JPH07293508A - 油圧制御装置 - Google Patents
油圧制御装置Info
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- JPH07293508A JPH07293508A JP8872894A JP8872894A JPH07293508A JP H07293508 A JPH07293508 A JP H07293508A JP 8872894 A JP8872894 A JP 8872894A JP 8872894 A JP8872894 A JP 8872894A JP H07293508 A JPH07293508 A JP H07293508A
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 建設機械のアクチュエータを駆動する油圧制
御装置において、圧力制御と流量制御を自由かつ精度よ
く行う。 【構成】 油圧アクチュエータ１０と油圧源１１との間
を結ぶ通路２１ａ，２１ｂに介装した弁手段４ａ，４ｂ
と、弁手段４ａ，４ｂの上流と下流の圧力をそれぞれ検
出する手段３１，３２と、弁手段４ａ，４ｂの開度を検
出する手段３３と、弁手段４ａ，４ｂと油圧アクチュエ
ータ１０との間に介装したオペレートチェック弁３ａ，
３ｂと、オペレートチェック弁３ａ，３ｂのオンオフを
制御する手段と、前記検出した上流、下流の圧力と弁開
度信号から流量を算出する手段と、コントローラからの
圧力指令値と流量指令値とに対して、検出した圧力また
は流量が一致するように弁手段４ａ，４ｂの開度をフィ
ードバック制御する手段とを備える。
御装置において、圧力制御と流量制御を自由かつ精度よ
く行う。 【構成】 油圧アクチュエータ１０と油圧源１１との間
を結ぶ通路２１ａ，２１ｂに介装した弁手段４ａ，４ｂ
と、弁手段４ａ，４ｂの上流と下流の圧力をそれぞれ検
出する手段３１，３２と、弁手段４ａ，４ｂの開度を検
出する手段３３と、弁手段４ａ，４ｂと油圧アクチュエ
ータ１０との間に介装したオペレートチェック弁３ａ，
３ｂと、オペレートチェック弁３ａ，３ｂのオンオフを
制御する手段と、前記検出した上流、下流の圧力と弁開
度信号から流量を算出する手段と、コントローラからの
圧力指令値と流量指令値とに対して、検出した圧力また
は流量が一致するように弁手段４ａ，４ｂの開度をフィ
ードバック制御する手段とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は建設機械などの油圧制
御装置に関する。
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】建設機械などのアクチュエータを駆動す
る油圧制御装置として、圧力と流量制御を同時に行える
ネガコン制御方式が知られており、これは通常、図５の
ような構成をとる。
る油圧制御装置として、圧力と流量制御を同時に行える
ネガコン制御方式が知られており、これは通常、図５の
ような構成をとる。
【０００３】４０はアクチュエータとしての油圧シリン
ダ、４１はエンジンで駆動される可変容量ポンプで、こ
れらの間に例えばジョイスティックに連動して切り替え
作動する制御弁４２が介装される。制御弁４２はポンプ
４１の吐出量の全部をシリンダ４０の左右の油室へ供給
するポジションａ，ｂと、ポンプ４１の吐出量の一部を
ブリード回路４３に逃がしながら、残りの流量をシリン
ダ４０へ供給するポジションｃ，ｄと、シリンダ側を遮
断し、ポンプ４１の吐出量の全部をブリード回路４３に
逃がすポジションｅを備え、ポジションｃ，ｄの各通路
にはオリフィスが設けられる。
ダ、４１はエンジンで駆動される可変容量ポンプで、こ
れらの間に例えばジョイスティックに連動して切り替え
作動する制御弁４２が介装される。制御弁４２はポンプ
４１の吐出量の全部をシリンダ４０の左右の油室へ供給
するポジションａ，ｂと、ポンプ４１の吐出量の一部を
ブリード回路４３に逃がしながら、残りの流量をシリン
ダ４０へ供給するポジションｃ，ｄと、シリンダ側を遮
断し、ポンプ４１の吐出量の全部をブリード回路４３に
逃がすポジションｅを備え、ポジションｃ，ｄの各通路
にはオリフィスが設けられる。
【０００４】油圧シリンダ４０と並列に接続したブリー
ド回路４３には、その途中にタンクへ逃げる流量を調整
するオリフィス４３ａが介装される。ポンプ斜板の傾転
角を調整するレギュレータのパイロット圧（ネガコン
圧）としてオリフィス４３ａ上流の圧力が導かれ、ポン
プ４１の吐出量ＱPを、図７のように、ネガコン圧ＰN/C
が上昇するのにしたがって減少させるように制御する。
４５は負荷圧を保持するためのチェック弁を示す。
ド回路４３には、その途中にタンクへ逃げる流量を調整
するオリフィス４３ａが介装される。ポンプ斜板の傾転
角を調整するレギュレータのパイロット圧（ネガコン
圧）としてオリフィス４３ａ上流の圧力が導かれ、ポン
プ４１の吐出量ＱPを、図７のように、ネガコン圧ＰN/C
が上昇するのにしたがって減少させるように制御する。
４５は負荷圧を保持するためのチェック弁を示す。
【０００５】例えば、油圧シリンダ４０を外力（負荷）
に抗して伸側へ作動させる場合、制御弁４２を図示のポ
ジションｃに切り替えると、ポンプ４１の吐出量ＱPの
一部をブリード回路４３からタンクに逃がしながら、シ
リンダ４０へ作動油が供給される。オリフィスの開度を
ジョイステックで増減すると、図６のように油圧シリン
ダ４０への供給流量ＱL（動作速度）を制御することが
可能になる。
に抗して伸側へ作動させる場合、制御弁４２を図示のポ
ジションｃに切り替えると、ポンプ４１の吐出量ＱPの
一部をブリード回路４３からタンクに逃がしながら、シ
リンダ４０へ作動油が供給される。オリフィスの開度を
ジョイステックで増減すると、図６のように油圧シリン
ダ４０への供給流量ＱL（動作速度）を制御することが
可能になる。
【０００６】また、一部の流量をブリードさせているこ
とから、負荷圧力が低下したときなど、ジョイスティッ
クの操作に応じて、例えば同一の流量ＱLを維持したま
ま、圧力を減圧制御することができる。
とから、負荷圧力が低下したときなど、ジョイスティッ
クの操作に応じて、例えば同一の流量ＱLを維持したま
ま、圧力を減圧制御することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ネガコン制御方式にあっては、図６にも示すように、負
荷圧力ＰLが変動すると、ジョイスティックの操作量に
対する制御流量ＱLの特性が変動し、負荷圧力ＰLが高く
なるほど、流量の変化率が大きくなり、この状態では微
妙な流量制御が非常に難しくなる。
ネガコン制御方式にあっては、図６にも示すように、負
荷圧力ＰLが変動すると、ジョイスティックの操作量に
対する制御流量ＱLの特性が変動し、負荷圧力ＰLが高く
なるほど、流量の変化率が大きくなり、この状態では微
妙な流量制御が非常に難しくなる。
【０００８】また、負荷がかかったまま油圧シリンダ４
０をその位置に保持するときは、チェック弁４５により
逆流を阻止しているため、負荷の位置を変動させずに
（油圧シリンダ４０を収縮させずに）保持圧力を減少さ
せることができず、もし、保持圧力を下げるとすれば、
制御弁４２を反対側のポジションｄに切り替えることに
なるが、伸側の負荷圧が急に抜けるので、衝撃が生じや
すいという不具合があった。
０をその位置に保持するときは、チェック弁４５により
逆流を阻止しているため、負荷の位置を変動させずに
（油圧シリンダ４０を収縮させずに）保持圧力を減少さ
せることができず、もし、保持圧力を下げるとすれば、
制御弁４２を反対側のポジションｄに切り替えることに
なるが、伸側の負荷圧が急に抜けるので、衝撃が生じや
すいという不具合があった。
【０００９】そこでこの発明は、圧力制御と流量制御を
共に適正に行える油圧制御装置を提供することを目的と
する。
共に適正に行える油圧制御装置を提供することを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、油圧アク
チュエータと油圧源との間を結ぶ通路に介装した弁手段
と、弁手段の上流と下流の圧力をそれぞれ検出する手段
と、弁手段の開度を検出する手段と、弁手段と油圧アク
チュエータとの間に介装したオペレートチェック弁と、
オペレートチェック弁のオンオフを制御する手段と、前
記検出した上流、下流の圧力と弁開度信号から流量を算
出する手段と、コントローラからの圧力指令値と流量指
令値とに対して、検出した圧力または流量が一致するよ
うに弁手段の開度をフィードバック制御する手段とを備
える。
チュエータと油圧源との間を結ぶ通路に介装した弁手段
と、弁手段の上流と下流の圧力をそれぞれ検出する手段
と、弁手段の開度を検出する手段と、弁手段と油圧アク
チュエータとの間に介装したオペレートチェック弁と、
オペレートチェック弁のオンオフを制御する手段と、前
記検出した上流、下流の圧力と弁開度信号から流量を算
出する手段と、コントローラからの圧力指令値と流量指
令値とに対して、検出した圧力または流量が一致するよ
うに弁手段の開度をフィードバック制御する手段とを備
える。
【００１１】第２の発明は、第１の発明において、オペ
レートチェック弁の制御手段は負荷圧力の指令値がゼロ
のときにオペレートチェック弁をオフにする。
レートチェック弁の制御手段は負荷圧力の指令値がゼロ
のときにオペレートチェック弁をオフにする。
【００１２】第３の発明は、油圧アクチュエータの左右
の作動室と油圧源との間を並列な通路と、これら各通路
に介装した弁手段と、各弁手段の上流と下流の圧力をそ
れぞれ検出する手段と、各弁手段の開度を検出する手段
と、各弁手段と油圧アクチュエータとの間に介装したオ
ペレートチェック弁と、各オペレートチェック弁のオン
オフを制御する手段と、メータインとメータアウト制御
時において、前記検出した上流、下流の圧力と弁開度信
号から流量を算出する手段と、メータインとメータアウ
ト制御時においてコントローラからの圧力指令値と流量
指令値とに対して、それぞれ対応して検出した圧力また
は流量が一致するように各弁手段の開度をフィードバッ
ク制御する手段とを備える。
の作動室と油圧源との間を並列な通路と、これら各通路
に介装した弁手段と、各弁手段の上流と下流の圧力をそ
れぞれ検出する手段と、各弁手段の開度を検出する手段
と、各弁手段と油圧アクチュエータとの間に介装したオ
ペレートチェック弁と、各オペレートチェック弁のオン
オフを制御する手段と、メータインとメータアウト制御
時において、前記検出した上流、下流の圧力と弁開度信
号から流量を算出する手段と、メータインとメータアウ
ト制御時においてコントローラからの圧力指令値と流量
指令値とに対して、それぞれ対応して検出した圧力また
は流量が一致するように各弁手段の開度をフィードバッ
ク制御する手段とを備える。
【００１３】
【作用】第１の発明では、圧力制御時には油圧アクチュ
エータへの供給圧力が、圧力指令値と一致するように弁
手段の開度がフィードバック制御される。オペレートチ
ェック弁からは作動油の一部がドレーンされるので、油
圧アクチュエータへの供給流量がゼロの状態でも、減圧
制御することができる。
エータへの供給圧力が、圧力指令値と一致するように弁
手段の開度がフィードバック制御される。オペレートチ
ェック弁からは作動油の一部がドレーンされるので、油
圧アクチュエータへの供給流量がゼロの状態でも、減圧
制御することができる。
【００１４】また、流量制御時には、弁手段の上流と下
流の差圧と、弁手段の開度とから流量が算出され、これ
が流量指令値と一致するようにフィードバック制御され
るので、負荷圧力のいかんにかかわらず、精度のよい流
量制御が可能となる。
流の差圧と、弁手段の開度とから流量が算出され、これ
が流量指令値と一致するようにフィードバック制御され
るので、負荷圧力のいかんにかかわらず、精度のよい流
量制御が可能となる。
【００１５】第２の発明では、圧力指令値がゼロのとき
は、オペレートチェック弁をオフすることにより逆流を
阻止し、油圧源が停止状態でも、油圧アクチュエータの
負荷圧力を保持することができる。
は、オペレートチェック弁をオフすることにより逆流を
阻止し、油圧源が停止状態でも、油圧アクチュエータの
負荷圧力を保持することができる。
【００１６】第３の発明では、油圧アクチュエータのメ
ータイン、メータアウトのいずれの制御時においても、
第１の発明と同じようにして、供給圧力と流量の精度の
高い制御が行える。
ータイン、メータアウトのいずれの制御時においても、
第１の発明と同じようにして、供給圧力と流量の精度の
高い制御が行える。
【００１７】
【実施例】図１において、１０は油圧アクチュエータと
しての油圧シリンダ、１１は例えばエンジンで駆動され
るポンプで、油圧シリンダ１０の左右の油室１０ａ、１
０ｂと、油圧ポンプ１１とを結ぶ並列な駆動回路２１
ａ，２１ｂには、それぞれに三方向弁４ａ，４ｂと、オ
ペレートチェック弁３ａ，３ｂが設けられる。
しての油圧シリンダ、１１は例えばエンジンで駆動され
るポンプで、油圧シリンダ１０の左右の油室１０ａ、１
０ｂと、油圧ポンプ１１とを結ぶ並列な駆動回路２１
ａ，２１ｂには、それぞれに三方向弁４ａ，４ｂと、オ
ペレートチェック弁３ａ，３ｂが設けられる。
【００１８】三方向弁４ａ，４ｂはパイロット圧に応じ
てシリンダの圧力・流量を制御するもので、バルブハウ
ジング内を摺動するスプール２３と、このスプール２３
にパイロット圧を及ぼす大小受圧面積の異なるパイロッ
ト室２４，２５と、スプール２３をパイロット室２５の
圧力に対抗するように付勢するスプリング２６とが設け
られる。受圧面積の小さいパイロット室２５にはポンプ
１１の吐出圧が導かれるが、受圧面積の大きいパイロッ
ト室２４には、電磁比例弁５ａ，５ｂを介して制御され
たパイロット圧が導入され、これらのバランスに応じて
スプール２３の位置が変位し、シリンダポートに対する
ポンプポートおよびタンクポートとの連通度合（開度）
を調整する。
てシリンダの圧力・流量を制御するもので、バルブハウ
ジング内を摺動するスプール２３と、このスプール２３
にパイロット圧を及ぼす大小受圧面積の異なるパイロッ
ト室２４，２５と、スプール２３をパイロット室２５の
圧力に対抗するように付勢するスプリング２６とが設け
られる。受圧面積の小さいパイロット室２５にはポンプ
１１の吐出圧が導かれるが、受圧面積の大きいパイロッ
ト室２４には、電磁比例弁５ａ，５ｂを介して制御され
たパイロット圧が導入され、これらのバランスに応じて
スプール２３の位置が変位し、シリンダポートに対する
ポンプポートおよびタンクポートとの連通度合（開度）
を調整する。
【００１９】電磁比例弁５ａ，５ｂはポンプ１１の吐出
圧をパイロット室２４に導く供給ポジションＡと、同じ
くタンク側に開放する排出ポジションＣと、回路を遮断
する中立ポジションＢを備え、コントローラ８の出力に
応じて後述のように制御される。
圧をパイロット室２４に導く供給ポジションＡと、同じ
くタンク側に開放する排出ポジションＣと、回路を遮断
する中立ポジションＢを備え、コントローラ８の出力に
応じて後述のように制御される。
【００２０】オペレートチェック弁３ａ，３ｂは図２に
も示すように、バルブハウジングにポペット２７がスプ
リング２８と共に収装され、２つの油室ＸとＹを形成す
る。油室Ｙには油圧シリンダ１０に接続する通路Ｃ
2が、先端のシート面に三方向弁４ａまたは４ｂと接続
する通路Ｃ1が開口され、ポペット２７がシートに着座
すると互いの連通が遮断される。ポペット２７には油室
ＸとＹを連通するオリフィス３０が形成され、また、油
室Ｘにはドレーン側の通路Ｃ3が開口され、この通路通
路Ｃ3が電磁弁１３（ドレーンバルブ）により開閉され
ることにより、オペレートチェック弁３ａ，３ｂがオン
オフする。
も示すように、バルブハウジングにポペット２７がスプ
リング２８と共に収装され、２つの油室ＸとＹを形成す
る。油室Ｙには油圧シリンダ１０に接続する通路Ｃ
2が、先端のシート面に三方向弁４ａまたは４ｂと接続
する通路Ｃ1が開口され、ポペット２７がシートに着座
すると互いの連通が遮断される。ポペット２７には油室
ＸとＹを連通するオリフィス３０が形成され、また、油
室Ｘにはドレーン側の通路Ｃ3が開口され、この通路通
路Ｃ3が電磁弁１３（ドレーンバルブ）により開閉され
ることにより、オペレートチェック弁３ａ，３ｂがオン
オフする。
【００２１】このドレーンバルブ１３はコントローラ８
により図３のように制御される。すなわち、メインコン
トローラ９からの圧力指令値がゼロのときは、オペレー
トチェック弁３ａ，３ｂがオフとなるようにドレーンバ
ルブ１３が閉じ、そうでないときはドレーンバルブ１３
を開いてオペレートチェック弁３ａ，３ｂをオンにす
る。
により図３のように制御される。すなわち、メインコン
トローラ９からの圧力指令値がゼロのときは、オペレー
トチェック弁３ａ，３ｂがオフとなるようにドレーンバ
ルブ１３が閉じ、そうでないときはドレーンバルブ１３
を開いてオペレートチェック弁３ａ，３ｂをオンにす
る。
【００２２】なお、オペレートチェック弁３ａ，３ｂ
は、ドレーンバルブ１３がオンのときはドレーン流量に
より、油室Ｘの圧力が油室Ｙよりも低下するため常時開
いているが、ドレーンバルブ１３がオフのときは、次の
ようにして、負荷圧力よりも供給圧力が高いときにのみ
開くチェック弁として機能する。
は、ドレーンバルブ１３がオンのときはドレーン流量に
より、油室Ｘの圧力が油室Ｙよりも低下するため常時開
いているが、ドレーンバルブ１３がオフのときは、次の
ようにして、負荷圧力よりも供給圧力が高いときにのみ
開くチェック弁として機能する。
【００２３】三方向弁側の圧力をＰ1、シリンダ側の圧
力をＰ2、油室Ｘ側の受圧面積をＡ、油圧Ｙ側における
Ｐ1の受圧面積をＢとすると、ポペット２７を閉じ側へ
押す力ａと，ポペット２７を開き側へ押す力ｂは、 ａ＝Ａ・Ｐ2 ｂ＝（Ａ−Ｂ）Ｐ2＋Ｂ・Ｐ1＝Ａ・Ｐ2＋（Ｐ1−Ｐ2）
Ｂ になる。Ｐ1≦Ｐ2のときはａ≦ｂで、ポペット３ａは閉
じるが、Ｐ1＞Ｐ2になるとａ＜ｂで、（ｂ−ａ）がスプ
リング３ｂの付勢力に打ち勝つと開くようになってい
る。
力をＰ2、油室Ｘ側の受圧面積をＡ、油圧Ｙ側における
Ｐ1の受圧面積をＢとすると、ポペット２７を閉じ側へ
押す力ａと，ポペット２７を開き側へ押す力ｂは、 ａ＝Ａ・Ｐ2 ｂ＝（Ａ−Ｂ）Ｐ2＋Ｂ・Ｐ1＝Ａ・Ｐ2＋（Ｐ1−Ｐ2）
Ｂ になる。Ｐ1≦Ｐ2のときはａ≦ｂで、ポペット３ａは閉
じるが、Ｐ1＞Ｐ2になるとａ＜ｂで、（ｂ−ａ）がスプ
リング３ｂの付勢力に打ち勝つと開くようになってい
る。
【００２４】図１において、１４ａ，１４ｂは油圧シリ
ンダ１０の最大負荷圧を規制するリリーフ弁を示す。
ンダ１０の最大負荷圧を規制するリリーフ弁を示す。
【００２５】次に油圧シリンダ１０の負荷圧力を検出す
るため三方向弁４ａ，４ｂと油圧シリンダ１０との間に
圧力センサ３１が、また、三方向弁４ａ，４ｂとポンプ
１１並びにタンク２２との間の圧力を検出するために圧
力センサ３２がそれぞれの回路２１ａ，２１ｂに介装さ
れる。
るため三方向弁４ａ，４ｂと油圧シリンダ１０との間に
圧力センサ３１が、また、三方向弁４ａ，４ｂとポンプ
１１並びにタンク２２との間の圧力を検出するために圧
力センサ３２がそれぞれの回路２１ａ，２１ｂに介装さ
れる。
【００２６】また、三方向弁４ａ，４ｂの開度を検出す
るためのストロークセンサ３３がそれぞれ設けられる。
るためのストロークセンサ３３がそれぞれ設けられる。
【００２７】そして、メインコントローラ９からの圧力
指令値または流量指令値に基づいて、実際の制御圧力ま
たは流量が、これら圧力指令値または流量指令値と一致
するように、三方向弁４ａ，４ｂの電磁比例弁５ａ，５
ｂおよびオペレートチェック弁３ａ，３ｂのドレーンバ
ルブ１３を制御するコントローラ８が備えられる。
指令値または流量指令値に基づいて、実際の制御圧力ま
たは流量が、これら圧力指令値または流量指令値と一致
するように、三方向弁４ａ，４ｂの電磁比例弁５ａ，５
ｂおよびオペレートチェック弁３ａ，３ｂのドレーンバ
ルブ１３を制御するコントローラ８が備えられる。
【００２８】コントローラ８にはメインコントローラ９
からの圧力指令値または流量指令値が入力すると共に、
前記圧力センサ３１，３２と、ストロークセンサ３３か
ら信号がフィードバックされ、油圧シリンダ１０のメー
タイン制御（流入制御）とメータアウト制御（流出制
御）において、実際の圧力や流量が指令値と一致するよ
うに三方向弁４ａ，４ｂの開度を電磁比例弁５ａ，５ｂ
を介して制御し、また、オペレートチェック弁３ａ，３
ｂのドレーンバルブ１３を制御する。
からの圧力指令値または流量指令値が入力すると共に、
前記圧力センサ３１，３２と、ストロークセンサ３３か
ら信号がフィードバックされ、油圧シリンダ１０のメー
タイン制御（流入制御）とメータアウト制御（流出制
御）において、実際の圧力や流量が指令値と一致するよ
うに三方向弁４ａ，４ｂの開度を電磁比例弁５ａ，５ｂ
を介して制御し、また、オペレートチェック弁３ａ，３
ｂのドレーンバルブ１３を制御する。
【００２９】なお、電磁比例弁５ａ，５ｂとドレーンバ
ルブ１３とは、それぞれコントローラ８からの信号を増
幅するドライバ６ａ，６ｂと７ａ，７ｂにより駆動され
る。いま、例えば、油圧シリンダ１０の伸側作動時にメ
ータインでの流量制御を行う場合、油室１０ａに対する
流入側の三方向弁４ａのポンプ側の開度が調整され、油
室１０ｂからの流出側は三方向弁４ｂがタンク２２への
開放位置に保持される。このとき、流入側と流出側のオ
ペレートチェック弁３が共にオンされる。
ルブ１３とは、それぞれコントローラ８からの信号を増
幅するドライバ６ａ，６ｂと７ａ，７ｂにより駆動され
る。いま、例えば、油圧シリンダ１０の伸側作動時にメ
ータインでの流量制御を行う場合、油室１０ａに対する
流入側の三方向弁４ａのポンプ側の開度が調整され、油
室１０ｂからの流出側は三方向弁４ｂがタンク２２への
開放位置に保持される。このとき、流入側と流出側のオ
ペレートチェック弁３が共にオンされる。
【００３０】この場合、三方向弁４ａの開度をＡ（スト
ロークセンサ３３の出力Ｘ）、ポンプの吐出圧をＰ1、
シリンダ側の圧力をＰ2とおくと、通過流量Ｑは、 Ｑ＝Ｋ・Ａ（Ｘ）・（Ｐ1−Ｐ2）1/2 ただし、Ｋ；定数 の関係があり、したがってメインコントローラ９からの
流量指令値に応じて電磁比例弁５ａにより三方向弁４ａ
の開度Ａ（Ｘ）を調整することにより、通過流量Ｑは指
令値と一致するように制御される。
ロークセンサ３３の出力Ｘ）、ポンプの吐出圧をＰ1、
シリンダ側の圧力をＰ2とおくと、通過流量Ｑは、 Ｑ＝Ｋ・Ａ（Ｘ）・（Ｐ1−Ｐ2）1/2 ただし、Ｋ；定数 の関係があり、したがってメインコントローラ９からの
流量指令値に応じて電磁比例弁５ａにより三方向弁４ａ
の開度Ａ（Ｘ）を調整することにより、通過流量Ｑは指
令値と一致するように制御される。
【００３１】この場合、三方向弁４ａの開度Ａが同一で
も、上流と下流の圧力センサ３２、３１の検出する圧力
Ｐ1，Ｐ2が変動すると、流量が変化してまうが、これら
圧力Ｐ1，Ｐ2はコントローラ８にフィードバックされる
ので、これらの差圧が大きくなれば、開度Ａを減少させ
るように、逆に小さくなれば開度Ａを増大させるように
補正がかかり、とくに負荷側の圧力の変動があっても、
常に目標どうりの流量に制御することができる。
も、上流と下流の圧力センサ３２、３１の検出する圧力
Ｐ1，Ｐ2が変動すると、流量が変化してまうが、これら
圧力Ｐ1，Ｐ2はコントローラ８にフィードバックされる
ので、これらの差圧が大きくなれば、開度Ａを減少させ
るように、逆に小さくなれば開度Ａを増大させるように
補正がかかり、とくに負荷側の圧力の変動があっても、
常に目標どうりの流量に制御することができる。
【００３２】また、このメータイン時に圧力を制御する
場合は、メインコントローラ９からの圧力指令値に応じ
て、三方向弁４ａの開度が調整されるのであり、同時に
検出された下流側（負荷側）の圧力Ｐ2が圧力指令値と
一致するように、電磁比例弁５ａにより三方向弁４ａの
開度が補正されるのである。
場合は、メインコントローラ９からの圧力指令値に応じ
て、三方向弁４ａの開度が調整されるのであり、同時に
検出された下流側（負荷側）の圧力Ｐ2が圧力指令値と
一致するように、電磁比例弁５ａにより三方向弁４ａの
開度が補正されるのである。
【００３３】つまり、圧力Ｐ2は上記式から Ｐ2＝Ｐ1−［Ｑ／Ｋ・Ａ（Ｘ）］2 となり、［Ｑ／Ｋ・Ａ（Ｘ）］2の調整で制御される。
すなわち、検出値Ｐ2が指令値よりも高ければ、開度Ａ
が絞られ、圧力は低下し、検出値Ｐ2が指令値よりも低
ければ、開度Ａが開かれ、圧力が上昇する。
すなわち、検出値Ｐ2が指令値よりも高ければ、開度Ａ
が絞られ、圧力は低下し、検出値Ｐ2が指令値よりも低
ければ、開度Ａが開かれ、圧力が上昇する。
【００３４】ところで、メインコントローラ９からの圧
力指令値が、現在の指令値よりも低下する場合、とく
に、流量がゼロまたはこれに近い状態で減圧制御する場
合、単に三方向弁４ａの開度を減少させても、油圧シリ
ンダ１０の油室１０ａの圧力は低下しないが、本発明で
は、三方向弁４ａと油圧シリンダ１０との間のオペレー
トチェック弁３ａがオンとなっていて、一部の作動油が
ドレーンバルブ１３を介してドレーンされているため、
油室１０ａの圧力を減圧することができる。
力指令値が、現在の指令値よりも低下する場合、とく
に、流量がゼロまたはこれに近い状態で減圧制御する場
合、単に三方向弁４ａの開度を減少させても、油圧シリ
ンダ１０の油室１０ａの圧力は低下しないが、本発明で
は、三方向弁４ａと油圧シリンダ１０との間のオペレー
トチェック弁３ａがオンとなっていて、一部の作動油が
ドレーンバルブ１３を介してドレーンされているため、
油室１０ａの圧力を減圧することができる。
【００３５】仮に、負荷の条件が一定のときに三方向弁
４ａの開度を絞り、供給流量を減らせば、ドレーンによ
り圧力は低下していき、したがって、油圧シリンダ１０
への供給流量が非常に少ない、またはゼロの状態であっ
ても、任意の圧力値に減圧制御することができるのであ
る。
４ａの開度を絞り、供給流量を減らせば、ドレーンによ
り圧力は低下していき、したがって、油圧シリンダ１０
への供給流量が非常に少ない、またはゼロの状態であっ
ても、任意の圧力値に減圧制御することができるのであ
る。
【００３６】また、メインコントローラ９からの圧力指
令値がゼロのときは、コントローラ８はオペレートチェ
ック弁３ａをオフに切り替え、ドレーンバルブ１３から
のドレーンをカットする。この状態において、オペレー
トチェック弁３ａは完全に閉じ、つまり逆止弁として機
能し、負荷側の圧力が供給側の圧力よりも高い限り、油
圧シリンダ１０からの逆流を阻止する。
令値がゼロのときは、コントローラ８はオペレートチェ
ック弁３ａをオフに切り替え、ドレーンバルブ１３から
のドレーンをカットする。この状態において、オペレー
トチェック弁３ａは完全に閉じ、つまり逆止弁として機
能し、負荷側の圧力が供給側の圧力よりも高い限り、油
圧シリンダ１０からの逆流を阻止する。
【００３７】このため、たとえポンプ１１の駆動が停止
され、供給側の圧力が全く発生しない場合であっても、
油圧シリンダ１０をそのストローク位置に保持すること
ができる。
され、供給側の圧力が全く発生しない場合であっても、
油圧シリンダ１０をそのストローク位置に保持すること
ができる。
【００３８】以上の説明は、油圧シリンダ１０の伸側作
動時にメータイン制御を行う場合のものであるが、伸側
作動時にメータアウト制御するときにも同様に、圧力、
流量制御ができることは明白である。ただし、この場合
には、油室１０ｂに連通する駆動回路２１ｂのタンク２
２側への連通度が、圧力Ｐ1，Ｐ2と流量Ｑを検出しなが
ら、三方向弁４ｂを介してフィードバック制御されるこ
とになる。
動時にメータイン制御を行う場合のものであるが、伸側
作動時にメータアウト制御するときにも同様に、圧力、
流量制御ができることは明白である。ただし、この場合
には、油室１０ｂに連通する駆動回路２１ｂのタンク２
２側への連通度が、圧力Ｐ1，Ｐ2と流量Ｑを検出しなが
ら、三方向弁４ｂを介してフィードバック制御されるこ
とになる。
【００３９】また、同じことは、油圧シリンダ１０の縮
側作動時におけるメータインとメータアウト制御にも適
用でき、これらについては三方向弁４ａ，４ｂなどの作
動関係が逆になるだけであるから、詳細な説明は省略す
る。
側作動時におけるメータインとメータアウト制御にも適
用でき、これらについては三方向弁４ａ，４ｂなどの作
動関係が逆になるだけであるから、詳細な説明は省略す
る。
【００４０】次に図４の実施例は、三方向弁４ａ，４ｂ
に代えて、ポンプ１１側と油圧シリンダ１０の油室１０
ａを接続する通路２１ａに二方向弁１５ａを用いたもの
で、この場合、反対側の油室１０ｂについては、二方向
弁１５ｂを経由してタンク２２と接続する。１６ａ，１
６ｂは二方向弁１５ａ，１５ｂのパイロット圧を制御す
る電磁比例弁、３ａ，３ｂはオペレートチェック弁を示
す。
に代えて、ポンプ１１側と油圧シリンダ１０の油室１０
ａを接続する通路２１ａに二方向弁１５ａを用いたもの
で、この場合、反対側の油室１０ｂについては、二方向
弁１５ｂを経由してタンク２２と接続する。１６ａ，１
６ｂは二方向弁１５ａ，１５ｂのパイロット圧を制御す
る電磁比例弁、３ａ，３ｂはオペレートチェック弁を示
す。
【００４１】この実施例では、油圧シリンダ１０の伸側
作動についてのメータイン、メータアウトの圧力、流量
制御が、第１の実施例と同じように行える。
作動についてのメータイン、メータアウトの圧力、流量
制御が、第１の実施例と同じように行える。
【００４２】なお、油圧シリンダ１０の縮側への作動に
ついては、とくにメータイン、メータアウトの制御は行
えないが、流量指令値をゼロにすると共に、オペレート
チェック弁３ａをオンにすることにより、油室１０ａか
らの作動油をドレーンさせることにより、負荷荷重によ
り収縮させることができる。
ついては、とくにメータイン、メータアウトの制御は行
えないが、流量指令値をゼロにすると共に、オペレート
チェック弁３ａをオンにすることにより、油室１０ａか
らの作動油をドレーンさせることにより、負荷荷重によ
り収縮させることができる。
【００４３】あるいは、二方向弁１５ａ，１５ｂよりも
ポンプ、タンク側に方向切換弁を介装することにより、
油室１０ａをタンク側、油室１０ｂをポンプ側へと選択
的に切換接続するようにしてもよい。
ポンプ、タンク側に方向切換弁を介装することにより、
油室１０ａをタンク側、油室１０ｂをポンプ側へと選択
的に切換接続するようにしてもよい。
【００４４】
【発明の効果】以上のように第１の発明は、油圧アクチ
ュエータと油圧源との間を結ぶ通路に介装した弁手段
と、弁手段の上流と下流の圧力をそれぞれ検出する手段
と、弁手段の開度を検出する手段と、弁手段と油圧アク
チュエータとの間に介装したオペレートチェック弁と、
オペレートチェック弁のオンオフを制御する手段と、前
記検出した上流、下流の圧力と弁開度信号から流量を算
出する手段と、コントローラからの圧力指令値と流量指
令値とに対して、検出した圧力または流量が一致するよ
うに弁手段の開度をフィードバック制御する手段とを備
えたため、圧力制御時には油圧アクチュエータへの供給
圧力が、圧力指令値と一致するように弁手段の開度がフ
ィードバック制御され、この場合、オペレートチェック
弁からは作動油の一部がドレーンされるので、油圧アク
チュエータへの供給流量がゼロの状態でも、減圧制御す
ることができる一方、流量制御時には、弁手段の上流と
下流の差圧と、弁手段の開度とから流量が算出され、こ
れが流量指令値と一致するようにフィードバック制御さ
れるので、負荷圧力のいかんにかかわらず、精度のよい
流量制御が行える。
ュエータと油圧源との間を結ぶ通路に介装した弁手段
と、弁手段の上流と下流の圧力をそれぞれ検出する手段
と、弁手段の開度を検出する手段と、弁手段と油圧アク
チュエータとの間に介装したオペレートチェック弁と、
オペレートチェック弁のオンオフを制御する手段と、前
記検出した上流、下流の圧力と弁開度信号から流量を算
出する手段と、コントローラからの圧力指令値と流量指
令値とに対して、検出した圧力または流量が一致するよ
うに弁手段の開度をフィードバック制御する手段とを備
えたため、圧力制御時には油圧アクチュエータへの供給
圧力が、圧力指令値と一致するように弁手段の開度がフ
ィードバック制御され、この場合、オペレートチェック
弁からは作動油の一部がドレーンされるので、油圧アク
チュエータへの供給流量がゼロの状態でも、減圧制御す
ることができる一方、流量制御時には、弁手段の上流と
下流の差圧と、弁手段の開度とから流量が算出され、こ
れが流量指令値と一致するようにフィードバック制御さ
れるので、負荷圧力のいかんにかかわらず、精度のよい
流量制御が行える。
【００４５】第２の発明は、第１の発明において、オペ
レートチェック弁の制御手段は負荷圧力の指令値がゼロ
のときにオペレートチェック弁をオフにするようにした
ため、オペレートチェック弁をオフすることによりドレ
ーンを介しての逆流を阻止し、油圧源が停止状態でも、
油圧アクチュエータの負荷圧力を保持することができ
る。
レートチェック弁の制御手段は負荷圧力の指令値がゼロ
のときにオペレートチェック弁をオフにするようにした
ため、オペレートチェック弁をオフすることによりドレ
ーンを介しての逆流を阻止し、油圧源が停止状態でも、
油圧アクチュエータの負荷圧力を保持することができ
る。
【００４６】第３の発明は、油圧アクチュエータの左右
の作動室と油圧源との間を並列な通路と、これら各通路
に介装した弁手段と、各弁手段の上流と下流の圧力をそ
れぞれ検出する手段と、各弁手段の開度を検出する手段
と、各弁手段と油圧アクチュエータとの間に介装したオ
ペレートチェック弁と、各オペレートチェック弁のオン
オフを制御する手段と、前記検出した上流、下流の圧力
と弁開度信号から流量を算出する手段と、メータインと
メータアウト制御時においてコントローラからの圧力指
令値と流量指令値とに対して、それぞれ対応して検出し
た圧力または流量が一致するように各弁手段の開度をフ
ィードバック制御する手段とを備えたため、油圧アクチ
ュエータのメータイン、メータアウトのいずれの制御時
においても、供給圧力と流量の精度の高い制御が行うこ
とができる。
の作動室と油圧源との間を並列な通路と、これら各通路
に介装した弁手段と、各弁手段の上流と下流の圧力をそ
れぞれ検出する手段と、各弁手段の開度を検出する手段
と、各弁手段と油圧アクチュエータとの間に介装したオ
ペレートチェック弁と、各オペレートチェック弁のオン
オフを制御する手段と、前記検出した上流、下流の圧力
と弁開度信号から流量を算出する手段と、メータインと
メータアウト制御時においてコントローラからの圧力指
令値と流量指令値とに対して、それぞれ対応して検出し
た圧力または流量が一致するように各弁手段の開度をフ
ィードバック制御する手段とを備えたため、油圧アクチ
ュエータのメータイン、メータアウトのいずれの制御時
においても、供給圧力と流量の精度の高い制御が行うこ
とができる。
【図１】この発明の実施例を示す全体の構成図である。
【図２】同じくオペレートチェック弁の構成図である。
【図３】同じくオペレートチェック弁の制御内容を説明
するフローチャートである。
するフローチャートである。
【図４】他の実施例の要部を示す構成図である。
【図５】従来のネガコン制御方式を説明する構成図であ
る。
る。
【図６】同じく負荷流量の制御特性図である。
【図７】同じくポンプ吐出量の制御特性図である。
３ａ オペレートチェック弁 ３ｂ オペレートチェック弁 ４ａ 三方向弁 ４ｂ 三方向弁 ５ａ 電磁比例弁 ５ｂ 電磁比例弁 ６ａ，６ｂ、７ａ，７ｂ ドライバ ８ コントローラ ９ メインコントローラ １０ 油圧シリンダ １１ ポンプ １３ ドレーンバルブ ３１，３２ 圧力センサ ３３ ストロークセンサ
Claims (3)
- 【請求項１】 油圧アクチュエータと油圧源との間を結
ぶ通路に介装した弁手段と、弁手段の上流と下流の圧力
をそれぞれ検出する手段と、弁手段の開度を検出する手
段と、弁手段と油圧アクチュエータとの間に介装したオ
ペレートチェック弁と、オペレートチェック弁のオンオ
フを制御する手段と、前記検出した上流、下流の圧力と
弁開度信号から流量を算出する手段と、コントローラか
らの圧力指令値と流量指令値とに対して、検出した圧力
または流量が一致するように弁手段の開度をフィードバ
ック制御する手段とを備えることを特徴とする油圧制御
装置。 - 【請求項２】 オペレートチェック弁の制御手段は負荷
圧力の指令値がゼロのときにオペレートチェック弁をオ
フにする請求項１に記載の油圧制御装置。 - 【請求項３】 油圧アクチュエータの左右の作動室と油
圧源との間を並列な通路と、これら各通路に介装した弁
手段と、各弁手段の上流と下流の圧力をそれぞれ検出す
る手段と、各弁手段の開度を検出する手段と、各弁手段
と油圧アクチュエータとの間に介装したオペレートチェ
ック弁と、各オペレートチェック弁のオンオフを制御す
る手段と、前記検出した上流、下流の圧力と弁開度信号
から流量を算出する手段と、メータインとメータアウト
制御時においてコントローラからの圧力指令値と流量指
令値とに対して、それぞれ対応して検出した圧力または
流量が一致するように各弁手段の開度をフィードバック
制御する手段とを備えることを特徴とする油圧制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8872894A JPH07293508A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 油圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8872894A JPH07293508A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 油圧制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07293508A true JPH07293508A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=13950985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8872894A Pending JPH07293508A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 油圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07293508A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0814207A (ja) * | 1994-06-27 | 1996-01-16 | Kayaba Ind Co Ltd | 油圧制御装置 |
| US7461999B2 (en) * | 2000-08-21 | 2008-12-09 | Rubicon Research Pty, Ltd. | Flow measurement and control |
| WO2010038321A1 (ja) * | 2008-10-01 | 2010-04-08 | 東洋機械金属株式会社 | ダイカスト装置における射出シリンダの油圧回路 |
| JP2017179922A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社クボタ | 作業機の油圧システム |
| JP2018059635A (ja) * | 2017-12-25 | 2018-04-12 | 株式会社クボタ | 作業機の油圧システム |
| US10648156B2 (en) | 2016-03-30 | 2020-05-12 | Kubota Corporation | Hydraulic system for work machine |
-
1994
- 1994-04-26 JP JP8872894A patent/JPH07293508A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0814207A (ja) * | 1994-06-27 | 1996-01-16 | Kayaba Ind Co Ltd | 油圧制御装置 |
| US7461999B2 (en) * | 2000-08-21 | 2008-12-09 | Rubicon Research Pty, Ltd. | Flow measurement and control |
| WO2010038321A1 (ja) * | 2008-10-01 | 2010-04-08 | 東洋機械金属株式会社 | ダイカスト装置における射出シリンダの油圧回路 |
| CN102170985A (zh) * | 2008-10-01 | 2011-08-31 | 东洋机械金属株式会社 | 模铸装置中的注塑缸的油压回路 |
| US8561400B2 (en) | 2008-10-01 | 2013-10-22 | Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. | Hydraulic circuit of injection cylinder in die-casting apparatus |
| JP5485903B2 (ja) * | 2008-10-01 | 2014-05-07 | 東洋機械金属株式会社 | ダイカスト装置における射出シリンダの油圧回路 |
| TWI486223B (zh) * | 2008-10-01 | 2015-06-01 | Toyo Machinery & Metal | The hydraulic circuit of the injection cylinder of the die casting device |
| JP2017179922A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社クボタ | 作業機の油圧システム |
| US10648156B2 (en) | 2016-03-30 | 2020-05-12 | Kubota Corporation | Hydraulic system for work machine |
| US11168462B2 (en) | 2016-03-30 | 2021-11-09 | Kubota Corporation | Control method for hydraulic system in work machine |
| JP2018059635A (ja) * | 2017-12-25 | 2018-04-12 | 株式会社クボタ | 作業機の油圧システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040330 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040413 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040611 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040803 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20041207 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |