JP3124094B2 - 複数アクチュエータの制御装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、1台の可変
ポンプで複数のアクチュエータを制御する産業車両に最
適な制御装置に関する。
ポンプで複数のアクチュエータを制御する産業車両に最
適な制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3はこれまでに知られているパワーシ
ョベルの回路図である。この可変ポンプ1の吐出側には
高圧流路2を接続している。この高圧流路2は、ブーム
シリンダ3に接続した第1操作弁4の入力ポート5と、
バケットシリンダ6に接続した第2操作弁7の入力ポー
ト8と、旋回モータ9に接続した第3操作弁10の入力
ポート11とのそれぞれに接続している。
ョベルの回路図である。この可変ポンプ1の吐出側には
高圧流路2を接続している。この高圧流路2は、ブーム
シリンダ3に接続した第1操作弁4の入力ポート5と、
バケットシリンダ6に接続した第2操作弁7の入力ポー
ト8と、旋回モータ9に接続した第3操作弁10の入力
ポート11とのそれぞれに接続している。
【0003】第1〜3操作弁4、7、10は、図示の中
立位置にあるとき、上記入力ポート5、8、11は閉じ
ているが、これら操作弁を左右いずれかの位置に切換え
ることによって、可変オリフィス12〜14が開くとと
もに、その切換え量に応じて可変オリフィスの開度が制
御されるようにしている。
立位置にあるとき、上記入力ポート5、8、11は閉じ
ているが、これら操作弁を左右いずれかの位置に切換え
ることによって、可変オリフィス12〜14が開くとと
もに、その切換え量に応じて可変オリフィスの開度が制
御されるようにしている。
【0004】そして、この可変オリフィス12〜14の
下流側に設けた中継ポート15〜17は、圧力補償弁1
8〜20に連通させている。さらに、この圧力補償弁1
8〜20の下流側は、第1〜3操作弁4、7、10の供
給ポート21〜23に連通させている。この供給ポート
21〜23は、操作弁4、7、10が中立位置にあると
きに閉じているが、それを左右いずれかの位置に切換え
ることによって、アクチュエータポート24あるいは2
5、26あるいは27、28あるいは29のうちのいず
れか一方に連通する。このとき、いずれか他方のアクチ
ュエータポートはタンク流路30〜32に連通する。
下流側に設けた中継ポート15〜17は、圧力補償弁1
8〜20に連通させている。さらに、この圧力補償弁1
8〜20の下流側は、第1〜3操作弁4、7、10の供
給ポート21〜23に連通させている。この供給ポート
21〜23は、操作弁4、7、10が中立位置にあると
きに閉じているが、それを左右いずれかの位置に切換え
ることによって、アクチュエータポート24あるいは2
5、26あるいは27、28あるいは29のうちのいず
れか一方に連通する。このとき、いずれか他方のアクチ
ュエータポートはタンク流路30〜32に連通する。
【0005】さらに、第1〜3操作弁4、7、10には
負荷検出ポート33〜35を形成しているが、この負荷
検出ポート33〜35は、第1〜3操作弁4、7、10
が中立位置にあるときタンク流路30〜32に連通す
る。そして、第1〜3操作弁4、7、10が左右いずれ
かの位置に切換わると、この負荷検出ポート33〜35
が高圧側のアクチュエータポートに連通するようにして
いる。
負荷検出ポート33〜35を形成しているが、この負荷
検出ポート33〜35は、第1〜3操作弁4、7、10
が中立位置にあるときタンク流路30〜32に連通す
る。そして、第1〜3操作弁4、7、10が左右いずれ
かの位置に切換わると、この負荷検出ポート33〜35
が高圧側のアクチュエータポートに連通するようにして
いる。
【0006】上記圧力補償弁18〜20は、一方のパイ
ロット室18a〜20aに、この圧力補償弁18〜20
の上流側の圧力を導き、他方のパイロット室18b〜2
0bに負荷検出ポート33〜35側の圧力を導く。ただ
し、複数のシャトル弁36で選択されて、各回路系統の
最高負荷圧が他方のパイロット室18b〜20bに導か
れるようにしている。このようにした圧力補償弁18〜
20は、可変オリフィス12〜14の下流側の圧力が最
高負荷圧よりも一定圧力だけ高くなるように制御する。
ロット室18a〜20aに、この圧力補償弁18〜20
の上流側の圧力を導き、他方のパイロット室18b〜2
0bに負荷検出ポート33〜35側の圧力を導く。ただ
し、複数のシャトル弁36で選択されて、各回路系統の
最高負荷圧が他方のパイロット室18b〜20bに導か
れるようにしている。このようにした圧力補償弁18〜
20は、可変オリフィス12〜14の下流側の圧力が最
高負荷圧よりも一定圧力だけ高くなるように制御する。
【0007】また、シャトル弁36で選択された最高負
荷圧は、可変ポンプ1を制御する制御バルブ37の一方
のパイロット室37aに導かれる。そして、この制御バ
ルブ37の他方のパイロット室37bには、上記高圧流
路2の圧力、すなわち可変ポンプ1の吐出圧が導かれる
ようにしている。したがって、制御バルブ37は可変ポ
ンプ1の吐出圧と最高負荷圧との相対差に応じて動作す
ることになる。そして、この制御バルブ37の動作によ
って、制御シリンダ38が動作し、可変ポンプ1の吐出
圧が最高負荷圧よりも一定の値だけ常に高くなるように
制御する。なお、図中符号39はメインリリーフ弁で、
ブームシリンダ3の回路系統、バケットシリンダ6の回
路系統及び旋回モータ9の回路系統のそれぞれの最高圧
を設定するものである。
荷圧は、可変ポンプ1を制御する制御バルブ37の一方
のパイロット室37aに導かれる。そして、この制御バ
ルブ37の他方のパイロット室37bには、上記高圧流
路2の圧力、すなわち可変ポンプ1の吐出圧が導かれる
ようにしている。したがって、制御バルブ37は可変ポ
ンプ1の吐出圧と最高負荷圧との相対差に応じて動作す
ることになる。そして、この制御バルブ37の動作によ
って、制御シリンダ38が動作し、可変ポンプ1の吐出
圧が最高負荷圧よりも一定の値だけ常に高くなるように
制御する。なお、図中符号39はメインリリーフ弁で、
ブームシリンダ3の回路系統、バケットシリンダ6の回
路系統及び旋回モータ9の回路系統のそれぞれの最高圧
を設定するものである。
【0008】この可変ポンプ1の吐出量と、圧力補償弁
18〜20の制御流量との相互作用によって、第1〜3
操作弁4、7、10の切換え量に比例した一定の流量が
各アクチュエータに供給されることになる。
18〜20の制御流量との相互作用によって、第1〜3
操作弁4、7、10の切換え量に比例した一定の流量が
各アクチュエータに供給されることになる。
【0009】上記のようにした制御装置は負荷感応タイ
プで、可変ポンプ1は、最大負荷圧よりも少し高い圧力
を吐出するとともに、各回路系統の圧力補償弁18〜2
0も最大負荷圧によって、第1〜3操作弁4、7、10
の可変オリフィス12〜14の下流側の圧力を制御す
る。これによって可変オリフィス12〜14の前後の差
圧を一定とし、各操作弁の切換え量に比例した流量を各
アクチュエータに供給するものである。そして、この回
路構成において、可変ポンプ1の最大吐出圧は、メイン
リリーフ弁39の設定圧に制御されるものである。
プで、可変ポンプ1は、最大負荷圧よりも少し高い圧力
を吐出するとともに、各回路系統の圧力補償弁18〜2
0も最大負荷圧によって、第1〜3操作弁4、7、10
の可変オリフィス12〜14の下流側の圧力を制御す
る。これによって可変オリフィス12〜14の前後の差
圧を一定とし、各操作弁の切換え量に比例した流量を各
アクチュエータに供給するものである。そして、この回
路構成において、可変ポンプ1の最大吐出圧は、メイン
リリーフ弁39の設定圧に制御されるものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の制御回路では、複数のアクチュエータのうちの最高負
荷圧の作用で、可変ポンプ1の吐出圧が制御されるよう
になっているので、次のような場合にエネルギー損失が
大きくなるという問題があった。
の制御回路では、複数のアクチュエータのうちの最高負
荷圧の作用で、可変ポンプ1の吐出圧が制御されるよう
になっているので、次のような場合にエネルギー損失が
大きくなるという問題があった。
【0011】例えば、上記制御回路をパワーショベルに
使用し、旋回時のように慣性体を負荷にするときには、
操作弁を切換えた瞬間に、慣性体を加速するために負荷
圧が急上昇し、回路圧がメインリリーフ弁39の設定圧
まで上昇してしまう。この上昇した回路圧は、前記した
ように、各操作弁4、7、10及び可変ポンプ1の制御
信号になっているので、もし旋回回路系以外の回路系に
おいて、低圧で大流量を使っていると、可変ポンプ1は
高圧大流量の吐出を余儀なくされる。つまり、高圧微小
流量を必要とする旋回回路系のために、低圧大流量を必
要とする回路系に高圧大流量を供給しなければならない
ので、エネルギー損失が極端に大きくなるという問題が
あった。
使用し、旋回時のように慣性体を負荷にするときには、
操作弁を切換えた瞬間に、慣性体を加速するために負荷
圧が急上昇し、回路圧がメインリリーフ弁39の設定圧
まで上昇してしまう。この上昇した回路圧は、前記した
ように、各操作弁4、7、10及び可変ポンプ1の制御
信号になっているので、もし旋回回路系以外の回路系に
おいて、低圧で大流量を使っていると、可変ポンプ1は
高圧大流量の吐出を余儀なくされる。つまり、高圧微小
流量を必要とする旋回回路系のために、低圧大流量を必
要とする回路系に高圧大流量を供給しなければならない
ので、エネルギー損失が極端に大きくなるという問題が
あった。
【0012】特に、この可変ポンプ1が馬力一定制御を
しているときに、その吐出圧が上昇すると、当該ポンプ
の吐出可能量は、定馬力曲線に沿って減少してしまう。
そのために低圧大流量を要求している回路系への供給流
量が制限されてしまう。例えば、パワーショベルを旋回
させて、その中のものをトラックに積み込もうとすると
きに、その旋回中にブームによる振り上げ速度が減少す
る。このようになると、バッケットが十分に高くなる前
にトラックに衝突するようなこともあった。
しているときに、その吐出圧が上昇すると、当該ポンプ
の吐出可能量は、定馬力曲線に沿って減少してしまう。
そのために低圧大流量を要求している回路系への供給流
量が制限されてしまう。例えば、パワーショベルを旋回
させて、その中のものをトラックに積み込もうとすると
きに、その旋回中にブームによる振り上げ速度が減少す
る。このようになると、バッケットが十分に高くなる前
にトラックに衝突するようなこともあった。
【0013】この発明の目的は、特定のアクチュエータ
が低圧微小流量を要求するような場合にも、可変ポンプ
の吐出圧が急上昇して、その吐出量が減少するのを防止
できる複数アクチュエータの制御装置を提供することで
ある。
が低圧微小流量を要求するような場合にも、可変ポンプ
の吐出圧が急上昇して、その吐出量が減少するのを防止
できる複数アクチュエータの制御装置を提供することで
ある。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数のアク
チュエータのそれぞれに操作弁を備え、これら操作弁の
切換え量に応じて、供給流路とアクチュエータとを連通
する過程に設けた可変オフィスの開度を制御する一方、
この可変オリフィスの下流側に、負荷圧と可変オリフィ
スの下流側の圧力との圧力差を一定に保つ圧力補償弁を
設け、しかも、上記負荷圧とポンプ吐出圧とをパイロッ
ト圧として、ポンプ吐出圧が、負荷圧よりも一定圧以上
になるように制御する制御機構を備えた複数アクチュエ
ータの制御装置を前提にするものである。上記の制御回
路を前提にしつつ、この発明は、特定のアクチュエータ
の操作弁の下流側を、合流通路を介して他のアクチュエ
ータの供給側に接続するとともに、この合流通路に、上
記他のアクチュエータを操作する操作弁を切換えたとき
に開位置に切換わる切換弁を設けた点に特徴を有する。
チュエータのそれぞれに操作弁を備え、これら操作弁の
切換え量に応じて、供給流路とアクチュエータとを連通
する過程に設けた可変オフィスの開度を制御する一方、
この可変オリフィスの下流側に、負荷圧と可変オリフィ
スの下流側の圧力との圧力差を一定に保つ圧力補償弁を
設け、しかも、上記負荷圧とポンプ吐出圧とをパイロッ
ト圧として、ポンプ吐出圧が、負荷圧よりも一定圧以上
になるように制御する制御機構を備えた複数アクチュエ
ータの制御装置を前提にするものである。上記の制御回
路を前提にしつつ、この発明は、特定のアクチュエータ
の操作弁の下流側を、合流通路を介して他のアクチュエ
ータの供給側に接続するとともに、この合流通路に、上
記他のアクチュエータを操作する操作弁を切換えたとき
に開位置に切換わる切換弁を設けた点に特徴を有する。
【0015】
【作用】この発明は、上記のように構成したので、ある
特定のアクチュエータの負荷圧が上昇しても、パイロッ
ト切換弁が切換わって、この特定のアクチュエータの操
作系に供給された流体の一部が他のアクチュエータに供
給されるので、その特定の操作系の回路圧が必要以上に
上昇しない。
特定のアクチュエータの負荷圧が上昇しても、パイロッ
ト切換弁が切換わって、この特定のアクチュエータの操
作系に供給された流体の一部が他のアクチュエータに供
給されるので、その特定の操作系の回路圧が必要以上に
上昇しない。
【0016】
【実施例】図1に示した第1実施例は、第3操作弁10
の中継ポート17と、これに連通させた圧力補償弁20
との間を、合流通路40を介して切換弁41の流入ポー
ト42側に接続している。この切換弁41の流出ポート
43は、ロードチェック弁44を介して、ブームシリン
ダ3のボトム側に接続している。
の中継ポート17と、これに連通させた圧力補償弁20
との間を、合流通路40を介して切換弁41の流入ポー
ト42側に接続している。この切換弁41の流出ポート
43は、ロードチェック弁44を介して、ブームシリン
ダ3のボトム側に接続している。
【0017】このようにした切換弁41は、図示のノー
マル位置にあるとき、流入ポート42と流出ポート43
との連通を遮断する一方、そのパイロット室45にパイ
ロット圧が作用すると、図面上側である開位置に切換わ
り、上記両ポート42、43がオリフィス46を介して
連通するようにしている。そして、上記パイロット室4
5には、第1操作弁4を切換えるためのパイロット圧が
作用するようにしている。したがって、ブームシリンダ
3を伸長させるときには、この切換弁41が開位置に切
換わるものである。
マル位置にあるとき、流入ポート42と流出ポート43
との連通を遮断する一方、そのパイロット室45にパイ
ロット圧が作用すると、図面上側である開位置に切換わ
り、上記両ポート42、43がオリフィス46を介して
連通するようにしている。そして、上記パイロット室4
5には、第1操作弁4を切換えるためのパイロット圧が
作用するようにしている。したがって、ブームシリンダ
3を伸長させるときには、この切換弁41が開位置に切
換わるものである。
【0018】上記以外の構成は前記従来と同様なので、
その詳細な説明は省略するとともに、同一の構成要素に
ついては同一符号を付して説明する。
その詳細な説明は省略するとともに、同一の構成要素に
ついては同一符号を付して説明する。
【0019】いま、ブームシリンダ3を伸長させるため
に、第1操作弁4を図面左側位置に切換えると、その第
1操作弁4に作用したパイロット圧が、切換弁41のパ
イロット室45に作用するので、切換弁41は開位置に
切換わる。この状態では、旋回モータ9の回路系統に供
給された圧油の一部が、切換弁41を経由してブームシ
リンダ3のボトム側にも供給される。
に、第1操作弁4を図面左側位置に切換えると、その第
1操作弁4に作用したパイロット圧が、切換弁41のパ
イロット室45に作用するので、切換弁41は開位置に
切換わる。この状態では、旋回モータ9の回路系統に供
給された圧油の一部が、切換弁41を経由してブームシ
リンダ3のボトム側にも供給される。
【0020】旋回回路系統の供給油の一部が、ブームシ
リンダ3側に供給されるので、旋回モータ9が急加速す
るようなときでも、換言すれば旋回モータ9側の負荷が
高くなるようなときでも、旋回モータ9の回路系統の負
荷圧が急上昇しない。したがって、この実施例によれ
ば、旋回モータ9が異常に高圧になって、ブームシリン
ダ3側への供給流量が不足するような問題もなくなる。
リンダ3側に供給されるので、旋回モータ9が急加速す
るようなときでも、換言すれば旋回モータ9側の負荷が
高くなるようなときでも、旋回モータ9の回路系統の負
荷圧が急上昇しない。したがって、この実施例によれ
ば、旋回モータ9が異常に高圧になって、ブームシリン
ダ3側への供給流量が不足するような問題もなくなる。
【0021】図2に示した第2実施例は、圧力補償弁2
0の下流側と第3操作弁10の供給ポート23との間
を、合流通路40を介して切換弁41の流入ポート42
側に接続している。その他の構成は第1実施例と同様で
ある。
0の下流側と第3操作弁10の供給ポート23との間
を、合流通路40を介して切換弁41の流入ポート42
側に接続している。その他の構成は第1実施例と同様で
ある。
【発明の効果】この発明の複数アクチュエータの制御装
置によれば、複数のアクチュエータのうちの特定のアク
チュエータの負荷圧が上昇する場合にも、そのアクチュ
エータへの供給油を他のアクチュエータの回路に回せ
る。したがって、微少流量で高圧を必要とする特定のア
クチュエータの影響で、可変ポンプの吐出量が減少する
ようなことがなく、それだけエネルギー損失も少なくな
る。
置によれば、複数のアクチュエータのうちの特定のアク
チュエータの負荷圧が上昇する場合にも、そのアクチュ
エータへの供給油を他のアクチュエータの回路に回せ
る。したがって、微少流量で高圧を必要とする特定のア
クチュエータの影響で、可変ポンプの吐出量が減少する
ようなことがなく、それだけエネルギー損失も少なくな
る。
【図1】第1実施例の回路図である。
【図2】第2実施例の回路図である。
【図3】従来の装置の回路図である。
1 可変ポンプ 3 ブームシリンダ 4 第1操作弁 6 バケットシリンダ 7 第2操作弁 9 旋回モータ 10 第3操作弁 18 圧力補償弁 19 圧力補償弁 20 圧力補償弁 41 切換弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小岩井 秀志 埼玉県浦和市辻8−7−24 カヤバ工業 株式会社 浦和工場内 (56)参考文献 特開 昭64−87901(JP,A) 特開 平2−213524(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F15B 11/00 - 11/22 E02F 9/22
Claims (3)
- 【請求項1】 1つの可変ポンプで複数のアクチュエー
タに圧油を供給するとともに、複数のアクチュエータの
それぞれに操作弁を備え、これら操作弁の切換え量に応
じて、供給流路とアクチュエータとを連通する過程に設
けた可変オフィスの開度を制御する一方、この可変オリ
フィスの下流側に、負荷圧と可変オリフィスの下流側の
圧力との圧力差を一定に保つ圧力補償弁を設け、しか
も、上記負荷圧とポンプ吐出圧とをパイロット圧とし
て、ポンプ吐出圧が、負荷圧よりも一定圧以上になるよ
うに制御する制御機構を備えた複数アクチュエータの制
御装置において、特定のアクチュエータの操作弁の下流
側を、合流通路を介して他のアクチュエータの供給側に
接続するとともに、この合流通路に、上記他のアクチュ
エータを操作する操作弁を切換えたときに開位置に切換
わる切換弁を設けたことを特徴とする複数アクチュエー
タの制御装置。 - 【請求項2】 特定のアクチュエータを制御する操作弁
とそれに接続した圧力補償弁との間に、合流通路の一端
を接続してなる請求項1記載の複数アクチュエータの制
御装置。 - 【請求項3】 特定のアクチュエータを制御する操作弁
に接続した圧力補償弁の下流側に合流通路の一端を接続
してなる請求項1記載の複数アクチュエータの制御装
置。
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EP95202288A EP0684388B1 (en) | 1991-12-25 | 1992-12-23 | Load-sensing active hydraulic control device |
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EP95202287A EP0684389B1 (en) | 1991-12-25 | 1992-12-23 | Control device for multiple hydraulic apparatus |
EP19920311770 EP0550257B1 (en) | 1991-12-25 | 1992-12-23 | Device for controlling multiple hydraulic actuators |
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DE1992628489 DE69228489T2 (de) | 1991-12-25 | 1992-12-23 | Lastdruckkompensierte hydraulische Steuereinrichtung |
DE1992629968 DE69229968T2 (de) | 1991-12-25 | 1992-12-23 | Steuereinrichtung für hydraulisches System mit mehreren Verbrauchern |
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Family
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---|---|
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- 1991-12-25 JP JP03357128A patent/JP3124094B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-12-28 US US07/997,516 patent/US5347811A/en not_active Expired - Lifetime
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