JP3625149B2

JP3625149B2 - Hydraulic control circuit for construction machinery

Info

Publication number: JP3625149B2
Application number: JP09365799A
Authority: JP
Inventors: 浩田路
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd; Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd; Kobe Steel Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP2000282515A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧ショベル等の建設機械に適用される油圧制御回路に関し、より詳しくは、電子制御でレバー操作量に応じたポンプ吐出量を制御する、いわゆる電子ポジティブコントロールシステム（以下、電子ポジコンシステムと呼ぶ）を搭載した油圧制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子ポジコンシステムが搭載された油圧ショベルでは、運転席内の油圧リモコン弁を操作することによりアクチュエータ制御用の制御弁を制御する一方、その油圧リモコン弁の操作量を圧力センサによって電気的に検出し、検出した値に基づいて電油弁（具体的には電磁比例減圧弁、電磁逆比例減圧弁、高速応答弁、サーボ弁等）を介して油圧ポンプの吐出量を制御するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような電子制御によりポンプ吐出量を制御する構成では電子制御系を構成する要素、例えばリモコンラインの圧力センサ、レバー操作量を検出するポテンショメータ、ハーネス、コントローラ或いは電油弁等が故障すると、油圧ポンプの吐出量を制御することが全く不可能になり、電子制御系を修理または交換するまで油圧ショベルを作動させることができず、その結果、現場作業が停止してしまうという問題がある。
【０００４】
このため、電子制御系の故障に備えてフェイルセイフ機能が働く冗長システムを予め備えておくことが要望されているが、安価で且つ確実に動作するような冗長システムは現状では実現されていない。
【０００５】
さらに、２ポンプ方式の油圧制御回路において例えばブームやアームの合流制御を行う構成では、一速側の油圧ポンプから吐出される圧油を制御する方向制御弁に対し、合流側すなわち二速側の油圧ポンプから吐出される圧油は遅れて増加させる必要がある。ところが電子制御系が故障した際にこのような合流制御をも可能にする冗長システムは実現が困難とされていた。
【０００６】
本発明は以上のような電子制御でポンプ吐出量を調整する建設機械における課題を考慮してなされたものであり、第一の目的は電子制御系が故障した場合であってもポンプ吐出量を制御することができる建設機械の油圧制御回路を提供することにあり、第二の目的は、電子制御系が故障した場合に、上記ポンプ吐出量の制御に加え合流制御をも可能にすることのできる建設機械の油圧制御回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明は、油圧リモコン弁から出力されるリモコン圧をポンプ制御信号に変えるとともに該ポンプ制御信号に応じてポンプ制御弁を制御し可変容量型油圧ポンプの吐出量を電子制御する構成の建設機械の油圧制御回路において、リモコン圧を油圧ポンプ制御圧として導出するリモコン圧導出手段が設けられるとともに、ポンプ制御弁からレギュレータに通じる油路に選択弁が設けられ、前記リモコン圧導出手段は、前記油圧リモコン弁の数に対応して通路内に直列に配設されたピストンと、各ピストンを一方向に移動させるために前記ピストン毎に形成された油室と、遮断位置と連通位置を有し前記ピストンの移動量に比例して開弁する圧力制御弁とを有し、前記複数の油圧リモコン弁から出力されるリモコン圧が前記油室に導入されることにより前記ピストンが移動し、前記油圧リモコン弁から出力されるリモコン圧のうち、最も高位のリモコン圧を前記油圧ポンプ制御圧に設定する構成とされ、前記選択弁を、（a）一方が選択された場合はポンプ制御弁からレギュレータに通じる主油路を連通させ、（b）他方が選択された場合は主油路を遮断してリモコン圧導出手段とレギュレータとを連通させるように構成し、電子制御が故障した場合に油圧でポンプ吐出量を制御できるようにした建設機械の油圧制御回路である。
【０００８】
請求項２の本発明において、油圧制御回路が少なくとも第一及び第二の前記可変容量型油圧ポンプを有する場合、各ポンプ毎に選択弁を有し、第一の可変容量型油圧ポンプで作動するアクチュエータ群と第二の可変容量型油圧ポンプで作動するアクチュエータ群とにそれぞれリモコン圧導出手段を備え、第一のリモコン圧導出手段は第一の選択弁に、第二のリモコン圧導出手段は第二の選択弁に接続することが好ましい。
【０００９】
請求項３の本発明において、上記選択弁は、運転席に配置されオペレータによって操作される切換操作部によって作動するように構成することが好ましい。
【００１０】
請求項４の本発明は、上記選択弁がシャトル弁からなり、リモコン圧導出手段から導出される油圧ポンプ制御圧はポンプ制御弁から導出されるポンプ制御圧よりも低い値に設定されることで、前記ポンプ制御弁から前記レギュレータに通じる主油路を連通させ、電子制御が故障した場合にリモコン圧導出手段から導出される油圧ポンプ制御圧がポンプ制御弁から導出されるポンプ制御圧よりも高くなることにより自動的に前記主油路を遮断して前記リモコン圧導出手段と前記レギュレータとを連通させるように構成した建設機械の油圧制御回路である。
【００１１】
請求項５の本発明において、前記油圧リモコン弁の数に対応して直列に配設されたピストンを柱状のブロックに形成された通路内に収納し、そのブロックに油室と連通するポートを設け、該ポートにリモコン圧を検出する圧力センサを配列することが好ましい。
【００１２】
請求項６の本発明において、前記油圧リモコン弁の数に対応して直列に配設されたピストンのうち、合流制御に供せられるピストンについては他のピストンよりも小径に構成し、合流側圧油の供給を遅らせるように構成することが好ましい。
【００１３】
請求項１の本発明に従えば、選択弁によって他方の油路が選択されると、ポンプ制御弁からレギュレータに通じる油路が遮断されるとともにリモコン圧導出手段とレギュレータが連通する。それにより、リモコン圧に応じた油圧ポンプ制御圧がリモコン圧導出手段からレギュレータに与えられ、油圧でポンプ吐出量を制御することが可能になる。そして、油圧リモコン弁から出力されるリモコン圧のうち最も高いリモコン圧によってピストンが移動し、ピストン移動量に応じた油圧ポンプ制御圧が圧力制御弁から出力される。従って、高位選択されたリモコン圧によってポンプ吐出量を制御することができる。
【００１４】
請求項２の本発明に従えば、２ポンプ方式の油圧回路において電子制御系が故障した場合に油圧リモコン弁から出力されるリモコン圧で第一及び第二の可変容量型油圧ポンプの吐出量を制御することができる。
【００１５】
請求項３の本発明に従えば、運転席にて電子制御を代えてリモコン圧によるポンプ吐出量制御に切り換えることができる。
【００１６】
請求項４の本発明に従えば、リモコン圧導出手段から導出される油圧ポンプ制御圧はポンプ制御弁から導出されるポンプ制御圧よりも低い値に設定されているため、電子制御系が正常に機能しているときは、ポンプ制御弁から導出される制御圧が選択される。ところが、電子制御系が故障した場合にはポンプ制御弁側の制御圧が低下することにより、リモコン圧導出手段側の油圧ポンプ制御圧が選択され、それによりリモコン圧に応じた油圧ポンプ制御圧でポンプ吐出量を制御することが可能になる。
【００１７】
請求項５の本発明に従えば、リモコン圧導出手段を構成するブロックにリモコン圧を検出する圧力センサを取り付けることができるため、従来の圧力センサを整列するためのターミナルブロックが不要となるとともに、配線，配管が整頓されて見栄えが良くなり、しかもコストダウンが図れる。
【００１８】
請求項６の本発明に従えば、合流側ポンプの吐出油を遅れて増加させることができるため、電子制御系が故障した場合であっても合流制御を確実に行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した第一の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る建設機械の油圧制御回路の第一の実施形態を示したものであり、電子制御でレバー操作量に応じたポンプ吐出量を制御するいわゆる電子ポジコンシステムを搭載したものである。
【００２１】
同図において、エンジン１の駆動によって第一油圧ポンプ２、第二油圧ポンプ３及びパイロットポンプ４がそれぞれ作動する。第一及び第二油圧ポンプ２，３は可変容量形油圧ポンプであって、斜板２ａ，３ａの傾斜角変位に基づいて吐出流量が変化する斜板式アキシャルピストンポンプで構成されている。２ｂ，３ｂは斜板２ａ，３ａの傾斜角を制御するレギュレータである。
【００２２】
第一及び第二油圧ポンプ２，３から吐出される圧油は、図示しない方向制御弁に供給され、流量及び方向が制御された後、左右の走行モータ、旋回モータ、アームシリンダ、ブームシリンダ等の各アクチュエータに供給されるようになっている。また、パイロットポンプ４から吐出される制御圧はリモコン圧源Ｐａとして利用される。
【００２３】
上記レギュレータ２ｂ，３ｂはポンプ制御弁としての電磁比例弁５，６を介しコントローラ７によって制御されるようになっている。コントローラ７には図示しない各リモコン弁の操作量を電気的に検出している圧力センサＰ₁〜Ｐ₁₂が接続されており、コントローラ７はそれらの圧力センサＰ₁〜Ｐ₁₂から出力される操作量信号を処理し、レバー操作量に応じたポンプ制御信号を電磁比例減圧弁５，６にそれぞれ与え、電磁比例減圧弁５，６は、ポンプ制御信号に基づいて制御圧をレギュレータ２ｂまたは３ｂに導入する。すなわち、電磁比例弁５，６で電気信号を油圧信号に変換しレギュレータ２ｂ，３ｂの傾転角を調整している。
【００２４】
電磁比例弁５，６からレギュレータ２ｂ，３ｂに通じる主油路７ａ→７ｂ及び主油路８ａ→８ｂには、第一選択弁としての流路切換弁９及び第二選択弁としての流路切換弁１０がそれぞれ介設されている。
【００２５】
上記流路切換弁９は、通常、ア位置（一方）にあり電磁比例弁５からレギュレータ２ｂに通じる主油路７ａ→７ｂを連通させており、イ位置（他方）に切り換えられたときは主油路７ａ→７ｂを遮断して、後述するリモコン圧導出手段としてのリモコン圧ブロック１１に内蔵された切換弁１１ａの二次圧ポートとレギュレータ２ｂとを連通させるようになっている。
【００２６】
一方、上記流量制御弁１０は、通常、ア位置にあって電磁比例弁６からレギュレータ３ｂに通じる主油路８ａ→８ｂを連通させているが、イ位置に切り換えられたときは主油路８ａ→８ｂを遮断して、リモコン圧ブロック１１に内蔵された切換弁１１ｂの二次圧ポートとレギュレータ３ｂとを連通させるようになっている。
【００２７】
なお、上記流量制御弁９及び１０は、オペレータによって手動切換操作される冗長切換弁（切換操作部）１２によって流路が切り換えられる。すなわち電子制御系が故障した場合に、オペレータが冗長切換弁１２をア位置からイ位置に切り換えると、制御圧が流路切換弁９及び１０の受圧部に作用してリモコン圧ブロック１１側から導出される制御圧でレギュレータ２ｂ，３ｂを制御することができるようになる。
【００２８】
上記リモコン圧ブロック１１は、二つのピストン通路１１ｃ及び１１ｄを有し、一方のピストン通路１１ｃ内には、第一油圧ポンプ２で作動するアクチュエータの各リモコン弁に対応するピストン１１１〜１１６が直列に配設されており、他方のピストン通路１１ｄ内には、第二油圧ポンプ３で作動するアクチュエータの各リモコン弁に対応するピストン１１７〜１２２が直列に配設されている。
【００２９】
詳しくは、リモコン圧ブロック１１においてピストン１１１の入口ポート１１１ａにはブーム上げ用リモコン弁からの二次圧が導入され、出口ポート１１１ｂは制御弁に接続されている。同様に、ピストン１１２のポート１１２ａにはブーム下げ用リモコン弁からの二次圧が、ピストン１１３のポート１１３ａにはバケット掘削用リモコン弁からの二次圧が、ピストン１１４のポート１１４ａにはバケット解放用リモコン弁からの二次圧が、ピストン１１５のポート１１５ａには走行右前進用リモコン弁からの二次圧が、ピストン１１６のポート１１６ａには走行右後退用リモコン弁からの二次圧がそれぞれ導入されている。
【００３０】
従って、例えばブーム上げ操作について説明すると、リモコン弁が操作されて入口ポート１１１ａから油室１１１ｃにリモコン圧が導入されると、ピストン１１１が矢印Ａ方向に移動し、ピストン１１１の移動によって生じた推力は各ピストン１１２〜１１５を介して最前段のピストン１１６に伝達され、バネ１１ｅを介してピストン列の前方に設けられた切換弁１１ａを切り換える。
【００３１】
この切換弁１１ａは通常閉じているがピストン１１６の推力を受けて開弁し、制御圧を油路１３から流量制御弁９に導入する。
【００３２】
それにより、オペレータが冗長切換弁１２をア位置からイ位置に切り換えた状態では、リモコン圧ブロック１１の切換弁１１ａ，１１ｂから制御圧が導出されると、導出された制御圧は流路切換弁９のイ位置及び流路切換弁１０のイ位置を通じてレギュレータ２ｂ，３ｂに導入されることになる。
【００３３】
また、上記ピストン１１１〜１１６の各油室には第一油圧ポンプ２で作動するアクチュエータの各リモコン弁から導出されるリモコン圧が導入されているため、複合操作が行われた場合にはリモコン圧の高位選択が行われる。すなわち最も高いリモコン圧で移動するピストンがその下流側のピストンを連動させて移動させ最前段のピストン１１６のストローク量を支配することになる。それにより、最も高位のリモコン圧で切換弁１１ａが動作し油圧ポンプ制御圧として設定される。
【００３４】
なお、ピストン列１１７〜１２２が配設されている側についても上記と同様に動作して第二油圧ポンプ３で作動するアクチュエータの各リモコン弁から導出されるリモコン圧のうち、最も高いリモコン圧が作用するピストンが矢印Ａ方向に移動し最前段ピストン１２２に推力を伝達することになる。
【００３５】
また、ピストン１１１のさらに後段及びピストン１１７のさらに後段にはアーム合流制御時のリモコン圧で移動するピストン１２３及びブーム合流制御時のリモコン圧で移動するピストン１２４がそれぞれ配置されている。これらのピストン１２３，１２４は、一速側の油圧ポンプを制御するピストンの直径よりも小径に構成されており、所定の推力差を設けることで一速側の油圧ポンプの流量増加を、二速側油圧ポンプの吐出量増加に比べて遅らせることができるようになっている。すなわち、電子制御系が故障した場合であっても合流側の油圧ポンプの吐出油を遅れて増加させ確実に合流制御を行うことができるようになっている。
【００３６】
また、上記切換弁１１ａのスプールには、開閉方向にバネ１１ｅ及び１１ｆが対向配置されており、バネ１１ｅはピストン列１２３〜１１６で発生する推力を平均させて切換弁１１ａに与えるようになっており、バネ１１ｆは閉弁位置に復帰させるようになっている。
【００３７】
次に上記構成を有する油圧制御回路の動作について説明する。
【００３８】
電子制御系が正常に動作している場合は、流路切換弁９，１０はそれぞれア位置にあり、各リモコン弁のリモコン圧を検出している圧力センサＰ₁〜Ｐ₁₂からコントローラ７にリモコン圧信号が与えられる。コントローラ７は圧力センサＰ₁〜Ｐ₁₂から得られるリモコン圧信号に基づいてレギュレータ２ｂ，３ｂに対しポンプ制御信号を出力することができる。ところが、電子制御系が故障すると、今まで電気的に制御していたレギュレータ２ｂ，３ｂは機能しなくなる。
【００３９】
そこで、オペレータが冗長切換弁１２をア位置からイ位置に切り換えると、パイロットポンプ４からの制御圧が流路切換弁９の受圧部に作用し、主油路７ａ，７ｂが遮断されてイ位置に切り換えられる。
【００４０】
流路切換弁９がリモコン圧ブロック１１側に接続されることにより、圧力制御弁１１ａと流路切換弁９とを接続している油路１３に閉じ込められていた油が解放される。この状態で、例えばブーム上げ操作を行うとそのリモコン圧でピストン１１１が矢印Ａ方向に移動することができ、ピストン列を介して推力が最前段のピストン１１６に伝達され、圧力制御弁１１ａを開弁する。
【００４１】
それにより、油圧ポンプ制御圧がその切換弁１１ａを通じて流路切換弁９に導入され、レギュレータ２ｂに対しポンプ制御信号として与えられる。
【００４２】
また、図２は本発明の第二の実施形態を示したものである。なお、同図において、図１と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。図２の構成が図１と異なる点は、流路切換弁９，１０をシャトル弁２０，２１で構成するとともに、冗長切換弁１２を削除したことにある。
【００４３】
図２に示す構成では、レギュレータ２ｂに通じる主油路７ｂに第一の選択弁としてのシャトル弁２０が設けられており、チェックボウルが移動する一方側には流路切換弁５が接続され、他方側には油路１４を介してリモコン圧ブロック１１が接続されている。
【００４４】
この構成では主油路７ａから高い圧力が供給されると、チェックボウルはａ側に押し付けられ、流路はｂからｃに流れ、一方、ａからの加圧がｂからの加圧よりも高い場合にはチェックボウルはｂ側に移動し、流路はａからｃに流れる。ただし、ａ側の圧力は常にｂの圧力よりも低く設定されているため、コントローラ７から電磁比例弁５を介して制御圧が導入されている限りは、コントローラ７からの指令でレギュレータ２ｂ，３ｂが制御されることになる。
【００４５】
ところが、コントローラ７が故障すると、ｂ側の圧力が低下するため流路は自動的にａからｃに通じる。従って、この構成では冗長切換弁１２を設けることなく、電子ポジコンシステムが故障した場合に、自動的にリモコン圧ブロック１１側からの制御圧を選択することができる。主油路８ａに設けられた第二の選択弁としてのシャトル弁２１についても、上記シャトル弁２０と同様に切り換え動作する。
【００４６】
なお、本発明の油圧制御回路で使用するリモコン圧ブロックにおいて、入口ポートから出口ポートに通じる油路から分岐路を分岐させ、その分岐路のポートに圧力センサＰ₁〜Ｐ₁₂を設けることができる。この場合、従来、圧力センサ群を装着するためにだけに必要であったセンサタワーを別途構築する必要がないため、コストダウンを図ることができる。
【００４７】
また、本発明において、ポンプ制御弁は上記実施形態に示した電磁比例弁に限らず、ポンプ制御信号をポンプ制御圧に変えることができるものであれば、電磁逆比例減圧弁、高速応答弁、サーボ弁等で構成することもできる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、請求項１の本発明によれば、電子制御系が故障した場合であってもポンプ吐出量をリモコン圧に基づいて制御することができる。そして、最大リモコン圧を抽出してポンプ吐出量を制御することができる。
【００４９】
請求項２の本発明に従えば、２ポンプ方式の油圧回路において電子制御系が故障した場合に、第一及び第二の可変容量型油圧ポンプの吐出量をリモコン圧に基づいて制御することができる。
【００５０】
請求項３の本発明に従えば、運転席にて電子ポジコン制御によるポンプ吐出量制御に代えてリモコン圧によるポンプ吐出量制御に切り換えることができる。
【００５１】
請求項４の本発明に従えば、電子制御系が故障した場合に電子制御によるポンプ吐出量制御を自動的にリモコン圧によるポンプ吐出量制御に切り換えることができる。
【００５２】
請求項５の本発明に従えば、従来の圧力センサを整列するためのターミナルブロックが不要となるとともに、配線，配管が整頓されて見栄えが良くなり、しかも油圧回路のコストダウンが図れる。
【００５３】
請求項６の本発明に従えば、電子制御系が故障した場合であっても合流側ポンプの吐出油を遅れて増加させ合流制御を確実に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る建設機械の油圧制御回路の第一の実施形態である。
【図２】本発明に係る建設機械の油圧制御回路の第二の実施形態である。
【符号の説明】
１エンジン
２第一油圧ポンプ
３第二油圧ポンプ
４パイロットポンプ
５，６電磁比例弁
７コントローラ
９，１０流量制御弁
１１リモコン圧ブロック
１１ａ切換弁
１２冗長切換弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic control circuit applied to a construction machine such as a hydraulic excavator, and more specifically, a so-called electronic positive control system (hereinafter referred to as an electronic positive control system) that controls a pump discharge amount according to a lever operation amount by electronic control. It is related to the hydraulic control circuit equipped with
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a hydraulic excavator equipped with an electronic positive control system, a control valve for controlling an actuator is controlled by operating a hydraulic remote control valve in a driver's seat, while an operation amount of the hydraulic remote control valve is electrically controlled by a pressure sensor. Based on the detected value, the discharge amount of the hydraulic pump is controlled via an electro-hydraulic valve (specifically, an electromagnetic proportional pressure reducing valve, an electromagnetic inverse proportional pressure reducing valve, a high-speed response valve, a servo valve, etc.) ing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration in which the pump discharge amount is controlled by such electronic control, when a component constituting the electronic control system, such as a pressure sensor for a remote control line, a potentiometer for detecting a lever operation amount, a harness, a controller, or an electro-hydraulic valve, fails In other words, it becomes impossible to control the discharge amount of the hydraulic pump, the hydraulic excavator cannot be operated until the electronic control system is repaired or replaced, and as a result, the field work is stopped. .
[0004]
For this reason, it is desired to prepare in advance a redundant system in which the fail-safe function works in preparation for failure of the electronic control system. However, a redundant system that operates inexpensively and reliably has not been realized at present.
[0005]
Further, in a configuration in which, for example, the boom and arm merge control is performed in the two-pump hydraulic control circuit, the directional control valve that controls the pressure oil discharged from the first-speed hydraulic pump is compared with the second-speed-side control valve. The pressure oil discharged from the hydraulic pump needs to be increased with a delay. However, it has been considered difficult to realize a redundant system that can also perform such merging control when the electronic control system fails.
[0006]
The present invention has been made in view of the problems in the construction machine that adjusts the pump discharge amount by electronic control as described above, and the first object is to reduce the pump discharge amount even when the electronic control system fails. A second object of the present invention is to provide a hydraulic control circuit for a construction machine that can be controlled. In the case where an electronic control system breaks down, the second object is to enable merging control in addition to control of the pump discharge amount. An object of the present invention is to provide a hydraulic control circuit for a construction machine.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the remote control pressure output from the hydraulic remote control valve is changed to a pump control signal, and the pump control valve is controlled according to the pump control signal to electronically control the discharge amount of the variable displacement hydraulic pump. in the hydraulic control circuit of a construction machine, Rutotomoni remote control-pressure detecting means for deriving provided a remote control pressure of the hydraulic pump control pressure, a selection valve provided from the pump control valve to an oil passage leading to the regulator, the remote control-pressure detecting means Is a piston arranged in series in the passage corresponding to the number of the hydraulic remote control valves, an oil chamber formed for each piston to move each piston in one direction, a shut-off position and a communication position And a pressure control valve that opens in proportion to the amount of movement of the piston, and remote control pressures output from the plurality of hydraulic remote control valves are introduced into the oil chamber Said piston is moved by being, said one of the remote control pressure output from the hydraulic remote control valve is configured to set the highest order of the remote control pressure to the hydraulic pump control pressure, the selection valve, is one (a) When selected, the main oil passage leading from the pump control valve to the regulator is communicated. (B) When the other is selected, the main oil passage is shut off and the remote control pressure deriving means and the regulator are communicated. This is a hydraulic control circuit for a construction machine that allows the pump discharge amount to be controlled by hydraulic pressure when electronic control fails.
[0008]
In the present invention of claim 2, when the hydraulic control circuit having at least first and second said variable displacement hydraulic pump, having a selector valve for each pump, operating at a first variable displacement hydraulic pump The actuator group and the actuator group operated by the second variable displacement hydraulic pump are each provided with remote control pressure deriving means, the first remote control pressure deriving means is the first selection valve, and the second remote control pressure deriving means is the first It is preferable to connect to a second selection valve.
[0009]
In a third aspect of the present invention, it is preferable that the selection valve is configured to be operated by a switching operation unit that is disposed in a driver's seat and operated by an operator.
[0010]
In the present invention of claim 4, the selection valve is a shuttle valve, a hydraulic pump control pressure derived from a remote control-pressure detecting means is set to a value lower than the pump control pressure derived from the pump control valve Rukoto The hydraulic pump control pressure derived from the remote control pressure deriving means is higher than the pump control pressure derived from the pump control valve when the main oil passage leading from the pump control valve to the regulator communicates and electronic control fails Thus, the hydraulic control circuit for the construction machine is configured to automatically shut off the main oil passage and to communicate the remote control pressure deriving means with the regulator .
[0011]
In the present invention of claim 5, the port for the corresponding to the number of hydraulic remote control valve piston disposed in series and housed in a passage formed in the columnar block, communicating with the oil chamber on the block It is preferable to provide a pressure sensor for detecting the remote control pressure at the port.
[0012]
In the present invention according to claim 6, of the piston which is arranged in series corresponding to the number of the hydraulic remote control valve, the piston is subjected to the merging control is configured smaller diameter than the other piston, merging lateral pressure It is preferable to configure the oil supply to be delayed.
[0013]
According to the first aspect of the present invention, when the other oil passage is selected by the selection valve, the oil passage leading from the pump control valve to the regulator is shut off, and the remote control pressure deriving means and the regulator communicate with each other. Thereby, the hydraulic pump control pressure corresponding to the remote control pressure is given from the remote control pressure deriving means to the regulator, and the pump discharge amount can be controlled by the hydraulic pressure. Then , the piston moves with the highest remote control pressure among the remote control pressures output from the hydraulic remote control valve, and the hydraulic pump control pressure corresponding to the piston movement amount is output from the pressure control valve. Accordingly, the pump discharge amount can be controlled by the remote control pressure selected at a high level.
[0014]
According to the present invention of claim 2 , when the electronic control system fails in the two-pump hydraulic circuit, the discharge amounts of the first and second variable displacement hydraulic pumps are controlled by the remote control pressure output from the hydraulic remote control valve. Can be controlled.
[0015]
According to the present invention of claim 3, the electronic control can be changed to the pump discharge amount control by the remote control pressure at the driver's seat.
[0016]
According to the present invention of claim 4 , since the hydraulic pump control pressure derived from the remote control pressure deriving means is set to a value lower than the pump control pressure derived from the pump control valve, the electronic control system operates normally. When functioning, the control pressure derived from the pump control valve is selected. However, when the electronic control system breaks down, the control pressure on the pump control valve side decreases, so that the hydraulic pump control pressure on the remote control pressure deriving means side is selected, so that the hydraulic pump control pressure corresponding to the remote control pressure is selected. The pump discharge amount can be controlled.
[0017]
According to the present invention of claim 5 , since a pressure sensor for detecting the remote control pressure can be attached to the block constituting the remote control pressure deriving means, a terminal block for aligning the conventional pressure sensors becomes unnecessary, Wiring and piping are neatly arranged to improve the appearance, and cost can be reduced.
[0018]
According to the present invention of claim 6 , since the discharge oil of the merging side pump can be increased with a delay, the merging control can be reliably performed even when the electronic control system fails.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the first embodiment shown in the drawings.
[0020]
FIG. 1 shows a first embodiment of a hydraulic control circuit for a construction machine according to the present invention, which is equipped with a so-called electronic positive control system that controls a pump discharge amount according to a lever operation amount by electronic control. It is.
[0021]
In the figure, the first hydraulic pump 2, the second hydraulic pump 3, and the pilot pump 4 are operated by driving the engine 1, respectively. The first and second hydraulic pumps 2 and 3 are variable displacement hydraulic pumps, and are constituted by swash plate type axial piston pumps in which the discharge flow rate changes based on the inclination angle displacement of the swash plates 2a and 3a. 2b and 3b are regulators for controlling the inclination angles of the swash plates 2a and 3a.
[0022]
Pressure oil discharged from the first and second hydraulic pumps 2 and 3 is supplied to a directional control valve (not shown), and after the flow rate and direction are controlled, left and right traveling motors, swing motors, arm cylinders, boom cylinders, etc. Is supplied to each actuator. The control pressure discharged from the pilot pump 4 is used as a remote control pressure source Pa.
[0023]
The regulators 2b and 3b are controlled by a controller 7 through electromagnetic proportional valves 5 and 6 as pump control valves. The controller 7 is connected to pressure sensors P _{1 to} P ₁₂ that electrically detect the operation amounts of the respective remote control valves (not shown), and the controller 7 operates to be output from the pressure sensors P _{1 to} P _12. The amount signal is processed, and a pump control signal corresponding to the lever operation amount is given to the electromagnetic proportional pressure reducing valves 5 and 6, respectively. The electromagnetic proportional pressure reducing valves 5 and 6 send the control pressure to the regulator 2b or 3b based on the pump control signal. Introduce. That is, the electromagnetic proportional valves 5 and 6 convert electrical signals into hydraulic signals to adjust the tilt angles of the regulators 2b and 3b.
[0024]
In the main oil passages 7a → 7b and the main oil passages 8a → 8b leading from the solenoid proportional valves 5 and 6 to the regulators 2b and 3b, a flow passage switching valve 9 as a first selection valve and a flow passage switching as a second selection valve are provided. Each valve 10 is interposed.
[0025]
The flow path switching valve 9 is normally in the A position (one) and communicates with the main oil passage 7a → 7b from the electromagnetic proportional valve 5 to the regulator 2b, and when switched to the A position (the other), The oil passages 7a → 7b are blocked, and the secondary pressure port of the switching valve 11a built in the remote control pressure block 11 as the remote control pressure deriving means described later and the regulator 2b are communicated.
[0026]
On the other hand, the flow control valve 10 is normally in the A position and communicates the main oil passage 8a → 8b from the electromagnetic proportional valve 6 to the regulator 3b, but when switched to the A position, the main oil passage 8a → 8b is cut off, and the secondary pressure port of the switching valve 11b built in the remote control pressure block 11 and the regulator 3b are communicated.
[0027]
The flow control valves 9 and 10 have their flow paths switched by a redundant switching valve (switching operation unit) 12 that is manually switched by an operator. That is, if the operator switches the redundant switching valve 12 from the A position to the A position when the electronic control system fails, the control pressure acts on the pressure receiving portions of the flow path switching valves 9 and 10 and is derived from the remote control pressure block 11 side. Thus, the regulators 2b and 3b can be controlled with the controlled pressure.
[0028]
The remote control pressure block 11 has two piston passages 11c and 11d. In one piston passage 11c, pistons 111 to 116 corresponding to the respective remote control valves of the actuator operated by the first hydraulic pump 2 are connected in series. In the other piston passage 11d, pistons 117 to 122 corresponding to the respective remote control valves of the actuator operated by the second hydraulic pump 3 are arranged in series.
[0029]
Specifically, in the remote control pressure block 11, the secondary pressure from the boom raising remote control valve is introduced into the inlet port 111a of the piston 111, and the outlet port 111b is connected to the control valve. Similarly, the secondary pressure from the boom lowering remote control valve is applied to the port 112a of the piston 112, the secondary pressure from the bucket excavating remote control valve is applied to the port 113a of the piston 113, and the bucket is released to the port 114a of the piston 114. The secondary pressure from the remote control valve for driving, the secondary pressure from the remote control valve for traveling right forward is applied to the port 115a of the piston 115, and the secondary pressure from the remote control valve for traveling right backward is applied to the port 116a of the piston 116, respectively. Has been introduced.
[0030]
Therefore, for example, the boom raising operation will be described. When the remote control valve is operated and the remote control pressure is introduced from the inlet port 111a to the oil chamber 111c, the piston 111 moves in the direction of arrow A, and the thrust generated by the movement of the piston 111 Is transmitted to the foremost piston 116 through the respective pistons 112 to 115, and switches the switching valve 11a provided in front of the piston row through the spring 11e.
[0031]
Although this switching valve 11a is normally closed, it opens by receiving the thrust of the piston 116, and introduces a control pressure from the oil passage 13 to the flow control valve 9.
[0032]
Thus, in the state where the operator switches the redundant switching valve 12 from the position A to the position A, when the control pressure is derived from the switching valves 11a and 11b of the remote control pressure block 11, the derived control pressure is changed to the flow path switching valve. 9 is introduced into the regulators 2b and 3b through the position A and the position A of the flow path switching valve 10.
[0033]
In addition, remote control pressures derived from the remote control valves of the actuators operated by the first hydraulic pump 2 are introduced into the oil chambers of the pistons 111 to 116. High-level selection is performed. That is, the piston moving with the highest remote control pressure moves the piston on the downstream side in conjunction with it, and controls the stroke amount of the piston 116 at the foremost stage. Thereby, the switching valve 11a operates at the highest remote control pressure and is set as the hydraulic pump control pressure.
[0034]
The highest remote control pressure among the remote control pressures derived from the remote control valves of the actuator that operates in the same manner as described above and operates on the second hydraulic pump 3 also on the side where the piston rows 117 to 122 are disposed. The acting piston moves in the direction of arrow A and transmits thrust to the foremost piston 122.
[0035]
Further, a piston 123 that moves with a remote control pressure at the time of arm merging control and a piston 124 that moves with a remote control pressure at the time of boom merging control are arranged further downstream of the piston 111 and further downstream of the piston 117, respectively. These pistons 123 and 124 are configured to have a smaller diameter than the diameter of the piston that controls the first-speed hydraulic pump. By providing a predetermined thrust difference, the flow rate of the first-speed hydraulic pump can be increased to the second speed. Compared with the increase in the discharge amount of the side hydraulic pump, it can be delayed. In other words, even when the electronic control system fails, the discharge oil of the merging side hydraulic pump is increased with a delay so that the merging control can be performed reliably.
[0036]
Further, springs 11e and 11f are opposed to the spool of the switching valve 11a in the opening / closing direction, and the spring 11e averages the thrust generated by the piston rows 123 to 116 and applies the average to the switching valve 11a. The spring 11f is returned to the valve closing position.
[0037]
Next, the operation of the hydraulic control circuit having the above configuration will be described.
[0038]
When the electronic control system is operating normally, the flow path switching valves 9 and 10 are in their respective positions, and the remote control pressure is detected from the pressure sensors P _{1 to} P ₁₂ that detect the remote control pressure of each remote control valve. A pressure signal is provided. The controller 7 can output a pump control signal regulator 2b, relative 3b based on the remote control pressure signal obtained from the pressure sensor P ₁ to P _12. However, when the electronic control system breaks down, the regulators 2b and 3b that have been electrically controlled until now do not function.
[0039]
Therefore, when the operator switches the redundant switching valve 12 from the A position to the A position, the control pressure from the pilot pump 4 acts on the pressure receiving portion of the flow path switching valve 9, and the main oil passages 7a and 7b are shut off and the A position is set. Can be switched to.
[0040]
By connecting the flow path switching valve 9 to the remote control pressure block 11 side, the oil trapped in the oil passage 13 connecting the pressure control valve 11a and the flow path switching valve 9 is released. In this state, for example, when a boom raising operation is performed, the piston 111 can be moved in the direction of arrow A by the remote control pressure, and the thrust is transmitted to the foremost piston 116 via the piston row to open the pressure control valve 11a. I speak.
[0041]
Thereby, the hydraulic pump control pressure is introduced into the flow path switching valve 9 through the switching valve 11a, and is given to the regulator 2b as a pump control signal.
[0042]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. 2 is different from FIG. 1 in that the flow path switching valves 9 and 10 are constituted by shuttle valves 20 and 21 and the redundant switching valve 12 is deleted.
[0043]
In the configuration shown in FIG. 2, a shuttle valve 20 as a first selection valve is provided in the main oil passage 7b leading to the regulator 2b, and the flow path switching valve 5 is connected to one side where the check bowl moves. A remote control pressure block 11 is connected to the other side via an oil passage 14.
[0044]
In this configuration, when a high pressure is supplied from the main oil passage 7a, the check bowl is pressed to the a side and the flow path flows from b to c, while the pressurization from a is higher than the pressurization from b. In this case, the check bowl moves to the b side, and the flow path flows from a to c. However, since the pressure on the a side is always set lower than the pressure on b, as long as the control pressure is introduced from the controller 7 via the electromagnetic proportional valve 5, the regulators 2b and 3b are in response to a command from the controller 7. Will be controlled.
[0045]
However, if the controller 7 fails, the pressure on the b side decreases, and the flow path automatically passes from a to c. Therefore, in this configuration, the control pressure from the remote controller pressure block 11 side can be automatically selected when the electronic positive control system fails without providing the redundant switching valve 12. The shuttle valve 21 as the second selection valve provided in the main oil passage 8a is also switched in the same manner as the shuttle valve 20.
[0046]
In the remote control pressure block used in the hydraulic control circuit of the present invention, the branch path can be branched from the oil path leading from the inlet port to the outlet port, and pressure sensors P _{1 to} P ₁₂ can be provided at the ports of the branch path. . In this case, since it is not necessary to separately construct a sensor tower that has been conventionally required only for mounting the pressure sensor group, the cost can be reduced.
[0047]
Further, in the present invention, the pump control valve is not limited to the electromagnetic proportional valve shown in the above embodiment, and an electromagnetic inverse proportional pressure reducing valve, a high-speed response valve, as long as the pump control signal can be changed to the pump control pressure, A servo valve or the like can also be used.
[0048]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention of claim 1, the pump discharge amount can be controlled based on the remote control pressure even when the electronic control system fails. Then , the pump discharge amount can be controlled by extracting the maximum remote control pressure.
[0049]
According to the present invention of claim 2 , when the electronic control system fails in the two-pump hydraulic circuit, the discharge amount of the first and second variable displacement hydraulic pumps can be controlled based on the remote control pressure. it can.
[0050]
According to the present invention of claim 3 , it is possible to switch to pump discharge amount control by remote control pressure instead of pump discharge amount control by electronic positive control at the driver's seat.
[0051]
According to the present invention of claim 4 , when the electronic control system fails, the pump discharge amount control by electronic control can be automatically switched to the pump discharge amount control by remote control pressure.
[0052]
According to the present invention of claim 5 , a terminal block for aligning the conventional pressure sensors is not required, and the appearance is improved by arranging the wiring and piping, and the cost of the hydraulic circuit can be reduced.
[0053]
According to the sixth aspect of the present invention, even when the electronic control system fails, the discharge oil of the merging side pump is delayed and the merging control can be reliably performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a first embodiment of a hydraulic control circuit for a construction machine according to the present invention.
FIG. 2 is a second embodiment of a hydraulic control circuit for a construction machine according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 1st hydraulic pump 3 2nd hydraulic pump 4 Pilot pump 5, 6 Electromagnetic proportional valve 7 Controller 9, 10 Flow control valve 11 Remote control pressure block 11a Switching valve 12 Redundant switching valve

Claims

In a hydraulic control circuit for a construction machine configured to change a remote control pressure output from a hydraulic remote control valve into a pump control signal and control a pump control valve in accordance with the pump control signal to electronically control a discharge amount of a variable displacement hydraulic pump ,
Remote control pressure deriving means for deriving the remote control pressure as a hydraulic pump control pressure is provided, and a selection valve is provided in an oil passage leading from the pump control valve to a regulator,
The remote control pressure deriving means includes a piston arranged in series in the passage corresponding to the number of the hydraulic remote control valves, an oil chamber formed for each piston in order to move each piston in one direction, A pressure control valve having a shut-off position and a communication position and opened in proportion to the amount of movement of the piston, and remote control pressure output from the plurality of hydraulic remote control valves is introduced into the oil chamber; The piston moves and is configured to set the highest remote control pressure among the remote control pressures output from the hydraulic remote control valve to the hydraulic pump control pressure,
(A) when one is selected, the main oil passage leading from the pump control valve to the regulator is communicated; and (b) when the other is selected, the main oil passage is shut off and the main oil passage is shut off. A hydraulic control circuit for a construction machine, wherein the remote controller pressure deriving means and the regulator are configured to communicate with each other so that the pump discharge amount can be controlled by hydraulic pressure when electronic control fails.

An actuator group having at least first and second variable displacement hydraulic pumps and having the selection valve for each pump, and operating with the first variable displacement hydraulic pump; and a second variable displacement hydraulic pump. Each of the operating actuator groups is provided with the remote control pressure deriving means, the first remote control pressure deriving means is connected to the first selection valve, and the second remote control pressure deriving means is connected to the second selection valve. The hydraulic control circuit for a construction machine according to claim 1.

3. The hydraulic control circuit for a construction machine according to claim 1, wherein the selection valve is configured to be operated by a switching operation unit disposed in a driver's seat and operated by an operator.

The selection valve is a shuttle valve, and the hydraulic pump control pressure derived from the remote control pressure deriving means is set to a value lower than the pump control pressure derived from the pump control valve, so that the pump control valve When the main oil passage leading to the regulator is made to communicate and the electronic control fails, the hydraulic pump control pressure derived from the remote control pressure deriving means becomes higher than the pump control pressure derived from the pump control valve. The hydraulic control circuit for a construction machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the main oil passage is shut off to connect the remote control pressure deriving means and the regulator.

Said piston disposed in series to correspond to the number of the hydraulic remote control valve is housed in a passage formed in the columnar block, provided the port communicating with the oil chamber in the block, the remote controller to the port The hydraulic control circuit for a construction machine according to any one of claims 1 to 4, wherein pressure sensors for detecting pressure are arranged.

Wherein among the piston which are disposed in series so as to correspond to the number of hydraulic remote control valve, the piston is subjected to the merging control is configured smaller diameter than the other of said piston, so as to delay the supply of the confluence side pressure oil The hydraulic control circuit for a construction machine according to any one of claims 1 to 5, which is configured.