JPH02129401A - 油圧ポンプの馬力配分装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、一つのエンジンにより駆動される複数の可
変容量型油圧ポンプの馬力配分装置に関する。

従来の技術 第４図は、油圧ショベルの全体側面図である。

図において、１は油圧ショベルの下部走行体、２は上部
旋回体、３は上部旋回体２のフロント部に装着した作業
アタッチメント、４は上部旋回体２に搭載されている一
つのエンジン、５は下部走行体１に装備されている走行
モータ、６は上部旋回体２に装備されている旋回モータ
、７はブームシリンダ、８はアームシリンダ、９はパケ
ットシリンダである。なお上部旋回体２には、エンジン
４により駆動される２つの可変容量膨油圧ポンプ、すな
わち第１ポンプ１０および第２ポンプ１１が装備されて
いる０次に第５図は、油圧ポンプ１０１１の従来技術馬
力制御装置を示す回路図である図において、１２はエン
ジン４のエンジン回転数偏差信号出力装置、１３はエン
ジン４に設けたスロットルセンサ、１４はエンジン４の
目標回転数用マツプ、１５はエンジン４に設けた回転セ
ンサー６は比較器、１７は減馬力用電磁比例弁、１８ノ １９は第１．第２ポンプ１０．１１のそれぞれレギュレ
ータ、２０．２０’はそれぞれ第１人方弁２１．２１″
はそれぞれ第２入力弁、２２．２２’はそれぞれ制御弁
、２３．２３″はそれぞれサーボピストン弁、２４はパ
イロットポンプ、２５゜２６は第１．第２ポンプ１０．
１１からのそれぞれ吐出側メイン油路である。

次に、従来技術馬力制御装置を第５図について述べる。

第１ポンプ１０の吐出側油路２５はレギュレータ−９内
第１入力弁２０′と油路２７を介して連通し、また第２
ポンプ１１の吐出側油路２６はレギュレータ１８内第１
入力弁２０と油路２８を介して連通している。そこで油
圧ショベルが作業を行っているとき第１．第２ポンプ１
０．１１のそれぞれ吐出圧力ＰＩ、Ｐ２が上昇すると、
それぞれポンプ軽傾角（吐出流量）は自動的に減少し、
吸収馬力を一定値以下に制限する。ここでエンジン回転
数が一定のときには、吸収馬力は一定となる。また負荷
圧力が増加してエンジン４の目標回転数と実際出力回転
数の差が増大すると、エンジン回転数偏差信号出力装置
１２がらの減馬力指令電流が電磁比例弁１７のツルイド
２９に作用する。そこで電磁比例弁１７は作動するので
パイロットポンプ２４からのパイロット圧は、電磁比例
弁１７、油路３０．３１および３２を経て第１人方弁２
０．２０’のそれぞれＰ　ｆ　＋　Ｐ　ｆ′ポート部に
作用する。それにより、第１．第２ポンプ１０．１１は
同時にその吸収馬力を減するので、作業状態に合わせて
最適のポンプ馬力を得ることができる。なお、第１人方
弁２０．２０’・におけるそれぞれボート部Ｐ　２　ｒ
　Ｐ　Ｚ′に対しては第１．第２ポンプ１０．１１から
のそれぞれ自己圧を作用させることできる。また、第２
人方弁２１．２１’のポート部ｐ、、ｐ、、、ｐ、’　
、ｐ。

にたとえばネガコン圧などパイロット圧を作用させるこ
とにより、第１．第２ポンプ１０．１１の吐出流量制御
や最大吐出流量制限を行うことができる。

この発明の解決すべき課題 油圧ショベルが作業を行うときには、掘削深さ設定、積
込位置設定など作業条件が多様である。

たとえばブームシリンダと旋回モータの同時操作を行う
とき、従来技術の油圧ポンプ制御装置では第１．第２ポ
ンプは同じ傾転角に制御される。すなわちポンプ馬力が
５０％ずつに配分されているので、運転者は上記作業条
件に合わせ、ポンプ馬力にマツチングするように調整し
ながらレバー操作を行っていた。この場合に複数油圧ア
クチュエータの作動速度をともに速くできないので、一
方の作動速度の遅い方に合わせて、他方の油圧アクチュ
エータを作動させていた。そのためにエンジン馬力をフ
ルに活用しないので、作業のサイクルタイムが遅く、作
業能率は低下していた。

この発明は上記の課題を解決し、作業条件に適切な所要
のポンプ馬力配分比を運転者が指示設定してエンジン馬
力をフルに活用可能とし、運転者がポンプ馬力にマツチ
ングするように行っていた従来のレバー操作をしなくて
もよいような、油圧ポンプの馬力配分装置を提供するこ
とを目的とする。

課題を解決するための手段 イ、複数油圧ポンプのうちの一つのレギュレータ内第１
入力弁にピストンブロック部を付設し、またそのピスト
ンブロック部にパイロット圧を導入可能に電磁比例弁を
設け、 ロ、一方、建設機械の作業負荷用操作条件設定群をコン
トローラに入力可能に設定し、かつ上記操作条件におけ
る複数の油圧ポンプに対するエンジン馬力配分比を指令
する馬力配分比指令器を上記コントローラに入力可能に
設け、 ハ、所要の馬力配分比を上記馬力配分比指令器に指示設
定ぜ１−めなどきその指令信号をコント・ローラに入力
するとともに、コンＩ・ローラにて上記指令信号に基づ
いて比較演算、さらにその演算信号を上記電磁比例弁に
入力可能に構成した。

作　　　　　　用 イ。複数の油圧ポンプに対して減馬力できる機構をそな
えたポンプ制御装置において、一つの油圧ポンプのｌ／
ギュレータ内に増馬力できるようにビスｌ−２１０７２
部を付設した。そして、建設機械の作業負荷用操作条件
設定群をコントローラに入力可能に設定し、かつ上記操
作条件における複数の油圧ポンプに対するエンジン馬力
配分比を指令する馬力配分比指令器を上記コントローラ
に入力できるように設けた。それにより運転者は、作業
条件に適切な所要のポンプ馬力配分比を馬力配分比指令
器に指示設定して、建設機械の操作を行うことができる
。

口、」二記イ項により、エンジンの目標回転数に対して
実際出力回転数が低下したときには、その回転数偏差に
応じて減馬力の度合いが自動的に変更できる。それど同
時に複数の油圧ポンプに対するそれぞれ適切な吸収馬力
が設定できるので、）　−タル的にエンジン馬力をフル
に活用できる。

実　　　施　　　例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。第１図は、この発明にかかる油圧ポンプの馬力配分
装置を示す回路図である。図において、従来技術と同一
構成要素を使用するものに対しては同符号を付す、３３
は第１ポンプ１０のレギュレータ、３４は第１人方弁２
０にイ＝１設したピストンブロック部、３５はポンプ馬
力配分用電磁比例弁、３６は電磁比例弁３５のソレノイ
ド、３７は作業負荷用操作条件設定群、３８はコントロ
ーラ、３９は馬力配分比指令器である。

次に、この発明にかかる馬力配分装置の構成を第１図に
ついて述べる。油圧ポンプ１０，１．１のうち、油圧ポ
ンプ１０のレギュレータ３３内第１入力弁２０にピスト
ンブロック部３４を付設し、またそのピストンブロック
部３４にパイロット圧を導入可能に電磁比例弁３５を設
けた。一方、油圧ショベルの作業負荷用操作条件設定群
３７をコントローラ３８に入力可能に設定し、かつ上記
操作条件における油圧ポンプ１０．１１に対するエンジ
ン馬力配分比を指令する馬力配分比指令器３９を上記コ
ントローラ３８に入力可能に設けた。

そして、運転者が所要の馬力配分比を上記馬力配分比指
令器３９に指示設定せしめたときその指令信号をコント
ローラ３８に入力するとともに、コントローラ３８にて
上記指令信号に基づいて比較演算、さらにその演算信号
を上記電磁比例弁３５に作用可能に構成した。

次に、この発明にかかる馬力配分装置の作用機能につい
て述べる。油圧ショベルにて掘削作業を行うときには、
ブームシリンダと旋回モータを同時操作させることがあ
る。ここでたとえば第１ポンプ１０からの圧油をブーム
シリンダに、また第２ポンプ１１からの圧油を旋回モー
タに供給するものとする。上記作業条件に適切なポンプ
馬力配分比として、ブーム上げ側の第１ポンプ１０に対
して大きく油圧ポンプ馬力を配分する場合には、運転者
は運転席付近に配置している馬力配分比指令器３９に、
上記所要配分比を指示設定する。そこで、馬力配分比指
令器３９からの指令信号はコントローラ３８に入力され
る。コントローラ３８では上記指令信号と操作条件設定
群３７に基づいて比較演算し、さらにその演算信号を電
磁比例弁３５のソレノイド３６に対して出力する。そこ
で、電磁比例弁３５はタンク連通油路位１より開通油路
位置に切換わる。パイロットポンプ２４からのパイロッ
ト圧は、電磁比例弁３５、油路４０、ボート部Ｐ＾を経
て、ピストンブロック部３４に作用する。それにより、
ピストンブロック部３４内ピストンイが左動するので、
制御弁２２およびサーボピストン弁２３は作動する。し
たがって、第１ポンプ１０の吸収馬力は増加される。し
かしこの場合に、配分された第１．第２ポンプ１０゜１
１のトータル馬力がエンジン馬力を超えることになるが
、前記回転数偏差に基づく減馬力装置により、第１．第
２ポンプｉｏ、ｉｉのトータル馬力、はエンジン馬力と
合致するように自動的に調整される。

なお、第２図および第３図はそれぞれ第１．第２ポンプ
１０．１１の吸収馬力曲線を示す図表である０図表にお
いて、実線は第１ポンプ１０．破線は第２ポンプ１１の
それぞれ特性を示す、第１？ 第２ポンプ１０．１１に対する配分比が１対１の場合が
第２図である。また、第１ポンプ１０に対して大きく油
圧ポンプ馬力を配分したときには、第３図のようになる
。

発明の効果 油圧ショベルが作業を行うときには、掘削深さ設定、積
込位置設定など作業条件が多様である。

たとえばブームシリンダと旋回モータの同時操作を行う
とき、従来技術の油圧ポンプ制御装置では第１．第２ポ
ンプは同じ傾転角に制御される。すなわちポンプ馬力が
５０％ずつに配分されているので、運転者は上記作業条
件に合わせ、ポンプ馬力にマツチングするように調整し
ながらレバー操作を行っていた。この場合に複数油圧ア
クチュエータの作動速度をともに速くできないので、一
方の作動速度の遅い方に合わせて、他方の油圧アクチュ
エータを作動させていた。そのためにエンジン馬力をフ
ルに活用しないので、作業のサイクルタイムが遅く、作
業能率は低下していた。

しかしこの発明にかかる馬力配分装置では、複数油圧ポ
ンプのうちの一つのレギュレータ内第１入力弁にピスト
ンブロック部を付設し、またそのピストンブロック部に
パイロット圧を導入可能に電磁比例弁を設けた。一方、
建設機械の作業負荷用操作条件設定群をコントローラに
入力可能に設定し、かつ上記操作条件における複数の油
圧ポンプに対するエンジン馬力配分比を指令する馬力配
分比指令器を上記コントローラに入力できるように設け
た。それにより、運転者は運転席付近に配置している馬
力配分比指令器に、所要のポンプ馬力配分比を指示設定
する。馬力配分比指令器からの指令信号はコントローラ
に入力されるとともにコントローラからの演算信号は電
磁比例弁のソレノイドに入力される。電磁比例弁は切換
作動してパイロット圧を第１ポンプ内レギユレータのピ
ストンブロック部に作用させる。それにより第１ポンプ
は瑠馬力されるので、複数油圧ポンプに対するポンプ馬
力配分比をきめることができる。そこで運転者は、従来
技術にて行っていたポンプ馬力にマツチングするような
レバー操作調整を行うことなく、楽なレバー操作ができ
る。

したがって、この発明にかかる油圧ポンプの馬力配分装
置をそなえた建設機械では、作業条件に適切なポンプ馬
力配分比を運転者が設定できるので、運転者のレバー操
作を容易にし、また作業のサイクルタイムを短縮してそ
の作業性を向上させるとともに、エンジン馬力にかかわ
る省エネ効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる馬力配分装置を示す回路図、
第２図および第３図はそれぞれ第１．第２ポンプの吸収
馬力曲線を示す図、第４図は油圧ショベルの全体側面図
、第５図は従来技術馬力制御装置を示す回路図である。 ４　　　　　　　　エンジン １０．１１ １７、　３５ １８、　１９゜ ２０、　２０’ 第１．第２ポンプ エンジン回転数偏差信号出力装置 電磁比例弁 ３３　　　　レギュレータ 第１入力弁 パイロットポンプ ピストンブロック部 操作条件設定群 コントローラ 馬力配分比指令器 以　　　　　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エンジンの目標回転数と実際出力回転数の差である回
   転数偏差を求める手段を有し、回転数偏差が増大するに
   つれて油圧ポンプの入力トルクが減少するようにした油
   圧ポンプ用減馬力装置をそなえ、また上記エンジンによ
   り駆動される複数の油圧ポンプに入力される馬力の和を
   一定に保持せしめるようにした油圧ポンプの馬力制御装
   置において、上記複数油圧ポンプのうちの一つのレギュ
   レータ内第１入力弁にピストンブロック弁を付設し、ま
   たそのピストンブロック部にパイロット圧を導入可能に
   電磁比例弁を設け、一方、建設機械の作業負荷用操作条
   件設定群をコントローラに入力可能に設定し、かつ上記
   操作条件における複数の油圧ポンプに対するエンジン馬
   力配分比を指令する馬力配分比指令器を上記コントロー
   ラに入力可能に設け、所要の馬力配分比を上記馬力配分
   比指令器に指示設定せしめたときその指令信号をコント
   ローラに入力するとともに、コントローラにて上記指令
   信号に基づいて比較演算、さらにその演算信号を上記電
   磁比例弁に入力可能に構成したことを特徴とする油圧ポ
   ンプの馬力配分装置。