JP7824906B2 - Work machinery - Google Patents
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Description
本発明は、走行操舵性の優れた作業機械に関する。 The present invention relates to a work machine with excellent driving and steering performance.
油圧ショベル等の作業機械において、一つの油圧ポンプから油が流入する左右の走行用油圧供給油路に、メータイン絞りを備えた左右の走行用制御弁と左右の圧力補償弁とを配置することで安定的な走行操舵性を確保する油圧ショベルが知られている。(特許文献1参照) In a known work machine, such as a hydraulic excavator, stable travel steering is ensured by arranging left and right travel control valves with meter-in throttles and left and right pressure compensation valves in left and right travel hydraulic supply lines into which oil flows from a single hydraulic pump. (See Patent Document 1.)
近年油圧ショベルにおいては、製造コストの低減が求められており、各アクチュエータを制御する制御弁においても簡易な構成にすることにより製造コストを低減することが求められている。 In recent years, there has been a demand for reduced manufacturing costs for hydraulic excavators, and there is also a demand for simplified configurations for the control valves that control each actuator to reduce manufacturing costs.
製造コストを低減する目的で左右の走行用油圧供給油路から圧力補償弁を取り除くことが考えられるが、左右の走行モータに速度差をつけて同時に駆動させる緩旋回操作を作業機械に行わせる場合、速度が速くなるべき外側の走行モータの負荷が上昇することにより、負荷の低くなるべき内側の走行モータに油が流入し左右の走行モータの速度差が小さくなり、作業機械は、十分に曲がることができないという問題が発生する。 It is conceivable to remove the pressure compensation valves from the left and right travel hydraulic supply oil lines in order to reduce manufacturing costs, but when the work machine is made to make gentle turns by simultaneously driving the left and right travel motors at different speeds, the load on the outer travel motor, which should be faster, increases, causing oil to flow into the inner travel motor, which should be under a lower load, reducing the speed difference between the left and right travel motors and causing the work machine to be unable to turn sufficiently.
また上記問題を解消するために左右の走行用油圧供給油路に対してそれぞれ独立した2つのポンプから油を流入させることにより安定的な走行操舵性を確保することができるが、簡易な構成とは言えず製造コストの低減ができない。 In order to solve the above problem, stable driving and steering performance can be ensured by supplying oil from two independent pumps to the left and right driving hydraulic supply oil lines, but this is not a simple configuration and manufacturing costs cannot be reduced.
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、その課題は、簡易な構成の制御弁により安定的な走行操舵性を確保することができる作業機械の提供である。 The present invention was developed in consideration of the problems with the prior art described above, and its objective is to provide a work machine that can ensure stable driving and steering performance using a control valve with a simple configuration.
上述した課題を解決するため本発明は、油圧ポンプから吐出される作動油が流れる左右一対の走行モータと、前記左右一対の走行モータに流れる前記作動油の流量をスプールの開口面積の増減により制御する一対の方向切換弁と、前方又は後方に傾倒させ、操作量に基づいて対応する方向の前記方向切換弁の前記スプールの開口面積を増減させる一対の操作レバーと、を備える作業機械において、前記一対の操作レバーが同一方向に異なる操作量で傾倒する時、前記一対の操作レバーのうち、操作量の小さい一方の操作レバーの操作量に基づく前記スプールの開口面積の増加量を減少させる第1制御を実行させる制御装置を備える作業機械。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a work machine comprising a pair of left and right travel motors through which hydraulic oil discharged from a hydraulic pump flows, a pair of directional control valves that control the flow rate of the hydraulic oil flowing to the pair of left and right travel motors by increasing or decreasing the opening area of the spool, and a pair of control levers that are tilted forward or backward to increase or decrease the opening area of the spool of the directional control valve in the corresponding direction based on the amount of operation, and the work machine is equipped with a control device that executes a first control that reduces the amount of increase in the opening area of the spool based on the amount of operation of one of the pair of control levers with a smaller amount of operation when the pair of control levers are tilted in the same direction by different amounts of operation.
本発明によれば、簡易な構成の制御弁により安定的な走行操舵性を確保することができる作業機械を提供することができる。 The present invention provides a work machine that can ensure stable driving and steering performance using a control valve with a simple configuration.
以下、本発明に係る作業機械の代表例としての油圧ショベル100を例に挙げ図1を参照しつつ詳細に説明する。なお上部旋回体300に作業装置400が配置されている方向を前方としその反対方向を後方とする。 Hereinafter, a hydraulic excavator 100 will be described in detail as a representative example of a work machine according to the present invention, with reference to Figure 1. Note that the direction in which the work device 400 is arranged on the upper rotating body 300 is referred to as the front, and the opposite direction is referred to as the rear.
油圧ショベル100は、自走可能な下部走行体200と、下部走行体200上に旋回可能に支持された上部旋回体300と、上部旋回体300の前方に上下に回動可能に支持された作業装置400と制御システム500を備えて構成されている。 The hydraulic excavator 100 is composed of a self-propelled lower traveling body 200, an upper rotating body 300 rotatably supported on the lower traveling body 200, a working device 400 supported in front of the upper rotating body 300 so that it can rotate up and down, and a control system 500.
作業装置400は、上部旋回体300の先端部に水平方向に回動するように支持されたスイングポスト410と、スイングポスト410に上下に回動可能に支持されたブーム420と、ブーム420の先端に上下に回動可能に装着されたアーム430と、アーム430の先端に回動可能に装着されたバケット450と、上部旋回体300の下方に設置され、スイングポスト410を水平方向に回動させるスイングシリンダ(図示せず)と、ブーム420の前方かつ下方に設置された、ブーム420を動かすブームシリンダ460と、ブーム420の上方に設置され、アーム430を動かすアームシリンダ470と、アーム430の前方に設置され、バケットリンク440を介してバケット450を動かすバケットシリンダ480により構成されている。 The working device 400 is composed of a swing post 410 supported at the tip of the upper rotating body 300 so as to rotate horizontally, a boom 420 supported on the swing post 410 so as to be rotatable up and down, an arm 430 attached to the tip of the boom 420 so as to be rotatable up and down, a bucket 450 attached to the tip of the arm 430 so as to be rotatable up and down, a swing cylinder (not shown) installed below the upper rotating body 300 and which rotates the swing post 410 horizontally, a boom cylinder 460 installed in front of and below the boom 420 and which moves the boom 420, an arm cylinder 470 installed above the boom 420 and which moves the arm 430, and a bucket cylinder 480 installed in front of the arm 430 and which moves the bucket 450 via a bucket link 440.
下部走行体200は、センターフレーム210とセンターフレーム210に左右対称に対をなし前後方向に延びるサイドフレーム211a,211bを有しており、左側方のサイドフレーム211aの後端には左走行モータ516aにより駆動する駆動輪212aが設置され、前方に向け複数の遊動輪213aが配置されており、そして駆動輪212aと遊動輪213aは、履帯214aが巻装され、右側方のサイドフレーム211bの後端には右走行モータ516bにより駆動する駆動輪212b(図示せず)が設置され、前方に向け複数の遊動輪213b(図示せず)が配置されており、そして駆動輪212bと遊動輪213bは、履帯214bが巻装され、センターフレーム210前方には、排土装置220が装着されている。 The lower traveling body 200 has a center frame 210 and side frames 211a, 211b that are paired symmetrically and extend in the fore-and-aft direction. A drive wheel 212a driven by a left traveling motor 516a is mounted at the rear end of the left side frame 211a, and multiple idler wheels 213a are arranged facing forward. Tracks 214a are wound around the drive wheel 212a and idler wheels 213a. A drive wheel 212b (not shown) driven by a right traveling motor 516b is mounted at the rear end of the right side frame 211b, and multiple idler wheels 213b (not shown) are arranged facing forward. Tracks 214b are wound around the drive wheel 212b and idler wheels 213b. An earth removal device 220 is attached to the front of the center frame 210.
上部旋回体300は、後端に設置されたカウンタウエイト310と、カウンタウエイト310から前方に延設された機体フレーム320と、機体フレーム320の先端に設置されたスイングポスト410とカウンタウエイト310の間に配置された運転席330と、運転席330の後部に配置された座席331の下方に設置された機関室340から構成されている。 The upper rotating body 300 is composed of a counterweight 310 installed at the rear end, a body frame 320 extending forward from the counterweight 310, a driver's seat 330 located between the counterweight 310 and a swing post 410 installed at the tip of the body frame 320, and an engine room 340 located below a seat 331 located behind the driver's seat 330.
運転席330は、操作装置332と、座席331と、座席331の下方の機関室340の前方の壁面から前方に向けて延び機体フレーム320の上方に形成されされた床材333から形成される。 The driver's seat 330 is formed from an operating device 332, a seat 331, and a floor material 333 that extends forward from the front wall of the engine room 340 below the seat 331 and is formed above the aircraft frame 320.
機関室340には、エンジン(図示せず)と、エンジンにより駆動し、ブームシリンダ460やアームシリンダ470等の油圧ショベル100を動かす複数のアクチュエータに作動油を圧送する可変容量ポンプ511と、床材333の下方に配置され、複数のアクチュエータを制御するコントロールバルブ514と、コントロールバルブ514に入力される制御信号圧(パイロット圧)及び可変容量ポンプ511の流量を制御するレギュレータ511aに入力されるパイロット圧の1次圧を生成するパイロットポンプ512等の複数の機器が配置されている。 The engine room 340 is equipped with several pieces of equipment, including an engine (not shown), a variable displacement pump 511 that is driven by the engine and pumps hydraulic oil to several actuators that move the hydraulic excavator 100, such as the boom cylinder 460 and arm cylinder 470, a control valve 514 that is located below the floor material 333 and controls the several actuators, and a pilot pump 512 that generates a control signal pressure (pilot pressure) input to the control valve 514 and a primary pressure of the pilot pressure that is input to a regulator 511a that controls the flow rate of the variable displacement pump 511.
操作装置332は、操作方向および操作量を電気信号として出力することにより、制御装置520を介して各アクチュエータを操作することができる。 The operating device 332 can operate each actuator via the control device 520 by outputting the operating direction and amount as an electrical signal.
操作装置332は、運転席330の前方に左右に列設され、床材333から突設された左走行レバー332a及び右走行レバー332bと、座席331の左右に配置されたコンソールボックスに立設され、作業機400の操作または旋回操作を行う左操作レバー332cと、右操作レバー332d等から構成されている。 The operating device 332 is arranged in a row on the left and right in front of the driver's seat 330 and consists of a left travel lever 332a and a right travel lever 332b that protrude from the floor material 333, and a left operating lever 332c and a right operating lever 332d that are erected in console boxes located on the left and right of the seat 331 and are used to operate or rotate the work machine 400.
左走行レバー332a,右走行レバー332bは、前後に操作レバーを傾倒させることにより、下部走行体200を排土装置220の設置されている方向、又はその逆側の方向に進むように、左走行モータ516a,右走行モータ516bに回転させる。 By tilting the operating lever forward or backward, the left travel lever 332a and the right travel lever 332b rotate the left travel motor 516a and the right travel motor 516b so that the lower traveling body 200 moves in the direction where the soil removal device 220 is installed, or in the opposite direction.
続いて、図2を用いて油圧ショベル100の制御システム500について説明する。 Next, the control system 500 for the hydraulic excavator 100 will be described using Figure 2.
制御システム500は、油圧回路510と、制御装置520と、操作装置332から構成されている。 The control system 500 consists of a hydraulic circuit 510, a control device 520, and an operating device 332.
油圧回路510は、可変容量ポンプ511から延設される高圧の作動油配管を実線で表し、パイロットポンプ512から延設される低圧の作動油(パイロット圧)配管を点線で表す。 The hydraulic circuit 510 is shown with a solid line representing the high-pressure hydraulic oil piping extending from the variable displacement pump 511, and a dotted line representing the low-pressure hydraulic oil (pilot pressure) piping extending from the pilot pump 512.
油圧回路510は、可変容量ポンプ511から延びるセンターバイパス流路513と、センターバイパス流路513から延びる油路とそれぞれ接続する各アクチュエータを制御する方向切換弁から構成されるコントールバルブ514からなり、油圧回路510は、方向切換弁のスプールの摺動位置にかかわらずセンターバイパス流路513からタンク515につながる流路は形成されないいわゆるクローズドセンター回路であるが、これに限定されるものではない。 Hydraulic circuit 510 consists of a center bypass flow path 513 extending from variable displacement pump 511 and a control valve 514 consisting of a directional control valve that controls each actuator connected to the oil passage extending from center bypass flow path 513.Hydraulic circuit 510 is a so-called closed center circuit in which no flow path connecting center bypass flow path 513 to tank 515 is formed regardless of the sliding position of the spool of the directional control valve, but is not limited to this.
コントールバルブ514は、左走行モータ516aを制御する方向切換弁514aと、右走行モータ516bを制御する方向切換弁514bと、複数の他のアクチュエータをそれぞれ制御する複数の他の方向切換弁からなり、複数の他のアクチュエータと複数の他の方向切換弁については、油圧回路510には、記載を省略している。 The control valve 514 consists of a directional control valve 514a that controls the left travel motor 516a, a directional control valve 514b that controls the right travel motor 516b, and multiple other directional control valves that respectively control multiple other actuators; the multiple other actuators and multiple other directional control valves are not shown in the hydraulic circuit 510.
方向切換弁514aのパイロット圧の入力ポート514a1,514a2には、左走行レバー332aの操作の方向と操作量(傾倒量)に応じて電磁比例弁517a1,電磁比例弁517a2から減圧したパイロット圧が入力されることによって方向切換弁514aのスプールが摺動し、対応するスプールの開口量に応じた油が左走行モータ516aに流れる。 Reduced pilot pressure is input from electromagnetic proportional valves 517a1 and 517a2 to pilot pressure input ports 514a1 and 514a2 of directional control valve 514a in accordance with the direction and amount of operation (tilt amount) of left travel lever 332a, causing the spool of directional control valve 514a to slide, and oil according to the opening amount of the corresponding spool flows to left travel motor 516a.
左走行レバー332aを前方に傾倒させ操作させた場合、入力ポート514a1にパイロット圧が入力され、左走行モータ516aは前方方向に向けて回転する。 When the left travel lever 332a is tilted forward and operated, pilot pressure is input to the input port 514a1, causing the left travel motor 516a to rotate forward.
左走行レバー332aを後方に傾倒させ操作させた場合、電磁比例弁514a2にパイロット圧が入力され、左走行モータ516aは後方方向に向けて回転する。 When the left travel lever 332a is tilted rearward and operated, pilot pressure is input to the solenoid proportional valve 514a2, causing the left travel motor 516a to rotate rearward.
方向切換弁514bのパイロット圧の入力ポート514b1,514b2には、右走行レバー332bの操作の方向と操作量に応じて電磁比例弁518b1,電磁比例弁518b2から減圧したパイロット圧が入力されることによって方向切換弁514bのスプールが摺動し、対応するスプールの開口量に応じた油が右走行モータ516bに流れる。 Reduced pilot pressure is input from electromagnetic proportional valves 518b1 and 518b2 to pilot pressure input ports 514b1 and 514b2 of directional control valve 514b in accordance with the direction and amount of operation of right travel lever 332b, causing the spool of directional control valve 514b to slide, and oil according to the opening amount of the corresponding spool flows to right travel motor 516b.
右走行レバー332bを前方に傾倒させ操作した場合、入力ポート514b1にパイロット圧が入力され、左走行モータ516bは前方方向に向けて回転する。 When the right travel lever 332b is tilted forward, pilot pressure is input to the input port 514b1, causing the left travel motor 516b to rotate forward.
右走行レバー332bを後方に傾倒させ操作した場合、入力ポート514b2にパイロット圧が入力され、左走行モータ516bは後方方向に向けて回転する。 When the right travel lever 332b is tilted rearward, pilot pressure is input to the input port 514b2, causing the left travel motor 516b to rotate rearward.
油圧回路510に油を供給する可変容量ポンプ511は、操作装置332の操作量に応じて電磁比例弁517cによって減圧されたパイロット圧をレギュレータ511aに入力することによって、作動油の流量を制御する。 The variable displacement pump 511, which supplies oil to the hydraulic circuit 510, controls the flow rate of hydraulic oil by inputting the pilot pressure reduced by the electromagnetic proportional valve 517c to the regulator 511a in accordance with the amount of operation of the operating device 332.
つまり操作装置332の操作量の減少に伴い、可変容量ポンプ511の流量は減少し、操作装置332の操作量の増加に伴い可変容量ポンプ511の流量は増加する。 In other words, as the amount of operation of the operating device 332 decreases, the flow rate of the variable displacement pump 511 decreases, and as the amount of operation of the operating device 332 increases, the flow rate of the variable displacement pump 511 increases.
制御装置520は、ECU(電子制御ユニット)であり、デジタル入力信号の信号レベルの変換を行う入力バッファ及びアナログ入力信号のデジタル変換を行うADコンバータからなる信号入力部と、各種入力信号から制御量の演算を行うマイコンからなる演算部521と、マイコンの出力信号に従いアクチュエータを駆動させる駆動信号の形態に変換させる出力ドライバーからなる信号出力部等から構成される。 The control device 520 is an ECU (electronic control unit) and is composed of a signal input section consisting of an input buffer that converts the signal level of digital input signals and an AD converter that converts analog input signals into digital form, a calculation section 521 consisting of a microcomputer that calculates control variables from various input signals, and a signal output section consisting of an output driver that converts the output signal of the microcomputer into a drive signal that drives the actuator.
制御装置520の信号入力部に入力される信号は、制御装置520に向かう矢印が先端にある一点鎖線で表現され、操作装置332から検出される信号である。 The signal input to the signal input section of the control device 520 is represented by a dashed line with an arrow pointing towards the control device 520, and is a signal detected from the operating device 332.
制御装置520の信号出力部から出力される信号は、電磁比例弁517a1,電磁比例弁517a2、電磁比例弁517b1、電磁比例弁517b2及び電磁比例弁517cに向けて出力される。 The signal output from the signal output unit of the control device 520 is output to the electromagnetic proportional valves 517a1, 517a2, 517b1, 517b2, and 517c.
演算部521は、ポンプ流量演算部522と、スプール開口面積演算部523と、走行操作量補正演算部524から構成されている。 The calculation unit 521 is composed of a pump flow rate calculation unit 522, a spool opening area calculation unit 523, and a driving operation amount correction calculation unit 524.
ポンプ流量演算部522は、制御装置520の信号入力部に入力された操作装置332の操作量から可変容量ポンプ511に要求する油の流量を演算する。 The pump flow rate calculation unit 522 calculates the oil flow rate required of the variable displacement pump 511 from the operation amount of the operating device 332 input to the signal input unit of the control device 520.
左走行レバー332a、右走行レバー332b、左操作レバー332c及び右操作レバー332d等の操作量から可変容量ポンプ511に要求する油の流量を演算する。 The oil flow rate required for the variable displacement pump 511 is calculated based on the amount of operation of the left travel lever 332a, right travel lever 332b, left operating lever 332c, and right operating lever 332d, etc.
信号出力部は、ポンプ要求流量演算部522の演算結果に基づき、電磁比例弁51
7cに信号を出力する。
The signal output unit controls the solenoid proportional valve 51 based on the calculation result of the pump required flow rate calculation unit 522.
7c.
スプール開口面積演算部523は、制御装置520の信号入力部に入力された操作装置332の操作量から対応するコントロールバルブ514の方向切換弁のスプールの開口量を演算する。 The spool opening area calculation unit 523 calculates the opening amount of the spool of the directional control valve of the corresponding control valve 514 from the operation amount of the operating device 332 input to the signal input unit of the control device 520.
左走行レバー332aを前方方向に傾倒させ操作した場合、その操作量に相当する信号が、制御装置520の信号入力部に入力され、スプール開口面積演算部523は、操作量に応じた左走行モータ516aを前方方向に回転させる方向切換弁514aのスプールの開口量を演算する。 When the left travel lever 332a is tilted forward, a signal corresponding to the amount of operation is input to the signal input section of the control device 520, and the spool opening area calculation section 523 calculates the opening amount of the spool of the directional control valve 514a, which rotates the left travel motor 516a forward in accordance with the amount of operation.
信号出力部がスプール開口面積演算部523の演算結果に基づき電磁比例弁517a1に信号を出力することにより方向切換弁514aのスプールは摺動し、スプールの開口量に応じた油が流入する左走行モータ516aは、前方方向に回転し、油圧ショベル100は、右に旋回する。 The signal output unit outputs a signal to the electromagnetic proportional valve 517a1 based on the calculation results of the spool opening area calculation unit 523, causing the spool of the directional control valve 514a to slide. The left traveling motor 516a, into which oil flows according to the amount of spool opening, rotates forward, and the hydraulic excavator 100 swings to the right.
左走行レバー332aと右走行レバー332bを同時に、前方方向に同量傾倒させ操作した場合、その操作量に相当する信号が、制御装置520の信号入力部に入力される。 When the left travel lever 332a and the right travel lever 332b are simultaneously tilted forward by the same amount, a signal corresponding to that amount of operation is input to the signal input section of the control device 520.
スプール開口面積演算部523は、操作量に応じた左走行モータ516aを前方方向に回転させる方向切換弁514aのスプールの開口量と操作量に応じた右走行モータ516bを前方方向に回転させる方向切換弁514bのスプールの開口量を演算する。ここで、スプール開口面積演算部523によって演算される2つのスプールの開口量は操作量が同じであることから同じになる。 The spool opening area calculation unit 523 calculates the opening amount of the spool of the directional control valve 514a, which rotates the left travel motor 516a forward in accordance with the amount of operation, and the opening amount of the spool of the directional control valve 514b, which rotates the right travel motor 516b forward in accordance with the amount of operation. Here, the opening amounts of the two spools calculated by the spool opening area calculation unit 523 are the same because the amount of operation is the same.
信号出力部は、スプール開口面積演算部523の演算結果に基づき電磁比例弁517a1と電磁比例弁517b1に同量の信号を出力する。 The signal output unit outputs the same amount of signal to the solenoid proportional valves 517a1 and 517b1 based on the calculation results of the spool opening area calculation unit 523.
方向切換弁514aと方向切換弁514bのスプールは同量摺動し、これらのスプールの開口量に応じた同量の油が左走行モータ516aと走行モータ516bに流れ、走行モータ516aと右走行モータ516bは、前方方向に同じ速度で回転し、油圧ショベル100は、直進する。 The spools of directional control valves 514a and 514b slide the same amount, and the same amount of oil flows to left travel motor 516a and right travel motor 516b according to the opening amount of these spools. Travel motor 516a and right travel motor 516b rotate forward at the same speed, and the hydraulic excavator 100 moves straight ahead.
左走行レバー332aと右走行レバー332bを同時に前方に傾倒させ操作し、左走行レバー332aを右走行レバー332bより大きく傾倒させ操作した場合、走行操作量補正演算部524は、操作量の小さい右走行レバー332bの操作量をより小さな操作量とする補正操作量を演算する。 When the left travel lever 332a and right travel lever 332b are simultaneously tilted forward and operated, with the left travel lever 332a tilted more than the right travel lever 332b, the travel operation amount correction calculation unit 524 calculates a correction operation amount to make the operation amount of the right travel lever 332b, which has a smaller operation amount, even smaller.
補正操作量は、左走行レバー332aの操作量から右走行レバー332bの操作量を減じた値を右走行レバー332bの操作量から減じた値として演算される。 The correction operation amount is calculated by subtracting the operation amount of the right travel lever 332b from the operation amount of the left travel lever 332a.
ここで、走行レバーを前方に向けて最大ストロークまで傾倒させた操作量を100%として、中立位置を0%とした場合。左走行レバー332aの操作量と右走行レバー332bの操作量の差が50%より大きい場合は、操作量補正演算部524は、補正操作量を演算せず、スプール開口面積演算部523が右走行レバー332bの操作量に基づき方向切換弁514bのスプールの開口量を演算し、信号出力部は、これらの演算結果に基づき電磁比例弁517b1に信号を出力する。 Here, if the operation amount when the travel lever is tilted forward to its maximum stroke is set to 100%, and the neutral position is set to 0%, if the difference between the operation amount of the left travel lever 332a and the operation amount of the right travel lever 332b is greater than 50%, the operation amount correction calculation unit 524 does not calculate the correction operation amount, and the spool opening area calculation unit 523 calculates the spool opening amount of the directional control valve 514b based on the operation amount of the right travel lever 332b, and the signal output unit outputs a signal to the solenoid proportional valve 517b1 based on the results of these calculations.
また補正操作量の演算方法は、特に上記の実施態様に限定されるものでなく、例えば右走行レバー332bの操作量から、左走行レバー332aの操作量から右走行レバー332bの操作量を減じた値からマップで決定される値を減じて計算してもよい。 Furthermore, the method for calculating the correction operation amount is not limited to the above embodiment, and for example, the operation amount of the right travel lever 332b may be calculated by subtracting a value determined by a map from the value obtained by subtracting the operation amount of the right travel lever 332b from the operation amount of the left travel lever 332a.
スプール開口面積演算部523は、操作量に応じた左走行モータ516aを前方方向に回転させる方向切換弁514aのスプールの開口量と補正傾倒量に応じた右走行モータ516bを前方方向に回転させる方向切換弁514bのスプールの開口量を演算する。すなわち方向切換弁514bのスプールの開口量は、補正前の操作量で演算されるスプールの開口量より小さいスプールの開口量として演算される。 The spool opening area calculation unit 523 calculates the spool opening amount of the directional control valve 514a, which rotates the left travel motor 516a in the forward direction according to the operation amount, and the spool opening amount of the directional control valve 514b, which rotates the right travel motor 516b in the forward direction according to the corrected tilt amount. In other words, the spool opening amount of the directional control valve 514b is calculated as a spool opening amount that is smaller than the spool opening amount calculated using the operation amount before correction.
信号出力部は、スプール開口面積演算部523の演算結果に基づき電磁比例弁517a1と電磁比例弁517b1に信号を出力する。 The signal output unit outputs a signal to the electromagnetic proportional valve 517a1 and the electromagnetic proportional valve 517b1 based on the calculation results of the spool opening area calculation unit 523.
方向切換弁514aと方向切換弁514bのスプールは摺動し、これらのスプールの開口量に応じた油が左走行モータ516aと走行モータ516bに流れ、走行モータ516aは、右走行モータ516bに対して、早い速度で回転し、油圧ショベル100は、右方向に緩旋回を実施する。 The spools of directional control valves 514a and 514b slide, and oil flows to left travel motor 516a and travel motor 516b according to the opening amount of these spools. Travel motor 516a rotates at a faster speed than right travel motor 516b, and the hydraulic excavator 100 performs a gentle turn to the right.
右走行モータ516bには、操作量の小さい右走行レバー332bの操作量をより小さな操作量とする補正操作量に基づく油量が流入していることから、旋回時、外側にある左走行モータ516aの負荷上昇により、左走行モータ516aに流れるべき油の一部が右走行モータ516bに流れたとしても左走行モータ516aと右走行モータ516bに流れるの油量の差は維持できるため、左走行モータ516aと右走行モータ516bの速度差は、維持できる。 The right travel motor 516b receives an amount of oil based on a correction amount that reduces the amount of operation of the right travel lever 332b, which has a smaller operation amount. Therefore, even if, during a turn, an increase in the load on the outer left travel motor 516a causes some of the oil that should flow to the left travel motor 516a to flow to the right travel motor 516b, the difference in the amount of oil flowing to the left travel motor 516a and the right travel motor 516b can be maintained, and the speed difference between the left travel motor 516a and the right travel motor 516b can be maintained.
また可変容量ポンプ511は、左走行レバー332aと右走行レバー332bの操作量に基づき吐出量を増やすことができることから、左走行モータ516aと右走行モータ516bの速度差を大きくすることができる。 In addition, the variable displacement pump 511 can increase its discharge volume based on the amount of operation of the left travel lever 332a and the right travel lever 332b, making it possible to increase the speed difference between the left travel motor 516a and the right travel motor 516b.
これらの構成によれば、簡易な構成の制御弁により安定的な走行操舵性を確保することができる。 With these configurations, stable driving and steering performance can be ensured using a control valve with a simple configuration.
続いて図3を用いて制御フローについて説明する。図3は制御方法に係るフローチャートである。 Next, the control flow will be explained using Figure 3. Figure 3 is a flowchart related to the control method.
左走行レバー332aと右走行レバー332bを同時に中立位置から一方向に傾倒させる走行操作を開始する。(S1) Initiate driving by simultaneously tilting the left and right travel levers 332a and 332b in one direction from the neutral position. (S1)
制御装置520が左走行レバー332aと右走行レバー332bの傾倒量の差が、最大ストロークまで一方に傾倒させた操作量を100%として、中立位置を0%とした場合に50%以下の特定条件に該当する場合(S2:YES)、制御装置520は、左走行レバー332a又は右走行レバー332bのうち操作量の小さい方の操作レバーの操作量から操作量の差を減じた操作量に基づき、操作量の小さい方の操作レバーに対応する走行モータの速度(対応する方向切換弁のスプールの開口量)を制御する第1制御を実行する。又他方の走行モータの速度(他方の方向切換弁のスプールの開口量)は、他方の走行レバーの操作量に基づき制御される。(S3) When the control device 520 determines that the difference in the tilt amount between the left travel lever 332a and the right travel lever 332b is 50% or less, where the maximum stroke is 100% and the neutral position is 0% (S2: YES), the control device 520 executes a first control to control the speed of the travel motor (the opening of the spool of the corresponding directional control valve) corresponding to the smaller travel lever, based on the amount of operation of either the left travel lever 332a or the right travel lever 332b, minus the difference in the amount of operation. The speed of the other travel motor (the opening of the spool of the other directional control valve) is controlled based on the amount of operation of the other travel lever. (S3)
制御装置520が左走行レバー332aと右走行レバー332bの操作量の差が、特定条件に該当しない場合(S2:NO)、左走行レバー332a及び右走行レバー332bの操作量に応じて対応する走行モータの速度(対応する方向切換弁のスプールの開口量)を制御する定常制御を実行する。(S6) If the difference in the amount of operation of the left travel lever 332a and the right travel lever 332b does not meet the specific condition (S2: NO), the control device 520 executes steady-state control, which controls the speed of the corresponding travel motor (the opening amount of the spool of the corresponding directional control valve) according to the amount of operation of the left travel lever 332a and the right travel lever 332b. (S6)
走行レバー332aと右走行レバー332bの操作量の差が特定条件に該当しなくなった場合(S4)、第1制御を停止する。(S5)そして定常制御を実行する。(S6) When the difference in the amount of operation of the travel lever 332a and the right travel lever 332b no longer meets the specified condition (S4), the first control is stopped (S5) and steady-state control is then executed (S6).
制御装置500は、上記ステップS1~S6の処理を繰り返して実行する。図3に示すフローチャートは一例に過ぎず、処理が適宜追加又は省略されてもよいし、処理の順番が適宜入れ替わってもよい。 The control device 500 repeatedly executes the processes of steps S1 to S6 above. The flowchart shown in Figure 3 is merely an example, and processes may be added or omitted as appropriate, and the order of processes may be changed as appropriate.
続いて、図4を用いて、本発明の他の実施形態について説明する。 Next, we will explain another embodiment of the present invention using Figure 4.
図4の他の実施形態は、図2の実施形態と発明の効果に差異がないことから図2の実施形態と異なる部分のみ説明する。 The other embodiment of Figure 4 has the same effect as the embodiment of Figure 2, so only the differences from the embodiment of Figure 2 will be explained.
図4の他の実施形態の演算部521は、図2の他の実施形態のポンプ流量演算部522と、スプール開口面積演算部523と、走行操作量補正演算部524に加えて、ポンプ流量補正演算部525を有している。 The calculation unit 521 of the other embodiment in Figure 4 includes a pump flow rate correction calculation unit 525 in addition to the pump flow rate calculation unit 522, spool opening area calculation unit 523, and traveling operation amount correction calculation unit 524 of the other embodiment in Figure 2.
ポンプ流量補正演算部525は、可変容量ポンプ511に要求する油の流量の基準値である操作装置332の操作量を補正する補正操作量を左走行レバー332aと右走行レバー332bの操作量の差分から演算する。 The pump flow rate correction calculation unit 525 calculates the correction operation amount for correcting the operation amount of the operating device 332, which is the reference value of the oil flow rate required for the variable displacement pump 511, from the difference between the operation amounts of the left travel lever 332a and the right travel lever 332b.
補正操作量は、左走行レバー332aと右走行レバー332bの操作量の差分に係数を乗じることにより算出するが、操作量の差分に対して設定したマップから算出してもよい。 The correction operation amount is calculated by multiplying the difference in operation amount between the left travel lever 332a and the right travel lever 332b by a coefficient, but it may also be calculated from a map set for the difference in operation amount.
ポンプ流量補正演算部525は、左走行レバー332a、右走行レバー332b、左操作レバー332c及び右操作レバー332d等の操作量に補正操作量を加えた値から可変容量ポンプ511に要求する油の流量を演算する。 The pump flow rate correction calculation unit 525 calculates the oil flow rate required of the variable displacement pump 511 from the value obtained by adding the correction operation amount to the operation amount of the left travel lever 332a, right travel lever 332b, left operation lever 332c, right operation lever 332d, etc.
これらの構成によれば、左走行モータ516aと右走行モータ516bの速度差を大きくすることができることから、簡易な構成の制御弁により安定的な走行操舵性を確保することができる。 With these configurations, the speed difference between the left travel motor 516a and the right travel motor 516b can be increased, ensuring stable travel and steering performance with a control valve of simple configuration.
続いて図5を用いて他の実施形態についての制御フローについて説明する。図5は他の実施形態についての制御方法に係るフローチャートである。 Next, the control flow for another embodiment will be explained using Figure 5. Figure 5 is a flowchart relating to the control method for another embodiment.
左走行レバー332aと右走行レバー332bを同時に中立位置から一方向に傾倒させる走行操作を開始する。(S6) Initiate driving by simultaneously tilting the left and right travel levers 332a and 332b in one direction from the neutral position. (S6)
制御装置520が左走行レバー332aと右走行レバー332bの操作量の差が、特定条件に該当する場合(S7:YES)、制御装置520は、第1制御と共に、左走行レバー332aと右走行レバー332bの操作量の差分により、可変容量ポンプ511の吐出流量を増加させる第2制御を実行する。又他方の走行モータの速度(他方の方向切換弁のスプールの開口量)は、他方の走行レバーの操作量に基づき制御される。(S8) If the control device 520 determines that the difference in the amount of operation of the left travel lever 332a and the right travel lever 332b meets a specific condition (S7: YES), the control device 520 executes the first control and the second control, which increases the discharge flow rate of the variable displacement pump 511 based on the difference in the amount of operation of the left travel lever 332a and the right travel lever 332b. The speed of the other travel motor (the opening of the spool of the other directional control valve) is also controlled based on the amount of operation of the other travel lever. (S8)
制御装置520が左走行レバー332aと右走行レバー332bの操作量の差が、特定条件に該当しない場合(S9:NO)、左走行レバー332a及び右走行レバー332bの操作量に応じて対応する走行モータの速度(対応する方向切換弁のスプールの開口量)を制御する定常制御を実行する。(S11) If the difference in the amount of operation of the left travel lever 332a and the right travel lever 332b does not meet the specific condition (S9: NO), the control device 520 executes steady-state control, which controls the speed of the corresponding travel motor (the opening amount of the spool of the corresponding directional control valve) according to the amount of operation of the left travel lever 332a and the right travel lever 332b. (S11)
走行レバー332aと右走行レバー332bの操作量の差が特定条件に該当しなくなった場合(S9)、第1制御及び第2制御を停止する。(S10)そして定常制御を実行する。(S11) When the difference in the amount of operation of the travel lever 332a and the right travel lever 332b no longer meets the specified condition (S9), the first control and second control are stopped (S10) and steady-state control is then executed (S11).
制御装置500は、上記ステップS6~S11の処理を繰り返して実行する。図3に示すフローチャートは一例に過ぎず、処理が適宜追加又は省略されてもよいし、処理の順番が適宜入れ替わってもよい。 The control device 500 repeatedly executes the processes of steps S6 to S11 described above. The flowchart shown in Figure 3 is merely an example, and processes may be added or omitted as appropriate, and the order of processes may be changed as appropriate.
上述の本実施形態及び他の実施形態に係る作業機械は、以下のように特定することができる。 The work machines according to the present embodiment and other embodiments described above can be specified as follows:
〈付記1〉油圧ポンプから吐出される作動油が流れる左右一対の走行モータと、前記左右一対の走行モータに流れる前記作動油の流量をスプールの開口面積の増減により制御する一対の方向切換弁と、前方又は後方に傾倒させ、操作量に基づいて対応する方向の前記方向切換弁の前記スプールの開口面積を増減させる一対の操作レバーと、を備える作業機械において、前記一対の操作レバーが同一方向に異なる操作量で傾倒する時、前記一対の操作レバーのうち、操作量の小さい一方の操作レバーの操作量に基づく前記スプールの開口面積の増加量を減少させる第1制御を実行させる制御装置を備える作業機械。 <Appendix 1> A work machine equipped with a pair of left and right travel motors through which hydraulic oil discharged from a hydraulic pump flows, a pair of directional control valves that control the flow rate of the hydraulic oil flowing to the pair of left and right travel motors by increasing or decreasing the opening area of the spool, and a pair of control levers that are tilted forward or backward to increase or decrease the opening area of the spool of the directional control valve in the corresponding direction based on the amount of operation, wherein the work machine is equipped with a control device that executes a first control that reduces the amount of increase in the opening area of the spool based on the amount of operation of one of the pair of control levers with a smaller amount of operation when the pair of control levers are tilted in the same direction but by different amounts of operation.
〈付記2〉前記第1制御が前記一対の操作レバーの操作量の差分に基づき、前記一方の操作レバーの操作量に基づく前記スプールの開口面積の増加量を減少させる付記1記載の作業機械。 <Appendix 2> A work machine as described in Appendix 1, wherein the first control reduces the amount of increase in the opening area of the spool based on the amount of operation of one of the control levers, based on the difference between the amounts of operation of the pair of control levers.
〈付記3〉前記第1制御が前記一対の操作レバーの操作量の差分が規定値以下の時、前記第1制御を実行する付記1又は付記2記載の作業機械。 <Appendix 3> A work machine as described in Appendix 1 or Appendix 2, wherein the first control is executed when the difference in the operation amount of the pair of operating levers is equal to or less than a specified value.
〈付記4〉前記制御装置が前記一対の操作レバーの操作量に基づいて前記油圧ポンプから吐出される作動油の流量を制御する付記1から付記3記載の何れか1項に記載の作業機械。 <Appendix 4> A work machine described in any one of Appendices 1 to 3, wherein the control device controls the flow rate of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump based on the amount of operation of the pair of operating levers.
〈付記5〉前記制御装置が前記一対の操作レバーの操作量の差分に基づき、前記油圧ポンプから吐出される作動油の流量を増加させる第2制御を実行する付記1から付記4記載の何れか1項に記載の作業機械。 <Appendix 5> A work machine described in any one of Appendices 1 to 4, wherein the control device executes second control to increase the flow rate of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump based on the difference between the amounts of operation of the pair of operating levers.
さらに変形例として、油圧回路510は、クローズドセンター回路に替えて、センターバイパス流路がタンク515と連通するオープンセンター回路であってもよい。 As a further modification, instead of a closed center circuit, the hydraulic circuit 510 may be an open center circuit in which the center bypass flow path communicates with the tank 515.
油圧回路510がオープンセンター回路である場合、可変容量ポンプ511は、ポジティブコントロールもしくは、ネガティブコントロール制御により、操作装置の操作量に応じて、吐出流量を制御される。 When the hydraulic circuit 510 is an open center circuit, the discharge flow rate of the variable displacement pump 511 is controlled by positive control or negative control in accordance with the amount of operation of the operating device.
上記で説明した他の実施形態、変形例又は実施形態で説明した種々の構成は、適宜組み合わせて採用可能である。 The other embodiments, modifications, or various configurations described in the embodiments described above can be combined as appropriate.
以上では、作業機械として、油圧ショベルを例に挙げて説明したが、作業機械は油圧ショベルに限定されず、ホ
イルローダーや、コンパクトトラックローダなどの他の作業機械であってもよい。
Although the above description has been given using a hydraulic excavator as an example of a work machine, the work machine is not limited to a hydraulic excavator and may be other work machines such as a wheel loader or a compact track loader.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で拡張又は、変更して実施することができる。 The above describes an embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to this, and can be expanded or modified without departing from the spirit of the invention.
本発明は、作業機械に関するものであり産業上の利用可能性を有する。 The present invention relates to a work machine and has industrial applicability.
100 油圧ショベル(作業機械)332a 左走行レバー(操作レバー)332b 右走行レバー(操作レバー)511 可変容量ポンプ(油圧ポンプ)514a 方向切換弁514b 方向切換弁516a 左走行モータ(走行モータ)516b 右走行モータ(走行モータ)520 制御装置
100 Hydraulic excavator (work machine) 332a Left travel lever (operation lever) 332b Right travel lever (operation lever) 511 Variable displacement pump (hydraulic pump) 514a Directional switching valve 514b Directional switching valve 516a Left travel motor (travel motor) 516b Right travel motor (travel motor) 520 Control device
Claims (5)
5. The work machine according to claim 1, wherein the control device executes second control to increase the flow rate of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump based on a difference between the amounts of operation of the pair of operation levers.
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