JPH059644B2 - - Google Patents
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- JPH059644B2 JPH059644B2 JP22786285A JP22786285A JPH059644B2 JP H059644 B2 JPH059644 B2 JP H059644B2 JP 22786285 A JP22786285 A JP 22786285A JP 22786285 A JP22786285 A JP 22786285A JP H059644 B2 JPH059644 B2 JP H059644B2
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- Japan
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- load
- cylinder
- valve
- arm cylinder
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、油圧シヨベルに備えられるアームシ
リンダ等の片ロツドシリンダを可変容量油圧ポン
プから吐出される圧油によつて駆動制御するよう
にした油圧駆動装置に関する。
リンダ等の片ロツドシリンダを可変容量油圧ポン
プから吐出される圧油によつて駆動制御するよう
にした油圧駆動装置に関する。
この種の油圧駆動装置として、従来、特願昭56
―1614号に記載のものがある。第１０図はこの従
来の油圧駆動装置を示す回路図で、１は図示しな
い操作レバーから出力される信号に応じて吐出量
を制御される可変容量油圧ポンプ、１４はこの可
変容量油圧ポンプ１から吐でされる圧油によつて
駆動制御される片ロツドシリンダ、例えば油圧シ
ヨベルに備えられるアームシリンダで、そのヘツ
ド側の受圧面積とロツド側の受圧面積の比は、ほ
ぼ２：１に設定されている。またＡ，Ｂは可変容
量油圧ポンプ１とアームシリンダ１４とを連絡す
る主管路、８はタンク、４は主管路Ａ，Ｂのいず
れかの圧力を検知し、低圧側をタンク８に連通さ
せるフラツシング弁、５は主管路Ａ，Ｂの最低圧
力を規定するリリーフ弁、６，７は主管路Ａ，Ｂ
への油の補給のために設けられたチエツク弁であ
る。
―1614号に記載のものがある。第１０図はこの従
来の油圧駆動装置を示す回路図で、１は図示しな
い操作レバーから出力される信号に応じて吐出量
を制御される可変容量油圧ポンプ、１４はこの可
変容量油圧ポンプ１から吐でされる圧油によつて
駆動制御される片ロツドシリンダ、例えば油圧シ
ヨベルに備えられるアームシリンダで、そのヘツ
ド側の受圧面積とロツド側の受圧面積の比は、ほ
ぼ２：１に設定されている。またＡ，Ｂは可変容
量油圧ポンプ１とアームシリンダ１４とを連絡す
る主管路、８はタンク、４は主管路Ａ，Ｂのいず
れかの圧力を検知し、低圧側をタンク８に連通さ
せるフラツシング弁、５は主管路Ａ，Ｂの最低圧
力を規定するリリーフ弁、６，７は主管路Ａ，Ｂ
への油の補給のために設けられたチエツク弁であ
る。
第１１図は第１０図に示す油圧駆動装置が備え
られる油圧シヨベルの概略側面図である。この図
において、１４は前述したアームシリンダ、１３
はブームシリンダ、１５はバケツトシリンダ、１
０はブームシリンダ１３によつて駆動される回動
可能なブーム、１１はブーム１０に連結され、ア
ームシリンダ１４によつて回動可能なアーム、１
２はアーム１１に連結され、バケツトシリンダ１
５によつて回動可能なバケツトで、これらによつ
て作業機が構成されている。なお、Ｇはアーム１
１およびバケツト１２等を含めた重心、〓はブー
ム１０とアーム１１との連結部と重心Ｇとを通る
線と接地面とのなす角度である。
られる油圧シヨベルの概略側面図である。この図
において、１４は前述したアームシリンダ、１３
はブームシリンダ、１５はバケツトシリンダ、１
０はブームシリンダ１３によつて駆動される回動
可能なブーム、１１はブーム１０に連結され、ア
ームシリンダ１４によつて回動可能なアーム、１
２はアーム１１に連結され、バケツトシリンダ１
５によつて回動可能なバケツトで、これらによつ
て作業機が構成されている。なお、Ｇはアーム１
１およびバケツト１２等を含めた重心、〓はブー
ム１０とアーム１１との連結部と重心Ｇとを通る
線と接地面とのなす角度である。
上記のように構成される油圧駆動装置にあつて
は、作業機の姿勢の変化に応じてアームシリンダ
１４のヘツド側が高圧に、ロツド側が低圧にな
り、あるいは逆にロツド側が高圧に、ヘツド側が
低圧になり、そのため第１１図に示すように、ア
ーム１１を最も引き込んだ掘削姿勢からアームシ
リンダ１４を縮めて放土姿勢に移行する際に問題
を生じる。
は、作業機の姿勢の変化に応じてアームシリンダ
１４のヘツド側が高圧に、ロツド側が低圧にな
り、あるいは逆にロツド側が高圧に、ヘツド側が
低圧になり、そのため第１１図に示すように、ア
ーム１１を最も引き込んだ掘削姿勢からアームシ
リンダ１４を縮めて放土姿勢に移行する際に問題
を生じる。
すなわち最初は、アーム１１の自重がアームシ
リンダ１４を縮めるように働き、第１０図の主管
路Ｂ側が高圧になり、主管路Ａ側がフラツシング
弁４によつてリリーフ弁５を介してタンク８に連
通する。このような状態からアーム１１の伸長動
作をおこなうため可変容量油圧ポンプ１がアーム
シリンダ１４のヘツド側回路の油を主管路Ａ側に
送り出すと、アーム１１の重量によるエネルギも
手伝つてアームシリンダ１４はその送り出された
油量に応じた速度で作動する。このとき、上述し
たように主管路Ａはタンク８に連通している。そ
して、アーム１１が次第に垂直に近い姿勢になる
と、当該アーム１１の重量によるエネルギが小さ
くなり、アームシリンダ１４の作動速度が遅くな
る。アーム１１が垂直位置を過ぎると、アームシ
リンダ１４に加わる力が反転し、そのロツド側す
なわち主管路Ａが高圧となり、ヘツド側すなわち
主管路Ｂが低圧となり、フラツシング弁４は主管
路Ｂをタンク８に連通するように切り換わる。こ
のとき、アームシリンダ１４は可変容量油圧ポン
プ１の吐出量とロツド側の受圧面積で決まる速度
に急激に加速される。
リンダ１４を縮めるように働き、第１０図の主管
路Ｂ側が高圧になり、主管路Ａ側がフラツシング
弁４によつてリリーフ弁５を介してタンク８に連
通する。このような状態からアーム１１の伸長動
作をおこなうため可変容量油圧ポンプ１がアーム
シリンダ１４のヘツド側回路の油を主管路Ａ側に
送り出すと、アーム１１の重量によるエネルギも
手伝つてアームシリンダ１４はその送り出された
油量に応じた速度で作動する。このとき、上述し
たように主管路Ａはタンク８に連通している。そ
して、アーム１１が次第に垂直に近い姿勢になる
と、当該アーム１１の重量によるエネルギが小さ
くなり、アームシリンダ１４の作動速度が遅くな
る。アーム１１が垂直位置を過ぎると、アームシ
リンダ１４に加わる力が反転し、そのロツド側す
なわち主管路Ａが高圧となり、ヘツド側すなわち
主管路Ｂが低圧となり、フラツシング弁４は主管
路Ｂをタンク８に連通するように切り換わる。こ
のとき、アームシリンダ１４は可変容量油圧ポン
プ１の吐出量とロツド側の受圧面積で決まる速度
に急激に加速される。
第１２図ａは上記したアームシリンダ１４の上
述した第１１図に示す角度〓に対応する作動速度
を示す特性図、第１２図ｂ，ｃ，ｄはそれぞれ〓
が50°、90°、130°におけるアーム１１部分の形態
を例示する説明図である。なお、第１２図ａにお
けるS1はアームシリンダ１４のヘツド側受圧面
積と油圧ポンプ１の吐出量による速度を示し、第
１２図ｂの説明図における形態がこれに対応して
おり、S2はアーム１１の自重による自由落下範
囲を示し、第１２図ｃの説明図における形態がこ
れに対応しており、S3はアームシリンダ１４の
ロツド側受圧面積と油圧ポンプ１の吐出量による
速度を示し、第１２図ｄの説明図における形態が
これに対応している。そして、S0はフラツシン
グ弁の切換点を示している。
述した第１１図に示す角度〓に対応する作動速度
を示す特性図、第１２図ｂ，ｃ，ｄはそれぞれ〓
が50°、90°、130°におけるアーム１１部分の形態
を例示する説明図である。なお、第１２図ａにお
けるS1はアームシリンダ１４のヘツド側受圧面
積と油圧ポンプ１の吐出量による速度を示し、第
１２図ｂの説明図における形態がこれに対応して
おり、S2はアーム１１の自重による自由落下範
囲を示し、第１２図ｃの説明図における形態がこ
れに対応しており、S3はアームシリンダ１４の
ロツド側受圧面積と油圧ポンプ１の吐出量による
速度を示し、第１２図ｄの説明図における形態が
これに対応している。そして、S0はフラツシン
グ弁の切換点を示している。
このように従来の油圧駆動装置にあついては、
上述のように掘削動作から放土動作に移行するに
際して、主管路Ａ、Ｂの圧力やアーム１１の自重
による力に応じてアームシリンダ１４の作動速度
が制御されることから、フラツシング弁４の切換
点が当該アームシリンダ１４の作動速度が急激に
加速され、このためシヨツクを生じ、操作性が悪
くなる不具合がある。また、アームシリンダ１４
の作動速度がアーム１１の自重の影響を受けるこ
とから、このアーム１１の自由落下による速度低
下を生じ、操作性が悪くなる不具合がある。
上述のように掘削動作から放土動作に移行するに
際して、主管路Ａ、Ｂの圧力やアーム１１の自重
による力に応じてアームシリンダ１４の作動速度
が制御されることから、フラツシング弁４の切換
点が当該アームシリンダ１４の作動速度が急激に
加速され、このためシヨツクを生じ、操作性が悪
くなる不具合がある。また、アームシリンダ１４
の作動速度がアーム１１の自重の影響を受けるこ
とから、このアーム１１の自由落下による速度低
下を生じ、操作性が悪くなる不具合がある。
本発明は上記した従来技術における実情に鑑み
てなされたもので、その目的は、片ロツドシリン
ダに加わる力の変化にかかわらず当該片ロツドシ
リンダの速度変化を防止することのできる油圧駆
動装置を提供することにある。
てなされたもので、その目的は、片ロツドシリン
ダに加わる力の変化にかかわらず当該片ロツドシ
リンダの速度変化を防止することのできる油圧駆
動装置を提供することにある。
この目的を達成するために本発明は、操作レバ
ーから出力される信号に応じて吐出量を制御され
る可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポン
プから吐出される圧油によつて駆動制御される片
ロツドシリンダとを備えるとともに、この片ロツ
ドシリンダと上記可変容量油圧ポンプとで閉回
路、または半閉回路を形成した油圧駆動装置にお
いて、上記片ロツドシリンダのヘツド側回路とタ
ンクとの間に、流量を制御する弁を設け、上記片
ロツドシリンダにかかる負荷の方向を検出し、信
号を出力する検出手段を設け、上記片ロツドシリ
ンダの収縮時に上記操作レバーから出力される信
号の値の増加に応じて上記可変容量油圧ポンプの
吐出量が増加するように制御し、かつ上記操作レ
バーから出力される信号の値の増加に応じて上記
弁の流量が増加するように制御するとともに、上
記検出手段が上記片ロツドシリンダのヘツド側の
負荷がロツド側の負荷よりも大きいことを検出し
たときの上記弁の流量が、上記検出手段が上記片
ロツドシリンダのロツド側の負荷がヘツド側の負
荷よりも大きいことを検出したときの流量に比べ
て小さくなるように制御する制御手段を設けた形
成にしてある。
ーから出力される信号に応じて吐出量を制御され
る可変容量油圧ポンプと、この可変容量油圧ポン
プから吐出される圧油によつて駆動制御される片
ロツドシリンダとを備えるとともに、この片ロツ
ドシリンダと上記可変容量油圧ポンプとで閉回
路、または半閉回路を形成した油圧駆動装置にお
いて、上記片ロツドシリンダのヘツド側回路とタ
ンクとの間に、流量を制御する弁を設け、上記片
ロツドシリンダにかかる負荷の方向を検出し、信
号を出力する検出手段を設け、上記片ロツドシリ
ンダの収縮時に上記操作レバーから出力される信
号の値の増加に応じて上記可変容量油圧ポンプの
吐出量が増加するように制御し、かつ上記操作レ
バーから出力される信号の値の増加に応じて上記
弁の流量が増加するように制御するとともに、上
記検出手段が上記片ロツドシリンダのヘツド側の
負荷がロツド側の負荷よりも大きいことを検出し
たときの上記弁の流量が、上記検出手段が上記片
ロツドシリンダのロツド側の負荷がヘツド側の負
荷よりも大きいことを検出したときの流量に比べ
て小さくなるように制御する制御手段を設けた形
成にしてある。
以下、本発明の油圧駆動装置を図に基づいて説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例の主要構成を示す回
路図、第２図は第１図に示す回路に備えられる制
御部を示す説明図である。なおこれらの図におい
て、前述した第１０図に示すものと同じものは同
一符号で示してある。
路図、第２図は第１図に示す回路に備えられる制
御部を示す説明図である。なおこれらの図におい
て、前述した第１０図に示すものと同じものは同
一符号で示してある。
可変容量油圧ポンプ１には電気・油圧ポンプ吐
出量制御装置３５を設けてあり、この制御装置３
５は後述の制御部３０からの電気信号に応じて油
圧ポンプ１の吐出量を制御する。また、アームシ
リンダ１４のヘツド側回路を構成する主管路Ｂを
タンク８との間に流量を制御する弁、例えば電磁
比例弁２０を設けてあり、この電磁比例弁２０と
タンク８との間に主管路Ａ、Ｂの最低圧力を規定
するリリーフ弁５を配置してある。なお、電磁比
例弁２０は制御部３０から出力される信号に応じ
て弁開度が調節される。４０はアームシリンダ１
４のロツド側の圧力、すなわち主管路Ａの圧力を
検出し、制御部３０に信号PAを出力する圧力検
出手段、すなわち圧力検出器である。４１はアー
ムシリンダ１４のヘツド側の圧力、すなわち主管
路Ｂの圧力を検出し、制御部３０に信号PBを出
力する圧力検出手段、すなわち圧力検出器であ
る。
出量制御装置３５を設けてあり、この制御装置３
５は後述の制御部３０からの電気信号に応じて油
圧ポンプ１の吐出量を制御する。また、アームシ
リンダ１４のヘツド側回路を構成する主管路Ｂを
タンク８との間に流量を制御する弁、例えば電磁
比例弁２０を設けてあり、この電磁比例弁２０と
タンク８との間に主管路Ａ、Ｂの最低圧力を規定
するリリーフ弁５を配置してある。なお、電磁比
例弁２０は制御部３０から出力される信号に応じ
て弁開度が調節される。４０はアームシリンダ１
４のロツド側の圧力、すなわち主管路Ａの圧力を
検出し、制御部３０に信号PAを出力する圧力検
出手段、すなわち圧力検出器である。４１はアー
ムシリンダ１４のヘツド側の圧力、すなわち主管
路Ｂの圧力を検出し、制御部３０に信号PBを出
力する圧力検出手段、すなわち圧力検出器であ
る。
上述した制御部３０は、第２図に示すように、
操作レバー２５のレバー信号XL、圧力検出器４
０，４１の信号PA、PBのアナログ信号を選択的
に出力するマルチプレクサ３０ａと、このマルチ
プレクサ３０ａからのアナログ信号をデジタル信
号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器３０Ｄと、論
理判断、演算をおこなう中央処理装置（CPU）
３０ｃと、処理手順やデータ変換テーブル等が記
憶されるROMメモリ３０ｄと、CPU３０ｃの演
算途中の数値等が一時的に記憶されるRAMメモ
リ３０ｅと、CPU３０ｃで演算されたポンプ指
令値QP、および電磁比例弁指令値QVを、それぞ
れポンプ吐出量制御装置３５および電磁比例弁２
０へ出力する出力器３０ｆとを備えている。
操作レバー２５のレバー信号XL、圧力検出器４
０，４１の信号PA、PBのアナログ信号を選択的
に出力するマルチプレクサ３０ａと、このマルチ
プレクサ３０ａからのアナログ信号をデジタル信
号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器３０Ｄと、論
理判断、演算をおこなう中央処理装置（CPU）
３０ｃと、処理手順やデータ変換テーブル等が記
憶されるROMメモリ３０ｄと、CPU３０ｃの演
算途中の数値等が一時的に記憶されるRAMメモ
リ３０ｅと、CPU３０ｃで演算されたポンプ指
令値QP、および電磁比例弁指令値QVを、それぞ
れポンプ吐出量制御装置３５および電磁比例弁２
０へ出力する出力器３０ｆとを備えている。
なお、第３図は制御部３０で実施される処理手
順の概要を示すフローチヤート、第４，６，７図
はそれぞれ第３図に示す処理手順の詳細を例示す
るフローチヤート、第５，８，９図はそれぞれ関
数関係、すなわちレバー信号XL―ポンプ指令値
QPテーブル、レバー信号XL―電磁比例弁指令値
QV（QVB）テーブル、レバー信号XL―電磁比例弁
指令値QV（QVA）テーブルで、これらの内容は上
述したROMメモリ３０ｄにあらかじめ記憶され
る。
順の概要を示すフローチヤート、第４，６，７図
はそれぞれ第３図に示す処理手順の詳細を例示す
るフローチヤート、第５，８，９図はそれぞれ関
数関係、すなわちレバー信号XL―ポンプ指令値
QPテーブル、レバー信号XL―電磁比例弁指令値
QV（QVB）テーブル、レバー信号XL―電磁比例弁
指令値QV（QVA）テーブルで、これらの内容は上
述したROMメモリ３０ｄにあらかじめ記憶され
る。
次に上記のように構成された実施例の動作を主
に第３，４，６，７図に示すフローチヤートに従
つて説明する。
に第３，４，６，７図に示すフローチヤートに従
つて説明する。
まず、処理手順の概要を示すフローチヤートの
手順Ａ（ブロツクＡ）において、マルチプレクサ
３０ａ、Ａ／Ｄ変換器３０ｂを動作させ、操作レ
バー２５のレバー信号XL、圧力検出器４０，４
１の信号PA、PBを入力し、RAMメモリ３０ｅに
一時記憶する。
手順Ａ（ブロツクＡ）において、マルチプレクサ
３０ａ、Ａ／Ｄ変換器３０ｂを動作させ、操作レ
バー２５のレバー信号XL、圧力検出器４０，４
１の信号PA、PBを入力し、RAMメモリ３０ｅに
一時記憶する。
次に手順Ｂ（ブロツクＢ）に移り、CPU３０ｃ
でポンプ傾転指令値QPを求める演算をおこなう。
この手順Ｂでは、第４図の手順Ｂ―１に詳細に示
すように、レバー信号XLをROMメモリ３０ｄに
記憶されている第５図に示すXL―QPテーブルの
関係に応じてポンプ傾転指令値QPに変換する処
理をおこなう。なお、第５図に示すXLは（＋）
側がアームシリンダ１４の収縮方向、（−）側が
伸長方向を示している。
でポンプ傾転指令値QPを求める演算をおこなう。
この手順Ｂでは、第４図の手順Ｂ―１に詳細に示
すように、レバー信号XLをROMメモリ３０ｄに
記憶されている第５図に示すXL―QPテーブルの
関係に応じてポンプ傾転指令値QPに変換する処
理をおこなう。なお、第５図に示すXLは（＋）
側がアームシリンダ１４の収縮方向、（−）側が
伸長方向を示している。
次いで、第３図の手順Ｃ（ブロツクＣ）に移り、
アームシリンダ１４にかかる負荷の方向の検出を
おこなう。この手順Ｃでは、第６図に詳細に示す
ように、まず手順Ｃ―１において、管路Ｂの圧力
すなわち圧力検出器４１の出力である信号PBと
アームシリンダ１４のヘツド側受圧面積ABが
CPU３０ｃに呼出され、このCPU３０ｃでアー
ムシリンダ１４のヘツド側負荷FBが、 FB＝PB×AB によつて求められる。次ぎに手順Ｃ―２に移り、
管路Ａの圧力すなわち圧力検出器４１の出力であ
る信号PAとアームシリンダ１４のロツド側受圧
面積AAが呼出され、アームシリンダ１４のロツ
ド側負荷FAが、 FA＝PA×AA によつて求められる。次に手順Ｃ―３に移り、上
述の負荷FA、FBの大小を判定する。FA＞FBと判
定された場合、つまりアームシリンダ１４がロツ
ド側の負荷が大きいと判定された場合には手順Ｃ
―４に移り、RAMメモリ３０ｅ上に設定される
負荷方向フラグFSをクリア（＝０）する。また、
手順Ｃ―３においてFA≧FBと判定された場合、
つまりアームシリンダ１４がヘツド側の負荷が大
きいの判定された場合には手順Ｃ―５に移り、負
荷方向フラグFSをセツト（＝１）する。すなわ
ち、圧力検出器４０，４１および制御部３０の
CPU３０ｃ等によつてアームシリンダ１４にか
かる負荷の方向を検出し、信号を出力する検出手
段が構成されている。
アームシリンダ１４にかかる負荷の方向の検出を
おこなう。この手順Ｃでは、第６図に詳細に示す
ように、まず手順Ｃ―１において、管路Ｂの圧力
すなわち圧力検出器４１の出力である信号PBと
アームシリンダ１４のヘツド側受圧面積ABが
CPU３０ｃに呼出され、このCPU３０ｃでアー
ムシリンダ１４のヘツド側負荷FBが、 FB＝PB×AB によつて求められる。次ぎに手順Ｃ―２に移り、
管路Ａの圧力すなわち圧力検出器４１の出力であ
る信号PAとアームシリンダ１４のロツド側受圧
面積AAが呼出され、アームシリンダ１４のロツ
ド側負荷FAが、 FA＝PA×AA によつて求められる。次に手順Ｃ―３に移り、上
述の負荷FA、FBの大小を判定する。FA＞FBと判
定された場合、つまりアームシリンダ１４がロツ
ド側の負荷が大きいと判定された場合には手順Ｃ
―４に移り、RAMメモリ３０ｅ上に設定される
負荷方向フラグFSをクリア（＝０）する。また、
手順Ｃ―３においてFA≧FBと判定された場合、
つまりアームシリンダ１４がヘツド側の負荷が大
きいの判定された場合には手順Ｃ―５に移り、負
荷方向フラグFSをセツト（＝１）する。すなわ
ち、圧力検出器４０，４１および制御部３０の
CPU３０ｃ等によつてアームシリンダ１４にか
かる負荷の方向を検出し、信号を出力する検出手
段が構成されている。
次に第３図の手順Ｄ（ブロツクＤ）に移り、電
磁比例弁２０に対する指令の演算をおこなう。こ
の手順Ｄでは、第７図に詳細に示すように、手順
Ｄ―１において先に設定した負荷方向フラグFSが
１か０か判定する。この判定がFS＝１すなわちア
ームシリンダ１４のヘツド側負荷が大の場合に
は、手順Ｄ―２に移り、レバー信号XLをROMメ
モリ３０ｄに記憶されている第８図に示すXL―
QV（QVB）テーブルの関係に応じて電磁比例弁指
令値QVに変換する処理をおこなう。また、手順
Ｄ―１でFS＝０、すなわちアームシリンダ１４の
ロツド側負荷が大と判定された場合には手順Ｄ―
３に移り、レバー信号XLをROMメモリ３０ｄに
記憶されている第９図に示すXL―QV（QVA）テー
ブルの関係に応じて電磁比例弁指令値QVに変換
する処理をおこなう。
磁比例弁２０に対する指令の演算をおこなう。こ
の手順Ｄでは、第７図に詳細に示すように、手順
Ｄ―１において先に設定した負荷方向フラグFSが
１か０か判定する。この判定がFS＝１すなわちア
ームシリンダ１４のヘツド側負荷が大の場合に
は、手順Ｄ―２に移り、レバー信号XLをROMメ
モリ３０ｄに記憶されている第８図に示すXL―
QV（QVB）テーブルの関係に応じて電磁比例弁指
令値QVに変換する処理をおこなう。また、手順
Ｄ―１でFS＝０、すなわちアームシリンダ１４の
ロツド側負荷が大と判定された場合には手順Ｄ―
３に移り、レバー信号XLをROMメモリ３０ｄに
記憶されている第９図に示すXL―QV（QVA）テー
ブルの関係に応じて電磁比例弁指令値QVに変換
する処理をおこなう。
ここで上記した第８，９図に示したXL―QV
（QVB）、XL―QV（QVA）テーブルについて説明す
る。両テーブルにおいて、XL＜０のときQVが０
となるように設定してあるのは、XL＜０、つま
りアームシリンダ１４が伸長する方向にあるとき
は油圧回路内の油量は不足する。そのためチエツ
ク弁６は、あるいはチエツク弁７を介してタンク
８から油が供給されるので、電磁比例弁２０は閉
じておく必要がある。そして、Ｘ≧０、つまりア
ームシリンダ１４が収縮する方向にあるときは、
油圧回路内の油が余剰になるので、電磁比例弁２
０を開とし、余剰油を逃がす必要がある。なお、
この場合アームシリンダ１４のロツド側が流れる
油量をqPとし、この油量qPによつて該アームシリ
ンダ１４のヘツド側から流出する油量をqhとする
と、ほぼ油量qV＝qh−qPが電磁比例弁２０を通し
てタンク８に流れるように電磁比例弁２０を駆動
する指令値QVを設定してある。
（QVB）、XL―QV（QVA）テーブルについて説明す
る。両テーブルにおいて、XL＜０のときQVが０
となるように設定してあるのは、XL＜０、つま
りアームシリンダ１４が伸長する方向にあるとき
は油圧回路内の油量は不足する。そのためチエツ
ク弁６は、あるいはチエツク弁７を介してタンク
８から油が供給されるので、電磁比例弁２０は閉
じておく必要がある。そして、Ｘ≧０、つまりア
ームシリンダ１４が収縮する方向にあるときは、
油圧回路内の油が余剰になるので、電磁比例弁２
０を開とし、余剰油を逃がす必要がある。なお、
この場合アームシリンダ１４のロツド側が流れる
油量をqPとし、この油量qPによつて該アームシリ
ンダ１４のヘツド側から流出する油量をqhとする
と、ほぼ油量qV＝qh−qPが電磁比例弁２０を通し
てタンク８に流れるように電磁比例弁２０を駆動
する指令値QVを設定してある。
また、アームシリンダ１４にかかる負荷方向に
応じてQVの値を変えるのは以下の理由による。
すなわち、アームシリンダ１４のヘツド側負荷が
大のとき、つまりアームシリンダ１４のヘツド側
で負荷を支えているときは、電磁比例弁２０を通
過する油により当該アームシリンダ１４の速度が
決まり、したがつて電磁比例弁２０の開度をあま
り大きくすると当該速度が制御できなくなる。こ
のようなことから、第８図に示すテーブルでは、
XLに対するQVの値が比較的小さくなるように制
定してある。この時、厳密にQVBを求めると以下
のようになる。
応じてQVの値を変えるのは以下の理由による。
すなわち、アームシリンダ１４のヘツド側負荷が
大のとき、つまりアームシリンダ１４のヘツド側
で負荷を支えているときは、電磁比例弁２０を通
過する油により当該アームシリンダ１４の速度が
決まり、したがつて電磁比例弁２０の開度をあま
り大きくすると当該速度が制御できなくなる。こ
のようなことから、第８図に示すテーブルでは、
XLに対するQVの値が比較的小さくなるように制
定してある。この時、厳密にQVBを求めると以下
のようになる。
シリンダ速度をＶとすると、アームシリンダの
ボトム側で制御されるので、 Ｖ＝（QP＋QVB）／AB となる。この時、ロツド側のポンプからの流入量
もQPとなるので、 Ｖ＝QP／AA よつて、 （QP＋QVB）／AB＝QP／AA したがつて、 QVB＝（AB−AA）・QP／AA となるようにQVBを設定することが基本的に望ま
しい。ただし、このQVBは操作性等を考えて多少
変化させることができる。また、アームシリンダ
１４のロツド側負荷が大のとき、つまりアームシ
リンダ１４のロツド側で負荷を支えているときに
は、ポンプ吐出量でアームシリンダ１４の速度を
制御でき、その時、シリンダ速度をＶとすると、 Ｖ＝QP／AA となる。したがつて電磁比例弁２０の開度があま
り小さいと、余剰油のために管路Ｂ内に圧力がた
ち、アームシリンダ１４を通じてロツド側すなわ
ち管路Ａ内にも圧力がたち、アームシリンダ１４
を駆動するのに大きな馬力が必要となり、エネル
ギの浪費を生じる。このようなことから、第９図
に示すテーブルではXL1に対するQVの値が比較的
大きくなるように設定してあり、このときの電磁
比例弁２０の開度を大きくして余剰油を逃げやす
くしている。
ボトム側で制御されるので、 Ｖ＝（QP＋QVB）／AB となる。この時、ロツド側のポンプからの流入量
もQPとなるので、 Ｖ＝QP／AA よつて、 （QP＋QVB）／AB＝QP／AA したがつて、 QVB＝（AB−AA）・QP／AA となるようにQVBを設定することが基本的に望ま
しい。ただし、このQVBは操作性等を考えて多少
変化させることができる。また、アームシリンダ
１４のロツド側負荷が大のとき、つまりアームシ
リンダ１４のロツド側で負荷を支えているときに
は、ポンプ吐出量でアームシリンダ１４の速度を
制御でき、その時、シリンダ速度をＶとすると、 Ｖ＝QP／AA となる。したがつて電磁比例弁２０の開度があま
り小さいと、余剰油のために管路Ｂ内に圧力がた
ち、アームシリンダ１４を通じてロツド側すなわ
ち管路Ａ内にも圧力がたち、アームシリンダ１４
を駆動するのに大きな馬力が必要となり、エネル
ギの浪費を生じる。このようなことから、第９図
に示すテーブルではXL1に対するQVの値が比較的
大きくなるように設定してあり、このときの電磁
比例弁２０の開度を大きくして余剰油を逃げやす
くしている。
そして、上記した手順Ｄの終了後、第３図に示
す手順Ｅ（ブロツクＥ）に移り、出力器30fからポ
ンプ指令値QP、電磁比例弁指令値QV、をポンプ
叶出量制御装置３５、電磁比例弁２０のそれぞれ
に出力する。そして、手順Ａに戻る。制御部３０
はこのような手順Ａから手順Ｅまで常に回つて処
理をおこなう。
す手順Ｅ（ブロツクＥ）に移り、出力器30fからポ
ンプ指令値QP、電磁比例弁指令値QV、をポンプ
叶出量制御装置３５、電磁比例弁２０のそれぞれ
に出力する。そして、手順Ａに戻る。制御部３０
はこのような手順Ａから手順Ｅまで常に回つて処
理をおこなう。
このように構成した実施例では、フラツシング
弁を設けておらず、第５，８，９図に例示する制
御部３０のROMメモリ30dに設定される関数関
係に応じて電磁比例弁２０の開度すなわち電磁比
例弁を流れる余剰油の量が調整され、これによつ
てアームシリンダ１４の作動速度は操作レバー２
５の操作量に対応した所定の作動速度に制御さ
れ、すなわちアームの形態お変化に伴つてアーム
シリンダ１４に加わる力の変化にかかわらず当該
アームシリンダ１４の速度変化を防止でき、アー
ムシリンダ１４の急激な加速やアームの自由落下
による速度低下を生じることがなく、良好な操作
性が得られる。
弁を設けておらず、第５，８，９図に例示する制
御部３０のROMメモリ30dに設定される関数関
係に応じて電磁比例弁２０の開度すなわち電磁比
例弁を流れる余剰油の量が調整され、これによつ
てアームシリンダ１４の作動速度は操作レバー２
５の操作量に対応した所定の作動速度に制御さ
れ、すなわちアームの形態お変化に伴つてアーム
シリンダ１４に加わる力の変化にかかわらず当該
アームシリンダ１４の速度変化を防止でき、アー
ムシリンダ１４の急激な加速やアームの自由落下
による速度低下を生じることがなく、良好な操作
性が得られる。
また、アームシリンダ１４の収縮時、アームシ
リンダ１４がヘツド側で負荷を支えているときに
は電磁比例弁２０の開度を比較的小さくすること
によつて微操作を実現でき、一方、同収縮時にア
ームシリンダ１４がロツド側で負荷を支えている
ときには電磁比例弁２０の開度を比較的大きくす
ることによつてエネルギの浪費を防止できる。
リンダ１４がヘツド側で負荷を支えているときに
は電磁比例弁２０の開度を比較的小さくすること
によつて微操作を実現でき、一方、同収縮時にア
ームシリンダ１４がロツド側で負荷を支えている
ときには電磁比例弁２０の開度を比較的大きくす
ることによつてエネルギの浪費を防止できる。
なお、上記実施例では片ロツドシリンダの一例
としてアームシリンダ１４を挙げたが、本発明は
これに限定されず、大きさおよび方向が変化する
力が加えられる片ロツドシリンダを有するもので
あれば適用可能である。
としてアームシリンダ１４を挙げたが、本発明は
これに限定されず、大きさおよび方向が変化する
力が加えられる片ロツドシリンダを有するもので
あれば適用可能である。
本発明の油圧駆動装置は以上のように構成して
あることから、片ロツドシリンダに加わる力の変
化にかかわらず当該片ロツドシリンダの速度変化
を防止でき、それ故、従来に比べて操作制が向上
し、また片ロツドシリンダの収縮時においてヘツ
ド側に負荷がかかつているときの微操作を実現で
き、また同収縮時においてロツド側に負荷がかか
つているときの主管路の圧力の閉じ込みを防止で
き、エネルギの浪費を抑制できる効果がある。
あることから、片ロツドシリンダに加わる力の変
化にかかわらず当該片ロツドシリンダの速度変化
を防止でき、それ故、従来に比べて操作制が向上
し、また片ロツドシリンダの収縮時においてヘツ
ド側に負荷がかかつているときの微操作を実現で
き、また同収縮時においてロツド側に負荷がかか
つているときの主管路の圧力の閉じ込みを防止で
き、エネルギの浪費を抑制できる効果がある。
第１図〜第９図は本発明の油圧駆動装置の一実
施例を示す説明図で、第１図は主要構成を示す回
路図、第２図は第１図に示す回路に備えられる制
御部を示す説明図、第３図は第２図に示す制御部
で実施される処理手順の概要を示すフローチヤー
ト、第４図、第６図、および第７図はそれぞれ第
３図に示す処理手順の詳細を例示するフローチヤ
ート、第５図、第８図、および第９図はそれぞれ
第３図に示す制御部に記憶される関数関係を例示
する説明図、第１０図は従来の油圧駆動装置を示
す回路図、第１１図は第１０図に示す油圧駆動装
置が備えられる油圧シヨベルの概略側面図、第１
２図ａは第１０図に示すアームシリンダの第１１
図に示す角度θに対応する作動速度を示す特性
図、第１２図ｂ，ｃ，ｄは第１１図に示す角度θ
がそれぞれ50゜、90゜、130゜の場合におけるアーム
部分の形態を例示する説明図である。 １……可変容量油圧ポンプ、８……タンク、１
４……アームシリンダ（片ロツドシリンダ）、２
０……電磁比例弁、２５……操作レバー、３０…
…制御部、３０ａ……マルチプレクサ、３０ｂ…
…Ａ／Ｄ変換器、３０ｃ……中央処理装置
（CPU）、３０ｄ……ROMメモリ、３０ｅ……
RAMメモリ、３０ｆ……出力装置、３５……電
気・油圧ポンプ吐出量制御装置、４０，４１……
圧力検出器。
施例を示す説明図で、第１図は主要構成を示す回
路図、第２図は第１図に示す回路に備えられる制
御部を示す説明図、第３図は第２図に示す制御部
で実施される処理手順の概要を示すフローチヤー
ト、第４図、第６図、および第７図はそれぞれ第
３図に示す処理手順の詳細を例示するフローチヤ
ート、第５図、第８図、および第９図はそれぞれ
第３図に示す制御部に記憶される関数関係を例示
する説明図、第１０図は従来の油圧駆動装置を示
す回路図、第１１図は第１０図に示す油圧駆動装
置が備えられる油圧シヨベルの概略側面図、第１
２図ａは第１０図に示すアームシリンダの第１１
図に示す角度θに対応する作動速度を示す特性
図、第１２図ｂ，ｃ，ｄは第１１図に示す角度θ
がそれぞれ50゜、90゜、130゜の場合におけるアーム
部分の形態を例示する説明図である。 １……可変容量油圧ポンプ、８……タンク、１
４……アームシリンダ（片ロツドシリンダ）、２
０……電磁比例弁、２５……操作レバー、３０…
…制御部、３０ａ……マルチプレクサ、３０ｂ…
…Ａ／Ｄ変換器、３０ｃ……中央処理装置
（CPU）、３０ｄ……ROMメモリ、３０ｅ……
RAMメモリ、３０ｆ……出力装置、３５……電
気・油圧ポンプ吐出量制御装置、４０，４１……
圧力検出器。
Claims (1)
- １ 操作レバーから出力される信号に応じて吐出
量を制御される可変容量油圧ポンプと、この可変
容量油圧ポンプから吐出される圧油によつて駆動
制御される片ロツドシリンダとを備えるととも
に、この片ロツドシリンダと上記可変容量油圧ポ
ンプとで閉回路、または半閉回路を形成した油圧
駆動装置において、上記片ロツドシリンダのヘツ
ド側回路とタンクとの間に、流量を制御する弁を
設け、上記片ロツドシリンダにかかる負荷の方向
を検出し、信号を出力する検出手段を設け、上記
片ロツドシリンダの収縮時に、上記操作レバーか
ら出力される信号の値の増加に応じて上記可変容
量油圧ポンプの吐出量が増加するように制御し、
かつ上記操作レバーから出力される信号の値の増
加に応じて上記弁の流量が増加するように制御す
るとともに、上記検出手段が上記片ロツドシリン
ダのヘツド側の負荷がロツド側の負荷よりも大き
いことを検出したときの上記弁の流量が、上記検
出手段が上記片ロツドシリンダのロツド側の負荷
がヘツド側の負荷よりも大きいことを検出したと
きの流量に比べて小さくなるように制御する制御
手段を設けたことを特徴とする油圧駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22786285A JPS6288804A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 油圧駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22786285A JPS6288804A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 油圧駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6288804A JPS6288804A (ja) | 1987-04-23 |
| JPH059644B2 true JPH059644B2 (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16867524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22786285A Granted JPS6288804A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 油圧駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6288804A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2525233B2 (ja) * | 1988-12-19 | 1996-08-14 | 株式会社小松製作所 | 作業機のティ―チング・プレイバック方法 |
| WO2013042670A1 (ja) * | 2011-09-22 | 2013-03-28 | 住友建機株式会社 | 作業機械 |
-
1985
- 1985-10-15 JP JP22786285A patent/JPS6288804A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6288804A (ja) | 1987-04-23 |
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