JP2644533B2 - Hydraulic drive - Google Patents
Hydraulic driveInfo
- Publication number
- JP2644533B2 JP2644533B2 JP16364888A JP16364888A JP2644533B2 JP 2644533 B2 JP2644533 B2 JP 2644533B2 JP 16364888 A JP16364888 A JP 16364888A JP 16364888 A JP16364888 A JP 16364888A JP 2644533 B2 JP2644533 B2 JP 2644533B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- valve
- hydraulic
- control
- valve means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 23
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 86
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 16
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 12
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧ショベル、油圧クレーン等、複数の油
圧アクチュエータを備えた油圧建設機械の油圧駆動装置
に係わり、特に、圧力補償機能を備えた流量制御弁によ
り油圧アクチュエータに供給される圧油の流量を制御す
る油圧駆動装置に関する。The present invention relates to a hydraulic drive device for a hydraulic construction machine having a plurality of hydraulic actuators, such as a hydraulic shovel and a hydraulic crane, and more particularly to a hydraulic drive device having a pressure compensation function. The present invention relates to a hydraulic drive device that controls a flow rate of pressure oil supplied to a hydraulic actuator by a flow control valve.
従来、油圧ショベル、油圧クレーン等、複数の油圧ア
クチュエータを備えた油圧建設機械の油圧駆動装置は、
一般的に、少なくとも1つの油圧ポンプと、この油圧ポ
ンプにそれぞれ主回路を介して接続され、該油圧ポンプ
から吐出される圧油によって駆動される複数の油圧アク
チュエータと、油圧ポンプと各油圧アクチュエータの間
においてそれぞれの主回路に接続された複数の流量制御
弁とを備えている。Conventionally, a hydraulic drive device of a hydraulic construction machine equipped with a plurality of hydraulic actuators such as a hydraulic shovel and a hydraulic crane,
Generally, at least one hydraulic pump, a plurality of hydraulic actuators each connected to the hydraulic pump via a main circuit, and driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump; And a plurality of flow control valves connected to the respective main circuits therebetween.
U.S.P.4,614,854には、このような油圧駆動装置にお
いて、各流量制御弁の主回路上流側に補助弁を配置し、
この補助弁の対向する第1の操作部に流量制御弁の入口
圧力と出口圧力を導き、対向する第2の操作部に油圧ポ
ンプの吐出圧力と複数の油圧アクチュエータの最大負荷
圧力を導くと共に、油圧ポンプの吐出圧力を当該最大負
荷圧力よりも所定値だけ高く保持するロードセンシング
型のポンプレギュレータを配置した構成が記載されてい
る。この構成において、補助弁の対向する第1の操作部
に流量制御弁の入口圧力と出口圧力を導くことにより、
周知のごとく流量制御弁の負荷圧力補償を行う。また補
助弁の対向する第2の操作部にポンプレギュレータで制
御された油圧ポンプの吐出圧力と複数の油圧アクチュエ
ータの最大負荷圧力を導くことにより、負荷圧力に差の
ある複数の油圧アクチュエータの複合操作に際して、そ
れぞれの油圧アクチュエータの指令流量(要求流量)の
合計が油圧ポンプの最大吐出流量を越えた場合であって
も、相互の指令流量割合に応じて吐出流量を分流し、高
負荷圧力側の油圧アクチュエータにも確実に圧油を流せ
るようにしている。In USP 4,614,854, in such a hydraulic drive device, an auxiliary valve is arranged upstream of the main circuit of each flow control valve,
The inlet pressure and the outlet pressure of the flow control valve are guided to the opposing first operating portion of the auxiliary valve, and the discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load pressure of the plurality of hydraulic actuators are guided to the opposing second operating portion. It describes a configuration in which a load sensing type pump regulator that keeps the discharge pressure of a hydraulic pump higher by a predetermined value than the maximum load pressure is arranged. In this configuration, by guiding the inlet pressure and the outlet pressure of the flow control valve to the opposing first operation unit of the auxiliary valve,
As is well known, the load pressure of the flow control valve is compensated. In addition, by guiding the discharge pressure of the hydraulic pump controlled by the pump regulator and the maximum load pressure of the plurality of hydraulic actuators to the opposing second operating portion of the auxiliary valve, the combined operation of the plurality of hydraulic actuators having different load pressures is performed. In this case, even if the sum of the command flow rates (required flow rates) of the respective hydraulic actuators exceeds the maximum discharge flow rate of the hydraulic pump, the discharge flow rates are divided according to the mutual command flow rate ratios, and the high load pressure side The pressure oil is also reliably supplied to the hydraulic actuator.
一方、U.S.P.4,535,809には、複数ではなく単一の油
圧アクチュエータを対象とした油圧駆動装置において、
油圧ポンプと油圧アクチュエータの間の主回路に接続さ
れる流量制御弁を、該主回路に接続されたシート弁型の
主弁と、主弁の背圧室と出口ポートとの間のパイロット
回路に接続されたパイロット弁との組み合わせで構成す
ると共に、パイロット回路に更に補助弁を配置し、この
補助弁の対向する操作部にパイロット弁の入口圧力と出
口圧力を導き、圧力補償機能を果たすようにしたものが
記載されている。また当該特許には、単一の油圧アクチ
ュエータの動作に関し、自己負荷圧力の影響を取り入
れ、上記圧力補償機能を修正する変形例も開示されてい
る。On the other hand, USP 4,535,809 discloses a hydraulic drive device for a single hydraulic actuator instead of a plurality.
The flow control valve connected to the main circuit between the hydraulic pump and the hydraulic actuator is connected to the seat valve type main valve connected to the main circuit and the pilot circuit between the back pressure chamber and the outlet port of the main valve. In addition to being configured in combination with the connected pilot valve, an auxiliary valve is further arranged in the pilot circuit, and the inlet pressure and the outlet pressure of the pilot valve are guided to the opposing operation section of the auxiliary valve so as to perform a pressure compensation function. Is described. The patent also discloses a modification of the operation of a single hydraulic actuator that incorporates the effect of self-load pressure and modifies the pressure compensation function.
ところで一般的に、油圧駆動装置においては、各油圧
アクチュエータには自己負荷圧力及び他の油圧アクチュ
エータの負荷圧力の影響を受けることなく流量を供給で
きることが好ましい。しかしながら、油圧ショベル等の
建設機械の油圧駆動装置においては、油圧アクチュエー
タが駆動する作業部材の種類及び作業形態により他の油
圧アクチュエータの負荷圧力又は自己負荷圧力の影響を
受けた方が好ましい場合がある。In general, in a hydraulic drive device, it is preferable that a flow rate can be supplied to each hydraulic actuator without being affected by a self-load pressure and a load pressure of another hydraulic actuator. However, in a hydraulic drive device of a construction machine such as a hydraulic shovel, it may be preferable to be affected by the load pressure of another hydraulic actuator or the self-load pressure depending on the type and working form of a working member driven by the hydraulic actuator. .
例えば、油圧ショベルにおいて、旋回とブーム上げを
同時に行って土砂をトラックに積み込む時、旋回体は慣
性体であるので旋回初期においては旋回モータの負荷圧
力が高圧となり、回路保護のために設けられたリリープ
弁の圧力以上に上昇する。一方、ブームの負荷圧力はブ
ーム保持圧力となるので旋回の負荷圧力よりは低い圧力
となる。このような作業形態においては、旋回初期時の
旋回圧力が高圧のときには、圧油をリリーフせずにでき
るだけブームに供給できるようにすれば、エネルギーの
無駄を軽減できると共に、最初はブームの上昇速度を旋
回速度に対して速く上昇させて、ブームがある程度上昇
したら徐々に旋回速度が速くなるというブームと旋回の
速度調整を自動的に行うことができる。For example, in a hydraulic shovel, when turning and boom raising are performed at the same time and earth and sand are loaded on a truck, since the revolving body is an inertial body, the load pressure of the revolving motor becomes high in the initial stage of the revolving, and is provided for circuit protection. It rises above the pressure of the releap valve. On the other hand, the load pressure of the boom is the boom holding pressure, and thus is lower than the turning load pressure. In such a working mode, when the turning pressure at the beginning of turning is high, if the pressurized oil can be supplied to the boom as much as possible without relieving, the waste of energy can be reduced, and the rising speed of the boom can be reduced at first. Can be automatically increased with respect to the turning speed, and the speed of the boom and turning can be automatically adjusted such that the turning speed gradually increases when the boom rises to some extent.
また旋回の単独操作又は他の油圧アクチュエータとの
複合操作においては、旋回初期時、旋回の負荷圧力は上
述したようにリリーフ弁の圧力以上に上昇するので、旋
回の負荷圧力の上昇と共に旋回モータへの圧油供給量を
減らすことができれば、エネルギーの無駄を少なくする
ことができる。In addition, in a swing operation alone or in a combined operation with another hydraulic actuator, at the initial stage of the swing, the swing load pressure rises above the pressure of the relief valve as described above. If the supply of pressurized oil can be reduced, energy waste can be reduced.
なお油圧ショベルにおいても、ブームとアームの複合
操作で行う法面形成作業など、負荷圧力のいかんに係わ
らず流量をブーム用操作レバーとアーム用操作レバーの
操作量割合に応じて正確に分流させたい作業形態もあ
る。Also in hydraulic excavators, such as a slope forming operation performed by a combined operation of a boom and an arm, we want to accurately divide the flow rate according to the operation amount ratio of the boom operation lever and the arm operation lever regardless of the load pressure. There are also work forms.
従って、油圧ショベル等の建設機械においては、流量
制御弁の特性は圧力補償機能かつ/又は分流機能を果た
すように一義的に定まるのではなく、油圧アクチュエー
タが駆動する作業部材の種類及び作業形態に応じた諸機
能を与え得るべく修正できることが望ましい。Therefore, in a construction machine such as a hydraulic shovel, the characteristics of the flow control valve are not uniquely determined so as to perform the pressure compensation function and / or the flow dividing function. It would be desirable to be able to modify it to provide the corresponding functions.
しかしながら、U.S.P.4,617,854においては、上述し
たように補助弁の設置により圧力補償機能と分流機能は
果たすものの、他の油圧アクチュエータの負荷圧力又は
自己負荷圧力の影響を取り入れこれら機能を修正すると
いう考えはなく、作業部材の種類及び作業形態に応じて
流量制御弁の特性を修正するという上記要望に答え得る
ものではなかった。However, in U.S. Pat.No.4,617,854, although the pressure compensation function and the shunt function are achieved by the installation of the auxiliary valve as described above, the idea of modifying these functions by incorporating the influence of the load pressure of other hydraulic actuators or the self-load pressure is not considered. However, the above-mentioned demand for correcting the characteristics of the flow control valve in accordance with the type of the working member and the working form cannot be met.
一方、U.S.P.4,535,809においては、単一の油圧アク
チュエータを対象とした油圧駆動装置であるので、補助
弁の設置により単一の油圧アクチュエータの動作に関す
る圧力補償機能を果たすか、当該単一の油圧アクチュエ
ータの自己負荷圧力の影響を取り入れて圧力補償機能を
修正するだけであり、複数の油圧アクチュエータの複合
操作に関して諸機能を修正することは無関係の技術であ
り、特に他の油圧アクチュエータの負荷圧力の影響を取
り入れて圧力補償機能及び分流機能を修正するという考
えは全く無かった。On the other hand, in USP 4,535,809, since the hydraulic drive device is intended for a single hydraulic actuator, it is possible to perform a pressure compensation function relating to the operation of the single hydraulic actuator by installing an auxiliary valve, or It is only a technique to correct the pressure compensation function by taking into account the effect of the self-load pressure of the hydraulic actuator, and it is irrelevant to modify the functions for the combined operation of multiple hydraulic actuators, especially the effect of the load pressure of other hydraulic actuators. There was no idea at all to modify the pressure compensation function and the diversion function by incorporating the pressure.
本発明の目的は、油圧建設機械の作業部材の種類及び
作業形態に応じて流量制御弁の特性を修正することので
きる油圧駆動装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a hydraulic drive device capable of modifying the characteristics of a flow control valve in accordance with the type and work form of a working member of a hydraulic construction machine.
本発明の目的は、作業部材の種類及び作業形態に応じ
て流量制御弁の特性を修正することのできる油圧駆動装
置を備えた油圧ショベル提供することである。An object of the present invention is to provide a hydraulic shovel provided with a hydraulic drive device capable of correcting the characteristics of a flow control valve in accordance with the type and working form of a working member.
本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも1
つの油圧ポンプと、この油圧ポンプにそれぞれ主回路を
介して接続され、該油圧ポンプから吐出される圧油によ
って駆動される少なくとも第1及び第2の油圧アクチュ
エータと、前記油圧ポンプと前記第1及び第2の油圧ア
クチュエータの間においてそれぞれの主回路に接続され
た第1及び第2の流量制御弁手段と、前記油圧ポンプの
吐出圧力を前記第1及び第2の油圧アクチュエータの最
大負荷圧力よりも所定値だけ高い圧力に保持するポンプ
制御手段とを有し、前記第1及び第2の流量制御弁手段
は、各々、操作手段の操作量に応じて開度を変化させる
第1の弁手段と、第1の弁手段に直列に接続され、該弁
手段の入口圧力と出口圧力の差圧を制御する第2の弁手
段とを有し、前記第2の弁手段は、前記第1の弁手段の
入口圧力が閉弁方向に負荷されるように導入される第1
の制御圧力室と、該第2の弁手段の出口圧力が開弁方向
に負荷されるように導入される第2の制御圧力室とを有
する油圧駆動装置において、前記第1及び第2の油圧ア
クチュエータの負荷圧力をそれぞれ検出する第1及び第
2の圧力検出手段と、前記油圧ポンプの吐出圧力と前記
第1及び第2の油圧アクチュエータの最大負荷圧力との
差圧を検出する第1の差圧検出手段と、前記最大負荷圧
力と前記第1の油圧アクチュエータの負荷圧力との差圧
を検出する第2の差圧検出手段と、前記最大負荷圧力と
前記第2の油圧アクチュエータの負荷圧力との差圧を検
出する第3の差圧検出手段と、前記第1及び第2の流量
制御弁手段の各々の前記第2の弁手段に設けられた第3
の制御圧力室と、前記第1及び第2の圧力検出手段の圧
力信号、及び前記第1、第2及び第3の差圧検出手段の
差圧信号を入力し、前記第2の弁手段の各々の制御量を
演算し、その制御量に基づく制御圧力を前記第2の弁手
段のそれぞれの前記第3の制御圧力室に出力して前記第
2の弁手段を制御する制御手段とを有し、前記制御手段
は、前記第2の弁手段の各々につき、前記第3の制御圧
力室に前記制御量に基づく制御圧力が導入される結果、
該第2の弁手段により制御される前記第1の弁手段の入
口圧力と出口圧力の差圧が、前記油圧ポンプの吐出圧力
と前記最大負荷圧力との差圧、前記最大負荷圧力とそれ
ぞれの油圧アクチュエータの自己負荷圧力との差圧、及
び自己負荷圧力に対して、以下の式で表わされるように
該第2の弁手段を制御し、 ΔPz=α(Ps−Plmax) +B(Plmax−Pl)+γPl ここでΔPz:前記第1の弁手段の入口圧力と出口圧力と
の差圧 Ps:前記油圧ポンプの吐出圧力 Plmax:前記第1及び第2の油圧アクチュエータの最大負
荷圧力 Pl:前記第1及び第2の油圧アクチュエータのそれぞれ
の自己負荷圧力 α,β,γ:第1、第2及び第3の定数 前記第1、第2及び第3の定数α,β,γを前記制御
手段にそれぞれ所定の値として設定したことを特徴とす
る油圧駆動装置を提供する。In order to achieve the above object, the present invention provides at least one
Hydraulic pumps, at least first and second hydraulic actuators respectively connected to the hydraulic pumps via a main circuit and driven by hydraulic oil discharged from the hydraulic pumps, and the hydraulic pumps and the first and second hydraulic actuators. First and second flow control valve means connected to respective main circuits between the second hydraulic actuators, and the discharge pressure of the hydraulic pump is set to be lower than the maximum load pressure of the first and second hydraulic actuators. Pump control means for maintaining the pressure at a predetermined value higher, the first and second flow control valve means each having a first valve means for changing an opening degree according to an operation amount of an operation means; , A second valve means connected in series to the first valve means for controlling a differential pressure between an inlet pressure and an outlet pressure of the valve means, wherein the second valve means is provided with the first valve means. Means inlet pressure is closed The introduced as load 1
And a second control pressure chamber which is introduced so that the outlet pressure of the second valve means is loaded in the valve opening direction, wherein the first and second hydraulic pressures are provided. First and second pressure detecting means for respectively detecting a load pressure of the actuator, and a first differential for detecting a differential pressure between a discharge pressure of the hydraulic pump and a maximum load pressure of the first and second hydraulic actuators. Pressure detecting means, second differential pressure detecting means for detecting a differential pressure between the maximum load pressure and the load pressure of the first hydraulic actuator, and the maximum load pressure and the load pressure of the second hydraulic actuator. A third differential pressure detecting means for detecting a differential pressure between the first and second flow rate control valve means, and a third differential pressure detecting means provided in the second valve means of each of the first and second flow control valve means.
And the pressure signals of the first and second pressure detecting means and the differential pressure signals of the first, second and third differential pressure detecting means are inputted, Control means for calculating each control amount and outputting a control pressure based on the control amount to each of the third control pressure chambers of the second valve means to control the second valve means. Then, the control means introduces a control pressure based on the control amount into the third control pressure chamber for each of the second valve means,
The differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the first valve means controlled by the second valve means is the differential pressure between the discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load pressure, The second valve means is controlled as expressed by the following equation with respect to the differential pressure from the self-load pressure of the hydraulic actuator and the self-load pressure, and ΔPz = α (Ps−Plmax) + B (Plmax−Pl ) + ΓPl where ΔPz: differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the first valve means Ps: discharge pressure of the hydraulic pump Plmax: maximum load pressure of the first and second hydraulic actuators Pl: the first Self-load pressures α, β, γ of first and second hydraulic actuators: first, second, and third constants The first, second, and third constants α, β, γ are provided to the control means, respectively. Provided is a hydraulic drive device which is set as a predetermined value.
以上の構成において、前記第1の定数αは、前記操作
手段の操作量と前記第1の弁手段を通る流量の比例ゲイ
ンに対応した正の値に設定され、前記第2の定数βは、
関連する油圧アクチュエータと他の油圧アクチュエータ
とを複合操作した際の両アクチュエータの動作特性に基
づく値に設定され、前記第3の定数γは、関連する油圧
アクチュエータの動作特性に基づく値に設定される。前
記第2及び第3の定数β,γはそれぞれ零に設定するこ
ともできる。In the above configuration, the first constant α is set to a positive value corresponding to the proportional gain between the operation amount of the operation means and the flow rate passing through the first valve means, and the second constant β is
The third constant γ is set to a value based on the operation characteristics of the related hydraulic actuator when the related hydraulic actuator and another hydraulic actuator are operated in combination with each other when the combined operation is performed. . The second and third constants β and γ can be set to zero.
前記第2の弁手段は、好ましくは、前記第3の制御圧
力室に対向して開弁方向に作用するばねを有する。The second valve means preferably has a spring acting in the valve opening direction opposite to the third control pressure chamber.
前記第1及び第2の流量制御弁手段は、各々、前記主
回路に接続された入口ポート及び出口ポートの連通を制
御する弁体、この弁体の変位に対応して開度を変化させ
る可変絞り、及び前記入口ポートに前記可変絞りを介し
て連通し、前記弁体を閉弁方向に付勢する制御圧力を発
生する背圧室を有するシート型の主弁と、前記主弁の背
圧室を出口ポートとの間に接続されたパイロット回路と
を有し、前記第1の弁手段は、前記パイロット回路に接
続されパイロット回路を流れるパイロット流を制御する
パイロット弁として配置され、前記第2の弁手段は、前
記パイロット回路に接続され、前記パイロット弁の入口
圧力と出口圧力の差圧を制御する補助弁として配置され
ていてもよい。The first and second flow control valve means each include a valve body that controls communication between an inlet port and an outlet port connected to the main circuit, and a variable valve that changes an opening corresponding to a displacement of the valve body. A restrictor and a seat-type main valve having a back pressure chamber communicating with the inlet port via the variable restrictor and generating a control pressure for urging the valve body in a valve closing direction; and a back pressure of the main valve. A pilot circuit connected between the chamber and an outlet port, wherein the first valve means is arranged as a pilot valve connected to the pilot circuit and controlling a pilot flow through the pilot circuit; May be arranged as an auxiliary valve connected to the pilot circuit and controlling a differential pressure between an inlet pressure and an outlet pressure of the pilot valve.
この場合、好ましくは、前記背圧室の制御圧力を受け
る前記主弁弁体の受圧面積に対する前記入口ポートを介
して前記油圧ポンプの吐出圧力を受ける主弁弁体の受圧
面積の比をKとすると、前記第1の定数αはα≦Kの関
係にある。In this case, preferably, the ratio of the pressure receiving area of the main valve valve body receiving the discharge pressure of the hydraulic pump via the inlet port to the pressure receiving area of the main valve valve body receiving the control pressure of the back pressure chamber is represented by K. Then, the first constant α has a relation of α ≦ K.
前記第1の弁手段は前記主回路にスプール型の主弁と
して配置されており、前記第2の弁手段は前記主回路の
該主弁の上流側に補助弁として配置されていてもよい。The first valve means may be arranged in the main circuit as a spool-type main valve, and the second valve means may be arranged as an auxiliary valve in the main circuit upstream of the main valve.
また本発明は、上記目的を達成するため、複数の油圧
アクチュエータによってそれぞれ駆動される、旋回体、
ブーム、アーム及びバケットを含む複数の作業部材を有
する油圧ショベルに上記油圧駆動回路を適用した油圧シ
ョベルを提供する。Further, according to the present invention, in order to achieve the above object, a revolving structure driven by a plurality of hydraulic actuators,
Provided is a hydraulic shovel in which the hydraulic drive circuit is applied to a hydraulic shovel having a plurality of working members including a boom, an arm, and a bucket.
上記油圧ショベルにおいて、前記制御手段は、好まし
くは、前記ブーム用油圧アクチュエータのボトム側に係
わる流量制御弁手段につき、前記第2の定数βを正の値
に設定する。In the above-described hydraulic excavator, the control means preferably sets the second constant β to a positive value for the flow control valve means related to the bottom side of the boom hydraulic actuator.
また好ましくは、前記制御手段は、前記アーム用油圧
アクチュエータのボトム側に係わる流量制御弁手段につ
き、前記第2の定数βを正の値に設定する。More preferably, the control means sets the second constant β to a positive value for the flow control valve means related to the bottom side of the arm hydraulic actuator.
また好ましくは、前記制御手段は、前記バケット用油
圧アクチュエータのボトム側に係わる流量制御弁手段に
つき、前記第2の定数βを負の値に設定する。More preferably, the control means sets the second constant β to a negative value for the flow control valve means related to the bottom side of the bucket hydraulic actuator.
また好ましくは、前記制御手段は、前記旋回体用油圧
アクチュエータに係わる流量制御弁手段につき、前記第
3の定数γを負の値に設定する。More preferably, the control means sets the third constant γ to a negative value for the flow control valve means relating to the hydraulic actuator for the rotating body.
また好ましくは、前記制御手段は、前記バケット用油
圧アクチュエータのボトム側に係わる流量制御弁手段に
つき、前記第3の定数γを正の値に設定する。More preferably, the control means sets the third constant γ to a positive value for the flow control valve means related to the bottom side of the bucket hydraulic actuator.
また好ましくは、前記制御手段は、前記ブーム及びア
ーム用油圧アクチュエータのロッド側に係わる流量制御
弁につき、それぞれ前記第2及び第3の定数β,γを零
に設定する。Preferably, the control means sets the second and third constants β and γ to zero for each of the flow control valves on the rod side of the boom and arm hydraulic actuators.
本発明者らは、流量制御弁手段における操作手段の操
作量に応じて開度を変化させる第1の弁手段と、第1の
弁手段に直列に接続され、該弁手段の入口圧力と出口圧
力の差圧を制御する第2の弁手段との関係を種々検討し
た結果、第2の弁手段によって制御される第1の弁手段
の前後差圧ΔPzは、一般的に、上述した式で表わされる
ことを見出だした。以下にその式を再掲する。The present inventors have a first valve means for changing an opening in accordance with an operation amount of an operation means in a flow control valve means, and an inlet pressure and an outlet of the valve means which are connected in series to the first valve means. As a result of various studies on the relationship between the pressure and the second valve means for controlling the differential pressure, the differential pressure ΔPz before and after the first valve means controlled by the second valve means is generally expressed by the above equation. Was found to be represented. The formula is reprinted below.
ΔPz=α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl)+γPl 上記式の意味は次の通りである。この式において、右
辺第1項のPs−Plmaxはポンプ制御手段が有効に機能し
ている限り一定でありかつ全ての流量制御弁手段につい
て共通なので、流量制御弁手段の入口圧力と出口圧力と
の差圧の変化に係わらず流量を一定に保持する圧力補償
機能及び複合操作時に各油圧アクチュエータに確実に圧
油を供給する分流機能を司どり、第2項のPlmax−Plは
他アクチュエータの最大負荷圧力に依存して変化するの
で複合操作における調和機能を司どり、第3項のγPlは
自己負荷圧力に応じて変化するので自己圧力制御機能を
司どる。これら3機能は、定数α,β,γの値に応じて
それぞれの要否及び程度が定められる。ここで第1項の
圧力補償及び分流機能は複合操作の基本的機能である。
従って定数αは関連する作業部材の如何に係わらず所定
の正の値に設定される。一方、第2項の調和機能と第3
項の自己圧力補償機能は関連する作業部材の種類及び作
業形態に応じて付加される機能である。従って、定数
β,γはそれぞれ零を含む所定の値に設定される。この
ようにα,β,γを設定することにより、圧力補償及び
分流機能、又は圧力補償及び分流機能をベースとした調
和機能かつ/又は自己圧力補償機能の付与が可能とな
り、油圧建設機械の作業部材の種類及び作業形態に応じ
て流量制御弁の特性を修正することができる。ΔPz = α (Ps−Plmax) + β (Plmax−Pl) + γPl The above expressions have the following meanings. In this equation, Ps-Plmax in the first term on the right side is constant as long as the pump control means is functioning effectively and is common to all flow control valve means. Controls the pressure compensation function to keep the flow rate constant irrespective of the change in the differential pressure and the branch function to surely supply the hydraulic oil to each hydraulic actuator during the combined operation. Plmax-Pl of the second term is the maximum load of other actuators. Since it changes depending on the pressure, it governs the harmony function in the combined operation, and γPl of the third term controls the self-pressure control function because it changes according to the self-load pressure. The necessity and the degree of each of these three functions are determined according to the values of the constants α, β, and γ. Here, the pressure compensation and branching functions of the first term are the basic functions of the combined operation.
Therefore, the constant α is set to a predetermined positive value irrespective of the associated work member. On the other hand, the harmony function of the second term and the third
The self-pressure compensation function in the item is a function added according to the type and work form of the related work member. Therefore, the constants β and γ are set to predetermined values including zero, respectively. By setting α, β, and γ in this manner, it is possible to provide a pressure compensation and branching function, or a harmonic function and / or a self-pressure compensation function based on the pressure compensation and branching function. The characteristics of the flow control valve can be modified according to the type of the member and the working mode.
前記第1の定数αは、前記操作手段の操作量(第1の
弁手段の開度)と流量との比例ゲインの意味を持ち、従
って、第1の定数αはその比例ゲインに対応して任意の
正の値に設定される。The first constant α has a meaning of a proportional gain between the operation amount of the operating means (opening degree of the first valve means) and the flow rate. Therefore, the first constant α corresponds to the proportional gain. Set to any positive value.
前記第2の定数βは、上述した説明から明らかなよう
に、関連する油圧アクチュエータと他の油圧アクチュエ
ータとの複合操作の調和を考慮し、任意の値に設定され
る。ここで、特に他の油圧アクチュエータの負荷圧力の
影響を受けない方が好ましい場合は、βは零に設定され
る。As is clear from the above description, the second constant β is set to an arbitrary value in consideration of the harmony of the combined operation of the related hydraulic actuator and another hydraulic actuator. Here, β is set to zero especially when it is preferable not to be affected by the load pressure of another hydraulic actuator.
前記第3の定数γは、上述した説明から明らかなよう
に、関連する油圧アクチュエータの動作特性にを考慮
し、任意の値に設定される。これも、特に自己負荷圧力
の影響を受ない方が好ましい場合には、零に設定され
る。As is clear from the above description, the third constant γ is set to an arbitrary value in consideration of the operation characteristics of the related hydraulic actuator. This is also set to zero, especially if it is preferable not to be affected by the self-load pressure.
前記第2の弁手段に開弁方向に作用するばねを設置し
た場合には、制御手段が破損し、第2の弁手段を制御で
きなくなった場合でも、第2の弁手段を確実に開弁さ
せ、通常の圧力補償制御を行なわせることができる。If a spring acting in the valve opening direction is installed on the second valve means, the second valve means can be reliably opened even if the control means is broken and the second valve means cannot be controlled. Thus, normal pressure compensation control can be performed.
前記第1及び第2の流量制御弁手段を、各々、シート
型の主弁と、パイロット回路とを有する構成とし、前記
第1の弁手段をパイロット弁として配置し、前記第2の
弁手段をパイロット弁の入口圧力と出口圧力の差圧を制
御する補助弁として配置した場合には、補助弁は主回路
ではなくパイロット回路に設置されており、主回路に設
置されている主弁はシート弁として構成されているの
で、液漏れが少なく高圧化に適した油圧回路を提供でき
る。また補助弁はパイロット回路に配置されているの
で、主回路に大流量を流しても補助弁打での絞り損失を
低減できる。The first and second flow control valve means are each configured to have a seat-type main valve and a pilot circuit, the first valve means is arranged as a pilot valve, and the second valve means is When it is arranged as an auxiliary valve that controls the differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the pilot valve, the auxiliary valve is installed in the pilot circuit instead of the main circuit, and the main valve installed in the main circuit is a seat valve Therefore, it is possible to provide a hydraulic circuit that has little liquid leakage and is suitable for high pressure. Further, since the auxiliary valve is arranged in the pilot circuit, the throttle loss due to the auxiliary valve striking can be reduced even if a large flow rate flows through the main circuit.
また、主弁背圧室の制御圧力を受ける受圧面積に対す
る油圧ポンプの吐出圧力を受ける受圧面積の比をKと
し、前記第1の定数αをα≦Kの関係に設定した場合に
は、上述したα(Ps−Plmax)によって得られる差圧が
高負荷圧力側のパイロット弁で取り得る最大前後差圧の
範囲内となり、第1及び第2の流量制御弁の双方におい
て上記式第1項の差圧が実質的に同じになり、上記分流
機能において操作手段の操作量(パイロット弁開度)に
比例した流量を正確に分流することができる。ここで、
α=Kと設定した場合には、流量を操作量に応じて比例
配分する分流機能を得ながら最大の比例ゲインを付与で
きる。When the ratio of the pressure receiving area receiving the discharge pressure of the hydraulic pump to the pressure receiving area receiving the control pressure of the main valve back pressure chamber is K, and the first constant α is set to α ≦ K, The differential pressure obtained by α (Ps−Plmax) falls within the range of the maximum front-back differential pressure that can be taken by the pilot valve on the high load pressure side. The differential pressure becomes substantially the same, and in the flow dividing function, a flow rate proportional to the operation amount of the operating means (the pilot valve opening) can be accurately divided. here,
When α = K is set, the maximum proportional gain can be given while obtaining the flow dividing function of proportionally distributing the flow rate according to the operation amount.
前記第1の弁手段を前記主回路にスプール型の主弁と
して配置し、前記第2の弁手段を前記主回路の該主弁の
上流側に補助弁として配置した流量制御弁手段において
も、本発明は適用が可能であり、述した圧力補償及び分
流機能、又は圧力補償及び分流機能をベースとした調和
機能かつ/又は自己圧力補償機能を得ることができる。In the flow control valve means, wherein the first valve means is disposed as a spool-type main valve in the main circuit, and the second valve means is disposed as an auxiliary valve on the upstream side of the main valve of the main circuit. The present invention is applicable and can provide the pressure compensation and shunt function described above, or a harmonic function and / or a self-pressure compensation function based on the pressure compensation and shunt function.
また本発明の油圧ショベルにおいては、旋回体、ブー
ム、アーム及びバケットの少なくとも2つの作業部材に
係わる流量制御弁の特性を作業部材の種類及び作業形態
に応じて設定、修正することができ、前述した圧力補償
及び分流機能をベースとした調和機能かつ/又は自己圧
力補償機能を付加することができる。Further, in the hydraulic shovel of the present invention, the characteristics of the flow control valve relating to at least two working members of the revolving superstructure, the boom, the arm and the bucket can be set and corrected according to the type and working form of the working member. It is possible to add a harmony function and / or a self-pressure compensation function based on the pressure compensation and branching functions described above.
前記制御手段は、前記ブーム用油圧アクチュエータの
ボトム側に係わる流量制御弁手段については、前記第2
の定数βを比較的大きな正の値に設定することが好まし
い。これにより、旋回とブームの複合操作での旋回初期
加速時、低負荷側であるブーム用油圧アクチュエータの
ボトム側の流量制御弁には最大負荷圧力(旋回圧力)と
自己負荷圧力(ブーム圧力)との差圧の増加に応じた流
量が流れ、ブームの上昇速度を速くすることができる。
これにより、旋回とブーム上げの操作レバーをフルスト
ロークまで同時に操作しても、最初はブームの上昇速度
が旋回速度に対して速く上昇し、ブームがある程度上昇
したら徐々に旋回速度が速くなり、旋回が最大速度に達
すると旋回速度がほぼ一定となるという複合操作が自動
的に行われる。The control means may be configured such that the flow control valve means on the bottom side of the boom hydraulic actuator
Is preferably set to a relatively large positive value. As a result, the maximum flow pressure (swing pressure) and the self-load pressure (boom pressure) are applied to the flow control valve on the bottom side of the hydraulic actuator for the boom, which is the low load side, during the initial acceleration of the swing in the combined operation of the swing and the boom. The flow rate according to the increase in the differential pressure flows, and the rising speed of the boom can be increased.
As a result, even if the operating levers for turning and raising the boom are operated at the same time up to the full stroke, the speed at which the boom rises initially increases faster than the turning speed, and when the boom rises to a certain extent, the turning speed gradually increases, When the vehicle reaches the maximum speed, the compound operation that the turning speed becomes substantially constant is automatically performed.
また前記制御手段は、前記アーム用油圧アクチュエー
タのボトム側に係わる流量制御弁手段につき、前記第2
の定数βを比較的小さな正の値に設定することが好まし
い。これにより、アームを使用した複合操作で掘削を行
なうとき、アームは確実に駆動されると共に、アーム用
油圧アクチュエータが低圧側にあるとき、最大負荷圧力
(他油圧アクチュエータ圧力)と自己負荷圧力(アーム
圧力)との差圧の増加に応じて当該流量制御弁の開度は
開き、流量の絞り程度を小さくする。その結果、燃費及
びヒートバランスの悪化が防止される。The control means may be a second flow control valve means associated with a bottom side of the arm hydraulic actuator.
Is preferably set to a relatively small positive value. This allows the arm to be reliably driven when performing digging by a combined operation using the arm, and when the arm hydraulic actuator is on the low pressure side, the maximum load pressure (other hydraulic actuator pressure) and the self-load pressure (arm The opening degree of the flow control valve is increased in accordance with an increase in the pressure difference between the pressure and the pressure, and the degree of restriction of the flow is reduced. As a result, deterioration of fuel efficiency and heat balance is prevented.
更に前記制御手段は、前記バケット用油圧アクチュエ
ータのボトム側に係わる流量制御弁手段につき、前記第
2の定数βを比較的小さな負の値に設定することが好ま
しい。これにより、バケットを使用した複合操作による
溝堀作業時、バケットが掘削負荷から解放され、地表に
出た瞬間、最大負荷圧力(他油圧アクチュエータ圧力)
と自己負荷圧力(バケット圧力)との差圧の増加により
当該流量制御弁の通過流量を減少させ、ショックを軽減
することができる。Furthermore, it is preferable that the control means sets the second constant β to a relatively small negative value for the flow control valve means related to the bottom side of the bucket hydraulic actuator. As a result, the maximum load pressure (other hydraulic actuator pressure) at the moment when the bucket is released from the excavation load and comes out to the surface during the trenching work by the combined operation using the bucket,
By increasing the pressure difference between the pressure and the self-load pressure (bucket pressure), the flow rate through the flow rate control valve can be reduced, and the shock can be reduced.
また前記制御手段は、前記旋回体に係わる流量制御弁
手段につき、前記第3の定数γを比較的小さな負の値に
設定することが好ましい。これにより、旋回加速時、旋
回圧力(自己負荷圧力)の増加に応じて旋回に係わる流
量制御弁の通過流量を減少させ、リリーフ弁より流出す
る流量を少なくし、エネルギー消費の無駄を少なくでき
る。Preferably, the control means sets the third constant γ to a relatively small negative value for the flow control valve means relating to the revolving superstructure. Thereby, at the time of turning acceleration, the passing flow rate of the flow control valve related to turning is reduced according to the increase of the turning pressure (self-load pressure), the flow rate flowing out of the relief valve is reduced, and waste of energy consumption can be reduced.
また前記制御手段は、前記バケット用油圧アクチュエ
ータのボトム側に係わる流量制御弁手段につき、前記第
3の定数γを比較的小さな正の値に設定することが好ま
しい。これにより、バケットを使用した掘削作業時、バ
ケット圧力(自己負荷圧力)の増加に応じて当該流量制
御弁の通過流量を増加させ、力強い掘削動作フィーリン
グを得ることができる。Further, it is preferable that the control means sets the third constant γ to a relatively small positive value for the flow control valve means related to the bottom side of the hydraulic actuator for bucket. Thereby, at the time of excavation work using the bucket, the flow rate through the flow control valve can be increased according to the increase of the bucket pressure (self-load pressure), and a strong excavation operation feeling can be obtained.
また前記制御手段は、前記ブーム用及びアーム用油圧
アクチュエータのロッド側に係わる流量制御弁手段につ
き、前記第2及び第3の定数β,γを零に設定するのが
好ましい。これにより、ブーム及びアームを使用した傾
斜面の法面形成作業時、他の油圧アクチュエータの負荷
圧力及び自己負荷圧力の影響を完全に排除し、ブーム用
操作レバー及びアーム用操作レバーの操作量に応じて正
確に流量を比例配分し、正確な法面形成を行うことがで
きる。Further, it is preferable that the control means sets the second and third constants β and γ to zero for the flow control valve means related to the rod side of the boom and arm hydraulic actuators. This completely eliminates the effects of the load pressure of other hydraulic actuators and the self-load pressure during the slope forming work using the boom and arm, and reduces the amount of operation of the boom operation lever and arm operation lever. Accordingly, the flow rate can be accurately proportionally distributed, and accurate slope formation can be performed.
第1の実施例 第1図において、本発明の一実施例による油圧駆動装
置は、例えば斜板式の可変容量型油圧ポンプ1と、油圧
ポンプ1にそれぞれ主回路を構成する主管路2,3及び4,5
を介して接続され、油圧ポンプ1から吐出される圧油に
よって駆動される複数の油圧アクチュエータ6,7と、油
圧ポンプ1と油圧アクチュエータ6,7の間においてそれ
ぞれの主管路2,3及び4,5に接続された流量制御弁8,9と
を有している。First Embodiment In FIG. 1, a hydraulic drive device according to an embodiment of the present invention includes, for example, a variable displacement hydraulic pump 1 of a swash plate type, and main pipelines 2, 3 and 4,5
, And a plurality of hydraulic actuators 6, 7 driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump 1, and respective main pipelines 2, 3 and 4, between the hydraulic pump 1 and the hydraulic actuators 6, 7. And flow control valves 8 and 9 connected to the control valve 5.
流量制御弁8は、油圧ポンプ1と油圧アクチュエータ
6との間で主管路2,3に接続されたシート弁型の主弁11
と、主弁11に対するパイロット回路を構成するパイロッ
ト管路12,13,14と、パイロット管路13,14に接続された
パイロット弁15と、パイロット管路12,13にパイロット
弁15と直列に接続された補助弁としての圧力補償弁16と
からなっている。The flow control valve 8 is a seat valve type main valve 11 connected to the main pipelines 2 and 3 between the hydraulic pump 1 and the hydraulic actuator 6.
And pilot lines 12, 13, 14 constituting a pilot circuit for the main valve 11, a pilot valve 15 connected to the pilot lines 13, 14, and a pilot valve 15 connected to the pilot lines 12, 13 in series with the pilot valve 15. And a pressure compensating valve 16 as an auxiliary valve.
主弁11は、主管路2,3に接続された入口ポート17及び
出口ポート18を有する弁ハウジング19と弁ハウジング19
内に配置され、弁座20と係合する弁体21とを有し、弁体
21の弁座20に対する変位(開度)に応じて入口ポート17
と出口ポート18の連通を制御する。弁体21の外周には軸
線方向に複数のスリット22が形成され、スリット22は弁
ハウジング19の内壁と協働して弁体21の変位に対応して
開度を変化させる可変絞り23を構成している。弁ハウジ
ング19内の弁体21の背後には、入口ポート17と可変絞り
23を介して連通し、制御圧力Pcを発生する背圧室24が形
成されている。The main valve 11 has a valve housing 19 having an inlet port 17 and an outlet port 18 connected to the main lines 2, 3, and a valve housing 19.
And a valve body 21 engaged with the valve seat 20.
Inlet port 17 according to displacement (opening) of 21 with respect to valve seat 20
The communication between the port and the outlet port 18 is controlled. A plurality of slits 22 are formed in the outer periphery of the valve body 21 in the axial direction, and the slits 22 cooperate with the inner wall of the valve housing 19 to form a variable throttle 23 that changes the opening in accordance with the displacement of the valve body 21. doing. Behind the valve element 21 in the valve housing 19, an inlet port 17 and a variable throttle
A back pressure chamber 24 that communicates via 23 and generates the control pressure Pc is formed.
このように構成された主弁21において、弁体21の入口
ポート17に面する図示上側の環状端面は、油圧ポンプ1
の吐出圧力Psを受ける環状の受圧面積Asを規定し、出口
ポート18に面する底部壁面は油圧アクチュエータ6の負
荷圧力Plを受ける受圧面積Alを規定し、背圧室24に面す
る頂部端面は制御圧力Pcを受ける受圧面積Acを規定して
いる。ここで各受圧面積は、Ac=As+Alの関係にある。In the main valve 21 configured as described above, the upper annular end face facing the inlet port 17 of the valve body 21 is
An annular pressure receiving area As for receiving the discharge pressure Ps is defined, a bottom wall surface facing the outlet port 18 defines a pressure receiving area Al for receiving the load pressure Pl of the hydraulic actuator 6, and a top end face facing the back pressure chamber 24 is The pressure receiving area Ac for receiving the control pressure Pc is defined. Here, each pressure receiving area has a relationship of Ac = As + Al.
パイロット回路において、パイロット管路12は主弁11
の背圧室24に接続され、パイロット管路14は出口ポート
18に接続されている。In the pilot circuit, the pilot line 12 is the main valve 11
The pilot line 14 is connected to the back pressure chamber 24
Connected to 18.
パイロット弁15は、図示しない操作レバーにより駆動
され、操作レバーの操作量に応じた開度が設定される。The pilot valve 15 is driven by an operation lever (not shown), and an opening degree is set according to the operation amount of the operation lever.
圧力補償弁16は、スプール型の可変絞り弁として構成
され、かつスプールを閉弁方向に付勢する第1の制御圧
力室30と、第1の制御圧力室30に対向して配置され、ス
プールを開弁方向に付勢する第2及び第3の制御圧力室
31,32とを有している。第1の制御圧力室30はパイロッ
ト管路33を介してパイロット弁15の入口側に接続され、
第2の制御圧力室はパイロット管路34を介してパイロッ
ト弁15の出口側に接続され、第3の制御圧力室はパイロ
ット管路35を介して後述する電磁比例弁250に接続され
ている。その結果、第1の制御圧力室30にはパイロット
弁15の入口圧力Pzが導入され、第2の制御圧力室31には
パイロット弁15の出口圧力Pl(=油圧アクチュエータ6,
7の負荷圧力)が導入され、第3の制御圧力室32には電
磁比例弁250の制御圧力Pmが導入される。第1〜第3の
制御圧力室はそれぞれ同じ大きさの受圧面積を有してい
る。The pressure compensating valve 16 is configured as a spool-type variable throttle valve, and is disposed opposite to the first control pressure chamber 30 for biasing the spool in the valve closing direction. And third control pressure chambers for urging the valve in the valve opening direction
31, 32. The first control pressure chamber 30 is connected to an inlet side of the pilot valve 15 via a pilot line 33,
The second control pressure chamber is connected to an outlet side of the pilot valve 15 via a pilot line 34, and the third control pressure chamber is connected to an electromagnetic proportional valve 250 described later via a pilot line 35. As a result, the inlet pressure Pz of the pilot valve 15 is introduced into the first control pressure chamber 30, and the outlet pressure Pl of the pilot valve 15 (= the hydraulic actuator 6,
7), and the control pressure Pm of the solenoid proportional valve 250 is introduced into the third control pressure chamber 32. Each of the first to third control pressure chambers has a pressure receiving area of the same size.
このように構成された流量制御弁8において、シート
弁型の主弁11とパイロット弁15との組み合わせはU.S.P.
4,535,809より知られており、当該特許明細書に記載の
ように、パイロット弁15の操作レバーが操作されるとパ
イロット回路12〜14にパイロット弁15の開度に応じたパ
イロット流が形成され、可変絞り23と背圧室24の作用に
より、主弁弁体21はパイロット流量に比例した開度に開
き、操作レバーの操作量(パイロット弁15の開度)に応
じた流量が主弁11を通して入口ポート17から出口ポート
18へと流出する。In the flow control valve 8 thus configured, the combination of the seat valve type main valve 11 and the pilot valve 15 is USP
4,535,809, as described in the patent specification, when the operating lever of the pilot valve 15 is operated, a pilot flow corresponding to the opening of the pilot valve 15 is formed in the pilot circuits 12 to 14, and the pilot flow is variable. By the action of the throttle 23 and the back pressure chamber 24, the main valve body 21 opens to an opening proportional to the pilot flow, and a flow corresponding to the operation amount of the operation lever (opening of the pilot valve 15) flows through the main valve 11 into the inlet. Exit port from port 17
Outflow to 18.
流量制御弁9も流量制御弁8と同様に構成され、シー
ト弁型の主弁35、パイロット回路を構成するパイロット
管路36,37,38、パイロット弁39及び圧力補償弁40を有し
ている。圧力補償弁40は、圧力補償弁16と同様、第1〜
第3の制御圧力室41,42,43を有し、第1の制御圧力室41
はパイロット管路44を介してパイロット弁39の入口側に
接続され、第2の制御圧力室42はパイロット管路45を介
してパイロット弁39の出口側に接続され、第3の制御圧
力室43はパイロット管路46を介して後述する電磁比例弁
251に接続されている。The flow control valve 9 is also configured similarly to the flow control valve 8, and includes a seat valve type main valve 35, pilot lines 36, 37, and 38 constituting a pilot circuit, a pilot valve 39, and a pressure compensating valve 40. . The pressure compensating valve 40 is similar to the pressure compensating valve 16,
It has the third control pressure chambers 41, 42, 43, and the first control pressure chamber 41
Is connected to the inlet side of the pilot valve 39 via the pilot line 44, and the second control pressure chamber 42 is connected to the outlet side of the pilot valve 39 via the pilot line 45, and is connected to the third control pressure chamber 43. Is an electromagnetic proportional valve to be described later via a pilot line 46.
Connected to 251.
流量制御弁8,9のパイロット管路14,38はそれぞれチェ
ック弁52,53を有する負荷圧力導入管路54,55を介して最
大負荷圧力管路50に接続され、油圧アクチュエータ6,7
の高圧側の負荷圧力が最大負荷圧力として最大負荷圧力
管路50に導かれる。最大負荷圧力管路50は絞り56を介し
てタンク57に接続されている。The pilot lines 14, 38 of the flow control valves 8, 9 are connected to the maximum load pressure line 50 via load pressure introduction lines 54, 55 having check valves 52, 53, respectively, and the hydraulic actuators 6, 7
The load pressure on the high pressure side is guided to the maximum load pressure line 50 as the maximum load pressure. The maximum load pressure line 50 is connected to a tank 57 via a throttle 56.
また流量制御弁8,9の主弁11,35の下流側主管路3,5に
は、それぞれ、油圧アクチュエータ6,7から主弁11,70に
向かう圧油の流れを阻止するチェック弁58,59が接続さ
れている。Check valves 58, which prevent the flow of hydraulic oil from the hydraulic actuators 6, 7 to the main valves 11, 70 are respectively provided in the downstream main pipelines 3, 5 of the main valves 11, 35 of the flow control valves 8, 9, respectively. 59 is connected.
主管路2,3に連なる油圧ポンプ1の吐出管路には油圧
ポンプ1の吐出圧力Psを検出する圧力検出器204が接続
され、パイロット回路の管路14,38にはパイロット弁15,
39の出口圧力Plを検出する圧力検出器207,208が接続さ
れている。なお以下の説明においてパイロット弁15,39
の出口圧力(又は油圧アクチュエータ6,7の負荷圧力)
を区別して表現した方が明瞭になる場合には、前者をPl
1と表わし、後者をPl2と表わす。従って、圧力検出器20
7,208はそれぞれパイロット弁15,39の出口圧力Pl1,Pl2
を検出する。また、油圧ポンプ1の吐出管路及び最大負
荷圧力管路50には油圧ポンプ1の吐出圧力Psと油圧アク
チュエータ6,7の最大負荷圧力Plmaxとの差圧ΔPsを検出
する差圧計209が接続され、流量制御弁8,9のパイロット
管路14,38及び最大負荷圧力管路50にはそれぞれ自己負
荷圧力Pl1,Pl2と最大負荷圧力Plmaxの差圧ΔPl1,Pl2を
検出する差圧計252,253が接続されている。A pressure detector 204 for detecting the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1 is connected to a discharge line of the hydraulic pump 1 connected to the main lines 2 and 3, and pilot valves 15, 38 are connected to lines 14 and 38 of the pilot circuit.
39 pressure detectors 207 and 208 for detecting the outlet pressure Pl are connected. In the following description, pilot valves 15, 39
Outlet pressure (or load pressure of hydraulic actuators 6 and 7)
If it is clearer to express the former distinctively, the former should be Pl
Expressed as 1, the latter as Pl2. Therefore, the pressure detector 20
7,208 is the outlet pressure Pl1, Pl2 of pilot valve 15,39 respectively
Is detected. Further, a differential pressure gauge 209 for detecting a differential pressure ΔPs between the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1 and the maximum load pressure Plmax of the hydraulic actuators 6 and 7 is connected to the discharge pipe and the maximum load pressure pipe 50 of the hydraulic pump 1. The differential pressure gauges 252 and 253 for detecting the differential pressures ΔPl1 and Pl2 between the self-load pressures Pl1 and Pl2 and the maximum load pressure Plmax are connected to the pilot lines 14 and 38 and the maximum load pressure line 50 of the flow control valves 8 and 9, respectively. ing.
また油圧ポンプ1には、斜板等の押し除け容積可変機
構の傾転角Qrを検出する角度計210が設置され、油圧ポ
ンプ1の吐出流量は補助ポンプ211からの圧油によって
駆動される吐出量制御装置212によって制御される。Further, the hydraulic pump 1 is provided with an angle meter 210 for detecting the tilt angle Qr of the displacement capacity variable mechanism such as a swash plate, and the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 is controlled by hydraulic oil from the auxiliary pump 211. It is controlled by the quantity control device 212.
圧力検出器204,207,208からの圧力信号Ps,Pl1,Pl2,差
圧計209,252,253からの差圧信号ΔPs,ΔPl1,ΔPl2及び
角度計210からの傾転角信号Qrは制御ユニット213に入力
され、制御ユニット213はこれらの入力信号に基づき、
油圧ポンプ1の押し除け容積可変機構の制御量及び圧力
補償弁202,203の制御量を演算し、制御信号Qo及び制御
信号Im1,Im2をそれぞれ吐出量制御装置212及び電磁比例
弁250,251に出力する。The pressure signals Ps, Pl1, Pl2 from the pressure detectors 204, 207, 208, the differential pressure signals ΔPs, ΔPl1, ΔPl2 from the differential pressure gauges 209, 252, 253 and the tilt angle signal Qr from the angle meter 210 are input to the control unit 213, and the control unit 213 Based on these input signals,
The control amount of the displacement mechanism of the hydraulic pump 1 and the control amount of the pressure compensating valves 202 and 203 are calculated, and the control signal Qo and the control signals Im1 and Im2 are output to the discharge amount control device 212 and the electromagnetic proportional valves 250 and 251 respectively.
差圧計209,252,253は、一例として第2図に示すよう
に構成されている。第2図は代表して差圧計252を示し
ている。即ち、差圧計252は、管路50,14にそれぞれ接続
される圧油の供給ポート347,348及びタンク57に接続さ
れる圧油の排出ポート349を有するボデー350と、ボデー
350に取り付けられたシリンダ351と、シリンダ351内に
収容され、供給ポート347,348からの2つの圧力を受け
る対向した、等しい面積の受圧部352a,352bを持つピス
トン352と、非磁性体からなり、ピストン352の変位と力
を伝えるシャフト353と、シリンダ351内に収容され、ピ
ストン352の力を受けその力に比例した変位をピストン3
52に与えるスプリング354と、非磁性体からなり、シリ
ンダ351に取り付けられたケース355と、磁性体からな
り、シャフト353の先端に取り付けられかつケース355内
に収容され、ケース355内でピストン352と同じ変位をす
るコア356と、ケース355の外周に固着され、コア356の
変位を電気信号に変換する変位センサ357と、シリンダ3
51に取り付けられたカバー358内に収容され、変位セン
サ357からの電気信号を増幅し、外部へ出力するアンプ5
39と、ピストン352とボデー350との間に配装されたスプ
リング360とからなっている。The differential pressure gauges 209, 252, 253 are configured as shown in FIG. 2 as an example. FIG. 2 shows a differential pressure gauge 252 as a representative. That is, the differential pressure gauge 252 includes a body 350 having pressure oil supply ports 347 and 348 connected to the pipelines 50 and 14 and a pressure oil discharge port 349 connected to the tank 57, respectively.
A cylinder 351 mounted on the cylinder 350; a piston 352 housed in the cylinder 351 and having opposed pressure receiving portions 352a and 352b having the same area and receiving two pressures from the supply ports 347 and 348; The shaft 353 that transmits the displacement and the force of the 352 and the piston 3 that is housed in the cylinder 351 and receives the force of the piston 352 and changes the displacement in proportion to the force
52, a spring 354, a case 355 made of a non-magnetic material and attached to the cylinder 351 and a magnetic material, attached to the tip of the shaft 353 and housed in the case 355. A core 356 having the same displacement, a displacement sensor 357 fixed to the outer periphery of the case 355 and converting the displacement of the core 356 into an electric signal, and a cylinder 3
An amplifier 5 housed in a cover 358 attached to 51, amplifies the electric signal from the displacement sensor 357, and outputs the amplified signal to the outside.
39, and a spring 360 disposed between the piston 352 and the body 350.
このように構成された差圧計において、供給ポート34
7,348を通じて最大負荷圧力Plmax及び自己負荷圧力Pl1
がピストン352の受圧部352a,352bに作用する。このとき
受圧面積をAとすると、Plmax≧Plなので、ピストン352
にはA×(Plmax−Pl)の力が図の上方に作用する。こ
の力によりピストン352は、予め圧縮された状態でその
ピストンを弾性支持するスプリング354,360に抗して変
位し、コア356も同様に変位する。スプリング354,360の
ばね定数をK1,K2とすると、この変位をSは、 S=A×(Plmax−Pl)/(K1+K2) となる。変位センサ357はこの変位を電気信号に変換
し、アンプ359で増幅し出力する。変位センサ357は、変
位するコア356の部分に油が存在するための非接触式が
よく、例えば差動トランス方式または磁気低抗素子方式
にされている。この理由によりシャフト353及びケース3
55は非磁性体からなっている。またこれらの方式の変位
センサは、いずれも変位Sに対する電気信号レベルEの
関係は直線性がよく、一次比例関係にある。従って比例
定数をKとすると、電気信号レベルEは、 E=K・S ={K・A/(K1+K2)}(Plmax−Pl) となる。ここでA,K1,K2は全て定数なので、電気信号レ
ベルEは最大負荷圧力と自己負荷圧力との差圧(Plmax
−Pl)に比例した値となり、差圧信号ΔPl1を得ること
ができる。In the differential pressure gauge configured as described above, the supply port 34
Maximum load pressure Plmax and self-load pressure Pl1 through 7,348
Acts on the pressure receiving portions 352a and 352b of the piston 352. At this time, assuming that the pressure receiving area is A, Plmax ≧ Pl.
, A force of A × (Plmax−Pl) acts on the upper side of the figure. By this force, the piston 352 is displaced against the springs 354 and 360 that elastically support the piston in a pre-compressed state, and the core 356 is displaced similarly. Assuming that the spring constants of the springs 354 and 360 are K1 and K2, the displacement S is as follows: S = A × (Plmax−Pl) / (K1 + K2) The displacement sensor 357 converts this displacement into an electric signal, and amplifies it with an amplifier 359 and outputs it. The displacement sensor 357 is preferably of a non-contact type because oil is present in the displaced portion of the core 356, and is, for example, a differential transformer type or a magnetic resistance element type. For this reason, shaft 353 and case 3
55 is made of a non-magnetic material. In any of these types of displacement sensors, the relationship between the electric signal level E and the displacement S has good linearity and is in a linear proportional relationship. Therefore, assuming that the proportionality constant is K, the electric signal level E is as follows: E = K · S = {K · A / (K1 + K2)} (Plmax−Pl) Here, since A, K1, and K2 are all constants, the electric signal level E is the differential pressure between the maximum load pressure and the self-load pressure (Plmax
−Pl), and a differential pressure signal ΔPl1 can be obtained.
このように2つの圧力の差圧をピストン352の対向し
た受圧部で作用させるため、それぞれの圧力を別々の圧
力センサに導きそれぞれの電気信号を得、その後それら
の差を求めて差圧に相当する電気信号を得る場合のよう
な、圧力センサにおける圧力に対する出力の非直線性及
び圧力の増減に対するヒステリシスに基づく誤差が発生
することがなく、差圧を高圧化でも高精度に測定するこ
とができる。As described above, in order to apply the differential pressure between the two pressures to the opposing pressure receiving portions of the piston 352, the respective pressures are led to separate pressure sensors to obtain respective electric signals, and then the difference between them is obtained to obtain the differential pressure. As in the case of obtaining an electrical signal, there is no error based on the non-linearity of the output with respect to the pressure in the pressure sensor and the hysteresis with respect to the increase and decrease of the pressure, and the differential pressure can be measured with high accuracy even when the pressure is increased. .
なお図示実施例においては、差圧計はPlmax≧Plの時
の差圧を測定できればよいので、スプリング360はなく
てもよく、この場合は構造が簡単になり、このときの出
力電気信号レベルEと差圧との関係は、 E={K・A/K2}(Plmax−Pl) となる。In the illustrated embodiment, since the differential pressure gauge only needs to be able to measure the differential pressure at the time of Plmax ≧ Pl, the spring 360 may not be necessary, and in this case, the structure is simplified, and the output electric signal level E at this time is reduced. The relation with the differential pressure is as follows: E = {K · A / K2} (Plmax−Pl)
電磁比例弁250,251は一例として第3図に示すように
構成されている。第3図は代表して電磁比例弁250を示
している。この電磁比例弁は電磁比例減圧弁で構成した
例であり、比例ソレノイド部362と減圧弁部363とを備え
ている。比例ソレノイド部362は比例ソレノイドと鉄心
(いずれも図示せず)からなる既知の構造を有し、比例
ソレノイドは端子364a,364bを有している。この端子364
a,362bに制御ユニット213からの制御信号Im1,Im2が入力
される。The electromagnetic proportional valves 250 and 251 are configured as shown in FIG. 3 as an example. FIG. 3 shows an electromagnetic proportional valve 250 as a representative. This electromagnetic proportional valve is an example constituted by an electromagnetic proportional pressure reducing valve, and includes a proportional solenoid portion 362 and a pressure reducing valve portion 363. The proportional solenoid unit 362 has a known structure including a proportional solenoid and an iron core (both not shown), and the proportional solenoid has terminals 364a and 364b. This terminal 364
Control signals Im1 and Im2 from the control unit 213 are input to a and 362b.
減圧弁部363は、補助ポンプ211に供給管路366を介し
て接続される圧油の供給ポート367及びタンク57に戻り
管路368を介して接続される圧油の排出ポート369並びに
圧力補償弁16の制御圧力室32に接続される圧油の出力ポ
ート370を有するボデー371と、ボデー371内に配置され
た、相対する端面372a,372bを有しかつ内部通路372cの
形成されたスプール372と、一端において比例ソレノイ
ド部362の鉄心と係合し他端においてスプール372の端面
372aに当接する押し棒373とからなっている。The pressure reducing valve portion 363 includes a pressure oil supply port 367 connected to the auxiliary pump 211 via a supply line 366, a pressure oil discharge port 369 connected to the tank 57 via a return line 368, and a pressure compensation valve. A body 371 having a pressure oil output port 370 connected to the 16 control pressure chambers 32, and a spool 372 having opposed end faces 372a, 372b and formed with an internal passage 372c disposed in the body 371; At one end engages the iron core of the proportional solenoid portion 362 and at the other end the end face of the spool 372
The push bar 373 is in contact with the push bar 372a.
端子364a,364bから比例ソレノイドへ電流が供給され
ると、比例ソレノイド部362の鉄心にはこれに比例した
力が与えられ、この力は鉄心と係合下押し棒373を介し
てスプール372の端面372aに伝えられる。これによりス
プール372は図示の位置から右方に移動し、内部通路372
cと供給ポート367とを連通させ、供給ポート367と出力
ポート370とが内部通路372cを介して連通する。この結
果、出力ポート370内の油圧は上昇し、スプール372の端
面372bに作用する力も上昇する。この力が押し棒373の
押圧力(比例ソレノイド部362の鉄心に与えられた力)
より大きくなると、スプール372は左方に移動し、内部
通路372cと排出ポート369とは連通し、出力ポート370と
排出ポート369とはこの内部通路372cを介して連通す
る。これにより出力ポート370の油圧は減少し、端面372
bの受ける力も減少する。この力が押し棒373の押圧力よ
りも小さくなると、スプール372は再び図の右方へ移動
する。When a current is supplied from the terminals 364a and 364b to the proportional solenoid, a force proportional to the current is applied to the iron core of the proportional solenoid portion 362, and this force is applied to the end face 372a of the spool 372 via the push rod 373 engaged with the iron core. Conveyed to. As a result, the spool 372 moves to the right from the position shown in FIG.
c and the supply port 367 are communicated, and the supply port 367 and the output port 370 are communicated via the internal passage 372c. As a result, the hydraulic pressure in the output port 370 increases, and the force acting on the end surface 372b of the spool 372 also increases. This force is the pressing force of the push rod 373 (the force applied to the iron core of the proportional solenoid 362).
When it becomes larger, the spool 372 moves to the left, the internal passage 372c communicates with the discharge port 369, and the output port 370 communicates with the discharge port 369 via the internal passage 372c. As a result, the oil pressure at the output port 370 decreases, and the end face 372
The force received by b also decreases. When this force becomes smaller than the pressing force of the push bar 373, the spool 372 moves to the right again in the drawing.
このように、減圧弁部363のスプール372は比例ソレノ
イド部362の鉄心に与えられた力を受けて作動するの
で、結局、出力ポート370には比例ソレノイドへ供給さ
れた電流のレベルに比例した圧力が発生し、この圧力が
前述した圧力補償弁16の制御圧力室32に出力される。As described above, since the spool 372 of the pressure reducing valve portion 363 operates by receiving the force given to the iron core of the proportional solenoid portion 362, the output port 370 eventually has a pressure proportional to the level of the current supplied to the proportional solenoid. Is generated, and this pressure is output to the control pressure chamber 32 of the pressure compensating valve 16 described above.
なお供給管路366の圧力はリリーフ弁311により常に設
定された一定圧力となるように構成されている。The pressure in the supply line 366 is configured to be a constant pressure always set by the relief valve 311.
制御ユニット213はマイクロコンピュータで構成さ
れ、第4図に示すように、圧力検出器204,207,208から
の圧力信号Ps,Pl1,Pl2,差圧計209,252,253からの差圧信
号ΔPs,ΔPl1,ΔPl2及び角度計210からの傾転角信号Qr
をデジタル信号に変換するA/D変換器214と、中央演算装
置215と、制御手順のプログラムを格納してあるメモリ2
16と、出力用のD/A変換器217と、出力用のインターフェ
イス218と、電極比例弁250,251に接続される増幅器219,
220と、吐出量制御装置212の2つの入力端子212A,212B
に接続される増幅器221,222とを備えている。The control unit 213 is composed of a microcomputer, and as shown in FIG. 4, the pressure signals Ps, Pl1, Pl2 from the pressure detectors 204, 207, 208, the differential pressure signals ΔPs, ΔPl1, ΔPl2 from the differential pressure gauges 209, 252, 253, and the angle meter 210. Tilt angle signal Qr
A / D converter 214 that converts the digital signal into a digital signal, a central processing unit 215, and a memory 2 that stores a control procedure program.
16, an output D / A converter 217, an output interface 218, and an amplifier 219 connected to the electrode proportional valves 250 and 251.
220 and two input terminals 212A and 212B of the discharge amount control device 212.
And the amplifiers 221 and 222 connected to the power supply.
この制御ユニット213は、油圧ポンプ1の吐出圧力Ps
と油圧アクチュエータ6,7の最大負荷圧力との差圧を検
出する差圧計209の差圧信号ΔPsから、メモリ216に格納
してある制御手順プログラムに基づいてポンプ吐出圧力
Psを最大負荷圧力よりも所定値だけ高く保持する油圧ポ
ンプ1の吐出量目標値Qoを演算し、この目標値信号Qoを
I/Oインターフェイス218を経て増幅器221,222より吐出
量制御装置212の入力端子212A,212Bに出力する。これに
より吐出量制御装置212では、角度計210で検出された傾
転角Qrが目標値Qoに等しくなるように、油圧ポンプ1の
斜板の傾転角を制御し、ポンプ吐出圧力Psを最大負荷圧
力Plmaxよりも所定値だけ高く保持するロードセンシン
グ型ポンプレギュレータとしての機能を果たすことがで
きる。The control unit 213 controls the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1
From the differential pressure signal ΔPs of the differential pressure gauge 209 which detects the differential pressure between the pressure and the maximum load pressure of the hydraulic actuators 6 and 7 based on the control procedure program stored in the memory 216.
A discharge amount target value Qo of the hydraulic pump 1 that holds Ps higher than the maximum load pressure by a predetermined value is calculated, and the target value signal Qo is calculated.
The signals are output from the amplifiers 221 and 222 to the input terminals 212A and 212B of the discharge amount control device 212 via the I / O interface 218. Accordingly, the discharge amount control device 212 controls the tilt angle of the swash plate of the hydraulic pump 1 so that the tilt angle Qr detected by the goniometer 210 becomes equal to the target value Qo, and increases the pump discharge pressure Ps to the maximum. The function as a load-sensing type pump regulator that maintains the load pressure higher than the load pressure Plmax by a predetermined value can be achieved.
また制御ユニット213は、圧力検出器207,208の圧力信
号Pl1,Pl2及び差圧計209,252,253の差圧信号ΔPs,ΔPl
1,ΔPl2から圧力補償弁16(40)の制御量を演算し、制
御信号を増幅器219,220より電磁比例弁250,251に出力す
る。以下この処理内容を第5図を参照して説明する。第
5図はこの点に関する制御内容をフローチャートで示し
たものである。Further, the control unit 213 includes the pressure signals Pl1 and Pl2 of the pressure detectors 207 and 208 and the differential pressure signals ΔPs and ΔPl of the differential pressure gauges 209, 252 and 253.
A control amount of the pressure compensating valve 16 (40) is calculated from 1, ΔPl2, and a control signal is output from the amplifiers 219 and 220 to the electromagnetic proportional valves 250 and 251. Hereinafter, this processing content will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the control contents in this regard.
手順260において、圧力検出器207,208で検出された圧
力信号Pl1,Pl2及び差圧計209,252,253で検出された差圧
信号ΔPs(=Ps−Plmax),ΔPl1(=Plmax−Pl1),Δ
Pl2(=Plmax−Pl2)を読み込む。次いで、手順261で次
の式により、パイロット弁15,39の前後差圧を制御する
ための制御圧力Pm1,Pm2を演算する。In step 260, the pressure signals Pl1, Pl2 detected by the pressure detectors 207, 208 and the differential pressure signals ΔPs (= Ps−Plmax), ΔPl1 (= Plmax−Pl1), ΔPs detected by the differential pressure gauges 209, 252, 253
Read Pl2 (= Plmax-Pl2). Next, in step 261, the control pressures Pm1 and Pm2 for controlling the differential pressure between the pilot valves 15 and 39 are calculated by the following equation.
Pm1=α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl1)+γPl1 Pm2=α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl2)+γPl2 ここでα,β,γは定数であり、それぞれ所定の値に
設定されている。この式の意味は、動作原理の項で後述
する。Pm1 = α (Ps−Plmax) + β (Plmax−Pl1) + γPl1 Pm2 = α (Ps−Plmax) + β (Plmax−Pl2) + γPl2 where α, β, and γ are constants and are set to predetermined values, respectively. I have. The meaning of this equation will be described later in the section of the operation principle.
次いで手順262で電磁比例弁250,251の特性によって定
まる所定の関数関係の基づき、 Im1=f(Pm1) Im2=f(Pm1) の演算を行い、電磁比例弁250,251の制御信号Im1,Im2を
得る。最後に手順263で、この演算された制御信号Im1,I
m2をD/A変換器217を経て増幅器219,220から電磁比例弁2
50,251に出力する。Next, in step 262, based on a predetermined functional relationship determined by the characteristics of the electromagnetic proportional valves 250 and 251, an operation of Im1 = f (Pm1) Im2 = f (Pm1) is performed to obtain control signals Im1 and Im2 of the electromagnetic proportional valves 250 and 251. Finally, in step 263, the calculated control signals Im1, I
m2 from D / A converter 217 to amplifier 219,220 from solenoid proportional valve 2
Output to 50,251.
電磁比例弁250,251は、この制御信号を受けて、前述
したように制御信号Im1,Im2に比例した制御圧力Pm1,Pm2
を生成し、その制御圧力を油圧管路35,46を介して圧力
補償弁16,40の第3の制御圧力室32,43に導入する。Upon receiving this control signal, the electromagnetic proportional valves 250 and 251 receive the control pressures Pm1 and Pm2 proportional to the control signals Im1 and Im2 as described above.
And the control pressure is introduced into the third control pressure chambers 32, 43 of the pressure compensating valves 16, 40 via the hydraulic lines 35, 46.
圧力補償弁16,40では、第1及び第2の制御圧力室30,
31及び41,42に導入されるパイロット弁15,39の前後圧力
Pz1,Pl1,Pz2,Pl2と、制御圧力Pm1,Pm2とからパイロット
弁15,39の差圧制御を行う。In the pressure compensating valves 16, 40, the first and second control pressure chambers 30,
Pilot valves 15, 39 introduced to 31 and 41, 42
The differential pressure control of the pilot valves 15, 39 is performed based on Pz1, Pl1, Pz2, Pl2 and the control pressures Pm1, Pm2.
動作原理 次に、上述したようにパイロット弁15,39の前後圧力P
z1,Pl1,Pz2,Pl2及び電磁比例弁250,251で生成される制
御圧力Pm1,Pm2で制御される圧力補償弁16,40の動作原理
を説明する。Operation principle Next, as described above, the pressure P
The operating principle of z1, Pl1, Pz2, Pl2 and the pressure compensating valves 16, 40 controlled by the control pressures Pm1, Pm2 generated by the electromagnetic proportional valves 250, 251 will be described.
圧力補償弁16の第1の制御圧力室30にはパイロット弁
15の入口圧力Pz1が閉弁方向に作用し、第2の制御圧力
室31にはパイロット弁15の出口圧力Pl1が開弁方向に作
用し、第3の制御圧力室32には電磁比例弁250からの制
御圧力Pm1が開弁方向に作用している。従って、圧力補
償弁16の圧力の釣り合いは以下の式で表わされる。A pilot valve is provided in the first control pressure chamber 30 of the pressure compensating valve 16.
The 15 inlet pressure Pz1 acts in the valve closing direction, the outlet pressure Pl1 of the pilot valve 15 acts on the second control pressure chamber 31 in the valve opening direction, and the electromagnetic proportional valve 250 acts on the third control pressure chamber 32. Is acting in the valve opening direction. Accordingly, the balance of the pressure of the pressure compensating valve 16 is expressed by the following equation.
Pz1−Pl1=Pm1 (1) すなわちパイロット弁15の前後差圧Pz1−Pl1は電磁比
例弁250の出力Pm1で制御される。ここで制御圧力Pm1は
第5図の手順261に示すように、制御ユニット213におい
て以下の値として演算されている。Pz1−Pl1 = Pm1 (1) That is, the differential pressure Pz1−Pl1 across the pilot valve 15 is controlled by the output Pm1 of the proportional solenoid valve 250. Here, the control pressure Pm1 is calculated as the following value in the control unit 213 as shown in a procedure 261 in FIG.
Pm1=α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl1)+γPl1 (2) 従って、(1)式と(2)式とより Pz1−Pl1=α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl1)+γPl1 (3) 同様に圧力補償弁40についても以下の圧力釣り合い式が
成り立つ。Pm1 = α (Ps−Plmax) + β (Plmax−Pl1) + γPl1 (2) Therefore, from the expressions (1) and (2), Pz1−Pl1 = α (Ps−Plmax) + β (Plmax−Pl1) + γPl1 (3) Similarly, the following pressure-balancing formula holds for the pressure compensating valve 40 as well.
Pz2−Pl2=α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl2)+γPl2 (4) 従ってパイロット弁15,39の前後差圧をΔPzとし、上
記(3)式及び(4)式を一般式の形で表わすと、 ΔPz=α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl)+γPl (5) と表現できる。Pz2−Pl2 = α (Ps−Plmax) + β (Plmax−Pl2) + γPl2 (4) Therefore, the differential pressure between the pilot valves 15, 39 is ΔPz, and the above equations (3) and (4) are expressed in the general formula. When expressed, ΔPz = α (Ps−Plmax) + β (Plmax−Pl) + γPl (5)
そこで上記(5)式について考察する。(5)式にお
いて、左辺はパイロット弁15又は39の入口圧力Pzと出口
圧力Plの差圧ΔPzである。右辺第1項は油圧ポンプ1の
吐出圧力Psと最大負荷圧力Plmaxとの差圧に関する項で
あり、αは比例定数である。第2項は最大負荷圧力Plma
xと油圧アクチュエータ6又は7の負荷圧力即ち自己負
荷圧力Plとの差圧に関する項であり、βは比例定数であ
る。第3項は自己負荷圧力Plによって決まり、γは比例
定数である。即ち(5)式は、圧力補償弁16,40は4つ
の圧力Ps,Plmax,Pl,Pzに基づいてパイロット弁15又は39
の入口圧力Pzと出口圧力Plの差圧ΔPzを制御できるこ
と;そのとき差圧ΔPzを、油圧ポンプ1の吐出圧力Psと
最大負荷圧力Plmaxとの差圧Ps−Plmax、最大負荷圧力Pl
maxと自己負荷圧力Plとの差圧Plmax−Pl、自己負荷圧力
Plの3つの要素にそれぞれに比例して制御できること;
そしてその3つの要素Ps−Plmax、Plmax−Pl、Plに比例
する度合を、比例定数α、β、γの値を選択することに
より任意に設定できることを意味する。Therefore, the above equation (5) will be considered. In the equation (5), the left side is a differential pressure ΔPz between the inlet pressure Pz and the outlet pressure Pl of the pilot valve 15 or 39. The first term on the right side is a term relating to the pressure difference between the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1 and the maximum load pressure Plmax, and α is a proportional constant. The second term is the maximum load pressure Plma
This is a term relating to the differential pressure between x and the load pressure of the hydraulic actuator 6 or 7, that is, the self-load pressure Pl, and β is a proportional constant. The third term is determined by the self-load pressure Pl, and γ is a proportional constant. That is, the equation (5) shows that the pressure compensating valves 16 and 40 are controlled by the pilot valve 15 or 39 based on the four pressures Ps, Plmax, Pl and Pz.
The differential pressure ΔPz between the inlet pressure Pz and the outlet pressure Pl of the hydraulic pump 1 can be controlled; at this time, the differential pressure ΔPz can be controlled by the differential pressure Ps−Plmax between the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1 and the maximum load pressure Plmax, and the maximum load pressure Pl.
Differential pressure Plmax-Pl between max and self-load pressure Pl, self-load pressure
Controllable in proportion to each of the three elements of Pl;
This means that the degree proportional to the three elements Ps-Plmax, Plmax-Pl, and Pl can be arbitrarily set by selecting the values of the proportional constants α, β, and γ.
ここで圧力補償弁16,40がパイロット弁15,39の前後差
圧ΔPzを制御することは、パイロット弁15,40を通るパ
イロット流量を制御することであり、結果として上述し
たようにシート型の主弁11,35とパイロット弁15,39との
組み合わせの公知の機能から主弁11,35を通る主流量を
制御することである。Here, that the pressure compensating valves 16 and 40 control the differential pressure ΔPz before and after the pilot valves 15 and 39 is to control the pilot flow rate passing through the pilot valves 15 and 40, and as a result, as described above, the seat type The known function of the combination of the main valves 11, 35 and the pilot valves 15, 39 is to control the main flow through the main valves 11, 35.
また右辺第1項において差圧Ps−Plmaxは、前述した
ように制御ユニット213により制御される吐出量制御装
置212がロードセンシング型のポンプレギュレータとし
て機能する本実施例においては、当該ポンプレギュレー
タ212が有効に機能している限り、一定であり、しかも
2つの圧力補償弁16,40に対して共通である。Further, in the first term on the right side, the differential pressure Ps−Plmax is, as described above, in the present embodiment in which the discharge amount control device 212 controlled by the control unit 213 functions as a load sensing type pump regulator, the pump regulator 212 is As long as it works effectively, it is constant and is common to the two pressure compensating valves 16,40.
従って、右辺第1項において、パイロット弁15、39の
前後差圧ΔPzを差圧Ps−Plmaxに対して比例関係となる
よう制御することは、ポンプレギュレータ212が有効に
機能している運転状態においては差圧ΔPzを一定に制御
することであり、パイロット弁15,39の開度を一定とす
れば主弁入口圧力Ps又は出口圧力Plに変動があっても主
弁11,35を通る主流量を一定に制御することである。即
ち圧力補償機能を果たすことである。Accordingly, in the first term on the right side, controlling the differential pressure ΔPz before and after the pilot valves 15 and 39 so as to be proportional to the differential pressure Ps−Plmax is performed in an operating state where the pump regulator 212 is effectively functioning. Is to control the differential pressure ΔPz to be constant, and if the opening degree of the pilot valves 15, 39 is constant, the main flow rate through the main valves 11, 35 even if the main valve inlet pressure Ps or the outlet pressure Pl fluctuates. Is controlled to be constant. That is, it fulfills a pressure compensation function.
また油圧アクチュエータ6,7の消費流量の合計が油圧
ポンプ1の最大吐出流量よりも大きくなり、油圧ポンプ
1の吐出圧力が低下する場合のように、ポンプレギュレ
ータ212が有効に機能しない運転状態においては、差圧
ΔPzは差圧Ps−Plmaxの減少に応じて小さくなり、主弁1
1,35を通る主流量も減少するが、差圧Ps−Plmaxは2つ
の圧力補償弁16,40に対して共通であるので、主弁11,35
を通る主流量は同じ割合で減少する。従って、主弁11,3
5を通る主流量は、パイロット弁15,39のそれぞれの操作
レバーの操作量(パイロット弁15,39の開度)に応じて
比例配分され、油圧ポンプ1の吐出流量を高圧側の油圧
アクチュエータにも確実に供給される。即ち、分流機能
が得られる。Further, in an operation state in which the pump regulator 212 does not function effectively, such as when the sum of the consumption flow rates of the hydraulic actuators 6 and 7 becomes larger than the maximum discharge flow rate of the hydraulic pump 1 and the discharge pressure of the hydraulic pump 1 decreases. , The differential pressure ΔPz decreases as the differential pressure Ps−Plmax decreases, and the main valve 1
Although the main flow passing through the pressure compensating valves 1 and 35 also decreases, the differential pressure Ps−Plmax is common to the two pressure compensating valves 16 and 40.
The main flow through is reduced at the same rate. Therefore, main valve 11,3
The main flow passing through 5 is proportionally distributed according to the operation amount of each operating lever of pilot valves 15 and 39 (opening of pilot valves 15 and 39), and the discharge flow of hydraulic pump 1 is supplied to the hydraulic actuator on the high pressure side. Is also supplied reliably. That is, a shunt function is obtained.
また右辺第2項において、パイロット弁15、39の前後
差圧ΔPzを差圧Plmax−Plに対して比例関係となるよう
逝御することは、他の油圧アクチュエータの負荷圧力Pl
maxが自己負荷圧力Plより大きい場合に、その他の油圧
アクチュエータの最大負荷圧力Plmaxに依存してパイロ
ット弁15又は39の前後差圧ΔPzを変化させることであ
り、パイロット弁15又は39の開度を一定とすれば、最大
負荷圧力Plmaxに依存して主弁11,35を通る主流量を変化
させることである。流量制御弁の流量制御は一般的には
他の油圧アクチュエータの影響を受ないことが好ましい
が、油圧ショベル等の油圧建設機械においては、他の油
圧アクチュエータの負荷圧力の影響で流量を変化させる
ことが好ましい作業形態もある。このような場合に、右
辺第2項は、他の油圧アクチュエータとの調和で流量を
変化させる調和機能を果たす。In the second term on the right side, controlling the differential pressure ΔPz between the pilot valves 15 and 39 to be proportional to the differential pressure Plmax−Pl is equivalent to the load pressure Pl of another hydraulic actuator.
When max is greater than the self-load pressure Pl, the differential pressure ΔPz across the pilot valve 15 or 39 is changed depending on the maximum load pressure Plmax of other hydraulic actuators, and the opening of the pilot valve 15 or 39 is changed. If it is constant, the main flow rate through the main valves 11, 35 is changed depending on the maximum load pressure Plmax. In general, it is preferable that the flow control of the flow control valve is not affected by other hydraulic actuators.However, in a hydraulic construction machine such as a hydraulic shovel, the flow is controlled by the load pressure of another hydraulic actuator. Is also preferable in some work modes. In such a case, the second term on the right side performs a harmonic function of changing the flow rate in harmony with another hydraulic actuator.
さらに上記右辺第3項において、パイロット弁15、39
の前後差圧ΔPzを自己負荷圧力Plに対して比例関係とな
るよう逝御することは自己負荷圧力Plの変化に応じてパ
イロット弁15又は39の前後差圧ΔPzを変化させることで
あり、パイロット弁15又は39の開度を一定とすれば、自
己負荷圧力Plに依存して主弁11,35を通る主流量を変化
させることである。これにより自己負荷圧力の変化に応
じて流量を変化させる自己圧力補償機能が得られる。Further, in the third term on the right side, the pilot valves 15, 39
To make the front-rear differential pressure ΔPz proportional to the self-load pressure Pl is to change the front-rear differential pressure ΔPz of the pilot valve 15 or 39 according to the change of the self-load pressure Pl. Assuming that the opening of the valve 15 or 39 is constant, the main flow rate through the main valves 11, 35 is changed depending on the self-load pressure Pl. This provides a self-pressure compensation function that changes the flow rate in accordance with the change in the self-load pressure.
以上のように、上記(5)式において右辺第1項は圧
力補償及び分流機能を司どり、第2項は他アクチュエー
タとの調和機能を司どり、第3項は自己圧力補償機能を
司どる。そしてこれら3機能はその要否及び程度につき
比例定数α、β、γを選択することにより任意に設定で
きる。As described above, in the above equation (5), the first term on the right-hand side governs the pressure compensation and branching functions, the second term governs the harmony function with other actuators, and the third term governs the self-pressure compensation function. . These three functions can be arbitrarily set by selecting the proportional constants α, β, and γ for the necessity and degree of the functions.
ところでこれら3機能のうち、第1項に係わる圧力補
償及び分流機能は、油圧ショベル等の油圧建設機械にお
いては基本的機能であり、油圧アクチュエータの種類及
び作業形態に係わらず常にあることが好ましい。従って
比例定数αは任意の正の値に設定される。ここでパイロ
ット弁15,39の前後差圧ΔPzは操作レバーの操作量によ
って定まるパイロット弁15,39の開度に対するパイロッ
ト流量を定めるものであるので、第1項の差圧Ps−Plma
xにかかる比例定数αは、パイロット弁15,39の操作レバ
ーの操作量(パイロット弁開度)に対するパイロット流
量の比例ゲイン、従って当該操作量に対する主弁11,35
を通る主流量の比例ゲインの意味を持つ。従って、比例
定数αはその比例ゲインに対応して定める。By the way, among these three functions, the pressure compensation and branching functions according to the first term are basic functions in a hydraulic construction machine such as a hydraulic shovel, and are preferably always present irrespective of the type and working form of the hydraulic actuator. Therefore, the proportionality constant α is set to any positive value. Here, since the differential pressure ΔPz between the pilot valves 15 and 39 determines the pilot flow with respect to the opening of the pilot valves 15 and 39 determined by the operation amount of the operation lever, the differential pressure Ps−Plma
x is a proportional gain of the pilot flow rate to the operation amount (pilot valve opening) of the operation lever of the pilot valves 15 and 39, and therefore the main valve 11 and 35 to the operation amount.
Has the meaning of the proportional gain of the main flow passing through. Therefore, the proportionality constant α is determined according to the proportional gain.
また、主弁弁体21の背圧室24の圧力Pcを受ける受圧面
積Acに対する弁体21の油圧ポンプ1の吐出圧力Psを受け
る受圧面積Asとの比をKとすると、弁体21の圧力釣り合
い式は、 Pc=KPs+(1−K)Pl となる。一方、制御圧力Pcとパイロット弁15,39の入口
圧力Pzとは、Pc≧Pzの関係にあり、圧力補償弁16,40が
完全に開いている状態ではPc=Pzとなる。従って、パイ
ロット弁15,39の前後差圧Pz−Pl(ΔPz)は、 Pz−Pl≦Pc−Pl =K(Ps−Pl) (6) となる。即ち、パイロット弁15,39が取り得る最大差圧
はK(Ps−Pl)である。また上記(5)式においてβ=
0、γ=0とし、油圧アクチュエータ6,7の複合操作時
の最大負荷圧力側 (Plmax=Pl)を考えた場合、 Pz−Pl=α(Ps−Plmax) ≦K(Ps−Plmax) (7) となる。従って、α<Kのαの値を設定した場合には、
最大負荷圧力側のパイロット弁ではK(Ps−Plmax)以
上の差圧を得ることができず、一方、低圧側のパイロッ
ト弁ではα(Ps−Plmax)>K(Ps−Plmax)の差圧が得
られるので、両者のパイロット弁開度を同じにしてもパ
イロット弁の前後差圧は同じにならず、パイロット流量
は異なる。従って操作量に応じて流量を比例配分できな
くなる。ただし、比例配分はできなくても、高圧側の油
圧アクチュエータに圧油を確実に供給することはでき
る。Further, assuming that the ratio of the pressure receiving area As for receiving the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1 of the valve body 21 to the pressure receiving area Ac for receiving the pressure Pc of the back pressure chamber 24 of the main valve body 21 is K, the pressure of the valve body 21 The balance equation is as follows: Pc = KPs + (1-K) Pl. On the other hand, the control pressure Pc and the inlet pressure Pz of the pilot valves 15 and 39 have a relationship of Pc ≧ Pz, and Pc = Pz when the pressure compensating valves 16 and 40 are completely open. Therefore, the differential pressure Pz-Pl (ΔPz) before and after the pilot valves 15 and 39 is as follows: Pz-Pl ≦ Pc-Pl = K (Ps-Pl) (6) That is, the maximum differential pressure that can be taken by the pilot valves 15, 39 is K (Ps-Pl). In the above equation (5), β =
0, γ = 0, and considering the maximum load pressure side (Plmax = Pl) in the combined operation of the hydraulic actuators 6 and 7, Pz−Pl = α (Ps−Plmax) ≦ K (Ps−Plmax) (7) ). Therefore, when a value of α <α <K is set,
The pilot valve on the maximum load pressure side cannot obtain a differential pressure of K (Ps-Plmax) or more, while the pilot valve on the low pressure side has a differential pressure of α (Ps-Plmax)> K (Ps-Plmax). Therefore, even if the pilot valve opening is the same, the differential pressure across the pilot valve is not the same, and the pilot flow rate is different. Therefore, the flow rate cannot be proportionally distributed according to the manipulated variable. However, even if the proportional distribution cannot be performed, the pressure oil can be reliably supplied to the high-pressure side hydraulic actuator.
従って、圧力補償弁16,40の分流機能に関し、パイロ
ット弁の操作量(開度)に比例して流量を配分する分流
機能を得る場合には、比例定数αはα≦Kに設定する。
そして特に、α=Kと設定した場合には、同じパイロッ
ト弁開度に対して最大流量を与えることができ、最も効
率的な弁構造を提供できる。Therefore, in the case of obtaining the flow dividing function of distributing the flow in proportion to the operation amount (opening) of the pilot valve with respect to the flow dividing function of the pressure compensating valves 16 and 40, the proportionality constant α is set to α ≦ K.
In particular, when α = K is set, the maximum flow rate can be given for the same pilot valve opening, and the most efficient valve structure can be provided.
また前述したようにα>Kのαの値を設定した場合
は、低負荷圧力側のパイロット弁ではα(Ps−Plmax)
>K(Ps−Plmax)の差圧が得られるが、複合操作から
低負荷圧力側の油圧アクチュエータの単独操作に切換え
られた場合、低負荷圧力側のパイロット弁においてもK
(Ps−Pl)以上の差圧を得ることができなくなり、当該
パイロット弁の前後差圧はα(Ps−Plmax)からK(Ps
−Pl)に減少し、パイロット流量もこれに対応して減少
する。その結果、油圧アクチュエータに供給される流量
も減少し、作業部材が減速され、円滑な作業が行い難く
なる。これに対して、αをα≦Kに設定した場合には、
複合操作においても低負荷圧力側のパイロット弁前後差
圧はK(Ps−Plmax)に制限され、複合操作から単独操
作に切換えられた場合でも差圧の変動は発生せず、安定
した作業を行うことができる。従って、このような意味
においても、αをα≦Kに設定することが好ましい。Also, as described above, when α is set to α> K, the pilot valve on the low load pressure side has α (Ps−Plmax)
> K (Ps-Plmax) is obtained, but when the composite operation is switched to the single operation of the hydraulic actuator on the low load pressure side, the K is also applied to the pilot valve on the low load pressure side.
(Ps-Pl) or more, and the differential pressure across the pilot valve changes from α (Ps-Plmax) to K (Ps
−Pl) and the pilot flow is correspondingly reduced. As a result, the flow rate supplied to the hydraulic actuator is also reduced, the working member is decelerated, and it becomes difficult to perform a smooth operation. On the other hand, when α is set to α ≦ K,
Even in the combined operation, the differential pressure across the pilot valve on the low load pressure side is limited to K (Ps-Plmax), and even when the combined operation is switched to the single operation, the differential pressure does not fluctuate and stable work is performed. be able to. Therefore, in this sense, it is preferable to set α to α ≦ K.
以上から分るように、複数の油圧アクチュエータの操
作レバーの操作量に応じて流量を正確に比例配分する場
合は、α≦Kに設定することが必須の条件である。As can be understood from the above, when the flow rate is accurately proportionally distributed according to the operation amounts of the operation levers of the plurality of hydraulic actuators, it is an essential condition to set α ≦ K.
また、第2項に係わる調和機能は、油圧アクチュエー
タ6,7が駆動する作業部材の種類及び作業形態に応じて
必要度が異なり、場合によっては他のアクチュエータの
負荷圧力影響をまったく受ない方が好ましい作業部材及
び作業形態もある。従って比例定数βは、関連する油圧
アクチュエータと他の油圧アクチュエータとの複合操作
の調和に基づき零を含む任意の値に設定される。The necessity of the harmony function according to the second term differs depending on the type and working form of the working member driven by the hydraulic actuators 6 and 7, and in some cases, it is better not to be affected by the load pressure of other actuators at all. There are also preferred working members and working configurations. Accordingly, the proportionality constant β is set to an arbitrary value including zero based on the harmony of the combined operation of the relevant hydraulic actuator and another hydraulic actuator.
第3項に係わる自己圧力補償機能は、油圧アクチュエ
ータ6,7が駆動する作業部材の種類に応じて必要度が異
なり、これも場合によっては自己負荷圧力影響をまった
く受ない方が好ましい作業部材もある。従って比例定数
γは、関連する油圧アクチュエータが駆動する作業部材
の種類に応じ零を含む任意の値に設定される。The necessity of the self-pressure compensation function according to the third term differs depending on the type of the working member driven by the hydraulic actuators 6 and 7. In some cases, it is preferable that the working member not receive the influence of the self-load pressure at all. is there. Therefore, the proportionality constant γ is set to an arbitrary value including zero according to the type of the working member driven by the associated hydraulic actuator.
以上のように定数α,β,γを所定の値に設定するこ
とにより、分流機能、又は分流機能をベースとした調和
機能かつ/又は自己圧力補償機能を得ることができ、油
圧建設機械の作業部材の種類及び作業形態に応じて流量
制御弁の特性を修正することができる。By setting the constants α, β, and γ to predetermined values as described above, a shunt function, a harmony function based on the shunt function, and / or a self-pressure compensation function can be obtained. The characteristics of the flow control valve can be modified according to the type of the member and the working mode.
そして、前述したように比例定数α,β,γは制御ユ
ニット213において任意に設定することができる。Then, as described above, the proportional constants α, β, and γ can be arbitrarily set in the control unit 213.
次に、本実施例の油圧駆動装置をバックホウ型の油圧
ショベルに適用した場合における上記比例定数α,β,
γの具体的設定例を説明する。Next, when the hydraulic drive device of the present embodiment is applied to a backhoe type excavator, the proportional constants α, β,
A specific setting example of γ will be described.
油圧ショベルは、一般的に、第6図及び第7図に示す
ように、1対の走行体80、走行体80上に旋回可能に搭載
された旋回体81、及び旋回体80に垂直平面内を回動自在
に装架されたフロントアッタチメント82を有し、フロン
トアッタチメント82は、ブーム83、アーム84、バケット
85からなっている。走行体80、旋回体81ブーム83、アー
ム84、バケット85はそれぞれ走行モータ86(複数)、旋
回モータ87、ブーム用シリンダ88、アーム用シリンダ8
9、バケット用シリンダ90によって駆動される。ここ
で、旋回モータ87、ブーム用シリンダ88、アーム用シリ
ンダ89、バケット用シリンダ90が第1図に示す油圧アク
チュエータ6,7に相当する。As shown in FIGS. 6 and 7, a hydraulic excavator generally includes a pair of a traveling body 80, a revolving body 81 that is rotatably mounted on the traveling body 80, and a vertical plane with respect to the revolving body 80. Has a front attachment 82 rotatably mounted thereon, the front attachment 82 includes a boom 83, an arm 84, and a bucket.
It consists of 85. The traveling body 80, the revolving body 81 boom 83, the arm 84, and the bucket 85 are respectively composed of traveling motors 86 (plural), a rotating motor 87, a boom cylinder 88, and an arm cylinder 8
9. Driven by bucket cylinder 90. Here, the turning motor 87, the boom cylinder 88, the arm cylinder 89, and the bucket cylinder 90 correspond to the hydraulic actuators 6, 7 shown in FIG.
このような油圧ショベルの油圧駆動装置において、旋
回モータ87、ブーム用シリンダ88、アーム用シリンダ89
及びバケット用シリンダ90の全ての流量制御弁に係わる
比例定数αは、第8図に示すように、前述した比例ゲイ
ンを考慮した同じ任意の正の値に設定される。旋回モー
タ87に係わる流量制御弁においては、比例定数βは第9
図(A)に示すようにβ=0に設定され、比例定数γは
第10図(A)に示すように零に近い負の値に設定され
る。ブーム用シリンダ88のボトム側に係わる流量制御弁
においては、比例定数βは第9図(B)に示すように任
意の正の値に設定され、比例定数γは第10図(B)に示
すようにγ=0に設定される。アーム用シリンダ89のボ
トム側に関する流量制御弁おいては比例定数βは第9図
(C)に示すように零に近い正の値に設定され、比例定
数γは第10図(B)に示すようにγ=0に設定される。
バケット用シリンダ90のボトム側に関する流量制御弁に
おいては、比例定数βは第9図(D)に示すように零に
近い負の値に設定され、比例定数γは第10図(C)に示
すように霊に近い正の値に設定される。またブーム用シ
リンダ88のロッド側に係わる流量制御弁、アーム用シリ
ンダ89のロッド側に係わる流量制御弁及びバケット用シ
リンダ90のロッド側に係わる流量制御弁においては、比
例定数β,γは全ては第9図(A)及び第10図(B)に
示すように零に設定される。In such a hydraulic excavator hydraulic drive, a swing motor 87, a boom cylinder 88, an arm cylinder 89
As shown in FIG. 8, the proportional constant α for all the flow control valves of the bucket cylinder 90 is set to the same arbitrary positive value in consideration of the above-described proportional gain. In the flow control valve related to the swing motor 87, the proportional constant β
As shown in FIG. (A), β = 0 is set, and the proportionality constant γ is set to a negative value close to zero as shown in FIG. 10 (A). In the flow control valve related to the bottom side of the boom cylinder 88, the proportional constant β is set to any positive value as shown in FIG. 9 (B), and the proportional constant γ is shown in FIG. 10 (B). Is set to γ = 0. In the flow control valve for the bottom side of the arm cylinder 89, the proportional constant β is set to a positive value close to zero as shown in FIG. 9 (C), and the proportional constant γ is shown in FIG. 10 (B). Is set to γ = 0.
In the flow control valve for the bottom side of the bucket cylinder 90, the proportional constant β is set to a negative value close to zero as shown in FIG. 9 (D), and the proportional constant γ is shown in FIG. 10 (C). Is set to a positive value close to the spirit. In the flow control valve related to the rod side of the boom cylinder 88, the flow control valve related to the rod side of the arm cylinder 89, and the flow control valve related to the rod side of the bucket cylinder 90, the proportional constants β and γ are all It is set to zero as shown in FIGS. 9 (A) and 10 (B).
実施例の動作 次にこのように構成された油圧駆動装置の動作を説明
する。Operation of Embodiment Next, the operation of the hydraulic drive device configured as described above will be described.
まず流量制御弁8,9のいずれの操作レバーも操作され
ていないときは、パイロット弁15,39は閉じられ、パイ
ロット回路12〜14,36〜38にはパイロット流量が流れな
い。従って主弁11,35の各可変絞り23にも圧油は流れ
ず、背圧室24の御圧力Pcは入口ポート17の圧力(油圧ポ
ンプ1の吐出圧力)Psと同じになっている。また吐出量
制御装置212の上述したロードセンシング型ポンプレギ
ュレータとしての機能により、油圧ポンプ1の吐出圧力
Psは油圧アクチュエータ6,7の最大負荷圧力Plmaxよりも
所定値だけ高い圧力に保持されている。従って、弁体21
の各受圧面積がAc=As+Alの関係にあり、Ps>Plなの
で、弁体21は制御圧力Pcにより閉弁方向に付勢され、主
弁11,70は閉位置に保持される。また圧力補償弁16,40は
前述した定数αの設定により開位置に保持されている。First, when none of the operation levers of the flow control valves 8, 9 is operated, the pilot valves 15, 39 are closed, and the pilot flow does not flow through the pilot circuits 12 to 14, 36 to 38. Therefore, no pressure oil flows into each of the variable throttles 23 of the main valves 11 and 35, and the control pressure Pc of the back pressure chamber 24 is equal to the pressure (discharge pressure of the hydraulic pump 1) Ps of the inlet port 17. In addition, the discharge pressure of the hydraulic pump 1 is controlled by the function of the discharge amount control device 212 as the load sensing type pump regulator described above.
Ps is maintained at a pressure higher than the maximum load pressure Plmax of the hydraulic actuators 6 and 7 by a predetermined value. Therefore, the valve element 21
Are in a relationship of Ac = As + Al and Ps> Pl, the valve element 21 is urged in the valve closing direction by the control pressure Pc, and the main valves 11, 70 are held in the closed position. The pressure compensating valves 16 and 40 are held at the open positions by setting the constant α described above.
次に流量制御弁8の操作レバーを単独で操作した場合
には、その操作量に応じてパイロット弁15が開き、パイ
ロット回路12〜14にパイロット流が形成され、パイロッ
ト弁15の開度に応じたパイロット流量が流れる。これに
より前述したように、可変絞り23と背圧室24の作用によ
り、主弁弁体21はパイロット流量に比例した開度に開
き、操作レバーの操作量(パイロット弁15の開度)に応
じた流量が主弁11を通して入口ポート17から出口ポート
18へと流出する。Next, when the operation lever of the flow control valve 8 is operated alone, the pilot valve 15 is opened according to the operation amount, and a pilot flow is formed in the pilot circuits 12 to 14, and the pilot flow is formed according to the opening degree of the pilot valve 15. Pilot flow. As a result, as described above, the main valve valve element 21 opens to an opening proportional to the pilot flow rate by the action of the variable throttle 23 and the back pressure chamber 24, and is operated according to the operation amount of the operation lever (opening of the pilot valve 15). Flow from the inlet port 17 through the main valve 11 to the outlet port
Outflow to 18.
そして、このようにパイロット弁15が一定量開き、入
口ポート17から出口ポート18へ一定量の主流量が流出し
ている状態においては、例えば出口ポート18の圧力が上
昇し、入口ポート17と出口ポート18の差圧が減少しよう
とした場合には、吐出量制御装置212のロードセンシン
グ型のポンプレギュレータとしての機能により油圧ポン
プ1の吐出圧力が増圧され、入口ポート17の圧力(油圧
ポンプ1の吐出圧力)と出口ポート18の圧力(油圧アク
チュエータ6の負荷圧力:最大負荷圧力)との差圧が一
定に保持される。従って主弁11を通って操作レバーの操
作量に応じた一定の流量が流れ続ける。Then, in a state where the pilot valve 15 is opened by a certain amount and a certain amount of the main flow is flowing from the inlet port 17 to the outlet port 18, for example, the pressure at the outlet port 18 increases, and the inlet port 17 and the outlet When the pressure difference at the port 18 is about to decrease, the discharge pressure of the hydraulic pump 1 is increased by the function of the discharge amount control device 212 as a load sensing type pump regulator, and the pressure at the inlet port 17 (the hydraulic pump 1) is increased. ) And the pressure at the outlet port 18 (load pressure of the hydraulic actuator 6: maximum load pressure) is kept constant. Therefore, a constant flow rate according to the operation amount of the operation lever continues to flow through the main valve 11.
またこのような油圧アクチュエータ6の単独操作にお
いて、制御ユニット213に前記(5)式におけ自己圧力
補償特性に関する比例定数γが零以外の任意の値になる
ように設定してある場合は、油圧アクチュエータ6の負
荷圧力(自己負荷圧力)の変化に応じてパイロット弁15
の前後差圧ΔPzが制御され、自己負荷圧力補償がなされ
る。Also, in such a single operation of the hydraulic actuator 6, if the control unit 213 is set so that the proportional constant γ relating to the self-pressure compensation characteristic in the equation (5) becomes an arbitrary value other than zero, The pilot valve 15 according to the change of the load pressure (self-load pressure) of the actuator 6
Is controlled, and self-load pressure compensation is performed.
例えば、第6図〜第10図を参照して説明した油圧ショ
ベルの例では、旋回モータ87に係わる流量制御弁におい
ては比例定数γは第10図(A)に示すように零に近い負
の値に設定されている。従って、旋回体81の駆動時、旋
回体は慣性体であるので負荷圧力が高くなり、回路保護
のために設けられたリリーフ弁の圧力以上に上昇し、エ
ネルギーの無駄を生じるが、比例定数γを負の値とする
ことにより、旋回の負荷圧力が上昇するにしたがって差
圧ΔPzが減少するように制御される流量制御弁を通る流
量が減少する。このため負荷圧力が上昇してもリリーフ
弁より余剰流量として捨てられる分が少なくなり、エネ
ルギーの無駄を少なくできる。For example, in the example of the hydraulic excavator described with reference to FIGS. 6 to 10, in the flow control valve related to the swing motor 87, the proportionality constant γ is a negative value close to zero as shown in FIG. Is set to a value. Therefore, when the revolving unit 81 is driven, the revolving unit is an inertial body, so that the load pressure is increased and rises above the pressure of a relief valve provided for circuit protection, causing waste of energy. Is a negative value, the flow rate through the flow control valve, which is controlled so that the differential pressure ΔPz decreases as the turning load pressure increases, decreases. For this reason, even if the load pressure rises, the amount discarded as a surplus flow rate from the relief valve is reduced, and waste of energy can be reduced.
またバケット用シリンダ90のボトム側に関する流量制
御弁においては、比例定数γは第10図(C)に示すよう
に零に近い正の値に設定されている。従って、掘削作業
において自己負荷圧力が上昇するにしたがって差圧ΔPz
が増加し、流量制御弁を通る流量が増加する。即ちバケ
ットの掘削速度が上昇する。これにより力強い掘削動作
フィーリングを得ることができ、作業性が向上する。In the flow control valve on the bottom side of the bucket cylinder 90, the proportionality constant γ is set to a positive value close to zero as shown in FIG. 10 (C). Therefore, as the self-load pressure increases in the excavation work, the differential pressure ΔPz
And the flow through the flow control valve increases. That is, the excavation speed of the bucket increases. Thereby, a strong excavation operation feeling can be obtained, and workability is improved.
次に流量制御弁11,35の操作レバーの双方を操作した
場合には、次の動作が行われる。まず流量制御弁11,35
の双方において流量制御弁11を単独操作した場合と同様
に、操作量に応じたパイロット流量が流れ、可変絞り23
と背圧室24の作用により操作レバー30の操作量(パイロ
ット弁15,39の開度)に応じた流量が主弁11,35を通して
入口ポート17から出口ポート18へと流出する。Next, when both of the operation levers of the flow control valves 11 and 35 are operated, the following operation is performed. First, the flow control valve 11,35
As in the case where the flow control valve 11 is independently operated in both cases, the pilot flow according to the operation amount flows, and the variable throttle 23
The flow according to the operation amount of the operation lever 30 (the opening degree of the pilot valves 15 and 39) flows from the inlet port 17 to the outlet port 18 through the main valves 11 and 35 by the action of the back pressure chamber 24.
そしてこのような油圧アクチュエータ6,7の複合操作
においては、制御ユニット213において前記(5)式の
右辺第1項における比例定数αが第5図に示すように任
意の正の値となるように設定してあることにより、圧力
補償及び分流機能が果たされる。In such a combined operation of the hydraulic actuators 6 and 7, the control unit 213 sets the proportional constant α in the first term on the right side of the above equation (5) to an arbitrary positive value as shown in FIG. With the setting, the pressure compensation and the flow dividing function are performed.
従って、例えば、第6図〜第10図を参照して説明した
油圧ショベルにおいては、吐出量制御装置212がロード
センシング型のポンプレギュレータとして有効に機能し
ている運転状態では、各作業部材を操作レバーの操作量
に応じた一定の流量で駆動し、安定した複合操作を行な
うことができる。また油圧アクチュエータ6,7の消費流
量の合計が油圧ポンプ1の最大吐出流量よりも大きくな
り、吐出量制御装置212がロードセンシング型のポンプ
レギュレータとして有効に機能しなくなるような運転状
態になったときには、低圧側の油圧アクチュエータのみ
に圧油が供給されるのではなく、高圧側の油圧アクチュ
エータにも確実に圧油を供給でき、全ての作業部材を確
実に駆動することができる。そして特にα≦Kと設定し
た場合には、複合操作から単独操作に切換えられたとき
にも、油圧アクチュエータに供給される流量に変動が生
じず、安定して作業を継続できる。Accordingly, for example, in the hydraulic excavator described with reference to FIGS. 6 to 10, in the operation state in which the discharge amount control device 212 is effectively functioning as a load sensing type pump regulator, each work member is operated. Driving is performed at a constant flow rate according to the operation amount of the lever, and a stable combined operation can be performed. Also, when the sum of the consumption flow rates of the hydraulic actuators 6 and 7 becomes larger than the maximum discharge flow rate of the hydraulic pump 1 and the operation becomes such that the discharge amount control device 212 cannot function effectively as a load sensing type pump regulator. In addition, not only the hydraulic oil is supplied to the low-pressure side hydraulic actuator, but also the hydraulic oil to the high-pressure side hydraulic actuator can be reliably supplied, so that all the working members can be reliably driven. In particular, when α ≦ K is set, the flow supplied to the hydraulic actuator does not fluctuate even when the operation is switched from the combined operation to the single operation, and the work can be stably continued.
またα≦Kと設定した場合には、それぞれの油圧アク
チュエータに操作レバーの操作量に応じて正確に比例配
分された流量を供給できる。これにより、特に、制御ユ
ニット213において前記(5)式における比例定数β,
γを零に設定してある場合は、作業部材の移動軌跡を操
作レバーの操作量に応じて正確に制御することができ
る。例えば、ブーム用シリンダ88のロッド側に係わる流
量制御弁及びアーム用シリンダ89のロッド側に係わる流
量制御弁においては、第9図(A)及び第10図(B)に
示すように、β=0,γ=0に設定されている。これによ
り、ブーム及びアームを使用した下り斜面の法面形成作
業時、他の油圧アクチュエータの負荷圧力及び自己負荷
圧力の影響を完全に排除し、ブーム用操作レバー及びア
ーム用操作レバーの操作量に応じて正確にブーム用シリ
ンダ88及びアーム用シリンダ89に供給される流量を比例
配分し、正確な法面形成を行うことができる。If α ≦ K is set, it is possible to supply a flow rate accurately proportionally distributed to each hydraulic actuator in accordance with the operation amount of the operation lever. Thereby, in particular, in the control unit 213, the proportionality constant β,
When γ is set to zero, the movement trajectory of the working member can be accurately controlled according to the operation amount of the operation lever. For example, in a flow control valve related to the rod side of the boom cylinder 88 and a flow control valve related to the rod side of the arm cylinder 89, as shown in FIGS. 9A and 10B, β = 0, γ = 0. This completely eliminates the effects of the load pressure of other hydraulic actuators and the self-load pressure during the work of forming the downward slope using the boom and arm, and reduces the amount of operation of the boom operation lever and arm operation lever. Accordingly, the flow rates supplied to the boom cylinder 88 and the arm cylinder 89 can be precisely proportionally distributed, and accurate slope formation can be performed.
また制御ユニット213において前記(5)式におけ比
例定数βかつ/又は比例定数γが零以外の任意の値にな
るように設定したる場合は、上記圧力補償及び分流機能
をベースとした、他の油圧アクチュエータの最大負荷圧
力Plmaxに依存して主弁11,35を通る主流量を変化させる
調和機能かつ/又は自己負荷圧力補償が果たされる。When the control unit 213 sets the proportional constant β and / or the proportional constant γ to an arbitrary value other than zero in the equation (5), the control unit 213 performs the above-described functions based on the pressure compensation and the flow dividing function. A harmonic function and / or self-load pressure compensation is performed in which the main flow through the main valves 11, 35 is varied depending on the maximum load pressure Plmax of the hydraulic actuator.
例えば、第6図〜第10図を参照して説明した油圧ショ
ベルの例では、旋回モータ87に係わる流量制御弁におい
ては、比例定数βは第9図(A)に示すようにβ=0に
設定され、ブーム用シリンダ88のボトム側に係わる流量
制御弁においては比例定数βは第9図(B)に示すよう
に任意の正の値に設定される。一般的に、旋回とブーム
上げを同時に操作したときには、旋回体81は慣性体であ
るので旋回初期においては旋回モータの負荷圧力が高圧
となる。しかしながら、旋回が最大速度に達すると負荷
圧力が減少してしまう。一方、ブームの負荷圧力はブー
ム保持圧力となるので、旋回初期時においては旋回の負
荷圧力よりは低い圧力となる。また、例えばバックホウ
ショベルでの溝掘り作業において旋回とブーム上げを行
うとき、オペレータは操作の簡便さから旋回とブーム上
げの操作レバーを同時にフルストロークまで操作して
も、最初はブームの上昇速度が旋回速度に対して速く上
昇し、ブームがある程度上昇したら徐々に旋回速度が速
くなるようにブームと旋回の速度を自動的に調節できる
のが好ましい。比例定数βを上述のように設定すること
により、ブーム側の流量制御弁においては、旋回初期時
旋回の負荷圧力が高く、差圧Plmax−Plが大きいときに
はパイロット弁の前後差圧ΔPzが大きくなりブーム用シ
リンダに供給される流量が増加し、差圧Plmax−Plの減
少と共に差圧ΔPzも徐々に減少する。従って、ブームと
旋回の速度調整を自動的に行うことができ、オペレータ
の負担を軽減することができる。For example, in the example of the hydraulic excavator described with reference to FIGS. 6 to 10, in the flow control valve related to the swing motor 87, the proportionality constant β becomes β = 0 as shown in FIG. 9 (A). The proportional constant β is set to an arbitrary positive value as shown in FIG. 9 (B) in the flow control valve associated with the bottom side of the boom cylinder 88. Generally, when the swing and the boom raising are simultaneously operated, the swing body 81 is an inertial body, so that the load pressure of the swing motor becomes high at the beginning of the swing. However, when the turn reaches the maximum speed, the load pressure decreases. On the other hand, since the load pressure of the boom is the boom holding pressure, the load pressure is lower than the load pressure of the turning at the beginning of turning. Also, for example, when turning and raising the boom in a trench excavation work with a backhoe shovel, even if the operator simultaneously operates the operating levers for turning and raising the boom to a full stroke for the sake of simplicity of operation, initially the rising speed of the boom is reduced. It is preferable that the speed of the boom and the swing can be automatically adjusted so that the swing speed rises quickly with respect to the swing speed and gradually increases when the boom rises to some extent. By setting the proportionality constant β as described above, in the boom-side flow control valve, when the load pressure at the start of turning is high and the differential pressure Plmax−Pl is large, the pressure difference ΔPz across the pilot valve increases. The flow rate supplied to the boom cylinder increases, and the differential pressure ΔPz gradually decreases as the differential pressure Plmax−Pl decreases. Therefore, the speed of the boom and the turning can be automatically adjusted, and the burden on the operator can be reduced.
またアーム用シリンダ89のボトム側に関する流量制御
弁においては、比例定数βは第9図(C)に示すように
比較的小さな正の値に設定される。アームを使用した複
合操作で掘削作業をするとき、各油圧アクチュエータは
必ず動かなければならないが、このとき圧油は低圧側の
アクチュエータに多く流れようとする。このため、圧油
が流量制御弁を流れる際に絞られ、エネルギー損失が大
きくなる。従って、燃費も悪くなり、圧油のヒートバラ
ンスも悪くなる。上記のように、複合操作のバランスが
阻害されない範囲で比例定数βを設定することにより、
アーム側の流量制御弁においては、差圧Plmax−Plの増
加に応じて主弁の開度が開き、油の絞りの程度が小さく
なる。これにより燃費及びヒートバランスの悪化を低減
できる。In the flow control valve for the bottom side of the arm cylinder 89, the proportionality constant β is set to a relatively small positive value as shown in FIG. 9 (C). When performing excavation work by a combined operation using an arm, each hydraulic actuator must move without fail, but at this time, a large amount of pressure oil tends to flow to the actuator on the low pressure side. Therefore, the pressure oil is throttled when flowing through the flow control valve, and the energy loss increases. Therefore, the fuel efficiency is also deteriorated, and the heat balance of the pressure oil is also deteriorated. As described above, by setting the proportionality constant β in a range where the balance of the composite operation is not inhibited,
In the flow control valve on the arm side, the opening degree of the main valve increases in accordance with the increase of the differential pressure Plmax-Pl, and the degree of restricting the oil decreases. Thereby, deterioration of fuel efficiency and heat balance can be reduced.
さらに、バケット用シリンダ90のボトム側に関する流
量制御弁においては、比例定数βは第9図(D)に示す
ように小さな負の値に設定される。例えば、ブームとバ
ケットの複合操作によりブームの最大圧力でバケットの
動きを制限しながら溝を掘削しているとき、バケットが
地表に出た瞬間、バケットの負荷が急激に減少し、ショ
ックが発生する。上記のように比例定数βを設定するこ
とにより、差圧Plmax−Plの増加に応じて差圧ΔPzが負
の要素として作用し、パイロット流量を減少させ、バケ
ットの速度を減速する。これにより負荷が急激に減少し
たときのショックの発生を軽減し、作業の安全性及び作
業フィーリングが向上する。Further, in the flow control valve on the bottom side of the bucket cylinder 90, the proportionality constant β is set to a small negative value as shown in FIG. 9 (D). For example, when excavating a ditch while restricting the movement of the bucket with the maximum pressure of the boom by the combined operation of the boom and the bucket, the moment the bucket comes to the ground, the load on the bucket suddenly decreases and a shock occurs. . By setting the proportionality constant β as described above, the differential pressure ΔPz acts as a negative element in accordance with the increase of the differential pressure Plmax−Pl, thereby reducing the pilot flow rate and reducing the bucket speed. As a result, the occurrence of a shock when the load suddenly decreases is reduced, and work safety and work feeling are improved.
自己負荷圧力補償については、油圧アクチュエータの
単独操作で説明したことと実質的に同じことが、複合操
作においても、各アクチュエータにおいて行われる。Regarding the self-load pressure compensation, substantially the same as described in the single operation of the hydraulic actuator is performed in each actuator in the combined operation.
このように本実施例の油圧駆動装置においては、制御
ユニット213において定数α,β,γを所定の値に設定
することにより、分流機能、または分流機能をベースと
した調和機能かつ/又は自己圧力補償機能を得ることが
でき、油圧建設機械の作業部材の種類及び作業形態に応
じて流量制御弁の特性を修正することができる。As described above, in the hydraulic drive device according to the present embodiment, the control unit 213 sets the constants α, β, and γ to predetermined values, so that the shunt function, the harmonic function based on the shunt function, and / or the self-pressure A compensation function can be obtained, and the characteristics of the flow control valve can be modified according to the type and working form of the working member of the hydraulic construction machine.
また本実施例の油圧駆動装置においては、上記制御の
基本である油圧ポンプ1の吐出圧力と最大負荷圧力との
差圧Ps−Plmaxの検出、及び最大負荷圧力と自己負荷圧
力との差圧Plmax−Plの検出を、圧力検出器で個々の圧
力を検出してから検出値の差をとって行うのではなく、
差圧計209,252,253を用い直接行うようにしたので、圧
力が変化しても微少な差圧の変化を正確に検出すること
ができ、上記制御を精度よく行うことができる。Further, in the hydraulic drive device of the present embodiment, the detection of the differential pressure Ps-Plmax between the discharge pressure of the hydraulic pump 1 and the maximum load pressure, which is the basis of the above control, and the differential pressure Plmax between the maximum load pressure and the self-load pressure -Instead of detecting Pl by detecting the individual pressure with a pressure detector and then taking the difference between the detected values,
Since the measurement is directly performed using the differential pressure gauges 209, 252, and 253, even if the pressure changes, a minute change in the differential pressure can be accurately detected, and the above control can be performed accurately.
また本実施例の油圧駆動装置においては、補助弁とし
ての圧力補償弁16,40は主回路でなくパイロット回路に
配置されており、主回路に配置されている主弁11,35は
シート弁として構成されている。従って、液漏れが少な
く、高圧化に適した油圧回路を提供できる。また圧力補
償弁即ち補助弁はパイロット回路に配置されているの
で、主回路に大流量を流しても補助弁部での絞り損失が
少なく、経済的にも優れている。In the hydraulic drive device of the present embodiment, the pressure compensating valves 16 and 40 as auxiliary valves are arranged in the pilot circuit instead of the main circuit, and the main valves 11 and 35 arranged in the main circuit are seat valves. It is configured. Therefore, it is possible to provide a hydraulic circuit suitable for increasing the pressure with little liquid leakage. Further, since the pressure compensating valve, that is, the auxiliary valve, is arranged in the pilot circuit, even if a large flow rate flows through the main circuit, the throttle loss at the auxiliary valve portion is small, and the cost is excellent.
なお以上の実施例では、第8図〜第10図を参照して、
油圧ショベルの旋回体、ブーム、アーム、バケットのそ
れぞれに係わる流量制御弁の少なくとも幾つかにつき、
上記(5)式の定数β,γを零以外の所定の値に設定し
た例を示した。しかしながら、本発明はこれに限られる
ものではなく、全ての流量制御弁につき定数β,γを零
に設定することもでき、この場合でも、上記(5)式の
定数αを正の値、特にα≦Kの正の値に設定することに
より、液漏れが少なく圧力損失が少ない回路構成におい
て上述した圧力補償及び分流機能を得ることができる。In the above embodiment, referring to FIG. 8 to FIG.
For at least some of the flow control valves related to the swing body, boom, arm, and bucket of the hydraulic excavator,
An example has been shown in which the constants β and γ in the above equation (5) are set to predetermined values other than zero. However, the present invention is not limited to this, and the constants β and γ can be set to zero for all the flow control valves. Even in this case, the constant α in the above equation (5) is set to a positive value, particularly By setting α ≦ K to a positive value, the above-described pressure compensation and shunt function can be obtained in a circuit configuration with less liquid leakage and less pressure loss.
また以上の実施例は、定数α,β,γを制御ユニット
213のプログラムの一部として固定的に設定した例であ
るが、第1図に想像線で示すように、外部から操作でき
る調整器240を制御ユニット213に接続し、定数α,β,
γを可変的に設定できるようにしてもよい。In the above embodiment, the constants α, β, γ are
In this example, an externally operable adjuster 240 is connected to the control unit 213, as shown by the imaginary line in FIG. 1, and constants α, β,
γ may be variably set.
また以上の実施例では圧力補償弁16,40をパイロット
回路のパイロット弁入口側に配置したが、パイロット弁
出口側に配置しても前述した(5)式によりパイロット
弁15,39の前後差圧を制御することができ、同様の効果
を得ることができるものである。In the above embodiment, the pressure compensating valves 16 and 40 are arranged on the pilot valve inlet side of the pilot circuit. Can be controlled, and a similar effect can be obtained.
さらに以上の実施例では、油圧ポンプ1の吐出圧力を
第1及び第2の油圧アクチュエータ6,7の最大負荷圧力
よりも所定値だけ高い圧力に保持するポンプ制御手段と
して吐出量制御装置21を制御ユニット213で制御する電
気的構成例を示したが、これは通常の油圧制御によるロ
ードセンシング型レギュレータを用いてもよいことは勿
論である。Further, in the above embodiment, the discharge amount control device 21 is controlled as a pump control means for maintaining the discharge pressure of the hydraulic pump 1 at a pressure higher than the maximum load pressure of the first and second hydraulic actuators 6 and 7 by a predetermined value. Although an example of the electrical configuration controlled by the unit 213 has been described, it goes without saying that a load sensing type regulator using ordinary hydraulic control may be used.
第2の実施例 本発明の第2の実施例を第11図及び第12図を参照して
説明する。図中、第1図に示す部材と同等の部材には同
じ符号を付している。Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11 and FIG. In the figure, the same reference numerals are given to members equivalent to the members shown in FIG.
上記実施例においては、制御ユニット213が破損し電
磁比例弁250,251の出力圧力が0kg/cm2になった場合、圧
力補償弁16,40は第1及び第2の制御圧力室30,31及び4
1,42に対向して作用するパイロット弁15,39の前後差圧
ΔPzにより閉弁方向に駆動され、油圧駆動装置の作動が
全く不可能になってしまう。本実施例はこのような点を
考慮し、制御ユニット213が破損し電磁比例弁250,251の
出力圧力が0kg/cm2になっても油圧駆動装置が作動し得
るようにしたものである。In the above embodiment, when the control unit 213 is broken and the output pressures of the electromagnetic proportional valves 250 and 251 become 0 kg / cm 2 , the pressure compensating valves 16 and 40 are connected to the first and second control pressure chambers 30, 31 and 4.
The pilot valves 15, 39 acting in opposition to the valves 1, 39 are driven in the valve closing direction by the pressure difference ΔPz, so that the operation of the hydraulic drive device becomes completely impossible. In the present embodiment, in consideration of such a point, the hydraulic drive device can operate even when the control unit 213 is damaged and the output pressure of the electromagnetic proportional valves 250 and 251 becomes 0 kg / cm 2 .
即ち本実施例の流量制御弁8において、圧力補償弁24
4は第1及び第2の制御圧力室30,31を有する点は第1の
実施例と同じであるが、第3の制御圧力室244を第1の
制御圧力室30と同じ側にスプールを閉弁方向に付勢する
ように設置し、第2の制御圧力室31の側にはスプールを
開弁方向に付勢するばね246が配置されている。第3の
制御圧力室244はパイロット管路35を介して電磁比例弁2
50に接続されている。That is, in the flow control valve 8 of this embodiment, the pressure compensating valve 24
4 is the same as the first embodiment in having first and second control pressure chambers 30 and 31, except that the third control pressure chamber 244 is provided with a spool on the same side as the first control pressure chamber 30. A spring 246 is provided so as to urge the spool in the valve closing direction, and is arranged on the side of the second control pressure chamber 31 to urge the spool in the valve opening direction. The third control pressure chamber 244 is connected to the solenoid proportional valve 2 via the pilot line 35.
Connected to 50.
流量制御弁9の圧力補償弁243も同様に構成され、第
3の制御圧力室248は第1の制御圧力室41と同じ側にス
プールを閉弁方向に付勢するように設置され、第2の制
御圧力室42の側にはスプールを開弁方向に付勢するばね
249が配置されている。第3の制御圧力室248はパイロッ
ト管路46を介して電磁比例弁251に接続されている。The pressure compensating valve 243 of the flow control valve 9 is similarly configured, and the third control pressure chamber 248 is installed on the same side as the first control pressure chamber 41 so as to urge the spool in the valve closing direction. A spring for biasing the spool in the valve opening direction is provided on the side of the control pressure chamber 42.
249 are located. The third control pressure chamber 248 is connected to the proportional solenoid valve 251 via the pilot line 46.
一方、制御ユニット213において、圧力検出器207,208
の圧力信号Pl1,Pl2及び差圧計209,252,253の差圧信号Δ
Ps,ΔPl1,ΔPl2から圧力補償弁242,243の制御量を演算
し、圧力補償弁を駆動する制御内容は第12図にフローチ
ャートで示すようになっている。On the other hand, in the control unit 213, the pressure detectors 207, 208
And the differential pressure signal Δ of the differential pressure gauges 209, 252 and 253.
The control contents of the pressure compensating valves 242 and 243 are calculated from Ps, ΔPl1 and ΔPl2, and the control contents for driving the pressure compensating valves are as shown in the flowchart of FIG.
即ち、手順270において、圧力検出器207,208で検出さ
れた圧力信号Pl1,Pl2及び差圧計209,252,253で検出され
た差圧信号ΔPs(=Ps−Plmax),ΔPl1(=Plmax−Pl
1),ΔPl2(=Plmax−Pl2)を読み込む。次いで、手順
271で次の式により、パイロット弁15,39の前後差圧を制
御するための制御圧力P′m1,P′m2を演算する。That is, in step 270, the pressure signals Pl1 and Pl2 detected by the pressure detectors 207 and 208 and the differential pressure signals ΔPs (= Ps−Plmax) and ΔPl1 (= Plmax−Pl) detected by the differential pressure gauges 209, 252 and 253.
1), ΔPl2 (= Plmax-Pl2) is read. Then the procedure
At 271, control pressures P′m 1 and P′m 2 for controlling the differential pressure between the pilot valves 15 and 39 are calculated by the following equation.
P′m1=Ks−{α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl1)+γPl1} P′m2=Ks−{α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl2)+γPl2} ここでKsはばね247,249の強さを圧力値に換算した値
であり、α,β,γは第1の実施例と同様に定数であ
り、それぞれ所定の値に設定されている。P′m1 = Ks− {α (Ps−Plmax) + β (Plmax−Pl1) + γPl1} P′m2 = Ks− {α (Ps−Plmax) + β (Plmax−Pl2) + γPl2} where Ks is the strength of the springs 247,249. Are converted into pressure values, and α, β, and γ are constants as in the first embodiment, and are set to predetermined values.
次いで手順272で電磁比例弁250,251の特性によって定
まる所定の関数関係の基づき、 I′m1=f(P′m1) I′m2=f(P′m1) の演算を行い、電磁比例弁250,251の制御信号I′m1,
I′m2を得る。最後に手順273で、この演算された制御信
号I′m1、I′m2を電磁比例弁250,251に出力する。Next, in step 272, based on a predetermined functional relationship determined by the characteristics of the electromagnetic proportional valves 250 and 251, an operation of I'm1 = f (P'm1) I'm2 = f (P'm1) is performed to control the electromagnetic proportional valves 250 and 251. Signal I'm1,
Obtain I'm2. Finally, in step 273, the calculated control signals I'm1 and I'm2 are output to the electromagnetic proportional valves 250 and 251.
電磁比例弁250,251は、この制御信号を受けて、制御
信号I′m1,I′m2に比例した制御圧力P′m1,P′m2を生
成し、その制御圧力を油圧管路35,46を介して圧力補償
弁242,243の第3の制御圧力室244,248に導入する。Electromagnetic proportional valves 250 and 251 receive these control signals and generate control pressures P'm1 and P'm2 proportional to control signals I'm1 and I'm2, and transmit the control pressures via hydraulic lines 35 and 46. To the third control pressure chambers 244, 248 of the pressure compensating valves 242, 243.
圧力補償弁242,243では、第1及び第2の制御圧力室3
0,31及び41,42に導入されるパイロット弁15,39の前後圧
力Pz1,Pl1,Pz2,Pl2と、制御圧力P′m1,P′m2と、ばね2
47,249とからパイロット弁15,39の差圧制御を行う。In the pressure compensating valves 242 and 243, the first and second control pressure chambers 3
The pressures Pz1, Pl1, Pz2, Pl2 of the pilot valves 15, 39 introduced to 0, 31 and 41, 42, the control pressures P'm1, P'm2, and the spring 2
The differential pressure control of the pilot valves 15, 39 is performed from 47, 249.
このように構成された本実施例においては、圧力補償
弁242の第1の制御圧力室30にはパイロット弁15の入口
圧力Pz1が閉弁方向に作用し、第2の制御圧力室31には
パイロット弁15の出口圧力Pl1が開弁方向に作用し、第
3の制御圧力室244には電磁比例弁250からの制御圧力
P′m1が閉弁方向に作用している。また、ばね247の設
定力Ksが開弁方向に作用している。従って、圧力補償弁
242の圧力の釣り合いは以下の式で表わされる。In the present embodiment configured as described above, the inlet pressure Pz1 of the pilot valve 15 acts on the first control pressure chamber 30 of the pressure compensating valve 242 in the valve closing direction, and the second control pressure chamber 31 acts on the second control pressure chamber 31. The outlet pressure Pl1 of the pilot valve 15 acts in the valve opening direction, and the control pressure P'm1 from the electromagnetic proportional valve 250 acts in the third control pressure chamber 244 in the valve closing direction. Further, the set force Ks of the spring 247 acts in the valve opening direction. Therefore, the pressure compensating valve
The balance of the pressure of 242 is expressed by the following equation.
Pz1−Pl1=Ks−P′m1 (8) ここで制御圧力P′m1は上述したように制御ユニット
213において演算されている値なので、手順271に示す上
記P′m1の値を(8)式に代入すると、 Pz1−Pl1=α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl1)+γPl1 (9) が得られる。圧力補償弁243においても同様に以下の圧
力釣り合い式が得られる。Pz1-Pl1 = Ks-P'm1 (8) Here, the control pressure P'm1 is determined by the control unit as described above.
Since the value is calculated in step 213, if the value of P′m1 shown in step 271 is substituted into equation (8), Pz1−Pl1 = α (Ps−Plmax) + β (Plmax−Pl1) + γPl1 (9) Can be In the pressure compensating valve 243, the following pressure balance equation is obtained in the same manner.
Pz2−Pl2=α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl2)+γPl2 (10) 従ってパイロット弁15,39の前後差圧をΔPzとし、上
記(9)式及び(10)式を一般式の形で表わすと、 ΔPz=α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl)+ΔPl (11) と表現できる。従って前述した(5)式と同じ式が得ら
れる。Pz2−Pl2 = α (Ps−Plmax) + β (Plmax−Pl2) + γPl2 (10) Therefore, the differential pressure across the pilot valves 15, 39 is ΔPz, and the above equations (9) and (10) are expressed in the general formula. When expressed, ΔPz = α (Ps−Plmax) + β (Plmax−Pl) + ΔPl (11) Therefore, the same equation as the above equation (5) is obtained.
従って、本実施例においても、比例定数α,β,γを
制御ユニット213において所定の値に設定することによ
り、パイロット弁15,39の前後差圧ΔPzを、油圧ポンプ
1の吐出圧力Psと最大負荷圧力Plmaxとの差圧Ps−Plma
x、最大負荷圧力Plmaxと自己負荷圧力Plとの差圧Plmax
−Pl、自己負荷圧力Plの3つの要素にそれぞれに比例し
て制御でき、前述した圧力補償及び分流機能(右辺第1
項)、又はこの圧力補償及び分流機能をベースとした複
合操作における調和機能(右辺第2項)かつ/又は自己
圧力補償機能(右辺第3項)を得ることができる。Therefore, also in this embodiment, by setting the proportional constants α, β, and γ to predetermined values in the control unit 213, the differential pressure ΔPz across the pilot valves 15, 39 can be set to a value that is equal to the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1 Differential pressure Ps-Plma from load pressure Plmax
x, differential pressure Plmax between maximum load pressure Plmax and self-load pressure Pl
-Pl, the self-load pressure Pl can be controlled in proportion to each of the three elements.
), Or a harmony function (right-hand side second term) and / or a self-pressure compensation function (right-hand side third term) in a combined operation based on this pressure compensation and branch function.
また本実施例においては、圧力補償弁242,243に開弁
方向に作用するばね247,249を設置したので、制御ユニ
ット213が破損しても圧力補償弁には開弁方向に作用す
る力が得られ、油圧駆動システムの作動が不可能となる
ようなことはなく、またばねの作用により通常の圧力補
償制御を行なわせることができる。Further, in this embodiment, since the springs 247, 249 acting in the valve opening direction are installed on the pressure compensating valves 242, 243, even if the control unit 213 is broken, the force acting on the pressure compensating valve in the valve opening direction is obtained, The operation of the drive system does not become impossible, and normal pressure compensation control can be performed by the action of the spring.
第3の実施例 本発明の第3の実施例を第13図を参照して説明する。
図中第1図に示す部材と同等の部材には同じ符号を付し
ている。Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the figure, the same reference numerals are given to members equivalent to the members shown in FIG.
上述した実施例は、流量制御弁としてU.S.P.4,535,80
9に記載のようなシート型の主弁と、パイロット回路に
配置されたパイロット弁との組み合わせで構成した実施
例である。しかしながら本発明はこのような特別な構造
の流量制御弁に適用が制限されるものではなく、一般的
なスプール型の流量制御弁にも適用できるものであり、
第13図はこのような実施例を示すものである。The embodiment described above uses USP 4,535,80 as a flow control valve.
This is an embodiment constituted by a combination of a seat-type main valve as described in 9 and a pilot valve arranged in a pilot circuit. However, the present invention is not limited to the flow control valve having such a special structure, and is applicable to a general spool-type flow control valve.
FIG. 13 shows such an embodiment.
即ち第13図において、第1の流量制御弁100は、主回
路2,3A,3Bに配置されたスプール型の主弁101と、主回路
2の主弁101の上流側に配置された補助弁としての圧力
制御弁102とからなり、第2の流量制御弁103も同様に主
回路4,5A,5Bに配置されたスプール型の主弁104と、主回
路4の主弁104の上流側に配置された補助弁としての圧
力制御弁105とからなっている。主弁101,104と圧力補償
弁102,105の間にはそれぞれ圧油の逆流を防止するチェ
ック弁106,107が配置されている。主弁101,104は方向切
換弁として構成され、出口側は戻り管路108,109を介し
てタンク57に接続されている。また主弁101,104は油圧
パイロット操作方式の弁であり、パイロット管路110A,1
10B及び111A,111Bを介して伝えられるパイロット圧油に
より図示しない操作レバーの操作方向及び操作量に応じ
て駆動される。That is, in FIG. 13, the first flow control valve 100 includes a spool-type main valve 101 disposed in the main circuits 2, 3A and 3B, and an auxiliary valve disposed upstream of the main valve 101 in the main circuit 2. The second flow control valve 103 is also provided with a spool-type main valve 104 similarly disposed in the main circuits 4, 5A, and 5B, and an upstream side of the main valve 104 of the main circuit 4. And a pressure control valve 105 as an auxiliary valve. Check valves 106 and 107 for preventing backflow of pressure oil are arranged between the main valves 101 and 104 and the pressure compensating valves 102 and 105, respectively. The main valves 101 and 104 are configured as direction switching valves, and the outlet side is connected to the tank 57 via return lines 108 and 109. The main valves 101 and 104 are hydraulic pilot operated valves, and the pilot lines 110A and 1
It is driven by the pilot pressure oil transmitted via 10B and 111A, 111B according to the operation direction and operation amount of an operation lever (not shown).
また主弁101,104には負荷圧力ポート112,113が設けら
れ、負荷圧力ポート112,113は左右の切換動作位置にお
いては主管3A,3Bの圧油供給側に連通し、中立位置にお
いては戻り管路108,109に連通する。このようにして負
荷圧力ポート112,113には油圧アクチュエータ6,7の動作
時にその負荷圧力が伝達される。負荷圧力ポート112,11
3はパイロット管路114,115を介して高圧選択弁116に接
続され、高圧選択弁116は最大負荷圧力管路117に接続さ
れている。The main valves 101 and 104 are provided with load pressure ports 112 and 113. The load pressure ports 112 and 113 communicate with the pressure oil supply side of the main pipes 3A and 3B in the left and right switching operation positions, and communicate with the return pipes 108 and 109 in the neutral position. . In this way, the load pressure is transmitted to the load pressure ports 112, 113 when the hydraulic actuators 6, 7 operate. Load pressure port 112,11
3 is connected to a high pressure selection valve 116 via pilot lines 114 and 115, and the high pressure selection valve 116 is connected to a maximum load pressure line 117.
パイロット管路114,115、最大負荷圧力管路117及び油
圧ポンプ1の吐出管路には第1の実施例と同様圧力検出
器204,207,208及び差圧計209,252,253が接続されてい
る。Pressure detectors 204, 207, 208 and differential pressure gauges 209, 252, 253 are connected to the pilot lines 114, 115, the maximum load pressure line 117, and the discharge line of the hydraulic pump 1 as in the first embodiment.
圧力補償弁102,105は、第1の実施例の圧力補償弁16,
40と同様に構成されている。即ち、閉弁方向に作用する
第1の制御圧力室118,121と開弁方向に作用する第2及
び第3の制御圧力室119,120及び122,123とを有し、第1
の制御圧力室118,121にはパイロット管路124,125を介し
て主弁101,104の入口圧力が導入され、第2の制御圧力
室119,122にはパイロット管路126,127を介して主弁101,
104の出口圧力(負荷圧力)が導入され、第3の制御圧
力室120,123にはパイロット管路128,129を介して電磁比
例弁250,251の出力圧力が導入される。第1〜第3の制
御圧力室はそれぞれ同じ大きさの受圧面積を有してい
る。The pressure compensating valves 102 and 105 are the pressure compensating valves 16 and
It is configured similarly to 40. That is, it has first control pressure chambers 118, 121 acting in the valve closing direction and second and third control pressure chambers 119, 120 and 122, 123 acting in the valve opening direction.
The inlet pressures of the main valves 101, 104 are introduced into the control pressure chambers 118, 121 through pilot lines 124, 125, and the main valves 101, 104 are introduced into the second control pressure chambers 119, 122 through pilot lines 126, 127.
The outlet pressure (load pressure) of 104 is introduced, and the output pressures of the proportional solenoid valves 250 and 251 are introduced into the third control pressure chambers 120 and 123 via the pilot lines 128 and 129. Each of the first to third control pressure chambers has a pressure receiving area of the same size.
上記以外の構成は第1の実施例と同じである。 The configuration other than the above is the same as that of the first embodiment.
このように構成された本実施例においても、制御ユニ
ット213には第5図にフローチャートで示す制御手順が
記憶されていることにより、圧力補償弁102,105には前
述した(5)式の圧力釣り合い式が成り立つ。従って、
比例定数α,β,γを制御ユニット213において所定の
値に設定することにより、主弁101,104の前後差圧ΔPz
を、油圧ポンプ1の吐出圧力Psと最大負荷圧力Plmaxと
の差圧Ps−Plmax、最大負荷圧力Plmaxと自己負荷圧力Pl
との差圧Plmax−Pl、自己負荷圧力Plの3つの要素にそ
れぞれに比例して制御でき、前述した圧力補償及び分流
機能(右辺第1項)、又はこの圧力補償及び分流機能を
ベースとした複合操作における調和機能(右辺第2項)
かつ/又は自己圧力補償機能(右辺第3項)を得ること
ができ、油圧建設機械の作業部材の種類及び作業形態に
応じて流量制御弁の特性を修正することができる。Also in the present embodiment configured as described above, the control procedure shown in the flowchart of FIG. 5 is stored in the control unit 213, so that the pressure compensating valves 102 and 105 have the above-described pressure balancing type (5). Holds. Therefore,
By setting the proportional constants α, β, γ to predetermined values in the control unit 213, the differential pressure ΔPz across the main valves 101, 104
Is the differential pressure Ps-Plmax between the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1 and the maximum load pressure Plmax, the maximum load pressure Plmax, and the self-load pressure Pl.
And the pressure difference Plmax-Pl and the self-load pressure Pl can be controlled in proportion to each of the three factors, and the above-described pressure compensation and branching function (the first term on the right side) or based on this pressure compensation and branching function Harmony function in compound operation (second term on right side)
And / or a self-pressure compensation function (the third term on the right side) can be obtained, and the characteristics of the flow control valve can be modified according to the type and working form of the working member of the hydraulic construction machine.
なお第13図に示した上記第3の実施例も、第11図に示
す実施例と同様、制御ユニット213が破損し、電磁比例
弁250,251の出力圧力が0kg/cm2になっても油圧駆動装置
が作動するように、圧力補償弁の構成及び制御ユニット
213の制御内容を変更することができる。その変形例を
第14図に示す。即ち第14図において、圧力補償弁140,14
1は、それぞれ、第3の制御圧力室142,143を第1の制御
圧力室118,121と同じ側に閉弁方向に作用するように設
置し、第2の制御圧力室119,122の間には開弁方向に作
用するばね145,146が配置され、制御ユニット213には第
12図に示す制御手順が記憶され、第12図の手順271で示
す演算により制御圧力P′m1,P′m2を求めるようになっ
ている。これによって、第13図に示すスプール型の主弁
を有する流量制御弁100,103において、第11図に示した
実施例と同様の効果を得ることができる。The third embodiment shown in FIG. 13 is also hydraulically driven even when the control unit 213 is damaged and the output pressure of the solenoid proportional valves 250 and 251 reaches 0 kg / cm 2 , similarly to the embodiment shown in FIG. Configuration and control unit of the pressure compensating valve so that the device operates
The control contents of 213 can be changed. FIG. 14 shows a modified example thereof. That is, in FIG. 14, the pressure compensating valves 140, 14
1, the third control pressure chambers 142, 143 are respectively installed on the same side as the first control pressure chambers 118, 121 so as to act in the valve closing direction, and the second control pressure chambers 119, 122 are arranged in the valve opening direction. Acting springs 145, 146 are arranged, and the control unit 213 has a second
The control procedure shown in FIG. 12 is stored, and the control pressures P′m1 and P′m2 are obtained by the calculation shown in the procedure 271 in FIG. Thus, in the flow control valves 100 and 103 having the spool-type main valve shown in FIG. 13, the same effects as those of the embodiment shown in FIG. 11 can be obtained.
本発明によれば、定数α,β,γを所定の値に適宜設
定することにより、圧力補償及び分流機能、又は圧力補
償及び分流機能をベースとした調和機能かつ/又は自己
圧力補償機能を選択的に付与することができ、油圧建設
機械の作業部材の種類及び作業形態に応じて流量制御弁
の特性を最適の状態に設定することができる。According to the present invention, by appropriately setting the constants α, β, and γ to predetermined values, the pressure compensation and branching function, or the harmonic function and / or the self-pressure compensation function based on the pressure compensation and branching function can be selected. The characteristics of the flow control valve can be set to an optimum state according to the type and working form of the working member of the hydraulic construction machine.
従って、油圧ショベルへの適用例においては、例え
ば、旋回とブーム上げの操作レバーをフルストロークま
で同時に操作しても、最初はブームの上昇速度が旋回速
度に対して速く上昇し、ブームがある程度上昇したら徐
々に旋回速度が速くなり、旋回が最大速度に達すると旋
回速度がほぼ一定となるという複合操作が自動的に行わ
れるような流量制御弁特性、アームを使用した複合操作
で掘削を行なうとき、アームは確実に駆動されると共
に、アーム用油圧アクチュエータが低圧側にあるとき、
燃費及びヒートバランスの悪化を防止する流量制御弁特
性、バケットを使用した複合操作による溝堀作業時、バ
ケットが掘削負荷から解放され、地表に出た瞬間、流量
制御弁の通過流量を減少させ、ショックを軽減させる流
量制御弁特性、旋回加速時、リリーフ弁より流出する流
量を少なくし、エネルギー消費の無駄を少なくする流量
制御弁特性、バケットを使用した掘削作業時、力強い掘
削動作フィーリングを得る流量制御弁特性、ブーム及び
アームを使用した傾斜面の法面形成作業時、正確な法面
形成を行う流量制御弁特性等を得ることができる。Therefore, in an example of application to a hydraulic excavator, for example, even if the operating levers for turning and boom raising are simultaneously operated up to a full stroke, initially, the boom ascending speed rises faster than the turning speed, and the boom rises to some extent. When the excavation is performed by the compound operation using the arm, the flow control valve characteristics such that the swivel speed gradually increases and the swivel speed becomes almost constant when the swivel reaches the maximum speed When the arm is reliably driven and the arm hydraulic actuator is on the low pressure side,
Flow control valve characteristics to prevent deterioration of fuel economy and heat balance, during trenching work by combined operation using buckets, the bucket is released from the excavation load, the moment it comes out on the ground, the flow rate through the flow control valve is reduced, Flow control valve characteristics to reduce shock, flow control valve characteristics to reduce the amount of flow out of the relief valve during turning acceleration and reduce waste of energy consumption, and obtain a strong excavation operation feeling during excavation work using buckets It is possible to obtain the flow control valve characteristics, the flow control valve characteristics for performing accurate slope formation, and the like at the time of forming an inclined surface using a boom and an arm.
また本発明においては、上記制御の基本である油圧ポ
ンプの吐出圧力と最大負荷圧力との差圧の検出、及び最
大負荷圧力と自己負荷圧力との差圧の検出を、圧力検出
手段で個々の圧力を検出してから検出値の差をとって行
うのではなく、差圧検出手段を用い直接行うようにした
ので、圧力が変化しても微少な差圧の変化を正確に検出
することができ、上記制御を精度よく行うことができ
る。Further, in the present invention, the detection of the differential pressure between the discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load pressure, and the detection of the differential pressure between the maximum load pressure and the self-load pressure, which are the basis of the above control, are individually performed by pressure detection means. Instead of taking the difference between the detected values after detecting the pressure, it is done directly using the differential pressure detection means, so even if the pressure changes, it is possible to accurately detect minute changes in the differential pressure The above control can be performed with high accuracy.
第2の弁手段に開弁方向に作用するばねを設置した場
合には、制御手段が破損し、第2の弁手段を制御できな
くなった場合でも、第2の弁手段を確実に開弁させ、油
圧駆動装置の作動を可能とすると共に、通常の圧力補償
制御を行なわせることができる。If a spring acting in the valve opening direction is installed in the second valve means, even if the control means is damaged and the second valve means cannot be controlled, the second valve means can be reliably opened. In addition to enabling the operation of the hydraulic drive device, normal pressure compensation control can be performed.
第1及び第2の流量制御手段を、各々、シート型の主
弁とこれに接続されるパイロット弁との組み合わせで構
成した場合は、液漏れが少なく高圧化に適すると共に、
絞り損失が少なく省エネ構造の油圧回路を提供すること
ができる。When each of the first and second flow control means is constituted by a combination of a sheet-type main valve and a pilot valve connected thereto, the liquid leakage is small and suitable for high pressure,
A hydraulic circuit having a small throttle loss and an energy-saving structure can be provided.
また、シート型主弁背圧室の制御圧力を受ける受圧面
積に対する油圧ポンプの吐出圧力を受ける受圧面積の比
をKに対して、前記第1の定数αをα≦Kの関係に設定
した場合には、上記分流機能において操作手段の操作量
(パイロット弁開度)に比例した流量を正確に分流する
ことができる。ここで、α=Kと設定した場合には、流
量を操作量に応じて比例配分する分流機能を得ながら最
大の比例ゲインを付与できる。When the ratio of the pressure receiving area receiving the discharge pressure of the hydraulic pump to the pressure receiving area receiving the control pressure of the seat-type main valve back pressure chamber is set to K, and the first constant α is set to a relation of α ≦ K. Thus, the flow rate proportional to the operation amount of the operating means (opening of the pilot valve) in the flow dividing function can be accurately divided. Here, when α = K is set, the maximum proportional gain can be given while obtaining the flow dividing function of proportionally distributing the flow rate according to the operation amount.
第1図は本発明の一実施例による油圧駆動装置の概略図
であり、第2図はその油圧駆動装置に使用する差圧計の
断面図であり、第3図は同油圧駆動装置に使用する電磁
比例弁の断面図であり、第4図は同油圧駆動装置に使用
する制御ユニットの概略図であり、第5図はその制御ユ
ニットにおける制御内容を示すフローチャートであり、
第6図は本発明の油圧駆動装置の適用の対象となる油圧
ショベルの側面図であり、第7図は同油圧ショベルの上
面図であり、第8図は上記油圧駆動装置の1つの流量制
御弁に含まれる圧力補償弁の定数αの設定例を示す特性
図であり、第9図(A)〜(D)は同油圧駆動装置の1
つの流量制御弁に含まれる圧力補償弁の定数βの設定例
を示す特性図であり、第10図(A)〜(C)は同油圧駆
動装置の1つの流量制御弁に含まれる圧力補償弁の定数
γの設定例を示す特性図であり、第11図は本発明の他の
実施例による油圧駆動装置の概略図であり、第12図はそ
の油圧駆動装置に使用される制御ユニットにおける制御
内容を示すフローチャートであり、第13図は本発明のさ
らに他の実施例による油圧駆動装置の概略図であり、第
14図は本発明のなおさらに他の実施例による油圧駆動装
置の概略図である。 符号の説明 1……油圧ポンプ、2〜5……主回路 6,7……油圧アクチュエータ 8,9;100,103……流量制御弁 11,35……シート型主弁 12……背圧室 12〜14,36〜38……パイロット回路 15,39……パイロット弁(第1の弁手段) 16,40;242,243;102,105;140,141……圧力補償弁(第2
の弁手段) 30,41;118,121……第1の制御圧力室 31,42;119,122……第2の制御圧力室 32,43;244,248;120,123;142,143……第3の制御圧力室 213……制御ユニット 247,249;145,146……ばね 204,207,208……圧力検出器 209,252,253……差圧計 101,104……スプール型主弁(第1の弁手段)FIG. 1 is a schematic view of a hydraulic drive device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a differential pressure gauge used in the hydraulic drive device, and FIG. 3 is used in the hydraulic drive device. FIG. 4 is a cross-sectional view of the electromagnetic proportional valve, FIG. 4 is a schematic diagram of a control unit used in the hydraulic drive device, and FIG. 5 is a flowchart showing control contents in the control unit;
FIG. 6 is a side view of a hydraulic shovel to which the hydraulic drive device of the present invention is applied, FIG. 7 is a top view of the hydraulic shovel, and FIG. 8 is a flow control of one of the hydraulic drive devices. 9 (A) to 9 (D) are characteristic diagrams showing an example of setting a constant α of a pressure compensating valve included in the valve.
10A to 10C are characteristic diagrams showing setting examples of a constant β of a pressure compensating valve included in one flow control valve, and FIGS. FIG. 11 is a characteristic diagram showing a setting example of a constant γ of FIG. 11, FIG. 11 is a schematic diagram of a hydraulic drive device according to another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 13 is a flowchart showing the contents, and FIG. 13 is a schematic view of a hydraulic drive device according to still another embodiment of the present invention,
FIG. 14 is a schematic diagram of a hydraulic drive device according to still another embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hydraulic pump, 2-5 ... Main circuit 6,7 ... Hydraulic actuator 8,9; 100,103 ... Flow control valve 11,35 ... Seat type main valve 12 ... Back pressure chamber 12- 14, 36 to 38: Pilot circuit 15, 39: Pilot valve (first valve means) 16, 40; 242, 243; 102, 105; 140, 141
30, 41; 118, 121 ... first control pressure chamber 31, 42; 119, 122 ... second control pressure chamber 32, 43; 244, 248; 120, 123; 142, 143 ... third control pressure chamber 213 ... Control unit 247,249; 145,146 ... Spring 204,207,208 ... Pressure detector 209,252,253 ... Differential pressure gauge 101,104 ... Spool type main valve (first valve means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平田 東一 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (56)参考文献 特開 平2−31003(JP,A) 特開 昭61−165428(JP,A) 特開 昭60−172707(JP,A) 特開 昭60−11706(JP,A) 特公 昭59−8684(JP,B2) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Toichi Hirata 650 Kandamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Tsuchiura Works, Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 61-165428 (JP, A) JP-A-60-172707 (JP, A) JP-A-60-11706 (JP, A) JP-B-59-8684 (JP, B2)
Claims (16)
ポンプにそれぞれ主回路を介して接続され、該油圧ポン
プから吐出される圧油によって駆動される少なくとも第
1及び第2の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプと
前記第1及び第2の油圧アクチュエータの間においてそ
れぞれの主回路に接続された第1及び第2の流量制御弁
手段と、前記油圧ポンプの吐出圧力を前記第1及び第2
の油圧アクチュエータの最大負荷圧力よりも所定値だけ
高い圧力に保持するポンプ制御手段とを有し、前記第1
及び第2の流量制御弁手段は、各々、操作手段の操作量
に応じて開度を変化させる第1の弁手段と、第1の弁手
段に直列に接続され、該弁手段の入口圧力と出口圧力の
差圧を制御する第2の弁手段とを有し、前記第2の弁手
段は、前記第1の弁手段の入口圧力が閉弁方向に負荷さ
れるように導入される第1の制御圧力室と、該第2の弁
手段の出口圧力が開弁方向に負荷されるように導入され
る第2の制御圧力室とを有する油圧駆動装置において、 前記第1及び第2の油圧アクチュエータの負荷圧力をそ
れぞれ検出する第1及び第2の圧力検出手段と、前記油
圧ポンプの吐出圧力と前記第1及び第2の油圧アクチュ
エータの最大負荷圧力との差圧を検出する第1の差圧検
出手段と、前記最大負荷圧力と前記第1の油圧アクチュ
エータの負荷圧力との差圧を検出する第2の差圧検出手
段と、前記最大負荷圧力と前記第2の油圧アクチュエー
タの負荷圧力との差圧を検出する第3の差圧検出手段
と、前記第1及び第2の流量制御弁手段の各々の前記第
2の弁手段に設けられた第3の制御圧力室と、前記第1
及び第2の圧力検出手段の圧力信号、及び前記第1、第
2及び第3の差圧検出手段の差圧信号を入力し、前記第
2の弁手段の各々の制御量を演算し、その制御量に基づ
く制御圧力を前記第2の弁手段のそれぞれの前記第3の
制御圧力室に出力して前記第2の弁手段を制御する制御
手段とを有し、前記制御手段は、前記第2の弁手段の各
々につき、前記第3の制御圧力室に前記制御量に基づく
制御圧力が導入される結果、該第2の弁手段により制御
される前記第1の弁手段の入口圧力と出口圧力の差圧
が、前記油圧ポンプの吐出圧力と前記最大負荷圧力との
差圧、前記最大負荷圧力とそれぞれの油圧アクチュエー
タの自己負荷圧力との差圧、及び自己負荷圧力に対し
て、以下の式で表わされるように該第2の弁手段を制御
し、 ΔPz=α(Ps−Plmax)+β(Plmax−P1)+γP1 ここでΔPz:前記第1の弁手段の入口圧力と出口圧力と
の差圧 Ps:前記油圧ポンプの吐出圧力 Plmax:前記第1及び第2の油圧アクチュエータの最大負
荷圧力 P1:前記第1及び第2の油圧アクチュエータのそれぞれ
の自己負荷圧力 α,β,γ:第1、第2及び第3の定数 前記第1、第2及び第3の定数α,β,γを前記制御手
段にそれぞれ所定の値として設定したことを特徴とする
油圧駆動装置。1. At least one hydraulic pump, at least first and second hydraulic actuators respectively connected to the hydraulic pump via a main circuit and driven by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump; First and second flow control valve means connected to respective main circuits between a hydraulic pump and the first and second hydraulic actuators;
Pump control means for maintaining a pressure higher than the maximum load pressure of the hydraulic actuator by a predetermined value,
And the second flow control valve means are respectively connected in series to the first valve means for changing the opening degree according to the operation amount of the operation means, and the inlet pressure of the valve means. A second valve means for controlling a differential pressure of the outlet pressure, wherein the second valve means is introduced such that an inlet pressure of the first valve means is loaded in a valve closing direction. And a second control pressure chamber which is introduced so that the outlet pressure of the second valve means is loaded in the valve opening direction, wherein the first and second hydraulic pressures are provided. First and second pressure detecting means for respectively detecting a load pressure of the actuator, and a first differential for detecting a differential pressure between a discharge pressure of the hydraulic pump and a maximum load pressure of the first and second hydraulic actuators. Pressure detection means, the maximum load pressure and the load pressure of the first hydraulic actuator A second differential pressure detecting means for detecting a differential pressure between the first and second hydraulic actuators; a third differential pressure detecting means for detecting a differential pressure between the maximum load pressure and the load pressure of the second hydraulic actuator; A third control pressure chamber provided in each of the second valve means of the second flow control valve means;
And the pressure signal of the second pressure detecting means and the differential pressure signal of the first, second and third differential pressure detecting means are inputted, and the control amount of each of the second valve means is calculated. Control means for controlling the second valve means by outputting a control pressure based on a control amount to each of the third control pressure chambers of the second valve means, wherein the control means comprises: As a result of introducing a control pressure based on the control amount into the third control pressure chamber for each of the second valve means, an inlet pressure and an outlet of the first valve means controlled by the second valve means The differential pressure of the pressure, the differential pressure between the discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load pressure, the differential pressure between the maximum load pressure and the self-load pressure of each hydraulic actuator, and the self-load pressure, the following: The second valve means is controlled as expressed by the following equation: ΔPz = α (Ps−Plmax + Β (Plmax−P1) + γP1 where ΔPz: differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the first valve means Ps: discharge pressure of the hydraulic pump Plmax: maximum load pressure of the first and second hydraulic actuators P1: Self-load pressure of each of the first and second hydraulic actuators α, β, γ: first, second and third constants First, second and third constants α, β, γ A hydraulic drive device wherein each of the control means is set as a predetermined value.
量と前記第1の弁手段を通る流量の比例ゲインに対応し
た正の値に設定したことを特徴とする請求項1記載の油
圧駆動装置。2. The system according to claim 1, wherein the first constant α is set to a positive value corresponding to a proportional gain between an operation amount of the operation means and a flow rate passing through the first valve means. Hydraulic drive.
ュエータと他の油圧アクチュエータとを複合操作した際
の両アクチュエータの動作特性に基づく値に設定したこ
とを特徴とする請求項1記載の油圧駆動装置。3. The apparatus according to claim 1, wherein the second constant β is set to a value based on the operation characteristics of the related hydraulic actuator and another hydraulic actuator when a combined operation is performed. Hydraulic drive.
ュエータの動作特性に基づく値に設定したことを特徴と
する請求項1記載の油圧駆動装置。4. The hydraulic drive device according to claim 1, wherein said third constant γ is set to a value based on an operation characteristic of an associated hydraulic actuator.
零に設定したことを特徴とする請求項1記載の油圧駆動
装置。5. The hydraulic drive device according to claim 1, wherein said second and third constants β and γ are each set to zero.
に対向して開弁方向に作用するばねを有することを特徴
とする請求項1記載の油圧駆動装置。6. The hydraulic drive device according to claim 1, wherein said second valve means has a spring which is opposed to said third control pressure chamber and acts in a valve opening direction.
々、前記主回路に接続された入口ポート及び出口ポート
の連通を制御する弁体、この弁体の変位に対応して開度
を変化させる可変絞り、及び前記入口ポートに前記可変
絞りを介して連通し、前記弁体を閉弁方向に付勢する制
御圧力を発生する背圧室を有するシート型の主弁と、前
記主弁の背圧室と出口ポートとの間に接続されたパイロ
ット回路とを有し、前記第1の弁手段は、前記パイロッ
ト回路に接続されパイロット回路を流れるパイロット流
を制御するパイロット弁として配置され、前記第2の弁
手段は、前記パイロット回路に接続され、前記パイロッ
ト弁の入口圧力と出口圧力の差圧を制御する補助弁とし
て配置されていることを特徴とする請求項1記載の油圧
駆動装置。7. The first and second flow control valve means are each a valve body for controlling communication between an inlet port and an outlet port connected to the main circuit, and are opened corresponding to displacement of the valve body. A variable throttle that changes the degree, and a seat-type main valve having a back pressure chamber that communicates with the inlet port through the variable throttle and generates a control pressure that urges the valve body in a valve closing direction; A pilot circuit connected between the back pressure chamber of the main valve and an outlet port, wherein the first valve means is arranged as a pilot valve connected to the pilot circuit and controlling a pilot flow flowing through the pilot circuit. 2. The hydraulic system according to claim 1, wherein said second valve means is connected to said pilot circuit, and is arranged as an auxiliary valve for controlling a differential pressure between an inlet pressure and an outlet pressure of said pilot valve. Drive.
体の受圧面積に対する前記入口ポートを介して前記油圧
ポンプの吐出圧力を受ける主弁弁体の受圧面積の比をK
とすると、前記第1の定数αはα≦Kの関係にあること
を特徴とする請求項7記載の油圧駆動装置。8. A ratio of a pressure receiving area of the main valve valve body receiving the discharge pressure of the hydraulic pump through the inlet port to a pressure receiving area of the main valve valve body receiving the control pressure of the back pressure chamber is represented by K.
The hydraulic drive device according to claim 7, wherein the first constant α has a relation of α ≦ K.
型の主弁として配置されており、前記第2の弁手段は前
記主回路の該主弁の上流側に補助弁として配置されてい
ることを特徴とする請求項1記載の油圧駆動装置。9. The first valve means is disposed in the main circuit as a spool-type main valve, and the second valve means is disposed as an auxiliary valve in the main circuit upstream of the main valve. The hydraulic drive device according to claim 1, wherein:
圧ポンプにそれぞれ主回路を介して接続され、該油圧ポ
ンプから吐出される圧油によって駆動される複数の油圧
アクチュエータと、前記複数の油圧アクチュエータによ
ってそれぞれ駆動される、旋回体、ブーム、アーム及び
バケットを含む複数の作業部材と、前記油圧ポンプと前
記複数の油圧アクチュエータの間においてそれぞれの主
回路に接続された複数の流量制御弁手段と、前記油圧ポ
ンプの吐出圧力を前記複数の油圧アクチュエータの最大
負荷圧力よりも所定値だけ高い圧力に保持するポンプ制
御手段とを有し、前記複数の流量制御弁手段は、各々、
操作手段の操作量に応じて開度を変化させる第1の弁手
段と、第1の弁手段に直列に接続され、該弁手段の入口
圧力と出口圧力の差圧を制御する第2の弁手段とを有
し、前記第2の弁手段は、前記第1の弁手段の入口圧力
が閉方向に負荷されるように導入される第1の制御圧力
室と、該第2の弁手段の出口圧力が開弁方向に負荷され
るように導入される第2の制御圧力室と弁を有する油圧
ショベルにおいて、 前記複数の油圧アクチュエータの負荷圧力をそれぞれ検
出する複数の圧力検出手段と、前記油圧ポンプの吐出圧
力と前記複数の油圧アクチュエータの最大負荷圧力との
差圧を検出する第1の差圧検出手段と、前記最大負荷圧
力と前記複数の油圧アクチュエータのそれぞれの負荷圧
力との差圧を検出する複数の第2の差圧検出手段と、前
記第1及び第2の流量制御弁手段の各々の前記第2の弁
手段に設けられた第3の制御圧力室と、前記複数の圧力
検出手段の圧力信号、前記第1及び第2の差圧検出手段
の差圧信号を入力し、前記第2の弁手段の各々の制御量
を演算し、その制御量に基づく制御圧力を前記第2の弁
手段のそれぞれの前記第3の制御圧力室に出力して前記
第2の弁手段を制御する制御手段とを有し、前記制御手
段は、前記旋回体、ブーム、アーム及びバケットの少な
くとも2つの作業部材に係わる流量制御弁手段の前記第
2の弁手段の各々につき、前記第3の制御圧力室に前記
制御量に基づく制御圧力が導入される結果、該第2の弁
手段により制御される前記第1の弁手段の入口圧力と出
口圧力の差圧が、前記油圧ポンプの吐出圧力と前記最大
負荷圧力との差圧、前記最大負荷圧力とそれぞれの油圧
アクチュエータの自己負荷圧力との差圧、及び自己負荷
圧力に対して、以下の式で表わされるように該第2の弁
手段を制御し、 ΔPz=α(Ps−Plmax)+β(Plmax−P1)+γP1 ここでΔPz:前記第1の弁手段の入口圧力と出口圧力と
の差圧 Ps:前記油圧ポンプの吐出圧力 Plmax:前記複数の油圧アクチュエータの最大負荷圧力 P1:前記複数の油圧アクチュエータのそれぞれの自己負
荷圧力 α,β,γ:第1、第2及び第3の定数 前記第1、第2及び第3の定数α,β,γを前記制御手
段にそれぞれ所定の値として設定したことを特徴とする
油圧ショベル。10. A hydraulic pump, comprising: at least one hydraulic pump; a plurality of hydraulic actuators respectively connected to the hydraulic pump via a main circuit and driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump; A plurality of working members each including a revolving structure, a boom, an arm and a bucket to be driven; a plurality of flow control valve means connected to respective main circuits between the hydraulic pump and the plurality of hydraulic actuators; Pump control means for maintaining a discharge pressure of a hydraulic pump at a pressure higher than a maximum load pressure of the plurality of hydraulic actuators by a predetermined value, wherein the plurality of flow control valve means each include:
A first valve means for changing an opening degree according to an operation amount of the operation means, and a second valve connected in series to the first valve means for controlling a differential pressure between an inlet pressure and an outlet pressure of the valve means Means, wherein the second valve means is provided with a first control pressure chamber introduced so that an inlet pressure of the first valve means is loaded in a closing direction, and a second control means of the second valve means. In a hydraulic shovel having a second control pressure chamber and a valve which are introduced so that an outlet pressure is loaded in a valve opening direction, a plurality of pressure detecting means for respectively detecting a load pressure of the plurality of hydraulic actuators; First differential pressure detecting means for detecting a differential pressure between a discharge pressure of a pump and a maximum load pressure of the plurality of hydraulic actuators, and a differential pressure between the maximum load pressure and a load pressure of each of the plurality of hydraulic actuators. A plurality of second differential pressure detecting means for detecting; A third control pressure chamber provided in the second valve means of each of the first and second flow control valve means, a pressure signal of the plurality of pressure detection means, and a first and second difference; The differential pressure signal of the pressure detecting means is input, the control amount of each of the second valve means is calculated, and the control pressure based on the control amount is changed to the third control pressure chamber of each of the second valve means. And control means for controlling the second valve means to output to the second valve means, wherein the control means comprises a second one of the flow control valve means for at least two working members of the revolving unit, the boom, the arm and the bucket. As a result of introducing a control pressure based on the control amount into the third control pressure chamber for each of the valve means, the inlet pressure and the outlet pressure of the first valve means controlled by the second valve means Is the differential pressure between the discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load pressure. For the pressure difference between the maximum load pressure and the self-load pressure of each hydraulic actuator, and for the self-load pressure, the second valve means is controlled as represented by the following equation: ΔPz = α (Ps− Plmax) + β (Plmax−P1) + γP1 where ΔPz: differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the first valve means Ps: discharge pressure of the hydraulic pump Plmax: maximum load pressure of the plurality of hydraulic actuators P1: Self-load pressures α, β, γ of the plurality of hydraulic actuators: first, second, and third constants The first, second, and third constants α, β, γ are predetermined for the control means, respectively. A hydraulic excavator characterized in that it is set as a value of:
チュエータのボトム側に係わる流量制御弁手段につき、
前記第2の定数βを正の値に設定したことを特徴とする
請求項10記載の油圧ショベル。11. The flow control valve means associated with a bottom side of the boom hydraulic actuator, wherein:
11. The hydraulic shovel according to claim 10, wherein the second constant β is set to a positive value.
チュエータのボトム側に係わる流量制御弁手段につき、
前記第2の定数βを正の値に設定したことを特徴とする
請求項10記載の油圧ショベル。12. The control means according to claim 11, wherein said flow control valve means on the bottom side of said arm hydraulic actuator comprises:
11. The hydraulic shovel according to claim 10, wherein the second constant β is set to a positive value.
クチュエータのボトム側に係わる流量制御弁手段につ
き、前記第2の定数βを負の値に設定したことを特徴と
する請求項10記載の油圧ショベル。13. The hydraulic system according to claim 10, wherein said control means sets the second constant β to a negative value for the flow control valve means on the bottom side of the bucket hydraulic actuator. Excavator.
チュエータに係わる流量制御弁手段につき、前記第3の
定数γを負の値に設定したことを特徴とする請求項10記
載の油圧ショベル。14. The hydraulic excavator according to claim 10, wherein said control means sets the third constant γ to a negative value for the flow control valve means related to the hydraulic actuator for the revolving unit.
クチュエータのボトム側に係わる流量制御弁手段につ
き、前記第3の定数γを正の値に設定したことを特徴と
する請求項10記載の油圧ショベル。15. The hydraulic control system according to claim 10, wherein said control means sets said third constant γ to a positive value for flow control valve means related to the bottom side of said bucket hydraulic actuator. Excavator.
用油圧アクチュエータのロッド側に係わる流量制御弁に
つき、それぞれ前記第2及び第3の定数β,γを零に設
定したことを特徴とする請求項10記載の油圧ショベル。16. The control means sets the second and third constants .beta. And .gamma. To zero for the flow control valves on the rod side of the boom and arm hydraulic actuators, respectively. Item 10. The hydraulic excavator according to item 10.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16364888A JP2644533B2 (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Hydraulic drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16364888A JP2644533B2 (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Hydraulic drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0211901A JPH0211901A (en) | 1990-01-17 |
| JP2644533B2 true JP2644533B2 (en) | 1997-08-25 |
Family
ID=15777937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16364888A Expired - Fee Related JP2644533B2 (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Hydraulic drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2644533B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5295795A (en) * | 1991-04-12 | 1994-03-22 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Hydraulic drive system for construction machine |
| JP2006194273A (en) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | Fluid pressure control device |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP16364888A patent/JP2644533B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0211901A (en) | 1990-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4945723A (en) | Flow control valves for hydraulic motor system | |
| US5447027A (en) | Hydraulic drive system for hydraulic working machines | |
| KR930002475B1 (en) | Control device of load sensing hydraulic drive circuit | |
| CN101542131B (en) | Pump control device for construction machine | |
| KR940009215B1 (en) | Hydraulic Drive System for Civil and Construction Machinery | |
| JPWO1989011041A1 (en) | Hydraulic drive systems for construction machinery | |
| US6651428B2 (en) | Hydraulic drive device | |
| KR20210013201A (en) | Working machine | |
| EP4317707B1 (en) | Hydraulic system for a construction machine | |
| JP2644533B2 (en) | Hydraulic drive | |
| JPH076521B2 (en) | Load sensing hydraulic drive circuit controller | |
| JP2615207B2 (en) | Hydraulic drive | |
| JP2592502B2 (en) | Hydraulic drive and hydraulic construction machinery | |
| JPH07103883B2 (en) | Load sensing hydraulic drive circuit controller | |
| JPH02256902A (en) | Hydraulic drive equipment for civil engineering and construction machinery | |
| JPH0830481B2 (en) | Hydraulic drive | |
| JPH06117404A (en) | Control device for hydraulic circuit | |
| JP2022170467A (en) | Work machine | |
| JP3723270B2 (en) | Control device for hydraulic drive machine | |
| JP2542005B2 (en) | Road sensing control hydraulic drive | |
| JPH06213208A (en) | Oil pressure controller | |
| KR920006661B1 (en) | Hydraulic drive unit for construction machinery | |
| JP2711178B2 (en) | Hydraulic drive for civil and construction machinery | |
| JPH03138469A (en) | Load sensing type hydraulic driving device | |
| JP3281426B2 (en) | Hydraulic control device for construction machinery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |