JPH11117914A

JPH11117914A - 建設機械の油圧駆動装置

Info

Publication number: JPH11117914A
Application number: JP9285325A
Authority: JP
Inventors: Tokuji Nagira; 篤司柳楽
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】暖機運転を短時間で、かつ低騒音にて行う。【解決手段】原動機２と、原動機２により駆動される
可変容量形の油圧ポンプ１と、アクチュエータと、油圧
ポンプからの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する
流量制御弁１０と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定す
るポンプ押しのけ容積器３とを備えた建設機械の油圧駆
動装置において、油圧ポンプ回路の圧力を逃がすブリー
ド弁５と、作動油の温度を検出する油温検出手段と、こ
の油温検出手段での検出した値に応じて油圧ポンプの圧
力を設定するポンプ圧設定手段とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ポンプからの
圧油により複数のアクチュエータを駆動する建設機械の
油圧駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の建設機械の油圧ポンプは、いわゆ
るロードセンシング回路や、ネガコン（ネガティブコ
ントロール）回路で代表されるように、前者ではアクチ
ュエータの最高負荷圧とポンプ圧の差が一定に保たれる
ように、また、後者では、中立回路（センターバイパス
回路）を通過した流量、またはその圧力の情報をもとに
制御されてきた。すなわち、方向切換弁のレバー操作が
スイッチとなって、このレバー操作感に合うように油圧
ポンプの押しのけ容積が決められるようになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】周囲環境が寒冷地であ
る場合や、原動機をスタートさせた直後の場合は、作動
油の温度が低いために、作動油の粘度が高くなり、操作
性が損なわれていた。

【０００４】この低温時の操作性を高めるために、特公
平４−３２２４７号公報に示された技術では、ネガコン
システムで原動機と作動油の暖機を別々に段階を分けて
実施しているが、この方法では、通常のネガコンシステ
ムにリリーフ弁制御手段を構成する切り換え弁や、それ
に応じてネガコン圧を小さくする可変絞り弁を別途に設
ける必要があり、また、原動機と作動油の暖機を別々に
行うため、両方の暖機が終了するまでに時間がかかる。
またこの暖機のために増加した圧油はリリーフ弁を用い
て吐出させている。このため、ポンプ圧はリリーフ圧ま
で上昇しており、暖機には効率的だが、高圧でリリーフ
するリリーフ弁からの騒音が大きく、周囲環境に良くな
かった。

【０００５】他の従来の技術として特公平７−６８９６
６号公報に示された技術では、ロードセンシング回路で
低温時のポンプ押しのけ容積をアップし、アンロード弁
で発生する絞り損失により油温を上昇させているが、こ
の場合、アンロード弁で制御できる圧力は最大プラス３
０ｋｇｆ／ｃｍ^２位なので、暖機運転は主に操作レバー
を中立にして行おうとすると、そのときの最高負荷圧は
０ｋｇｆ／ｃｍ^２なので、ポンプ圧は３０ｋｇｆ／ｃｍ
^２程度しかならない。

【０００６】同じく、ロードセンシング回路で、実開平
５−１６８５１号公報に示されたものは、ポンプ制御に
おいて、低温時はＬＳ圧（最高負荷圧ライン圧）のかわ
りにポンプ圧を導き、ポンプ押しのけ容積がフル斜板に
なるようにして吐出量を増やして暖機を促しているが、
この場合もポンプ圧はアンロード弁で制御できる圧力
か、アンロード弁がないときはリリーフ弁の設定圧のど
ちらかになり、暖機運転には好ましくない。

【０００７】また、実公平５−３７０４１号公報や実公
平５−３７０４２号公報に示された技術では、ネガコン
システムで、中立回路の絞りと、ポンプレギュレータと
の間に、ポンプレギュレータを動かす圧力を切り換える
切り換え弁を設けているが、この方法では作動油の暖機
時にポンプ吐出量を増加させる場合には、常にポンプ押
しのけ容積器が最大位置までくることになり、このた
め、負荷がかかり過ぎてエンストが生じたり、また低温
時にポンプレギュレータをフル斜板まで急激に動かすこ
とにより、ポンプレギュレータを壊しかねない。またポ
ンプ圧を高圧に保つ手段を設けていないので、効果的に
作動油の暖機を行なえない。

【０００８】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、作動油の温度が低いときは、ポンプの圧油をリリ
ーフ圧以下の圧力に制御し、またポンプ押しのけ容積を
増加して、作動油の温度を短時間に低騒音で上昇させて
操作性を改善するようにした建設機械の油化駆動装置を
提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用効果】上記目的を
達成するために、本発明の請求項１記載に係る建設機械
の油圧駆動装置は、原動機と、原動機により駆動される
可変容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧ポ
ンプからの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する流
量制御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポン
プ押しのけ容積器とを備えた建設機械の油圧駆動装置に
おいて、油圧ポンプ回路の圧力を逃がすブリード弁と、
作動油の温度を検出する油温検出手段と、この油温検出
手段での検出した値に応じて油圧ポンプの圧力を設定す
るポンプ圧設定手段とからなっている。

【００１０】また上記請求項１記載における構成の油温
検出手段で検出した値に応じて油圧ポンプの圧力を設定
するポンプ圧設定手段を、油圧検出手段で検出した値に
応じてブリード弁の最大開口を設定するブリード弁開口
設定手段とする。

【００１１】そして、これらの構成では、作動油温に応
じて油圧ポンプの圧力あるいは、ブリード弁の開口最高
値が制御されてポンプ圧は高圧に保持され、ブリード弁
からの逃げる油により発熱される。このときの設定ポン
プ圧の上限をリリーフ圧以下にすることにより、ポンプ
圧はリリーフ圧に達せず、従ってリリーフ弁から油が逃
げないので、リリーフ騒音をなくすことができる。ま
た、油温に応じてポンプ圧の制御を、例えば設定圧を可
変に連続的に制御することにより、低温から油温が上が
るに従ってポンプ圧は低くなり、違和感なく操縦でき
る。

【００１２】また、本発明の請求項３記載に係る建設機
械の油圧駆動装置は、原動機と、原動機により駆動され
る可変容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧
ポンプからの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する
流量制御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポ
ンプ押しのけ容積器と、油圧ポンプ回路圧を検出するポ
ンプ圧検出手段と、油圧ポンプ回路の圧力を逃がすブリ
ート弁とを備えた建設機械の油圧駆動装置において、作
動油の温度を検出する油温検出手段と、この油温検出手
段で検出した値に応じて油圧ポンプの圧力を設定するポ
ンプ圧設定するポンプ圧設定手段と、このポンプ圧設定
手段にてブリート弁の開口を制御するポンプ圧制御手段
とからなっている。この構成では、上記請求項１記載の
構成に対してポンプ圧検出手段を有していることによ
り、このポンプ圧検出手段にて検出されるポンプ圧がフ
ィードバックされることにより、的確なポンプ圧制御が
できる。

【００１３】また、本発明の請求項４記載に係る建設機
械の油圧駆動装置は、原動機と、原動機により駆動され
る可変容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧
ポンプからの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する
流量制御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポ
ンプ押しのけ容積器とを備えた建設機械の油圧駆動装置
において、油圧ポンプ回路の圧力を逃がすブリード弁
と、原動機水温、気温または作動油温のいずれかを検出
する温度検出手段と、原動機の始動後の時間経過を検出
する時間計測手段と、温度検出手段の検出値に応じたブ
リード弁の開口時間を設定する時間設定手段とからなっ
ている。この構成では、作動油の温度を検出するための
油温センサを装着できない場合は原動機の水温センサや
気温センサとタイマを用いて制御できる。また油温セン
サとタイマとを組合わせて用いて制御してもよい。

【００１４】また、本発明の請求項５記載に係る建設機
械の油圧駆動装置は、原動機と、原動機により駆動され
る可変容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧
ポンプからの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する
流量制御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポ
ンプ押しのけ容積器とを備えた建設機械の油圧駆動装置
において、油圧ポンプ回路の圧力を逃がすブリード弁
と、原動機水温、気温または作動油温のいずれかを検出
する温度検出手段と、原動機の始動後の時間経過を検出
する時間計測手段と、温度検出手段の検出値に応じたブ
リード弁の開口時間を設定する時間設定手段と、この時
間設定手段で設定した値に応じてブリード弁の開口の最
大値を設定するブリード弁開口設定手段と、時間計測手
段で検出した時間が時間設定手段で決めたブリード弁の
開口時間内であればブリード弁開口設定手段で設定した
値にブリード弁の最大開口を制御するブリード弁制御手
段とからなっている。この構成によれば、ブリード弁か
ら作動油を逃がしての暖機作動の時間管理を良好に行う
ことができる。

【００１５】また、本発明の請求項６記載に係る建設機
械の油圧駆動装置は、原動機と、原動機により駆動され
る可変容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧
ポンプからの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する
流量制御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポ
ンプ押しのけ容積器とを備えた建設機械の油圧駆動装置
において、作動油の温度を検出する油温検出手段と、操
作レバーの操作量を検出するレバー操作量検出手段と、
上記油温検出手段とレバー操作量検出手段のそれぞれの
検出値による上記ポンプ押しのけ容積器の制御テーブル
を比較してその大きい方を選択する制御テーブル選択手
段と、この制御テーブル選択手段により選択された制御
テーブルにてポンプ押しのけ容積器を制御する制御手段
とからなっている。この構成によれば、レバーの操作量
等に相当する要求流量に応じてポンプの押しのけ容積器
を制御することができる。そして油温に応じて吐出量を
増加して暖機される。このためブリード弁を制御せずに
吐出量の増加が可能となる。また暖機運転中もアクチュ
エータの操作が可能となる。

【００１６】また、本発明の請求項７記載に係る建設機
械の油圧駆動装置は、原動機と、原動機により駆動され
る可変容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧
ポンプからの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する
流量制御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積をレバーの操
作量に応じて設定するポンプ押しのけ容積器とを備えた
建設機械の油圧駆動装置において、原動機水温、外気、
または作動油のいずれかの温度を検出する温度検出手段
と、操作レバーの操作量を検出するレバー操作量検出手
段と、原動機始動後等の経過時間を計測するタイマ手段
と、上記レバー操作量検出手段と温度検出手段のそれぞ
れの検出値による上記ポンプ押しのけ容積器の制御テー
ブルを比較してその大きい方を選択する制御テーブル選
択手段と、この制御テーブル選択手段による選択された
制御テーブルにてポンプ押しのけ容積器を上記温度検出
手段の検出値に対応する設定時間内で制御する制御手段
とから構成されている。この構成では、上記請求項７記
載の構成に対して、作動油温を検出する油温センサがな
い油圧駆動装置にも簡単に適用することができる。

【００１７】また、本発明の請求項８記載に係る建設機
械の油圧駆動装置は、原動機と、原動機により駆動され
る可変容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧
ポンプからの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する
流量制御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポ
ンプ押しのけ容積器とを備え、かつ、ポンプ圧力と各ア
クチュエータの最高負荷圧との差に応じて上記ポンプ押
しのけ容積器を制御するようにした建設機械の油圧駆動
装置において、各アクチュエータの最高負荷圧を検出す
る負荷圧検出手段と、原動機水温、外気または作動油温
のいずれかを検出する温度検出手段と、作動油温を検出
する油温度検出手段と、この油温検出手段による検出値
に応じた設定最高負荷ライン圧を発生させる圧力発生手
段と、この圧力発生手段にて発生される圧力と、上記負
荷圧検出手段にて検出した圧力の大きい方をアクチュエ
ータの最高負荷圧ラインに導くシャトル手段とからなっ
ている。この構成によれば、ポンプ圧の制御が油温に応
じて連続的に制御でき、低温から油温が上昇するに連れ
てポンプ圧は低くなり、違和感なく操縦できるようにな
る。

【００１８】また、本発明の請求項９記載に係る建設機
械の油圧駆動装置は、原動機と、原動機により駆動され
る可変容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧
ポンプからの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する
流量制御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポ
ンプ押しのけ容積器とを備え、かつ、ポンプ圧力と各ア
クチュエータの最高負荷圧との差に応じて上記ポンプ押
しのけ容積器を制御するようにした建設機械の油圧駆動
装置において、各アクチュエータの最高負荷圧を検出す
る負荷圧検出手段と、原動機水温、外気または作動油温
のいずれかを検出する温度検出手段と、原動機始動後の
経過時間を計測するタイマ手段と、温度検出手段の検出
値に応じた時間を設定する時間設定手段と、この時間設
定手段の設定された設定時間に応じた圧力を設定する圧
力設定手段と、タイマ手段で検出した時間が、時間設定
手段にて設定された時間内であれば上記圧力設定手段に
て設定された圧力を発生する圧力発生手段と、この圧力
発生手段にて発生される圧力と、上記負荷圧検出手段に
て検出した圧力の大きい方をアクチュエータの最高負荷
圧ラインに導くシャトル手段とからなっている。この構
成では、アクチュエータの最高負荷圧以外の疑似最高負
荷ライン圧を導くことにより、中立時でもポンプ押しの
け容積器の増加とアンロード弁でポンプ圧を高圧に保つ
ことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係る建設機械の制
御系を示す概念図である。図中１は原動機２にて駆動さ
れる可変容量形の油圧ポンプであり、３はこれの押しの
け容積を設定するポンプ押しのけ容積器、４は油圧ポン
プ１の流量制御弁を介してアクチュエータへ接続される
吐出回路の作動油の圧油が設定圧以上になるとリリーフ
させるリリーフ弁、５は同じく上記吐出回路の圧油をブ
リードするブリード弁、６は作動油の温度を検出する油
温センサ、７はポンプ圧検出用の圧力センサである。ま
た８は上記ブリード弁５を作動するためのコントローラ
であり、このコントローラ８に上記油温センサ６と圧力
センサ７からの検出信号が入力するようになっている。
上記油温センサ６は図示の例では作動油タンクに設置し
たが、これは、ポンプ吐出口等、作動油の温度が判ると
ころであればどこでもよい。

【００２０】この制御系において、上記コントローラ８
は油温センサ６からの信号、すなわち、図２に示すよう
に、作動油の温度に応じてブリード弁５の開口面積をコ
ントロールし、ポンプ圧を高圧に保持し、発生熱量をあ
げる。レバー中立状態では、油圧ポンプ１は一定流量の
油を吐出するので、ブリード開口を決めると、それに対
応したポンプ圧が得られることになるので、ブリード開
口とポンプ圧は図２９に示すように、１対１の関係をと
る。このとき、設定ポンプ圧の上限をリリーフ圧力以下
にすれば、ポンプ圧はリリーフ圧に達せず、リリーフ弁
４から油がリリーフしないので、リリーフ騒音はない。
この油圧ポンプ１の吐出圧力を設定圧以上に保つための
制御は図３に示すような制御で実施される。また図４に
示すように圧力センサ７を用いない制御系においては、
コントローラ８は図５に示すように油温に応じてブリー
ド弁５のブリード開口の最大値を決めることにより、油
温が低い時は、ブリード開口を閉じ気味して、油圧ポン
プ１の圧力を高めて発熱量をあげる。

【００２１】また、作動油の油温を検出する油温センサ
を装着できない場合は、この油温センサの代わりに、原
動機のラジエータの水温センサや気温センサを設けて、
それとタイマや原動機始動後等の時間経過を検出する手
段を設けていれば、図６に示すように、水温や気温に対
して設定時間を設け、その設定時間内は、図７，図８に
示すように、設定ポンプ圧、ブリード開口の最大値を決
めて、ポンプ圧を所定の圧力以上に制御したり、ブリー
ド弁５の最大開口を制御すればよい。また、図３０に示
すように、ブリード開口の最大値を水温に対して直接決
定してもよい。図９，図１０はこの場合の制御系を示す
概念図であり、図中９は原動機２の水温センサ、９ａは
タイマで、コントローラ８はこの水温センサ９とタイマ
９ａからの信号を入力し、これに基づいてブリード信号
をブリード弁５に出力するようになっている。また図３
１は水温センサの代わりに気温センサ９ｂを用いた場合
概念図である。

【００２２】また油温センサのシステムでも同様にタイ
マ等を設けて、図６，図７，図８に示されるものと同様
な制御してもよい。または、油温センサ６が破損した場
合の冗長システムとして、設定時間内を満たせば制御を
停止するシステムとしてもよい。

【００２３】図１１は本発明の第２の実施の形態の制御
系を示す概念図であり、操作レバーの操作量等に相当す
る要求流量に応じてポンプ押しのけ容積器３を制御する
ようにしている。そして図中１０はアクチュエータ１１
に油圧ポンプ１からの圧油を選択的に供給する流量制御
弁であり、この流量制御弁１０は電磁比例弁１２からの
パイロット圧にて切換え作動されるようになっている。

【００２４】また、図中１３は操作レバーの操作量に比
例した電気信号をコントローラ８へ出力するポテンショ
メータ、１４は上記電磁比例弁１２とパイロットポンプ
１５を接続するパイロット回路内に介装され、パイロッ
ト回路の元圧をＯＮ，ＯＦＦする元圧安全レバーにて作
動する元圧安全スイッチ、１６は上記ポテンショメータ
１３からの信号に基づいた信号を上記電磁比例弁１２へ
出力して流量制御弁１２の駆動を制御する流量制御弁コ
ントローラである。ここでコントローラ８には上記ポテ
ンショメータ１３からの信号のほかに、油温センサ６と
圧力センサ７からの信号が入力されるようになってお
り、これらの信号に基づいた制御信号が原動機２、ポン
プ押しのけ容積器３及びブリード弁５にそれぞれ出力さ
れるようになっている。

【００２５】この制御系において、上記した図２で示し
た油温に応じて設定圧以上にポンプ圧を制御する方法
や、あるいは図５に示すように油温に応じたブリード開
口の最大値を決めることにより、油温が低いときは、ブ
リード開口を閉じ気味にして、油圧ポンプ１の圧力を高
める。このときは、圧力センサ７はなくてもよい。

【００２６】またさらに、この制御系はポジコン（ポジ
ティブコントロール）であるので、レバー操作量に応
じて油圧ポンプ１の押しのけ容積が変わるのであるが、
図１２に示すようにコントローラ８は、通常時は図上の
油温通常時の操作レバーに対するポンプ押しのけ容積の
関係を記憶しており、かつ油温に応じた操作レバーに対
するポンプ押しのけ容積の関係も記憶しており、そのど
ちらが大きい方のポンプ押しのけ容積を指令出力とす
る。その制御は図１３に示すようになる。

【００２７】あるいは、コントローラ８は、図１４に示
すように、油温に応じた操作レバーに対するポンプ押し
のけ容積の関係のマップを持っており、油温に応じたそ
のマップ情報のポンプ押しのけ容積に応じた指令信号を
出力するようにすれば、吐出量を増加させることにより
さらに発生熱量が上げられる。このとき、ポンプ押しの
け容積指令は、油圧ポンプ１の出し得る吸収馬力を超え
ないように制限をかけて制御すればエンストはおこらな
い。

【００２８】また、図１５に示すように、作動油の油温
を検出する手段（油温センサ）を装着できない場合は、
油温センサの代わりに原動機２の水温センサ９や気温セ
ンサを設けて、それと原動機始動後等の時間経過を検出
するタイマ９ａを設けていれば、図６に示すように水温
に対して設定時間を設け、その設定時間内は図１６に示
すようなポンプ押しのけ容積を指令値として出力する。
また、油温センサのシステムでも同様にタイマ等を設け
て、同様の制御をしてもよい。

【００２９】また図１１に示した制御系での暖機モード
時に、原動機２の回転をも同様に制御すれば、より効率
よく暖機することができる。すなわち、暖機モードで
は、図１７に示すようにコントローラ８は油温に応じて
原動機の回転数を上げる指令信号を出力する。

【００３０】最適な暖機運転の状態の例として、ポンプ
押しのけ容積はなるべく多く、しかし原動機２の回転は
これの騒音が気にならない回転、例えば最少（ＭＩＮ）
回転より少しだけ高くし、ブリード弁５でポンプ圧を２
００ｋｇｆ／ｃｍ^２位に保持した状態にして暖機を行え
ば、周囲への騒音も少なく、かつ、短時間に暖機でき
る。また、低燃費で暖機モードを実現したい場合は、も
っとも燃費効率のよい原動機回転に設定すればよい。

【００３１】図１８は本発明の第３の実施の形態で、ロ
ードセンシング制御系の実施の形態を示す。この図にお
いて、上記した実施の形態と同一部材は同一の符号を付
して説明を省略する。図中１７は補助パイロットポン
プ、１８はこの補助パイロットポンプ１７からのパイロ
ット圧をコントローラ８の信号で減圧する減圧電磁弁、
１９はこの減圧電磁弁１８からのパイロット圧力とアク
チュエータの最高負荷圧との大きい方の圧力を選択する
シャトル弁、２０はポンプ圧がシャトル弁１９で導かれ
た圧力とばね力の和より大きくなると圧油をタンクへ流
すアンロード弁である。図中の油温センサ６は作動油タ
ンクに設けた例を示したが、これは作動油温が検出でき
ればどこでもよい。

【００３２】この制御系においては、コントローラ８は
作動油温を油温センサ６にて検出し、図１９に示す作動
油の油温に応じた設定最高負荷ライン圧（ＬＳ圧）を、
減圧電磁弁１８で発生させ、これをシャトル弁１９に導
く。いま、操作レバーが中立で流量制御弁が閉じられた
状態とすると、アクチュエータからの最高負荷圧ライン
は０ｋｇｆ／ｃｍ^２であるので、最終最高負荷圧ライン
へは減圧電磁弁１８からの高圧が導かれる。

【００３３】ロードセンシングでは図２０に示すように
ポンプ押しのけ容積は最高負荷圧とポンプ圧の差がαｋ
ｇｆ／ｃｍ^２に保つように制御するので、いま、（ポン
プ圧−α）以上の最高負荷圧（ＬＳ圧）がシャトル弁１
９に入ったとすると、ポンプ押しのけ容積を増やす方に
制御される。そしてアンロード弁２０のばね力が（α＋
１０）ｋｇｆ／ｃｍ^２で設定しているとすると、ポンプ
圧は（設定最高負荷圧＋α＋１０）の圧力に制御される
ことになる。これにより、例えば、設定最高負荷圧を１
００ｋｇｆ／ｃｍ^２とすると、ポンプ圧は１３０ｋｇｆ
／ｃｍ^２に保つことができる。また、油圧ポンプ１はポ
ンプ圧に応じて自身の出力できる最大のポンプ押しのけ
容積器３を制限するのでエンストは起こらない。

【００３４】また、作動油の油温の検出装置（油温セン
サ）を装着できない場合は、油温センサの代わりに、原
動機２のラジエータの水温センサや気温センサと、タイ
マや原動機始動後の時間経過を検出する手段を設けてい
れば、図２１に示すように水温に対して設定時間を設
け、その設定時間内は図２２に示すように、設定最高負
荷圧を決めて減圧電磁弁１８を制御すればよい。また、
図３２に示すように、設定最高負荷圧を水温に対して直
接決定してもよい。さらに、油温センサを用いた制御系
でも同様にタイマ等を設け、同様な制御をしてもよい。

【００３５】そして図２３に示すように、さらにコント
ローラ８が原動機２の回転を制御し、油温に応じて図１
７で示したように暖機時に上げることができれば、より
多くの流量を高圧を保って出力することが可能となり、
発熱量を上げることができる。

【００３６】油温センサやタイマ、原動機始動後等の時
間経過を検出する手段、等の情報から暖機の制御が終了
すれば、その終了したことを車両の外にいる人に知らせ
るブザーやランプを装着しておけば、オペレータが原動
機２のキーをＯＮした後、車両から離れて小屋で待機し
ていても、暖機の終了を知ることができるので、寒いキ
ャビンの中に待っていなくてもよく、オペレータの疲労
を軽減できる。例えば車両のキャビンの上部にランプを
装着し、暖機中はこのランプが点灯し、終了すれば消え
るようにする。

【００３７】基本的には、発生熱量を上げる制御は、油
温が設定温度より低い時、またはオペレータが作業機を
動かさないとき（非操縦時）に行えば、操作感を損なわ
れず、また制御も複雑にならないのでよい。これによ
り、上記したポテンショメータ１３と元圧安全スイッチ
１４の情報と、油温センサ６からの情報をコントローラ
８に判断情報として入力し、ポテンショメータ１３と元
圧安全スイッチ１４より操縦状態でないと判断すれば、
仮え、油温が設定温度に達していなくとも、制御を中止
すれば、原動機２の回転アップ、またはポンプ押しのけ
容積アップによる違和感をなくすことができる。そのと
きの制御系を図１１，図１５に示した第２の実施の形態
の変形例として図２４，図２５に示す。

【００３８】操作レバーを操作すればポテンショメータ
１３の信号がＯＮ、また元圧安全レバーを解除すれば元
圧安全レバーの元圧安全スイッチ１４がＯＮになるとす
ると、図２６に示すように、ポテンショメータ１３が安
全スイッチ１４の双方の信号がＯＦＦであれば、作動油
の油温が所定の温度より低い場合を暖機モードとする
と、暖機モードの制御を行う。

【００３９】また図２７に示したロードセンシングの回
路では、２１ａ，２１ａは操作レバーの操作量に応じて
パイロットポンプ１５からのパイロット圧を減圧する減
圧弁であり、この場合はレバーの操作情報をコントロー
ラ８に取り込む手段がないので、図２８に示すように元
圧安全スイッチ１４の情報だけで暖機モードを実施すれ
ばよい。またパイロット圧を検出する圧力センサ、また
は圧力スイッチを設ければ、その情報をレバー信号とし
てコントローラ８に取り込み、ポテンショメータのかわ
りに信号として用いてもよい。

【００４０】また、作動油タンクまたは流量制御弁の近
くに流動制御弁を駆動するパイロット回路を隣接して設
置することにより、作動油が温度上昇するに伴い、パイ
ロット回路内の油も同時に温度上昇させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の制御系を示す概念
図である。

【図２】油温に対するブリード弁にて設定される設定ポ
ンプ圧の関係を示す線図である。

【図３】ブリード弁の作用を示すフローチャート図であ
る。

【図４】第１の実施の形態の圧力センサがない場合の制
御系を示す概念図である。

【図５】油温に応じたブリード弁開口の最大値の関係を
示す線図である。

【図６】水温、油温と設定時間の関係を示す線図であ
る。

【図７】設定時間に対する設定ポンプの関係を示す線図
である。

【図８】設定時間に対するブリード弁開口の最高値の関
係を示す線図である。

【図９】第１の実施の形態の油温センサを用いない場合
の制御系を示す概念図である。

【図１０】第１の実施の形態の油温センサと圧力センサ
を用いない場合の制御系を示す概念図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態の制御系を示す概
念図である。

【図１２】レバー操作量に対するポンプ押しのけ容積の
関係を示す線図である。

【図１３】ポンプ押しのけ量を制御する作用を示すフロ
ーチャート図である。

【図１４】油温に応じた操作レバーの操作量に対するポ
ンプ押しのけ容積の関係を示す線図である。

【図１５】第２の実施の形態の油温センサを用いない場
合の制御系を示す概念図である。

【図１６】設定時間とポンプ押しのけ容積の関係を示す
線図である。

【図１７】時間に対する原動機の回転数の関係を示す線
図である。

【図１８】本発明の第３の実施の形態の制御系を示す概
念図である。

【図１９】油温に対する設定最高値負荷ライン圧の関係
を示す線図である。

【図２０】ポンプ圧と最高負荷圧の差に対するポンプ押
しのけ容積の関係を示す線図である。

【図２１】水温、気温に対する設定時間の関係を示す線
図である。

【図２２】設定時間に対する設定最高負荷との関係を示
す線図である。

【図２３】第３の実施の形態で、コントローラで原動機
を制御する場合の制御系を示す概念図である。

【図２４】本発明の第２の実施の形態の変形例の制御系
を示す概念図である。

【図２５】図２４で示す実施の形態の油温センサを用い
ない場合の制御系を示す概念図である。

【図２６】第４の実施の形態における暖機モードを示す
フローチャート図である。

【図２７】本発明の第３の実施の形態の具体的な制御系
を示す概念図である。

【図２８】図２７で示す実施の形態におけき暖機モード
を示すフローチャート図である。

【図２９】ブリード開口に対するポンプ圧の関係を示す
線図である。

【図３０】水温に対するブリード弁開口の最大値の関係
を示す線図である。

【図３１】第１の実施の形態において気温センサを用い
た場合の制御系を示す概念図である。

【図３２】水温に対する設定最高負荷圧の関係を示す線
図である。

【符号の説明】

１…油圧ポンプ２…原動機３…ポンプ押しのけ容積器４…リリーフ弁５…ブリード弁６…油温センサ７…圧力センサ８…コントローラ９…水温センサ９ａ…タイマ９ｂ…気温センサ１０…流量制御弁１１…アクチュエータ１２…電磁比例弁１３…ポテンショメータ１４…元圧安全レバー１５…パイロットポンプ１６…流量制御弁コントローラ１７…補助パイロットポンプ１８…減圧電磁弁１９…シャトル弁２０…アンロード弁２１ａ，２１ｂ…減圧弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原動機と、原動機により駆動される可変
容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧ポンプ
からの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する流量制
御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポンプ押
しのけ容積器とを備えた建設機械の油圧駆動装置におい
て、油圧ポンプ回路の圧力を逃がすブリード弁と、作動油の
温度を検出する油温検出手段と、この油温検出手段で検
出した値に応じて油圧ポンプの圧力を設定するポンプ圧
設定手段とからなることを特徴とする建設機械の油圧駆
動装置。
【請求項２】原動機と、原動機により駆動される可変
容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧ポンプ
からの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する流量制
御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポンプ押
しのけ容積器とを備えた建設機械の油圧駆動装置におい
て、油圧ポンプ回路の圧力を逃がすブリード弁と、作動油の
温度を検出する油温検出手段と、この油温検出手段で検
出した値に応じてブリード弁の最大開口を設定するブリ
ード弁開口設定手段とからなることを特徴とする建設機
械の油圧駆動装置。
【請求項３】原動機と、原動機により駆動される可変
容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧ポンプ
からの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する流量制
御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポンプ押
しのけ容積器と、油圧ポンプ回路圧を検出するポンプ圧
検出手段と、油圧ポンプ回路の圧力を逃がすブリート弁
とを備えた建設機械の油圧駆動装置において、作動油の温度を検出する油温検出手段と、この油温検出
手段で検出した値に応じて油圧ポンプの圧力を設定する
ポンプ圧設定するポンプ圧設定手段と、このポンプ圧設
定手段にてブリート弁の開口を制御するポンプ圧制御手
段とからなることを特徴とする建設機械の油圧駆動装
置。
【請求項４】原動機と、原動機により駆動される可変
容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧ポンプ
からの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する流量制
御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポンプ押
しのけ容積器とを備えた建設機械の油圧駆動装置におい
て、油圧ポンプ回路の圧力を逃がすブリード弁と、原動機水
温、気温または作動油温のいずれかを検出する温度検出
手段と、原動機の始動後の時間経過を検出する時間計測
手段と、温度検出手段の検出値に応じたブリード弁の開
口時間を設定する時間設定手段とからなることを特徴と
する建設機械の油圧駆動装置。
【請求項５】原動機と、原動機により駆動される可変
容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧ポンプ
からの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する流量制
御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポンプ押
しのけ容積器とを備えた建設機械の油圧駆動装置におい
て、油圧ポンプ回路の圧力を逃がすブリード弁と、原動機水
温、気温または作動油温のいずれかを検出する温度検出
手段と、原動機の始動後の時間経過を検出する時間計測
手段と、温度検出手段の検出値に応じたブリード弁の開
口時間を設定する時間設定手段と、この時間設定手段で
設定した値、または上記温度検出手段の値に応じてブリ
ード弁の開口の最大値を設定するブリード弁開口設定手
段と、時間計測手段で検出した時間が時間設定手段で決
めたブリード弁の開口時間内であればブリード弁開口設
定手段で設定した値にブリード弁の最大開口を制御する
ブリード弁制御手段とからなることを特徴とする建設機
械の油圧駆動装置。
【請求項６】原動機と、原動機により駆動される可変
容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧ポンプ
からの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する流量制
御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポンプ押
しのけ容積器とを備えた建設機械の油圧駆動装置におい
て、作動油の温度を検出する油温検出手段と、操作レバーの
操作量を検出するレバー操作量検出手段と、上記油温検
出手段とレバー操作量検出手段のそれぞれの検出値によ
る上記ポンプ押しのけ容積器の制御テーブルを比較して
その大きい方を選択する制御テーブル選択手段と、この
制御テーブル選択手段により選択された制御テーブルに
てポンプ押しのけ容積器を制御する制御手段とからなる
ことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
【請求項７】原動機と、原動機により駆動される可変
容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧ポンプ
からの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する流量制
御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積をレバーの操作量に
応じて設定するポンプ押しのけ容積器とを備えた建設機
械の油圧駆動装置において、原動機水温、外気、または作動油のいずれかの温度を検
出する温度検出手段と、操作レバーの操作量を検出する
レバー操作量検出手段と、原動機始動後等の経過時間を
計測するタイマ手段と、上記レバー操作量検出手段と温
度検出手段のそれぞれの検出値による上記ポンプ押しの
け容積器の制御テーブルを比較してその大きい方を選択
する制御テーブル選択手段と、この制御テーブル選択手
段による選択された制御テーブルにてポンプ押しのけ容
積器を上記温度検出手段の検出値に対応する設定時間内
で制御する制御手段とからなることを特徴とする建設機
械の油圧駆動装置。
【請求項８】原動機と、原動機により駆動される可変
容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧ポンプ
からの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する流量制
御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポンプ押
しのけ容積器とを備え、かつ、ポンプ圧力と各アクチュ
エータの最高負荷圧との差に応じて上記ポンプ押しのけ
容積器を制御するようにした建設機械の油圧駆動装置に
おいて、各アクチュエータの最高負荷圧を検出する負荷圧検出手
段と、作動油温を検出する油温度検出手段と、この油温
検出手段による検出値に応じた設定最高負荷ライン圧を
発生させる圧力発生手段と、この圧力発生手段にて発生
される圧力と、上記負荷圧検出手段にて検出した圧力の
大きい方をアクチュエータの最高負荷圧ラインに導くシ
ャトル手段とからなることを特徴とする建設機械の油圧
駆動装置。
【請求項９】原動機と、原動機により駆動される可変
容量形の油圧ポンプと、アクチュエータと、油圧ポンプ
からの圧油をアクチュエータへ選択的に供給する流量制
御弁と、油圧ポンプの押しのけ容積を設定するポンプ押
しのけ容積器とを備え、かつ、ポンプ圧力と各アクチュ
エータの最高負荷圧との差に応じて上記ポンプ押しのけ
容積器を制御するようにした建設機械の油圧駆動装置に
おいて、各アクチュエータの最高負荷圧を検出する負荷圧検出手
段と、原動機水温、外気または作動油温のいずれかを検
出する温度検出手段と、原動機始動後の経過時間を計測
するタイマ手段と、温度検出手段の検出値に応じた時間
を設定する時間設定手段と、この時間設定手段の設定さ
れた設定時間、または上記温度検出手段の値に応じた圧
力を設定する圧力設定手段と、タイマ手段で検出した時
間が、時間設定手段にて設定された時間内であれば上記
圧力設定手段にて設定された圧力を発生する圧力発生手
段と、この圧力発生手段にて発生される圧力と、上記負
荷圧検出手段にて検出した圧力の大きい方をアクチュエ
ータの最高負荷圧ラインに導くシャトル手段とからなる
ことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。