JP2025029923A - Hydraulic Control System - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧ショベル等の作業機械における油圧制御システムの技術分野に関するものである。 The present invention relates to the technical field of hydraulic control systems for work machines such as hydraulic excavators.
油圧ショベル等の作業機械に設けられる油圧システムのなかには、複数の油圧アクチュエータと、これら油圧アクチュエータの油圧供給源となる複数の容量可変型の油圧ポンプと、油圧ポンプから油圧アクチュエータへの油供給を制御する複数のパイロット作動式の制御弁と、油圧アクチュエータ用操作具の操作に基づいて制御弁にパイロット圧を供給する複数のパイロット弁とを備えたものがある。このような油圧システムにおいて、前記パイロット弁にパイロット一次圧を供給するパイロット油圧源としては、従来から、前記油圧アクチュエータの油圧供給源となる油圧ポンプとは別に設けられ、エンジンにより駆動される例えばギアポンプのような固定容量型ポンプが汎用的に用いられている。しかしながら、このような固定容量型ポンプをパイロット油圧源として用いた場合、全ての油圧アクチュエータ用操作具が操作されておらず、パイロット弁が制御弁にパイロット圧を出力していない状態であっても、固定容量型ポンプはエンジンの駆動中は常時パイロット油を吐出しているため、エネルギーが無駄に消費されるという問題がある。また、油圧アクチュエータの油圧供給源となる油圧ポンプとは別にパイロット油圧源用の専用ポンプとして固定容量型ポンプが必要であり、コスト低減や省スペース化の妨げとなる。
そこで従来、油圧アクチュエータの油圧供給源となる油圧ポンプを、パイロット油圧源用の油圧ポンプとしても共用する技術が知られている(例えば特許文献1、2参照。)。これらのものでは、パイロット油圧源用の専用ポンプを不要にすることができて、コスト低減が図れるとともに、エンジン駆動中に常時消費されていた専用ポンプによるエネルギーロスをなくすことができる。
Among hydraulic systems installed in working machines such as hydraulic excavators, there are those equipped with a plurality of hydraulic actuators, a plurality of variable displacement hydraulic pumps serving as hydraulic supply sources for these hydraulic actuators, a plurality of pilot-operated control valves for controlling the supply of oil from the hydraulic pumps to the hydraulic actuators, and a plurality of pilot valves for supplying pilot pressure to the control valves based on the operation of an operating tool for the hydraulic actuators. In such hydraulic systems, as a pilot hydraulic source for supplying pilot primary pressure to the pilot valves, a fixed displacement pump, such as a gear pump, which is provided separately from the hydraulic pump serving as the hydraulic supply source for the hydraulic actuators and is driven by an engine, has been conventionally used. However, when such a fixed displacement pump is used as a pilot hydraulic source, there is a problem that energy is wasted because the fixed displacement pump constantly discharges pilot oil while the engine is running, even when all the operating tools for the hydraulic actuators are not operated and the pilot valves are not outputting pilot pressure to the control valves. In addition, a fixed displacement pump is required as a dedicated pump for the pilot hydraulic source, separate from the hydraulic pump serving as the hydraulic supply source for the hydraulic actuators, which hinders cost reduction and space saving.
In view of this, there has been known a technique in which a hydraulic pump that serves as a hydraulic supply source for a hydraulic actuator is also used as a hydraulic pump for a pilot hydraulic source (see, for example, Patent Documents 1 and 2). These techniques can eliminate the need for a dedicated pump for the pilot hydraulic source, thereby reducing costs and eliminating the energy loss caused by the dedicated pump that is constantly consumed while the engine is running.
ところで、油圧ショベル等の作業機械においては、一般的に、油圧アクチュエータの油圧供給源として複数の油圧ポンプが設けられることがある。前記特許文献1、2にも、油圧アクチュエータの油圧供給源として複数の油圧ポンプが設けられた場合が記載されているが、この場合、複数の油圧ポンプのうちから高圧側の油圧ポンプをシャトル弁やチェック弁で選択し、該選択された高圧側の油圧ポンプのポンプ圧を減圧弁により減圧して、パイロット一次圧として用いるように構成されている。しかしながら、油圧ポンプのポンプ圧を減圧弁によりパイロット一次圧まで減圧する場合、ポンプ圧が高圧なほど減圧弁によるエネルギーロスが大きくなるという問題がある。また、油圧アクチュエータ用操作具が操作されておらず油圧ポンプが油圧アクチュエータに圧油供給していない状態であっても、油圧アクチュエータ用操作具が操作されたときの制御弁の応答性確保のためにパイロット油圧源となる油圧ポンプのポンプ圧をパイロット一次圧程度に保持しておくことが好ましいが、複数の油圧ポンプが設けられている場合に、これら全ての油圧ポンプのポンプ圧をパイロット一次圧程度に保持することはエネルギーの無駄になるという問題もあり、これらに本発明の解決すべき課題がある。
In general, in a work machine such as a hydraulic excavator, multiple hydraulic pumps are provided as a hydraulic supply source for a hydraulic actuator.
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、複数の油圧アクチュエータと、これら油圧アクチュエータの油圧供給源となる複数の容量可変型の油圧ポンプと、油圧ポンプから油圧アクチュエータへの油供給を制御する複数のパイロット作動式の制御弁と、油圧アクチュエータ用操作具の操作に基づいて前記制御弁にパイロット圧を供給する複数のパイロット弁とを備えた油圧制御システムにおいて、前記パイロット弁に供給されるパイロット一次圧を生成するパイロット一次圧生成回路を設けるにあたり、該パイロット一次圧生成回路は、前記油圧アクチュエータの油圧供給源となる複数の油圧ポンプのうち何れかの油圧ポンプを油圧供給源とし、該油圧供給源となる油圧ポンプのポンプ圧を予め設定される設定パイロット一次圧に減圧する減圧弁を備える一方、油圧制御システムに、前記パイロット一次圧生成回路の油圧供給源となる油圧ポンプを前記複数の油圧ポンプのなかから選択し、該選択された油圧ポンプをパイロット一次圧生成回路に接続するパイロット油圧源制御手段を設けるとともに、該パイロット油圧源制御手段は、何れかの油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合に、ポンプ圧が前記設定パイロット一次圧以上の油圧ポンプのなかから最も低圧の油圧ポンプをパイロット一次圧生成回路の油圧供給源として選択することを特徴とする油圧制御システムである。
請求項2の発明は、請求項1において、パイロット一次圧生成回路は、パイロット油圧源制御手段によって制御され、複数の油圧ポンプのなかから何れかの油圧ポンプをパイロット一次圧生成回路に選択的に接続するべく切換わるセレクタバルブを備えることを特徴とする油圧制御システムである。
請求項3の発明は、請求項1において、パイロット油圧源制御手段は、何れの油圧アクチュエータ用操作具も操作されていない場合に、何れか1つの油圧ポンプを非操作時パイロット油圧源ポンプとして設定し、該設定された非操作時パイロット油圧源ポンプをパイロット一次圧生成回路に接続するとともに、非操作時パイロット油圧源ポンプのポンプ圧を設定パイロット一次圧以上となるように制御する一方、非操作時パイロット油圧源ポンプ以外の油圧ポンプのポンプ圧を、設定パイロット一次圧未満の低圧となるように制御することを特徴とする油圧制御システムである。
請求項4の発明は、請求項1において、パイロット一次圧生成回路は、該パイロット一次圧生成回路から全てのパイロット弁への油供給を遮断可能な油圧ロック弁を備える一方、該油圧ロック弁の遮断状態では、全ての油圧ポンプのポンプ圧は設定パイロット一次圧未満の低圧となるように制御されることを特徴とする油圧制御システムである。
請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れか一項において、油圧制御システムは、各油圧ポンプに対応して、制御弁の上流側の吐出ラインから分岐形成されて油タンクに至るバイパス油路と、該バイバス油路に配されて油圧ポンプから油タンクに流れるバイパス量を増減制御するバイパス弁とを備える一方、該バイパス弁によるバイパス量の増減制御で各油圧ポンプのポンプ圧を制御することを特徴とする油圧制御システムである。
The present invention has been created in view of the above-mentioned circumstances and for the purpose of solving these problems. The invention of claim 1 relates to a hydraulic control system including a plurality of hydraulic actuators, a plurality of variable displacement hydraulic pumps serving as hydraulic supply sources for these hydraulic actuators, a plurality of pilot operated control valves for controlling the supply of oil from the hydraulic pumps to the hydraulic actuators, and a plurality of pilot valves for supplying pilot pressure to the control valves based on the operation of an operating tool for the hydraulic actuator. In providing a pilot primary pressure generating circuit for generating pilot primary pressure to be supplied to the pilot valves, the pilot primary pressure generating circuit is The hydraulic control system is characterized in that any one of the hydraulic pumps serves as a hydraulic supply source, and is equipped with a pressure reducing valve that reduces the pump pressure of the hydraulic pump serving as the hydraulic supply source to a preset set pilot primary pressure, while the hydraulic control system is provided with pilot hydraulic source control means that selects a hydraulic pump that serves as a hydraulic supply source for the pilot primary pressure generation circuit from among the plurality of hydraulic pumps and connects the selected hydraulic pump to the pilot primary pressure generation circuit, and the pilot hydraulic source control means selects, when any of the hydraulic actuator operating tools is operated, the hydraulic pump with the lowest pressure from among the hydraulic pumps whose pump pressure is equal to or higher than the set pilot primary pressure, as the hydraulic supply source for the pilot primary pressure generation circuit.
The invention of
The invention of
The invention of
The invention of
請求項1の発明とすることにより、パイロット油圧源専用のポンプを不要にして、コスト低減、エネルギーロスの低減が図れるとともに、パイロット一次圧生成回路に設けられる減圧弁によるエネルギーロスも可及的に低減できることになって、省エネに貢献できる。
請求項2の発明とすることにより、パイロット一次圧回路の油圧供給源として選択された油圧ポンプを、セレクタバルブの切換え作動によって容易にパイロット一次圧回路に接続できる。
請求項3の発明とすることにより、何れの油圧アクチュエータ用操作具も操作されていない場合であっても、非操作時パイロット油圧源ポンプとして設定された油圧ポンプからパイロット一次圧生成回路に設定パイロット一次圧以上の圧油が供給され、これにより、何れかの油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合のコントロールバルブの良好な応答性を確保できる一方、非操作時パイロット油圧源ポンプ以外の油圧ポンプのポンプ圧は設定パイロット一次圧未満の低圧となるように制御されるから、更なる省エネに貢献できる。
請求項4の発明とすることにより、油圧ロックレバーがロック位置に位置していて早急に油圧アクチュエータを作動させる必要がない状態では全ての油圧ポンプのポンプ圧が設定パイロット一次圧未満の低圧となり、更なる省エネを達成できる。
請求項5の発明とすることにより、油圧ポンプのポンプ圧の制御を、油圧アクチュエータ用操作具の操作状態に関わらず独自に行うことができる。
By adopting the invention of claim 1, it is possible to eliminate the need for a pump dedicated to the pilot hydraulic source, thereby reducing costs and energy loss, and also to reduce energy loss due to a pressure reducing valve provided in the pilot primary pressure generating circuit as much as possible, thereby contributing to energy conservation.
According to the invention as defined in
By adopting the invention of
By adopting the invention of
According to the invention as defined in
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図1は、作業機械の一例である油圧ショベルの油圧回路を示す図であって、1、2、3は原動機によって駆動される可変容量型の第一、第二、第三油圧ポンプ、1a、2a、3aはそれぞれ第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3の容量可変手段、4、5、6はそれぞれ第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3の吐出ライン、7は油タンク、8は第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3の少なくとも何れかの油圧ポンプを油圧供給源とする油圧アクチュエータ、9は油圧アクチュエータ8に対する油供給制御を行うパイロット作動式のコントロールバルブ(本発明の制御弁に相当する)、10A、10Bは各油圧アクチュエータ用操作具(図示せず)の操作に基づいてコントロールバルブ9を作動せしめるべくパイロット圧を出力する一対の電磁比例減圧弁(本発明のパイロット弁に相当する)である。
尚、油圧ショベルには、旋回モータ、左右の走行モータ、ブームシリンダ、スティックシリンダ、バケットシリンダ等の種々の油圧アクチュエータが設けられるとともに、各油圧アクチュエータに対応してそれぞれコントロールバルブが設けられ、さらに各コントロールバルブに対応してそれぞれ電磁比例減圧弁が設けられるが、図1では、これら油圧アクチュエータ、コントロールバルブ、電磁比例減圧弁を代表して、第一油圧ポンプ1を圧油供給源とする1つの油圧アクチュエータ(油圧シリンダ)8と、該油圧アクチュエータ8に対する油供給制御を行うコントロールバルブ9と、該コントロールバルブ9にパイロット圧を出力する一対の電磁比例減圧弁10A、10Bと、第一、第二、油圧ポンプ1、2、3を圧油供給源とする図示しない油圧アクチュエータに対する油供給制御を行う他の6つのコントロールバルブ9のみを図示してある。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a hydraulic circuit of a hydraulic excavator which is an example of a working machine, in which 1, 2, 3 are first, second and third variable displacement hydraulic pumps driven by a prime mover, 1a, 2a, 3a are displacement varying means of the first, second and third
Incidentally, a hydraulic excavator is provided with various hydraulic actuators such as a swing motor, left and right travel motors, a boom cylinder, a stick cylinder, a bucket cylinder, etc., and each hydraulic actuator is provided with a control valve and each control valve is provided with an electromagnetic proportional pressure reducing valve. However, as representatives of these hydraulic actuators, control valves, and electromagnetic proportional pressure reducing valves, FIG. 1 only illustrates one hydraulic actuator (hydraulic cylinder) 8 using a first hydraulic pump 1 as a pressure oil supply source, a
前記コントロールバルブ9は、クローズドセンタ形のスプール弁であって、一対の電磁比例減圧弁10A、10Bにそれぞれ接続される一対のパイロットポート9a、9bを備えている。そしてコントロールバルブ9は、両方のパイロットポート9a、9bにパイロット圧が入力されていない状態では、油圧アクチュエータ8に対する油給排を行わない中立位置Nに位置しているが、一方のパイロットポート9aにパイロット圧が入力されることで第一作動位置Xに切換わって、第一油圧ポンプ1から油圧アクチュエータ8の一方の油室8aへの供給流量制御および他方の油室8bから油タンク7への排出流量制御を行い、また、他方のパイロットポート9bにパイロット圧が入力されることで第二作動位置Yに切換わって、第一油圧ポンプ1から油圧アクチュエータ8の他方の油室8bへの供給流量制御および一方の油室8aから油タンク7への排出流量制御を行うように構成されている。
尚、本実施の形態では、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3に対して各コントロールバルブ9はパラレルに接続されているとともに、各コントロールバルブ9は油圧アクチュエータ8の負荷圧を保持するためのチェック弁11を介して第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3に接続されている。また、コントロールバルブ9にパイロット圧を出力するパイロット弁として、本実施の形態では一対の電磁比例減圧弁10A、10Bが用いられているが、これに限定されず、油圧アクチュエータ用操作具の操作に基づいてパイロット圧を出力するパイロット弁であれば良い。
The
In this embodiment, each
一方、前記電磁比例減圧弁10A、10Bは、コントローラ12からの制御信号に基づいてコントロールバルブ9のパイロットポート9a、9bにパイロット圧を出力する。この場合に、コントローラ12は、電磁比例減圧弁10A、10Bから出力されるパイロット圧が油圧アクチュエータ用操作具の操作量に応じて増減するように制御するとともに、該パイロット圧の増減に応じてコントロールバルブ9のスプール変位量が増減することによって、油圧アクチュエータ8に対する供給流量および排出流量の増減制御が行われるようになっている。
On the other hand, the electromagnetic proportional
さらに、図1において、15はパイロット一次圧を生成するパイロット一次圧生成回路であって、該パイロット一次圧生成回路15には、後述するセレクタバルブ16と、該セレクタバルブ16から供給される圧油を減圧して所定のパイロット一次圧を生成する減圧弁17と、該パイロット一次圧を保持するためのチェック弁18と、パイロット一次圧平滑用のアキュムレータ19と、後述する油圧ロック弁20とが上流側(セレクタバルブ16側)から順次配されており、該油圧ロック弁20の下流側に前記電磁比例減圧弁10A、10Bが接続されている。そして、電磁比例減圧弁10A、10Bは、パイロット一次圧生成回路15から供給されるパイロット一次圧をコントローラ12から出力される制御信号に基づいて減圧して、前記コントロールバルブ9のパイロットポート9a、9bに出力するようになっている。尚、前記減圧弁17によって生成される所定のパイロット一次圧の値は、電磁比例減圧弁10A、10Bから出力される最大パイロット圧よりも少し大きな値となるよう予め設定されており、以下、設定パイロット一次圧Ppと称する。
In addition, in FIG. 1, 15 is a pilot primary pressure generating circuit that generates a pilot primary pressure. In the pilot primary
前記セレクタバルブ16は、前記第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3のうち何れか1つの油圧ポンプをパイロット一次圧生成回路15に接続するべく切換わる三位置切換弁であって、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3にそれぞれ接続される第一、第二、第三ポート16a、16b、16cと、パイロット一次圧生成回路15に接続される出力ポート16dと、一対のセレクタバルブ用電磁弁40A、40Bから出力されるパイロット圧が入力される一対のパイロットポート16e、16fとを備えている。そして、セレクタバルブ16は、両方のパイロットポート16e、16fにパイロット圧が入力されていない中立位置Nでは、第一ポート16aと出力ポート16dとを連通する、つまり、第一油圧ポンプ1とパイロット一次圧生成回路15とを接続するようになっているが、コントローラ12からの制御信号に基づいて一方のセレクタバルブ用電磁弁40Aから出力されるパイロット圧が一方のパイロットポート16eに入力されることで第一切換位置Xに切換わって、第二ポート16bと出力ポート16dとを連通する、つまり、第二油圧ポンプ2とパイロット一次圧生成回路15とを接続し、また、他方のセレクタバルブ用電磁弁40Bから出力されるパイロット圧が他方のパイロットポート16fに入力されることで第二切換位置Yに切換わって、第三ポート16cと出力ポート16dとを連通する、つまり、第三油圧ポンプ3とパイロット一次圧生成回路15とを接続するように構成されている。
The
一方、前記油圧ロック弁20は、ロック位置とロック解除位置とに変位自在な油圧ロックレバー(図示しないが、オペレータが座する運転席近傍に設けられる)の操作に基づいて切換わる電磁弁であって、該油圧ロック弁20は、油圧ロックレバーがロック位置に位置している状態では、パイロット一次圧生成回路15から電磁比例減圧弁10A、10Bへのパイロット一次圧の供給を遮断する遮断位置Nに位置しているが、油圧ロックレバーがロック解除位置に操作されることに基づいて連通位置Xに切換わって、パイロット一次圧生成回路15から電磁比例減圧弁10A、10Bへのパイロット一次圧の供給を許容するように構成されている。しかして、油圧ロックレバーがロック位置に位置している状態では、遮断位置Nの油圧ロック弁20により電磁比例減圧弁10A、10Bへのパイロット一次圧の供給が遮断されて、油圧アクチュエータ用操作具を操作しても電磁比例減圧弁10A、10Bからコントロールバルブ9にパイロット圧が出力されず、これにより油圧アクチュエータ8の作動がロックされるようになっている。一方、油圧ロックレバーがロック解除位置に操作されている状態では、油圧ロック弁20が連通位置Xに位置しているため電磁比例減圧弁10A、10Bへのパイロット一次圧の供給が許容されて、油圧アクチュエータ用操作具に基づいて電磁比例減圧弁10A、10Bからコントロールバルブ9にパイロット圧が出力され、油圧アクチュエータ8が作動するようになっている。
尚、図1では、油圧ロック弁20の下流側に一対の電磁比例減圧弁10A、10Bのみが記載されているが、油圧ロック弁20の下流側には、油圧アクチュエータ用操作具の操作に基づいてコントロールバルブ9にパイロット圧を出力する種々のパイロット弁(電磁比例減圧弁)が接続されている。そして、これら油圧ロック弁20の下流側に配される全てのパイロット弁は、油圧ロックレバーがロック位置に位置している状態、つまり油圧ロック弁20が遮断位置Nに位置している状態では、パイロット一次圧の供給が遮断されてパイロット圧の出力が禁止されるようになっている。
On the other hand, the
1 shows only a pair of electromagnetic proportional
さらに、図1において、21、22、23はコントロールバルブ9の上流側の吐出ライン4、5、6からそれぞれ分岐形成されて油タンク7に至る第一、第二、第三バイパス油路であって、これら第一、第二、第三バイパス油路21、22、23には、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3から第一、第二、第三バイパス油路21、22、23を経由して油タンク7に流れるバイパス量(ブリード量)を制御する第一、第二、第三バイパス弁(ブリード弁)24、25、26が配設されている。これら第一、第二、第三バイパス弁24、25、26は、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3にそれぞれ接続される入口側ポート24a、25a、26aと、油タンク7に接続される出口側ポート24b、25b、26bと、第一、第二、第三バイパス弁用電磁比例弁27、28、29にそれぞれ接続されるパイロットポート24c、25c、26cとを備えている。
1, 21, 22, and 23 are first, second, and third bypass oil passages that are branched off from the
ここで、前記第一、第二、第三バイパス弁24、25、26は同様のものであるため、第一バイパス弁24を例にとって該第一バイパス弁24の作動を説明すると、第一バイパス弁24は、パイロットポート24cにパイロット圧が入力されていない状態では初期位置Nに位置しているが、該初期位置Nでは、全閉と全開の中間の初期開口面積で開口するように設定されている。一方、コントローラ12からの制御信号に基づいて第一バイパス用電磁比例弁27からパイロットポート24cにパイロット圧が出力されると、該パイロット圧に応じて、開口面積が全閉となる全閉位置Xから開口面積が最大となる全開位置Yまで連続的に変位するようになっている。この場合に、コントローラ12は、第一油圧ポンプ1から圧油供給される油圧アクチュエータ用の操作具が操作されると、該操作具の操作量が増加するほど第一バイパス弁24の開口面積が小さく(全閉を含む)なるように、つまり第一油圧ポンプ1から油タンク7に流れるバイパス量を減少させてポンプ圧が上昇するように制御し、これによって、油圧アクチュエータ用操作具の操作量とポンプ圧との関係が予め設定される圧力特性となるように制御する。さらに本実施の形態では、第一油圧ポンプ1を油圧供給源とする油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合に、第一バイパス弁24の開口面積は、全開時の開口面積よりも少し小さな設定開口面積以下となるように設定されているとともに、該設定開口面積以下の開口面積では、第一油圧ポンプ1のポンプ圧は前記設定パイロット一次圧Pp以上となるように制御されるようになっている。一方、第一油圧ポンプ1を油圧供給源とする油圧アクチュエータ用操作具が操作されず、且つ、第一油圧ポンプ1以外の油圧ポンプを油圧供給源とする油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合には、第一バイパス弁24の開口面積は大きく開くように設定されており、これにより第一油圧ポンプ1のポンプ圧は、前記設定パイロット一次圧Pp未満の低圧となるように制御される。
Here, since the first, second and
一方、前記コントローラ12は、油圧アクチュエータ用操作具の操作に基づいて、各油圧アクチュエータ8に対する油給排制御や、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3の吐出流量(ポンプ流量)制御、吐出圧(ポンプ圧)制御等の各種制御を行うが、さらにコントローラ12には、パイロット油圧源に関する制御を行うパイロット油圧源制御部(本発明のパイロット油圧源制御手段に相当する)30が設けられている。該パイロット油圧源制御部30は、図2のブロック図に示す如く、各油圧アクチュエータ用操作具(図示せず)の操作をそれぞれ検出する操作検出手段31、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3の圧力(ポンプ圧)をそれぞれ検出する第一、第二、第三圧力センサ32、33、34、油圧ロックレバーの操作位置を検出する油圧ロック検出手段35等の信号を入力し、これら入力信号に基づいて、前記第一、第二、第三バイパス弁用電磁比例弁27、28、29、セレクタバルブ用電磁弁40A、40B、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3の容量可変手段1a、2a、3a等に制御信号を出力するように構成されている。
On the other hand, the controller 12 performs various controls such as oil supply and discharge control for each
ここで、前記コントローラ12の行う各種制御のうち、パイロット油圧源制御部30で行う制御ではないが、パイロット油圧源制御と関係のある制御について説明する。
コントローラ12は、油圧ロック検出手段35から入力される検出信号に基づいて油圧ロックレバーがロック位置かロック解除位置かを判断し、油圧ロックレバーがロック位置の場合には油圧ロック弁20が遮断位置Nに位置し、油圧ロックレバーがロック解除位置の場合には油圧ロック弁20が連通位置Xに位置するように制御する。これにより、前述したように、油圧ロックレバーがロック位置の場合には、油圧アクチュエータ用操作具を操作してもコントロールバルブ9へのパイロット圧の出力が禁止されて油圧アクチュエータ8の作動がロックされる一方、油圧ロックレバーがロック解除位置の場合には、油圧アクチュエータ用操作具の操作に応じてコントロールバルブ9にパイロット圧が出力されて油圧アクチュエータ8が作動するようになっている。
また、コントローラ12は、油圧ロックレバーがロック位置の場合には、エンジンの回転数を予め設定される第一アイドリング回転数(例えば、1000rpm)となるように制御する。一方、油圧ロックレバーがロック解除位置で何れの油圧アクチュエータ用操作具も操作されていない場合には、前記第一アイドリング回転数よりも少し高い第二アイドリング回転数(例えば、1200rpm)となるように制御し、さらに、油圧ロックレバーがロック解除位置で何れかの油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合には、エンジン回転数設定操作具(アクセルダイヤルやアクセルレバー、図示せず)で設定されたエンジン回転数や作業負荷に応じたエンジン回転数となるように制御する。
また、コントローラ12は、油圧ロックレバーがロック位置の場合には、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3の吐出流量が最低流量となるように、容量可変手段1a、2a、3aを制御する。一方、油圧ロックレバーがロック解除位置で何れかの油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合には、該操作された油圧アクチュエータ8の油圧供給源となる第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3の吐出流量を、操作具操作量に応じて増減させる吐出流量制御を行う。
また、コントローラ12は、油圧アクチュエータ用操作具の操作量に基づいて、電磁比例減圧弁10A、10Bからコントロールバルブ9に出力されるパイロット圧を制御する。これにより、前述したように、油圧アクチュエータ用操作具の操作量に応じて油圧アクチュエータ8に対する供給流量および排出流量の増減制御が行われる。
さらに、コントローラ12は、油圧ロックレバーの操作位置および油圧アクチュエータ用操作具の操作量に基づいて、第一、第二、第三バイパス用電磁比例弁27、28、29から第一、第二、第三バイパス弁24、25、26に出力されるパイロット圧を制御して、第一、第二、第三バイパス弁24、25、26の開口面積を制御する。この場合、例えば、油圧ロックレバーがロック位置に位置している場合には、第一、第二、第三バイパス弁24、25、26が何れも初期位置Nに位置するように制御される。また、油圧ロックレバーがロック解除位置で何れかの油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合には、該操作された油圧アクチュエータ8の油圧供給源となる第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3に接続される第一、第二、第三バイパス弁24、25、26の開口面積を、油圧アクチュエータ用操作具の操作量に応じて増減させることで、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3のポンプ圧が制御されるが、この場合のポンプ圧は、油圧アクチュエータの作動状況にもよるが、概ね設定パイロット一次圧Pp以上となるように制御される。さらに、操作された油圧アクチュエータ8の油圧供給源となる油圧ポンプ以外の油圧ポンプのポンプ圧は、前述したように、設定パイロット一次圧Pp未満の低圧となるように制御される。
Here, among the various controls performed by the controller 12, a control that is not performed by the pilot hydraulic power
The controller 12 determines whether the hydraulic lock lever is in the locked position or the unlocked position based on a detection signal input from the hydraulic lock detection means 35, and controls the
Furthermore, when the hydraulic lock lever is in the locked position, the controller 12 controls the engine speed to a preset first idling speed (e.g., 1000 rpm), while when the hydraulic lock lever is in the unlocked position and none of the hydraulic actuator operating tools are operated, the controller 12 controls the engine speed to a second idling speed (e.g., 1200 rpm) that is slightly higher than the first idling speed, and when the hydraulic lock lever is in the unlocked position and any of the hydraulic actuator operating tools is operated, the controller 12 controls the engine speed to the engine speed set by the engine speed setting operating tool (accelerator dial or accelerator lever, not shown) and in accordance with the work load.
Furthermore, when the hydraulic lock lever is in the locked position, the controller 12 controls the
Furthermore, the controller 12 controls the pilot pressure output from the electromagnetic proportional
Furthermore, the controller 12 controls the pilot pressures output from the first, second and third bypass electromagnetic
次いで、前記パイロット油圧源制御部30が行う制御について、図3のフローチャート図に基づいて説明する。パイロット油圧源制御部30は、エンジンが始動してシステムスタートすると、まず、油圧ロックレバーがロック位置かロック解除位置かを判断する(ステップS1)。そして、油圧ロックレバーがロック位置の場合には、ステップS1の判断に戻る。尚、油圧ロックレバーがロック位置に位置している場合には、前述したコントローラ12が行う制御によって、油圧ロック弁20は遮断位置Nに位置するとともに、エンジン回転数は第一アイドリング回転数となり、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3の吐出流量は最低流量となり、第一、第二、第三バイパス弁24、25、26は初期位置Nに位置するように制御されるが、この状態では、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3のポンプ圧は、前記設定パイロット一次圧Pp未満の低圧になっている。
Next, the control performed by the pilot hydraulic power
一方、ステップS1の判断で油圧ロックレバーがロック解除位置に位置していると判断された場合には、続けて、何れかの油圧アクチュエータ用操作具が操作されているか否かが判断される(ステップS2)。そして、該ステップS2の判断で「NO」、つまり、全ての油圧アクチュエータ用操作具が操作されていないと判断された場合には、全ての油圧アクチュエータ用操作具の非操作時においてパイロット油圧源となる油圧ポンプ(以下、非操作時パイロット油圧源ポンプと称する)を、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3のなかから1つ設定する(ステップS3)。該非操作時パイロット油圧源ポンプの設定は、例えば運転室に設けられるモニタ装置等を用いてオペレータが予め任意に設定できるようにしても良いが、中立位置Nのセレクタバルブ16によってパイロット一次圧生成回路15に接続される油圧ポンプ(本実施の形態では第一油圧ポンプ1)を非操作時パイロット油圧源ポンプとして設定した場合には、以下に記すステップS4の処理を省略することができる。尚、油圧ロックレバーがロック解除位置に位置すると、前述したコントローラ12が行う制御によって、エンジン回転数はロック位置のときの第一アイドリング回転数よりも少し高い第二アイドリング回転数となるように制御される。
On the other hand, if it is determined in step S1 that the hydraulic lock lever is in the unlocked position, it is then determined whether any of the hydraulic actuator operating tools is being operated (step S2). If the determination in step S2 is "NO", that is, if it is determined that all of the hydraulic actuator operating tools are not being operated, one of the first, second, and third
続けてパイロット油圧源制御部30は、前記ステップS3で設定された非操作時パイロット油圧源ポンプがパイロット一次圧生成回路15に接続されるように、セレクタバルブ用電磁弁40A、40Bを介してセレクタバルブ16を制御する(ステップS4)。つまり、非操作時パイロット油圧源ポンプが第一油圧ポンプ1の場合にはセレクタバルブ16を中立位置Nに位置せしめ、第二油圧ポンプ2の場合には第一切換位置Xに位置せしめ、第三油圧ポンプ3の場合には第二切換位置Yに位置せしめるように制御する。尚、以下の説明では、便宜上、パイロット一次圧生成回路15に接続される非操作時パイロット油圧源ポンプを第一油圧ポンプ1とし、非操作時パイロット油圧源ポンプ以外のポンプを第二、第三油圧ポンプ2、3として説明する。
The pilot hydraulic
続けてパイロット油圧源制御部30は、非操作時パイロット油圧源ポンプである第一油圧ポンプ1の目標ポンプ圧を、前記設定パイロット一次圧Ppに設定する(ステップS5)。そして、第一圧力センサ32から入力される第一油圧ポンプ1の検出ポンプ圧に基づいて、第一油圧ポンプ1のポンプ圧が設定パイロット一次圧Ppとなるようにフィードバック制御する(ステップS6)。この場合、第一油圧ポンプ1の容量を一定(コントローラ12から第一油圧ポンプ1の容量可変手段1aに出力される制御信号を一定)にして、第一バイパス弁24の開口面積をフィードバック制御(コントローラ12から第一バイパス用電磁比例弁27に出力される制御信号をフィードバック制御)する、あるいは第一バイパス弁24の開口面積を一定にして、第一油圧ポンプ1の容量をフィードバック制御する。尚、非操作時パイロット油圧源ポンプの目標ポンプ圧は設定パイロット一次圧Pp以上の圧力であれば良いが、エネルギーロス低減の観点から低圧なほど好ましく、そこで本実施の形態では、目標ポンプ圧を設定パイロット一次圧Ppに設定している。
Next, the pilot hydraulic
さらにパイロット油圧源制御部30は、非操作時パイロット油圧源ポンプ以外の油圧ポンプである第二、第三油圧ポンプ2、3に接続される第二、第三バイパス弁25、26の開口面積を大きく開くように、第二、第三バイパス用電磁比例弁28、29を介して制御する(ステップS7)。これにより、第二、第三油圧ポンプ2、3のポンプ圧は、前記設定パイロット一次圧Pp未満の低圧となるように制御される。ステップS7の処理後は、前記ステップS1の判断に戻る。
Furthermore, the pilot hydraulic
一方、前記ステップS2の判断で「YES」、つまり、何れかの油圧アクチュエータ用操作具が操作されていると判断された場合には、まず、非操作時パイロット油圧源ポンプが設定されているか否かが判断される(ステップS8)。そして、該ステップS8の判断で「YES」、つまり非操作時パイロット油圧源ポンプが設定されている場合には、該非操作時パイロット油圧源ポンプの設定および目標ポンプ圧の設定を解除するとともに、該非操作時パイロット油圧源ポンプに対して行われているフィードバック制御を終了する(ステップS9)。 On the other hand, if the determination in step S2 is "YES", that is, if it is determined that any of the hydraulic actuator operating tools is being operated, it is first determined whether or not a non-operating pilot hydraulic source pump is set (step S8). Then, if the determination in step S8 is "YES", that is, if a non-operating pilot hydraulic source pump is set, the setting of the non-operating pilot hydraulic source pump and the setting of the target pump pressure are released, and the feedback control performed on the non-operating pilot hydraulic source pump is terminated (step S9).
また、前記ステップS8の判断で「NO」、つまり非操作時パイロット油圧源ポンプが設定されていない場合、あるいは前記ステップS9の処理後は、第一、第二、第三圧力センサ32、33、34で検出された第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3のポンプ圧を読み込み、これらポンプ圧に基づいて、パイロット油圧源となるポンプを、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3のなかから1つ選択する(ステップS10)。この場合、ポンプ圧が設定パイロット一次圧Pp以上の油圧ポンプのなかから最も低圧の油圧ポンプを、パイロット油圧源ポンプとして選択する。尚、油圧ロックレバーがロック解除位置で何れかの油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合、前述したコントローラ12の制御によって、操作された油圧アクチュエータ8の油圧供給源となる油圧ポンプのポンプ圧は設定パイロット一次圧Pp以上となるように制御され、また、操作された以外の油圧アクチュエータ8の油圧供給源となる油圧ポンプのポンプ圧は、設定パイロット一次圧Pp未満の低圧となるように制御される。例えば、第一油圧ポンプ1を油圧供給源とする油圧アクチュエータ8と、第三油圧ポンプ3を油圧供給源とする油圧アクチュエータ8とが操作され、第二油圧ポンプ2を油圧供給源とする油圧アクチュエータ8が非操作の場合、第一、第三油圧ポンプ1、3のポンプ圧は設定パイロット一次圧Pp以上となり、第二油圧ポンプ2のポンプ圧は設定パイロット一次圧Pp未満となるが、この場合には、第一、第三油圧ポンプ1、3のうち低圧の油圧ポンプがパイロット油圧源ポンプとして選択される。
In addition, if the judgment in step S8 is "NO", that is, if the non-operation pilot hydraulic source pump is not set, or after the processing in step S9, the pump pressures of the first, second, and third
続けて、パイロット油圧源制御部30は、前記ステップS10で選択されたパイロット油圧源ポンプがパイロット一次圧生成回路15に接続されるように、セレクタバルブ用電磁弁40A、40Bを介してセレクタバルブ16を制御する(ステップS11)。つまり、パイロット油圧源ポンプが第一油圧ポンプ1の場合にはセレクタバルブ16を中立位置Nに位置せしめ、第二油圧ポンプ2の場合には第一切換位置Xに位置せしめ、第三油圧ポンプ3の場合には第二切換位置Yに位置せしめるように制御する。そして、ステップS11の処理後は、前記ステップS1の判断に戻る。
The pilot hydraulic
しかして、前記コントローラ12および該コントローラ12に設けられたパイロット油圧源制御部30の行う制御によって、油圧ロックレバーがロック位置に位置している状態では、全ての油圧ポンプ1、2、3のポンプ圧は設定パイロット一次圧Pp未満の低圧となるように制御される。一方、油圧ロックレバーがロック解除位置に位置している状態で全ての油圧アクチュエータ用操作具が操作されていない場合には、第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3のなかから1つの油圧ポンプが非操作時パイロット油圧源ポンプとして設定され、該非操作時パイロット油圧源ポンプがパイロット一次圧生成回路15に接続されるとともに、非操作時パイロット油圧源ポンプのポンプ圧は、設定パイロット一次圧Ppとなるようにフィードバック制御される。また、非操作時パイロット油圧源ポンプ以外の油圧ポンプは、設定パイロット一次圧Pp未満の低圧となるように制御される。一方、油圧ロックレバーがロック解除位置で何れかの油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合には、該操作された油圧アクチュエータの油圧供給源となる油圧ポンプのポンプ圧は設定パイロット一次圧Pp以上になるが、このうち最も低圧のポンプ圧の油圧ポンプがパイロット油圧源ポンプとして選択されて、パイロット一次圧生成回路15に接続される。また、操作された油圧アクチュエータ以外の油圧アクチュエータの油圧供給源となる油圧ポンプは、設定パイロット一次圧Pp未満の低圧となるように制御される。
ここで、油圧ロックレバーの操作位置別、油圧アクチュエータ用操作具の操作の有無別の第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3のポンプ圧を図4に示すが、ここでは、全ての油圧アクチュエータ用操作具が操作されていない場合にパイロット油圧源となる非操作時パイロット油圧源ポンプとして第一油圧ポンプ1が設定されている場合を示す。また、図4に示すように、油圧ロックレバーのロック解除位置で第一、第三油圧ポンプ1、3を油圧供給源とする油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合には、第一、第三油圧ポンプ1、3のポンプ圧は設定パイロット圧Pp以上となるが、このうち低圧のポンプ圧の油圧ポンプがパイロット油圧源ポンプとして選択されて、パイロット一次圧生成回路15に接続される。
Thus, by the control performed by the controller 12 and the pilot hydraulic
4 shows the pump pressures of the first, second and third
叙述の如く構成された実施の形態において、作業機械の油圧制御システムは、複数の油圧アクチュエータ8と、これら油圧アクチュエータ8の油圧供給源となる複数の容量可変型の油圧ポンプ1~3(第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3)と、油圧ポンプ1~3から油圧アクチュエータ8への油供給を制御する複数のパイロット作動式の制御弁(コントロールバルブ9)と、油圧アクチュエータ用操作具の操作に基づいて前記制御弁にパイロット圧を供給する複数のパイロット弁(電磁比例減圧弁10A、10B)等を備えて構成されるが、このものにおいて、前記パイロット弁に供給されるパイロット一次圧を生成するパイロット一次圧生成回路15を設けるにあたり、該パイロット一次圧生成回路15は、油圧アクチュエータ8の油圧供給源となる前記複数の油圧ポンプ1~3のうち何れか1つの油圧ポンプを油圧供給源とし、該油圧供給源となる油圧ポンプのポンプ圧を予め設定される設定パイロット一次圧Ppに減圧する減圧弁17を備える一方、油圧制御システムには、パイロット一次圧生成回路15の油圧供給源となる油圧ポンプを前記複数の油圧ポンプ1~3のなかから選択し、該選択された油圧ポンプをパイロット一次圧生成回路15に接続するべく制御するパイロット油圧源制御部30が設けられている。そして、該パイロット油圧源制御部30は、何れかの油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合に、ポンプ圧が設定パイロット一次圧Pp以上の油圧ポンプのなかから最も低圧の油圧ポンプを、パイロット一次圧生成回路15の油圧供給源として選択することになる。
In the embodiment configured as described above, the hydraulic control system of the work machine is configured to include a plurality of
このように、本実施の形態にあっては、パイロット一次圧生成回路15の油圧供給源となる油圧ポンプを、油圧アクチュエータ8の圧油供給源となる油圧ポンプ1~3のなかから選択する構成になっており、これにより、パイロット油圧源専用の固定容量型ポンプを不要にして、コスト低減が図れるとともに、エンジン駆動中に常時消費されていた固定容量型ポンプによるエネルギーロスをなくすことができることになるが、このものにおいて、何れかの油圧アクチュエータ用装具が操作された場合には、前記複数の油圧ポンプ1~3のうち、ポンプ圧が設定パイロット一次圧Pp以上の油圧ポンプのなかから最も低圧の油圧ポンプが、パイロット一次圧生成回路15の油圧供給源として選択されてパイロット一次圧生成回路15に接続されることになる。この結果、パイロット一次圧生成回路15に配され、油圧ポンプのポンプ圧を設定パイロット一次圧Ppまで減圧する減圧弁17によるエネルギーロスを可及的に低減することができて、省エネに貢献できることになる。
In this embodiment, the hydraulic pump that serves as the hydraulic supply source for the pilot primary
このものにおいて、前記パイロット一次圧生成回路15は、パイロット油圧源制御部30によって制御され、複数の油圧ポンプ1~3のなかから何れかの油圧ポンプをパイロット一次圧生成回路15に選択的に接続するべく切換わるセレクタバルブ16を備えている。しかして、該セレクタバルブ16の切換え作動によって、パイロット一次圧回路15の油圧供給源として選択された油圧ポンプを、容易にパイロット一次圧回路15に接続できることになる。
In this device, the pilot primary
さらにこのものにおいて、パイロット油圧源制御部30は、何れの油圧アクチュエータ用操作具も操作されていない場合に、何れか1つの油圧ポンプを非操作時パイロット油圧源ポンプとして設定し、該設定された非操作時パイロット油圧源ポンプをパイロット一次圧生成回路15に接続するとともに、非操作時パイロット油圧源ポンプのポンプ圧を設定パイロット一次圧Pp以上となるように制御する一方、非操作時パイロット油圧源ポンプ以外の油圧ポンプのポンプ圧を、設定パイロット一次圧Pp未満の低圧となるように制御する。この結果、何れの油圧アクチュエータ用操作具が操作されていない場合であっても、パイロット一次圧生成回路15には、非操作時パイロット油圧源ポンプから設定パイロット一次圧Pp以上の圧油が供給され、これにより、全ての油圧アクチュエータ用操作具が操作されていない状態から何れかの油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合のコントロールバルブ9切換え作動の良好な応答性を確保できる一方、非操作時パイロット油圧源ポンプ以外の油圧ポンプのポンプ圧は設定パイロット一次圧Pp未満の低圧となるように制御されるから、省エネに貢献できることになる。
Furthermore, in this device, when none of the hydraulic actuator operating tools are operated, the pilot hydraulic
さらにこのものにおいて、パイロット一次圧生成回路15は、該パイロット一次圧生成回路15から全てのパイロット弁(コントロールバルブ9にパイロット圧を出力する電磁比例減圧弁10A、10B)への油供給を遮断可能な油圧ロック弁20を備える一方、該油圧ロック弁20の遮断状態では、全ての油圧ポンプ1~3のポンプ圧を設定パイロット一次圧Pp未満の低圧となるように制御される構成になっている。これにより、油圧ロックレバーがロック位置に位置していて早急に油圧アクチュエータ8を作動させる必要がない状態では全ての油圧ポンプ1~3のポンプ圧が設定パイロット一次圧Pp未満の低圧となり、更なる省エネを達成できる。
Furthermore, in this device, the pilot primary
さらに、作業機械の油圧制御システムは、各油圧ポンプ1~3に対応して、制御弁(コントロールバルブ9)の上流側の吐出ライン4~6から分岐形成されて油タンク7に至るバイパス油路21~23(第一、第二、第三バイパス油路21、22、23)と、該バイバス油路21~23に配されて油圧ポンプ1~3から油タンク7に流れるバイパス量を増減制御するバイパス弁24~26(第一、第二、第三バイパス弁24、25、26)とを備える一方、該バイパス弁24~26によるバイパス量の増減制御で各油圧ポンプ1~3のポンプ圧を制御する構成になっている。これにより、油圧ポンプ1~3のポンプ圧の制御を、油圧アクチュエータ用操作具の操作状態に関わらず独自に行うことができる。
The hydraulic control system of the work machine further includes bypass oil passages 21-23 (first, second, and third
尚、本発明は上記実施の形態(第一の実施の形態)に限定されないことは勿論であって、第一の実施の形態では、油圧アクチュエータの油圧供給源となる油圧ポンプとして第一、第二、第三の3つの油圧ポンプが設けられており、これら3つの油圧ポンプの何れか1つが、非操作時パイロット油圧源ポンプあるいはパイロット油圧源ポンプとして選択される構成になっているが、2つ、あるいは4つ以上の油圧ポンプが設けられている場合であっても、同様にして本発明を実施できることは勿論である。 The present invention is not limited to the above embodiment (first embodiment), and in the first embodiment, three hydraulic pumps, a first, second, and third, are provided as hydraulic pumps that serve as hydraulic supply sources for the hydraulic actuator, and one of these three hydraulic pumps is selected as the pilot hydraulic source pump or pilot hydraulic source pump when not in operation. However, the present invention can be implemented in the same manner even when two or four or more hydraulic pumps are provided.
さらに、図5の油圧回路図に示す第二の実施の形態の如く、セレクタバルブ16に、第一の実施の形態と同様の中立位置N、第一切換位置X、第二切換位置Yに加えて、全ての油圧ポンプ(第一、第二、第三油圧ポンプ1、2、3)からパイロット一次圧生成回路15への圧油供給を遮断する遮断位置Zを設けるとともに、パイロット一次圧生成回路15のチェック弁18の下流側の圧力を検出するパイロット用圧力センサ41を設け、該パイロット用圧力センサ41の検出圧力をコントローラ12に入力してモニタリングして、セレクタバルブ16の切換え作動を制御する構成にすることもできる。この場合、パイロット用圧力センサ41から入力されるパイロット一次圧生成回路15の圧力が閾値Pt以上の場合には、セレクタバルブ16を遮断位置Zに位置せしめて、何れの油圧ポンプからもパイロット一次圧生成回路15に圧油供給されないように制御する。前記閾値Ptは、例えば、油圧アクチュエータ用操作具の操作量に応じて要求される電磁比例減圧弁40A、40Bの出力パイロット圧の最大値に余裕分をプラスした圧力(最大値+α)が設定される。一方、パイロット一次圧生成回路15の圧力が閾値Pt未満の場合には、前述した第一の実施の形態と同様のセレクタバルブ16の制御が行われる。そしてこのように、セレクタバルブ16に、何れの油圧ポンプからもパイロット一次圧生成回路15に圧油供給しない遮断位置Zを設けるとともに、パイロット一次圧生成回路15の圧力に応じてセレクタバルブ16を遮断位置Zに切換えることで、更なるエネルギーロスの低減に貢献できる。尚、図5において、第一の実施の形態と同様のものは同一の符号を付してある。また、第二の実施の形態では、セレクタバルブ16に遮断位置Zを設けたが、セクレタバルブ16とは別に、全ての油圧ポンプとパイロット一次圧生成回路15との接続を遮断することができるバルブを設ける構成にすることもできる。
5, in addition to the neutral position N, first switching position X, and second switching position Y as in the first embodiment, the
また、油圧アクチュエータの油圧供給源となる容量可変型の油圧ポンプとしては、汎用的に斜板式のアキシァルピストンポンプが用いられる。図6は、油圧アクチュエータの油圧供給源となる油圧ポンプとして、斜板式アキシァルピストンポンプからなる第一、第二油圧ポンプ1、2を設けた場合のレギュレータ(容量可変手段)1a、2a部分の回路構成を示す、第三の実施の形態の油圧回路図であるが、このものにおいて、レギュレータ1a、2aは、コントローラからの制御信号に基づいて制御圧を出力する電磁比例弁42と、該電磁比例弁42から出力される制御圧を受けてピストン44への供給圧を制御するスプール弁43と、該スプール弁43からの供給圧およびポンプ圧を受けて斜板1b、2bの傾斜角を変化させるピストン44等を用いて構成されている。このように構成されたレギュレータ1a、2aでは、斜板1b、2bを動かすために第一、第二油圧ポンプ1、2の自己圧(ポンプ圧)が必要となるが、第一の実施の形態のように、油圧ロックレバーがロック解除位置で全ての油圧アクチュエータ用操作具が操作されていない場合に、非操作時パイロット油圧源ポンプ以外の油圧ポンプのポンプ圧を低圧となるように制御すると、非操作時パイロット油圧源ポンプ以外の油圧ポンプを圧油供給源とする油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合に、斜板1b、2bを動かす自己圧が低圧になっているためレギュレータ1a、1bのレスポンスが低下する。そこで、図6に示すように、第一、第二油圧ポンプ1、2のうち高圧側を選択するシャトル弁45を設けるとともに、該シャトル弁45の出力圧をレギュレータ1a、2aに導くように構成することで、非操作時パイロット油圧源ポンプのポンプ圧が非操作時パイロット油圧源ポンプ以外の油圧ポンプのレギュレータにも導かれることになって、レスポンプの低下を回避することができる。
In addition, a swash plate type axial piston pump is generally used as a variable displacement hydraulic pump that serves as a hydraulic supply source for a hydraulic actuator. Figure 6 is a hydraulic circuit diagram of a third embodiment showing the circuit configuration of the regulator (displacement variable means) 1a, 2a when the first and second
本発明は、油圧ショベル等の作業機械の油圧制御システムにおいて、油圧アクチュエータの油圧供給源となる油圧ポンプをパイロット油圧源としても用いる場合に利用できる。 The present invention can be used in hydraulic control systems for work machines such as hydraulic excavators, where the hydraulic pump that serves as the hydraulic supply source for the hydraulic actuator is also used as a pilot hydraulic source.
1、2、3 第一、第二、第三油圧ポンプ
7 油タンク
8 油圧アクチュエータ
9 コントロールバルブ
10A、10B 電磁比例減圧弁
12 コントローラ
15 パイロット一次圧生成回路
16 セレクタバルブ
17 減圧弁
20 油圧ロック弁
21、22、23 第一、第二、第三バイパス油路
24、25、26 第一、第二、第三バイパス弁
30 パイロット油圧源制御部
Claims (5)
該パイロット一次圧生成回路は、前記油圧アクチュエータの油圧供給源となる複数の油圧ポンプのうち何れかの油圧ポンプを油圧供給源とし、該油圧供給源となる油圧ポンプのポンプ圧を予め設定される設定パイロット一次圧に減圧する減圧弁を備える一方、
油圧制御システムに、前記パイロット一次圧生成回路の油圧供給源となる油圧ポンプを前記複数の油圧ポンプのなかから選択し、該選択された油圧ポンプをパイロット一次圧生成回路に接続するパイロット油圧源制御手段を設けるとともに、該パイロット油圧源制御手段は、何れかの油圧アクチュエータ用操作具が操作された場合に、ポンプ圧が前記設定パイロット一次圧以上の油圧ポンプのなかから最も低圧の油圧ポンプをパイロット一次圧生成回路の油圧供給源として選択することを特徴とする油圧制御システム。 In a hydraulic control system including a plurality of hydraulic actuators, a plurality of variable displacement hydraulic pumps serving as hydraulic supply sources for these hydraulic actuators, a plurality of pilot operated control valves for controlling the supply of oil from the hydraulic pumps to the hydraulic actuators, and a plurality of pilot valves for supplying pilot pressure to the control valves based on the operation of an operating tool for the hydraulic actuator, when providing a pilot primary pressure generating circuit for generating a pilot primary pressure to be supplied to the pilot valves,
The pilot primary pressure generating circuit has a hydraulic pump among a plurality of hydraulic pumps serving as hydraulic supply sources for the hydraulic actuator as a hydraulic supply source, and includes a pressure reducing valve that reduces the pump pressure of the hydraulic pump serving as the hydraulic supply source to a preset set pilot primary pressure,
The hydraulic control system is provided with a pilot hydraulic source control means that selects a hydraulic pump to be a hydraulic supply source of the pilot primary pressure generation circuit from among the plurality of hydraulic pumps and connects the selected hydraulic pump to the pilot primary pressure generation circuit, and the pilot hydraulic source control means selects, when any of the hydraulic actuator operating tools is operated, a hydraulic pump with the lowest pressure from among the hydraulic pumps whose pump pressure is equal to or higher than the set pilot primary pressure, as the hydraulic supply source of the pilot primary pressure generation circuit.
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