JP2994582B2 - 建設機械等の旋回制御回路 - Google Patents
建設機械等の旋回制御回路Info
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、建設機械の油圧
旋回制御回路の技術分野に属する。
旋回制御回路の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】建設機械等に使用する油圧制御回路で、
回転体または旋回体を制御する回路は従来から種種の回
路が提案されている。例えば、公開特許公報第平6−1
23303号には、負荷圧の変化にかかわらずアクチュ
エータの作動速度を一定にするとともに、キャビテーシ
ョンの防止を目的とした油圧制御装置の回路が開示され
ている。また、公開特許公報第平6−117406号に
は大きな慣性負荷に結合されたアクチュエータの起動時
に発生する負荷圧の上昇を抑制するとともに、他のアク
チュエータの速度低下を抑えることを目的とした流体圧
アクチュエータの駆動回路が開示されている。さらに、
公開特許公報第平6−117409号には、負荷圧が上
昇しても操作レバーのインチング領域がせばまらず、操
作フィーリングの変化がない負荷感応型油圧制御装置の
回路が開示されている。
回転体または旋回体を制御する回路は従来から種種の回
路が提案されている。例えば、公開特許公報第平6−1
23303号には、負荷圧の変化にかかわらずアクチュ
エータの作動速度を一定にするとともに、キャビテーシ
ョンの防止を目的とした油圧制御装置の回路が開示され
ている。また、公開特許公報第平6−117406号に
は大きな慣性負荷に結合されたアクチュエータの起動時
に発生する負荷圧の上昇を抑制するとともに、他のアク
チュエータの速度低下を抑えることを目的とした流体圧
アクチュエータの駆動回路が開示されている。さらに、
公開特許公報第平6−117409号には、負荷圧が上
昇しても操作レバーのインチング領域がせばまらず、操
作フィーリングの変化がない負荷感応型油圧制御装置の
回路が開示されている。
【0003】図7は、従来から使用されている旋回体を
制御する油圧制御回路の1例である。図7において、油
圧ポンプ1は油タンク2にセンター油路3によって連通
されている。センター油路3の途中に切換弁4が設けら
れている。この切換弁4はセンタオープンタイプの切換
弁で、ブリードオフ絞り4a、メータイン絞り4bおよ
びメータアウト絞り4cが各入出力ポート間の油路上に
設けられている。切換弁4のパイロットポート4e、4
fはパイロット油路6、7を介してパイロット弁5に接
続されている。このパイロット弁5は操作レバー8を左
側に倒すとパイロット油路7にパイロット圧が現れ、右
側に倒すとパイロット油路6にパイロット圧が現れるよ
うに構成されている。切換弁4の下流側ポートには油圧
モータ9が油路10、11によって接続されている。油
圧モータ9には図示省略の旋回体が連結されている。ま
た、センター油路3上の切換弁4の上流から分岐した油
路12はチェックバルブ14を介して切換弁4の上流側
ポートに接続されており、残りの上流側ポートは油路1
3によって油タンク15に接続されている。
制御する油圧制御回路の1例である。図7において、油
圧ポンプ1は油タンク2にセンター油路3によって連通
されている。センター油路3の途中に切換弁4が設けら
れている。この切換弁4はセンタオープンタイプの切換
弁で、ブリードオフ絞り4a、メータイン絞り4bおよ
びメータアウト絞り4cが各入出力ポート間の油路上に
設けられている。切換弁4のパイロットポート4e、4
fはパイロット油路6、7を介してパイロット弁5に接
続されている。このパイロット弁5は操作レバー8を左
側に倒すとパイロット油路7にパイロット圧が現れ、右
側に倒すとパイロット油路6にパイロット圧が現れるよ
うに構成されている。切換弁4の下流側ポートには油圧
モータ9が油路10、11によって接続されている。油
圧モータ9には図示省略の旋回体が連結されている。ま
た、センター油路3上の切換弁4の上流から分岐した油
路12はチェックバルブ14を介して切換弁4の上流側
ポートに接続されており、残りの上流側ポートは油路1
3によって油タンク15に接続されている。
【0004】ブリードオフ絞り4a、メータイン絞り4
b、メータアウト絞りの開口面積と切換弁4のスプール
のストロークとの関係を図3上側グラフに示す。図3に
おいて、横軸はスプールのストロークを示し、縦軸は開
口面積を示す。ブリードオフ絞り4aの開口面積は初め
は急激に減少し、途中なだらかに減少するが、変曲点A
の後は急激に減少して、閉じられる。一方、メータイン
絞り4bとメータアウト絞り4cの開口面積は、初めは
非常になだらかに増加し、後半は増加率が大きくなって
いる。
b、メータアウト絞りの開口面積と切換弁4のスプール
のストロークとの関係を図3上側グラフに示す。図3に
おいて、横軸はスプールのストロークを示し、縦軸は開
口面積を示す。ブリードオフ絞り4aの開口面積は初め
は急激に減少し、途中なだらかに減少するが、変曲点A
の後は急激に減少して、閉じられる。一方、メータイン
絞り4bとメータアウト絞り4cの開口面積は、初めは
非常になだらかに増加し、後半は増加率が大きくなって
いる。
【0005】センター油路3上の油タンク2の上流に絞
り16(以下、ネガコン絞りという)が設けられてい
る。ネガコン絞り16の上流から分岐した油路17(以
下、ネガコン油路という)はレギュレータ18の第1入
力ポート18eに接続されている。レギュレータ18は
油圧ポンプ1の吐出量を制御するもので、シリンダ内に
第2ピストン18aと、連結棒18cに連結した第1ピ
ストン18bとが配設されており、第1ピストン18b
はスプリングによって押し付けられているとともに、連
結棒18cの他端は油圧ポンプ1の吐出量を変化させる
斜板(図示されていない)等に接続されている。レギュ
レータ18はネガティブコントロールをするように接続
されている。即ち、ネガコン油路17内の油圧(以下、
ネガコン圧という)が上昇するとレギュレータ18の連
結棒18cは右方向(矢印D方向)に移動し、油ポンプ
1の吐出量が減少する。逆にネガコン圧が降下すると連
結棒18cは左方向(矢印I方向)に移動し、吐出量は
増加する。図6はネガコン圧pと吐出量qの関係を示し
たものである。図4に示すように、ネガコン圧がp1以
上では吐出量はq1で一定であるが、ネガコン圧がp1
からp2まで減少すると吐出量はq1からq2まで増加
し、ネガコン圧がp2以下では吐出量はq2で一定とな
る。
り16(以下、ネガコン絞りという)が設けられてい
る。ネガコン絞り16の上流から分岐した油路17(以
下、ネガコン油路という)はレギュレータ18の第1入
力ポート18eに接続されている。レギュレータ18は
油圧ポンプ1の吐出量を制御するもので、シリンダ内に
第2ピストン18aと、連結棒18cに連結した第1ピ
ストン18bとが配設されており、第1ピストン18b
はスプリングによって押し付けられているとともに、連
結棒18cの他端は油圧ポンプ1の吐出量を変化させる
斜板(図示されていない)等に接続されている。レギュ
レータ18はネガティブコントロールをするように接続
されている。即ち、ネガコン油路17内の油圧(以下、
ネガコン圧という)が上昇するとレギュレータ18の連
結棒18cは右方向(矢印D方向)に移動し、油ポンプ
1の吐出量が減少する。逆にネガコン圧が降下すると連
結棒18cは左方向(矢印I方向)に移動し、吐出量は
増加する。図6はネガコン圧pと吐出量qの関係を示し
たものである。図4に示すように、ネガコン圧がp1以
上では吐出量はq1で一定であるが、ネガコン圧がp1
からp2まで減少すると吐出量はq1からq2まで増加
し、ネガコン圧がp2以下では吐出量はq2で一定とな
る。
【0006】レギュレータ18の第2入力ポート18f
は油路19によって電磁弁20の出力ポートに接続され
ている。油路19にネガコン圧より高圧の油圧が作用す
ると、図5(C)で示すように、第1ピストン18aは
右方向に押し付けられて、ピストン18bの左方向の移
動を制限する。電磁弁20の入力側ポートは各々、パイ
ロットポンプ21、油タンク22に接続されている。電
磁弁20のソレノイド23はコントローラ24に電気配
線で接続され、コントローラ24はモード選択スイッチ
25に電気配線で接続されている。選択されるモードに
は通常作業モードと仕上げ作業モードがある。モード選
択スイッチ25で仕上げ作業モードを選択すると、選択
スイッチは25は仕上作業モード信号をコントローラ2
4に出力する。コントローラ24は仕上げ作業モード信
号が入力されるとソレノイドに一定電流を出力する。電
磁弁20は、ソレノイド23に一定電流が流れると、a
状態からb状態に切り換わる。
は油路19によって電磁弁20の出力ポートに接続され
ている。油路19にネガコン圧より高圧の油圧が作用す
ると、図5(C)で示すように、第1ピストン18aは
右方向に押し付けられて、ピストン18bの左方向の移
動を制限する。電磁弁20の入力側ポートは各々、パイ
ロットポンプ21、油タンク22に接続されている。電
磁弁20のソレノイド23はコントローラ24に電気配
線で接続され、コントローラ24はモード選択スイッチ
25に電気配線で接続されている。選択されるモードに
は通常作業モードと仕上げ作業モードがある。モード選
択スイッチ25で仕上げ作業モードを選択すると、選択
スイッチは25は仕上作業モード信号をコントローラ2
4に出力する。コントローラ24は仕上げ作業モード信
号が入力されるとソレノイドに一定電流を出力する。電
磁弁20は、ソレノイド23に一定電流が流れると、a
状態からb状態に切り換わる。
【0007】この油圧制御回路は以上のように構成され
ているので以下のように作動する。まず最初に通常作業
モードが選択されている場合について説明する。選択ス
イッチ25が通常作業モードを選択している場合はコン
トロール24からソレノイド23に電流は出力されな
い。従って、電磁弁20はa状態にあり、レギュレータ
18の第2ポート18fにはパイロットポンプ21から
のパイロット圧油は供給されない。
ているので以下のように作動する。まず最初に通常作業
モードが選択されている場合について説明する。選択ス
イッチ25が通常作業モードを選択している場合はコン
トロール24からソレノイド23に電流は出力されな
い。従って、電磁弁20はa状態にあり、レギュレータ
18の第2ポート18fにはパイロットポンプ21から
のパイロット圧油は供給されない。
【0008】このモードで、操作レバー8を、例えば右
側に倒すと切換弁4のパイロットポート4eにパイロッ
ト圧油が供給され、スプールが右方向へ移動し始める。
最初の段階ではブリードオフ絞り4aが急激に開口を小
さくし、抵抗が急激に増大する。ネガコン油路17のネ
ガコン圧も降下し、第1ピストン18bはスプリングの
力により左側に押され、油圧ポンプ1の吐出量を増加さ
せる。従って、ブリードオフ絞り4aの抵抗は急激に大
きくなるが、油圧ポンプ1の吐出量が増加するため、ネ
ガコン圧はなだらかに降下する。一方、切換弁4の上流
の油圧は急激に増大するので、チェックバルブ14を通
って圧油が流れる。しかし、メータイン絞り4bとメー
タアウト絞り4cの開口は殆ど開いていないので(図3
参照)、圧油は油圧モータ9に流れず、油圧モータ9は
旋回を開始しない。
側に倒すと切換弁4のパイロットポート4eにパイロッ
ト圧油が供給され、スプールが右方向へ移動し始める。
最初の段階ではブリードオフ絞り4aが急激に開口を小
さくし、抵抗が急激に増大する。ネガコン油路17のネ
ガコン圧も降下し、第1ピストン18bはスプリングの
力により左側に押され、油圧ポンプ1の吐出量を増加さ
せる。従って、ブリードオフ絞り4aの抵抗は急激に大
きくなるが、油圧ポンプ1の吐出量が増加するため、ネ
ガコン圧はなだらかに降下する。一方、切換弁4の上流
の油圧は急激に増大するので、チェックバルブ14を通
って圧油が流れる。しかし、メータイン絞り4bとメー
タアウト絞り4cの開口は殆ど開いていないので(図3
参照)、圧油は油圧モータ9に流れず、油圧モータ9は
旋回を開始しない。
【0009】つぎに、スプールがさらに右に移動する
と、ブリードオフ絞り4aの開口は緩やかに閉められる
が、メータイン絞り4bとメータアウト絞り4cの開口
は大きくなるので、油圧モータ9に油圧が流れ始め、油
圧モータは旋回を開始する。さらに、スプールが右に移
動し、ブリードオフ絞りの開口面積は変曲点Aに達す
る。このときのネガコン圧はp4(図4参照)であり、
ポンプ吐出量はq4となる。この間、メータイン絞り4
bとメータアウト絞り4cの開口は増大しているので、
油圧モータ9の旋回速度は図3下側グラフの実線Nに見
られるように徐々に増大している。
と、ブリードオフ絞り4aの開口は緩やかに閉められる
が、メータイン絞り4bとメータアウト絞り4cの開口
は大きくなるので、油圧モータ9に油圧が流れ始め、油
圧モータは旋回を開始する。さらに、スプールが右に移
動し、ブリードオフ絞りの開口面積は変曲点Aに達す
る。このときのネガコン圧はp4(図4参照)であり、
ポンプ吐出量はq4となる。この間、メータイン絞り4
bとメータアウト絞り4cの開口は増大しているので、
油圧モータ9の旋回速度は図3下側グラフの実線Nに見
られるように徐々に増大している。
【0010】さらにスプールが右に移動すると、最終段
階では、ブリードオフ絞りの開口面積は変曲点Aを通過
して、急激に減少する。従って、ネガコン圧はp4から
急激にp2にまで降下し、ポンプ吐出量はq4からq2
に急激に増加する(図4参照)。一方、メータイン絞り
4bとメータアウト絞り4cの開口も急激に増大してい
るので、油圧モータ9には急激に大量の高圧の圧油が流
れる。従って、油圧モータ9の旋回速度は図3の実線N
で示すように、急激に最高速度まで達する。また、操作
レバー8を左側に倒した場合は、油路7にパイロット圧
油が流れ、切換弁の油路は逆に接続され、油圧モータ9
には逆方向に圧油が流れる。従って、油圧モータ9は逆
回転するが、その動作は上記の右側に倒した場合と同様
である。
階では、ブリードオフ絞りの開口面積は変曲点Aを通過
して、急激に減少する。従って、ネガコン圧はp4から
急激にp2にまで降下し、ポンプ吐出量はq4からq2
に急激に増加する(図4参照)。一方、メータイン絞り
4bとメータアウト絞り4cの開口も急激に増大してい
るので、油圧モータ9には急激に大量の高圧の圧油が流
れる。従って、油圧モータ9の旋回速度は図3の実線N
で示すように、急激に最高速度まで達する。また、操作
レバー8を左側に倒した場合は、油路7にパイロット圧
油が流れ、切換弁の油路は逆に接続され、油圧モータ9
には逆方向に圧油が流れる。従って、油圧モータ9は逆
回転するが、その動作は上記の右側に倒した場合と同様
である。
【0011】次に、選択スイッチ25で仕上げ作業モー
ドを選択した場合について説明する。選択スイッチ25
により仕上げ作業モードが選択されると、そのモード信
号がコントローラ24に入力され、コントローラ24は
ソレノイド23に一定電流を出力する。ソレノイド23
に電流が流れると、電磁弁20はb状態に切り換わり、
パイロットポンプ21のパイロット油圧が電磁弁20を
介してレギュレータ18の第2ポート18fに流れ、第
1ピストン18aが右方向に押される(図5(C)参
照)。
ドを選択した場合について説明する。選択スイッチ25
により仕上げ作業モードが選択されると、そのモード信
号がコントローラ24に入力され、コントローラ24は
ソレノイド23に一定電流を出力する。ソレノイド23
に電流が流れると、電磁弁20はb状態に切り換わり、
パイロットポンプ21のパイロット油圧が電磁弁20を
介してレギュレータ18の第2ポート18fに流れ、第
1ピストン18aが右方向に押される(図5(C)参
照)。
【0012】この状態で操作レバー8を右側に倒すと、
この制御回路は上記した通常作業モードの場合とほぼ同
様な動作を行う。即ち、ネガコン油路17のネガコン圧
が高い場合は上記の動作と同じ動作を行う。しかし、ネ
ガコン圧が低くなった場合は通常作業モードの動作と異
なり、第1ピストン18bの左方向の移動が制限されて
いるため油圧ポンプ1の吐出量は最大吐出量q2まで達
しない。従って、仕上げモードにおいては油圧モータの
旋回速度が最大速度まで達しず、一定の速度に制限され
ている。
この制御回路は上記した通常作業モードの場合とほぼ同
様な動作を行う。即ち、ネガコン油路17のネガコン圧
が高い場合は上記の動作と同じ動作を行う。しかし、ネ
ガコン圧が低くなった場合は通常作業モードの動作と異
なり、第1ピストン18bの左方向の移動が制限されて
いるため油圧ポンプ1の吐出量は最大吐出量q2まで達
しない。従って、仕上げモードにおいては油圧モータの
旋回速度が最大速度まで達しず、一定の速度に制限され
ている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
通常作業モードでは油圧モータの旋回速度はゼロから最
大速度まで広く変化し、仕上げ作業モードではゼロから
一定の速度まで変化する。しかし、通常作業モードでは
急激に最大旋回速度まで達するため、操作に違和感が生
じ、操作がやりにくいという問題があった。本発明は、
通常作業モードにおいても違和感を感じず、スムースに
操作できる油圧旋回制御回路を提供することを課題とし
ている。
通常作業モードでは油圧モータの旋回速度はゼロから最
大速度まで広く変化し、仕上げ作業モードではゼロから
一定の速度まで変化する。しかし、通常作業モードでは
急激に最大旋回速度まで達するため、操作に違和感が生
じ、操作がやりにくいという問題があった。本発明は、
通常作業モードにおいても違和感を感じず、スムースに
操作できる油圧旋回制御回路を提供することを課題とし
ている。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の油圧旋回制御回路は、可変吐出ポン
プと油タンクを連通するせんたー油路上に切換弁を設
け、この切換弁に油圧モータを接続するとともに、上記
油タンクの上流に絞りを設け、この絞りの上流から分岐
した油路を前記可変吐出ポンプの吐出量を制御するレギ
ュレータの制御ポートに接続した油圧旋回制御回路にお
いて、所定の時刻を検出する検出手段と、その検出され
た時刻以降の前記可変吐出ポンプの吐出量変化をスムー
スにする制御手段とを設けたことを特徴としている。こ
こで、所定の時刻とは、ネガコン圧が急激に降下する時
刻(以下、変曲点時刻という)またはこれと関連した時
刻、例えば、ストロークエンド時刻、または変曲点時刻
からストロークエンド時刻の間の任意の時刻である。本
制御回路は、所定の時刻を検出して、制御手段がその時
刻以降の可変吐出ポンプの吐出量をスムースに変化(増
加)させている。
に、請求項1記載の油圧旋回制御回路は、可変吐出ポン
プと油タンクを連通するせんたー油路上に切換弁を設
け、この切換弁に油圧モータを接続するとともに、上記
油タンクの上流に絞りを設け、この絞りの上流から分岐
した油路を前記可変吐出ポンプの吐出量を制御するレギ
ュレータの制御ポートに接続した油圧旋回制御回路にお
いて、所定の時刻を検出する検出手段と、その検出され
た時刻以降の前記可変吐出ポンプの吐出量変化をスムー
スにする制御手段とを設けたことを特徴としている。こ
こで、所定の時刻とは、ネガコン圧が急激に降下する時
刻(以下、変曲点時刻という)またはこれと関連した時
刻、例えば、ストロークエンド時刻、または変曲点時刻
からストロークエンド時刻の間の任意の時刻である。本
制御回路は、所定の時刻を検出して、制御手段がその時
刻以降の可変吐出ポンプの吐出量をスムースに変化(増
加)させている。
【0015】また、請求項2に記載の油圧旋回制御回路
は、請求項記載1の制御回路において、前記検出手段
を、前記切換弁の2個のパイロット圧のうち、高い方の
圧力を検出する圧力センサーと、該圧力センサーの出力
信号からストロークエンド時刻を算出する演算手段とか
ら構成していることを特徴としている。本制御回路の検
出手段は、変曲点時刻に関連した時刻を求めている。
は、請求項記載1の制御回路において、前記検出手段
を、前記切換弁の2個のパイロット圧のうち、高い方の
圧力を検出する圧力センサーと、該圧力センサーの出力
信号からストロークエンド時刻を算出する演算手段とか
ら構成していることを特徴としている。本制御回路の検
出手段は、変曲点時刻に関連した時刻を求めている。
【0016】請求項3に記載の油圧旋回制御回路は、請
求項記載1の制御回路において、前記検出手段を、前記
絞りの上流から分岐した油路の油圧を検出する圧力セン
サーと、該圧力センサーの出力信号から変曲点時刻を算
出する演算手段とから構成したことを特徴としている。
本制御回路の検出手段は、変曲点時刻を求めている。
求項記載1の制御回路において、前記検出手段を、前記
絞りの上流から分岐した油路の油圧を検出する圧力セン
サーと、該圧力センサーの出力信号から変曲点時刻を算
出する演算手段とから構成したことを特徴としている。
本制御回路の検出手段は、変曲点時刻を求めている。
【0017】請求項4に記載の油圧旋回制御回路は、請
求項記載1〜3のいずれか1の制御回路において、前記
制御手段を、前記検出された時刻以降の前記吐出量変化
をスムースにするための制御信号を発生する制御信号発
生手段と、該制御信号により作動し、前記レギュレータ
の動作を制限する制限ポートに圧油を供給する電磁比例
減圧弁とからなることを特徴としている。本制御回路に
おいては、検出回路によって所定の時刻が検出される
と、その時刻のデータを利用して制御信号発生手段が吐
出量変化をスムースにするための制御信号を発生し、そ
の信号は電磁比例制御弁によって油圧信号に変換され
て、レギュレータの動作を制限する制限ポートに印可さ
れる。
求項記載1〜3のいずれか1の制御回路において、前記
制御手段を、前記検出された時刻以降の前記吐出量変化
をスムースにするための制御信号を発生する制御信号発
生手段と、該制御信号により作動し、前記レギュレータ
の動作を制限する制限ポートに圧油を供給する電磁比例
減圧弁とからなることを特徴としている。本制御回路に
おいては、検出回路によって所定の時刻が検出される
と、その時刻のデータを利用して制御信号発生手段が吐
出量変化をスムースにするための制御信号を発生し、そ
の信号は電磁比例制御弁によって油圧信号に変換され
て、レギュレータの動作を制限する制限ポートに印可さ
れる。
【0018】請求項5に記載の油圧旋回制御回路は、請
求項記載1〜4のいずれか1の制御回路において、仕上
げ作業モードを含む作業モードを選択する作業モード切
換スイッチを設け、該仕上げ作業モードが選択された場
合に、前記吐出ポンプの最大吐出量を制限する制限手段
を設けたことを特徴としている。
求項記載1〜4のいずれか1の制御回路において、仕上
げ作業モードを含む作業モードを選択する作業モード切
換スイッチを設け、該仕上げ作業モードが選択された場
合に、前記吐出ポンプの最大吐出量を制限する制限手段
を設けたことを特徴としている。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。実施形態 1 図1は本発明の実施形態1の構成を示す。図1におい
て、図7に示した従来例と同じ構成要素については同一
の参照番号を付して詳細な説明を省略する。なお、従来
例を変更した要素及び新たに追加した要素は30番より
大きな参照番号を付してある。
施形態を説明する。実施形態 1 図1は本発明の実施形態1の構成を示す。図1におい
て、図7に示した従来例と同じ構成要素については同一
の参照番号を付して詳細な説明を省略する。なお、従来
例を変更した要素及び新たに追加した要素は30番より
大きな参照番号を付してある。
【0020】図1において、油路6と7との間に、シャ
トル弁31が油路32によって介挿されている。シャト
ル弁31の出力は油路34によって圧力センサー33に
接続されている。圧力センサー33の出力端は配線36
によってコントローラ35の演算部37にA/Dコンバ
ータ38を介して接続されている。演算部37は検出さ
れたデータに基づいて、操作レバー8が操作開始された
時刻と切換弁4のスプールがストロークエンドに達した
瞬間のストロークエンド時刻を求め、制御信号発生部3
9に出力する。制御信号発生部39はこれらの時刻信号
に基づいて制御信号iを発生する。図2に制御信号の1
例を示す(図2の実線i参照)。コントローラ35は発
生した制御信号iに従って、制御電流を配線40により
電磁比例減圧弁41のソレノイドに流す。電磁減圧比例
弁41の出力ポートは油路19によってレギュレータ1
8の第2ポート18fに接続されている。また、コント
ローラ35は、モード切換スイッチ25により仕上げ作
業モードが選択された場合は上記の時刻信号に基づいて
一定の電流を流し続ける。
トル弁31が油路32によって介挿されている。シャト
ル弁31の出力は油路34によって圧力センサー33に
接続されている。圧力センサー33の出力端は配線36
によってコントローラ35の演算部37にA/Dコンバ
ータ38を介して接続されている。演算部37は検出さ
れたデータに基づいて、操作レバー8が操作開始された
時刻と切換弁4のスプールがストロークエンドに達した
瞬間のストロークエンド時刻を求め、制御信号発生部3
9に出力する。制御信号発生部39はこれらの時刻信号
に基づいて制御信号iを発生する。図2に制御信号の1
例を示す(図2の実線i参照)。コントローラ35は発
生した制御信号iに従って、制御電流を配線40により
電磁比例減圧弁41のソレノイドに流す。電磁減圧比例
弁41の出力ポートは油路19によってレギュレータ1
8の第2ポート18fに接続されている。また、コント
ローラ35は、モード切換スイッチ25により仕上げ作
業モードが選択された場合は上記の時刻信号に基づいて
一定の電流を流し続ける。
【0021】実施形態1は、上記のように構成されてい
るので、以下のように作動する。即ち、通常作業モード
で、操作レバー8を右側に倒すと油路6にパイロット圧
が現れ、切換弁4のスプールは右方向へ移動し始める。
この場合同時に油路6の油圧はシャトル弁31、油路3
4を経て圧力センサー33によって検知され、演算回路
37によって操作が開始されたことが知られる。制御信
号発生部39はこれに対応して、図2に示すように、一
定電流の信号iを出力する。この信号に従って、電磁比
例減圧弁41は一定圧の圧油vをレギュレータ18の第
2ポートに供給する。
るので、以下のように作動する。即ち、通常作業モード
で、操作レバー8を右側に倒すと油路6にパイロット圧
が現れ、切換弁4のスプールは右方向へ移動し始める。
この場合同時に油路6の油圧はシャトル弁31、油路3
4を経て圧力センサー33によって検知され、演算回路
37によって操作が開始されたことが知られる。制御信
号発生部39はこれに対応して、図2に示すように、一
定電流の信号iを出力する。この信号に従って、電磁比
例減圧弁41は一定圧の圧油vをレギュレータ18の第
2ポートに供給する。
【0022】操作開始直後の初期段階ではネガコン圧が
大きいので、第2ピストン18aは左側に押しつけられ
た状態にある(図5(A)参照)。次に、スプールがさ
らに右へ移動した中間段階では、ブリードオフ絞り4a
の開口は小さくなり、ネガコン圧も下がるので、第2ピ
ストン18aは右側に移動し、第1ピストン18bは左
側に移動して接近し、ついには第2ピストン18aの突
部が第1ピストン18bと接触する(図5(B)参
照)。この状態では、第2ピストン18aは平衡状態に
あるか、または左側壁に接触した状態にある。さらに、
切換弁4のスプールが右へ移動し、図3のA点の状態に
達した最終段階では、ネガコン圧は急激に低下する。従
って、第2ピストン18aはシリンダの右壁に突き当た
った状態となり、第1ピストン18bの左方向への移動
を阻止している。
大きいので、第2ピストン18aは左側に押しつけられ
た状態にある(図5(A)参照)。次に、スプールがさ
らに右へ移動した中間段階では、ブリードオフ絞り4a
の開口は小さくなり、ネガコン圧も下がるので、第2ピ
ストン18aは右側に移動し、第1ピストン18bは左
側に移動して接近し、ついには第2ピストン18aの突
部が第1ピストン18bと接触する(図5(B)参
照)。この状態では、第2ピストン18aは平衡状態に
あるか、または左側壁に接触した状態にある。さらに、
切換弁4のスプールが右へ移動し、図3のA点の状態に
達した最終段階では、ネガコン圧は急激に低下する。従
って、第2ピストン18aはシリンダの右壁に突き当た
った状態となり、第1ピストン18bの左方向への移動
を阻止している。
【0023】さらに、スプールは右方向へ移動してスト
ロークエンドに達する。スプールがストロークエンドに
達すると、油路6のパイロット圧は上昇し、この圧力上
昇は圧力センサー33を経て、演算回路37により圧力
上昇とその時刻が求められる。この時刻をストロークエ
ンド時刻という。この間も第2ピストンは左方向へは移
動できないので、油圧ポンプ1の吐出量は一定で、増加
しない。しかし、メータイン絞り4b、メータアウト絞
り4cの開口面積はストーロクエンドに達するまでは増
加しているので、油圧モータの旋回速度は徐々に増大す
る。
ロークエンドに達する。スプールがストロークエンドに
達すると、油路6のパイロット圧は上昇し、この圧力上
昇は圧力センサー33を経て、演算回路37により圧力
上昇とその時刻が求められる。この時刻をストロークエ
ンド時刻という。この間も第2ピストンは左方向へは移
動できないので、油圧ポンプ1の吐出量は一定で、増加
しない。しかし、メータイン絞り4b、メータアウト絞
り4cの開口面積はストーロクエンドに達するまでは増
加しているので、油圧モータの旋回速度は徐々に増大す
る。
【0024】制御信号発生部39は、ストロークエンド
時刻以後、制御信号iを一定割合、または適宜の割合で
減少させる。この制御信号iの減少に従って、電磁比例
制御弁41の出力圧vも低下する(図2参照)。従っ
て、第2ピストン18bと第1ピストン18aは接触し
たまま左方へ徐々に移動し、再び図5(B)に示す状態
に達する。この間、油圧ポンプ1の吐出量も徐々に増加
し、これによって、油圧モータ9の旋回速度も徐々に増
大し、最大速度に達する。従って、油圧モータの旋回速
度は図3の点線の曲線Mに示すように滑らかに上昇す
る。
時刻以後、制御信号iを一定割合、または適宜の割合で
減少させる。この制御信号iの減少に従って、電磁比例
制御弁41の出力圧vも低下する(図2参照)。従っ
て、第2ピストン18bと第1ピストン18aは接触し
たまま左方へ徐々に移動し、再び図5(B)に示す状態
に達する。この間、油圧ポンプ1の吐出量も徐々に増加
し、これによって、油圧モータ9の旋回速度も徐々に増
大し、最大速度に達する。従って、油圧モータの旋回速
度は図3の点線の曲線Mに示すように滑らかに上昇す
る。
【0025】つぎに、仕上げ作業モードが選択されてい
る場合について説明する。この場合、コントローラ35
は一定電流の制御信号を維持しながら出力する。従っ
て、電磁比例制御弁の出力圧は一定に保たれ、油圧ポン
プ1の最大吐出量が制限された状態にあり、従来の装置
の動作と同様である。上記した説明から知られるよう
に、この実施形態の通常作業モードにおける油圧モータ
の旋回速度は図3の点線の曲線Mに示すようなカーブと
なり、旋回速度が急激に変化しない。従って違和感のな
いスムースな操作が可能になるという効果がある。
る場合について説明する。この場合、コントローラ35
は一定電流の制御信号を維持しながら出力する。従っ
て、電磁比例制御弁の出力圧は一定に保たれ、油圧ポン
プ1の最大吐出量が制限された状態にあり、従来の装置
の動作と同様である。上記した説明から知られるよう
に、この実施形態の通常作業モードにおける油圧モータ
の旋回速度は図3の点線の曲線Mに示すようなカーブと
なり、旋回速度が急激に変化しない。従って違和感のな
いスムースな操作が可能になるという効果がある。
【0026】実施形態 2 図6は本発明の実施形態2の構成を示す。図6におい
て、図7に示した従来例と同じ構成要素については同一
の参照番号を付し、また図1の実施形態1と同じ構成要
素についても同一の参照番号を付して詳細な説明を省略
する。なお、異なる要素は50番より大きな参照番号を
付してある。
て、図7に示した従来例と同じ構成要素については同一
の参照番号を付し、また図1の実施形態1と同じ構成要
素についても同一の参照番号を付して詳細な説明を省略
する。なお、異なる要素は50番より大きな参照番号を
付してある。
【0027】図6において、ネガコン油路17から分岐
した油路56が圧力センサー51に接続されている。ま
た、圧力センサ51の出力は配線52によって、A/D
コンバータ38を介してコントローラ53の演算回路5
4に接続されている。演算回路54の出力は制御信号発
生部55に接続されている。演算回路54は圧力センサ
ー51の出力信号を微分等の演算をして、最初に生じた
圧力変動の時刻と最後に圧力が急激に低下する時刻、即
ち、図3のA点の変曲点時刻を求める。制御信号発生部
55は最初の圧力変動の時刻に一定レベルの電流信号
i’を発生せさ、変曲点時刻で電流信号i’のレベルを
徐々に小さくする(図2の点線グラフ参照)。
した油路56が圧力センサー51に接続されている。ま
た、圧力センサ51の出力は配線52によって、A/D
コンバータ38を介してコントローラ53の演算回路5
4に接続されている。演算回路54の出力は制御信号発
生部55に接続されている。演算回路54は圧力センサ
ー51の出力信号を微分等の演算をして、最初に生じた
圧力変動の時刻と最後に圧力が急激に低下する時刻、即
ち、図3のA点の変曲点時刻を求める。制御信号発生部
55は最初の圧力変動の時刻に一定レベルの電流信号
i’を発生せさ、変曲点時刻で電流信号i’のレベルを
徐々に小さくする(図2の点線グラフ参照)。
【0028】実施形態2は以上のような構成であり、以
下のように作動する。通常作業モードで、操作レバー8
を右側に倒すと油路6にパイロット圧が現れ、切換弁4
のスプールが右方向へ移動し始める。ブリードオフ絞り
4aの開口は最初急激に減少する。ネガコン圧は最初低
下するが、油圧ポンプ1の吐出量が増加するため大幅に
は減少しない。演算回路54はこの圧力変動を時刻を演
算で求め、制御信号発生部55に出力する。制御信号発
生部54は圧力変動の時刻を受けると、一定レベルの電
流i’を電磁比例制御弁41のソレノイドに流す。その
結果、電磁比例制御弁41は一定圧の圧油v’をレギュ
レータ18の第2ポート18fに供給する(図2の点線
のグラフ参照)。このときレギュレータ18の第1、第
2ピストンは図5(A)の状態にある。この状態では、
油圧ポンプ1の吐出量も少なく、メータイン絞り4b、
メータアウト絞り4cは開いていないので油圧モータ9
は回転しない。
下のように作動する。通常作業モードで、操作レバー8
を右側に倒すと油路6にパイロット圧が現れ、切換弁4
のスプールが右方向へ移動し始める。ブリードオフ絞り
4aの開口は最初急激に減少する。ネガコン圧は最初低
下するが、油圧ポンプ1の吐出量が増加するため大幅に
は減少しない。演算回路54はこの圧力変動を時刻を演
算で求め、制御信号発生部55に出力する。制御信号発
生部54は圧力変動の時刻を受けると、一定レベルの電
流i’を電磁比例制御弁41のソレノイドに流す。その
結果、電磁比例制御弁41は一定圧の圧油v’をレギュ
レータ18の第2ポート18fに供給する(図2の点線
のグラフ参照)。このときレギュレータ18の第1、第
2ピストンは図5(A)の状態にある。この状態では、
油圧ポンプ1の吐出量も少なく、メータイン絞り4b、
メータアウト絞り4cは開いていないので油圧モータ9
は回転しない。
【0029】切換弁4のスプールがさらに右方向に移動
すると、ブリードオフ絞り4aは図3の傾斜のなだらか
な状態にあり、電磁比例弁41は一定圧の圧油を維持し
ているが、ネガコン圧が低下するため、レギュレータ1
8は図5(B)のようになる。この状態では、油圧ポン
プ1の吐出量は最大になるが、メータイン絞り4b、メ
ータアウト絞り4cは徐々に開き、未だ全開に達しな
い。従って、油圧モータ9の旋回速度は徐々に増加す
る。
すると、ブリードオフ絞り4aは図3の傾斜のなだらか
な状態にあり、電磁比例弁41は一定圧の圧油を維持し
ているが、ネガコン圧が低下するため、レギュレータ1
8は図5(B)のようになる。この状態では、油圧ポン
プ1の吐出量は最大になるが、メータイン絞り4b、メ
ータアウト絞り4cは徐々に開き、未だ全開に達しな
い。従って、油圧モータ9の旋回速度は徐々に増加す
る。
【0030】さらに、スプールが右方向へ移動すると、
ブリードオフ絞り4aは図3のA点に達し、ネガコン圧
が急激に低下する。このときレギュレータ18は図5
(C)の状態にある。演算回路54は、この変曲点時刻
をもとめ、制御信号発生部55に出力する。制御信号発
生部55は制御信号のレベルを図2の点線のグラフに示
すように、徐々に小さくし始める。制御信号がゼロにな
った状態では、レギュレータ18は再び図5(B)の状
態に戻る。この状態では、油圧ポンプ1の吐出量は徐々
に最大になり、メータイン絞り4b、メータアウト絞り
4cも全開状態になるので油圧モータ9は徐々に最大旋
回速度に達する。
ブリードオフ絞り4aは図3のA点に達し、ネガコン圧
が急激に低下する。このときレギュレータ18は図5
(C)の状態にある。演算回路54は、この変曲点時刻
をもとめ、制御信号発生部55に出力する。制御信号発
生部55は制御信号のレベルを図2の点線のグラフに示
すように、徐々に小さくし始める。制御信号がゼロにな
った状態では、レギュレータ18は再び図5(B)の状
態に戻る。この状態では、油圧ポンプ1の吐出量は徐々
に最大になり、メータイン絞り4b、メータアウト絞り
4cも全開状態になるので油圧モータ9は徐々に最大旋
回速度に達する。
【0031】また、作業モード切換スイッチで仕上げモ
ードが選択された場合は、実施形態1の場合と同様に作
動する。以上の説明から分かるように、実施形態2の制
御回路においても、油圧モータ9の旋回速度は図3の点
線の曲線Mに示すようになる。従って、操作に違和感を
生じず、スムースな操作が可能である。
ードが選択された場合は、実施形態1の場合と同様に作
動する。以上の説明から分かるように、実施形態2の制
御回路においても、油圧モータ9の旋回速度は図3の点
線の曲線Mに示すようになる。従って、操作に違和感を
生じず、スムースな操作が可能である。
【0032】以上、この発明の実施形態及び実施例を図
面により詳細に説明してきたが、具体的な構成は以上で
説明または例示されたものに限られるものではなく、こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても
この発明に含まれる。例えば、所定の時刻はストローク
エンド時刻、変曲点時刻に限られるものではなく、他の
これと関連のある時刻であってもよいし、その検出方法
も上記した方法に限られるものではない。
面により詳細に説明してきたが、具体的な構成は以上で
説明または例示されたものに限られるものではなく、こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても
この発明に含まれる。例えば、所定の時刻はストローク
エンド時刻、変曲点時刻に限られるものではなく、他の
これと関連のある時刻であってもよいし、その検出方法
も上記した方法に限られるものではない。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
油圧モータの旋回速度がスムースに変化するので、操作
者に違和感のないスムースな操作ができるという効果が
ある。
油圧モータの旋回速度がスムースに変化するので、操作
者に違和感のないスムースな操作ができるという効果が
ある。
【図1】 実施形態1の構成を示した図である。
【図2】 制御信号を示した図である。
【図3】 切換弁の絞り開度の変化と油圧モータの旋回
速度を示した図である。
速度を示した図である。
【図4】 ネガコン圧とポンプ吐出量の関係を示した図
である。
である。
【図5】 レギュレータのピストンの位置を示した図で
ある。
ある。
【図6】 実施形態2の構成を示した図である。
【図7】 従来の油圧旋回制御回路の構成を示した図で
ある。
ある。
1 油圧ポンプ(可変吐出ポンプ) 2 油タンク 3 センター油路 4 切換弁 9 油圧モータ 16 ネガコン絞り 18 レギュレータ 18a 第2ピストン 18b 第1ピストン 18e 第1ポート(制御ポート) 18f 第2ポート(制限ポート) 25 作業モード切換スイッチ 24、35、53 コントローラ 33、51 圧力センサー 37、54 演算回路 39、55 制御信号発生部 41 電磁減圧比例弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E02F 9/22 F15B 11/04
Claims (5)
- 【請求項1】 可変吐出ポンプと油タンクを連通するセ
ンター油路上に切換弁を設け、この切換弁に油圧モータ
を接続するとともに、上記油タンクの上流に絞りを設
け、この絞りの上流から分岐した油路を前記可変吐出ポ
ンプの吐出量を制御するレギュレータの制御ポートに接
続した油圧旋回制御回路において、所定の時刻を検出す
る検出手段と、その検出された時刻以降の前記可変吐出
ポンプの吐出量変化をスムースにする制御手段とを設け
たことを特徴とする建設機械等の油圧旋回制御回路。 - 【請求項2】 前記検出手段は、前記切換弁の2個のパ
イロット圧のうち、高い方の圧力を検出する圧力センサ
ーと、該圧力センサーの出力信号からストロークエンド
時刻を算出する演算手段とからなることを特徴とする請
求項1に記載の油圧旋回制御回路。 - 【請求項3】 前記検出手段は、前記絞りの上流から分
岐した油路の油圧を検出する圧力センサーと、該圧力セ
ンサーの出力信号から変曲点時刻を算出する演算手段と
からなることを特徴とする請求項1に記載の油圧旋回制
御回路。 - 【請求項4】 前記制御手段は、前記検出された時刻以
降の前記吐出量変化をスムースにするための制御信号を
発生する制御信号発生手段と、該制御信号により作動
し、前記レギュレータの動作を制限する制限ポートに圧
油を供給する電磁比例減圧弁とからなることを特徴とす
る請求項1、2または3のいずれか1つに記載の油圧旋
回制御回路。 - 【請求項5】 前記油圧旋回制御回路において、仕上げ
作業モードを含む作業モードを選択する作業モード切換
スイッチを設け、該仕上げ作業モードが選択された場合
に、前記吐出ポンプの最大吐出量を制限する制限手段を
設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかの1つ
に記載の油圧旋回制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7310265A JP2994582B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 建設機械等の旋回制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7310265A JP2994582B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 建設機械等の旋回制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09144070A JPH09144070A (ja) | 1997-06-03 |
| JP2994582B2 true JP2994582B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=18003165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7310265A Expired - Fee Related JP2994582B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 建設機械等の旋回制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2994582B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6539626B2 (ja) * | 2016-09-16 | 2019-07-03 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
-
1995
- 1995-11-29 JP JP7310265A patent/JP2994582B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09144070A (ja) | 1997-06-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |