前記設定リリーフ圧以下に保持する
ようになっている。
【0005】このようなリリーフ弁作動時(以下適宜、
単にリリーフ時という)には、油圧ポンプの吐出流量の
うちかなりの部分が各油圧アクチュエータに供給される
ことなくリリーフ弁を介して前記油圧タンクへ導かれる
こととなる。そこで、このようなリリーフ時には、前記
油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少
させるカットオフ制御が行われている。すなわち、前記
油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段(例えば
圧力センサ)と、前記油圧ポンプの吐出流量を制御する
吐出流量制御手段(例えばコントローラ及びレギュレー
タ等)とを設け、前記吐出圧検出手段での検出吐出圧が
設定リリーフ圧(例えば35MPa)に等しくなったら、
前記油圧ポンプの吐出流量を、例えば前記油圧ポンプの
構造から一意的に決まる最小吐出流量に制御する。具体
的には、前記圧力センサにより検出された吐出回路圧力
が、リリーフ弁のリリーフ圧に対応してコントローラ内
に予め設定された圧力(以下適宜、カットオフ圧力とい
う)以上になると、コントローラからレギュレータに油
圧ポンプの吐出流量を減少させる制御信号が出力され、
カットオフ制御が行われる。以上のようにして、リリー
フ時に油圧タンクへ排出される余剰流量を低減し、エネ
ルギ損失の低減(省エネルギ)を図るようになってい
る。
単にリリーフ時という)には、油圧ポンプの吐出流量の
うちかなりの部分が各油圧アクチュエータに供給される
ことなくリリーフ弁を介して前記油圧タンクへ導かれる
こととなる。そこで、このようなリリーフ時には、前記
油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少
させるカットオフ制御が行われている。すなわち、前記
油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段(例えば
圧力センサ)と、前記油圧ポンプの吐出流量を制御する
吐出流量制御手段(例えばコントローラ及びレギュレー
タ等)とを設け、前記吐出圧検出手段での検出吐出圧が
設定リリーフ圧(例えば35MPa)に等しくなったら、
前記油圧ポンプの吐出流量を、例えば前記油圧ポンプの
構造から一意的に決まる最小吐出流量に制御する。具体
的には、前記圧力センサにより検出された吐出回路圧力
が、リリーフ弁のリリーフ圧に対応してコントローラ内
に予め設定された圧力(以下適宜、カットオフ圧力とい
う)以上になると、コントローラからレギュレータに油
圧ポンプの吐出流量を減少させる制御信号が出力され、
カットオフ制御が行われる。以上のようにして、リリー
フ時に油圧タンクへ排出される余剰流量を低減し、エネ
ルギ損失の低減(省エネルギ)を図るようになってい
る。
【0006】ここで、上記カットオフ制御を開始するカ
ットオフ圧力は、上記したような省エネルギの観点から
は、本来、リリーフ弁のリリーフ圧に等しく設定される
のが好ましい。ところが、一般に、リリーフ弁の実際の
リリーフ圧の大きさは製品毎にある程度バラツキがあ
り、このバラツキのため、実際のリリーフ圧がリリーフ
弁の設計上のリリーフ圧よりも低い場合がある。このよ
うな場合に、カットオフ圧力を設計上のリリーフ圧に等
しく設定すると、吐出回路圧力が設計上のリリーフ圧に
達する前にリリーフ弁が動作して吐出回路圧力が設計上
のリリーフ圧まで上昇しないため、カットオフ制御が機
能しなくなるという懸念がある。また、圧力センサの精
度にも製品毎にバラツキがあるため、同様の懸念が生じ
る。
ットオフ圧力は、上記したような省エネルギの観点から
は、本来、リリーフ弁のリリーフ圧に等しく設定される
のが好ましい。ところが、一般に、リリーフ弁の実際の
リリーフ圧の大きさは製品毎にある程度バラツキがあ
り、このバラツキのため、実際のリリーフ圧がリリーフ
弁の設計上のリリーフ圧よりも低い場合がある。このよ
うな場合に、カットオフ圧力を設計上のリリーフ圧に等
しく設定すると、吐出回路圧力が設計上のリリーフ圧に
達する前にリリーフ弁が動作して吐出回路圧力が設計上
のリリーフ圧まで上昇しないため、カットオフ制御が機
能しなくなるという懸念がある。また、圧力センサの精
度にも製品毎にバラツキがあるため、同様の懸念が生じ
る。
【0007】このような実際のリリーフ圧や圧力センサ
の検出精度のバラツキによる弊害を避けカットオフ制御
を確実に機能させるために、通常、コントローラに設定
される前記カットオフ圧力は、設計上のリリーフ圧より
もこれらバラツキの最大幅に余裕を加味した分だけ低い
値に設定される。例えば、リリーフ弁の設計上のリリー
フ圧を35MPaとした場合、実際のリリーフ圧や圧力セ
ンサの検出精度のバラツキの最大幅の合計を1.5MPa
とすれば、0.5MPaの余裕を加味して、カットオフ圧
力は33MPaに設定される。
の検出精度のバラツキによる弊害を避けカットオフ制御
を確実に機能させるために、通常、コントローラに設定
される前記カットオフ圧力は、設計上のリリーフ圧より
もこれらバラツキの最大幅に余裕を加味した分だけ低い
値に設定される。例えば、リリーフ弁の設計上のリリー
フ圧を35MPaとした場合、実際のリリーフ圧や圧力セ
ンサの検出精度のバラツキの最大幅の合計を1.5MPa
とすれば、0.5MPaの余裕を加味して、カットオフ圧
力は33MPaに設定される。
【0008】ところが、上記のような設定とすると、吐
出回路圧力が設定された前記カットオフ圧力に達してリ
リーフ弁が動作する前にカットオフ制御が機能し油圧ポ
ンプの吐出流量を減少させることから、例えば油圧ショ
ベルの重掘削作業時等、リリーフ弁の作動開始ぎりぎり
の高い負荷圧のもとで油圧アクチュエータに通常の流量
を供給し上記フロント装置に力強い動作をさせたい場合
にあっても、油圧アクチュエータの動作速度が急に遅く
なり、作業性が低下する。
出回路圧力が設定された前記カットオフ圧力に達してリ
リーフ弁が動作する前にカットオフ制御が機能し油圧ポ
ンプの吐出流量を減少させることから、例えば油圧ショ
ベルの重掘削作業時等、リリーフ弁の作動開始ぎりぎり
の高い負荷圧のもとで油圧アクチュエータに通常の流量
を供給し上記フロント装置に力強い動作をさせたい場合
にあっても、油圧アクチュエータの動作速度が急に遅く
なり、作業性が低下する。
【0009】このような場合、操作者は、上記動作速度
を元通りに復帰させようとして操作レバーの操作量を大
きくするものであるが、上記のように油圧ポンプの吐出
流量がカットオフされている場合、このような操作を行
ってもカットオフ制御状態が解消しない限り動作速度は
復帰しない。通常、掘削作業を含む施工全体に対し所定
の工期が設定されているため、操作者は遅い動作速度に
心理的な焦りを覚えるようになり、精神的な負担が著し
く増大する。
を元通りに復帰させようとして操作レバーの操作量を大
きくするものであるが、上記のように油圧ポンプの吐出
流量がカットオフされている場合、このような操作を行
ってもカットオフ制御状態が解消しない限り動作速度は
復帰しない。通常、掘削作業を含む施工全体に対し所定
の工期が設定されているため、操作者は遅い動作速度に
心理的な焦りを覚えるようになり、精神的な負担が著し
く増大する。
【0010】そこで、これに対応し、従来、例えば、特
開平10−246204号公報に記載のように、可変容
量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧
油により駆動される複数のアクチュエータと、前記油圧
ポンプの吐出回路の最大圧力を決定するリリーフ弁とを
有する建設機械に設けられる建設機械のカットオフ制御
装置において、前記リリーフ弁の下流側に設けられた絞
り手段と、この絞り手段の上流側の圧力に応じて、前記
油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少
させるカットオフ制御手段とを有することを特徴とする
建設機械のカットオフ制御装置が提唱されている。
開平10−246204号公報に記載のように、可変容
量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧
油により駆動される複数のアクチュエータと、前記油圧
ポンプの吐出回路の最大圧力を決定するリリーフ弁とを
有する建設機械に設けられる建設機械のカットオフ制御
装置において、前記リリーフ弁の下流側に設けられた絞
り手段と、この絞り手段の上流側の圧力に応じて、前記
油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少
させるカットオフ制御手段とを有することを特徴とする
建設機械のカットオフ制御装置が提唱されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、リリ
ーフ時におけるリリーフ弁下流側の圧油の流れを絞り手
段上流側の圧力上昇に変換して検出し、カットオフ制御
を行うものである。これにより、前述したようなカット
オフ圧力とリリーフ圧とのズレに基づく懸念を解消し、
操作者の精神的な負担を軽減することができる。
ーフ時におけるリリーフ弁下流側の圧油の流れを絞り手
段上流側の圧力上昇に変換して検出し、カットオフ制御
を行うものである。これにより、前述したようなカット
オフ圧力とリリーフ圧とのズレに基づく懸念を解消し、
操作者の精神的な負担を軽減することができる。
【0012】しかしながら、この従来技術においては、
以下のような新たな課題が生じる。これを、図13〜図
15を参照しつつ説明する。
以下のような新たな課題が生じる。これを、図13〜図
15を参照しつつ説明する。
【0013】(1)絞り手段通過流量検出時における開
口面積の影響 図13は、絞り手段の通過流量を絞り手段の上流側圧力
として計測する上記従来技術における、絞り手段の開口
面積の違いによる影響を示した図である。横軸に通過流
量Q、縦軸に絞り手段上流側圧力Pをとり、絞り手段の
開口面積A1,A2,A3(但しA1<A2<A3)それぞれ
の場合における特性曲線を示したものであるこの図13
に示すように、いずれの場合も、通過流量Qの増大に応
じて放物線上に右上がりに増大する傾向となるが、開口
面積が大きいほど圧力の変化量が小さくなり、開口面積
が小さいほど圧力の変化量が大きくなる。
口面積の影響 図13は、絞り手段の通過流量を絞り手段の上流側圧力
として計測する上記従来技術における、絞り手段の開口
面積の違いによる影響を示した図である。横軸に通過流
量Q、縦軸に絞り手段上流側圧力Pをとり、絞り手段の
開口面積A1,A2,A3(但しA1<A2<A3)それぞれ
の場合における特性曲線を示したものであるこの図13
に示すように、いずれの場合も、通過流量Qの増大に応
じて放物線上に右上がりに増大する傾向となるが、開口
面積が大きいほど圧力の変化量が小さくなり、開口面積
が小さいほど圧力の変化量が大きくなる。
【0014】したがって、絞り手段の開口面積が小さい
(絞りの程度を大きくする)ほど、通過流量Qを圧力P
に変換して計測しやすい(言い換えれば検出精度を向上
できる)ことがわかる。
(絞りの程度を大きくする)ほど、通過流量Qを圧力P
に変換して計測しやすい(言い換えれば検出精度を向上
できる)ことがわかる。
【0015】(2)絞り手段によるリリーフ特性への影
響 図14は、通常の絞り手段を設けないリリーフ弁のリリ
ーフ特性(オーバーライド特性)と、上記従来技術に対
応する、そのリリーフ弁の下流側に絞り手段を設けた場
合におけるリリーフ特性とを比較して示した図である。
横軸にリリーフ回路の圧力(=ポンプ吐出圧)、縦軸に
リリーフ弁通過流量Qrをとり、上記2つの場合をそれ
ぞれ特性曲線で示している。なお、横軸には、リリーフ
弁に備えられたばねによって設定されるリリーフ圧Pr
を併せて示している。
響 図14は、通常の絞り手段を設けないリリーフ弁のリリ
ーフ特性(オーバーライド特性)と、上記従来技術に対
応する、そのリリーフ弁の下流側に絞り手段を設けた場
合におけるリリーフ特性とを比較して示した図である。
横軸にリリーフ回路の圧力(=ポンプ吐出圧)、縦軸に
リリーフ弁通過流量Qrをとり、上記2つの場合をそれ
ぞれ特性曲線で示している。なお、横軸には、リリーフ
弁に備えられたばねによって設定されるリリーフ圧Pr
を併せて示している。
【0016】この図14において、絞り手段を設置しな
い通常のリリーフ弁では、図中特性線aに示すように、
回路圧力Pが上昇して設定リリーフ圧Prより若干小さ
い圧力Pr″に達するとリリーフ弁の弁本体が緩やかに
開き始め、さらに回路圧力Pが上昇してPr″より大き
いPr′になると弁本体が急激に開いて通過流量Qrが一
気に直線的に立ち上がって増大し、設定リリーフ圧Pr
において全開となる。
い通常のリリーフ弁では、図中特性線aに示すように、
回路圧力Pが上昇して設定リリーフ圧Prより若干小さ
い圧力Pr″に達するとリリーフ弁の弁本体が緩やかに
開き始め、さらに回路圧力Pが上昇してPr″より大き
いPr′になると弁本体が急激に開いて通過流量Qrが一
気に直線的に立ち上がって増大し、設定リリーフ圧Pr
において全開となる。
【0017】このような特性のリリーフ弁に対し、その
下流側に単純に絞り手段を付加配置した場合、リリーフ
弁に背圧を与えてしまうことになるため、回路圧力Pが
Pr′になり弁本体が急激に開いていくときに通過流量
Qrが一気に直線的に立ち上がらず、図14中特性線b
に示すように、高圧側ほど回路圧力Pの増大に対する通
過流量Qrの増大の度合いが鈍くなる。その結果、設定
リリーフ圧Prよりも大きいPr'''になってようやく全
開状態となる。このような傾向は、絞り手段の開口面積
が小さい(絞りの程度を大きくする)ほど、顕著とな
る。
下流側に単純に絞り手段を付加配置した場合、リリーフ
弁に背圧を与えてしまうことになるため、回路圧力Pが
Pr′になり弁本体が急激に開いていくときに通過流量
Qrが一気に直線的に立ち上がらず、図14中特性線b
に示すように、高圧側ほど回路圧力Pの増大に対する通
過流量Qrの増大の度合いが鈍くなる。その結果、設定
リリーフ圧Prよりも大きいPr'''になってようやく全
開状態となる。このような傾向は、絞り手段の開口面積
が小さい(絞りの程度を大きくする)ほど、顕著とな
る。
【0018】この場合、リリーフ弁の本来の目的である
回路保護という観点から、実際には、上記圧力Pr'''を
設定リリーフ圧Prと一致させるようにばね力を設定し
て用いることになる。図15は、リリーフ弁の下流側に
絞り手段を設けた従来技術における実際のリリーフ特性
を示した図である。
回路保護という観点から、実際には、上記圧力Pr'''を
設定リリーフ圧Prと一致させるようにばね力を設定し
て用いることになる。図15は、リリーフ弁の下流側に
絞り手段を設けた従来技術における実際のリリーフ特性
を示した図である。
【0019】図15において、特性線cに示すように、
回路圧力PがPr2に達するとリリーフ弁の弁本体が緩や
かに開き始め、さらに回路圧力Pが上昇してPr2より大
きいPr1になると弁本体が大きく開いて通過流量Qrが
増大し、設定リリーフ圧Prにおいて全開となる。
回路圧力PがPr2に達するとリリーフ弁の弁本体が緩や
かに開き始め、さらに回路圧力Pが上昇してPr2より大
きいPr1になると弁本体が大きく開いて通過流量Qrが
増大し、設定リリーフ圧Prにおいて全開となる。
【0020】しかしながら、この場合、回路圧力PがP
rよりかなり小さいPr1からリリーフ弁の弁本体が大き
く開くこととなるため、回路圧力がまだ比較的低い状態
においてもリリーフ弁からの漏れ流量が生じるため、前
述したカットオフ制御本来の目的である、油圧タンクへ
排出される余剰流量低減によるエネルギ損失の低減を阻
害し、省エネルギ化を十分に図れないこととなる。
rよりかなり小さいPr1からリリーフ弁の弁本体が大き
く開くこととなるため、回路圧力がまだ比較的低い状態
においてもリリーフ弁からの漏れ流量が生じるため、前
述したカットオフ制御本来の目的である、油圧タンクへ
排出される余剰流量低減によるエネルギ損失の低減を阻
害し、省エネルギ化を十分に図れないこととなる。
【0021】本発明の目的は、操作者の精神的負担を軽
減しつつ、エネルギ損失を十分に低減できる建設機械の
カットオフ制御装置を提供することにある。
減しつつ、エネルギ損失を十分に低減できる建設機械の
カットオフ制御装置を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】(1)上記目的を達成す
るために、本発明は、可変容量型の油圧ポンプと、この
油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される複数の
アクチュエータと、前記油圧ポンプの吐出回路の最大圧
力を決定するリリーフ弁とを有する建設機械に設けられ
る建設機械のカットオフ制御装置において、前記リリー
フ弁を備えたリリーフ回路の油温を検出する少なくとも
1つの油温検出手段と、その検出油温に応じて、前記油
圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少さ
せる第1カットオフ制御手段とを有する。
るために、本発明は、可変容量型の油圧ポンプと、この
油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される複数の
アクチュエータと、前記油圧ポンプの吐出回路の最大圧
力を決定するリリーフ弁とを有する建設機械に設けられ
る建設機械のカットオフ制御装置において、前記リリー
フ弁を備えたリリーフ回路の油温を検出する少なくとも
1つの油温検出手段と、その検出油温に応じて、前記油
圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少さ
せる第1カットオフ制御手段とを有する。
【0023】リリーフ弁は、負荷圧力の増大に応じて吐
出回路の圧力が増大したとき、その圧力が設定リリーフ
圧を超えると、弁本体が開いて吐出回路内の圧油を油圧
タンクへと解放し、吐出回路内の圧力を設定リリーフ圧
以下に保持するようになっている。すなわち、リリーフ
直前までは、リリーフ弁より下流側(油圧タンク側)へ
は圧油は流れていない。そのため、この下流側における
温度は油圧タンクの温度、言い換えれば外気温にかなり
近い比較的低温となっている。
出回路の圧力が増大したとき、その圧力が設定リリーフ
圧を超えると、弁本体が開いて吐出回路内の圧油を油圧
タンクへと解放し、吐出回路内の圧力を設定リリーフ圧
以下に保持するようになっている。すなわち、リリーフ
直前までは、リリーフ弁より下流側(油圧タンク側)へ
は圧油は流れていない。そのため、この下流側における
温度は油圧タンクの温度、言い換えれば外気温にかなり
近い比較的低温となっている。
【0024】一方、リリーフ弁より上流側(吐出回路
側)は、油圧ポンプから吐出され各コントロールバルブ
を通過して油圧アクチュエータへ供給される圧油に接し
ており、通常、例えば50℃程度の比較的高温となって
いる。
側)は、油圧ポンプから吐出され各コントロールバルブ
を通過して油圧アクチュエータへ供給される圧油に接し
ており、通常、例えば50℃程度の比較的高温となって
いる。
【0025】したがって、リリーフ直後には上記のよう
に比較的高温となっているリリーフ弁上流側からの圧油
が比較的低温となっているリリーフ弁下流側に向かって
流れ込むことで、リリーフ回路内の温度挙動(温度分
布)が変化する。すなわち、リリーフ弁下流側は、上記
高温の圧油の流入によって急激に温度が上昇していく。
しかも、リリーフ弁通過時の圧力損失によって発熱する
ため、その分リリーフ弁下流側の方がリリーフ弁上流側
よりも高温となる。
に比較的高温となっているリリーフ弁上流側からの圧油
が比較的低温となっているリリーフ弁下流側に向かって
流れ込むことで、リリーフ回路内の温度挙動(温度分
布)が変化する。すなわち、リリーフ弁下流側は、上記
高温の圧油の流入によって急激に温度が上昇していく。
しかも、リリーフ弁通過時の圧力損失によって発熱する
ため、その分リリーフ弁下流側の方がリリーフ弁上流側
よりも高温となる。
【0026】そこで、本発明においては、このような温
度挙動の変化を利用し、少なくとも1つの油温検出手段
でリリーフ回路の油温を検出し、その検出油温に応じ
て、第1カットオフ制御手段で油圧ポンプの吐出流量を
所定のカットオフ流量まで減少させるカットオフ制御を
行う。具体的には、例えば、リリーフ弁の上流側の第1
油温(Ta)及び下流側の第2油温(Tb)をそれぞれ第1
及び第2検出手段で検出し、これら第1油温と第2油温
との差に基づいて上記リリーフ弁がリリーフしたことを
検知し上記カットオフ制御を行ったり、あるいは前記第
2油温の変化率に基づいて上記リリーフしたことを検知
し上記カットオフ制御を行う。
度挙動の変化を利用し、少なくとも1つの油温検出手段
でリリーフ回路の油温を検出し、その検出油温に応じ
て、第1カットオフ制御手段で油圧ポンプの吐出流量を
所定のカットオフ流量まで減少させるカットオフ制御を
行う。具体的には、例えば、リリーフ弁の上流側の第1
油温(Ta)及び下流側の第2油温(Tb)をそれぞれ第1
及び第2検出手段で検出し、これら第1油温と第2油温
との差に基づいて上記リリーフ弁がリリーフしたことを
検知し上記カットオフ制御を行ったり、あるいは前記第
2油温の変化率に基づいて上記リリーフしたことを検知
し上記カットオフ制御を行う。
【0027】これにより、コントローラに予め設定記憶
したカットオフ圧力にてカットオフを行う場合のように
カットオフ圧力とリリーフ圧とのズレに基づく例えば重
掘削作業時の動作速度の低下を防止し、操作者の精神的
な負担を軽減することができる。
したカットオフ圧力にてカットオフを行う場合のように
カットオフ圧力とリリーフ圧とのズレに基づく例えば重
掘削作業時の動作速度の低下を防止し、操作者の精神的
な負担を軽減することができる。
【0028】またこのとき、上記のように油温検出によ
ってリリーフしたことを検知しカットオフ制御を行うこ
とにより、リリーフ弁上流側に絞り手段を設ける従来構
造と異なり、リリーフ特性そのものには全く影響を与え
ない。すなわち、通常のリリーフ弁と同様、回路圧力が
上昇しほぼ設定リリーフ圧に近い圧力となった後に通過
流量が一気に直線的に立ち上がる良好なリリーフ特性を
確保できる。したがって、上記従来構造のように回路圧
力が比較的低い状態においてリリーフ弁から油圧タンク
へ漏れ流量が生じるのを防止できるので、カットオフ制
御本来の目的である、油圧タンクへの余剰排出流量低減
によるエネルギ損失を十分に低減し、省エネルギ化を十
分に図ることができる。
ってリリーフしたことを検知しカットオフ制御を行うこ
とにより、リリーフ弁上流側に絞り手段を設ける従来構
造と異なり、リリーフ特性そのものには全く影響を与え
ない。すなわち、通常のリリーフ弁と同様、回路圧力が
上昇しほぼ設定リリーフ圧に近い圧力となった後に通過
流量が一気に直線的に立ち上がる良好なリリーフ特性を
確保できる。したがって、上記従来構造のように回路圧
力が比較的低い状態においてリリーフ弁から油圧タンク
へ漏れ流量が生じるのを防止できるので、カットオフ制
御本来の目的である、油圧タンクへの余剰排出流量低減
によるエネルギ損失を十分に低減し、省エネルギ化を十
分に図ることができる。
【0029】(2)上記(1)において、好ましくは、
前記油温検出手段は、前記リリーフ弁の上流側の第1油
温を検出する第1検出手段と、前記リリーフ弁の下流側
の第2油温を検出する第2検出手段とを含み、前記第1
カットオフ制御手段は、前記第1油温と前記第2油温と
の差に基づき、前記油圧ポンプの吐出流量を所定のカッ
トオフ流量まで減少させる。
前記油温検出手段は、前記リリーフ弁の上流側の第1油
温を検出する第1検出手段と、前記リリーフ弁の下流側
の第2油温を検出する第2検出手段とを含み、前記第1
カットオフ制御手段は、前記第1油温と前記第2油温と
の差に基づき、前記油圧ポンプの吐出流量を所定のカッ
トオフ流量まで減少させる。
【0030】(3)上記(2)において、さらに好まし
くは、前記第1カットオフ制御手段は、前記第1油温と
前記第2油温との差が所定のしきい値より小さくなった
ら、前記油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量
まで減少させる。
くは、前記第1カットオフ制御手段は、前記第1油温と
前記第2油温との差が所定のしきい値より小さくなった
ら、前記油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量
まで減少させる。
【0031】(4)上記(1)において、また好ましく
は、前記油温検出手段は、前記リリーフ弁の下流側の第
2油温を検出する第2検出手段を含み、前記第1カット
オフ制御手段は、前記第2油温の変化率に基づき、前記
油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少
させる。
は、前記油温検出手段は、前記リリーフ弁の下流側の第
2油温を検出する第2検出手段を含み、前記第1カット
オフ制御手段は、前記第2油温の変化率に基づき、前記
油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少
させる。
【0032】(5)上記(4)において、さらに好まし
くは、前記第1カットオフ制御手段は、前記第2油温の
変化率が所定のしきい値より大きくなったら、前記油圧
ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少させ
る。
くは、前記第1カットオフ制御手段は、前記第2油温の
変化率が所定のしきい値より大きくなったら、前記油圧
ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少させ
る。
【0033】(6)上記目的を達成するために、また本
発明は、可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプか
ら吐出される圧油により駆動される複数のアクチュエー
タと、前記油圧ポンプの吐出回路の最大圧力を決定する
リリーフ弁とを有する建設機械に設けられる建設機械の
カットオフ制御装置において、前記リリーフ弁の下流側
に設けたポペット弁と、このポペット弁の弁本体の変位
を検出する第1変位検出手段と、その検出変位に応じ
て、前記油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量
まで減少させる第2カットオフ制御手段とを有する。
発明は、可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプか
ら吐出される圧油により駆動される複数のアクチュエー
タと、前記油圧ポンプの吐出回路の最大圧力を決定する
リリーフ弁とを有する建設機械に設けられる建設機械の
カットオフ制御装置において、前記リリーフ弁の下流側
に設けたポペット弁と、このポペット弁の弁本体の変位
を検出する第1変位検出手段と、その検出変位に応じ
て、前記油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量
まで減少させる第2カットオフ制御手段とを有する。
【0034】一般に、ポペット弁を圧油管路に配置しそ
の上流側圧力(自己圧)によって弁本体を開閉させるよ
うにした場合、通過流量に応じて弁本体の開度が変化す
るというその構造特性上、当該圧油管路に対し、絞り効
果による圧力上昇をほとんど与えることなく弁本体を開
閉動作できる。
の上流側圧力(自己圧)によって弁本体を開閉させるよ
うにした場合、通過流量に応じて弁本体の開度が変化す
るというその構造特性上、当該圧油管路に対し、絞り効
果による圧力上昇をほとんど与えることなく弁本体を開
閉動作できる。
【0035】本発明においては、このようなポペット弁
の特性を利用し、第1変位検出手段でポペット弁の弁本
体の変位を検出し、この検出変位に応じて、第2カット
オフ制御手段で油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオ
フ流量まで減少させる。このようにリリーフ弁のリリー
フを、その下流側に配置したポペット弁の弁本体の変位
として検知することにより、上記(1)と同様、カット
オフ圧力とリリーフ圧とのズレに基づく重掘削作業時の
動作速度の低下を防止して操作者の精神的な負担を軽減
でき、さらにリリーフ弁のリリーフ特性自体に何ら影響
を与えないので、エネルギ損失を十分に低減し省エネル
ギ化を十分に図ることができる。
の特性を利用し、第1変位検出手段でポペット弁の弁本
体の変位を検出し、この検出変位に応じて、第2カット
オフ制御手段で油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオ
フ流量まで減少させる。このようにリリーフ弁のリリー
フを、その下流側に配置したポペット弁の弁本体の変位
として検知することにより、上記(1)と同様、カット
オフ圧力とリリーフ圧とのズレに基づく重掘削作業時の
動作速度の低下を防止して操作者の精神的な負担を軽減
でき、さらにリリーフ弁のリリーフ特性自体に何ら影響
を与えないので、エネルギ損失を十分に低減し省エネル
ギ化を十分に図ることができる。
【0036】(7)上記目的を達成するために、さらに
本発明は、可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプ
から吐出される圧油により駆動される複数のアクチュエ
ータと、前記油圧ポンプの吐出回路の最大圧力を決定す
るリリーフ弁とを有する建設機械に設けられる建設機械
のカットオフ制御装置において、前記リリーフ弁の弁本
体の変位を検出する第2変位検出手段と、その検出変位
に応じて、前記油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオ
フ流量まで減少させる第3カットオフ制御手段とを有す
る。
本発明は、可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプ
から吐出される圧油により駆動される複数のアクチュエ
ータと、前記油圧ポンプの吐出回路の最大圧力を決定す
るリリーフ弁とを有する建設機械に設けられる建設機械
のカットオフ制御装置において、前記リリーフ弁の弁本
体の変位を検出する第2変位検出手段と、その検出変位
に応じて、前記油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオ
フ流量まで減少させる第3カットオフ制御手段とを有す
る。
【0037】上述したように、リリーフ弁は、負荷圧力
の増大に応じて吐出回路の圧力が増大したとき、その圧
力が設定リリーフ圧を超えると、弁本体が開いて吐出回
路内の圧油を油圧タンクへと解放し、吐出回路内の圧力
を設定リリーフ圧以下に保持するようになっている。
の増大に応じて吐出回路の圧力が増大したとき、その圧
力が設定リリーフ圧を超えると、弁本体が開いて吐出回
路内の圧油を油圧タンクへと解放し、吐出回路内の圧力
を設定リリーフ圧以下に保持するようになっている。
【0038】本発明においては、このリリーフ時の上記
弁本体の開き動作を利用し、第2変位検出手段でリリー
フ弁の弁本体の変位を検出し、この検出変位に応じて、
第3カットオフ制御手段で油圧ポンプの吐出流量を所定
のカットオフ流量まで減少させる。このようにリリーフ
弁のリリーフを弁本体の変位として検知することによ
り、上記(1)と同様、カットオフ圧力とリリーフ圧と
のズレに基づく重掘削作業時の動作速度の低下を防止し
て操作者の精神的な負担を軽減でき、さらにリリーフ特
性自体に何ら影響を与えないので、エネルギ損失を十分
に低減し省エネルギ化を十分に図ることができる。
弁本体の開き動作を利用し、第2変位検出手段でリリー
フ弁の弁本体の変位を検出し、この検出変位に応じて、
第3カットオフ制御手段で油圧ポンプの吐出流量を所定
のカットオフ流量まで減少させる。このようにリリーフ
弁のリリーフを弁本体の変位として検知することによ
り、上記(1)と同様、カットオフ圧力とリリーフ圧と
のズレに基づく重掘削作業時の動作速度の低下を防止し
て操作者の精神的な負担を軽減でき、さらにリリーフ特
性自体に何ら影響を与えないので、エネルギ損失を十分
に低減し省エネルギ化を十分に図ることができる。
【0039】(8)上記(6)又は(7)において、さ
らに好ましくは、前記第1又は第2変位検出手段は、前
記リリーフ弁の前記弁本体又は前記ポペット弁の前記弁
本体と連結部材を介し連結された変位センサである。
らに好ましくは、前記第1又は第2変位検出手段は、前
記リリーフ弁の前記弁本体又は前記ポペット弁の前記弁
本体と連結部材を介し連結された変位センサである。
【0040】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。以下に示す実施の形態は、本発明
を、建設機械の一例として油圧ショベルに適用した場合
の実施の形態である。
参照して説明する。以下に示す実施の形態は、本発明
を、建設機械の一例として油圧ショベルに適用した場合
の実施の形態である。
【0041】図1は、本発明が適用される油圧ショベル
の全体外観構造を表す斜視図であり、この油圧ショベル
は、概略的に言うと、走行体1と、この走行体1上に旋
回可能に設けた旋回体2と、この旋回体2の前方左側に
設けた運転室3と、旋回体2上にいわゆる横置きに配置
したエンジン装置4と、旋回体2の後部に設けたカウン
タウエイト5と、旋回体2の前部に設けられ、ブーム6
a、アーム6b及びバケット6cからなる多関節型のフ
ロント装置6とから構成されている。
の全体外観構造を表す斜視図であり、この油圧ショベル
は、概略的に言うと、走行体1と、この走行体1上に旋
回可能に設けた旋回体2と、この旋回体2の前方左側に
設けた運転室3と、旋回体2上にいわゆる横置きに配置
したエンジン装置4と、旋回体2の後部に設けたカウン
タウエイト5と、旋回体2の前部に設けられ、ブーム6
a、アーム6b及びバケット6cからなる多関節型のフ
ロント装置6とから構成されている。
【0042】前記の走行体1は、左右に無限軌道履帯1
aを備えている。この無限軌道履帯1aは、それぞれ走
行用油圧モータ1bの駆動力によって駆動される。
aを備えている。この無限軌道履帯1aは、それぞれ走
行用油圧モータ1bの駆動力によって駆動される。
【0043】前記の運転室3、エンジン装置4、カウン
タウェイト5、及び多関節型のフロント装置6等を備え
た旋回体2は、旋回体2の中心部に設けた旋回用油圧モ
ータ(図示せず)により前記走行体1に対して旋回され
る。
タウェイト5、及び多関節型のフロント装置6等を備え
た旋回体2は、旋回体2の中心部に設けた旋回用油圧モ
ータ(図示せず)により前記走行体1に対して旋回され
る。
【0044】前記の多関節型のフロント装置6を構成す
るブーム6a、アーム6b、及びバケット6cは、それ
らにそれぞれ設けたブーム用油圧シリンダ7a、アーム
用油圧シリンダ7b、及びバケット用油圧シリンダ7c
によって、駆動動作される。
るブーム6a、アーム6b、及びバケット6cは、それ
らにそれぞれ設けたブーム用油圧シリンダ7a、アーム
用油圧シリンダ7b、及びバケット用油圧シリンダ7c
によって、駆動動作される。
【0045】ここで、上記走行体1、旋回体2、ブーム
6a、アーム6b、及びバケット6cは、この油圧ショ
ベルに備えられる油圧駆動装置によって駆動される被駆
動部材を構成している。すなわち、前記油圧シリンダ7
a,7b,7c、旋回用油圧モータ、走行用油圧モータ
1b等の油圧アクチュエータには、旋回体2上に配置さ
れたエンジン装置4内に設けたエンジン(図示せず、後
述の図2参照)に駆動される油圧ポンプ(図示せず、図
2参照)からの圧油が、前記運転室3内の操作レバー
(図示せず、図2参照)の操作に応動して制御されるコ
ントロールバルブ(図示せず、図2参照)を備えた制御
弁装置(図示せず)を介し供給される。このようにして
各油圧アクチュエータ7a,7b,7c,1b等が駆動
されることにより、前記ブーム6a、前記アーム6b、
前記バケット6c、前記旋回体2、及び前記走行体1は
種々の動作(掘削、旋回、自走等)を行えるようになっ
ている。
6a、アーム6b、及びバケット6cは、この油圧ショ
ベルに備えられる油圧駆動装置によって駆動される被駆
動部材を構成している。すなわち、前記油圧シリンダ7
a,7b,7c、旋回用油圧モータ、走行用油圧モータ
1b等の油圧アクチュエータには、旋回体2上に配置さ
れたエンジン装置4内に設けたエンジン(図示せず、後
述の図2参照)に駆動される油圧ポンプ(図示せず、図
2参照)からの圧油が、前記運転室3内の操作レバー
(図示せず、図2参照)の操作に応動して制御されるコ
ントロールバルブ(図示せず、図2参照)を備えた制御
弁装置(図示せず)を介し供給される。このようにして
各油圧アクチュエータ7a,7b,7c,1b等が駆動
されることにより、前記ブーム6a、前記アーム6b、
前記バケット6c、前記旋回体2、及び前記走行体1は
種々の動作(掘削、旋回、自走等)を行えるようになっ
ている。
【0046】図2は、上記油圧アクチュエータ7a,7
b,7c,1b、エンジン、油圧ポンプ、操作レバー等
を備えた、本発明が適用される油圧ショベルの油圧駆動
装置の要部構成を表す油圧回路図である。
b,7c,1b、エンジン、油圧ポンプ、操作レバー等
を備えた、本発明が適用される油圧ショベルの油圧駆動
装置の要部構成を表す油圧回路図である。
【0047】この図2において、油圧駆動装置は、原動
機としての上記エンジン8によって駆動される可変容量
型の上記油圧ポンプ9と、この油圧ポンプ9の吐出回路
の最大圧力を決定するリリーフ弁10を備えたリリーフ
回路11と、油圧ポンプ9から吐出された圧油により駆
動され、上記ブーム用油圧シリンダ7a及びアーム用油
圧シリンダ7bを含む複数の油圧アクチュエータと、上
記油圧シリンダ7a,7bを操作する操作レバー装置1
2a,12bを含む複数の操作手段と、油圧ポンプ9の
押しのけ容積を制御するポンプ制御手段、例えばレギュ
レータ13とを備えている。
機としての上記エンジン8によって駆動される可変容量
型の上記油圧ポンプ9と、この油圧ポンプ9の吐出回路
の最大圧力を決定するリリーフ弁10を備えたリリーフ
回路11と、油圧ポンプ9から吐出された圧油により駆
動され、上記ブーム用油圧シリンダ7a及びアーム用油
圧シリンダ7bを含む複数の油圧アクチュエータと、上
記油圧シリンダ7a,7bを操作する操作レバー装置1
2a,12bを含む複数の操作手段と、油圧ポンプ9の
押しのけ容積を制御するポンプ制御手段、例えばレギュ
レータ13とを備えている。
【0048】前記の油圧ポンプ9の吐出回路14に接続
されたセンターバイパスライン15には、前記油圧ポン
プ9から前記ブーム用油圧シリンダ7a及びアーム用油
圧シリンダ7bを含む複数の油圧アクチュエータへそれ
ぞれ圧油が供給されるときの、流量及び方向を制御する
ブーム用コントロールバルブ16及びアーム用コントロ
ールバルブ17を含む対応するセンターバイパス型のコ
ントロールバルブが設けられている。
されたセンターバイパスライン15には、前記油圧ポン
プ9から前記ブーム用油圧シリンダ7a及びアーム用油
圧シリンダ7bを含む複数の油圧アクチュエータへそれ
ぞれ圧油が供給されるときの、流量及び方向を制御する
ブーム用コントロールバルブ16及びアーム用コントロ
ールバルブ17を含む対応するセンターバイパス型のコ
ントロールバルブが設けられている。
【0049】前記の操作レバー装置12a,12bは、
前記ブーム用コントロールバルブ16を切り換えて前記
ブーム7aを操作するためのブーム用操作レバー装置1
2aと、前記アーム用コントロールバルブ17を切り換
えて前記アーム7bを操作するためのアーム用操作レバ
ー装置12bである。これら操作レバー装置12a,1
2bを含む複数の操作手段はそれぞれ、パイロット圧を
発生し、対応するパイロット管路を介しそのパイロット
圧により対応するコントロールバルブを切り換えるよう
になっている。
前記ブーム用コントロールバルブ16を切り換えて前記
ブーム7aを操作するためのブーム用操作レバー装置1
2aと、前記アーム用コントロールバルブ17を切り換
えて前記アーム7bを操作するためのアーム用操作レバ
ー装置12bである。これら操作レバー装置12a,1
2bを含む複数の操作手段はそれぞれ、パイロット圧を
発生し、対応するパイロット管路を介しそのパイロット
圧により対応するコントロールバルブを切り換えるよう
になっている。
【0050】ブーム用操作レバー装置12aを例にとる
と、操作レバー12aa及び減圧弁12abが備えられ
ており、操作レバー12aaをブーム上げ方向(又は下
げ方向)に操作すると、図示しない油圧源(後述のパイ
ロット油圧ポンプ31でもよい)からのパイロット圧が
減圧弁12abでその操作量に応じて減圧され、このパ
イロット圧がパイロット管路18a(又は18b)を介
してブーム用コントロールバルブ16の駆動部16a
(又は16b)に導かれ、コントロールバルブ16が図
2中右側の切換位置16A(又は図2中左側の切換位置
16B)に切り換えられる。これによりブームシリンダ
7aのボトム側油室7aa(又はロッド側油室7ab)
に圧油が供給され、前記ブーム6aが上げ方向(又は下
げ方向)に回動するようになっている。
と、操作レバー12aa及び減圧弁12abが備えられ
ており、操作レバー12aaをブーム上げ方向(又は下
げ方向)に操作すると、図示しない油圧源(後述のパイ
ロット油圧ポンプ31でもよい)からのパイロット圧が
減圧弁12abでその操作量に応じて減圧され、このパ
イロット圧がパイロット管路18a(又は18b)を介
してブーム用コントロールバルブ16の駆動部16a
(又は16b)に導かれ、コントロールバルブ16が図
2中右側の切換位置16A(又は図2中左側の切換位置
16B)に切り換えられる。これによりブームシリンダ
7aのボトム側油室7aa(又はロッド側油室7ab)
に圧油が供給され、前記ブーム6aが上げ方向(又は下
げ方向)に回動するようになっている。
【0051】またアーム用操作レバー装置12bも同様
に、操作レバー12baをアームクラウド方向(又はダ
ンプ方向)に操作すると、減圧弁12bbからのパイロ
ット圧がパイロット管路19a(又は19b)を介し前
記アーム用コントロールバルブ17の駆動部17a(又
は17b)に導かれ、前記アームシリンダ7bのボトム
側油室7ba(又はロッド側7bb)に圧油が供給され
てアーム6bがクラウド方向(又はダンプ方向)に回動
するようになっている。他の操作手段に関しても同様
に、対応するパイロット管路を介して対応するコントロ
ールバルブを切り換えるようになっている。
に、操作レバー12baをアームクラウド方向(又はダ
ンプ方向)に操作すると、減圧弁12bbからのパイロ
ット圧がパイロット管路19a(又は19b)を介し前
記アーム用コントロールバルブ17の駆動部17a(又
は17b)に導かれ、前記アームシリンダ7bのボトム
側油室7ba(又はロッド側7bb)に圧油が供給され
てアーム6bがクラウド方向(又はダンプ方向)に回動
するようになっている。他の操作手段に関しても同様
に、対応するパイロット管路を介して対応するコントロ
ールバルブを切り換えるようになっている。
【0052】なお、図1では、上記複数のアクチュエー
タのうち上記ブーム用・アーム用油圧シリンダ7a,7
b以外のアクチュエータ、上記複数の操作手段のうちブ
ーム用・アーム用操作レバー装置12a,12b以外の
操作手段、及びこれらに関連するブーム用・アーム用コ
ントロールバルブ16,17等については、煩雑を防止
するために図示を省略し、一点鎖線の囲み部24により
一括して表示している。
タのうち上記ブーム用・アーム用油圧シリンダ7a,7
b以外のアクチュエータ、上記複数の操作手段のうちブ
ーム用・アーム用操作レバー装置12a,12b以外の
操作手段、及びこれらに関連するブーム用・アーム用コ
ントロールバルブ16,17等については、煩雑を防止
するために図示を省略し、一点鎖線の囲み部24により
一括して表示している。
【0053】前記のリリーフ回路11は、油圧ポンプ9
の吐出回路14から分岐し油圧タンク20に至るもので
あり、その途中に前記リリーフ弁10が設けられてい
る。このリリーフ弁10は、弁本体(主弁)10aと、
これを付勢するばね10bとを備えており、前記吐出回
路14の圧力(以下適宜、回路圧力という)がばね10
bのばね力により設定されるリリーフ圧Prに達すると
開き動作して開弁状態となり、油圧ポンプ9からの圧油
を油圧タンク20に開放し戻すようになっている。
の吐出回路14から分岐し油圧タンク20に至るもので
あり、その途中に前記リリーフ弁10が設けられてい
る。このリリーフ弁10は、弁本体(主弁)10aと、
これを付勢するばね10bとを備えており、前記吐出回
路14の圧力(以下適宜、回路圧力という)がばね10
bのばね力により設定されるリリーフ圧Prに達すると
開き動作して開弁状態となり、油圧ポンプ9からの圧油
を油圧タンク20に開放し戻すようになっている。
【0054】前記のセンターバイパスライン15のうち
最下流側の部分(上記囲み部24よりも下流側の部分に
は、後述のネガティブ傾転制御(いわゆるネガコン)用
の制御圧力を発生させるための絞り手段25が設けられ
ている。そして、センターバイパスライン15の前記絞
り手段25の上流側から分岐するように、前記レギュレ
ータ13へ後述のネガティブ傾転制御用の制御圧力を導
くための管路26が設けられている。
最下流側の部分(上記囲み部24よりも下流側の部分に
は、後述のネガティブ傾転制御(いわゆるネガコン)用
の制御圧力を発生させるための絞り手段25が設けられ
ている。そして、センターバイパスライン15の前記絞
り手段25の上流側から分岐するように、前記レギュレ
ータ13へ後述のネガティブ傾転制御用の制御圧力を導
くための管路26が設けられている。
【0055】すなわち、上述したようにブーム用コント
ロールバルブ16及びアーム用コントロールバルブ17
を含む各コントロールバルブ(以下適宜、コントロール
バルブ16,17等という)はセンターバイパス型の弁
となっており、センターバイパスライン15を流れる流
量は、コントロールバルブ16,17等の操作量(すな
わちスプールの切換ストローク量)により変化する。コ
ントロールバルブ16,17等の中立時、すなわち前記
油圧ポンプ9へ要求するコントロールバルブ16,17
等の要求流量(言い換えれば対応するブーム用油圧シリ
ンダ7a及びアーム用油圧シリンダ7bを含む複数の油
圧アクチュエータ(以下適宜油圧アクチュエータ7a,
7b等という)の要求流量)が少ない場合には、油圧ポ
ンプ9から吐出される圧油のうちほとんどが余剰流量と
してセンターバイパスライン15を流れ、絞り手段25
を通過する流量が比較的大きくなる。これにより、絞り
手段25の上流側には比較的大きな圧力が発生するた
め、前記管路26に比較的低い制御圧力(ネガコン圧)
を発生する。
ロールバルブ16及びアーム用コントロールバルブ17
を含む各コントロールバルブ(以下適宜、コントロール
バルブ16,17等という)はセンターバイパス型の弁
となっており、センターバイパスライン15を流れる流
量は、コントロールバルブ16,17等の操作量(すな
わちスプールの切換ストローク量)により変化する。コ
ントロールバルブ16,17等の中立時、すなわち前記
油圧ポンプ9へ要求するコントロールバルブ16,17
等の要求流量(言い換えれば対応するブーム用油圧シリ
ンダ7a及びアーム用油圧シリンダ7bを含む複数の油
圧アクチュエータ(以下適宜油圧アクチュエータ7a,
7b等という)の要求流量)が少ない場合には、油圧ポ
ンプ9から吐出される圧油のうちほとんどが余剰流量と
してセンターバイパスライン15を流れ、絞り手段25
を通過する流量が比較的大きくなる。これにより、絞り
手段25の上流側には比較的大きな圧力が発生するた
め、前記管路26に比較的低い制御圧力(ネガコン圧)
を発生する。
【0056】この高い制御圧力は、シャトル弁27及び
管路28を介してレギュレータ13の受圧室13aに導
かれ、ばね13bの付勢力に抗して作動ピストン(ポン
プ制御アクチュエータ)13cを図2中右側へ移動させ
る。この結果、前記油圧ポンプ9の斜軸9aの傾転が小
さくなって油圧ポンプ9の吐出流量を増大させる。
管路28を介してレギュレータ13の受圧室13aに導
かれ、ばね13bの付勢力に抗して作動ピストン(ポン
プ制御アクチュエータ)13cを図2中右側へ移動させ
る。この結果、前記油圧ポンプ9の斜軸9aの傾転が小
さくなって油圧ポンプ9の吐出流量を増大させる。
【0057】一方、逆に、コントロールバルブ16,1
7等が操作されて開状態となった場合、すなわち油圧ポ
ンプ9へ要求する要求流量が多い場合には、センターバ
イパスライン15に流れる前記余剰流量は、油圧アクチ
ュエータ7a,7b等へ流れる流量分だけ減じられるた
め、絞り手段25を通過する流量が比較的小さくなり、
管路26の前記制御圧力は低くなる。
7等が操作されて開状態となった場合、すなわち油圧ポ
ンプ9へ要求する要求流量が多い場合には、センターバ
イパスライン15に流れる前記余剰流量は、油圧アクチ
ュエータ7a,7b等へ流れる流量分だけ減じられるた
め、絞り手段25を通過する流量が比較的小さくなり、
管路26の前記制御圧力は低くなる。
【0058】これにより、レギュレータ13の前記受圧
室13aへ導かれる圧力が低くなり、前記作動ピストン
13cは前記ばね13bの付勢力で図2中左方向に移動
し、前記油圧ポンプ9の斜軸9aの傾転を大きくしてそ
の吐出流量を増大させる。
室13aへ導かれる圧力が低くなり、前記作動ピストン
13cは前記ばね13bの付勢力で図2中左方向に移動
し、前記油圧ポンプ9の斜軸9aの傾転を大きくしてそ
の吐出流量を増大させる。
【0059】以上により、レギュレータ13では、コン
トロールバルブ16,17等の要求流量に応じた吐出流
量が得られるよう、具体的にはセンターバイパスライン
15の絞り手段25を通過する流量が最小となるように
油圧ポンプ9の斜軸9aの傾転(吐出流量)を制御する
ネガティブ傾転制御を行う。
トロールバルブ16,17等の要求流量に応じた吐出流
量が得られるよう、具体的にはセンターバイパスライン
15の絞り手段25を通過する流量が最小となるように
油圧ポンプ9の斜軸9aの傾転(吐出流量)を制御する
ネガティブ傾転制御を行う。
【0060】以上のような油圧駆動装置に本実施形態に
よる油圧ポンプのカットオフ制御装置が設けられてい
る。このカットオフ制御装置は、前記リリーフ回路11
のうちリリーフ弁10より上流側及び下流側から分岐し
た管路21a,21bに設けられ、リリーフ弁10より
上流側及び下流側の圧油の油温Ta,Tbをそれぞれ検出
する温度センサ(油温計)22a,22bと、パイロッ
ト油圧源(例えばパイロット油圧ポンプ)31と、前記
シャトル弁27とを接続する管路29a,29bに設け
られ、これら管路29a,29bを遮断・連通可能な電
磁比例弁30と、前記温度センサ22a,22bからの
検出信号Ta,Tbを入力しこれに応じた制御信号Sを前
記電磁比例弁30へ出力するコントローラ23とを備え
ている。
よる油圧ポンプのカットオフ制御装置が設けられてい
る。このカットオフ制御装置は、前記リリーフ回路11
のうちリリーフ弁10より上流側及び下流側から分岐し
た管路21a,21bに設けられ、リリーフ弁10より
上流側及び下流側の圧油の油温Ta,Tbをそれぞれ検出
する温度センサ(油温計)22a,22bと、パイロッ
ト油圧源(例えばパイロット油圧ポンプ)31と、前記
シャトル弁27とを接続する管路29a,29bに設け
られ、これら管路29a,29bを遮断・連通可能な電
磁比例弁30と、前記温度センサ22a,22bからの
検出信号Ta,Tbを入力しこれに応じた制御信号Sを前
記電磁比例弁30へ出力するコントローラ23とを備え
ている。
【0061】前記電磁比例弁30は、ソレノイド30a
を備えており、このソレノイド30aに入力される指令
信号Sの指令電流値に応じて図2中右側の連通位置30
Aに切り換えられ、前記パイロットポンプ31からのパ
イロット圧を管路29a,29b及び前記シャトル弁2
7を介し前記レギュレータ13の油室13aに導く。こ
の結果、指令信号Sの前記指令電流値に応じて油圧ポン
プ9の吐出流量が減少する。一方、指令信号SがOFF
(指令電流値が0)になると、電磁比例弁30はばね3
0bの復元力で図2中に示す遮断位置30Bに復帰し、
前記シャトル弁27に連通する管路29bと管路29a
とを遮断すると共に管路29bを油圧タンク20へのタ
ンクライン32に連通させ、この管路29b内の圧力を
タンク圧とする。この結果、レギュレータ13の油室1
3aの圧力が減少し、油圧ポンプ9の吐出流量を増大さ
せる。図3は、本発明の建設機械のカットオフ制御装置
の一実施の形態を構成する電磁比例弁及びコントローラ
による上記の動作の結果実現される、指令信号Sの電流
値Aと油圧ポンプ9の吐出流量Qとの関係を示したもの
である(但し上述のネガティブ傾転制御による吐出流量
Qの制御の影響については除外している)。上述のよう
に指令電流値Aが0の場合が最も油圧ポンプ9の吐出流
量Qが大きく、指令電流値Aが大きくなるほどこれに応
じて吐出流量Qが減少するが、油圧ポンプ9側の構造に
よって一意的に決まる最小吐出流量(最小傾転)に達す
ると、これ以降は、指令電流値Aが大きくなっても、吐
出流量Qはその最小吐出流量のまま維持される。
を備えており、このソレノイド30aに入力される指令
信号Sの指令電流値に応じて図2中右側の連通位置30
Aに切り換えられ、前記パイロットポンプ31からのパ
イロット圧を管路29a,29b及び前記シャトル弁2
7を介し前記レギュレータ13の油室13aに導く。こ
の結果、指令信号Sの前記指令電流値に応じて油圧ポン
プ9の吐出流量が減少する。一方、指令信号SがOFF
(指令電流値が0)になると、電磁比例弁30はばね3
0bの復元力で図2中に示す遮断位置30Bに復帰し、
前記シャトル弁27に連通する管路29bと管路29a
とを遮断すると共に管路29bを油圧タンク20へのタ
ンクライン32に連通させ、この管路29b内の圧力を
タンク圧とする。この結果、レギュレータ13の油室1
3aの圧力が減少し、油圧ポンプ9の吐出流量を増大さ
せる。図3は、本発明の建設機械のカットオフ制御装置
の一実施の形態を構成する電磁比例弁及びコントローラ
による上記の動作の結果実現される、指令信号Sの電流
値Aと油圧ポンプ9の吐出流量Qとの関係を示したもの
である(但し上述のネガティブ傾転制御による吐出流量
Qの制御の影響については除外している)。上述のよう
に指令電流値Aが0の場合が最も油圧ポンプ9の吐出流
量Qが大きく、指令電流値Aが大きくなるほどこれに応
じて吐出流量Qが減少するが、油圧ポンプ9側の構造に
よって一意的に決まる最小吐出流量(最小傾転)に達す
ると、これ以降は、指令電流値Aが大きくなっても、吐
出流量Qはその最小吐出流量のまま維持される。
【0062】図4は、本発明の建設機械のカットオフ制
御装置の一実施形態の要部である前記コントローラ23
のカットオフ制御機能の制御手順を表すフローチャート
である。
御装置の一実施形態の要部である前記コントローラ23
のカットオフ制御機能の制御手順を表すフローチャート
である。
【0063】この図4において、まず、ステップ101
で、温度センサ22aからの検出温度Taを入力する。
その後、ステップ102で、温度センサ22bからの検
出温度Tbを入力する。
で、温度センサ22aからの検出温度Taを入力する。
その後、ステップ102で、温度センサ22bからの検
出温度Tbを入力する。
【0064】そして、ステップ103で、ステップ10
1及びステップ102で入力した検出温度Ta,Tbに
基づき、それらの差である温度差△T=Ta−Tbを演
算する。
1及びステップ102で入力した検出温度Ta,Tbに
基づき、それらの差である温度差△T=Ta−Tbを演
算する。
【0065】その後、ステップ104で、ステップ10
3で温度差△Tに応じた大きさの指令電流値Aの指令信
号Sを前記電磁比例弁30に出力し、このフローを終了
する。図5は、本発明の建設機械のカットオフ制御装置
の一実施形態を構成するコントローラ23のカットオフ
制御機能の制御手順における上記ステップ104で出力
する指令電流値Aと温度差△Tとの関係を示す図であ
る。
3で温度差△Tに応じた大きさの指令電流値Aの指令信
号Sを前記電磁比例弁30に出力し、このフローを終了
する。図5は、本発明の建設機械のカットオフ制御装置
の一実施形態を構成するコントローラ23のカットオフ
制御機能の制御手順における上記ステップ104で出力
する指令電流値Aと温度差△Tとの関係を示す図であ
る。
【0066】図5において、前記の温度差△T(=Ta
−Tb)≧0のとき、すなわち、リリーフ回路11のう
ちリリーフ弁10より上流側の温度Taが下流側の温度
Tbと同じ温度であるか、あるいはTaのほうが高い場
合は、指令電流値A=0とする。また、温度差△T<0
のとき、すなわち、TaがTbより小さくなった場合に
は、その温度差△Tの絶対値に応じて指令電流値を直線
的に大きくするようになっている。
−Tb)≧0のとき、すなわち、リリーフ回路11のう
ちリリーフ弁10より上流側の温度Taが下流側の温度
Tbと同じ温度であるか、あるいはTaのほうが高い場
合は、指令電流値A=0とする。また、温度差△T<0
のとき、すなわち、TaがTbより小さくなった場合に
は、その温度差△Tの絶対値に応じて指令電流値を直線
的に大きくするようになっている。
【0067】以上において、温度センサ22aが、リリ
ーフ弁の上流側の第1油温Taを検出する第1検出手段
を構成し、温度センサ22bが、リリーフ弁の下流側の
第2油温Tbを検出する第2検出手段を構成し、これら
2つが、リリーフ弁を備えたリリーフ回路の油温を検出
する少なくとも1つの油温検出手段を構成する。
ーフ弁の上流側の第1油温Taを検出する第1検出手段
を構成し、温度センサ22bが、リリーフ弁の下流側の
第2油温Tbを検出する第2検出手段を構成し、これら
2つが、リリーフ弁を備えたリリーフ回路の油温を検出
する少なくとも1つの油温検出手段を構成する。
【0068】また、コントローラ23、パイロット油圧
ポンプ31、電磁比例弁30、配管29a,29b、及
びシャトル弁27が、第1油温と前記第2油温との差に
基づき、油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量
まで減少させる第1カットオフ制御手段を構成する。
ポンプ31、電磁比例弁30、配管29a,29b、及
びシャトル弁27が、第1油温と前記第2油温との差に
基づき、油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量
まで減少させる第1カットオフ制御手段を構成する。
【0069】次に、以上のように構成した上記本発明の
一実施形態の動作を説明する。
一実施形態の動作を説明する。
【0070】オペレータが掘削作業を行うことを意図し
て操作レバー装置12a,12bを含む複数の操作手段
のうち少なくとも1つを操作すると、その操作により発
生したパイロット圧によって対応するコントロールレバ
ーが中立位置から切り換えられ、油圧ポンプ9からの圧
油が対応する油圧アクチュエータに供給されてその油圧
アクチュエータが駆動する。このとき、リリーフ回路1
1内のリリーフ弁10の上流側の温度Ta及び下流側の
温度Tbが対応する温度センサ22a,22bで検出さ
れる。
て操作レバー装置12a,12bを含む複数の操作手段
のうち少なくとも1つを操作すると、その操作により発
生したパイロット圧によって対応するコントロールレバ
ーが中立位置から切り換えられ、油圧ポンプ9からの圧
油が対応する油圧アクチュエータに供給されてその油圧
アクチュエータが駆動する。このとき、リリーフ回路1
1内のリリーフ弁10の上流側の温度Ta及び下流側の
温度Tbが対応する温度センサ22a,22bで検出さ
れる。
【0071】ここで、重掘削でない通常の掘削時等に
は、各油圧アクチュエータの負荷圧がそれほど大きくな
らないため、油圧ポンプ9の吐出回路の圧力(吐出圧)
はリリーフ弁10のばね10bで設定されるリリーフ圧
よりも小さく、リリーフ弁10の弁本体10aは開弁し
ない。そのため、リリーフ弁10より下流側(油圧タン
ク20側)へは圧油は流れず、この下流側における温度
Tbは油圧タンク20の温度、言い換えれば外気温にか
なり近い比較的低温となっている。その一方で、リリー
フ弁10より上流側における温度Taは、油圧ポンプ9
から吐出され各コントロールバルブを通過して油圧アク
チュエータへ供給される圧油に接しており、通常、例え
ば50℃程度の比較的高温となっている。
は、各油圧アクチュエータの負荷圧がそれほど大きくな
らないため、油圧ポンプ9の吐出回路の圧力(吐出圧)
はリリーフ弁10のばね10bで設定されるリリーフ圧
よりも小さく、リリーフ弁10の弁本体10aは開弁し
ない。そのため、リリーフ弁10より下流側(油圧タン
ク20側)へは圧油は流れず、この下流側における温度
Tbは油圧タンク20の温度、言い換えれば外気温にか
なり近い比較的低温となっている。その一方で、リリー
フ弁10より上流側における温度Taは、油圧ポンプ9
から吐出され各コントロールバルブを通過して油圧アク
チュエータへ供給される圧油に接しており、通常、例え
ば50℃程度の比較的高温となっている。
【0072】そのため、前述した図4のステップ103
で演算される温度差△Tは△T>0となり、これに応じ
てステップ104で電磁比例弁30に出力される指令信
号Sの指令電流値A=0となる。これにより、電磁比例
弁30はばね30bの復元力で遮断位置30Bに復帰
し、管路29b内の圧力をタンク圧とする。この結果、
シャトル弁27では常に前述の管路26を介した制御圧
力(ネガコン圧)のほうが選択されるので、レギュレー
タ13の油室13aの圧力は前述制御圧力によってのみ
制御される。すなわち、カットオフ制御の行われない、
通常のネガティブ傾転制御のみが行われることとなる。
で演算される温度差△Tは△T>0となり、これに応じ
てステップ104で電磁比例弁30に出力される指令信
号Sの指令電流値A=0となる。これにより、電磁比例
弁30はばね30bの復元力で遮断位置30Bに復帰
し、管路29b内の圧力をタンク圧とする。この結果、
シャトル弁27では常に前述の管路26を介した制御圧
力(ネガコン圧)のほうが選択されるので、レギュレー
タ13の油室13aの圧力は前述制御圧力によってのみ
制御される。すなわち、カットオフ制御の行われない、
通常のネガティブ傾転制御のみが行われることとなる。
【0073】一方、重掘削等を行って油圧ポンプ9の吐
出圧が前記リリーフ圧以上になった場合には、リリーフ
弁10の弁本体10aが開弁するリリーフ状態となり、
リリーフ弁10の上流側より下流側へ向かって比較的高
温の圧油が流れこんでいく。これにより、リリーフ弁1
0下流側の温度Tbは、上記高温の圧油の流入によって
急激に上昇していく。しかも、リリーフ弁10通過時の
圧力損失によって発熱するため、その分リリーフ弁10
下流側の温度Tbの方がリリーフ弁10上流側の温度T
aよりも高温となる。
出圧が前記リリーフ圧以上になった場合には、リリーフ
弁10の弁本体10aが開弁するリリーフ状態となり、
リリーフ弁10の上流側より下流側へ向かって比較的高
温の圧油が流れこんでいく。これにより、リリーフ弁1
0下流側の温度Tbは、上記高温の圧油の流入によって
急激に上昇していく。しかも、リリーフ弁10通過時の
圧力損失によって発熱するため、その分リリーフ弁10
下流側の温度Tbの方がリリーフ弁10上流側の温度T
aよりも高温となる。
【0074】これにより、前記ステップ103で演算さ
れる温度差△Tは△T<0となり、これに応じてステッ
プ104で電磁比例弁30に出力される指令信号Sの指
令電流値Aが増大する。これにより、電磁比例弁30は
連通位置30Aに切り換えられ、管路29b内の圧力を
増大させる。この結果、シャトル弁27において、この
管路29b内の大きな圧力が選択されてレギュレータ1
3の油室13aに導かれ、油圧ポンプ9の吐出流量Qを
小さくするカットオフ制御を行う。
れる温度差△Tは△T<0となり、これに応じてステッ
プ104で電磁比例弁30に出力される指令信号Sの指
令電流値Aが増大する。これにより、電磁比例弁30は
連通位置30Aに切り換えられ、管路29b内の圧力を
増大させる。この結果、シャトル弁27において、この
管路29b内の大きな圧力が選択されてレギュレータ1
3の油室13aに導かれ、油圧ポンプ9の吐出流量Qを
小さくするカットオフ制御を行う。
【0075】以上のような構成及び動作の上記本発明の
一実施の形態によれば、リリーフ弁10のリリーフ時を
正確に検出しこのリリーフ後にカットオフ制御を行うの
で、リリーフ弁10の作動開始ぎりぎりまでカットオフ
を開始せず、油圧アクチュエータ7a,7b等に通常の
流量(ネガティブ傾転制御のみによる流量)を供給する
ことができる。したがって、コントローラに予め設定記
憶したカットオフ圧力にてカットオフを行う場合のよう
に、リリーフ前にカットオフを開始し動作速度が低下し
てしまうのを防止し、動作速度低下による操作者の心理
的な焦りが生じるのを防止できるので、操作者の精神的
な負担を軽減することができる。
一実施の形態によれば、リリーフ弁10のリリーフ時を
正確に検出しこのリリーフ後にカットオフ制御を行うの
で、リリーフ弁10の作動開始ぎりぎりまでカットオフ
を開始せず、油圧アクチュエータ7a,7b等に通常の
流量(ネガティブ傾転制御のみによる流量)を供給する
ことができる。したがって、コントローラに予め設定記
憶したカットオフ圧力にてカットオフを行う場合のよう
に、リリーフ前にカットオフを開始し動作速度が低下し
てしまうのを防止し、動作速度低下による操作者の心理
的な焦りが生じるのを防止できるので、操作者の精神的
な負担を軽減することができる。
【0076】またこのとき、上記のように油温Ta,T
bの検出によってリリーフ弁10のリリーフを検知しカ
ットオフ制御を行うことにより、リリーフ弁上流側に絞
り手段を設ける従来構造と異なり、リリーフ弁10のリ
リーフ特性そのものには全く影響を与えない。すなわ
ち、通常のリリーフ弁と同様、回路圧力が上昇しほぼ設
定リリーフ圧に近い圧力となった後に通過流量が一気に
直線的に立ち上がる良好なリリーフ特性を確保できる。
したがって、上記従来構造のように吐出回路14圧力が
比較的低い状態からリリーフ弁10より油圧タンク20
へ漏れ流量が生じるのを防止できるので、カットオフ制
御本来の目的である、油圧タンク20への余剰排出流量
低減によるエネルギ損失を十分に低減し、省エネルギ化
を十分に図ることができる。
bの検出によってリリーフ弁10のリリーフを検知しカ
ットオフ制御を行うことにより、リリーフ弁上流側に絞
り手段を設ける従来構造と異なり、リリーフ弁10のリ
リーフ特性そのものには全く影響を与えない。すなわ
ち、通常のリリーフ弁と同様、回路圧力が上昇しほぼ設
定リリーフ圧に近い圧力となった後に通過流量が一気に
直線的に立ち上がる良好なリリーフ特性を確保できる。
したがって、上記従来構造のように吐出回路14圧力が
比較的低い状態からリリーフ弁10より油圧タンク20
へ漏れ流量が生じるのを防止できるので、カットオフ制
御本来の目的である、油圧タンク20への余剰排出流量
低減によるエネルギ損失を十分に低減し、省エネルギ化
を十分に図ることができる。
【0077】なお、上記本発明の一実施の形態において
は、先に図5を用いて説明したように、前記の温度差△
T(=Ta−Tb)=0をしきい値として、△T≧0の
とき指令電流値A=0とし、温度差△T<0のとき温度
差△Tの絶対値に応じて指令電流値を直線的に大きくす
るようにしたが、これに限られない。
は、先に図5を用いて説明したように、前記の温度差△
T(=Ta−Tb)=0をしきい値として、△T≧0の
とき指令電流値A=0とし、温度差△T<0のとき温度
差△Tの絶対値に応じて指令電流値を直線的に大きくす
るようにしたが、これに限られない。
【0078】すなわち、図5中2点鎖線アで示すよう
に、0よりも大きな△T=△T1をしきい値とし、△T
≧0のとき指令電流値A=0とし、温度差△T<0のと
き温度差△Tの絶対値に応じて指令電流値を直線的に大
きくするようにしてもよい。この場合、リリーフ弁10
がリリーフ開始してTbが上昇しある程度Taに近づい
てきたらTaに等しくなるのを待たずにカットオフ制御
を開始することとなるため、上記本発明の一実施の形態
の場合よりもカットオフ制御開始の応答性が向上すると
いう効果がある。
に、0よりも大きな△T=△T1をしきい値とし、△T
≧0のとき指令電流値A=0とし、温度差△T<0のと
き温度差△Tの絶対値に応じて指令電流値を直線的に大
きくするようにしてもよい。この場合、リリーフ弁10
がリリーフ開始してTbが上昇しある程度Taに近づい
てきたらTaに等しくなるのを待たずにカットオフ制御
を開始することとなるため、上記本発明の一実施の形態
の場合よりもカットオフ制御開始の応答性が向上すると
いう効果がある。
【0079】またこれとは逆に、図5中2点鎖線アで示
すように、0よりも大きな△T=△T1をしきい値と
し、△T≧0のとき指令電流値A=0とし、温度差△T
<0のとき温度差△Tの絶対値に応じて指令電流値を直
線的に大きくするようにしてもよい。この場合、リリー
フ弁10がリリーフ開始してTbが上昇し十分に程度T
aよりも高くなってからカットオフ制御を開始すること
となるため、リリーフ前にカットオフが開始され動作速
度が低下してしまうのをより確実に防止できるので、操
作者の精神的な負担をより確実に軽減できるという効果
がある。
すように、0よりも大きな△T=△T1をしきい値と
し、△T≧0のとき指令電流値A=0とし、温度差△T
<0のとき温度差△Tの絶対値に応じて指令電流値を直
線的に大きくするようにしてもよい。この場合、リリー
フ弁10がリリーフ開始してTbが上昇し十分に程度T
aよりも高くなってからカットオフ制御を開始すること
となるため、リリーフ前にカットオフが開始され動作速
度が低下してしまうのをより確実に防止できるので、操
作者の精神的な負担をより確実に軽減できるという効果
がある。
【0080】また、上記本発明の一実施の形態において
は、リリーフ弁10の上流側温度Taと下流側Tbとの
温度差△Tをとることにより、リリーフ弁10がリリー
フしたことを検出したが、これに限られず、他の検出方
法でも良い。以下、そのような変形例を順を追って説明
する。
は、リリーフ弁10の上流側温度Taと下流側Tbとの
温度差△Tをとることにより、リリーフ弁10がリリー
フしたことを検出したが、これに限られず、他の検出方
法でも良い。以下、そのような変形例を順を追って説明
する。
【0081】(1)Tb又はTaのみを用いる場合 すなわち、コントローラ23において例えばリリーフ弁
10下流側温度Tbを所定の短い間隔で順次取り込んで
行き、そのときの差を逐次算出することによって油温変
化率(温度勾配)を算出する。そして、その油温変化率
が予め適宜設定入力され記憶されていたしきい値(例え
ば、気温の変化等による影響でなく、リリーフ弁からの
高温圧油の流入による油温変化とみなせる程度に十分大
きな値)より大きくなったら、これをリリーフ弁10の
リリーフ開始と判定して、電磁比例弁30に対し指令信
号Sを出力するようにする。このときの指令信号Sの指
令電流値Aは、例えば、その指令信号S出力開始時のリ
リーフ弁下流側温度と現在のリリーフ弁下流側温度との
差に応じて増減させるようにしても良いし、または前記
油温変化率のしきい値と現在の油温変化率との差に応じ
て増減させても良いし、あるいは所定の大きさの一定電
流値とすることも考えられる。
10下流側温度Tbを所定の短い間隔で順次取り込んで
行き、そのときの差を逐次算出することによって油温変
化率(温度勾配)を算出する。そして、その油温変化率
が予め適宜設定入力され記憶されていたしきい値(例え
ば、気温の変化等による影響でなく、リリーフ弁からの
高温圧油の流入による油温変化とみなせる程度に十分大
きな値)より大きくなったら、これをリリーフ弁10の
リリーフ開始と判定して、電磁比例弁30に対し指令信
号Sを出力するようにする。このときの指令信号Sの指
令電流値Aは、例えば、その指令信号S出力開始時のリ
リーフ弁下流側温度と現在のリリーフ弁下流側温度との
差に応じて増減させるようにしても良いし、または前記
油温変化率のしきい値と現在の油温変化率との差に応じ
て増減させても良いし、あるいは所定の大きさの一定電
流値とすることも考えられる。
【0082】この場合は、温度センサ22bが、リリー
フ弁の下流側の第2油温Tbを検出する第2検出手段を
構成すると共に、リリーフ弁を備えたリリーフ回路の油
温を検出する少なくとも1つの油温検出手段を構成する
こととなる。また、コントローラ23、パイロット油圧
ポンプ31、電磁比例弁30、配管29a,29b、及
びシャトル弁27が、第2油温の変化率に基づき、油圧
ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少させ
る第1カットオフ制御手段を構成する。
フ弁の下流側の第2油温Tbを検出する第2検出手段を
構成すると共に、リリーフ弁を備えたリリーフ回路の油
温を検出する少なくとも1つの油温検出手段を構成する
こととなる。また、コントローラ23、パイロット油圧
ポンプ31、電磁比例弁30、配管29a,29b、及
びシャトル弁27が、第2油温の変化率に基づき、油圧
ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少させ
る第1カットオフ制御手段を構成する。
【0083】さらに、リリーフ弁10下流側温度Tbを
用いる代わりに、リリーフ弁10上流側温度Taのみを
検出しこれの油温変化率(温度勾配)を用いて上記と同
様の制御を行っても良い。さらに、この油温変化率の条
件と、上記本発明の一実施の形態の温度差△Tの条件と
の両方を満たしたときにのみ、リリーフ弁10がリリー
フしたとみなすようにしてもよい。
用いる代わりに、リリーフ弁10上流側温度Taのみを
検出しこれの油温変化率(温度勾配)を用いて上記と同
様の制御を行っても良い。さらに、この油温変化率の条
件と、上記本発明の一実施の形態の温度差△Tの条件と
の両方を満たしたときにのみ、リリーフ弁10がリリー
フしたとみなすようにしてもよい。
【0084】(2)リリーフ弁の下流側にポペット弁を
設ける場合 図6は、本発明の建設機械のカットオフ制御装置の一実
施の形態においてリリーフ弁の下流側にポペット弁を設
ける変形例が適用される油圧ショベルの油圧駆動装置の
要部構成を表す油圧回路図である。
設ける場合 図6は、本発明の建設機械のカットオフ制御装置の一実
施の形態においてリリーフ弁の下流側にポペット弁を設
ける変形例が適用される油圧ショベルの油圧駆動装置の
要部構成を表す油圧回路図である。
【0085】この図6において、リリーフ回路11のリ
リーフ弁10の下流側には、公知のポペット弁33が設
けられており、リリーフ弁10を通過しタンク20に戻
る圧油はこのポペット弁33を経由するようになってい
る。
リーフ弁10の下流側には、公知のポペット弁33が設
けられており、リリーフ弁10を通過しタンク20に戻
る圧油はこのポペット弁33を経由するようになってい
る。
【0086】前記のポペット弁33は、ケーシング33
aと、このケーシング33a内に軸方向に摺動可能に配
置されたポペット(弁本体)33bと、このポペット3
3bを付勢するばね33cと、前記ケーシング33aの
軸方向一端側に設けられ、リリーフ回路11のうちリリ
ーフ弁10の下流側管路11aに接続された導入ポート
33dと、前記ケーシング33aの軸方向一端側と他端
側との中間部側部に設けられ、リリーフ回路11のうち
油圧タンク20への管路11bに接続された排出ポート
33eとを備えている。
aと、このケーシング33a内に軸方向に摺動可能に配
置されたポペット(弁本体)33bと、このポペット3
3bを付勢するばね33cと、前記ケーシング33aの
軸方向一端側に設けられ、リリーフ回路11のうちリリ
ーフ弁10の下流側管路11aに接続された導入ポート
33dと、前記ケーシング33aの軸方向一端側と他端
側との中間部側部に設けられ、リリーフ回路11のうち
油圧タンク20への管路11bに接続された排出ポート
33eとを備えている。
【0087】前記ポペット33bは、前記ばね33cの
付勢力によって、通常時には前記導入ポート33dと前
記排出ポート33eとを遮断するように、前記ケーシン
グ33aに設けた着座面(図示せず)に着座しており、
リリーフ弁10がリリーフして前記軸方向一端側の導入
ポート33dに圧油が流れてくると、その導入流量に応
じて前記ばね33cの付勢力に抗して軸方向他端側(図
6中右側)に移動動作し(言い換えれば導入流量に応じ
てポペット33bの開度が変化し)、これによって導入
ポート33dとケーシング33a側部にある前記排出ポ
ート33eとが連通して、圧油が管路11bへ排出され
るようになっている。
付勢力によって、通常時には前記導入ポート33dと前
記排出ポート33eとを遮断するように、前記ケーシン
グ33aに設けた着座面(図示せず)に着座しており、
リリーフ弁10がリリーフして前記軸方向一端側の導入
ポート33dに圧油が流れてくると、その導入流量に応
じて前記ばね33cの付勢力に抗して軸方向他端側(図
6中右側)に移動動作し(言い換えれば導入流量に応じ
てポペット33bの開度が変化し)、これによって導入
ポート33dとケーシング33a側部にある前記排出ポ
ート33eとが連通して、圧油が管路11bへ排出され
るようになっている。
【0088】図7は、この本発明の建設機械のカットオ
フ制御装置の一実施の形態においてリリーフ弁の下流側
にポペット弁を設ける変形例における前記リリーフ弁1
0の通過流量Qrと前記ポペット33bの変位Xとの関
係を表した図である。この図7に示されるように、ポペ
ット33bは、リリーフ弁10の通過流量(言い換えれ
ば導入ポート33dからの導入流量)Qrにほぼ比例し
て変位するようになっている。
フ制御装置の一実施の形態においてリリーフ弁の下流側
にポペット弁を設ける変形例における前記リリーフ弁1
0の通過流量Qrと前記ポペット33bの変位Xとの関
係を表した図である。この図7に示されるように、ポペ
ット33bは、リリーフ弁10の通過流量(言い換えれ
ば導入ポート33dからの導入流量)Qrにほぼ比例し
て変位するようになっている。
【0089】図6に戻り、このとき前記ポペット33b
には、軸部材34が接続されており、さらにこの軸部材
34のポペット33bと反対側には、公知の(例えばい
わゆるインクリメント型の)変位センサ35が接続され
ている。これによって、前記リリーフ弁10からの圧油
流入によるポペット33bの変位Xが軸部材34を介し
て前記変位センサ35によって検出され、その変位検出
信号Xが前記コントローラ23に入力され、コントロー
ラ23は前記変位検出信号Xに応じて前記電磁比例弁3
0への指令信号Sの指令電流値Aを制御するようになっ
ている。
には、軸部材34が接続されており、さらにこの軸部材
34のポペット33bと反対側には、公知の(例えばい
わゆるインクリメント型の)変位センサ35が接続され
ている。これによって、前記リリーフ弁10からの圧油
流入によるポペット33bの変位Xが軸部材34を介し
て前記変位センサ35によって検出され、その変位検出
信号Xが前記コントローラ23に入力され、コントロー
ラ23は前記変位検出信号Xに応じて前記電磁比例弁3
0への指令信号Sの指令電流値Aを制御するようになっ
ている。
【0090】図8は、本発明の建設機械のカットオフ制
御装置の一実施の形態においてリリーフ弁の下流側にポ
ペット弁を設ける変形例を構成するコントローラ23の
カットオフ制御機能における前記ポペット変位Xと上記
電磁比例弁30への指令電流値Aとの関係を表す図であ
る。この図8に示されるように、コントローラ23は、
ポペット33bの変位Xにほぼ比例した指令電流値Aを
出力するようになっている。
御装置の一実施の形態においてリリーフ弁の下流側にポ
ペット弁を設ける変形例を構成するコントローラ23の
カットオフ制御機能における前記ポペット変位Xと上記
電磁比例弁30への指令電流値Aとの関係を表す図であ
る。この図8に示されるように、コントローラ23は、
ポペット33bの変位Xにほぼ比例した指令電流値Aを
出力するようになっている。
【0091】以上において、変位センサ35が、ポペッ
ト弁の弁本体(ポペット)の変位を検出する第1変位検
出手段を構成し、コントローラ23、パイロット油圧ポ
ンプ31、電磁比例弁30、配管29a,29b、及び
シャトル弁27が、その検出変位に応じて、油圧ポンプ
の吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少させる第2
カットオフ制御手段を構成する。
ト弁の弁本体(ポペット)の変位を検出する第1変位検
出手段を構成し、コントローラ23、パイロット油圧ポ
ンプ31、電磁比例弁30、配管29a,29b、及び
シャトル弁27が、その検出変位に応じて、油圧ポンプ
の吐出流量を所定のカットオフ流量まで減少させる第2
カットオフ制御手段を構成する。
【0092】次に、以上のように構成した上記変形例の
動作を説明する。
動作を説明する。
【0093】重掘削でない通常の掘削時等には、リリー
フ弁10より下流側(ポペット弁33側)へは圧油は流
れないため、変位センサ35で検出されるポペット33
bの変位X=0となり、これに応じて図8の特性線に基
づきコントローラ23から電磁比例弁30に出力される
指令信号Sの指令電流値A=0となる。これにより、電
磁比例弁30はばね30bの復元力で遮断位置30Bに
復帰し、レギュレータ13の油室13aの圧力は前述の
制御圧力(ネガコン圧)によってのみ制御され、通常の
ネガティブ傾転制御のみが行われる。
フ弁10より下流側(ポペット弁33側)へは圧油は流
れないため、変位センサ35で検出されるポペット33
bの変位X=0となり、これに応じて図8の特性線に基
づきコントローラ23から電磁比例弁30に出力される
指令信号Sの指令電流値A=0となる。これにより、電
磁比例弁30はばね30bの復元力で遮断位置30Bに
復帰し、レギュレータ13の油室13aの圧力は前述の
制御圧力(ネガコン圧)によってのみ制御され、通常の
ネガティブ傾転制御のみが行われる。
【0094】一方、重掘削等を行って油圧ポンプ9の吐
出圧が前記リリーフ圧以上になった場合には、リリーフ
弁10の弁本体10aが開弁するリリーフ状態となり、
リリーフ弁10よりさらに下流側のポペット弁33へ向
かって圧油が流れこんでいく。これにより、ポペット3
3bは上記圧油の流入によってポペット弁33の軸方向
他端側(図6中右側)へ変位し、コントローラ23から
電磁比例弁30に出力される指令信号Sの指令電流値A
が増大し、電磁比例弁30は連通位置30Aに切り換え
られ、管路29b内の圧力を増大させる。この結果、シ
ャトル弁27において、この管路29b内の大きな圧力
が選択されてレギュレータ13の油室13aに導かれ、
油圧ポンプ9の吐出流量Qを小さくするカットオフ制御
を行う。
出圧が前記リリーフ圧以上になった場合には、リリーフ
弁10の弁本体10aが開弁するリリーフ状態となり、
リリーフ弁10よりさらに下流側のポペット弁33へ向
かって圧油が流れこんでいく。これにより、ポペット3
3bは上記圧油の流入によってポペット弁33の軸方向
他端側(図6中右側)へ変位し、コントローラ23から
電磁比例弁30に出力される指令信号Sの指令電流値A
が増大し、電磁比例弁30は連通位置30Aに切り換え
られ、管路29b内の圧力を増大させる。この結果、シ
ャトル弁27において、この管路29b内の大きな圧力
が選択されてレギュレータ13の油室13aに導かれ、
油圧ポンプ9の吐出流量Qを小さくするカットオフ制御
を行う。
【0095】以上のような構成及び動作の変形例によれ
ば、上記本発明の一実施の形態と同様、リリーフ弁10
のリリーフ時を正確に検出しこのリリーフ後にカットオ
フ制御を行うので、リリーフ弁10の作動開始ぎりぎり
までカットオフを開始せず、油圧アクチュエータ7a,
7b等に通常の流量(ネガティブ傾転制御のみによる流
量)を供給することができる。したがって、操作者の精
神的な負担を軽減することができる。
ば、上記本発明の一実施の形態と同様、リリーフ弁10
のリリーフ時を正確に検出しこのリリーフ後にカットオ
フ制御を行うので、リリーフ弁10の作動開始ぎりぎり
までカットオフを開始せず、油圧アクチュエータ7a,
7b等に通常の流量(ネガティブ傾転制御のみによる流
量)を供給することができる。したがって、操作者の精
神的な負担を軽減することができる。
【0096】また、本変形例においては上記のようにポ
ペット弁33のポペット33bの変位検出によってリリ
ーフ弁10のリリーフを検知しカットオフ制御を行う。
このとき、一般に、ポペット弁を圧油管路に配置しその
上流側圧力(自己圧)によって弁本体を開閉させるよう
にした場合、その構造特性上、当該圧油管路に対し、絞
り効果による圧力上昇をほとんど与えることなく弁本体
を開閉動作できる。すなわち、本変形例では、リリーフ
回路11に圧力上昇をほとんど与えることなくポペット
33bを動作させることができる。これにより、リリー
フ弁上流側に絞り手段を設ける従来構造と異なり、リリ
ーフ弁10のリリーフ特性そのものには全く影響を与え
ないようにすることができるので、通常のリリーフ弁と
同様、通過流量が一気に直線的に立ち上がる良好なリリ
ーフ特性を確保できる。したがって、上記本発明の一実
施の形態と同様、カットオフ制御本来の目的である、油
圧タンク20への余剰排出流量低減によるエネルギ損失
を十分に低減し、省エネルギ化を十分に図ることができ
る。
ペット弁33のポペット33bの変位検出によってリリ
ーフ弁10のリリーフを検知しカットオフ制御を行う。
このとき、一般に、ポペット弁を圧油管路に配置しその
上流側圧力(自己圧)によって弁本体を開閉させるよう
にした場合、その構造特性上、当該圧油管路に対し、絞
り効果による圧力上昇をほとんど与えることなく弁本体
を開閉動作できる。すなわち、本変形例では、リリーフ
回路11に圧力上昇をほとんど与えることなくポペット
33bを動作させることができる。これにより、リリー
フ弁上流側に絞り手段を設ける従来構造と異なり、リリ
ーフ弁10のリリーフ特性そのものには全く影響を与え
ないようにすることができるので、通常のリリーフ弁と
同様、通過流量が一気に直線的に立ち上がる良好なリリ
ーフ特性を確保できる。したがって、上記本発明の一実
施の形態と同様、カットオフ制御本来の目的である、油
圧タンク20への余剰排出流量低減によるエネルギ損失
を十分に低減し、省エネルギ化を十分に図ることができ
る。
【0097】(3)リリーフ弁の弁本体の変位を直接検
出する場合 すなわち、上記(2)のポペット弁のポペット変位によ
ってリリーフ状態を検出する思想をさらに応用し、リリ
ーフ弁の弁本体自体の変位を直接検出することでリリー
フ状態を検出するようにした場合である。
出する場合 すなわち、上記(2)のポペット弁のポペット変位によ
ってリリーフ状態を検出する思想をさらに応用し、リリ
ーフ弁の弁本体自体の変位を直接検出することでリリー
フ状態を検出するようにした場合である。
【0098】図9は、本発明の建設機械のカットオフ制
御装置の一実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の変
位を検出する変形例が適用される油圧ショベルの油圧駆
動装置の要部構成を表す油圧回路図である。
御装置の一実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の変
位を検出する変形例が適用される油圧ショベルの油圧駆
動装置の要部構成を表す油圧回路図である。
【0099】この図9において、リリーフ弁10の弁本
体10aには、図6に示した軸部材34と同様の機能の
軸部材36が接続されており、さらにこの軸部材36の
リリーフ弁弁本体10aと反対側には、図6に示した変
位センサ35と同様の機能の変位センサ37が接続され
ている。これによって、前記リリーフ弁10のリリーフ
による弁本体10aの変位X′が軸部材36を介して前
記変位センサ37によって検出され、その変位検出信号
X′が前記コントローラ23に入力され、コントローラ
23は前記変位検出信号X′に応じて前記電磁比例弁3
0への指令信号Sの指令電流値Aを制御するようになっ
ている。
体10aには、図6に示した軸部材34と同様の機能の
軸部材36が接続されており、さらにこの軸部材36の
リリーフ弁弁本体10aと反対側には、図6に示した変
位センサ35と同様の機能の変位センサ37が接続され
ている。これによって、前記リリーフ弁10のリリーフ
による弁本体10aの変位X′が軸部材36を介して前
記変位センサ37によって検出され、その変位検出信号
X′が前記コントローラ23に入力され、コントローラ
23は前記変位検出信号X′に応じて前記電磁比例弁3
0への指令信号Sの指令電流値Aを制御するようになっ
ている。
【0100】図10は、本発明の建設機械のカットオフ
制御装置の一実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の
変位を検出するこの変形例に適用可能なリリーフ弁10
の構成の一例を示したものである。この図10におい
て、リリーフ弁10は、ケーシング10cと、このケー
シング10c内に軸方向に摺動可能に配置された前記弁
本体(ポペット)10aと、前記ケーシング10c内の
ばね室10g内に配設され、一端(図10中左端)が前
記弁本体10aに当接すると共に他端(図10中右端)
が調整ねじ10fに当接し、前記弁本体10aを付勢す
る前記ばね10bと、前記ケーシング10cの軸方向一
方側(図10中左側)に設けられ、リリーフ回路11の
うちリリーフ弁10の上流側管路11c(図9参照)に
接続された導入ポート10dと、前記ケーシング10c
のうち前記導入ポート10dより軸方向他方側(図10
中右側)に設けられ、リリーフ回路11のうち油圧タン
ク20への管路11bに接続された排出ポート10eと
を備えている。前記弁本体10aは、前記ばね10bの
付勢力(但し前記調整ねじ10fによって調整可)によ
って、通常時には前記導入ポート10dと前記排出ポー
ト10eとを遮断するように、前記ケーシング10c内
に設けた着座部10hに着座している。そして、吐出回
路14の圧力が増大し前記上流側管路11c(図9参
照)を介し前記導入ポート10dの圧力が増大してくる
と、その圧力増大に応じて弁本体10aが前記ばね10
bの付勢力に抗して軸方向他方側(図10中右側)に移
動動作し(言い換えれば圧力に応じて弁本体10aの開
度が変化し)、これによって導入ポート10dと前記排
出ポート10eとが連通して、圧油が管路11bへ排出
されるようになっている。
制御装置の一実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の
変位を検出するこの変形例に適用可能なリリーフ弁10
の構成の一例を示したものである。この図10におい
て、リリーフ弁10は、ケーシング10cと、このケー
シング10c内に軸方向に摺動可能に配置された前記弁
本体(ポペット)10aと、前記ケーシング10c内の
ばね室10g内に配設され、一端(図10中左端)が前
記弁本体10aに当接すると共に他端(図10中右端)
が調整ねじ10fに当接し、前記弁本体10aを付勢す
る前記ばね10bと、前記ケーシング10cの軸方向一
方側(図10中左側)に設けられ、リリーフ回路11の
うちリリーフ弁10の上流側管路11c(図9参照)に
接続された導入ポート10dと、前記ケーシング10c
のうち前記導入ポート10dより軸方向他方側(図10
中右側)に設けられ、リリーフ回路11のうち油圧タン
ク20への管路11bに接続された排出ポート10eと
を備えている。前記弁本体10aは、前記ばね10bの
付勢力(但し前記調整ねじ10fによって調整可)によ
って、通常時には前記導入ポート10dと前記排出ポー
ト10eとを遮断するように、前記ケーシング10c内
に設けた着座部10hに着座している。そして、吐出回
路14の圧力が増大し前記上流側管路11c(図9参
照)を介し前記導入ポート10dの圧力が増大してくる
と、その圧力増大に応じて弁本体10aが前記ばね10
bの付勢力に抗して軸方向他方側(図10中右側)に移
動動作し(言い換えれば圧力に応じて弁本体10aの開
度が変化し)、これによって導入ポート10dと前記排
出ポート10eとが連通して、圧油が管路11bへ排出
されるようになっている。
【0101】また、弁本体10aに接続固定された前記
軸部材36の弁本体10aと反対側は、前記ケーシング
10cの軸方向一端(図10中左端)部に設けた貫通孔
10caにシール部材10cbを介して貫通配置され、
ケーシング10c外に設けた変位センサ37に接続され
ている。
軸部材36の弁本体10aと反対側は、前記ケーシング
10cの軸方向一端(図10中左端)部に設けた貫通孔
10caにシール部材10cbを介して貫通配置され、
ケーシング10c外に設けた変位センサ37に接続され
ている。
【0102】なお、このときのリリーフ弁10の通過流
量Qrとリリーフ弁弁本体10aの変位X′との関係
は、例えば、前述の図7に示した、リリーフ弁10の通
過流量Qrとポペット33bの変位Xとの関係と同様
に、X′がQrにほぼ比例するようになっている。ま
た、変位X′とコントローラ23から電磁比例弁30へ
の指令信号Sの指令電流値Aとの関係は、例えば、前述
の図8に示した、ポペット弁33のポペット33bの変
位Xと指令電流値Aとの関係と同様に、AがX′にほぼ
比例するようになっている。
量Qrとリリーフ弁弁本体10aの変位X′との関係
は、例えば、前述の図7に示した、リリーフ弁10の通
過流量Qrとポペット33bの変位Xとの関係と同様
に、X′がQrにほぼ比例するようになっている。ま
た、変位X′とコントローラ23から電磁比例弁30へ
の指令信号Sの指令電流値Aとの関係は、例えば、前述
の図8に示した、ポペット弁33のポペット33bの変
位Xと指令電流値Aとの関係と同様に、AがX′にほぼ
比例するようになっている。
【0103】以上において、変位センサ37が、リリー
フ弁の弁本体の変位を検出する第2変位検出手段を構成
し、コントローラ23、パイロット油圧ポンプ31、電
磁比例弁30、配管29a,29b、及びシャトル弁2
7が、その検出変位に応じて、油圧ポンプの吐出流量を
所定のカットオフ流量まで減少させる第3カットオフ制
御手段を構成する。
フ弁の弁本体の変位を検出する第2変位検出手段を構成
し、コントローラ23、パイロット油圧ポンプ31、電
磁比例弁30、配管29a,29b、及びシャトル弁2
7が、その検出変位に応じて、油圧ポンプの吐出流量を
所定のカットオフ流量まで減少させる第3カットオフ制
御手段を構成する。
【0104】次に、以上のように構成した上記変形例の
動作を説明する。
動作を説明する。
【0105】重掘削でない通常の掘削時等には、前述の
ようにリリーフ弁10はリリーフしないため、変位セン
サ37で検出される弁本体10aの変位X′=0とな
り、コントローラ23から電磁比例弁30に出力される
指令信号Sの指令電流値A=0となる。これにより、レ
ギュレータ13の油室13aの圧力は前述の制御圧力
(ネガコン圧)によってのみ制御され、通常のネガティ
ブ傾転制御のみが行われる。
ようにリリーフ弁10はリリーフしないため、変位セン
サ37で検出される弁本体10aの変位X′=0とな
り、コントローラ23から電磁比例弁30に出力される
指令信号Sの指令電流値A=0となる。これにより、レ
ギュレータ13の油室13aの圧力は前述の制御圧力
(ネガコン圧)によってのみ制御され、通常のネガティ
ブ傾転制御のみが行われる。
【0106】一方、重掘削等を行って油圧ポンプ9の吐
出圧が前記リリーフ圧以上になった場合には、リリーフ
弁10がリリーフ状態となって弁本体10aの変位Xが
増大するので、コントローラ23から電磁比例弁30に
出力される指令信号Sの指令電流値Aが増大する。この
結果、シャトル弁27において、この管路29b内の大
きな圧力が選択されてレギュレータ13の油室13aに
導かれ、油圧ポンプ9の吐出流量Qを小さくするカット
オフ制御を行う。
出圧が前記リリーフ圧以上になった場合には、リリーフ
弁10がリリーフ状態となって弁本体10aの変位Xが
増大するので、コントローラ23から電磁比例弁30に
出力される指令信号Sの指令電流値Aが増大する。この
結果、シャトル弁27において、この管路29b内の大
きな圧力が選択されてレギュレータ13の油室13aに
導かれ、油圧ポンプ9の吐出流量Qを小さくするカット
オフ制御を行う。
【0107】以上のような構成及び動作の上記変形例に
よれば、上記本発明の一実施の形態と同様、リリーフ弁
10のリリーフ時を正確に検出しこのリリーフ後にカッ
トオフ制御を行うので、操作者の精神的な負担を軽減す
ることができる。
よれば、上記本発明の一実施の形態と同様、リリーフ弁
10のリリーフ時を正確に検出しこのリリーフ後にカッ
トオフ制御を行うので、操作者の精神的な負担を軽減す
ることができる。
【0108】また、本変形例においては上記のようにリ
リーフ弁10の弁本体10aの変位を直接検出すること
でリリーフを検知しカットオフ制御を行う。これによ
り、リリーフ弁上流側に絞り手段を設ける従来構造と異
なり、リリーフ弁10のリリーフ特性そのものには全く
影響を与えないようにすることができるので、良好なリ
リーフ特性を確保できる。したがって、上記本発明の一
実施の形態と同様、エネルギ損失を十分に低減し、省エ
ネルギ化を十分に図ることができる。また、ポペット弁
を別途設ける必要がない分、上記(2)の変形例よりも
油圧回路の簡素化を図れる効果もある。
リーフ弁10の弁本体10aの変位を直接検出すること
でリリーフを検知しカットオフ制御を行う。これによ
り、リリーフ弁上流側に絞り手段を設ける従来構造と異
なり、リリーフ弁10のリリーフ特性そのものには全く
影響を与えないようにすることができるので、良好なリ
リーフ特性を確保できる。したがって、上記本発明の一
実施の形態と同様、エネルギ損失を十分に低減し、省エ
ネルギ化を十分に図ることができる。また、ポペット弁
を別途設ける必要がない分、上記(2)の変形例よりも
油圧回路の簡素化を図れる効果もある。
【0109】なお、この変形例においては、図10に示
したように、いわゆるポペットタイプのリリーフ弁10
を用いた場合を例にとって説明したが、これに限られな
い。すなわち、他のタイプのリリーフ弁を用いても良
い。
したように、いわゆるポペットタイプのリリーフ弁10
を用いた場合を例にとって説明したが、これに限られな
い。すなわち、他のタイプのリリーフ弁を用いても良
い。
【0110】図11は、本発明の建設機械のカットオフ
制御装置の一実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の
変位を検出する上記変形例に適用可能なリリーフ弁の他
の構成例を示したものであり、図10と同等の部分には
同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この図11
は、いわゆるボールタイプのリリーフ弁10Aを示した
ものであり、前記弁本体(ポペット)10aに代えて、
前記着座部10hに着座するボール10a1とこのボー
ル10a1に固定又は当接可能なばね支持部10a2を設
けたものである。このとき、前記ばね10bの一端(図
10中左端)は前記ばね支持部10a2に当接してお
り、またボール10a1には前記軸部材36が接続固定
されている。図11に示すボールタイプのリリーフ弁1
0Aを用いた場合も、上記図10のポペットタイプのリ
リーフ弁10と同様の動作をし、同様の効果を得る。な
お、これら図10及び図11のリリーフ弁10A,10
Bにおいては、ポペット10a又はボール10a1の各
図中左側(調整ねじ10fと反対側)にて軸部材36を
介し変位センサ37で変位を検出する構成としたが、こ
れに限られず、調整ねじ10f側で何らかの中間部材を
介して変位センサ37と接続する構成としても良い。こ
の場合も、同様の効果を得る。
制御装置の一実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の
変位を検出する上記変形例に適用可能なリリーフ弁の他
の構成例を示したものであり、図10と同等の部分には
同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この図11
は、いわゆるボールタイプのリリーフ弁10Aを示した
ものであり、前記弁本体(ポペット)10aに代えて、
前記着座部10hに着座するボール10a1とこのボー
ル10a1に固定又は当接可能なばね支持部10a2を設
けたものである。このとき、前記ばね10bの一端(図
10中左端)は前記ばね支持部10a2に当接してお
り、またボール10a1には前記軸部材36が接続固定
されている。図11に示すボールタイプのリリーフ弁1
0Aを用いた場合も、上記図10のポペットタイプのリ
リーフ弁10と同様の動作をし、同様の効果を得る。な
お、これら図10及び図11のリリーフ弁10A,10
Bにおいては、ポペット10a又はボール10a1の各
図中左側(調整ねじ10fと反対側)にて軸部材36を
介し変位センサ37で変位を検出する構成としたが、こ
れに限られず、調整ねじ10f側で何らかの中間部材を
介して変位センサ37と接続する構成としても良い。こ
の場合も、同様の効果を得る。
【0111】また、図10に示したポペットタイプのリ
リーフ弁10、及び図11に示したボールタイプのリリ
ーフ弁10Aはいずれも、直動型リリーフ弁と称される
ものであるが、これに限られるものでもない。すなわ
ち、パイロット作動型のリリーフ弁を用いても良い。
リーフ弁10、及び図11に示したボールタイプのリリ
ーフ弁10Aはいずれも、直動型リリーフ弁と称される
ものであるが、これに限られるものでもない。すなわ
ち、パイロット作動型のリリーフ弁を用いても良い。
【0112】図12は、本発明の建設機械のカットオフ
制御装置の一実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の
変位を検出する上記変形例に適用可能なリリーフ弁のさ
らに他の構成例を示したものであり、図10及び図11
と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略す
る。
制御装置の一実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の
変位を検出する上記変形例に適用可能なリリーフ弁のさ
らに他の構成例を示したものであり、図10及び図11
と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略す
る。
【0113】この図12は、いわゆるパイロット作動型
のリリーフ弁10Bを示したものであり、ケーシング1
0cと、このケーシング10c内中央部に設けられたば
ね室10gに軸方向(図12中上下方向)に摺動可能に
配置された主ポペット10a3と、前記ばね室10g内
に配設され、一端(図12中下端)が前記主ポペット1
0a3に当接すると共に他端(図12中上端)がばね室
10gの上部内壁10g1に当接し、前記主ポペット1
0a3を付勢する主ばね10b1と、前記ケーシング10
cの一方側(図12中左側)に設けられ、リリーフ回路
11のうちリリーフ弁10の上流側管路11c(図9参
照)に接続される導入ポート10dと、前記ケーシング
10cの他方側(図12中右側)に設けられ、リリーフ
回路11のうち油圧タンク20への管路11bに接続さ
れた排出ポート10eと、前記導入ポート10dから分
岐し、前記ばね室10gの前記主ポペット10a3の背
後側(図12中上側)に至る第1パイロットポート10
iと、この第1パイロットポート10iの途中に設けら
れた絞り部10jと、前記ばね室10gの前記主ポペッ
ト10a3の背後側(図12中上側)から前記排出ポー
ト10eへ合流するように配設された第2パイロットポ
ート10kと、この第2パイロットポート10kの途中
に設けられたばね室10mと、このばね室10mに軸方
向(図12中上下方向)に摺動可能に配置され、前記主
ポペット10a3とともに前記弁本体10aを構成する
補助ポペット10a4と、前記ばね室10m内に配設さ
れ、一端(図12中上端)が前記補助ポペット10a4
に当接すると共に他端(図12中下端)がばね室10m
の下部内壁10m1に当接し、前記補助ポペット10a4
を付勢し、前記主ばね10b1とともに前記ばね10b
を構成する補助ばね10b2とを備えている。
のリリーフ弁10Bを示したものであり、ケーシング1
0cと、このケーシング10c内中央部に設けられたば
ね室10gに軸方向(図12中上下方向)に摺動可能に
配置された主ポペット10a3と、前記ばね室10g内
に配設され、一端(図12中下端)が前記主ポペット1
0a3に当接すると共に他端(図12中上端)がばね室
10gの上部内壁10g1に当接し、前記主ポペット1
0a3を付勢する主ばね10b1と、前記ケーシング10
cの一方側(図12中左側)に設けられ、リリーフ回路
11のうちリリーフ弁10の上流側管路11c(図9参
照)に接続される導入ポート10dと、前記ケーシング
10cの他方側(図12中右側)に設けられ、リリーフ
回路11のうち油圧タンク20への管路11bに接続さ
れた排出ポート10eと、前記導入ポート10dから分
岐し、前記ばね室10gの前記主ポペット10a3の背
後側(図12中上側)に至る第1パイロットポート10
iと、この第1パイロットポート10iの途中に設けら
れた絞り部10jと、前記ばね室10gの前記主ポペッ
ト10a3の背後側(図12中上側)から前記排出ポー
ト10eへ合流するように配設された第2パイロットポ
ート10kと、この第2パイロットポート10kの途中
に設けられたばね室10mと、このばね室10mに軸方
向(図12中上下方向)に摺動可能に配置され、前記主
ポペット10a3とともに前記弁本体10aを構成する
補助ポペット10a4と、前記ばね室10m内に配設さ
れ、一端(図12中上端)が前記補助ポペット10a4
に当接すると共に他端(図12中下端)がばね室10m
の下部内壁10m1に当接し、前記補助ポペット10a4
を付勢し、前記主ばね10b1とともに前記ばね10b
を構成する補助ばね10b2とを備えている。
【0114】このとき、前記主ポペット10a3に接続
固定される前記軸部材36の主ポペット10a3と反対
側が、前記ケーシング10cの図12中上部に設けた貫
通孔10caにシール部材10cbを介して貫通配置さ
れ、ケーシング10c外に設けた変位センサ37に接続
されている。
固定される前記軸部材36の主ポペット10a3と反対
側が、前記ケーシング10cの図12中上部に設けた貫
通孔10caにシール部材10cbを介して貫通配置さ
れ、ケーシング10c外に設けた変位センサ37に接続
されている。
【0115】また、前記主ポペット10a3及び補助ポ
ペット10a4は、前記ばね10b1,b2の付勢力によ
って、通常時には前記導入ポート10dと前記排出ポー
ト10e及び前記前記ばね室10gとばね室10mとを
遮断するように、前記ケーシング10c内に設けた着座
部10h1,10h2にそれぞれ着座している。
ペット10a4は、前記ばね10b1,b2の付勢力によ
って、通常時には前記導入ポート10dと前記排出ポー
ト10e及び前記前記ばね室10gとばね室10mとを
遮断するように、前記ケーシング10c内に設けた着座
部10h1,10h2にそれぞれ着座している。
【0116】そして、吐出回路14の圧力が増大し前記
上流側管路11c(図9参照)を介し前記導入ポート1
0dの圧力が増大してくると、まず、その圧力が導入ポ
ート10d、第1パイロットポート10i、及びばね室
10gを介して第2パイロットポート10kの導入側に
伝えられ、これに応じて補助ポペット10a4が前記ば
ね10b2の付勢力に抗して図12中下側に移動動作
し、これによって導入ポート10dと前記排出ポート1
0eとが第1パイロットポート10i、ばね室10g、
及び第2パイロットポート10kを介して連通する。
上流側管路11c(図9参照)を介し前記導入ポート1
0dの圧力が増大してくると、まず、その圧力が導入ポ
ート10d、第1パイロットポート10i、及びばね室
10gを介して第2パイロットポート10kの導入側に
伝えられ、これに応じて補助ポペット10a4が前記ば
ね10b2の付勢力に抗して図12中下側に移動動作
し、これによって導入ポート10dと前記排出ポート1
0eとが第1パイロットポート10i、ばね室10g、
及び第2パイロットポート10kを介して連通する。
【0117】これにより、ばね室10g内の圧力が低下
するので、主ポペット10a3が急速に開き、導入ポー
ト10dと前記排出ポート10eとが直接連通して、圧
油が管路11bへ排出されるようになっている。なお、
第1パイロットポート10iの前記絞り部10jは、上
述したような補助ポペット10a4の動作による主ポペ
ット10a4の連動動作の不安定な反復(ハンチング)
を回避し安定化させるためのものである。
するので、主ポペット10a3が急速に開き、導入ポー
ト10dと前記排出ポート10eとが直接連通して、圧
油が管路11bへ排出されるようになっている。なお、
第1パイロットポート10iの前記絞り部10jは、上
述したような補助ポペット10a4の動作による主ポペ
ット10a4の連動動作の不安定な反復(ハンチング)
を回避し安定化させるためのものである。
【0118】以上のような構成及び動作により、図12
に示すボールタイプのリリーフ弁10Bを用いた場合
も、上記図10のポペットタイプのリリーフ弁10や図
11のボールタイプのリリーフ弁10Aと同様の効果を
得る。
に示すボールタイプのリリーフ弁10Bを用いた場合
も、上記図10のポペットタイプのリリーフ弁10や図
11のボールタイプのリリーフ弁10Aと同様の効果を
得る。
【0119】
【発明の効果】本発明によれば、少なくとも1つの油温
検出手段でリリーフ回路の油温を検出し、その検出油温
に応じて、第1カットオフ制御手段で油圧ポンプの吐出
流量を所定のカットオフ流量まで減少させるカットオフ
制御を行う。これにより、カットオフ圧力とリリーフ圧
とのズレに基づく例えば重掘削作業時の動作速度の低下
を防止し、操作者の精神的な負担を軽減することができ
る。
検出手段でリリーフ回路の油温を検出し、その検出油温
に応じて、第1カットオフ制御手段で油圧ポンプの吐出
流量を所定のカットオフ流量まで減少させるカットオフ
制御を行う。これにより、カットオフ圧力とリリーフ圧
とのズレに基づく例えば重掘削作業時の動作速度の低下
を防止し、操作者の精神的な負担を軽減することができ
る。
【0120】またこのとき、上記のように油温検出によ
ってリリーフしたことを検知しカットオフ制御を行うこ
とにより、リリーフ弁上流側に絞り手段を設ける従来構
造と異なり、リリーフ特性そのものには全く影響を与え
ず良好なリリーフ特性を確保できる。したがって、カッ
トオフ制御本来の目的である、油圧タンクへの余剰排出
流量低減によるエネルギ損失を十分に低減し、省エネル
ギ化を十分に図ることができる。
ってリリーフしたことを検知しカットオフ制御を行うこ
とにより、リリーフ弁上流側に絞り手段を設ける従来構
造と異なり、リリーフ特性そのものには全く影響を与え
ず良好なリリーフ特性を確保できる。したがって、カッ
トオフ制御本来の目的である、油圧タンクへの余剰排出
流量低減によるエネルギ損失を十分に低減し、省エネル
ギ化を十分に図ることができる。
【図1】本発明が適用される油圧ショベルの全体外観構
造を表す斜視図である。
造を表す斜視図である。
【図2】本発明が適用される油圧ショベルの油圧駆動装
置の要部構成を表す油圧回路図である。
置の要部構成を表す油圧回路図である。
【図3】本発明の建設機械のカットオフ制御装置の一実
施の形態を構成する電磁比例弁及びコントローラによる
上記の動作の結果実現される、指令信号の電流値と油圧
ポンプの吐出流量との関係を示した図である。
施の形態を構成する電磁比例弁及びコントローラによる
上記の動作の結果実現される、指令信号の電流値と油圧
ポンプの吐出流量との関係を示した図である。
【図4】本発明の建設機械のカットオフ制御装置の一実
施形態の要部であるコントローラのカットオフ制御機能
の制御手順を表すフローチャートである。
施形態の要部であるコントローラのカットオフ制御機能
の制御手順を表すフローチャートである。
【図5】本発明の建設機械のカットオフ制御装置の一実
施形態を構成するコントローラのカットオフ制御機能の
制御手順で出力する指令電流値と温度差との関係を示す
図である。
施形態を構成するコントローラのカットオフ制御機能の
制御手順で出力する指令電流値と温度差との関係を示す
図である。
【図6】本発明の建設機械のカットオフ制御装置の一実
施の形態においてリリーフ弁の下流側にポペット弁を設
ける変形例が適用される油圧ショベルの油圧駆動装置の
要部構成を表す油圧回路図である。
施の形態においてリリーフ弁の下流側にポペット弁を設
ける変形例が適用される油圧ショベルの油圧駆動装置の
要部構成を表す油圧回路図である。
【図7】本発明の建設機械のカットオフ制御装置の一実
施の形態においてリリーフ弁の下流側にポペット弁を設
ける変形例におけるリリーフ弁の通過流量とポペットの
変位との関係を表した図である。
施の形態においてリリーフ弁の下流側にポペット弁を設
ける変形例におけるリリーフ弁の通過流量とポペットの
変位との関係を表した図である。
【図8】本発明の建設機械のカットオフ制御装置の一実
施の形態においてリリーフ弁の下流側にポペット弁を設
ける変形例を構成するコントローラのカットオフ制御機
能におけるポペット変位と電磁比例弁への指令電流値と
の関係を表す図である。
施の形態においてリリーフ弁の下流側にポペット弁を設
ける変形例を構成するコントローラのカットオフ制御機
能におけるポペット変位と電磁比例弁への指令電流値と
の関係を表す図である。
【図9】本発明の建設機械のカットオフ制御装置の一実
施の形態においてリリーフ弁の弁本体の変位を検出する
変形例が適用される油圧ショベルの油圧駆動装置の要部
構成を表す油圧回路図である。
施の形態においてリリーフ弁の弁本体の変位を検出する
変形例が適用される油圧ショベルの油圧駆動装置の要部
構成を表す油圧回路図である。
【図10】本発明の建設機械のカットオフ制御装置の一
実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の変位を検出す
る変形例に適用可能なリリーフ弁の構成の一例を示す図
である。
実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の変位を検出す
る変形例に適用可能なリリーフ弁の構成の一例を示す図
である。
【図11】本発明の建設機械のカットオフ制御装置の一
実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の変位を検出す
る変形例に適用可能なリリーフ弁の他の構成例を示した
図である。
実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の変位を検出す
る変形例に適用可能なリリーフ弁の他の構成例を示した
図である。
【図12】本発明の建設機械のカットオフ制御装置の一
実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の変位を検出す
る上記変形例に適用可能なリリーフ弁のさらに他の構成
例を示す図である。
実施の形態においてリリーフ弁の弁本体の変位を検出す
る上記変形例に適用可能なリリーフ弁のさらに他の構成
例を示す図である。
【図13】絞り手段の通過流量を絞り手段の上流側圧力
として計測する従来技術における、絞り手段の開口面積
の違いによる影響を示した図である。
として計測する従来技術における、絞り手段の開口面積
の違いによる影響を示した図である。
【図14】通常の絞り手段を設けないリリーフ弁のリリ
ーフ特性(オーバーライド特性)と、上記従来技術に対
応する、そのリリーフ弁の下流側に絞り手段を設けた場
合におけるリリーフ特性とを比較して示した図である。
ーフ特性(オーバーライド特性)と、上記従来技術に対
応する、そのリリーフ弁の下流側に絞り手段を設けた場
合におけるリリーフ特性とを比較して示した図である。
【図15】リリーフ弁の下流側に絞り手段を設けた従来
技術における実際のリリーフ特性を示した図である。
技術における実際のリリーフ特性を示した図である。
7a ブーム用油圧シリンダ(油圧アクチュ
エータ) 7b アーム用油圧シリンダ(油圧アクチュ
エータ) 9 油圧ポンプ 10 リリーフ弁 10A,B リリーフ弁 11 リリーフ回路 13 レギュレータ 14 吐出回路 22a 温度センサ(第1検出手段、油温検出
手段) 22b 温度センサ(第2検出手段、油温検出
手段) 23 コントローラ(第1、第2、第3カッ
トオフ制御手段) 27 シャトル弁(第1、第2、第3カット
オフ制御手段) 29a,b 管路(第1、第2、第3カットオフ制
御手段) 30 電磁比例弁(第1、第2、第3カット
オフ制御手段) 31 パイロット油圧ポンプ(第1、第2、
第3カットオフ制御手段) 35 変位センサ(第1変位検出手段) 37 変位センサ(第2変位検出手段)
エータ) 7b アーム用油圧シリンダ(油圧アクチュ
エータ) 9 油圧ポンプ 10 リリーフ弁 10A,B リリーフ弁 11 リリーフ回路 13 レギュレータ 14 吐出回路 22a 温度センサ(第1検出手段、油温検出
手段) 22b 温度センサ(第2検出手段、油温検出
手段) 23 コントローラ(第1、第2、第3カッ
トオフ制御手段) 27 シャトル弁(第1、第2、第3カット
オフ制御手段) 29a,b 管路(第1、第2、第3カットオフ制
御手段) 30 電磁比例弁(第1、第2、第3カット
オフ制御手段) 31 パイロット油圧ポンプ(第1、第2、
第3カットオフ制御手段) 35 変位センサ(第1変位検出手段) 37 変位センサ(第2変位検出手段)
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Claims (8)
- 【請求項1】可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポン
プから吐出される圧油により駆動される複数のアクチュ
エータと、前記油圧ポンプの吐出回路の最大圧力を決定
するリリーフ弁とを有する建設機械に設けられる建設機
械のカットオフ制御装置において、 前記リリーフ弁を備えたリリーフ回路の油温を検出する
少なくとも1つの油温検出手段と、 その検出油温に応じて、前記油圧ポンプの吐出流量を所
定のカットオフ流量まで減少させる第1カットオフ制御
手段とを有することを特徴とする建設機械のカットオフ
制御装置。 - 【請求項2】請求項1記載の建設機械のカットオフ制御
装置において、前記油温検出手段は、前記リリーフ弁の
上流側の第1油温を検出する第1検出手段と、前記リリ
ーフ弁の下流側の第2油温を検出する第2検出手段とを
含み、前記第1カットオフ制御手段は、前記第1油温と
前記第2油温との差に基づき、前記油圧ポンプの吐出流
量を所定のカットオフ流量まで減少させることを特徴と
する建設機械のカットオフ制御装置。 - 【請求項3】請求項2記載の建設機械のカットオフ制御
装置において、前記第1カットオフ制御手段は、前記第
1油温と前記第2油温との差が所定のしきい値より小さ
くなったら、前記油圧ポンプの吐出流量を所定のカット
オフ流量まで減少させることを特徴とする建設機械のカ
ットオフ制御装置。 - 【請求項4】請求項1記載の建設機械のカットオフ制御
装置において、前記油温検出手段は、前記リリーフ弁の
下流側の第2油温を検出する第2検出手段を含み、前記
第1カットオフ制御手段は、前記第2油温の変化率に基
づき、前記油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流
量まで減少させることを特徴とする建設機械のカットオ
フ制御装置。 - 【請求項5】請求項4記載の建設機械のカットオフ制御
装置において、前記第1カットオフ制御手段は、前記第
2油温の変化率が所定のしきい値より大きくなったら、
前記油圧ポンプの吐出流量を所定のカットオフ流量まで
減少させることを特徴とする建設機械のカットオフ制御
装置。 - 【請求項6】可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポン
プから吐出される圧油により駆動される複数のアクチュ
エータと、前記油圧ポンプの吐出回路の最大圧力を決定
するリリーフ弁とを有する建設機械に設けられる建設機
械のカットオフ制御装置において、 前記リリーフ弁の下流側に設けたポペット弁と、 このポペット弁の弁本体の変位を検出する第1変位検出
手段と、 その検出変位に応じて、前記油圧ポンプの吐出流量を所
定のカットオフ流量まで減少させる第2カットオフ制御
手段とを有することを特徴とする建設機械のカットオフ
制御装置。 - 【請求項7】可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポン
プから吐出される圧油により駆動される複数のアクチュ
エータと、前記油圧ポンプの吐出回路の最大圧力を決定
するリリーフ弁とを有する建設機械に設けられる建設機
械のカットオフ制御装置において、 前記リリーフ弁の弁本体の変位を検出する第2変位検出
手段と、 その検出変位に応じて、前記油圧ポンプの吐出流量を所
定のカットオフ流量まで減少させる第3カットオフ制御
手段とを有することを特徴とする建設機械のカットオフ
制御装置。 - 【請求項8】請求項6又は7記載の建設機械のカットオ
フ制御装置において、前記第1又は第2変位検出手段
は、前記リリーフ弁の前記弁本体又は前記ポペット弁の
前記弁本体と連結部材を介し連結された変位センサであ
ることを特徴とする建設機械のカットオフ制御装置。
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