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JP6506597B2 - Hydraulic control system and construction machine - Google Patents
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JP6506597B2 - Hydraulic control system and construction machine - Google Patents

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Description

本発明は、油圧制御システム及び建設機械に係り、さらに詳しくは、油圧アクチュエータにより作業装置を駆動するための油圧制御システム及びこの油圧制御装置を備えた建設機械に関する。   The present invention relates to a hydraulic control system and a construction machine, and more particularly to a hydraulic control system for driving a work device by a hydraulic actuator and a construction machine provided with the hydraulic control system.

この種の従来技術として、例えば、特許文献1に開示された技術が公知である。この公知技術は、アームクラウド、バケット複合操作時の操作性を向上させるために、第1油圧ポンプにパラレルタンデム接続されるバケット用方向制御弁、及び第2アーム用方向制御弁と、第2油圧ポンプに接続される第1アーム用方向制御弁とを備えた油圧ショベルの油圧駆動装置において、バケットの操作時に、第2アーム用方向制御弁に供給される圧油の流量を抑制する流量抑制装置を備えたことを特徴とするものである。この流量抑制装置は、第2アーム用方向制御弁の供給ポートに連なる迂回バイパス路に設けられ、バケット用操作装置のクラウド側への操作に伴って開口量が小さくなるように制御される可変絞りを含んでいる。   As a prior art of this type, for example, the technology disclosed in Patent Document 1 is known. This known technology includes an arm cloud, a bucket directional control valve parallel-parallel connected to a first hydraulic pump, a second arm directional control valve, and a second hydraulic pressure to improve operability at the time of combined operation of the bucket and the bucket. In a hydraulic drive system of a hydraulic shovel including a first arm direction control valve connected to a pump, a flow rate control device for suppressing a flow rate of pressure oil supplied to a second arm direction control valve when operating a bucket It is characterized by having. This flow control device is provided in a bypass bypass connected to the supply port of the second arm direction control valve, and is a variable throttle controlled so that the opening amount becomes smaller as the bucket operating device is operated to the cloud side. Contains.

このように構成することにより、アームクラウドあるいはアームダンプと、バケットクラウドの複合操作時には、バケットの操作を指令するバケット用操作装置のクラウド側への操作に伴って、パイロットポンプから供給されるパイロット圧油が油路を介して可変絞りの制御部に供給される。パイロット圧油による油圧が可変絞りのばねの力よりも大きくなると、この可変絞りの切り換え動作により、第2アーム用方向制御弁に供給される圧油の流量を少なくするため、その開口量が小さくなるように制御される。第2アーム用方向制御弁の供給ポートに連なる迂回バイパス路の油圧が高圧になり、第1油圧ポンプから吐出される圧油は主にバケット用方向制御弁を介してバケットシリンダに供給される。また、第2油圧ポンプから吐出される圧油は、第1アーム用方向制御弁を介してアームシリンダに供給される。これらにより、バケットとアームの双方が駆動し、アームクラウドあるいはアームダンプと、バケットクラウドの良好な複合操作を実施させることができる。   By configuring in this way, at the time of combined operation of the arm cloud or arm dump and the bucket cloud, the pilot pressure supplied from the pilot pump along with the operation to the cloud side of the bucket operating device that instructs the operation of the bucket Oil is supplied to the control unit of the variable throttle via an oil passage. When the hydraulic pressure by the pilot pressure oil becomes larger than the force of the spring of the variable throttle, the switching operation of the variable throttle reduces the flow rate of the hydraulic oil supplied to the second arm directional control valve, so the opening amount is small. To be controlled. The oil pressure in the bypass bypass channel connected to the supply port of the second arm direction control valve becomes high, and the pressure oil discharged from the first hydraulic pump is mainly supplied to the bucket cylinder via the bucket direction control valve. Further, the pressure oil discharged from the second hydraulic pump is supplied to the arm cylinder via the first arm direction control valve. As a result, both the bucket and the arm can be driven to perform a good combined operation of the arm cloud or arm dump and the bucket cloud.

特開2011−163030号公報JP, 2011-163030, A

前記公知技術では、前述のように、アームクラウドあるいはアームダンプと、バケットクラウドの複合操作時の操作性の向上を図ることができる。しかし、可変絞りで流量を少なくすることから、バケット用操作装置が必要とする流量に対してポンプから供給される流量は過剰となり、余分な流量は作動油タンクに排出される。そのため、その分油圧エネルギ損失が増大することになる。   In the known technology, as described above, the operability at the time of combined operation of the arm cloud or the arm dump and the bucket cloud can be improved. However, since the flow rate is reduced by the variable throttle, the flow rate supplied from the pump becomes excessive to the flow rate required by the bucket operating device, and the excess flow rate is discharged to the hydraulic oil tank. Therefore, the hydraulic energy loss will increase accordingly.

本発明の目的は、複合操作の操作性を確保しながら、無駄なエネルギ損失を抑制することができる油圧制御システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a hydraulic control system capable of suppressing wasteful energy loss while securing operability of combined operation.

前記課題を解決するため、第1の手段は、作業装置を駆動する第1及び第2の油圧アクチュエータと、前記第1及び第2の油圧アクチュエータを駆動する圧油を供給する可変容量型油圧ポンプと、前記可変容量型油圧ポンプから供給される圧油の方向及び流量を制御し、前記第1及び第2の油圧アクチュエータに供給する方向制御装置と、前記第1及び第2の油圧アクチュエータを駆動するための操作信号を操作量に応じて生成する第1及び第2の操作レバーと、を有する油圧制御システムにおいて、前記可変容量型油圧ポンプから前記方向制御装置に至る管路に配置された流量制御装置と、 前記流量制御装置の流量調整値を入力する入力装置と、前記流量制御装置を通過する圧油の通過流量が調整され、調整量に対応して前記第1及び第2の油圧アクチュエータのうち負荷の小さな方への流量を抑制したときに、抑制によって生じる余剰の流量を負荷の大きな方に供給すべく前記可変容量型油圧ポンプの吐出流量を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置が、前記可変容量型油圧ポンプの負荷圧力を検出する負荷圧力感知部と、前記可変容量型油圧ポンプを駆動するエンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出部と、前記第1及び第2の操作レバーの操作量、前記負荷圧力検出部で検出した前記負荷圧力、前記エンジン回転数検出部で検出したエンジン回転数及び前記入力装置から入力された流量調整値に基づいて前記流量を設定するコントローラと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned subject, the 1st means is a variable displacement hydraulic pump which supplies pressure oil which drives the 1st and 2nd hydraulic actuator which drives a work device, and the 1st and 2nd hydraulic actuator. A direction control device for controlling the direction and flow rate of pressure oil supplied from the variable displacement hydraulic pump to drive the first and second hydraulic actuators; and driving the first and second hydraulic actuators A hydraulic control system having first and second control levers for generating an operation signal for adjusting the amount of operation according to the amount of operation, wherein a flow rate disposed in a conduit from the variable displacement hydraulic pump to the direction control device A control device, an input device for inputting a flow rate adjustment value of the flow rate control device, and a flow rate of pressure oil passing through the flow rate control device are adjusted, and the first and second corresponding to the adjustment amount. A controller for controlling the discharge flow rate of the variable displacement hydraulic pump so as to supply the excess flow rate generated by the suppression to the larger load when the flow rate to the smaller load of the hydraulic actuators is suppressed; A load pressure sensing unit that senses a load pressure of the variable displacement hydraulic pump; an engine rotational speed sensing unit that senses a rotational speed of an engine that drives the variable displacement hydraulic pump; The first and second operation levers, the load pressure detected by the load pressure detection unit, the engine rotation speed detected by the engine rotation speed detection unit, and the flow rate adjustment value input from the input device And a controller configured to set a flow rate .

第1の手段によれば、可変容量型油圧ポンプから供給された圧油は第1及び第2の操作レバーの操作量に応じて第1及び第2の油圧アクチュエータを駆動するので複合操作の操作性は保証される。その際、負荷の小さな方への圧油の流量のうち余剰の流量が負荷の大きな方に供給されるので、可変容量型油圧ポンプから吐出された圧油を無駄なく利用することができる。   According to the first means, the pressure oil supplied from the variable displacement hydraulic pump drives the first and second hydraulic actuators in accordance with the amount of operation of the first and second control levers, so that the combined operation is operated Sex is guaranteed. At this time, since the excess flow rate of the flow rate of the pressure oil to the smaller load is supplied to the larger load, the pressure oil discharged from the variable displacement hydraulic pump can be used without waste.

また、の手段によれば、制御装置が、前記負荷圧力検出部と、前記エンジン回転数検出部と、前記操作量、前記負荷圧力、前記エンジン回転数及び前記流量調整値に基づいて前記流量を設定するコントローラと、を含み、電気的に流量調整値に基づいて前記流量調整装置を通過する流量を設定するので、操作性の確保とともに無駄なエネルギ損失を抑制することができる。 Further , according to the first means, the control device is configured based on the load pressure detection unit, the engine rotation speed detection unit, the operation amount, the load pressure, the engine rotation speed, and the flow rate adjustment value. And a controller for setting the flow rate, and the flow rate passing through the flow rate adjusting device is set electrically based on the flow rate adjustment value, so that operability can be ensured and unnecessary energy loss can be suppressed.

の手段は、第の手段において、前記可変容量型油圧ポンプを複数備え、前記コントローラは、前記入力装置から入力された流量調整値に対応して前記流量制御装置を通過する圧油の通過流量を変更する流入流量調整部と、前記流入流量調整部によって設定された流量制御部の調整量と前記操作レバーの操作量に対応した可変容量型油圧ポンプのトルク配分割合を演算するトルク配分割合演算部と、前記第1及び第2の操作レバーの操作量、前記エンジン回転数検出部によって検出したエンジン回転数に対応した複数の前記油圧ポンプの合計トルクの最大値を出力する最大トルク設定部と、前記トルク配分割合演算部で演算されたトルク配分割合と前記最大トルク設定部から出力された前記合計トルクの最大値に基づいて複数の前記可変容量型油圧ポンプの各々のトルクを演算するトルク配分部と、前記負荷圧力検出部によって検出された複数の前記可変容量型油圧ポンプの各々のポンプ負荷圧力と前記トルク配分部によって演算されたトルクから複数の前記可変容量側油圧ポンプの各々のポンプ容積を演算するポンプ容積演算部と、を含むことを特徴とする。 The second means is, in the first means, provided with a plurality of the variable displacement hydraulic pumps, and the controller is for the pressure oil passing through the flow control device corresponding to the flow adjustment value inputted from the input device. Torque distribution ratio for calculating the torque distribution ratio of the variable displacement hydraulic pump corresponding to the inflow rate adjustment unit that changes the passage flow rate, the adjustment amount of the flow rate control unit set by the inflow rate adjustment unit, and the operation amount of the operation lever Maximum torque setting that outputs the maximum value of the total torque of the plurality of hydraulic pumps corresponding to the ratio calculation unit, the operation amount of the first and second operation levers, and the engine rotational speed detected by the engine rotational speed detection unit A plurality of the variable units based on the torque distribution ratio calculated by the torque distribution ratio calculation unit and the maximum value of the total torque output from the maximum torque setting unit. From the torque distribution unit for calculating the torque of each of the quantitative hydraulic pumps, the pump load pressure of each of the plurality of variable displacement hydraulic pumps detected by the load pressure detection unit, and the torque calculated by the torque distribution unit And a pump volume calculator for calculating a pump volume of each of the plurality of variable displacement hydraulic pumps.

の手段は、第の手段において、前記トルク配分割合演算部は、前記流入流量調整部の調整量に対応して複数の前記可変容量型油圧ポンプのトルク配分割合を補正することを特徴とする。 A third means is characterized in that, in the second means, the torque distribution ratio calculation unit corrects the torque distribution ratio of the plurality of variable displacement hydraulic pumps in accordance with the adjustment amount of the inflow rate adjustment unit. I assume.

の手段は、第の手段において、前記トルク配分割合演算部は、前記第1及び第2の油圧アクチュエータのうちいずれかへの圧油の流入流量を減ずる方向に設定した場合、この圧油の流入流量が減ずる方向に設定された油圧アクチュエータが接続された前記可変容量型油圧ポンプに配分されるトルクが減少するように前記調整量を設定することを特徴とする。 A fourth means according to the third means, wherein the torque distribution ratio calculator sets the pressure inflow to any one of the first and second hydraulic actuators in a direction to reduce the inflow rate of the pressure oil. The adjustment amount is set such that the torque distributed to the variable displacement hydraulic pump connected with the hydraulic actuator set in the direction in which the inflow rate of oil decreases is reduced.

ないし第の手段によれば、操作レバーの操作量に応じて決定されたポンプ吐出流量を、流量制御手段の調整量に対応して補正することによって、良好な操作性を実現しつつ、エネルギ損失の増大を抑えることができる。その際、流量制御装置の調整量に対応して、複数の可変容量型油圧ポンプのトルク配分割合を補正するので、複数の油圧アクチュエータ間の良好な速度バランスを実現することができる。 According to the second to fourth means, good operability can be realized by correcting the pump discharge flow rate determined in accordance with the operation amount of the operation lever in accordance with the adjustment amount of the flow rate control means. The increase in energy loss can be suppressed. At that time, since the torque distribution ratio of the plurality of variable displacement hydraulic pumps is corrected according to the adjustment amount of the flow control device, it is possible to realize a good speed balance among the plurality of hydraulic actuators.

の手段は、第1ないし第の手段に係る油圧制御システムを備えた建設機械を特徴とする。 A fifth means features a construction machine provided with the hydraulic control system according to any one of the first to fourth means.

の手段によれば、第1ないし第の手段の効果を奏する建設機械を提供することが可能となり、建設機械の操作性及び省エネ性の向上を図ることができる。 According to the fifth means, it is possible to provide a construction machine having the effects of the first to fourth means, and to improve the operability and the energy saving property of the construction machine.

の手段は、第の手段において、前記入力装置は、前記建設機械に備えられてるモニタ装置に付設されていることを特徴とする。 A sixth means is characterized in that in the fifth means, the input device is attached to a monitoring device provided in the construction machine.

の手段によれば、建設機械のオペレータは例えば建設機械のキャビン内に付設されたモニタ装置を見ながら入力装置を操作することができるので、作業者に負担を掛けずに容易に調整値を入力することができる。 According to the sixth means, the operator of the construction machine can operate the input device while looking at the monitor device attached, for example, in the cabin of the construction machine, so that the adjustment value can be easily adjusted without putting a burden on the operator. You can enter

なお、後述の実施形態において作業装置は符号30bに、第1の油圧アクチュエータは第1油圧アクチュエータ16(アームシリンダ36)に、第2の油圧アクチュエータは第2油圧アクチュエータ17(アタッチメント駆動用アクチュエータ[バケットシリンダ37])に、可変容量型油圧ポンプは第2油圧ポンプ3に、方向制御装置は第2方向制御弁13に、第1の操作レバーは第1操作レバー18に、第2の操作レバーは第2操作レバー19に、流量制御装置は流量制御弁15に、入力装置は符号21bに、負荷圧力検出部は第2ポンプ負荷圧力検出部11に、エンジン回転数検出部は符号1aに、コントローラは符号20に、制御装置は第2ポンプ負荷圧力検出部11、エンジン回転数検出部1a及びコントローラ20に、複数の可変容量型油圧ポンプは第1可変容量型油圧ポンプ2及び第2可変容量型油圧ポンプ3に、流入流量調整部は符号20aに、トルク配分割合演算部は符号20bに、最大トルク設定部は符号20cに、トルク配分部は符号20dに、ポンプ容積演算部は符号20eに、モニタ装置はモニタ部21に、それぞれ対応する。   In the embodiment described later, the working device is denoted by reference numeral 30b, the first hydraulic actuator is attached to the first hydraulic actuator 16 (arm cylinder 36), and the second hydraulic actuator is attached to the second hydraulic actuator 17 (attachment drive actuator [bucket In the cylinder 37], the variable displacement hydraulic pump is the second hydraulic pump 3, the direction control device is the second direction control valve 13, the first operating lever is the first operating lever 18, and the second operating lever is In the second control lever 19, the flow control device is the flow control valve 15, the input device is the code 21b, the load pressure detector is the second pump load pressure detector 11, the engine speed detector is the controller 1a, the controller Is the second pump load pressure detection unit 11, the engine speed detection unit 1a and the controller 20, The displacement type hydraulic pump is used for the first variable displacement type hydraulic pump 2 and the second variable displacement type hydraulic pump 3, the inflow rate adjustment unit is denoted by 20a, the torque distribution ratio operation unit is denoted by 20b, and the maximum torque setting unit is denoted by 20c The torque distribution unit corresponds to the code 20 d, the pump volume calculation unit to the code 20 e, and the monitor device to the monitor unit 21, respectively.

本発明によれば、複合操作を確保しながら、無駄なエネルギ損失を抑制することができる。   According to the present invention, wasteful energy loss can be suppressed while securing a combined operation.

本発明の実施形態に係る油圧ショベルの全体構成を示す斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows the whole structure of the hydraulic shovel which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態に係る油圧ショベルの油圧制御システムのシステム構成を示す図である。It is a figure showing the system configuration of the hydraulic control system of the hydraulic shovel concerning this embodiment. 図2に示した油圧制御システムの制御の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of control of the hydraulic control system shown in FIG. 図3に示したコントローラの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the controller shown in FIG. 図4における第1段階の処理内容を示す図である。It is a figure which shows the processing content of the 1st step in FIG. 図4における第2段階の処理内容を示す図である。It is a figure which shows the processing content of the 2nd step in FIG.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る油圧ショベルの全体構成を示す斜視図である。図1において、本実施形態に係る油圧ショベルは、走行体31及び旋回体30を備えている。旋回体30は、走行体31上に配置され、車体を構成する。旋回体30は、操作室30a、作業装置30b、図示しない原動機、コントロールバルブ及び旋回装置を備えている。作業装置30bは、ブーム32、ブームシリンダ35、アーム33、アームシリンダ36、バケット(アタッチメント34)及びバケットシリンダ37を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an entire configuration of a hydraulic shovel according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the hydraulic shovel according to the present embodiment includes a traveling body 31 and a swing body 30. The revolving unit 30 is disposed on the traveling unit 31 and constitutes a vehicle body. The swing body 30 includes an operation chamber 30a, a work device 30b, a motor (not shown), a control valve, and a swing device. The working device 30 b includes a boom 32, a boom cylinder 35, an arm 33, an arm cylinder 36, a bucket (attachment 34) and a bucket cylinder 37.

ブーム32は、旋回体30に上下方向に回動可能に取り付けられ、ブームシリンダ35によって駆動される。アーム33は、このブーム32の先端に上下方向に回動可能に取り付けられ、アームシリンダ36によって駆動される。また、アーム33の先端には、上下方向に回動可能に例えば図示しないバケットが取り付けられ、さらにバケットの姿勢を制御するバケットシリンダ37が取り付けられている。前記バケットは、作業内容に応じたアタッチメント34に交換される。図1は、前記バケットを例えば小割圧砕機に交換した例である。また、小割圧砕機の内部には、図示しない小割圧砕機駆動用のアクチュエータが備えられている。なお、アタッチメント34としては、バケットあるいは小割圧砕機の他に、例えば、大割圧砕機、ブレーカー、グラップルなどがある。   The boom 32 is rotatably attached to the revolving unit 30 in the vertical direction, and is driven by the boom cylinder 35. The arm 33 is vertically rotatably attached to the tip of the boom 32 and driven by an arm cylinder 36. Further, at the tip of the arm 33, for example, a bucket (not shown) is attached so as to be rotatable in the vertical direction, and a bucket cylinder 37 for controlling the posture of the bucket is attached. The bucket is replaced with an attachment 34 according to the work content. FIG. 1 shows an example in which the bucket is replaced by, for example, a small crusher. In addition, inside the small crusher, an actuator (not shown) for driving the small crusher is provided. In addition to the bucket or small crusher, the attachment 34 may be, for example, a large crusher, a breaker, or a grapple.

図2は、本実施形態に係る油圧ショベルの油圧制御システムのシステム構成を示す図である。本実施形態に係る油圧制御システムは、エンジン1、第1及び第2油圧ポンプ2,3、パイロットポンプ4、第1及び第2油圧アクチュエータ16,17、第1及び第2操作レバー18,19並びに第1、第2及び第3方向制御弁12,13,14を備えている。   FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of a hydraulic control system of the hydraulic shovel according to the present embodiment. The hydraulic control system according to the present embodiment includes an engine 1, first and second hydraulic pumps 2 and 3, a pilot pump 4, first and second hydraulic actuators 16 and 17, first and second operation levers 18 and 19, and First, second and third directional control valves 12, 13 and 14 are provided.

第1及び第2油圧ポンプ2,3は、可変容量型の油圧ポンプであり、エンジン1に接続されている。パイロットポンプ4は、エンジン1に接続され、制御信号用の圧油を発生させる固定容量型の油圧ポンプである。第1及び第2油圧アクチュエータ16,17は、第1及び第2油圧ポンプ2,3からそれぞれ吐出される圧油によって駆動される。第1及び第2操作レバー18,19は、第1及び第2油圧アクチュエータ16,17をそれぞれ駆動させるように操作量に対応した操作信号圧力を発生させる。第1ないし第3方向制御弁12,13,14は、第1及び第2操作レバー18,19から出力された操作信号圧力に対応して第1及び第2油圧アクチュエータ16,17への圧油の流量と方向を制御する。図2において、第1油圧アクチュエータ16は、例えば、図1におけるアームシリンダ36であり、第2油圧アクチュエータ17は、例えば、アタッチメント駆動用アクチュエータとしてのバケットシリンダ37である。   The first and second hydraulic pumps 2 and 3 are variable displacement hydraulic pumps and are connected to the engine 1. The pilot pump 4 is a fixed displacement hydraulic pump that is connected to the engine 1 and generates pressure oil for control signals. The first and second hydraulic actuators 16 and 17 are driven by pressure oil discharged from the first and second hydraulic pumps 2 and 3 respectively. The first and second control levers 18 and 19 generate operation signal pressure corresponding to the amount of operation so as to drive the first and second hydraulic actuators 16 and 17, respectively. The first to third directional control valves 12, 13, 14 correspond to pressure oil to the first and second hydraulic actuators 16, 17 in response to the operation signal pressure outputted from the first and second control levers 18, 19. Control the flow rate and direction of the In FIG. 2, the first hydraulic actuator 16 is, for example, the arm cylinder 36 in FIG. 1, and the second hydraulic actuator 17 is, for example, a bucket cylinder 37 as an attachment driving actuator.

第1及び第2油圧ポンプ2,3の容量は、第1及び第2ポンプレギュレータ5,6によってそれぞれ制御される。第1及び第2ポンプレギュレータ5,6は、第1及び第2レギュレータ制御装置7,8からの出力に応じてそれぞれ駆動される。第1油圧ポンプ2から第1油圧アクチュエータ16に流入する圧油の流れは、第1方向制御弁12によって制御され、第2油圧ポンプ3から第1油圧アクチュエータ16に流入する圧油の流れは、第2方向制御弁13によって制御される。第2油圧ポンプ3と第2方向制御弁13の間には、第2油圧ポンプ3から第1油圧アクチュエータ16に流入する圧油の流量を制限する流量制御弁15が配置されている。流量制御弁15は流量制御弁制御装置9によって駆動される。   The displacements of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 are controlled by first and second pump regulators 5 and 6, respectively. The first and second pump regulators 5 and 6 are driven according to the outputs from the first and second regulator control devices 7 and 8, respectively. The flow of pressure oil flowing from the first hydraulic pump 2 into the first hydraulic actuator 16 is controlled by the first direction control valve 12, and the flow of pressure oil flowing from the second hydraulic pump 3 into the first hydraulic actuator 16 is It is controlled by the second direction control valve 13. A flow control valve 15 is disposed between the second hydraulic pump 3 and the second direction control valve 13 to limit the flow of pressure oil flowing from the second hydraulic pump 3 into the first hydraulic actuator 16. The flow control valve 15 is driven by a flow control valve controller 9.

第2油圧ポンプ3から第2油圧アクチュエータ17に流入する圧油の流れは、第3方向制御弁14によって制御される。第2方向制御弁13と、第3方向弁14とは、第2ポンプライン3aを介してパラレルに接続されている。第1ないし第3方向制御弁12,13,14はオープンセンタ型のスプール弁である。第1及び第2操作レバー18,19が操作されていない場合、第1油圧ポンプ2から吐出された圧油は、第1方向制御弁12のセンタバイパスラインを通って作動油タンク22に導かれ、第2油圧ポンプ3から吐出された圧油は、第2方向制御弁13のセンタバイパスラインを通って作動油タンク22に、あるいは第2及び第3方向制御弁13,14のセンタバイパスラインを通って作動油タンク22に導かれ、無駄なエネルギの消費を抑えるようになっている。また、第1及び第2油圧ポンプ2,3と第1ないし第3方向制御弁12,13,14との間には第1及び第2油圧アクチュエータ16,17からの圧油の逆流を防ぐためにチェック弁23がそれぞれ備えられている。   The flow of pressure oil flowing from the second hydraulic pump 3 into the second hydraulic actuator 17 is controlled by the third direction control valve 14. The second direction control valve 13 and the third direction valve 14 are connected in parallel via the second pump line 3a. The first to third directional control valves 12, 13, 14 are open center type spool valves. When the first and second control levers 18 and 19 are not operated, pressure oil discharged from the first hydraulic pump 2 is led to the hydraulic oil tank 22 through the center bypass line of the first direction control valve 12. The pressure oil discharged from the second hydraulic pump 3 passes through the center bypass line of the second direction control valve 13 to the hydraulic oil tank 22 or the center bypass line of the second and third direction control valves 13 and 14. It is led to the hydraulic oil tank 22 through it, and the consumption of unnecessary energy is suppressed. Further, between the first and second hydraulic pumps 2 and 3 and the first to third directional control valves 12, 13 and 14, in order to prevent the backflow of pressure oil from the first and second hydraulic actuators 16 and 17. Check valves 23 are provided respectively.

第1及び第2油圧ポンプ2,3には、それぞれ第1及び第2ポンプ負荷圧力検出部10,11が設けられており、エンジン1には、エンジン回転数検出部1aが設けられている。また、第1及び第2操作レバー18,19には、レバーの操作量を検出する第1ないし第4レバー操作量検出部18a,18b、19a,19bが設けられている。前記各検出部10,11,1a,18a,18b,19a,19bからの信号線は、それぞれコントローラ20に接続され、検出出力がコントローラ20に入力される。モニタ部21は、画面を表示する表示装置21a、及び複数の操作キーが配列されている入力装置21bを備えており、入力装置21bは、コントローラ20に接続されている。   The first and second hydraulic pumps 2, 3 are provided with first and second pump load pressure detection units 10, 11, respectively, and the engine 1 is provided with an engine rotational speed detection unit 1a. The first and second operation levers 18 and 19 are provided with first to fourth lever operation amount detectors 18a, 18b, 19a, 19b for detecting the operation amount of the lever. The signal lines from the detection units 10, 11, 1a, 18a, 18b, 19a and 19b are connected to the controller 20, and the detection output is input to the controller 20. The monitor unit 21 includes a display device 21 a for displaying a screen and an input device 21 b in which a plurality of operation keys are arranged, and the input device 21 b is connected to the controller 20.

図3は、図2に示した油圧制御システムの制御の流れを示す図である。同図において、コントローラ20は、流入流量調整部20a、トルク配分割合演算部20b、最大トルク設定部20c、トルク配分部20d及びポンプ容積演算部20eを備えている。各機能部20a,20b,20c,20d,20eは、それぞれコントローラ20のソフトウェアに設定され、ソフトウェアを実行することにより、各機能部の機能を実現する。コントローラ20はCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)を備え、CPUは、ソフトウェアをROMから読み出し、あるいはHDD若しくはインターネットを介してサーバーから読み込み、RAMに展開し、当該RAMをデータバッファとして使用しながらソフトウェアで規定された演算を実行することにより、前記機能を実現する。   FIG. 3 is a diagram showing a control flow of the hydraulic control system shown in FIG. In the figure, the controller 20 includes an inflow rate adjustment unit 20a, a torque distribution ratio calculation unit 20b, a maximum torque setting unit 20c, a torque distribution unit 20d, and a pump volume calculation unit 20e. Each of the functional units 20a, 20b, 20c, 20d, and 20e is set in the software of the controller 20, and implements the functions of the respective functional units by executing the software. The controller 20 includes a central processing unit (CPU), a random access memory (RAM), and a read only memory (ROM). The CPU reads software from the ROM, or reads it from a server via the HDD or the Internet, and expands it in the RAM. The function is realized by executing an operation defined by software while using the RAM as a data buffer.

コントローラ20には、第1及び第2ポンプ負荷圧力検出部10,11からポンプ圧力負荷が、第1ないし第4レバー操作量検出部18a,18b、19a,19bから第1及び第2操作レバー18,19の操作量が、エンジン回転数検出部1aからエンジン回転数が、それぞれ入力される。この入力に応じて、コントローラ20の前記各部が機能し、第1及び第2レギュレータ制御部7,8に第1及び第2油圧ポンプ2,3の吐出容量に応じた出力を指示する。   In the controller 20, the pump pressure load from the first and second pump load pressure detectors 10, 11 and the first to fourth lever operation amount detectors 18a, 18b, 19a, 19b from the first and second operation levers 18 respectively. , 19 are input from the engine speed detector 1a to the engine speed. In response to this input, the above-described units of the controller 20 function to instruct the first and second regulator control units 7 and 8 to output according to the displacements of the first and second hydraulic pumps 2 and 3.

ここで、流入流量調整部20aは、入力装置21bから入力された調整値に対応して流量制御弁15の通過流量を変更する。トルク配分割合演算部20bは、流入流量調整部20aによって設定された流量制御弁15の調整量と第1ないし第4レバー操作量検出部18a,18b,19a,19bによって感知されたレバー操作量に対応した第1及び第2油圧ポンプ2,3のトルク配分割合を演算し、出力する。   Here, the inflow rate adjustment unit 20a changes the flow rate of the flow control valve 15 in accordance with the adjustment value input from the input device 21b. The torque distribution ratio calculation unit 20b uses the adjustment amount of the flow control valve 15 set by the inflow rate adjustment unit 20a and the lever operation amount sensed by the first to fourth lever operation amount detectors 18a, 18b, 19a, 19b. The torque distribution ratio of the corresponding first and second hydraulic pumps 2 and 3 is calculated and output.

最大トルク設定部20cは、第1ないし第4レバー操作量検出部18a,18b,19a,19bによって感知されたレバー操作量とエンジン回転数検出部1aによって検出されたエンジン回転数に対応した第1及び第2油圧ポンプ2,3の合計トルクの最大値を出力する。トルク配分部20dは、トルク配分割合演算部20bによって出力されたトルク配分割合と最大トルク設定部20cによって出力された最大トルクから第1及び第2油圧ポンプ2,3のトルクを演算する。ポンプ容積演算部20eは、第1及び第2ポンプ負荷圧力感知部10,11によって感知されたポンプ負荷圧力とトルク配分部20dによって演算されたトルクからポンプ容積を演算する。なお、ここでいうトルクは流量と圧力の積である。   The maximum torque setting unit 20c is a first corresponding to the lever operation amount detected by the first to fourth lever operation amount detectors 18a, 18b, 19a, 19b and the engine rotational speed detected by the engine rotational speed detector 1a. And the maximum value of the total torque of the second hydraulic pumps 2 and 3 is output. The torque distribution unit 20d calculates the torques of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 from the torque distribution ratio output by the torque distribution ratio calculation unit 20b and the maximum torque output by the maximum torque setting unit 20c. The pump volume calculator 20e calculates a pump volume from the pump load pressure sensed by the first and second pump load pressure sensors 10 and 11 and the torque calculated by the torque distributor 20d. Here, the torque is the product of flow rate and pressure.

図4は図3に示したコントローラ20の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順では、下記の第1段階から第5段階の処理を順に実行する。   FIG. 4 is a flowchart showing the processing procedure of the controller 20 shown in FIG. In this processing procedure, the processing of the first stage to the fifth stage described below is sequentially performed.

この処理手順では、
・第1段階(手順S100)で、最大トルク設定部20cによって第1及び第2油圧ポンプ2,3の合計トルクの最大値を求める。
・第2段階(手順S200)で、トルク配分割合演算部20bによって第1及び第2油圧ポンプ2,3のトルク配分割合を求める。
・第3段階(手順S300)で、トルク配分部20dによって第1及び第2油圧ポンプ2,3のトルクを求める。
・第4段階(手順S400)で、ポンプ容積演算部20eによって第1及び第2油圧ポンプ2,3の容積を求める。
・第5段階(手順S500)で、第4段階S400で求められたポンプ容積になるように第1及び第2レギュレータ制御部7,8の出力を制御する。
という処理が実行される。
In this procedure,
In the first step (step S100), the maximum torque setting unit 20c obtains the maximum value of the total torque of the first and second hydraulic pumps 2 and 3.
In the second step (step S200), the torque distribution ratio calculation unit 20b determines the torque distribution ratio of the first and second hydraulic pumps 2 and 3.
In the third step (step S300), the torque distribution unit 20d determines the torque of the first and second hydraulic pumps 2 and 3.
In a fourth step (step S400), the volumes of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 are determined by the pump volume calculator 20e.
In the fifth step (step S500), the outputs of the first and second regulator control units 7 and 8 are controlled to be the pump volume obtained in the fourth step S400.
Processing is executed.

図5は、図4における第1段階(手順S100)の処理内容を示す図である。第1段階(手順S100)は、第1ないし第5の処理(手順S101〜S105)を含む。   FIG. 5 is a diagram showing processing contents of the first step (procedure S100) in FIG. The first stage (procedure S100) includes first to fifth processes (procedure S101 to S105).

この第1ないし第5の処理では、
・第1の処理(手順S101)で、エンジン回転数検出部1aによって感知されたエンジン回転数(横軸)からエンジンの許容トルクを超えないトルク(縦軸)を算出する。
・第2の処理(手順S102)で、第3及び第4レバー操作量検出部19a,19bによって感知されたアーム操作量(横軸)から要求トルク(縦軸)を算出する。
・第3の処理(手順S103)で、第1及び第2レバー操作量検出部18a,18bによって感知されたアタッチメント操作量(横軸)から要求トルク(縦軸)を算出する。
・第4の処理(手順S104)で、第2の処理S102と第3の処理S103から出力された要求トルクを比較して最大値を出力する。
・第5の処理(手順S105)で、第1の処理S101と第4の処理S104で出力されたトルクを比較して最小値を出力する。
という処理が実行される。
In the first to fifth processes,
In the first process (step S101), torque (vertical axis) not exceeding the allowable torque of the engine is calculated from the engine rotational speed (horizontal axis) detected by the engine rotational speed detection unit 1a.
In the second process (step S102), the required torque (vertical axis) is calculated from the arm operation amount (horizontal axis) sensed by the third and fourth lever operation amount detectors 19a and 19b.
In the third process (step S103), the required torque (vertical axis) is calculated from the attachment operation amount (horizontal axis) sensed by the first and second lever operation amount detectors 18a and 18b.
In the fourth process (step S104), the required torques output from the second process S102 and the third process S103 are compared to output the maximum value.
In the fifth process (step S105), the torques output in the first process S101 and the fourth process S104 are compared to output the minimum value.
Processing is executed.

すなわち、第1ないし第5の処理(手順S101〜S105)を実行することにより、エンジン回転数、アーム操作量及びアタッチメント操作量から第1及び第2油圧ポンプ2,3の合計トルクの最大トルクを演算する。   That is, by executing the first to fifth processes (steps S101 to S105), the maximum torque of the total torque of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 is calculated from the engine speed, the arm operation amount and the attachment operation amount. Calculate

図6は、図4における第2段階(手順S200)の処理内容を示す図である。第2段階(手順S200)は、第6ないし第11の処理(手順S201〜S206)を含む。   FIG. 6 is a diagram showing processing contents of the second step (procedure S200) in FIG. The second stage (procedure S200) includes sixth to eleventh processes (procedure S201 to S206).

この第6ないし第11の処理では、
・第6の処理(手順S201)で、第1及び第2レバー操作量検出部18a,18bによって感知されたアーム操作量(横軸)33aから第1油圧ポンプ2の要求トルクT1(縦軸)を算出する。第6の処理(手順S201)は第1油圧ポンプ2側で実行される処理である。
・第7の処理(手順S202)で、入力装置21bから入力された流量制御弁15の流入流量調整量21cから後述の第9の処理(手順S202)における要求トルクの補正値dTを算出する。
・第8の処理(手順S203)で、第3及び第4レバー操作量検出部19a,19bによって感知されたアタッチメント操作量(横軸)34aから第2油圧ポンプ3の要求トルク(縦軸)を算出する。
・第9の処理(手順S204)で、第1及び第2レバー操作量検出部18a,18bによって感知されたアーム操作量(横軸)から第2油圧ポンプ3の要求トルク(縦軸)を算出する。
・第10の処理(手順S205)で、第8の処理(手順S203)と第9の処理(手順S204)から出力されたトルクを合計して第2油圧ポンプ3の合計要求トルクT2を算出する。
・第11の処理(手順S206)で、第1油圧ポンプ2の要求トルクT1と第2油圧ポンプ3の要求トルクT2の比を算出する。
という処理が実行される。
第7ないし第10の処理(手順S202〜S205)は第2油圧ポンプ3側で実行される処理である。
In the sixth to eleventh processes,
· In the sixth process (step S201), the required torque T1 (vertical axis) of the first hydraulic pump 2 from the arm operating amount (horizontal axis) 33a sensed by the first and second lever operation amount detecting units 18a and 18b Calculate The sixth process (step S201) is a process performed on the first hydraulic pump 2 side.
In the seventh process (step S202), the correction value dT of the required torque in the ninth process (step S202) described later is calculated from the inflow rate adjustment amount 21c of the flow control valve 15 input from the input device 21b.
In the eighth process (step S203), the required torque (vertical axis) of the second hydraulic pump 3 is calculated from the attachment operation amount (horizontal axis) 34a detected by the third and fourth lever operation amount detectors 19a and 19b. calculate.
In the ninth process (step S204), the required torque (vertical axis) of the second hydraulic pump 3 is calculated from the arm operation amount (horizontal axis) sensed by the first and second lever operation amount detectors 18a and 18b. Do.
In the tenth process (step S205), the torques output from the eighth process (step S203) and the ninth process (step S204) are summed to calculate the total required torque T2 of the second hydraulic pump 3 .
In an eleventh process (step S206), the ratio between the required torque T1 of the first hydraulic pump 2 and the required torque T2 of the second hydraulic pump 3 is calculated.
Processing is executed.
The seventh to tenth processes (procedures S202 to S205) are processes executed on the second hydraulic pump 3 side.

以上のように構成した本実施の形態動作について第1及び第2油圧アクチュエータ16,17を複合した操作、すなわちバケットシリンダ(アタッチメント駆動用アクチュエータ)37とアームシリンダ36を複合した操作が行われて場合を例にとって説明する。   In the case where the operation combining the first and second hydraulic actuators 16 and 17 according to the operation of the present embodiment configured as described above, that is, the operation combining the bucket cylinder (attachment drive actuator) 37 and the arm cylinder 36 is performed This will be described by taking as an example.

本実施形態の特徴は、第2油圧ポンプ3から第2方向制御弁13に流れる管路に第1油圧アクチュエータ(アームシリンダ36)16への流入流量を制限するための流量制御弁15を設け、この流量制御弁15の流量制御を入力装置21bから入力される調整値に基づいてコントローラ20により制御することにある。この構成による動作は、以下のようになる。   A feature of the present embodiment is that a flow control valve 15 for limiting the inflowing flow rate to the first hydraulic actuator (arm cylinder 36) 16 is provided in a pipeline flowing from the second hydraulic pump 3 to the second direction control valve 13. The flow control of the flow control valve 15 is controlled by the controller 20 based on the adjustment value input from the input device 21 b. The operation according to this configuration is as follows.

すなわち、第1及び第2操作レバー18,19が図2の左方向に操作されると、第1ないし第3方向制御弁12,13,14が右側にストロークし、第1油圧ポンプ2から吐出された圧油は第1方向制御弁12を通って第1油圧アクチュエータ16のボトム側に、第2油圧ポンプ3から吐出された圧油は第2及び第3方向制御弁13,14を通って第1油圧アクチュエータ16のボトム側と第2油圧アクチュエータ17とに分流される。このとき、入力装置21bから流量制御弁15を通過する流量を減少させる方向の調整値が入力されると、コントローラ20は流量制御弁15を絞るように流量制御弁制御部9の出力を制御する。したがって、第2油圧ポンプ3から第2方向制御弁13を通って第1油圧アクチュエータ16に流入する流量が制限され、相対的に第3方向制御弁14を通って第2油圧アクチュエータ17に流入する流量が増加する。   That is, when the first and second control levers 18 and 19 are operated in the left direction in FIG. 2, the first to third direction control valves 12, 13 and 14 stroke to the right and discharge from the first hydraulic pump 2 The pressurized oil passes through the first direction control valve 12 to the bottom side of the first hydraulic actuator 16, and the pressure oil discharged from the second hydraulic pump 3 passes through the second and third direction control valves 13 and 14. The flow is divided into the bottom side of the first hydraulic actuator 16 and the second hydraulic actuator 17. At this time, when the adjustment value in the direction to decrease the flow rate passing through the flow control valve 15 is input from the input device 21b, the controller 20 controls the output of the flow control valve control unit 9 to squeeze the flow control valve 15. . Therefore, the flow rate from the second hydraulic pump 3 to the first hydraulic actuator 16 through the second direction control valve 13 is restricted, and flows into the second hydraulic actuator 17 through the third direction control valve 14 relatively. Flow rate increases.

第1操作レバー18の第1レバー操作量感知部18a及び第2操作レバー19の第3レバー操作量感知部19aによって感知された第1油圧アクチュエータ16と第2油圧アクチュエータ17の操作量がコントローラ20に送信されると、コントローラ20は、第1段階(手順S100)で第1及び第2油圧ポンプ2,3の最大トルクを算出する。続いて、コントローラ20は、第2段階(手順S200)で第1及び第2油圧ポンプ2,3のトルク配分比(割合)を算出する。   The amount of operation of the first hydraulic actuator 16 and the second hydraulic actuator 17 sensed by the first lever operation amount sensing portion 18 a of the first operation lever 18 and the third lever operation amount sensing portion 19 a of the second operation lever 19 is the controller 20. The controller 20 calculates the maximum torques of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 in the first step (step S100). Subsequently, the controller 20 calculates the torque distribution ratio (ratio) of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 in the second step (procedure S200).

第2段階(手順S200)において、第2油圧ポンプ3から第1油圧アクチュエータ16に流入する流量を制限する場合は、入力装置21bから入力された流入流量調整量に対応して第7の処理(手順S202)でトルク補正値dTが算出され、第9の処理(手順S204)においてアーム操作量33aに対応して算出される第2油圧ポンプ3の要求トルクは減少する方向に補正される。よって、第2油圧ポンプ3に配分されるトルクの割合は減少する。続いて、コントローラ20は、第3段階(手順S300)で第1及び第2油圧ポンプ2,3のトルクを算出し、第4段階(手順S400)で第1及び第2油圧ポンプ2,3の容積を算出する。その後、コントローラ20は、第5段階(手順S500)で第4段階(手順S400)において算出したポンプ容積となるよう第1及び第3レギュレータ制御手段7,8の出力を制御する。   When limiting the flow rate flowing from the second hydraulic pump 3 to the first hydraulic actuator 16 in the second step (step S200), the seventh process (corresponding to the inflow rate adjustment amount input from the input device 21b) The torque correction value dT is calculated in step S202), and the required torque of the second hydraulic pump 3 calculated corresponding to the arm operation amount 33a in the ninth process (step S204) is corrected in the decreasing direction. Therefore, the ratio of the torque distributed to the second hydraulic pump 3 decreases. Subsequently, the controller 20 calculates the torques of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 in the third step (step S300), and calculates the torques of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 in the fourth step (step S400). Calculate the volume. Thereafter, the controller 20 controls the outputs of the first and third regulator control means 7 and 8 so as to obtain the pump volume calculated in the fourth step (step S400) in the fifth step (step S500).

ここで、比較のために本実施形態における流量制御弁15とその制御装置を備えていない場合の第2油圧アクチュエータ17と第1油圧アクチュエータ16の複合操作時の動作について説明する。   Here, for comparison, the operation at the time of combined operation of the second hydraulic actuator 17 and the first hydraulic actuator 16 in the case where the flow control valve 15 and the control device thereof in the present embodiment are not provided will be described.

すなわち、第1及び第2操作レバー18,19が図2の左方向に操作されると、第1ないし第3方向制御弁12,13,14が右側にストロークし、第1油圧ポンプ2から吐出された圧油は第1方向制御弁12を通って第1油圧アクチュエータ16のボトム側に、第2油圧ポンプ3から吐出された圧油は第2及び第3方向制御弁13,14を通って第1油圧アクチュエータ16のボトム側と第2油圧アクチュエータ17に分流される。このとき、コントローラ20は流量制御弁15を開くように流量制御弁制御部9の出力を制御するため、第2油圧ポンプ3から第2方向制御弁13を通って第1油圧アクチュエータ16に流入する流量は制限されない。   That is, when the first and second control levers 18 and 19 are operated in the left direction in FIG. 2, the first to third direction control valves 12, 13 and 14 stroke to the right and discharge from the first hydraulic pump 2 The pressurized oil passes through the first direction control valve 12 to the bottom side of the first hydraulic actuator 16, and the pressure oil discharged from the second hydraulic pump 3 passes through the second and third direction control valves 13 and 14. The flow is divided between the bottom side of the first hydraulic actuator 16 and the second hydraulic actuator 17. At this time, the controller 20 flows into the first hydraulic actuator 16 from the second hydraulic pump 3 through the second direction control valve 13 in order to control the output of the flow control valve control unit 9 so as to open the flow control valve 15. The flow rate is not limited.

第1操作レバー18の第1レバー操作量検出部18a及び第3レバー操作量検出部19aによって感知された第1油圧アクチュエータ16と第2油圧アクチュエータ17の操作量がコントローラ20に送信されると、コントローラ20は、第1段階(手順S100)で第1及び第2油圧ポンプ2,3の最大トルクを算出する。続いて、コントローラ20は、第2段階(手順S200)により第1及び第2油圧ポンプ2,3のトルク配分比(割合)を算出する。第2段階(手順S200)において、第2油圧ポンプ3から第1油圧アクチュエータ16に流入する流量を制限しない場合は、第7の処理(手順S202)によって算出されるトルク補正値dTは「0」となり、第9の処理(手順S204)においてアーム操作量に対応して算出される第2油圧ポンプ3の要求トルクは補正されない。   When the operation amounts of the first hydraulic actuator 16 and the second hydraulic actuator 17 sensed by the first lever operation amount detection unit 18a and the third lever operation amount detection unit 19a of the first operation lever 18 are transmitted to the controller 20, The controller 20 calculates the maximum torques of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 in the first step (procedure S100). Subsequently, the controller 20 calculates the torque distribution ratio (ratio) of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 in the second step (procedure S200). In the second step (step S200), when the flow rate from the second hydraulic pump 3 to the first hydraulic actuator 16 is not limited, the torque correction value dT calculated by the seventh process (step S202) is "0". Thus, the required torque of the second hydraulic pump 3 calculated corresponding to the arm operation amount in the ninth process (step S204) is not corrected.

次いで、コントローラ20は、第3段階(手順S300)に移行し、第1及び第2油圧ポンプ2,3のトルクを算出し、第4段階(手順S400)で第1及び第2油圧ポンプ2,3の容積を算出する。その後、コントローラ20は、第5段階(手順S500)で第4段階(手順S400)で算出したポンプ容積となるように第1及び第2レギュレータ制御部7,8の出力を制御する。   Next, the controller 20 proceeds to the third step (step S300), calculates the torques of the first and second hydraulic pumps 2, 3, and calculates the first and second hydraulic pumps 2, 2, and 4 in the fourth step (step S400). Calculate the volume of 3. Thereafter, the controller 20 controls the outputs of the first and second regulator control units 7 and 8 so as to obtain the pump volume calculated in the fourth step (step S400) in the fifth step (step S500).

なお、本発明は、第2油圧ポンプ3、第2方向制御弁13、アームシリンダ16、アタッチメント駆動用アクチュエータ17、流量制御弁15、第2ポンプ負荷圧感知部11、第1及び第2操作レバー18,19、コントローラ20及び入力装置21bによって構成することができる(図2参照)。   In the present invention, the second hydraulic pump 3, the second direction control valve 13, the arm cylinder 16, the attachment drive actuator 17, the flow control valve 15, the second pump load pressure sensing unit 11, the first and second operation levers 18, 19, the controller 20 and the input device 21b (see FIG. 2).

そのため、本発明は、例えば作業装置30bを駆動する第1及び第2油圧アクチュエータ(アームシリンダ36及びアタッチメント駆動用アクチュエータ[バケットシリンダ37])16,17と、第1及び第2油圧アクチュエータ16,17を駆動する第2可変容量型油圧ポンプ3と、第2可変容量型油圧ポンプ3から送られる圧油の方向を制御し、前記第1及び第2油圧アクチュエータ16,17に供給する第2方向制御弁(方向制御装置)13と、第1及び第2油圧アクチュエータ16,17を駆動するための操作信号を操作量に応じて発生させる第1及び第2の操作レバー18,19と、を有する油圧制御システムにおいて、第2可変容量型油圧ポンプ3から第2方向制御弁13に至る管路に配置された流量制御弁(流量制御装置)15と、流量制御弁15の流量調整値を入力する入力装置21bと、流量制御弁15の通過流量が調整され、調整量に対応して第1及び第2油圧アクチュエータ16,17のうち負荷の小さな方への流量を抑制したときに、抑制によって生じる余剰の流量を負荷の大きな方に供給すべく第2可変容量型油圧ポンプ3の吐出流量を制御する制御装置(第2ポンプ負荷圧力検出部11、エンジン回転数検出部1a及びコントローラ20)と、を備えた油圧制御システムとして実施することも可能である。   Therefore, according to the present invention, for example, first and second hydraulic actuators (arm cylinder 36 and attachment driving actuator [bucket cylinder 37]) 16 and 17 for driving the working device 30b, and first and second hydraulic actuators 16 and 17 Control the direction of pressure oil sent from the second variable displacement hydraulic pump 3 for driving the second variable displacement hydraulic pump 3 and the second variable displacement hydraulic pump 16, and second direction control to be supplied to the first and second hydraulic actuators 16 and 17 Hydraulic pressure having a valve (direction control device) 13 and first and second control levers 18 and 19 generating operation signals for driving the first and second hydraulic actuators 16 and 17 according to the amount of operation. In the control system, a flow control valve (flow control device) disposed in a line from the second variable displacement hydraulic pump 3 to the second direction control valve 13 5 and the input device 21b for inputting the flow rate adjustment value of the flow control valve 15, and the passing flow rate of the flow control valve 15 are adjusted, and the load of the first and second hydraulic actuators 16, 17 is adjusted according to the adjustment amount. Control device for controlling the discharge flow rate of the second variable displacement hydraulic pump 3 to supply the excess flow rate generated by the suppression to the larger load when the flow rate to the smaller one is suppressed (second pump load pressure detection unit 11. It is also possible to implement as a hydraulic control system provided with an engine speed detector 1a and a controller 20).

以上のように本実施形態によれば、使用するアタッチメントや操作するオペレータの好みに応じて流量制御弁15の通過流量が調整された場合に、流量制御弁15の調整量に対応して第1及び第2油圧ポンプ2,3のトルク配分割合を補正することによって、第1及び第2油圧アクチュエータ16,17間の良好な速度バランスを実現することができる。また、無駄なエネルギ損失の発生を抑制することが可能となる。その際、流量制御弁15によって第2方向制御弁13に側に送られる圧油の流量が制限され、その結果、第2油圧ポンプ3の流量を小さくすることができ、その分の省エネルギ化も図ることができる。   As described above, according to the present embodiment, when the passing flow rate of the flow control valve 15 is adjusted in accordance with the attachment to be used and the preference of the operating operator, the first corresponding to the adjustment amount of the flow control valve 15 By correcting the torque distribution ratio of the second hydraulic pump 2 and 3, it is possible to realize a good speed balance between the first and second hydraulic actuators 16 and 17. In addition, it is possible to suppress the generation of useless energy loss. At that time, the flow control valve 15 restricts the flow rate of the pressure oil sent to the second direction control valve 13, and as a result, the flow rate of the second hydraulic pump 3 can be reduced. Can also be planned.

本実施形態は、本発明を説明するための構成の一例を示したものであって、本発明の構成を限定するものではない。すなわち、本実施形態においては、第1油圧アクチュエータ(アームシリンダ36)16と第2油圧アクチュエータ(アタッチメント駆動用アクチュエータ[バケットシリンダ37])17が複合して操作された場合について述べたが、複合動作するアクチュエータの組み合わせはこの限りではなく、建設機械の構造に応じて多様に存在し得る。   The present embodiment shows an example of a configuration for describing the present invention, and does not limit the configuration of the present invention. That is, in the present embodiment, the case where the first hydraulic actuator (arm cylinder 36) 16 and the second hydraulic actuator (attachment driving actuator [bucket cylinder 37]) 17 are operated in combination is described. The combination of actuators is not limited to this, and may be various depending on the construction of the construction machine.

また、本実施形態においては、特定の方向制御弁(第2方向制御弁13)の手前にのみ流量制御弁15を設けたが、対象とする動作に応じて他の方向制御弁の手前にも流量制御弁を設け、ポンプのトルク配分割合を補正することもできる。   Further, in the present embodiment, the flow control valve 15 is provided only in front of a specific directional control valve (the second directional control valve 13), but it may also be provided in front of other directional control valves according to the target operation. A flow control valve may be provided to correct the torque distribution ratio of the pump.

さらに、本実施形態においては、流量制御弁15の通過流量を手動で調整する構成としたが、レバー操作量あるいはポンプ負荷圧力に対応して、自動的に流量制御弁15の通過流量を調整するように構成することできる。   Furthermore, in the present embodiment, although the passing flow rate of the flow control valve 15 is manually adjusted, the passing flow rate of the flow control valve 15 is automatically adjusted according to the lever operation amount or the pump load pressure. It can be configured as

以上のように本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the scope of the present invention, and the technical matters included in the technical concept described in the claims. All are the subject of the present invention. Although the above embodiment shows a preferred example, various alternatives, modifications, variations or improvements can be realized by those skilled in the art from the contents disclosed herein. These are included in the technical scope described in an attached claim.

1a エンジン回転数検出部
2 第1可変容量型油圧ポンプ
3 第2油圧ポンプ
11 第2ポンプ負荷圧力検出部
13 第2方向制御弁
15 流量制御弁
16 第1油圧アクチュエータ
17 第2油圧アクチュエータ
18 第1操作レバー
19 第2操作レバー
20 コントローラ
20a 流入流量調整部
20b トルク配分割合演算部
20c 最大トルク設定部
20d トルク配分部
20e ポンプ容積演算部
21 モニタ部
21b 入力装置
30b 作業装置
36 アームシリンダ
37 バケットシリンダ(アタッチメント駆動用アクチュエータ)
1a Engine rotational speed detector 2 first variable displacement hydraulic pump 3 second hydraulic pump 11 second pump load pressure detector 13 second direction control valve 15 flow control valve 16 first hydraulic actuator 17 second hydraulic actuator 18 first Control lever 19 second control lever 20 controller 20a inflow rate adjustment unit 20b torque distribution ratio calculation unit 20c maximum torque setting unit 20d torque distribution unit 20e pump volume calculation unit 21 monitor unit 21b input device 30b work device 36 arm cylinder 37 bucket cylinder ( Attachment drive actuator)

Claims (6)

作業装置を駆動する第1及び第2の油圧アクチュエータと、
前記第1及び第2の油圧アクチュエータを駆動する圧油を供給する可変容量型油圧ポンプと、
前記可変容量型油圧ポンプから供給される圧油の方向及び流量を制御し、前記第1及び第2の油圧アクチュエータに供給する方向制御装置と、
前記第1及び第2の油圧アクチュエータを駆動するための操作信号を操作量に応じて生成する第1及び第2の操作レバーと、を有する油圧制御システムにおいて、
前記可変容量型油圧ポンプから前記方向制御装置に至る管路に配置された流量制御装置と、
前記流量制御装置の流量調整値を入力する入力装置と、
前記流量制御装置を通過する圧油の通過流量が調整され、調整量に対応して前記第1及び第2の油圧アクチュエータのうち負荷の小さな方への流量を抑制したときに、抑制によって生じる余剰の流量を負荷の大きな方に供給すべく前記可変容量型油圧ポンプの吐出流量を制御する制御装置と、を備え
前記制御装置が、
前記可変容量型油圧ポンプの負荷圧力を検出する負荷圧力検出部と、
前記可変容量型油圧ポンプを駆動するエンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出部と、
前記第1及び第2の操作レバーの操作量、前記負荷圧力検出部で検出した負荷圧力、前記エンジン回転数検出部で検出したエンジン回転数及び前記入力装置から入力された流量調整値に基づいて前記流量を設定するコントローラと、
を含むことを特徴とする油圧制御システム。
First and second hydraulic actuators for driving the work device;
A variable displacement hydraulic pump for supplying pressure oil for driving the first and second hydraulic actuators;
A direction control device that controls the direction and flow rate of pressure oil supplied from the variable displacement hydraulic pump, and supplies the first and second hydraulic actuators;
A hydraulic control system comprising: first and second control levers for generating operation signals for driving the first and second hydraulic actuators in accordance with the amount of operation;
A flow control device disposed in a pipeline extending from the variable displacement hydraulic pump to the direction control device;
An input device for inputting a flow rate adjustment value of the flow rate control device;
An excess caused by the suppression when the flow rate of the hydraulic oil passing through the flow control device is adjusted and the flow rate to the smaller load of the first and second hydraulic actuators is suppressed according to the adjustment amount. comprising a control device for controlling the discharge flow rate of the variable displacement hydraulic pump to supply the flow rate to the larger of the load, and
The controller
A load pressure detection unit that detects a load pressure of the variable displacement hydraulic pump;
An engine rotational speed detection unit that detects the rotational speed of an engine that drives the variable displacement hydraulic pump;
Based on the operation amounts of the first and second operation levers, the load pressure detected by the load pressure detection unit, the engine rotation speed detected by the engine rotation speed detection unit, and the flow rate adjustment value input from the input device A controller for setting the flow rate;
Hydraulic control system, which comprises a.
請求項に記載の油圧制御システムにおいて、
前記可変容量型油圧ポンプを複数備え、
前記コントローラは、
前記入力装置から入力された調整値に対応して前記流量制御装置を通過する圧油の通過流量を変更する流入流量調整部と、
前記流入流量調整部によって設定された前記流量制御装置の調整量と前記操作レバーの操作量に対応した可変容量型油圧ポンプのトルク配分割合を演算するトルク配分割合演算部と、
前記第1及び第2の操作レバーの操作量、前記エンジン回転数検出部によって検出したエンジン回転数に対応した複数の前記可変容量型油圧ポンプの合計トルクの最大値を出力する最大トルク設定部と、
前記トルク配分割合演算部で演算されたトルク配分割合と前記最大トルク設定部から出力された前記合計トルクの最大値に基づいて複数の前記可変容量型油圧ポンプの各々のトルクを演算するトルク配分部と、
前記負荷圧力検出部によって検出された複数の前記可変容量型油圧ポンプの各々のポンプ負荷圧力と前記トルク配分部によって演算されたトルクから複数の前記可変容量型油圧ポンプの各々のポンプ容積を演算するポンプ容積演算部と、
を含むことを特徴とする油圧制御システム。
In the hydraulic control system according to claim 1 ,
A plurality of variable displacement hydraulic pumps;
The controller
An inflow rate adjustment unit that changes a flow rate of pressure oil passing through the flow rate control device according to the adjustment value input from the input device;
A torque distribution ratio calculation unit that calculates a torque distribution ratio of the variable displacement hydraulic pump corresponding to the adjustment amount of the flow control device set by the inflow rate adjustment unit and the operation amount of the operation lever;
A maximum torque setting unit that outputs the maximum value of the total torque of the plurality of variable displacement hydraulic pumps corresponding to the operation amounts of the first and second operation levers and the engine rotation speed detected by the engine rotation speed detection unit; ,
A torque distribution unit that calculates the torque of each of the plurality of variable displacement hydraulic pumps based on the torque distribution ratio calculated by the torque distribution ratio calculation unit and the maximum value of the total torque output from the maximum torque setting unit When,
The pump volume of each of the plurality of variable displacement hydraulic pumps is calculated from the pump load pressure of each of the plurality of variable displacement hydraulic pumps detected by the load pressure detection unit and the torque calculated by the torque distribution unit A pump volume calculator;
A hydraulic control system comprising:
請求項に記載の油圧制御システムにおいて、
前記トルク配分割合演算部は、前記流入流量調整部の調整量に対応して複数の前記可変容量型油圧ポンプのトルク配分割合を補正すること
を特徴とする油圧制御システム。
In the hydraulic control system according to claim 2 ,
The hydraulic control system, wherein the torque distribution ratio calculation unit corrects the torque distribution ratio of the plurality of variable displacement hydraulic pumps in accordance with the adjustment amount of the inflow rate adjustment unit.
請求項に記載の油圧制御システムにおいて、
前記トルク配分割合演算部は、前記第1及び第2の油圧アクチュエータのうちいずれかへの圧油の流入流量を減ずる方向に設定した場合、この圧油の流入流量が減ずる方向に設定された油圧アクチュエータが接続された前記可変容量型油圧ポンプに配分されるトルクが減少するように前記調整量を設定することを特徴とする油圧制御システム。
In the hydraulic control system according to claim 3 ,
When the torque distribution ratio calculation unit is set in a direction to reduce the inflow rate of the pressure oil to one of the first and second hydraulic actuators, the hydraulic pressure set in the direction to reduce the inflow rate of the pressure oil A hydraulic control system, wherein the adjustment amount is set such that a torque distributed to the variable displacement hydraulic pump to which an actuator is connected is reduced.
請求項1ないしのいずれか1項に記載の油圧制御システムを備えたことを特徴とする建設機械。 A construction machine comprising the hydraulic control system according to any one of claims 1 to 4 . 請求項に記載の建設機械において、
前記入力装置は、前記建設機械に備えられたモニタ装置に付設されていることを特徴とする建設機械。
In the construction machine according to claim 5 ,
A construction machine characterized in that the input device is attached to a monitor device provided in the construction machine.
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