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JP5272211B2 - Hydraulic circuit for construction machinery - Google Patents

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JP5272211B2
JP5272211B2 JP2009160742A JP2009160742A JP5272211B2 JP 5272211 B2 JP5272211 B2 JP 5272211B2 JP 2009160742 A JP2009160742 A JP 2009160742A JP 2009160742 A JP2009160742 A JP 2009160742A JP 5272211 B2 JP5272211 B2 JP 5272211B2
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Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
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  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械の油圧回路に関する。   The present invention relates to a hydraulic circuit of a construction machine such as a hydraulic excavator.

油圧ショベルは、下部走行体(基体)、上部旋回体、ブーム、アームおよびバケットなどの複数の作動部位を備え、建設作業等に広く用いられている。   The hydraulic excavator includes a plurality of operating parts such as a lower traveling body (base body), an upper swing body, a boom, an arm, and a bucket, and is widely used for construction work and the like.

油圧ショベルのこれら複数の作動部位は同時に作動させられることも多い。例えば、油圧ショベルの一般的な作業である掘削作業や床掘り作業を行う際においては、ブームとアームを同時に操作する同時操作(複合操作)がなされることが多い。このような同時操作を円滑に行えるようにするために、油圧ポンプを複数設けるとともに、各油圧ポンプにブーム用切換弁とアーム用切換弁をそれぞれタンデム接続して、タンデム接続された通路をパラレルに設けた油圧回路が用いられている(例えば、特許文献1参照)。   Often, these multiple actuation sites of a hydraulic excavator are actuated simultaneously. For example, when performing excavation work or floor digging work, which is a general work of a hydraulic excavator, simultaneous operation (combined operation) in which the boom and the arm are simultaneously operated is often performed. In order to perform such simultaneous operation smoothly, a plurality of hydraulic pumps are provided, and a boom switching valve and an arm switching valve are connected in tandem to each hydraulic pump, and the tandem connected passages are connected in parallel. A provided hydraulic circuit is used (for example, see Patent Document 1).

このような油圧回路としては、例えば図5に示す油圧回路がある。この油圧回路100は、油圧アクチュエータ駆動用の複数の油圧ポンプ(第1油圧ポンプ102、第2油圧ポンプ104)をパラレルに備えている。第1油圧ポンプ102の上流から下流に向かって、ブームシリンダ106への駆動用圧油の方向と流量を調整するためのブーム用第1切換弁110と、アームシリンダ108への駆動用圧油の方向と流量を調整するためのアーム用第2切換弁116とがタンデムに設けられている。また、第2油圧ポンプ104の上流から下流に向かって、ブームシリンダ106への駆動用圧油の方向と流量を調整するためのブーム用第2切換弁112と、アームシリンダ108への駆動用圧油の方向と流量を調整するためのアーム用第1切換弁114とがタンデムに設けられている。これにより、油圧回路100では、タンデム接続されたブーム用切換弁とアーム用切換弁とが、油圧ポンプ102、104ごとにタンデム接続されて、パラレルに設けられている。   An example of such a hydraulic circuit is the hydraulic circuit shown in FIG. The hydraulic circuit 100 includes a plurality of hydraulic pumps (first hydraulic pump 102 and second hydraulic pump 104) for driving hydraulic actuators in parallel. From the upstream to the downstream of the first hydraulic pump 102, the first boom switching valve 110 for adjusting the direction and flow rate of the driving hydraulic oil to the boom cylinder 106, and the driving hydraulic oil to the arm cylinder 108 An arm second switching valve 116 for adjusting the direction and flow rate is provided in tandem. Further, from the upstream side to the downstream side of the second hydraulic pump 104, the boom second switching valve 112 for adjusting the direction and flow rate of the driving pressure oil to the boom cylinder 106, and the driving pressure to the arm cylinder 108 are provided. An arm first switching valve 114 for adjusting the oil direction and flow rate is provided in tandem. Thereby, in the hydraulic circuit 100, the boom switching valve and the arm switching valve that are tandemly connected are tandemly connected to the hydraulic pumps 102 and 104 and provided in parallel.

油圧回路100を備えた油圧ショベルにより掘削動作を行う場合、図5においてアーム用リモコンレバー装置120の操作レバー120Aを図5における左方向に最大に倒してアーム閉じ操作を行うのと同時に、ブーム上げ操作(図5においてブーム用リモコンレバー装置118の操作レバー118Aを右に倒すことによりなされる)およびバケット閉じ操作を適宜調整して作業を行う。   When excavation is performed by a hydraulic excavator equipped with the hydraulic circuit 100, the boom is raised at the same time as the operation lever 120A of the arm remote control lever device 120 in FIG. The operation is performed by appropriately adjusting the operation (performed by tilting the operation lever 118A of the boom remote control lever device 118 to the right in FIG. 5) and the bucket closing operation.

このとき、第2油圧ポンプ104からアームシリンダ108への圧油供給は、ブーム用第2切換弁112の中立位置から位置p側への切換量によって開度調整がなされるタンデム通路130と、ブーム用第2切換弁112とパラレルに配置されたパラレル通路132とを介してなされるが、ブーム操作が確実に可能となるように、ブーム用リモコンレバー装置118のブーム上げの入力が微小な場合(図5においてブーム用の操作レバー118Aがわずかに右に倒された場合)においても、タンデム通路130の開度が狭まるようにブーム用第2切換弁112の設定がなされている。図6は、ブーム用第2切換弁112の中立位置から位置p側への切換量と、タンデム通路130の開口面積との関係の一例を示すグラフである。なお、参考のために、メータイン通路134の開口面積との関係も図6に示している。図6に示すように、ブーム用第2切換弁112の中立位置から位置p側への切換量が小さくても、タンデム通路130の開口面積は大きく減少し、ブーム用第2切換弁112がその可動範囲の3分の1程度だけ位置p側へ切り換わると、タンデム通路130の開口面積はブーム用第2切換弁112が中立位置のときの10%程度になってしまう設定となっている。   At this time, the supply of pressure oil from the second hydraulic pump 104 to the arm cylinder 108 is performed by adjusting the opening degree of the tandem passage 130 according to the amount of switching from the neutral position of the second boom switching valve 112 to the position p, and the boom. When the boom raising input of the boom remote control lever device 118 is very small so that the boom operation can be performed reliably (this is done via the second switching valve 112 and the parallel passage 132 arranged in parallel). Even when the boom operation lever 118A is slightly tilted to the right in FIG. 5, the boom second switching valve 112 is set so that the opening degree of the tandem passage 130 is narrowed. FIG. 6 is a graph showing an example of the relationship between the switching amount from the neutral position to the position p side of the second boom switching valve 112 and the opening area of the tandem passage 130. For reference, the relationship with the opening area of the meter-in passage 134 is also shown in FIG. As shown in FIG. 6, even if the switching amount from the neutral position to the position p side of the second boom switching valve 112 is small, the opening area of the tandem passage 130 is greatly reduced, and the boom second switching valve 112 is When switching to the position p side by about one third of the movable range, the opening area of the tandem passage 130 is set to be about 10% when the second boom switching valve 112 is in the neutral position.

一方、パラレル通路132は、その構成上タンデム通路130と比較すると通路面積自体が大きくなかったり、アームシリンダ108への圧油供給過多を防止するために通路上に絞り136が設けられていたりしており、圧油供給がある程度制限されている。   On the other hand, the parallel passage 132 has a smaller passage area than the tandem passage 130 due to its structure, or a throttle 136 is provided on the passage to prevent excessive supply of pressure oil to the arm cylinder 108. The pressure oil supply is limited to some extent.

特開2002−4339号公報JP 2002-4339 A

ここで掘削作業の序盤では、土砂は基本的にアーム122の動きにより集められるが、アーム122の閉じ動作は、アーム閉じ動作のためにアームシリンダボトム室に加える必要のある圧力に通過圧損を加えた圧力を、アームシリンダボトム室通路108aに加えることにより可能となる。   Here, in the early stage of excavation work, the earth and sand are basically collected by the movement of the arm 122, but the closing operation of the arm 122 adds a passage pressure loss to the pressure that needs to be applied to the arm cylinder bottom chamber for the arm closing operation. This can be achieved by applying a pressure to the arm cylinder bottom chamber passage 108a.

一方、掘削作業の序盤において、ブーム124を立ち上げるための操作もアーム122を閉じるための操作と同時になされるが、このブーム上げ操作はブーム124自体を立ち上げることを目的としたものではなく、アーム動作による掘削反力によって起こる機体のジャッキアップを抑制するためになされるものである。このため、掘削作業の序盤におけるブーム上げ操作は、ブームシリンダ106のロッドを引っ張る力(アーム動作による掘削反力)に対してブームシリンダ106のロッドの伸長量を制御する操作であり、ブームシリンダ106のロッド室からタンクTに戻る圧油のメータアウト制御に基づいてなされる。   On the other hand, in the early stage of excavation work, the operation for raising the boom 124 is performed simultaneously with the operation for closing the arm 122, but this boom raising operation is not intended to raise the boom 124 itself. This is to suppress the jack-up of the airframe caused by the excavation reaction force due to the arm operation. For this reason, the boom raising operation in the early stage of excavation work is an operation of controlling the extension amount of the rod of the boom cylinder 106 with respect to the force pulling the rod of the boom cylinder 106 (excavation reaction force due to the arm operation). This is based on meter-out control of the pressure oil returning from the rod chamber to the tank T.

ブームシリンダ106のロッド室からタンクTへと通じるメータアウト通路106aは、構造簡略化のためブーム用第1切換弁110のみに設置し、ブーム用第2切換弁112には合流用のメータイン通路134とタンデム通路130のみを設置することがある(例えば、図5に示す油圧回路)。   The meter-out passage 106a that leads from the rod chamber of the boom cylinder 106 to the tank T is installed only in the first boom switching valve 110 for simplification of the structure, and the merging meter-in passage 134 is connected to the second boom switching valve 112. Only the tandem passage 130 may be installed (for example, the hydraulic circuit shown in FIG. 5).

このため、図5に示す油圧回路を有する油圧ショベルによる掘削作業序盤におけるブーム上げ操作では、実際にはブーム用第2切換弁112を通ってタンクTにもどる圧油はない(ブーム用第2切換弁112を通ってタンクTにもどる圧油に対するメータアウト制御は行われない)にもかかわらず、ブーム操作レバー118Aのブーム上げ方向への操作量(図5において右方向への操作量)に応じたメータイン制御は行われてしまい、ブーム用第2切換弁112は位置p側に切り換わり、アーム用第1切換弁へ続くブーム用第2切換弁112のタンデム通路130が絞られてしまう。このため、ブームシリンダ106に供給する圧油量はそれほど必要とはされていないにもかかわらず、結果的にアームシリンダ108に供給する圧油の通路圧損が増えることとなってしまい、掘削作業序盤におけるアーム閉じ動作のエネルギ損失が大きくなってしまう。   Therefore, in the boom raising operation at the beginning of excavation work by the hydraulic excavator having the hydraulic circuit shown in FIG. 5, there is actually no pressure oil that returns to the tank T through the second boom switching valve 112 (second boom switching). Despite the fact that meter-out control is not performed on the pressure oil that returns to the tank T through the valve 112), the boom operation lever 118A is operated in the boom raising direction (the operation amount in the right direction in FIG. 5). Then, the meter-in control is performed, and the second boom switching valve 112 is switched to the position p side, and the tandem passage 130 of the second boom switching valve 112 following the first arm switching valve is throttled. For this reason, although the amount of pressure oil supplied to the boom cylinder 106 is not required so much, the passage pressure loss of the pressure oil supplied to the arm cylinder 108 increases as a result. The energy loss of the arm closing operation becomes large.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、アーム閉じ動作のエネルギ損失を低く抑えることができる建設機械の油圧回路を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of this problem, Comprising: It aims at providing the hydraulic circuit of the construction machine which can suppress the energy loss of arm closing operation | movement low.

本発明は、第1の油圧ポンプに接続され、ブームを駆動するブームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのブーム用第1切換弁と、第2の油圧ポンプに接続され、前記ブームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのブーム用第2切換弁と、前記第2の油圧ポンプに前記ブーム用第2切換弁よりも下流側にタンデム接続され、アームを駆動するアームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのアーム用第1切換弁と、前記第1の油圧ポンプに前記ブーム用第1切換弁とタンデム接続され、前記アームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのアーム用第2切換弁と、前記ブーム用第1切換弁および前記ブーム用第2切換弁を操作するブーム用操作レバーと、を備えた建設機械の油圧回路において、前記ブーム用操作レバーの操作量に対する前記ブーム用第2切換弁の中立位置からの切換量の程度を変更可能なブーム用第2切換弁制御機構を備え、前記アームの閉じ動作と前記ブームの上げ動作が同時になされる作業状態であって所定の条件に合致する特定の作業状態のときに、前記ブーム用操作レバーの操作量に対する前記ブーム用第2切換弁の中立位置からの切換量を、該特定の作業状態以外のときよりも小さく制御することにより、前記課題を解決したものである。   The present invention is connected to a first hydraulic pump, connected to a first switching valve for a boom for switching the direction and flow rate of pressure oil supplied to a boom cylinder that drives the boom, and a second hydraulic pump, A second switching valve for boom for switching the direction and flow rate of pressure oil supplied to the boom cylinder; and a tandem connection to the second hydraulic pump downstream from the second switching valve for boom; A first switching valve for arm for switching the direction and flow rate of pressure oil supplied to the arm cylinder to be driven, and the first hydraulic pump are connected in tandem with the first switching valve for boom and supplied to the arm cylinder. A second switching valve for the arm for switching the direction and flow rate of the pressurized oil, and a boom operation lever for operating the first switching valve for the boom and the second switching valve for the boom. In the hydraulic circuit of the machine, a boom second switching valve control mechanism capable of changing the degree of switching from the neutral position of the second boom switching valve to the operation amount of the boom operating lever is provided, and the arm closing From the neutral position of the second boom switching valve with respect to the operation amount of the boom operation lever, when the operation state and the boom raising operation are performed at the same time and in a specific work state that matches a predetermined condition The above-mentioned problem is solved by controlling the switching amount to be smaller than that in times other than the specific work state.

本発明では、ブーム用操作レバーの操作量に対するブーム用第2切換弁の中立位置からの切換量を、アームの閉じ動作とブームの上げ動作が同時になされる作業状態であって所定の条件に合致する特定の作業状態のときに、該特定の作業状態以外のときよりも小さく制御する。このため、第2油圧ポンプから供給される圧油を、タンデム通路の開度が大きい状態でアームシリンダのボトム室に供給することができるので、通路圧損が少なくなる。したがって、本発明では、エネルギ損失の少ないアームの閉じ動作をおこなうことができる。   In the present invention, the amount of switching from the neutral position of the second switching valve for the boom to the amount of operation of the boom operating lever is a working state in which the arm closing operation and the boom raising operation are performed simultaneously and meet a predetermined condition. In a specific work state to be controlled, control is performed to be smaller than in other than the specific work state. For this reason, the pressure oil supplied from the second hydraulic pump can be supplied to the bottom chamber of the arm cylinder in a state where the opening degree of the tandem passage is large, so that the passage pressure loss is reduced. Therefore, in the present invention, it is possible to perform the arm closing operation with little energy loss.

前記特定の作業状態か否かは、例えば、前記アームの閉じ動作の程度を示すアーム閉じパラメータの少なくとも1つを所定の閾値と比較し、かつ、前記ブームの上げ動作の程度を示すブーム上げパラメータの少なくとも1つを所定の閾値と比較することによって判断することができる。   Whether or not it is the specific work state is, for example, comparing at least one of the arm closing parameters indicating the degree of the closing operation of the arm with a predetermined threshold, and the boom raising parameter indicating the degree of the boom raising operation Can be determined by comparing at least one of the values with a predetermined threshold.

この場合、前記ブーム用第1切換弁を切り換えるパイロット圧を検出するブーム用パイロット圧検出手段と、前記アーム用第1切換弁を切り換えるパイロット圧および前記アーム用第2切換弁を切り換えるパイロット圧のうちの少なくとも一方を検出するアーム用パイロット圧検出手段と、を備えるときには、前記アーム閉じパラメータの1つを前記アーム用第1切換弁を切り換えるパイロット圧または前記アーム用第2切換弁を切り換えるパイロット圧とすることができ、前記ブーム上げパラメータの1つを前記ブーム用第1切換弁を切り換えるパイロット圧とすることができる。   In this case, a boom pilot pressure detecting means for detecting a pilot pressure for switching the first boom switching valve, a pilot pressure for switching the first arm switching valve, and a pilot pressure for switching the second arm switching valve. An arm pilot pressure detecting means for detecting at least one of the pilot pressure for switching the first switching valve for the arm or the pilot pressure for switching the second switching valve for the arm as one of the arm closing parameters. One of the boom raising parameters may be a pilot pressure for switching the first boom switching valve.

また、前記アーム用第1切換弁および前記アーム用第2切換弁を操作するアーム用操作レバーを備えるときには、前記アーム閉じパラメータの1つを前記アーム用操作レバーの操作量とすることができ、前記ブーム上げパラメータの1つを前記ブーム用操作レバーの操作量とすることができる。   Further, when an arm operating lever for operating the first arm switching valve and the second arm switching valve is provided, one of the arm closing parameters can be set as an operation amount of the arm operating lever. One of the boom raising parameters may be an operation amount of the boom operation lever.

また、前記ブームシリンダのボトム室に供給される圧油量を検出するブーム用圧油量検出手段と、前記アームシリンダのボトム室に供給される圧油量を検出するアーム用圧油量検出手段と、を備えるときには、前記アーム閉じパラメータの1つを前記アームシリンダのボトム室に供給される圧油量とすることができ、前記ブーム上げパラメータの1つを前記ブームシリンダのボトム室に供給される圧油量とすることができる。   Also, a boom pressure oil amount detecting means for detecting the pressure oil amount supplied to the bottom chamber of the boom cylinder, and an arm pressure oil amount detecting means for detecting the pressure oil amount supplied to the bottom chamber of the arm cylinder. The one of the arm closing parameters can be the amount of pressure oil supplied to the bottom chamber of the arm cylinder, and one of the boom raising parameters can be supplied to the bottom chamber of the boom cylinder. The amount of pressure oil can be reduced.

更には、前記特定の作業状態か否かは、前記アームシリンダのロッド伸長時の推力を検出するアームシリンダロッド伸長推力検出手段を備える場合には、前記アームシリンダのロッド伸長時の推力に基づいて判断することもできる。   Further, whether or not the specific working state is present is based on the thrust when the arm cylinder rod is extended, when arm cylinder rod extension thrust detection means for detecting the thrust when the arm cylinder rod is extended is provided. It can also be judged.

前記第1の油圧ポンプおよび前記第2の油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段を備える場合には、前記特定の作業状態か否かを、前記第1の油圧ポンプおよび前記第2の油圧ポンプの吐出圧に基づいて判断することもできる。   In the case of including discharge pressure detection means for detecting discharge pressures of the first hydraulic pump and the second hydraulic pump, whether or not the specific working state is present is determined by the first hydraulic pump and the second hydraulic pump. It can also be determined based on the discharge pressure of the hydraulic pump.

建設機械の作業状態が掘削作業の序盤であるか否かを判断する掘削作業判断手段を備える場合には、前記特定の作業状態か否かを、建設機械の作業状態が掘削作業の序盤であるか否かに基づいて判断することもできる。   In the case of including an excavation work determination means for determining whether the work state of the construction machine is an early stage of the excavation work, the work state of the construction machine is the early stage of the excavation work. It can also be determined based on whether or not.

建設機械の作業状態が床掘り作業であるか否かを判断する床掘り作業判断手段を備える場合には、前記特定の作業状態か否かを、建設機械の作業状態が床掘り作業であるか否かに基づいて判断することができる。   In the case of having a floor digging operation determining means for determining whether or not the work state of the construction machine is a floor digging work, whether the work state of the construction machine is a floor digging work or not is determined. Judgment can be made based on whether or not.

本発明によれば、アーム閉じ動作のエネルギ損失を低く抑えることができる。   According to the present invention, the energy loss of the arm closing operation can be suppressed low.

本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図The figure which shows the structure of the hydraulic circuit of the hydraulic shovel which concerns on 1st Embodiment of this invention. 前記油圧回路において、ブーム用第2切換弁18の中立位置から位置D側への切換量と、タンデム通路40およびブーム用合流通路80cの開口面積との関係の一例を模式的に示すグラフIn the hydraulic circuit, a graph schematically showing an example of the relationship between the switching amount from the neutral position of the second boom switching valve 18 to the position D side and the opening areas of the tandem passage 40 and the boom confluence passage 80c. 本発明の第2実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図The figure which shows the structure of the hydraulic circuit of the hydraulic shovel which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図The figure which shows the structure of the hydraulic circuit of the hydraulic shovel which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 従来の油圧ショベルの油圧回路の構成の一例を示す図The figure which shows an example of a structure of the hydraulic circuit of the conventional hydraulic shovel 従来の油圧ショベルの油圧回路において、ブーム用第2切換弁112の中立位置から位置p側への切換量と、タンデム通路130およびメータイン通路134の開口面積との関係の一例を模式的に示すグラフThe graph which shows typically an example of the relationship between the switching amount from the neutral position of the 2nd switching valve 112 for booms to the position p side, and the opening area of the tandem channel | path 130 and the meter-in channel | path 134 in the hydraulic circuit of the conventional hydraulic shovel.

以下図面に基づいて、本発明に係る油圧ショベルの油圧回路の好適な実施形態の例について詳細に説明する。   Hereinafter, an example of a preferred embodiment of a hydraulic circuit of a hydraulic excavator according to the present invention will be described in detail based on the drawings.

図1は、本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a hydraulic circuit of a hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention.

この油圧回路10は、第1油圧ポンプ12と、第2油圧ポンプ14と、ブーム用第1切換弁16と、ブーム用第2切換弁18と、アーム用第1切換弁20と、アーム用第2切換弁22と、ブーム用リモコンレバー装置24と、アーム用リモコンレバー装置26と、圧力センサ28、30と、コントローラ32と、電磁比例弁34と、パイロット油圧ポンプ36と、を備え、ブームシリンダ80およびアームシリンダ82に圧油を供給して、ブーム84およびアーム86を作動させて、掘削作業や床掘り作業等の各種作業を油圧ショベル70に行わせる。符号88はバケットである。   The hydraulic circuit 10 includes a first hydraulic pump 12, a second hydraulic pump 14, a boom first switching valve 16, a boom second switching valve 18, an arm first switching valve 20, and an arm first switching valve. 2 switching valve 22, boom remote control lever device 24, arm remote control lever device 26, pressure sensors 28 and 30, controller 32, electromagnetic proportional valve 34, and pilot hydraulic pump 36, and a boom cylinder Pressure oil is supplied to 80 and the arm cylinder 82, and the boom 84 and the arm 86 are actuated to cause the excavator 70 to perform various operations such as excavation work and floor digging work. Reference numeral 88 denotes a bucket.

第1油圧ポンプ12と第2油圧ポンプ14はパラレルに配置されている。第1油圧ポンプ12にはタンデム通路38が接続されており、第1油圧ポンプ12からタンデム通路38を経て供給される圧油は、ブームシリンダ80および/またはアームシリンダ82に供給される。タンデム通路38には、上流側にブーム用第1切換弁16が設けられ、下流側にアーム用第2切換弁22が設けられており、ブーム用第1切換弁16とアーム用第2切換弁22とはタンデム接続されている。   The first hydraulic pump 12 and the second hydraulic pump 14 are arranged in parallel. A tandem passage 38 is connected to the first hydraulic pump 12, and pressure oil supplied from the first hydraulic pump 12 via the tandem passage 38 is supplied to the boom cylinder 80 and / or the arm cylinder 82. The tandem passage 38 is provided with the boom first switching valve 16 on the upstream side and the arm second switching valve 22 on the downstream side. The boom first switching valve 16 and the arm second switching valve are provided. 22 is connected in tandem.

第2油圧ポンプ14にはタンデム通路40が接続されており、第2油圧ポンプ14からタンデム通路40を経て供給される圧油は、ブームシリンダ80および/またはアームシリンダ82に供給される。タンデム通路40には、上流側にブーム用第2切換弁18が設けられ、下流側にアーム用第1切換弁20が設けられており、ブーム用第2切換弁18とアーム用第1切換弁20とはタンデム接続されている。   A tandem passage 40 is connected to the second hydraulic pump 14, and pressure oil supplied from the second hydraulic pump 14 via the tandem passage 40 is supplied to the boom cylinder 80 and / or the arm cylinder 82. The tandem passage 40 is provided with the second boom switching valve 18 on the upstream side and the arm first switching valve 20 on the downstream side. The boom second switching valve 18 and the arm first switching valve are provided. 20 is connected in tandem.

ブーム用第1切換弁16は、3位置6ポートの切換弁であり、3つの切り換え位置A、B、Cを備えており、第1油圧ポンプ12からブームシリンダ80へ向かう圧油の方向と流量を制御する。ブーム用第1切換弁16のスプールの両端には、それぞれパイロットポート16a、16bが設けられており、それぞれパイロット通路24a、24bからパイロット圧が供給される。   The first boom switching valve 16 is a three-position six-port switching valve, and includes three switching positions A, B, and C. The direction and flow rate of the pressure oil from the first hydraulic pump 12 toward the boom cylinder 80. To control. Pilot ports 16a and 16b are respectively provided at both ends of the spool of the first boom switching valve 16, and pilot pressure is supplied from the pilot passages 24a and 24b, respectively.

ブーム用第1切換弁16のスプールは、オペレータがブーム用リモコンレバー装置24を操作することによって移動し、第1油圧ポンプ12からブームシリンダ80に供給される圧油の方向と流量を制御する。第1油圧ポンプ12からブームシリンダ80に供給される圧油は、タンデム通路38からブーム用第1切換弁16を経てブーム用通路80a、80bを通ってブームシリンダ80に供給される。   The spool of the first boom switching valve 16 moves when the operator operates the boom remote control lever device 24 to control the direction and flow rate of the pressure oil supplied from the first hydraulic pump 12 to the boom cylinder 80. The pressure oil supplied from the first hydraulic pump 12 to the boom cylinder 80 is supplied from the tandem passage 38 to the boom cylinder 80 via the boom first switching valve 16 and the boom passages 80a and 80b.

ブーム用第2切換弁18は、3位置6ポートの切換弁であり、3つの切り換え位置D、E、Fを備えており、第2油圧ポンプ14からブームシリンダ80へ向かう圧油の方向と流量を制御する。ブーム用第2切換弁18のスプールの両端には、それぞれパイロットポート18a、18bが設けられており、パイロットポート18aにはパイロット通路36aからパイロット圧が供給される。パイロット通路36bはタンクTに接続しており、パイロットポート18bにはパイロット圧は供給されない。   The second boom switching valve 18 is a three-position six-port switching valve, and has three switching positions D, E, and F. The direction and flow rate of pressure oil from the second hydraulic pump 14 toward the boom cylinder 80 To control. Pilot ports 18a and 18b are respectively provided at both ends of the spool of the second boom switching valve 18, and pilot pressure is supplied to the pilot port 18a from the pilot passage 36a. The pilot passage 36b is connected to the tank T, and no pilot pressure is supplied to the pilot port 18b.

切り換え位置Dのとき、ブーム用合流通路(メータイン通路)80cが連通し、第2油圧ポンプ14からの圧油はブームシリンダ80のボトム室に供給されるが、ブームシリンダ80のロッド室からの戻り油が通過する通路は切り換え位置Dに設けられていない。これは、ブームシリンダ80のロッド室からの戻り油はそれほど多くないので、ブームシリンダ80のロッド室からの戻り油がタンクTにもどる通路は、ブーム用第1切換弁16を通る通路のみで十分だからである。このため、ブームシリンダ80のロッド室からの戻り油は全量ブーム用第1切換弁16を通ってタンクTにもどる。   At the switching position D, the boom confluence passage (meter-in passage) 80c communicates, and the pressure oil from the second hydraulic pump 14 is supplied to the bottom chamber of the boom cylinder 80, but the boom cylinder 80 returns from the rod chamber. The passage through which oil passes is not provided at the switching position D. This is because there is not much return oil from the rod chamber of the boom cylinder 80, and the passage through which the return oil from the rod chamber of the boom cylinder 80 returns to the tank T is sufficient only for the passage through the first switching valve 16 for boom. That's why. Therefore, the entire amount of return oil from the rod chamber of the boom cylinder 80 returns to the tank T through the first boom switching valve 16.

ブーム用第2切換弁18のスプールもブーム用第1切換弁16のスプールと同様に、オペレータがブーム用リモコンレバー装置24を操作することによって移動し、第2油圧ポンプ14からブームシリンダ80に供給される圧油の方向と流量を制御する。第2油圧ポンプ14からブームシリンダ80に供給される圧油は、タンデム通路40からブーム用第2切換弁18を経てブーム用合流通路80cを通り、合流点80e、80fでブーム用通路80a、80bに合流してブームシリンダ80に供給される。ただし、後で詳述するように、ブーム用第2切換弁18のスプールの移動量は、オペレータによってなされるブーム用リモコンレバー装置24の操作レバー24Aの操作量によって決まるパイロット圧によってのみ決定されるのではなく、アーム用リモコンレバー装置26の操作レバー26Aの操作量によって決まるパイロット圧も加味してコントローラ32により決定される。   Similarly to the spool of the first boom switching valve 16, the spool of the boom second switching valve 18 is moved by the operator operating the boom remote control lever device 24, and supplied from the second hydraulic pump 14 to the boom cylinder 80. Control the direction and flow rate of pressurized oil. The pressure oil supplied from the second hydraulic pump 14 to the boom cylinder 80 passes from the tandem passage 40 through the boom second switching valve 18 to the boom junction passage 80c, and at the junction points 80e and 80f, the boom passages 80a and 80b. And are supplied to the boom cylinder 80. However, as will be described in detail later, the movement amount of the spool of the second boom switching valve 18 is determined only by the pilot pressure determined by the operation amount of the operation lever 24A of the boom remote control lever device 24 made by the operator. Instead, the controller 32 determines the pilot pressure determined by the operation amount of the operation lever 26A of the arm remote control lever device 26.

アーム用第1切換弁20は、3位置6ポートの切換弁であり、3つの切り換え位置G、H、Iを備えており、第2油圧ポンプ14からアームシリンダ82へ向かう圧油の方向と流量を制御する。アーム用第1切換弁20のスプールの両端には、それぞれパイロットポート20a、20bが設けられており、それぞれパイロット通路26a、26bからパイロット圧が供給される。   The first arm switching valve 20 is a three-position six-port switching valve, and has three switching positions G, H, and I. The direction and flow rate of pressure oil from the second hydraulic pump 14 toward the arm cylinder 82 To control. Pilot ports 20a and 20b are respectively provided at both ends of the spool of the arm first switching valve 20, and pilot pressure is supplied from the pilot passages 26a and 26b, respectively.

アーム用第1切換弁20のスプールは、オペレータがアーム用リモコンレバー装置26を操作することによって移動し、第2油圧ポンプ14からアームシリンダ82に供給される圧油の方向と流量を制御する。第2油圧ポンプ14からアームシリンダ82に供給される圧油は、パラレル通路42、またはタンデム通路40およびパラレル通路42から、アーム用第1切換弁20を経て、アーム用通路82a、82bを通ってアームシリンダ82に供給される。   The spool of the arm first switching valve 20 moves when the operator operates the arm remote control lever device 26, and controls the direction and flow rate of the pressure oil supplied from the second hydraulic pump 14 to the arm cylinder 82. The pressure oil supplied from the second hydraulic pump 14 to the arm cylinder 82 passes from the parallel passage 42 or the tandem passage 40 and the parallel passage 42 through the arm first switching valve 20 and the arm passages 82a and 82b. It is supplied to the arm cylinder 82.

アーム用第2切換弁22は、3位置6ポートの切換弁であり、3つの切り換え位置J、K、Lを備えており、第1油圧ポンプ12からアームシリンダ82へ向かう圧油の方向と流量を制御する。アーム用第1切換弁22のスプールの両端には、それぞれパイロットポート22a、22bが設けられており、それぞれパイロット通路26a、26bからパイロット圧が供給される。   The second arm switching valve 22 is a three-position six-port switching valve, and includes three switching positions J, K, and L. The direction and flow rate of pressure oil from the first hydraulic pump 12 toward the arm cylinder 82 To control. Pilot ports 22a and 22b are respectively provided at both ends of the spool of the arm first switching valve 22, and pilot pressure is supplied from the pilot passages 26a and 26b, respectively.

アーム用第2切換弁22のスプールもアーム用第1切換弁20のスプールと同様に、オペレータがアーム用リモコンレバー装置26を操作することによって移動し、アームシリンダ82に供給される圧油の方向と流量を制御する。第1油圧ポンプ12からアームシリンダ82に供給される圧油は、パラレル通路44、またはタンデム通路38およびパラレル通路44から、アーム用第2切換弁22を経て、アーム用合流通路82c、82dを通り、合流点82e、82fでアーム用通路82a、82bに合流してアームシリンダ82に供給される。   Similarly to the spool of the arm first switching valve 20, the spool of the arm second switching valve 22 moves when the operator operates the arm remote control lever device 26, and the direction of the pressure oil supplied to the arm cylinder 82 And control the flow rate. The pressure oil supplied from the first hydraulic pump 12 to the arm cylinder 82 passes from the parallel passage 44 or the tandem passage 38 and the parallel passage 44 through the arm second switching valve 22 and through the arm joining passages 82c and 82d. At the joining points 82e and 82f, the arm passages 82a and 82b join together and are supplied to the arm cylinder 82.

圧力センサ(ブーム用パイロット圧検出手段)28は、ブーム用第1切換弁16のパイロットポート16aに供給されるパイロット通路24aのパイロット圧を測定する役割を有し、得られた圧力データは電気信号線28aを介してコントローラ32に送られる。   The pressure sensor (boom pilot pressure detecting means) 28 has a role of measuring the pilot pressure of the pilot passage 24a supplied to the pilot port 16a of the first boom switching valve 16, and the obtained pressure data is an electric signal. It is sent to the controller 32 via the line 28a.

圧力センサ(アーム用パイロット圧検出手段)30は、アーム用第1切換弁20のパイロットポート20bに供給されるパイロット通路26bのパイロット圧を測定する役割を有し、得られた圧力データは電気信号線30aを介してコントローラ32に送られる。   The pressure sensor (arm pilot pressure detecting means) 30 has a role of measuring the pilot pressure of the pilot passage 26b supplied to the pilot port 20b of the first arm switching valve 20, and the obtained pressure data is an electric signal. It is sent to the controller 32 via the line 30a.

コントローラ32は、圧力センサ28、30から送られた圧力データに基づき、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤(特定の作業状態)に該当するかどうかを判断するとともに、その判断結果に基づき電気信号線32aを介して電磁比例弁34を操作して、パイロット通路36aの開度を調整し、ブーム用第2切換弁のパイロットポート18aにパイロット油圧ポンプ36から供給されるパイロット圧を調整して、ブーム用第2切換弁18の中立位置から位置D側への切換量を調整する。したがって、コントローラ32、電磁比例弁34、パイロット油圧ポンプ36は、ブーム用第2切換弁制御機構ということができる。   Based on the pressure data sent from the pressure sensors 28 and 30, the controller 32 determines whether or not the working state of the excavator 70 corresponds to the early stage of excavation work (specific working state), and based on the determination result. The electromagnetic proportional valve 34 is operated via the electric signal line 32a to adjust the opening degree of the pilot passage 36a, and the pilot pressure supplied from the pilot hydraulic pump 36 to the pilot port 18a of the second boom switching valve is adjusted. Thus, the switching amount from the neutral position to the position D side of the second boom switching valve 18 is adjusted. Therefore, the controller 32, the electromagnetic proportional valve 34, and the pilot hydraulic pump 36 can be said to be a second boom switching valve control mechanism.

電磁比例弁34は、コントローラ32からの指令を受けて、パイロット通路36aの開度を調整して、ブーム用第2切換弁18のパイロットポート18aに供給するパイロット圧を調整し、ブーム用第2切換弁18の中立位置から位置D側への切換量を調整する役割を有する。電磁比例弁34のソレノイド部34aにコントローラ32から電気信号線32aを介して電気信号が送られると、電磁比例弁34はその電気信号に応じて電磁比例弁34のスプールを切り換え、パイロット通路36aの開度を調整する。これにより、ブーム用第2切換弁18のパイロットポート18aに供給されるパイロット圧が調整され、ブーム用第2切換弁18の中立位置から位置D側への切換量が調整される。   The electromagnetic proportional valve 34 receives a command from the controller 32, adjusts the opening degree of the pilot passage 36a, adjusts the pilot pressure supplied to the pilot port 18a of the second boom switching valve 18, and controls the second boom valve. It has the role of adjusting the switching amount from the neutral position to the position D side of the switching valve 18. When an electric signal is sent from the controller 32 to the solenoid portion 34a of the electromagnetic proportional valve 34 via the electric signal line 32a, the electromagnetic proportional valve 34 switches the spool of the electromagnetic proportional valve 34 in accordance with the electric signal, and the pilot passage 36a Adjust the opening. As a result, the pilot pressure supplied to the pilot port 18a of the second boom switching valve 18 is adjusted, and the switching amount from the neutral position to the position D side of the second boom switching valve 18 is adjusted.

次に、上述のように構成された第1実施形態に係る油圧回路10の動作および作用について説明する。   Next, the operation and action of the hydraulic circuit 10 according to the first embodiment configured as described above will be described.

オペレータが、図1において、ブーム用リモコンレバー装置24の操作レバー24Aを右に傾けて、パイロット通路24aを介してパイロットポート16aにパイロット圧を加えると、ブーム用第1切換弁16は位置Aに切り換わり、ブーム用第2切換弁18は位置Dに切り換わる(ただし、後述するように掘削作業の序盤では中立位置から位置D側への切換量はコントローラ32による制御により制限されている。)。これにより、第1油圧ポンプ12からの圧油は、タンデム通路38およびブーム用通路80aを経てブームシリンダ80のボトム室に供給され、第2油圧ポンプ14からの圧油は、タンデム通路40およびブーム用合流通路80c、合流点80e、ブーム用通路80aを経てブームシリンダ80のボトム室に供給される。これにより、ブームシリンダ80のロッドは伸長し、ブーム84は立ち上がる。   In FIG. 1, when the operator tilts the operation lever 24A of the boom remote control lever device 24 to the right and applies pilot pressure to the pilot port 16a via the pilot passage 24a, the first boom switching valve 16 is moved to the position A. The second boom switching valve 18 is switched to the position D (however, as will be described later, the switching amount from the neutral position to the position D side is limited by the control of the controller 32 in the early stage of excavation work). . Thereby, the pressure oil from the first hydraulic pump 12 is supplied to the bottom chamber of the boom cylinder 80 via the tandem passage 38 and the boom passage 80a, and the pressure oil from the second hydraulic pump 14 is supplied to the tandem passage 40 and the boom. It is supplied to the bottom chamber of the boom cylinder 80 through the junction passage 80c, the junction 80e, and the boom passage 80a. Thereby, the rod of the boom cylinder 80 extends and the boom 84 rises.

このとき、圧力センサ28は、パイロット通路24aのパイロット圧データ(パイロットポート16aに加わるパイロット圧データ)を測定し、電気信号線28aを介して測定したパイロット圧データをコントローラ32に送る。   At this time, the pressure sensor 28 measures pilot pressure data (pilot pressure data applied to the pilot port 16a) of the pilot passage 24a, and sends the measured pilot pressure data to the controller 32 via the electric signal line 28a.

また、オペレータが、図1において、アーム用リモコンレバー装置26の操作レバー26Aを左に傾けて、パイロット通路26bを介してパイロットポート20b、22bにパイロット圧を加えると、アーム用第1切換弁20は位置Iに切り換わり、アーム用第2切換弁22は位置Lに切り換わる。これにより、第2油圧ポンプ14からの圧油は、パラレル通路42、またはタンデム通路40およびパラレル通路42から、アーム用第1切換弁20を経て、アーム用通路82bを通ってアームシリンダ82のボトム室に供給され、第1油圧ポンプ12からの圧油は、パラレル通路44、またはタンデム通路38およびパラレル通路44から、アーム用第2切換弁22を経て、アーム用合流通路82d、合流点82f、アーム用通路82bを通ってアームシリンダ82のボトム室に供給される。これにより、第1油圧ポンプ12および第2油圧ポンプ14の両方から圧油がアームシリンダ82のボトム室に供給され、アームシリンダ82のロッドは大きく伸長することができ、アーム86は大きな閉じ動作を行うことができる。   In addition, when the operator tilts the operation lever 26A of the arm remote control lever device 26 to the left in FIG. 1 and applies pilot pressure to the pilot ports 20b and 22b via the pilot passage 26b, the arm first switching valve 20 is provided. Is switched to position I, and the second arm switching valve 22 is switched to position L. Thus, the pressure oil from the second hydraulic pump 14 passes from the parallel passage 42 or the tandem passage 40 and the parallel passage 42 through the arm first switching valve 20, the arm passage 82 b, and the bottom of the arm cylinder 82. The pressure oil supplied to the chamber from the first hydraulic pump 12 passes from the parallel passage 44 or the tandem passage 38 and the parallel passage 44 through the arm second switching valve 22 to the arm joining passage 82d, the joining point 82f, The gas is supplied to the bottom chamber of the arm cylinder 82 through the arm passage 82b. Thereby, pressure oil is supplied from both the first hydraulic pump 12 and the second hydraulic pump 14 to the bottom chamber of the arm cylinder 82, the rod of the arm cylinder 82 can be extended greatly, and the arm 86 performs a large closing operation. It can be carried out.

ここで、第2油圧ポンプ14からの圧油を、エネルギ損失を少なくアームシリンダ82のボトム室に供給してアーム86の閉じ動作をするためには、タンデム通路40の開度を大きくして、パラレル通路42を通る圧油を少なくし、タンデム通路40を通る圧油を多くすることが必要である。パラレル通路42には(ブーム84の立ち上げ時にブームシリンダ80に供給する圧油を確保するための)絞り42Aが設けられており、また、パラレル通路42の開口面積はタンデム通路40よりも小さいからである。   Here, in order to supply the pressure oil from the second hydraulic pump 14 to the bottom chamber of the arm cylinder 82 with less energy loss and to close the arm 86, the opening degree of the tandem passage 40 is increased, It is necessary to reduce the pressure oil passing through the parallel passage 42 and increase the pressure oil passing through the tandem passage 40. The parallel passage 42 is provided with a throttle 42A (for securing the pressure oil supplied to the boom cylinder 80 when the boom 84 is started up), and the opening area of the parallel passage 42 is smaller than that of the tandem passage 40. It is.

そこで、アーム86の閉じ動作(アームシリンダ82のロッドを伸長させる動作)を大きく行う必要のある作業の場合には、たとえブーム84の立ち上げ動作を同時に行う場合であっても、ブーム用第2切換弁18の中立位置から位置D側への切換量を小さくすることが好ましく、これによりアーム86の閉じ動作(アームシリンダ82のロッドを伸長させる動作)を行う際のエネルギ損失を少なくすることができる。   Therefore, in the case of an operation that requires a large closing operation of the arm 86 (an operation of extending the rod of the arm cylinder 82), even if the boom 84 is simultaneously started up, It is preferable to reduce the amount of switching from the neutral position to the position D side of the switching valve 18, thereby reducing energy loss when performing the closing operation of the arm 86 (the operation of extending the rod of the arm cylinder 82). it can.

ただし、ブームシリンダ80のボトム室にも圧油を多く供給することが要求されている場合には、ブーム用第2切換弁18の位置D側への切り換え量が少ないと、ブームシリンダ80のボトム室への圧油供給量が不足するおそれがある。したがって、アーム86の閉じ動作とブーム84の立ち上げ動作を同時に行う油圧ショベル70の作業において、ブーム用第2切換弁18の中立位置から位置D側への切換量を小さくする場合には、油圧ショベル70の作業状態が、ブームシリンダ80のボトム室に圧油を多く供給することが要求されない作業状態であるかどうかを判断する必要がある。アーム86の閉じ動作とブーム84の立ち上げ動作を同時に行う油圧ショベル70の作業において、アーム86の閉じ動作を大きく行う必要があるが、ブームシリンダ80のボトム室に圧油を多く供給することが要求されない作業状態は、例えば掘削作業の序盤である。   However, when it is required to supply a large amount of pressure oil to the bottom chamber of the boom cylinder 80, if the amount of switching to the position D side of the second boom switching valve 18 is small, the bottom of the boom cylinder 80 There is a risk of insufficient pressure oil supply to the chamber. Accordingly, in the operation of the hydraulic excavator 70 that simultaneously performs the closing operation of the arm 86 and the raising operation of the boom 84, when the switching amount from the neutral position of the second boom switching valve 18 to the position D side is reduced, It is necessary to determine whether or not the working state of the excavator 70 is a working state in which it is not required to supply a large amount of pressure oil to the bottom chamber of the boom cylinder 80. In the operation of the hydraulic excavator 70 that simultaneously performs the closing operation of the arm 86 and the raising operation of the boom 84, it is necessary to perform a large closing operation of the arm 86. However, a large amount of pressure oil may be supplied to the bottom chamber of the boom cylinder 80. The work state that is not required is, for example, the beginning of excavation work.

掘削作業の序盤では、ブーム84の立ち上げ動作も行うが、アーム86の閉じ動作により土砂を掘削することが主体となる。このため、アームシリンダ82のロッドを大きく伸長させる必要があり、アームシリンダ82のボトム室に圧油を多く供給する必要がある。   In the early stage of excavation work, the boom 84 is also raised, but the main purpose is to excavate earth and sand by closing the arm 86. For this reason, it is necessary to greatly extend the rod of the arm cylinder 82, and it is necessary to supply a large amount of pressure oil to the bottom chamber of the arm cylinder 82.

一方、掘削作業の序盤では、アーム86の閉じ動作による土砂掘削の際の反力により、ブームシリンダ80のロッドには引っ張られるような負荷が加わる。このため、掘削作業の序盤におけるブーム上げ操作は、ブームシリンダ80のロッドを引っ張る力(アーム動作による掘削反力)に対してブームシリンダ80のロッドの伸長量を制御する操作であり、ブームシリンダ80のロッド室からタンクTに戻る圧油のメータアウト制御に基づいてなされ、ブームシリンダ80のボトム室に圧油を多く供給することは要求されない。   On the other hand, in the early stage of excavation work, a pulling load is applied to the rod of the boom cylinder 80 due to the reaction force during earth and sand excavation due to the closing operation of the arm 86. For this reason, the boom raising operation in the early stage of excavation work is an operation for controlling the extension amount of the rod of the boom cylinder 80 with respect to the force pulling the rod of the boom cylinder 80 (excavation reaction force by the arm operation). This is based on the meter-out control of the pressure oil returning from the rod chamber to the tank T, and it is not required to supply a large amount of pressure oil to the bottom chamber of the boom cylinder 80.

そこで、本実施形態では、油圧ショベル70の作業状態が「掘削作業の序盤である」と判断された場合には、本発明で言う「特定の作業状態である」と判定し、操作レバー24Aのブーム上げ方向の操作量に対するブーム用第2切換弁18の中立位置から位置D側への切換量が、他の作業状態のときよりも小さくなるように制御する。これにより、本実施形態では、ブーム84の上げ動作とアーム86の閉じ動作を同時に行う場合に、アーム86の閉じ動作(アームシリンダ82のロッドを伸長させる動作)を行う際のエネルギ損失を少なくする。   Therefore, in this embodiment, when it is determined that the working state of the excavator 70 is “beginning of excavation work”, it is determined as “specific working state” in the present invention, and the operation lever 24A is operated. Control is performed so that the switching amount from the neutral position to the position D side of the second boom switching valve 18 with respect to the operation amount in the boom raising direction is smaller than that in other working states. Thereby, in this embodiment, when performing the raising operation | movement of the boom 84 and the closing operation of the arm 86 simultaneously, the energy loss at the time of performing the closing operation of the arm 86 (operation | movement which expands the rod of the arm cylinder 82) is reduced. .

本実施形態では、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤であるかどうか(特定の作業状態であるかどうか)を判断するために、圧力センサ28、30を設け、圧力センサ28が測定したパイロット通路24aのパイロット圧データ、および圧力センサ30が測定したパイロット通路26bのパイロット圧データをコントローラ32に送るようにしている。   In the present embodiment, in order to determine whether or not the working state of the excavator 70 is an early stage of excavation work (whether it is a specific working state), the pressure sensors 28 and 30 are provided, and the pressure sensor 28 performs measurement. The pilot pressure data of the pilot passage 24 a and the pilot pressure data of the pilot passage 26 b measured by the pressure sensor 30 are sent to the controller 32.

コントローラ32は、送られた圧力データに基づき、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤に該当するかどうかを判断し、その判断結果に基づき、電磁比例弁34のソレノイド部34aに電気信号線32aを介して電気信号を送る。この電気信号には、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤であると判断されていた場合、パイロット通路36aの開度を小さくするように調整する指令が含まれている。これにより、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤のとき、ブーム用第2切換弁18のパイロットポート18aに入力されるパイロット圧は小さくなり、操作レバー24Aのブーム上げ方向の操作量に対するブーム用第2切換弁18の中立位置から位置D側への切換量は小さくなり、タンデム通路40の開口面積は広く確保される。これにより、油圧ショベル70の作業がアーム86の閉じ動作とブーム84の立ち上げ動作を同時に行う掘削作業の序盤において、エネルギ損失を少なく、第2油圧ポンプ14からの圧油をアームシリンダ82のボトム室に供給することができ、ブーム84の上げ動作に支障を与えずに、エネルギ損失を少なくアーム86の閉じ動作を行うことができる。   Based on the pressure data sent, the controller 32 determines whether or not the working state of the excavator 70 corresponds to the early stage of excavation work, and based on the determination result, an electric signal line is connected to the solenoid portion 34a of the electromagnetic proportional valve 34. An electrical signal is sent through 32a. This electric signal includes a command for adjusting the opening degree of the pilot passage 36a to be small when it is determined that the working state of the hydraulic excavator 70 is an early stage of excavation work. As a result, when the excavator 70 is in the early stage of excavation work, the pilot pressure input to the pilot port 18a of the second boom switching valve 18 is reduced, and the boom with respect to the operation amount of the operation lever 24A in the boom raising direction is reduced. The amount of switching from the neutral position to the position D side of the second switching valve 18 is reduced, and a wide opening area of the tandem passage 40 is ensured. As a result, in the early stage of excavation work in which the excavator 70 performs the closing operation of the arm 86 and the raising operation of the boom 84 at the same time, the energy loss is reduced and the pressure oil from the second hydraulic pump 14 is sent to the bottom of the arm cylinder 82. The arm 86 can be supplied to the chamber, and the closing operation of the arm 86 can be performed with little energy loss without hindering the raising operation of the boom 84.

したがって、コントローラ32が、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤に該当すると判断した場合には、本実施形態ではブーム用第2切換弁18のスプールの可動範囲を狭く制限していることとなる。この状況を図2に模式的にグラフ図で示す。図2は、ブーム用第2切換弁18の中立位置から位置D側への切換量と、タンデム通路40の開口面積との関係の一例を示すグラフ図である。なお、参考のために、ブーム用合流通路(メータイン通路)80cの開口面積との関係も図2に示している。   Therefore, when the controller 32 determines that the working state of the excavator 70 corresponds to the early stage of excavation work, in this embodiment, the movable range of the spool of the second switching valve 18 for the boom is narrowly limited. Become. This situation is schematically shown in a graph in FIG. FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the switching amount from the neutral position to the position D side of the second boom switching valve 18 and the opening area of the tandem passage 40. For reference, the relationship with the opening area of the boom confluence passage (meter-in passage) 80c is also shown in FIG.

本実施形態では、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤に該当すると判断された場合には、図2に示すように、コントローラ32がブーム用第2切換弁18のスプールの位置D側への可動範囲が狭くなるように制御して、タンデム通路40の開口面積を広く確保している。   In this embodiment, when it is determined that the working state of the excavator 70 corresponds to the early stage of excavation work, the controller 32 moves to the position D of the spool of the second switching valve 18 for boom as shown in FIG. The opening range of the tandem passage 40 is ensured to be wide by controlling so that the movable range is narrow.

なお、ブーム用リモコンレバー装置24の操作レバー24Aが図1において右に傾けられてパイロット通路24aにパイロット圧が供給されていると、ブーム用第1切換弁16は位置Aに切り換っているので、ブームシリンダ80のロッド室からの戻り油は、ブーム用通路80b、ブーム用第1切換弁16を通ってタンクTに排出されるので、ブーム用第1切換弁16を通ってタンクTにもどる圧油に対してメータアウト制御を行うことができる。   When the operation lever 24A of the boom remote control lever device 24 is tilted to the right in FIG. 1 and the pilot pressure is supplied to the pilot passage 24a, the first boom switching valve 16 is switched to the position A. Therefore, the return oil from the rod chamber of the boom cylinder 80 is discharged to the tank T through the boom passage 80b and the first boom switching valve 16, and is thus discharged to the tank T through the first boom switching valve 16. Meter-out control can be performed on the returning pressure oil.

次に、本実施形態において、コントローラ32が、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤(特定の作業状態)に該当するかどうかをどのように判断しているのかについて具体的に説明する。   Next, in the present embodiment, how the controller 32 determines whether or not the work state of the excavator 70 corresponds to the early stage of excavation work (specific work state) will be specifically described.

掘削作業の序盤では、アーム86の閉じ動作により土砂を掘削することが主体となるので、アームシリンダ82のロッドの伸長速度および伸長推力を大きくする必要がある。一方、前述のように、掘削作業の序盤におけるブーム上げ操作は、ブームシリンダ80のロッドを引っ張る力(アーム動作による掘削反力)に対してブームシリンダ80のロッドの伸長量を制御する操作であり、ブームシリンダ80のロッド室からタンクTに戻る圧油のメータアウト制御に基づいてなされ、ブームシリンダ80のボトム室に供給する圧油の量はそれほど多くする必要はない。   In the early stage of excavation work, the main purpose is to excavate earth and sand by the closing operation of the arm 86, and therefore it is necessary to increase the extension speed and extension thrust of the rod of the arm cylinder 82. On the other hand, as described above, the boom raising operation in the early stage of excavation work is an operation for controlling the extension amount of the rod of the boom cylinder 80 with respect to the force pulling the rod of the boom cylinder 80 (excavation reaction force due to the arm operation). The amount of pressure oil supplied to the bottom chamber of the boom cylinder 80 does not need to be increased so much, based on meter-out control of the pressure oil returning from the rod chamber of the boom cylinder 80 to the tank T.

したがって、アームシリンダ82のボトム室に供給される圧油量が掘削作業の序盤において必要とされる所定の閾値を上回り、かつ、ブームシリンダ80のボトム室に供給される圧油量が掘削作業の序盤において必要とされる所定の閾値を下回れば、油圧ショベル70の作業状態を掘削作業の序盤またはそれと同等の作業状態と判断することができる。   Therefore, the amount of pressure oil supplied to the bottom chamber of the arm cylinder 82 exceeds a predetermined threshold required in the early stage of excavation work, and the amount of pressure oil supplied to the bottom chamber of the boom cylinder 80 is less than that of the excavation work. If it falls below a predetermined threshold required in the early stage, the working state of the excavator 70 can be determined as the early stage of excavation work or a working state equivalent thereto.

本実施形態では、アーム用第1切換弁20のパイロットポート20bおよびアーム用第2切換弁22のパイロットポート22bに供給されるパイロット圧データが圧力センサ30により測定され、該パイロット圧データは電気信号線30aを介してコントローラ32に送られている。該パイロット圧データに基づき、コントローラ32は、アーム用第1切換弁20の中立位置から位置I側への切換量およびアーム用第2切換弁22の中立位置から位置L側への切換量を判断することができ、アームシリンダ82のボトム室に供給される圧油量を判断することができ、アーム86の閉じ動作の状況を判断することができる。   In the present embodiment, pilot pressure data supplied to the pilot port 20b of the first arm switching valve 20 and the pilot port 22b of the second arm switching valve 22 is measured by the pressure sensor 30, and the pilot pressure data is an electrical signal. It is sent to the controller 32 via the line 30a. Based on the pilot pressure data, the controller 32 determines the switching amount from the neutral position of the arm first switching valve 20 to the position I side and the switching amount from the neutral position of the arm second switching valve 22 to the position L side. The amount of pressure oil supplied to the bottom chamber of the arm cylinder 82 can be determined, and the state of the closing operation of the arm 86 can be determined.

また、本実施形態では、ブーム用第1切換弁16のパイロットポート16aに供給されるパイロット圧データが圧力センサ28により測定され、該パイロット圧データはコントローラ32に送られている。該パイロット圧データに基づき、コントローラ32は、ブーム用第1切換弁16の中立位置から位置A側への切換量を判断することができ、ブームシリンダ80のボトム室に供給される圧油量を判断することができ、ブーム84の立ち上がり動作の状況を判断することができる。   In the present embodiment, the pilot pressure data supplied to the pilot port 16 a of the first boom switching valve 16 is measured by the pressure sensor 28, and the pilot pressure data is sent to the controller 32. Based on the pilot pressure data, the controller 32 can determine the amount of switching from the neutral position of the first boom switching valve 16 to the position A side, and the amount of pressure oil supplied to the bottom chamber of the boom cylinder 80 can be determined. It is possible to determine the situation of the rising operation of the boom 84.

したがって、本実施形態では、コントローラ32は、圧力センサ30により測定されたパイロット圧データ、および圧力センサ28により測定されたパイロット圧データに基づき、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤であるかどうかを判断することができる。   Therefore, in the present embodiment, the controller 32 determines whether the working state of the excavator 70 is an early stage of excavation work based on the pilot pressure data measured by the pressure sensor 30 and the pilot pressure data measured by the pressure sensor 28. It can be judged.

なお、本実施形態では、圧力センサ30により測定されたパイロット圧データ、および圧力センサ28により測定されたパイロット圧データをパラメータとして、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤であるかどうかを判断し、結果として特定の作業状態か否かを判断するようにしたが、アーム86の閉じ動作の状況を判断することができるパラメータ(アーム閉じパラメータ)およびブーム84の立ち上がり動作の状況を判断することができるパラメータ(ブーム上げパラメータ)であれば、他の指標をパラメータとしてもよい。例えば、アーム用操作レバー26Aの操作量(図1において左方向への操作量)をアーム閉じパラメータとし、ブーム用操作レバー24Aの操作量(図1において右方向への操作量)をブーム上げパラメータとしてもよい。また、例えば、ブームシリンダ80のボトム室に供給される圧油量を検出するブーム用圧油量検出手段をブーム用通路80aに設け、アームシリンダ82のボトム室に供給される圧油量を検出するアーム用圧油量検出手段をアーム用通路82bに設けて、アームシリンダ82のボトム室に供給される圧油量をアーム閉じパラメータとし、ブームシリンダ80のボトム室に供給される圧油量をブーム上げパラメータとしてもよい。   In the present embodiment, the pilot pressure data measured by the pressure sensor 30 and the pilot pressure data measured by the pressure sensor 28 are used as parameters to determine whether or not the working state of the excavator 70 is an early stage of excavation work. As a result, it is determined whether or not it is in a specific work state, but a parameter (arm closing parameter) that can determine the state of the arm 86 closing operation and the state of the boom 84 rising operation are determined. As long as it is a parameter that can be used (boom raising parameter), another index may be used as a parameter. For example, the operating amount of the arm operating lever 26A (the operating amount in the left direction in FIG. 1) is used as an arm closing parameter, and the operating amount of the boom operating lever 24A (the operating amount in the right direction in FIG. 1) is used as a boom raising parameter. It is good. Further, for example, a boom pressure oil amount detecting means for detecting the pressure oil amount supplied to the bottom chamber of the boom cylinder 80 is provided in the boom passage 80a, and the pressure oil amount supplied to the bottom chamber of the arm cylinder 82 is detected. Arm pressure oil amount detecting means is provided in the arm passage 82b, the pressure oil amount supplied to the bottom chamber of the arm cylinder 82 is used as an arm closing parameter, and the pressure oil amount supplied to the bottom chamber of the boom cylinder 80 is The boom raising parameter may be used.

また、掘削作業の序盤においては、アーム閉じ動作が大きく行われるので、アームシリンダ82のロッドの伸長速度や伸長推力を大きくする必要があり、アームシリンダ82のロッドの伸長速度や伸長推力を油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤であるかどうかを判断する際に加味することは有効である。そこで、アームシリンダ82のロッドの伸長速度や伸長推力を検出する手段を設け、アームシリンダ82のロッドの伸長速度や伸長推力を加味して油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤であるかどうかを判断してもよい。   Further, in the early stage of excavation work, since the arm closing operation is performed largely, it is necessary to increase the extension speed and extension thrust of the rod of the arm cylinder 82, and the extension speed and extension thrust of the rod of the arm cylinder 82 are increased by the hydraulic excavator. It is effective to take this into account when determining whether the work state 70 is an early stage of excavation work. Therefore, a means for detecting the extension speed and extension thrust of the rod of the arm cylinder 82 is provided, and whether or not the working state of the hydraulic excavator 70 is an early stage of excavation work in consideration of the extension speed and extension thrust of the rod of the arm cylinder 82 May be judged.

また、アームシリンダ82のロッドの伸長速度や伸長推力を大きくするためには、第1油圧ポンプ12および第2油圧ポンプ14の吐出圧も大きくする必要がある。そこで、第1油圧ポンプ12および第2油圧ポンプ14の吐出圧を検出する手段を設け、第1油圧ポンプ12および第2油圧ポンプ14の吐出圧を加味して油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤であるかどうかを判断してもよい。   In order to increase the extension speed and extension thrust of the rod of the arm cylinder 82, it is necessary to increase the discharge pressures of the first hydraulic pump 12 and the second hydraulic pump 14. Therefore, a means for detecting the discharge pressures of the first hydraulic pump 12 and the second hydraulic pump 14 is provided, and the working state of the excavator 70 is determined by excavating work in consideration of the discharge pressures of the first hydraulic pump 12 and the second hydraulic pump 14. It may be judged whether it is the beginning of the.

もっとも、本発明の適用は特に「掘削作業の序盤」に限定されるものではなく、コントローラは、各種パラメータ等に基づき、建設機械の作業状態が特定の作業状態であるか否かを直接的に判断しても全く構わない。   However, the application of the present invention is not particularly limited to the “early stage of excavation work”, and the controller directly determines whether the work state of the construction machine is a specific work state based on various parameters. It doesn't matter at all.

次に、本発明の第2実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路50について説明する。   Next, a hydraulic circuit 50 for a hydraulic excavator according to a second embodiment of the present invention will be described.

図3は、本発明の第2実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路50の構成を示す図である。第1実施形態に係る油圧回路10と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a hydraulic circuit 50 of a hydraulic excavator according to the second embodiment of the present invention. The same components as those of the hydraulic circuit 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

第1実施形態に係る油圧回路10では、パイロット通路36aの開度を圧力センサ28、30の測定データに基づき電磁比例弁34で調整し、パイロット油圧ポンプ36からのパイロット圧を調整して、パイロット通路36aからブーム用第2切換弁18のパイロットポート18aにパイロット圧を入力するようにしたが、第2実施形態に係る油圧回路50では、パイロット通路24a上の分岐点24bとブーム用第2切換弁18のパイロットポート18aとを結ぶパイロット通路24cを設け、ブーム用第1切換弁16のパイロットポート16aに入力されるパイロット圧がブーム用第2切換弁18のパイロットポート18aに入力されるようにした。さらに、パイロット通路24cの中途の地点に電磁比例弁54を設け、この電磁比例弁54でパイロット通路24cの開度を調整することにより、ブーム用第1切換弁16のパイロットポート16aに入力されるパイロット圧よりも減圧して、ブーム用第2切換弁18のパイロットポート18aにパイロット圧を入力するようにした。   In the hydraulic circuit 10 according to the first embodiment, the opening degree of the pilot passage 36a is adjusted by the electromagnetic proportional valve 34 based on the measurement data of the pressure sensors 28 and 30, and the pilot pressure from the pilot hydraulic pump 36 is adjusted, thereby The pilot pressure is input from the passage 36a to the pilot port 18a of the second boom switching valve 18, but in the hydraulic circuit 50 according to the second embodiment, the branch point 24b on the pilot passage 24a and the second boom switching are provided. A pilot passage 24c connecting the pilot port 18a of the valve 18 is provided so that the pilot pressure input to the pilot port 16a of the first boom switching valve 16 is input to the pilot port 18a of the second boom switching valve 18. did. Further, an electromagnetic proportional valve 54 is provided in the middle of the pilot passage 24c, and the opening of the pilot passage 24c is adjusted by the electromagnetic proportional valve 54, whereby the pilot port 16a of the first boom switching valve 16 is input. The pilot pressure is reduced from the pilot pressure, and the pilot pressure is input to the pilot port 18a of the second boom switching valve 18.

第2実施形態に係る油圧回路50のコントローラ52は、第1実施形態のコントローラ32と同様に、圧力センサ28、30の測定データに基づき、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤(特定の作業状態)であるかどうかを判断し、その判断結果に基づき、電磁比例弁54のソレノイド部54aに電気信号線52aを介して電気信号を送る。この電気信号には、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤であると判断されていた場合、パイロット通路24cの開度を小さくするように調整する指令が含まれている。電磁比例弁54は送られた電気信号に応じてスプールを切り換え、掘削作業の序盤であると判断されていた場合にはパイロット通路24cの開度を小さくするように調整する。これにより、ブーム用第2切換弁18のパイロットポート18aに供給されるパイロット圧が、ブーム用第1切換弁16のパイロットポート16aに入力されるパイロット圧よりも減圧して調整され、ブーム用第2切換弁18の中立位置から位置D側への切換量が制限される。これにより、油圧ショベル70の作業がアーム86の閉じ動作とブーム84の立ち上げ動作を同時に行う掘削作業の序盤において、エネルギ損失を少なく、第2油圧ポンプ14からの圧油をアームシリンダ82のボトム室に供給することができ、ブームの上げ動作に支障を与えずに、エネルギ損失を少なくアーム86の閉じ動作を行うことができる。   Similarly to the controller 32 of the first embodiment, the controller 52 of the hydraulic circuit 50 according to the second embodiment is based on the measurement data of the pressure sensors 28 and 30, and the working state of the hydraulic excavator 70 is the first stage of excavation work (specific Is determined to be in a working state), and an electric signal is sent to the solenoid portion 54a of the electromagnetic proportional valve 54 via the electric signal line 52a based on the determination result. This electric signal includes a command for adjusting the opening degree of the pilot passage 24c to be small when it is determined that the working state of the hydraulic excavator 70 is an early stage of excavation work. The electromagnetic proportional valve 54 switches the spool according to the transmitted electrical signal, and adjusts the opening of the pilot passage 24c to be small when it is determined that the excavation work is in the early stage. Thus, the pilot pressure supplied to the pilot port 18a of the second boom switching valve 18 is adjusted to be lower than the pilot pressure input to the pilot port 16a of the first boom switching valve 16, and the boom first The amount of switching from the neutral position to the position D side is limited. Thus, in the early stage of excavation work in which the excavator 70 performs the closing operation of the arm 86 and the raising operation of the boom 84 at the same time, the energy loss is reduced and the pressure oil from the second hydraulic pump 14 is sent to the bottom of the arm cylinder 82 The arm 86 can be supplied to the room, and the closing operation of the arm 86 can be performed with less energy loss without hindering the boom raising operation.

次に、本発明の第3実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路60について説明する。   Next, a hydraulic circuit 60 for a hydraulic excavator according to a third embodiment of the present invention will be described.

図4は、本発明の第3実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路60の構成を示す図である。第2実施形態に係る油圧回路50と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a hydraulic circuit 60 of a hydraulic excavator according to the third embodiment of the present invention. The same components as those of the hydraulic circuit 50 according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

第1実施形態に係る油圧回路10では、ブーム用第2切換弁18において、パイロットポート18aにパイロット圧が供給され、タンクTに接続されたパイロットポート18bにはパイロット圧は供給されなかったが、第3実施形態に係る油圧回路60では、ブーム用第2切換弁18のパイロットポート18bにパイロット通路66aを介してパイロット油圧ポンプ66からパイロット圧が供給されるようにした。また、ブーム用第2切換弁18のパイロットポート18aには、第2実施形態に係る油圧回路50と同様にパイロット通路24cを介して、ブーム用第1切換弁16のパイロットポート16aに入力されるパイロット圧を入力するようにした。ただし、パイロット通路24cには電磁比例弁を設けておらず、ブーム用第2切換弁18のパイロットポート18aには、ブーム用第1切換弁16のパイロットポート16aに入力されるパイロット圧と同じ大きさのパイロット圧が入力される。また、パイロット通路66aの中途の地点に電磁比例弁64を設けており、この電磁比例弁64でパイロット通路66aの開度を調整することにより、ブーム用第2切換弁18のパイロットポート18bに入力されるパイロット圧を調整するようにした。   In the hydraulic circuit 10 according to the first embodiment, pilot pressure is supplied to the pilot port 18a and no pilot pressure is supplied to the pilot port 18b connected to the tank T in the second switching valve 18 for boom. In the hydraulic circuit 60 according to the third embodiment, the pilot pressure is supplied from the pilot hydraulic pump 66 to the pilot port 18b of the second boom switching valve 18 via the pilot passage 66a. Further, the pilot port 18a of the boom second switching valve 18 is input to the pilot port 16a of the boom first switching valve 16 through the pilot passage 24c, similarly to the hydraulic circuit 50 according to the second embodiment. The pilot pressure was input. However, the pilot passage 24c is not provided with an electromagnetic proportional valve, and the pilot port 18a of the second boom switching valve 18 has the same magnitude as the pilot pressure input to the pilot port 16a of the first boom switching valve 16. The pilot pressure is input. In addition, an electromagnetic proportional valve 64 is provided in the middle of the pilot passage 66a. By adjusting the opening of the pilot passage 66a with the electromagnetic proportional valve 64, an input is made to the pilot port 18b of the second switching valve 18 for boom. The pilot pressure to be adjusted was adjusted.

第3実施形態に係る油圧回路60では、第2切換弁18の両端のパイロットポート18a、18bにパイロット圧が入力されるので、両パイロット圧の差により、ブーム用第2切換弁18のスプールが移動することとなる。   In the hydraulic circuit 60 according to the third embodiment, since the pilot pressure is input to the pilot ports 18a and 18b at both ends of the second switching valve 18, the spool of the boom second switching valve 18 is caused by the difference between the pilot pressures. Will move.

第3実施形態に係る油圧回路60のコントローラ62は、第1実施形態のコントローラ32と同様に、圧力センサ28、30の測定データに基づき、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤(特定の作業状態)であるかどうかを判断し、その判断結果に基づき、電磁比例弁64のソレノイド部64aに電気信号線62aを介して電気信号を送る。この電気信号には、油圧ショベル70の作業状態が掘削作業の序盤であると判断されていた場合、パイロット通路66aの開度を小さくするように調整する指令が含まれている。電磁比例弁64は送られた電気信号に応じてスプールを切り換え、掘削作業の序盤であると判断されていた場合にはパイロット通路66aの開度を小さくするように調整する。これにより、ブーム用第2切換弁18のパイロットポート18bに供給されるパイロット圧が減圧して調整され、ブーム用第2切換弁18の中立位置から位置D側への切換量が制限される。これにより、油圧ショベル70の作業がアーム86の閉じ動作とブーム84の立ち上げ動作を同時に行う掘削作業の序盤において、エネルギ損失を少なく、第2油圧ポンプ14からの圧油をアームシリンダ82のボトム室に供給することができ、エネルギ損失を少なくアーム86の閉じ動作を行うことができる。   Similarly to the controller 32 of the first embodiment, the controller 62 of the hydraulic circuit 60 according to the third embodiment is based on the measurement data of the pressure sensors 28 and 30, and the working state of the hydraulic excavator 70 is the first stage of excavation work (specific It is determined whether or not it is in a working state), and based on the determination result, an electric signal is sent to the solenoid portion 64a of the electromagnetic proportional valve 64 via the electric signal line 62a. This electric signal includes a command for adjusting the opening degree of the pilot passage 66a to be small when it is determined that the working state of the hydraulic excavator 70 is an early stage of excavation work. The electromagnetic proportional valve 64 switches the spool in accordance with the sent electric signal, and adjusts the pilot passage 66a to have a small opening when it is determined that the excavation work is in the early stage. As a result, the pilot pressure supplied to the pilot port 18b of the second boom switching valve 18 is reduced and adjusted, and the switching amount from the neutral position to the position D side of the second boom switching valve 18 is limited. Thus, in the early stage of excavation work in which the excavator 70 performs the closing operation of the arm 86 and the raising operation of the boom 84 at the same time, the energy loss is reduced and the pressure oil from the second hydraulic pump 14 is sent to the bottom of the arm cylinder 82 The arm 86 can be supplied and the arm 86 can be closed with little energy loss.

本発明が有効となる特定の作業状態としては、掘削作業の序盤だけでなく、例えば、アームの閉じ動作とブームの上げ動作を同時に行って、バケットを手前方向に水平引きする床掘り作業等がある。床掘り作業は、掘削作業の序盤とほぼ同様な方法(条件の成立)で判断することができる。   The specific working state in which the present invention is effective includes not only the early stage of excavation work, but also, for example, floor excavation work in which the closing operation of the arm and the raising operation of the boom are performed simultaneously to horizontally pull the bucket toward the front. is there. The floor excavation work can be determined by a method (satisfaction of conditions) substantially the same as the early stage of the excavation work.

なお、運転者がマニュアルでこれらの作業状態(掘削作業の序盤や床掘り作業等)であることを指定可能なスイッチ等を設けたときには、このスイッチが入ったか否かを見るだけで本発明に係る特定の作業状態か否かを判断できるので、アームの閉じ動作とブームの上げ動作が同時になされていることさえ確認すれば、上記パラメータの実際の値を検出するセンサ等の作動を停止させても、ブーム用操作レバーの操作量に対するブーム用第2切換弁の中立位置からの切換量を、特定の作業状態以外のときよりも小さく制御することは可能である。   In addition, when the driver manually provides a switch or the like that can specify that these work states (the early stage of excavation work, floor digging work, etc.), the present invention can be achieved by simply checking whether or not the switch is turned on. It is possible to determine whether or not this is a specific work state. Therefore, as long as it is confirmed that the arm closing operation and the boom raising operation are performed simultaneously, the operation of the sensor or the like for detecting the actual value of the parameter is stopped. However, it is possible to control the switching amount from the neutral position of the second boom switching valve with respect to the operation amount of the boom operating lever to be smaller than in a case other than a specific working state.

また、以上説明した実施形態では、タンデム通路38において、アーム用第2切換弁22をブーム用第1切換弁16の下流側に設けたが、アーム用第2切換弁22をブーム用第1切換弁16の上流側に設けてもよい。   Further, in the embodiment described above, the arm second switching valve 22 is provided on the downstream side of the boom first switching valve 16 in the tandem passage 38, but the arm second switching valve 22 is switched to the boom first switching valve. It may be provided on the upstream side of the valve 16.

また、本発明は、ポジコン、ネガコン、オープンセンタ等のポンプ制御方式には依存せず、適用可能である。   Further, the present invention can be applied without depending on a pump control system such as a positive control, a negative control, and an open center.

例えば、ブームとアームを同時に操作する同時操作(複合操作)が頻繁になされる油圧ショベルに好適に用いることができる。   For example, it can be suitably used for a hydraulic excavator that frequently performs simultaneous operation (combined operation) for simultaneously operating a boom and an arm.

10、50、60…油圧回路
12…第1油圧ポンプ
14…第2油圧ポンプ
16…ブーム用第1切換弁
18…ブーム用第2切換弁
20…アーム用第1切換弁
22…アーム用第2切換弁
24…ブーム用リモコンレバー装置
26…アーム用リモコンレバー装置
24A…ブーム用操作レバー
26A…アーム用操作レバー
28…圧力センサ(ブーム用パイロット圧検出手段)
30…圧力センサ(アーム用パイロット圧検出手段)
32、52、62…コントローラ
34、54、64…電磁比例弁
36、66…パイロット油圧ポンプ
38、40…タンデム通路
42、44…パラレル通路
70…油圧ショベル
80…ブームシリンダ
82…アームシリンダ
84…ブーム
86…アーム
88…バケット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 50, 60 ... Hydraulic circuit 12 ... 1st hydraulic pump 14 ... 2nd hydraulic pump 16 ... 1st switching valve for booms 18 ... 2nd switching valve for booms 20 ... 1st switching valve for arms 22 ... 2nd for arms Switch valve 24 ... Boom remote control lever device 26 ... Arm remote control lever device 24A ... Boom operation lever 26A ... Arm operation lever 28 ... Pressure sensor (pilot pilot pressure detection means)
30 ... Pressure sensor (pilot pressure detecting means for arm)
32, 52, 62 ... Controller 34, 54, 64 ... Electromagnetic proportional valve 36, 66 ... Pilot hydraulic pump 38, 40 ... Tandem passage 42, 44 ... Parallel passage 70 ... Hydraulic excavator 80 ... Boom cylinder 82 ... Arm cylinder 84 ... Boom 86 ... arm 88 ... bucket

Claims (9)

第1の油圧ポンプに接続され、ブームを駆動するブームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのブーム用第1切換弁と、
第2の油圧ポンプに接続され、前記ブームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのブーム用第2切換弁と、
前記第2の油圧ポンプに前記ブーム用第2切換弁よりも下流側にタンデム接続され、アームを駆動するアームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのアーム用第1切換弁と、
前記第1の油圧ポンプに前記ブーム用第1切換弁とタンデム接続され、前記アームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのアーム用第2切換弁と、
前記ブーム用第1切換弁および前記ブーム用第2切換弁を操作するブーム用操作レバーと、
を備えた建設機械の油圧回路において、
前記ブーム用操作レバーの操作量に対する前記ブーム用第2切換弁の中立位置からの切換量の程度を変更可能なブーム用第2切換弁制御機構を備え、
前記アームの閉じ動作と前記ブームの上げ動作が同時になされる作業状態であって所定の条件に合致する特定の作業状態のときに、前記ブーム用操作レバーの操作量に対する前記ブーム用第2切換弁の中立位置からの切換量を、該特定の作業状態以外のときよりも小さく制御することを特徴とする建設機械の油圧回路。
A first boom switching valve for switching the direction and flow rate of the pressure oil connected to the first hydraulic pump and supplied to the boom cylinder that drives the boom;
A second switching valve for a boom, connected to a second hydraulic pump, for switching the direction and flow rate of pressure oil supplied to the boom cylinder;
A first switching valve for an arm that is tandemly connected to the second hydraulic pump downstream of the second switching valve for the boom, and that switches the direction and flow rate of pressure oil supplied to an arm cylinder that drives the arm; ,
A second switching valve for an arm that is connected in tandem with the first switching valve for the boom to the first hydraulic pump, and that switches the direction and flow rate of the pressure oil supplied to the arm cylinder;
A boom operation lever for operating the first boom switching valve and the second boom switching valve;
In the hydraulic circuit of construction machinery with
A second boom switching valve control mechanism capable of changing the degree of switching from the neutral position of the second boom switching valve to the amount of operation of the boom operating lever;
The boom second switching valve with respect to the operation amount of the boom operation lever in a specific work state in which the closing operation of the arm and the raising operation of the boom are performed at the same time and satisfying a predetermined condition A hydraulic circuit for a construction machine, wherein a switching amount from a neutral position is controlled to be smaller than that in a state other than the specific working state.
請求項1において、
前記特定の作業状態か否かを、前記アームの閉じ動作の程度を示すアーム閉じパラメータの少なくとも1つを所定の閾値と比較し、かつ、前記ブームの上げ動作の程度を示すブーム上げパラメータの少なくとも1つを所定の閾値と比較することによって判断することを特徴とする建設機械の油圧回路。
In claim 1,
Whether at least one of the specific working states is determined by comparing at least one of the arm closing parameters indicating the degree of the closing operation of the arm with a predetermined threshold, and at least a boom raising parameter indicating the degree of the boom raising operation A hydraulic circuit for a construction machine, wherein one is determined by comparing one with a predetermined threshold value.
請求項2において、更に、
前記ブーム用第1切換弁を切り換えるパイロット圧を検出するブーム用パイロット圧検出手段と、前記アーム用第1切換弁を切り換えるパイロット圧および前記アーム用第2切換弁を切り換えるパイロット圧のうちの少なくとも一方を検出するアーム用パイロット圧検出手段と、を備え、
前記アーム閉じパラメータの1つが前記アーム用第1切換弁を切り換えるパイロット圧または前記アーム用第2切換弁を切り換えるパイロット圧であり、前記ブーム上げパラメータの1つが前記ブーム用第1切換弁を切り換えるパイロット圧であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
In claim 2, further:
At least one of a pilot pressure detecting means for detecting a pilot pressure for switching the first switching valve for the boom, a pilot pressure for switching the first switching valve for the arm, and a pilot pressure for switching the second switching valve for the arm. An arm pilot pressure detecting means for detecting
One of the arm closing parameters is a pilot pressure for switching the first switching valve for the arm or a pilot pressure for switching the second switching valve for the arm, and one of the boom raising parameters is a pilot for switching the first switching valve for the boom. A hydraulic circuit of a construction machine characterized by being a pressure.
請求項2または3において、更に、
前記アーム用第1切換弁および前記アーム用第2切換弁を操作するアーム用操作レバーを備え、
前記アーム閉じパラメータの1つが前記アーム用操作レバーの操作量であり、前記ブーム上げパラメータの1つが前記ブーム用操作レバーの操作量であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
In claim 2 or 3, further
An arm operating lever for operating the first arm switching valve and the second arm switching valve;
A hydraulic circuit for a construction machine, wherein one of the arm closing parameters is an operation amount of the arm operation lever, and one of the boom raising parameters is an operation amount of the boom operation lever.
請求項2〜4のいずれかにおいて、更に、
前記ブームシリンダのボトム室に供給される圧油量を検出するブーム用圧油量検出手段と、前記アームシリンダのボトム室に供給される圧油量を検出するアーム用圧油量検出手段と、を備え、
前記アーム閉じパラメータの1つが前記アームシリンダのボトム室に供給される圧油量であり、前記ブーム上げパラメータの1つが前記ブームシリンダのボトム室に供給される圧油量であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
In any one of Claims 2-4, Furthermore,
Boom pressure oil amount detection means for detecting the pressure oil amount supplied to the bottom chamber of the boom cylinder; and arm pressure oil amount detection means for detecting the pressure oil amount supplied to the bottom chamber of the arm cylinder; With
One of the arm closing parameters is the amount of pressure oil supplied to the bottom chamber of the arm cylinder, and one of the boom raising parameters is the amount of pressure oil supplied to the bottom chamber of the boom cylinder. Hydraulic circuit for construction machinery.
請求項1〜5のいずれかにおいて、更に、
前記アームシリンダのロッド伸長時の推力を検出するアームシリンダロッド伸長推力検出手段を備え、
前記特定の作業状態か否かを、前記アームシリンダのロッド伸長時の推力に基づいて判断することを特徴とする建設機械の油圧回路。
In any one of Claims 1-5, Furthermore,
Arm cylinder rod extension thrust detection means for detecting the thrust at the time of rod extension of the arm cylinder,
A hydraulic circuit for a construction machine that determines whether or not the specific working state is present based on a thrust force when the rod of the arm cylinder is extended.
請求項1〜6のいずれかにおいて、更に、
前記第1の油圧ポンプおよび前記第2の油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段を備え、
前記特定の作業状態か否かを、前記第1の油圧ポンプおよび前記第2の油圧ポンプの吐出圧に基づいて判断することを特徴とする建設機械の油圧回路。
In any one of Claims 1-6, Furthermore,
A discharge pressure detecting means for detecting a discharge pressure of the first hydraulic pump and the second hydraulic pump;
A hydraulic circuit for a construction machine, wherein whether or not the specific working state is present is determined based on discharge pressures of the first hydraulic pump and the second hydraulic pump.
請求項1〜7のいずれかにおいて、更に、
建設機械の作業状態が掘削作業の序盤であるか否かを判断する掘削作業判断手段を備え、
前記特定の作業状態か否かを、建設機械の作業状態が掘削作業の序盤であるか否かに基づいて判断することを特徴とする建設機械の油圧回路。
In any one of Claims 1-7,
Provided with excavation work judgment means for judging whether or not the working state of the construction machine is an early stage of excavation work;
A hydraulic circuit for a construction machine that determines whether or not the work state is the specific work state based on whether or not the work state of the construction machine is an early stage of excavation work.
請求項1〜8のいずれかにおいて、更に、
建設機械の作業状態が床掘り作業であるか否かを判断する床掘り作業判断手段を備え、
前記特定の作業状態か否かを、建設機械の作業状態が床掘り作業であるか否かに基づいて判断することを特徴とする建設機械の油圧回路。
In any one of Claims 1-8, Furthermore,
A floor digging work judging means for judging whether or not the working state of the construction machine is a floor digging work;
A hydraulic circuit for a construction machine that determines whether or not the work state is the specific work state based on whether or not the work state of the construction machine is a floor digging work.
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