JPH0763203A

JPH0763203A - 油圧機械の油圧駆動装置

Info

Publication number: JPH0763203A
Application number: JP20785293A
Authority: JP
Inventors: Toichi Hirata; 東一平田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1993-08-23
Filing date: 1993-08-23
Publication date: 1995-03-07

Abstract

(57)【要約】【目的】複合操作に際し、それぞれのアクチュエータ
の駆動に関連させてブリードオフ弁の開口面積を変えら
れ、単独操作に際し、それぞれのアクチュエータに固有
のブリードオフ弁の開口特性が得られる油圧機械の油圧
駆動装置の提供。【構成】ブーム用方向切換弁１を駆動する第１の操作
信号Ｓ₁と、予めブームシリンダ１１に関連して設定さ
れる第１の開口特性とに基づいて第１の開口面積要素ａ
₁を求めるとともに、アーム用方向切換弁２を駆動する
第２の操作信号Ｓ₂と、予めアームシリンダ１２に関連
して設定される第２の開口特性とに基づいて第２の開口
面積要素ａ₂を求める第１の演算手段と、この第１の演
算手段で求めた開口面積要素ａ₁，ａ₂に基づいて、ブリ
ードオフ弁３０の目標開口面積Ａを演算する第２の演算
手段７０と、上記目標開口面積Ａに基づいてブリードオ
フ弁３０を駆動する駆動信号を演算する第３の演算手段
８０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の油圧
機械に備えられ、操作装置から出力される操作信号に応
じて作動し、油圧ポンプからタンクに流れる流量を制御
するブリードオフ弁を有する油圧駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、この種の従来の油圧駆動装置を
示す回路図で、例えば油圧ショベルに備えられるもので
ある。この従来技術は、油圧ポンプ２０と、この油圧ポ
ンプ２０から吐出される圧油によって駆動する複数のア
クチュエータ、例えば第１のアクチュエータであるブー
ムシリンダ１１、第２のアクチュエータであるアームシ
リンダ１２と、クローズドセンタ型に形成され、油圧ポ
ンプ２０からブームシリンダ１１、アームシリンダ１２
のそれぞれに供給される圧油の流れを制御する第１の方
向切換弁であるブーム用方向切換弁１、第２の方向切換
弁であるアーム用方向切換弁２とを備えている。また、
油圧ホンプ２０とタンクとの間に配置されるブリードオ
フ弁３１と、上述したブーム用方向切換弁１、アーム用
方向切換弁２及びブリードオフ弁３１を駆動するための
操作信号、すなわちパイロット圧Ｐ₁，Ｐ₁´，Ｐ₂，Ｐ₂
´のうちの該当するものを出力する操作装置５１ａ，５
１ｂとを備えている。

【０００３】上述したブリードオフ弁３１のスプールス
トロークと開口面積の関係は、図４の（ａ）に示すよう
に、スプールストロークが大きくなるに従って開口面積
が小さくなりタンクに流れる流量を少なくする関係に設
定されている。また、ブーム用方向切換弁１，アーム用
方向切換弁２のスプールストロークと開口面積の関係
は、図４の（ｂ）に示すように、不感帯を経過した後、
スプールストロークが大きくなるに従って開口面積が大
きくなりブームシリンダ１１あるいはアームシリンダ１
２に供給される流量を増加させる関係に設定されてい
る。

【０００４】このように構成される従来技術にあって、
操作装置５１ａの操作レバーをハーフ操作して例えばブ
ームシリンダ１１を駆動する第１の操作信号であるパイ
ロット圧Ｐ₁を発生させ、このパイロット圧Ｐ₁によりブ
ーム用方向切換弁１を切換え、さらに操作装置５１ｂの
操作レバーをハーフ操作して例えばアームシリンダ１２
を駆動する第２の操作信号であるパイロット圧Ｐ₂を発
生させ、このパイロット圧Ｐ₂によりアーム用方向切換
弁２を切換える複合操作について以下に説明する。

【０００５】操作装置５１ａの操作レバーをハーフ操作
してパイロット圧Ｐ₁を発生させると、このパイロット
圧Ｐ₁がブーム用方向切換弁１の同図３の左側駆動部に
与えられ、図４（ｂ）の特性に従ってブーム用方向切換
弁１が左位置に切り換えられる傾向となり、油圧ポンプ
２０の圧油がブーム用方向切換弁１を介してブームシリ
ンダ１１のボトム側に供給され、ブームシリンダ１１を
伸長する方向に駆動させることができる。このとき同時
に、ブリードオフ弁３１の駆動のための操作信号である
パイロット圧Ｐ₁がシャトル弁を介してブリードオフ弁
３１の駆動部に与えられ、パイロット圧Ｐ₁の大きさに
応じてそのスプールが切換えられ、また、図４（ａ）の
スプールストロークに応じた開口面積となり、このブリ
ードオフ弁３１を介してタンクに流れる流量が少なくな
るように制御される。

【０００６】このような状態から、操作装置５１ｂの操
作レバーをハーフ操作してパイロツト圧Ｐ₂を発生させ
た場合、仮に操作装置５１ｂの操作レバーの操作量が操
作装置５１ａの操作レバーの操作量よりも少なかったと
すると、Ｐ₁＞Ｐ₂であるのでシャトル弁ではＰ₁が検出
され、ブリードオフ弁３１のスプールストロークは変化
しない。一方、アーム用方向切換弁２はパイロット圧Ｐ
₂により図４の（ｂ）に示す特性に従って同図３の左位
置に切り換えられる傾向となり、油圧ポンプ２０からア
ームシリンダ１２に連絡される通路が開口する。このと
き、アームシリンダ１２の保持圧力がブリードオフ弁３
１の発生圧力よりも高いと、アームシリンダ１２は動か
ない。逆に、アームシリンダ１２の保持圧力がブリード
オフ弁３１の発生圧力より低ければ、アームシリンダ１
２も動きはじめる。アームシリンダ１２が動きはじめる
と、流量はそちらに取られ、ブリード流量は減少する。
このようにブリード流量が減少し、発生圧力がアームシ
リンダ１２の保持圧力になると、このアームシリンダ１
２は動かなくなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術にあ
っては、操作装置５１ａ，５１ｂの操作レバーの双方を
ハーフ操作したときのブームシリンダ１１とアームシリ
ンダ１２の複合操作を一応実現できる。しかしながら、
このような操作レバーの双方をハーフ操作したときの複
合操作に際し、アームシリンダ１２を駆動させる操作装
置５１ｂの操作レバーの操作量が、ブームシリンダ１１
を駆動させる操作装置５１ａの操作レバーの操作量より
も少ない上述の場合、すなわちＰ₁＞Ｐ₂の場合には、ブ
リードオフ弁３１の開口面積はブームシリンダ１１を駆
動させる操作装置５１ａの操作レバーの操作量にのみ依
存し、つまりアームシリンダ１２を駆動させる操作装置
５１ｂの操作レバーの操作量に応じてブリードオフ弁３
１の開口面積を変えることができず、これに伴ってアー
ムシリンダ１２の作動速度を一定値以上速くすることが
できず、アームシリンダ１２によって駆動する図示しな
いアームを介して行なわれる作業の能率向上を見込み難
い問題がある。

【０００８】また、上記した従来技術では、操作装置５
１ａ，５１ｂのそれぞれの操作レバーを個別に操作し、
ブームシリンダ１１、アームシリンダ１２のそれぞれを
互いに単独駆動する場合でも、ブリードオフ弁３１は図
４の（ａ）に示す一義的な、すなわち互いに共通の開口
特性に設定されることから、ブームシリンダ１１、アー
ムシリンダ１２のそれぞれを固有の作動特性で駆動させ
ることができず、より精度の高いアクチュエータの駆動
制御を実現させ難く、これに伴って高い作業精度を得る
ことが困難な問題もある。

【０００９】なお、上述では説明を簡単にするために、
アクチュエータとしてブームシリンダ１１、アームシリ
ンダ１２を例に挙げたが、アクチュエータがバケットシ
リンダ等の他の油圧シリンダや旋回モータ等の油圧モー
タ等である場合も同様である。

【００１０】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、複数のアクチュ
エータのうちの第１のアクチュエータと第２のアクチュ
エータの複合操作に際し、それぞれのアクチュエータの
駆動に関連させてブリードオフ弁の開口面積を変えるこ
とができるとともに、第１のアクチュエータ、第２のア
クチュエータそれぞれの単独操作に際し、それぞれのア
クチュエータに固有のブリードオフ弁の開口特性を確保
することができる油圧機械の油圧駆動装置を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出
される圧油によって駆動する複数のアクチュエータと、
クローズドセンタ型に形成され、上記油圧ポンプから上
記アクチュエータのそれぞれに供給される圧油の流れを
制御する方向切換弁と、上記油圧ホンプとタンクとの間
に配置されるブリードオフ弁と、上記方向切換弁及び上
記ブリードオフ弁を駆動するための操作信号を出力する
操作装置とを備えた油圧機械の油圧駆動装置において、
上記方向切換弁のうちの、第１のアクチュエータに供給
される圧油の流れを制御する第１の方向切換弁を駆動す
る第１の操作信号と、予め上記第１のアクチュエータに
関連して設定される上記第１の操作信号と上記ブリード
オフ弁の第１の開口面積要素の関数関係である第１の開
口特性とに基づいて、上記ブリードオフ弁の第１の開口
面積要素を演算するとともに、上記方向切換弁のうち
の、第２のアクチュエータに供給される圧油の流れを制
御する第２の方向切換弁を駆動する第２の操作信号と、
予め上記第２のアクチュエータに関連して設定される第
２の操作信号と第２の開口面積要素の関数関係である第
２の開口特性とに基づいて、上記ブリードオフ弁の第２
の開口面積要素を演算する第１の演算手段と、この第１
の演算手段で求めた第１の開口面積要素と第２の開口面
積要素とに基づいて、上記ブリードオフ弁の目標開口面
積を演算する第２の演算手段と、この第２の演算手段で
求めた目標開口面積に基づいて上記ブリードオフ弁を駆
動する駆動信号を演算する第３の演算手段とを備えた構
成にしてある。

【００１２】

【作用】本発明は上記した構成にしてあることから、例
えば、第１のアクチュエータと第２のアクチュエータの
複合操作を行なわせるために操作装置を操作すると、操
作装置から第１の方向切換弁を駆動させる第１の操作信
号と、第２の方向切換弁を駆動させる第２の操作信号が
出力する。これらの第１、第２の操作信号のそれぞれに
応じて第１の方向切換弁、第２の方向切換弁が切換えら
れ、油圧ポンプから吐出される圧油が第１のアクチュエ
ータ、第２のアクチュエータのそれぞれに供給される。

【００１３】このとき同時に、第１の演算手段は、第１
の方向切換弁を駆動する上述した第１の操作信号と、予
め設定される第１の開口特性とに基づいてブリードオフ
弁の第１の開口面積要素を演算するとともに、第２の方
向切換弁を駆動する上述した第２の操作信号と、予め設
定される第２の開口特性とに基づいてブリードオフ弁の
第２の開口面積要素を演算する。そして、第２の演算手
段は、上述のようにして求めた第１の開口面積要素と第
２の開口面積要素とに基づいて、ブリードオフ弁の目標
開口面積を演算する。さらに、第３の演算手段は、上述
した目標開口面積に相応する駆動信号を演算する。この
駆動信号がブリードオフ弁の駆動部に与えられ、ブリー
ドオフ弁は第２の演算手段で求めた目標開口面積となる
ように切り換えられ、ブリードオフ弁からタンクに流れ
る流量が少なくなる。ブリードオフ弁の発生圧力が第１
のアクチュエータ、第２のアクチュエータの保持圧力よ
りも高くなると、油圧ポンプから吐出される流量が第１
のアクチュエータ、第２のアクチュエータのそれぞれに
供給され、これらの第１のアクチュエータ、第２のアク
チュエータの複合操作を行なわせることができる。

【００１４】上述した第２の演算手段で求められるブリ
ードオフ弁の目標開口面積は、第１のアクチュエータを
操作する操作装置から出力される第１の操作信号と、第
２のアクチュエータを操作する操作装置から出力される
第２の操作信号との双方に応じて演算されるものである
ことから、第１のアクチュエータ、第２のアクチュエー
タそれぞれの駆動に関連させてブリードオフ弁の目標開
口面積を変えることができる。したがって、例えば第１
のアクチュエータの操作量に比べて第２のアクチュエー
タの操作量が小さい場合でも、第１のアクチュエータ、
第２のアクチュエータ双方の操作量に依存する目標開口
面積となるようにブリードオフ弁を駆動でき、第１のア
クチュエータに係る第１の開口特性、第２のアクチュエ
ータに係る第２の開口特性を予め適宜設定することによ
り、第２のアクチュエータの作動速度を第１のアクチュ
エータの操作量によって制約されない比較的速い速度に
することができる。

【００１５】また、例えば第１のアクチュエータを単独
駆動させるために操作装置を操作すると、第１の演算手
段は第１の開口特性に応じて第１の開口面積要素を求
め、第２の演算手段は第１の開口面積要素に基づいてブ
リードオフ弁の目標開口面積を求め、第３の演算手段
は、そのようにして得られた目標開口面積に応じて駆動
信号を演算し、その駆動信号によってブリードオフ弁が
切り換えられる。同様に、第２のアクチュエータを単独
駆動させるために操作装置を操作すると、第２の演算手
段は第２の開口特性に応じて第２の開口面積要素を求
め、第２の演算手段は第２の開口面積要素に基づいてブ
リードオフ弁の目標開口面積を求め、第３の演算手段
は、その目標開口面積に応じて駆動信号を演算し、その
駆動信号によってブリードオフ弁が切り換えられる。

【００１６】ここで、上述した第１のアクチュエータに
関連して設定される第１の操作信号とブリードオフ弁の
開口面積要素の関数関係である第１の開口特性と、第２
のアクチュエータに関連して設定される第２の操作信号
とブリードオフ弁の開口面積要素の関数関係である第２
の開口特性とは予め異なる固有の特性として設定するこ
とができる。このように設定すれば、各アクチュエータ
に固有のブリードオフ弁の開口特性を確保することがで
き、各アクチュエータの精度の高い駆動制御を実現させ
ることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の油圧機械の油圧駆動装置の実
施例を図に基づいて説明する。図１は、本発明の油圧機
械の油圧駆動装置の一実施例を示す回路図、図２は図１
に示す実施例に備えられるコントローラの構成を示すブ
ロック図である。

【００１８】図１に示す本発明の実施例も例えば油圧シ
ョベルに備えられるものであり、前述した第３図に示す
油圧駆動装置と同様の油圧ポンプ２０と、この油圧ポン
プ２０から吐出される圧油によって駆動する複数のアク
チュエータ、例えば第１のアクチュエータであるブーム
シリンダ１１、第２のアクチュエータであるアームシリ
ンダ１２、バケットシリンダ等の他のアクチュエータで
ある油圧シリンダ１ｉと、クローズドセンタ型に形成さ
れ、油圧ポンプ２０からブームシリンダ１１、アームシ
リンダ１２、油圧シリンダ１ｉのそれぞれに供給される
圧油の流れを制御する第１の方向切換弁であるブーム用
方向切換弁１、第２の方向切換弁であるアーム用方向切
換弁２、その他の方向切換弁である油圧シリンダ１ｉ用
の方向切換弁ｉとを備えている。

【００１９】また、油圧ポンプ２０とタンクとの間に、
電磁弁からなるブリードオフ弁３０を設けてあるととも
に、ブーム用方向切換弁１及びブリードオフ弁３０を駆
動するための第１の操作信号Ｓ₁、アーム用方向切換弁
２及びブリードオフ弁３０を駆動するための第２の操作
信号Ｓ₂をそれぞれ単独で、あるいは複合して出力可能
な操作装置５０ａと、他の方向切換弁である方向切換弁
ｉ等及びブリードオフ弁３０を駆動するための操作信号
Ｓｉを出力可能な操作装置５０ｂと、演算・記憶機能を
有し操作装置５０ａ，５０ｂから出力される操作信号Ｓ
₁，Ｓ₂，Ｓｉを処理して、ブーム用方向切換弁１を駆動
する駆動信号Ｉ₁，Ｉ₁´、アーム用方向切換弁２を駆動
する駆動信号Ｉ₂，Ｉ₂´、油圧シリンダ用の方向切換弁
ｉを駆動する駆動信号Ｉｉ，Ｉｉ´、及びブリードオフ
弁３０を駆動する駆動信号Ｉ₀をそれぞれ出力可能な制
御手段、すなわちコントローラ４０とを設けてある。

【００２０】上述のコントローラ４０は、図２に示すよ
うに、第１の演算手段６０と、第２の演算手段７０と、
第３の演算手段８０と、第４の演算手段８１とを内臓し
ている。このうち、第１の演算手段６０は、ブーム用方
向切換弁１を駆動する第１の操作信号Ｓ₁と、予めブー
ムシリンダ１１の望ましい作動形態を考慮して設定（記
憶）される第１の操作信号Ｓ₁とブリードオフ弁３０の
第１の開口面積要素ａ₁の関数関係である第１の開口特
性とに基づいて、ブリードオフ弁３０の第１の開口面積
要素ａ₁を演算する。また、アーム用方向切換弁２を駆
動する第２の操作信号Ｓ₂と、予めアームシリンダ１２
の望ましい作動形態を考慮して設定（記憶）される第２
の操作信号Ｓ₂とブリードオフ弁３０の第２の開口面積
要素ａ₂の関数関係である第２の開口特性とに基づい
て、ブリードオフ弁３０の第２の開口面積要素ａ₂を演
算する。以下、同様に油圧シリンダ用の方向切換弁ｉを
駆動する操作信号Ｓｉと、予め油圧シリンダ１ｉの望ま
しい作動形態を考慮して設定（記憶）される操作信号Ｓ
ｉとブリードオフ弁３０の開口面積要素ａｉの関数関係
である開口特性とに基づいて、ブリードオフ弁３０の開
口面積要素ａｉを演算する。なお、上述した各開口特性
は、例えば各アクチュエータに対応させて異ならせてあ
るが、いずれも操作信号の増加にしたがって、開口面積
要素が最大開口から徐々に減少する特性となっている。

【００２１】また、上述した第２の演算手段７０は、第
１の演算手段６０で求められた第１の開口面積要素
ａ₁、第２の開口面積要素ａ₂、開口面積要素ａｉ等に基
づいてブリードオフ弁３０の目標開口面積Ａを演算す
る。この場合、例えば同図２に示すように、第１の開口
面積要素ａ₁、第２の開口面積要素ａ₂、開口面積要素ａ
ｉ等の積を、第１の開口面積要素ａ₁、第２の開口面積
要素ａ₂、開口面積要素ａｉ等それぞれの２乗和の平方
根で除して目標開口面積Ａを求める演算をおこなう。

【００２２】また、上述した第３の演算手段８０は、第
２の演算手段７０で求めた目標開口面積Ａと、予め設定
（記憶）される目標開口面積Ａとブリードオフ弁３０の
駆動電流Ｉとの関数関係とに基づいて、駆動電流Ｉを求
め、これを駆動信号Ｉ₀とする演算をおこなう。なお、
上述した関数関係は、目標開口面積Ａが０のとき駆動電
流Ｉは最大値をとり、目標開口面積Ａが増加するにした
がって駆動電流Ｉの値が減少する関係となっている。

【００２３】また、上述した第４の演算手段８１は、ブ
ーム用方向切換弁１を駆動する第１の操作信号Ｓ₁と、
予め設定される第１の操作信号Ｓ₁と第１の方向切換弁
１の駆動信号Ｉ₁（Ｉ₁´）の関数関係とに基づいて、該
当する第１の方向切換弁１の駆動信号Ｉ₁（Ｉ₁´）を演
算する。また、アーム用方向切換弁２を駆動する第２の
操作信号Ｓ₂と、予め設定される第２の操作信号Ｓ₂と第
２の方向切換弁２の駆動信号Ｉ₂（Ｉ₂´）の関数関係と
に基づいて、該当する第２の方向切換弁２の駆動信号Ｉ
₂（Ｉ₂´）を演算する。以下、同様に油圧シリンダ用の
方向切換弁ｉを駆動する操作信号Ｓｉと、予め設定され
る操作信号Ｓｉと方向切換弁ｉの駆動信号Ｉｉ（Ｉｉ
´）の関数関係とに基づいて、該当する方向切換弁ｉの
駆動信号Ｉｉ（Ｉｉ´）を演算する。なお、上述した関
数関係は、操作信号が０のとき駆動電流は最小値をと
り、操作信号が増加するにしたがって駆動電流の値が増
加する関係となっている。

【００２４】このように構成した実施例の動作は以下の
とおりである。例えば、ブームシリンダ１１とアームシ
リンダ１２の複合操作を行なわせるために操作装置５０
ａを操作すると、操作装置５０ａからブーム用方向切換
弁１を駆動させる第１の操作信号Ｓ₁と、アーム用方向
切換弁２を駆動させる第２の操作信号Ｓ₂がコントロー
ラ４０に出力する。これらの第１、第２の操作信号
Ｓ₁，Ｓ₂のそれぞれに応じてコントローラ４０の第４の
演算手段８１で例えば駆動信号Ｉ₁，Ｉ₂が求められ、こ
れらの駆動信号Ｉ₁，Ｉ₂がブーム用方向切換弁１、アー
ム用方向切換弁２の図１の左側に位置する駆動部のそれ
ぞれに与えられる。これにより、ブーム用方向切換弁
１、アーム用方向切換弁２のそれぞれが図１の左位置に
切換えられる。

【００２５】また上述のように、操作装置５０ａからブ
ーム用方向切換弁１を駆動させる第１の操作信号Ｓ
₁と、アーム用方向切換弁２を駆動させる第２の操作信
号Ｓ₂がコントローラ４０に出力されたとき、同時に、
コントローラ４０の第１の演算手段６０は、ブーム用方
向切換弁１を駆動する第１の操作信号Ｓ₁と、予め設定
される第１の開口特性とに基づいてブリードオフ弁３０
の第１の開口面積要素ａ₁を演算するとともに、アーム
用方向切換弁２を駆動する第２の操作信号Ｓ₂と、予め
設定される第２の開口特性とに基づいてブリードオフ弁
３０の第２の開口面積要素ａ₂を求める演算をおこな
う。

【００２６】そして、第２の演算手段７０は、上述のよ
うにして求めた第１の開口面積要素ａ₁と第２の開口面
積要素ａ₂とに基づいて、ブリードオフ弁３０の目標開
口面積Ａを求める下記（１）式の演算をおこなう。Ａ＝ａ₁・ａ₂／√（ａ₁ ²＋ａ₂ ²）上式を変形して、Ａ＝ａ₁／√｛１＋（ａ₁／ａ₂）²｝ ……（１）さらに、第３の演算手段８０は、上述した目標開口面積
Ａに相応する駆動電流Ｉを求め、この駆動電流Ｉを駆動
信号Ｉ₀とする演算をおこなう。この駆動信号Ｉ₀がブリ
ードオフ弁３０の駆動部に与えられ、ブリードオフ弁３
０は第２の演算手段７０で求めた目標開口面積Ａとなる
ように切り換えられ、ブリードオフ弁３０からタンクに
流れる流量が少なくなる。

【００２７】ブリードオフ弁３０の発生圧力がブームシ
リンダ１１、アームシリンダ１２の保持圧力よりも高く
なると、、油圧ポンプ２０から吐出される圧油がブーム
シリンダ１１、アームシリンダ１２のそれぞれのロッド
側に供給され、これらのブームシリンダ１１、アームシ
リンダ１２は、伸長する方向に複合駆動する。これに伴
い、図示しないブーム、アームが駆動し、所望の作業が
実施される。

【００２８】この場合、ブリードオフ弁３０の目標開口
面積Ａは、上述した（１）式に示すように、第１の開口
面積要素ａ₁、第２の開口面積要素ａ₂の双方によって決
められる値、すなわち、ブームシリンダ１１を駆動させ
るための第１の操作信号Ｓ_１、アームシリンダ１２を駆
動させるための第２の操作信号Ｓ_２の双方に基づく値で
ある。したがって例えば、ブームシリンダ１１を駆動さ
せるための操作装置５０ａの操作レバーの操作量が比較
的大きく、これに応じて第１の操作信号Ｓ₁の値が比較
的大きく、これに伴って第１の開口面積要素ａ₁の値が
最小値を取らないまでも比較的小さく、一方、アームシ
リンダ１２を駆動させるための操作装置５０ａの操作レ
バーの操作量がブームシリンダ１２を駆動させるための
操作レバーの操作量に比べてわずかに小さく、これに伴
って第２の開口面積要素ａ₂の値もわずかに小さいと
き、従来ではブームシリンダ１１を駆動させるための操
作装置５０ａの操作レバーの操作量のみに依存してブリ
ードオフ弁の開口量が決められていたが、本実施例で
は、アームシリンダ１２を駆動させるための操作装置５
０ａの操作レバーの操作量に応じてもブリードオフ弁３
０の開口面積を変えることができる。つまり、アームシ
リンダ１２を駆動させるための操作装置５０ａの操作レ
バーの操作量を徐々に増加させると、第２の開口面積要
素ａ₂の値がより小さくなり、上述の（１）式の｛１＋
（ａ₁／ａ₂）²｝の値が大きくなることから、目標開口
面積Ａの値がａ₁から徐々に減少し、すなわち、ブリー
ドオフ弁３０がより閉じられる方向に切換えられ、この
ブリードオフ弁３０を介してタンクに流れる流量が、よ
り減少し、これに伴いより多くの流量をアームシリンダ
１２に供給することができ、このアームシリンダ１２の
作動速度を操作装置５０ａの操作レバーの操作量に応じ
て速くすることができる。

【００２９】また、例えばブームシリンダ１１を単独駆
動させるために操作装置５０ａを操作すると、コントロ
ーラ４０の第１の演算手段６０は第１の開口特性に応じ
て第１の開口面積要素ａ₁を求め、第２の演算手段７０
は第１の開口面積要素ａ₁に基づいてブリードオフ弁３
０の目標開口面積Ａを求める演算をおこなう。

【００３０】このような単独駆動の場合には、操作され
ないアームシリンダ１２に係る第２の開口面積要素ａ₂
は無限大とする処理をおこなう。これにより、上述した
（１）式は、｛１＋（ａ₁／ａ₂）²｝＝１であることか
ら、Ａ＝ａ₁となる。第３の演算手段８０では、そのよ
うにして得られた目標開口面積Ａ（＝ａ₁）に応じて駆
動信号を演算し、その駆動信号によってブリードオフ弁
３０が切り換えられる。

【００３１】アームシリンダ１２を単独駆動させるため
に操作装置５０ａを操作した場合も同様であり、操作さ
れないブームシリンダ１１に係る第１の開口面積要素ａ
₁は無限大とする処理がおこなわれ、これにより、上述
した（１）式は、｛１＋（ａ₁／ａ₂）²｝＝１であるこ
とから、Ａ＝ａ₂となり、第３の演算手段８０では、そ
のようにして得られた目標開口面積Ａ（＝ａ₂）に応じ
て駆動信号を演算し、その駆動信号によってブリードオ
フ弁３０が切り換えられる。

【００３２】上述したブームシリンダ１１に関連して設
定される第１の操作信号Ｓ₁とブリードオフ弁３０の第
１の開口面積要素ａ₁の関数関係である第１の開口特性
と、アームシリンダ１２に関連して設定される第２の操
作信号Ｓ₂とブリードオフ弁３０の第２の開口面積要素
ａ₂の関数関係である第２の開口特性とは予め異なる固
有の特性として設定してあるので、ブームシリンダ１
１、アームシリンダ１２のそれぞれに固有のブリードオ
フ弁３０の開口特性を確保することができ、これらのシ
リンダ１１，１２の精度の高い駆動制御を実現させるこ
とができる。

【００３３】このように構成した実施例では、上述した
ようにブームシリンダ１１とアームシリンダ１２の複合
操作に際し、双方のシリンダの操作に応じて該当するブ
ームシリンダ１１、アームシリンダ１２の増速を実現で
き、これらのブームシリンダ１１、アームシリンダ１２
の作動を介して実施される作業の能率を向上させること
ができる。

【００３４】また、ブームシリンダ１１、アームシリン
ダ１２のそれぞれの単独操作に際し、上述のようにそれ
ぞれ固有のブリードオフ弁３０の開口特性を確保でき、
これにより、より精度の高いブームシリンダ１１駆動制
御、アームシリンダ１２駆動制御を実現でき、これに伴
いブームシリンダ１１、アームシリンダ１２の作動を介
して実施される作業として、高い作業精度が得られる。

【００３５】なお、上記実施例ではアクチュエータとし
て、ブームシリンダ１１、アームシリンダ１２等の油圧
シリンダを挙げたが、本発明は、これらの油圧シリンダ
に限定されず、旋回モータ等の油圧モータであってもよ
い。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上の構成にしてあることか
ら、複数のアクチュエータのうちの第１のアクチュエー
タと第２のアクチュエータの複合操作に際し、それぞれ
のアクチュエータの駆動に関連させてブリードオフ弁の
開口面積を変えることができ、これにより従来に比べて
第１のアクチュエータ、第２のアクチュエータの作動速
度を速くすることができ、これらのアクチュエータの作
動を介しておこなわれる作業の能率を向上させることが
でき、また、第１のアクチュエータ、第２のアクチュエ
ータそれぞれの単独操作に際し、それぞれのアクチュエ
ータに固有のブリードオフ弁の開口特性を確保すること
ができ、これらのアクチュエータ特有の高い駆動制御を
実現でき、これに伴って従来に比べて高い作業精度を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧機械の油圧駆動装置の一実施例を
示す回路図である。

【図２】図１に示す実施例に備えられるコントローラの
構成を示すブロック図である。

【図３】従来の油圧機械の油圧駆動装置を示す回路図で
ある。

【図４】図３に示す油圧駆動装置に備えられるブリード
オフ弁の特性、及び方向切換弁の特性を示す図である。

【符号の説明】

１ブーム用方向切換弁（第１の方向切換弁）２アーム用方向切換弁（第２の方向切換弁）１１ブームシリンダ（第１のアクチュエータ）１２アームシリンダ（第２のアクチュエータ）２０油圧ポンプ３０ブリードオフ弁４０コントローラ５０ａ操作装置６０第１の演算手段７０第２の演算手段８０第３の演算手段８１第４の演算手段Ｓ₁ 第１の操作信号Ｓ₂ 第２の操作信号ａ₁ 第１の開口面積要素ａ₂ 第２の開口面積要素Ａ目標開口面積

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出
される圧油によって駆動する複数のアクチュエータと、
クローズドセンタ型に形成され、上記油圧ポンプから上
記アクチュエータのそれぞれに供給される圧油の流れを
制御する方向切換弁と、上記油圧ホンプとタンクとの間
に配置されるブリードオフ弁と、上記方向切換弁及び上
記ブリードオフ弁を駆動するための操作信号を出力する
操作装置とを備えた油圧機械の油圧駆動装置において、上記方向切換弁のうちの、第１のアクチュエータに供給
される圧油の流れを制御する第１の方向切換弁を駆動す
る第１の操作信号と、予め上記第１のアクチュエータに
関連して設定される上記第１の操作信号と上記ブリード
オフ弁の第１の開口面積要素の関数関係である第１の開
口特性とに基づいて、上記ブリードオフ弁の第１の開口
面積要素を演算するとともに、上記方向切換弁のうち
の、第２のアクチュエータに供給される圧油の流れを制
御する第２の方向切換弁を駆動する第２の操作信号と、
予め上記第２のアクチュエータに関連して設定される上
記第２の操作信号と第２の開口面積要素の関数関係であ
る第２の開口特性とに基づいて、上記ブリードオフ弁の
第２の開口面積要素を演算する第１の演算手段と、この第１の演算手段で求めた第１の開口面積要素と第２
の開口面積要素とに基づいて、上記ブリードオフ弁の目
標開口面積を演算する第２の演算手段と、この第２の演算手段で求めた目標開口面積に基づいて上
記ブリードオフ弁を駆動する駆動信号を演算する第３の
演算手段とを備えたことを特徴とする油圧機械の油圧駆
動装置。
【請求項２】上記ブリードオフ弁の目標開口面積は、
上記第１の演算手段で求めた上記第１の開口面積要素と
上記第２の開口面積要素の積を、上記第１の開口面積要
素、第２の開口面積要素それぞれの２乗和の平方根で除
した値にほぼ等しいことを特徴とする請求項１記載の油
圧機械の油圧駆動装置。