JPH08209751A - 油圧流優先システム - Google Patents

油圧流優先システム

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JPH08209751A
JPH08209751A JP7316866A JP31686695A JPH08209751A JP H08209751 A JPH08209751 A JP H08209751A JP 7316866 A JP7316866 A JP 7316866A JP 31686695 A JP31686695 A JP 31686695A JP H08209751 A JPH08209751 A JP H08209751A
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valve
control
hydraulic
response
signal
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Stephen V Lunzman
ヴィー ランズマン スティーヴン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つの油圧弁が同時に開くとき、特定のシリ
ンダー又はモーターに優先権を与える。 【解決手段】 建設機械用の油圧システム(10)が、流体
貯蔵器(14)から少なくとも第1,第２メイン弁(26,27) に
加圧流体を送るポンプ(12)を備える。油圧システムの所
望の作動を表す第1,第２制御信号(C1,C2) を発生する第
1,第２入力デバイス(46,47) が含まれる。少なくとも第
1,第２制御信号に応答する制御器(44)が設けられ、第1,
第２制御信号に応答して補正信号(AX,BX) を発生する。
第２メイン弁が第２制御信号と補正信号の両方に応答し
て作動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に流体システ
ムに関し、より詳しくは建設機械等に用いる油圧優先シ
ステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】油圧システムは、油圧掘削機、バックホ
ーローダー、エンドローダー等の多くの形の建設装置に
利用されている。装置は、車輪又は履帯を有する可動装
置であり、油圧シリンダーとモーター等の多くの油圧作
動デバイスを含む。多くの場合、油圧回路は並列弁配置
により制御され、油圧ポンプが、それぞれ油圧シリンダ
ー又はモーターと関連する複数の油圧弁に加圧流体を供
給する。オペレーターが運転室に位置する制御レバーを
操作すると、加圧流体が制御可能に所望のシリンダー又
はモーターに向けられるように、油圧弁が制御可能に開
閉させられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】並列配列で結合した２
つの油圧弁が同時に開くとき、個々の弁を通って流れる
流体の量は、個々の油圧回路の相対的圧力と個々の弁の
相対的な開口の大きさによる。しかし、多くの場合に、
低圧の回路で同時に作動するとき、通常では高い流量を
受けない１つの特定のシリンダー又はモーターに優先権
を与えることが好ましい。例えば、スティックシリンダ
ーが作動するのと同時に、掘削機のスウィングモーター
用の制御弁が作動する場合、スウィングモーターに優先
権を与えるのが有利である。これは、オペレーターが溝
の側壁で作業することが多く、それゆえ側壁に強い力を
かけることを要求するからである。所望の効果を達成す
るため、油圧システムはスティックシリンダーに向かう
流れを減少させることにより、自動的にスウィングモー
ターに油圧流の優先権を与えるのがよい。同様に、トラ
ベルモーターとブームの両方が作動されるとき、トラベ
ルモーターに優先権を与えるのが有利である。本発明
は、上述の問題の１つ又はそれ以上を解決することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の１態様では、加
圧流体を流体貯蔵器から少なくとも第1,第２メイン弁に
送るポンプを備える建設機械用の油圧システムが提供さ
れる。油圧システムの所望の運転を表す第1,第２制御信
号を発生する第1,第２入力デバイスが備えられる。少な
くとも第1,第２制御信号に応答する制御器が設けられ、
該第1,第２制御信号に応答して補正信号を発生する。第
２メイン弁が、該第２制御信号と該補正信号の両方に応
答して作動する。本発明の他の態様では、第1,第２パイ
ロット弁に応答して作動するメイン弁を制御する方法
が、それぞれ第1,第２入力デバイスの動きに応答して第
1,第２制御信号を発生し、該第1,第２制御信号に応答し
て補正信号を発生し、該第２制御信号に応答して１方の
パイロット弁を制御し、該補正信号に応答して他方のパ
イロット弁を制御するステップを含む。
【０００５】
【発明の実施の形態及び実施例】本発明をよりよく理解
するため、添付図面を参照して説明する。図１に示すよ
うに、油圧システム10は、加圧流体を流体貯蔵器14から
供給ライン15に送る可変吐出量油圧ポンプ12と、４つの
油圧アクチュエーター16-19 を含む。４つの可変即ち無
段階位置調整の指向性制御弁（メイン弁）26-29 がブラ
ンチライン15a を通って供給ライン15に結合され、個々
の油圧アクチュエーター16-19 への油圧流体の流れを制
御するように作動することができる。第５制御弁30が、
後述する目的のためクロスオーバー弁として作動する。
個々の制御弁26-30は、クローズドセンター型で、それ
ぞれ１対の無段階位置調整パイロット弁36-40 により作
動するのが好ましい。個々のパイロット弁はソレノイド
で作動し、後述する制御器44で発生する電気信号で作動
する。手動作動制御（入力）デバイス46-49 は、ポテン
ショメーター又はパルス幅変調デバイスであってもよ
く、制御信号を発生し、それがそれぞれパイロット弁36
-40 を動かすための制御器即ちマイクロプロセッサー44
の入力になる。制御デバイス46-49 は、電子ジョイステ
ィック又はペダルであってもよい。制御デバイス46-49
は、複数の制御アルゴリズムを有する制御器44にしっか
り結線されていると好都合である。
【０００６】流体を貯蔵器14に戻すバイパスライン15b
が設けられる。無段階位置調整バイパス弁60がバイパス
ライン15b に挿入され、制御器44の制御の下で無段階位
置調整パイロット弁62により作動する。
【０００７】動作において、システム10が無負荷運転し
ているとき（即ち、油圧アクチュエーター16-19 におい
て殆ど又は全く流体が使用されないとき）、バイパス弁
60は広く開き、バイパスライン15b を通る流れを与え
る。１つ又はそれ以上の制御弁26-30 が開くと同時にバ
イパス弁60は閉じ、バイパスライン15b の圧力を増加さ
せる。増加した圧力のため、ポンプの流れが負荷チェッ
ク弁50-53 を開き、制御弁26-30 への流れを与える。バ
イパス弁60は、制御器（マイクロプロセッサー）44の制
御下で調節され、システムがオープンセンター弁を有す
る場合と同様の状態で、クローズドセンター弁26-30 を
動かす。制御デバイス（入力レバー）46-49 から発生す
る制御信号に応答して、ポンプ12からの流れが増加する
と好都合である。制御器44は、制御信号に応答して、信
号をポンプアクチュエーター13に送信し、所望のシステ
ム運転のために制御信号で示されるような適当なポンプ
出力を生じさせる。制御器44は、バイパス弁60のスプー
ルの位置を制御（即ち調節）するため、好適な出力信号
をパイロット弁62に送信する。同様に、メイン弁26のス
プールの位置を制御するため、出力信号がパイロット弁
36に送信される。またクロスオーバー弁（第５制御弁）
30を制御するため、追加の出力信号もパイロット弁40に
送信される。
【０００８】図２に行くと、並列弁配置の油圧回路で弁
の優先権を与える電子制御が示される。図２に示す実施
例では、簡単のため制御デバイス46-49 からの２つの入
力のみを示す。しかし、好適な実施例では他の２つの制
御信号もまた制御器44に送信されることが理解できるで
あろう。本発明から離れることなく、入力信号の他の組
合せを使用することもできることが分かるであろう。図
２に示すように、制御器44は制御デバイス46-49 のうち
２つのから制御信号入力Ｃ１，Ｃ２を受け、比例パイロ
ット圧力（ＰＰＰ）アクチュエーターにアクチュエータ
ー信号を送信し、それが次にメイン弁のスプールの位置
を制御する。図示しないが、アクチュエーター信号は最
初にデジタル−アナログ変換器に送信され、次にパワー
アンプに送信され、最後にＰＰＰアクチュエーターに送
信されることを理解されたい。個々の制御信号Ｃ１，Ｃ
２は、１対の調節テーブルに送信されると好都合であ
る。もし、制御デバイスが１方向（任意に正方向とす
る）に動かされると、制御信号は、アクチュエーター信
号Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａが関連する調節テーブルによって形成
されるが、負方向と関連するアクチュエーター信号Ｓ１
Ｂ，Ｓ２Ｂはゼロになる範囲内にある。好適な実施例で
は運転レバーを少し動かしてもアクチュエーター信号が
発生しないように、デッドバンドもまた存在する。好適
な実施例では、制御デバイスが最大値に到達するまでさ
らに正方向に偏向するにつれて、アクチュエーター信号
Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａの大きさは大きくなる。
【０００９】もし、制御デバイスが他の方向（任意に負
方向とする）に動かされると、制御信号は、アクチュエ
ーター信号Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂが関連する調節テーブルによ
り形成されるが、正方向と関連するアクチュエーター信
号Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａはゼロになる範囲内にある。好適な実
施例では、運転レバーを少し動かしてもアクチュエータ
ー信号が発生しないように、デッドバンドもまた存在す
る。好適な実施例では、制御デバイスが最大値に到達す
るまでさらに正方向に偏向するにつれて、アクチュエー
ター信号Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂの大きさは大きくなる。
【００１０】選択機能が、弁１（第１パイロット弁）と
関連する能動即ちゼロでないアクチュエーター信号（Ｓ
１Ａ又はＳ１Ｂ）を選択し、弁２（第２パイロット弁）
の為に信号ＳＸを優先権テーブルに出力する。例えば、
もしＳ２Ａが能動であり（Ｓ２Ｂが能動でない）、かつ
ＳＸも能動であれば、補正信号ＡＸはつぎのように発生
する。 Ｓ２Ａ’＝Ｓ２Ａ Ｓ２Ｂ’＝Ｓ２Ｂ＋ＡＸ＝０＋ＡＸ それゆえ、アクチュエーター信号Ｓ２Ａ’が、弁２の行
程を増加させようとしても、信号Ｓ２Ｂ’がＡＸにより
増加し、弁２の行程を減少させようとする。従って、こ
の制御は、弁１の行程が増加するとき、弁２の行程を減
少させ、有効に弁１に流れの優先権を与える。好適な実
施例では、優先権テーブルは公知のルックアップテーブ
ルであり、制御器44に関連するメモリーデバイス（図示
せず）に記憶される。ルックアップテーブルは多次元
で、選択した信号ＳＸの値と弁２に関連するアクチュエ
ーター信号（Ｓ２Ａ又はＳ２Ｂ）の値の両方に応答し
て、補正信号ＡＸ，ＢＸを与えるようにすると好都合で
ある。ＳＸ又はアクチュエーター信号の何方かが能動で
ないとき、その優先権テーブルと関連する補正信号（Ａ
Ｘ又はＢＸ）もまた能動でないことが好ましい。多次元
ルックアップテーブルに記憶された特性が、アクチュエ
ーター信号の関数であり、かつ選択した信号ＳＸに応答
して増加するような補正信号を表すものであることが好
ましい。
【００１１】当業者には、この制御をシリンダー又はモ
ーターを制御する多くの弁に適用できることが、理解で
きるであろう。
【００１２】油圧システム10は、油圧掘削機、バックホ
ーローダー、エンドローダー等の多くの形の建設装置に
利用すると好都合である。油圧アクチュエーター17は、
アタッチメントデバイスを作動させるものとすることが
でき、この場合には、該アタッチメントデバイスに通じ
る油圧ラインにクイックディスコネクトを設けることが
便利である。油圧アクチュエーター18と19は、それぞれ
油圧ラムの形のバケットシリンダーとブームシリンダー
であってもよい。図１に図式的に示すように、油圧ラム
はそれぞれシリンダーＣに往復動するように取り付けら
れたピストンＰ、及びピストンＰに結合しシリンダーＣ
の外に延びる少なくとも１つのピストンロッドＲを含
む。バケットシリンダー18に行く油圧ラインは、一般に
１方向即ちチェック弁と並列に、キャビテーションを制
限する補給弁として役立つレリーフ弁を有する。同様
に、ブームシリンダー19からの油圧ラインは、レリーフ
弁と１方向弁を有する。（図１に示す）制御弁29は最上
の位置29ａで、絞り弁、及びブームシリンダー19の反対
側端部にそれが下がったとき流体を供給するのに役立つ
チェック弁に接続し、流れの再生と省エネルギーを行う
ようにすると好都合である。チェック弁は所望により別
体の弁とすることもできる。
【００１３】ポンプと方向制御弁を備えた第２の同様の
油圧システムが、制御器44の制御のもとに、第２トラベ
ルモーター、スウィングモーター、及びスティックシリ
ンダーに流体を供給するようにしてもよい。この目的の
ため、制御弁30がポンプの流れをライン15ｃを通って、
スティックシリンダーの制御弁等他の弁（図示せず）に
向けるクロスオーバー弁として役立つ。このため、運転
のためにポンプの流れを結びつけることができ、多い流
量を利用することができる。動作において、本発明は第
２油圧弁と同時に作動される油圧弁に流れの優先権を与
える。第１弁の行程が増加するとき、制御器44は第２弁
の行程を減らすようにし、第１弁に流れの優先権を与え
る。制御は、油圧シリンダー又はモーターを制御する複
数の弁に適用することができる。他の面、態様、利点
は、発明の詳細な説明、特許請求の範囲から理解するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 油圧システムの１実施例の概略図
【図２】 本発明の実施例に使用される制御の概略図
【符号の説明】
10 油圧システム 12 油圧ポンプ 13 ポンプアクチュエーター 14 貯蔵器 15 供給ライン 16-19 油圧アクチュエーター 26-30 制御弁 36-40 パイロット弁 44 制御器 46-49 制御デバイス 50-53 チェック弁 60 バイパス弁 62 パイロット弁

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加圧流体を流体貯蔵器から少なくとも第
    1,第２メイン弁へ送るポンプを備える建設機械用の油圧
    システムにおいて、 それぞれ油圧システムの所望の作動を表す第1,第２制御
    信号を発生する第1,第２入力手段、及び、 前記第1,第２制御信号に応答して前記メイン弁を作動さ
    せる制御器手段を備え、 前記制御器手段は、前記第1,第２制御信号に応答して補
    正信号を発生する手段を含み、 前記第２メイン弁が、前記第２制御信号と前記補正信号
    の両方に応答して作動することを特徴とするシステム。
  2. 【請求項２】 第1,第２パイロット弁に応答して作動す
    るメイン弁を制御する方法において、 第1,第２入力デバイスの動きに応答して、それぞれ第1,
    第２制御信号を発生し、 前記第1,第２制御信号に応答して、補正信号を発生し、 前記第２制御信号に応答して、１方の前記パイロット弁
    を制御し、 前記補正信号に応答して、他方の前記パイロット弁を制
    御する、ステップを備える方法。
JP7316866A 1994-12-08 1995-12-05 油圧流優先システム Withdrawn JPH08209751A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/351,919 US5490384A (en) 1994-12-08 1994-12-08 Hydraulic flow priority system
US08/351919 1994-12-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08209751A true JPH08209751A (ja) 1996-08-13

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ID=23382987

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JP7316866A Withdrawn JPH08209751A (ja) 1994-12-08 1995-12-05 油圧流優先システム

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US (1) US5490384A (ja)
JP (1) JPH08209751A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180029490A (ko) * 2016-09-12 2018-03-21 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 제어 시스템 및 건설기계의 제어 방법

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