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技術 建設機械の油圧制御回路

出願人 住友建機株式会社
発明者 塚本浩之西貴志
出願日 2006年8月7日 (14年3ヶ月経過) 出願番号 2006-214312
公開日 2008年2月21日 (12年9ヶ月経過) 公開番号 2008-039063
状態 特許登録済
技術分野 掘削機械の作業制御 流体圧回路(1)
主要キーワード 供給レギュレータ 加速圧力 旋回中心近傍 旋回開始後 加速段階 モータ流量 旋回レバー 縦軸回り
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

簡単な構造で、旋回時のリリーフカットを行い、旋回モータが旋回するのに必要な流量を徐々に増加させることにより、省エネルギーを実現する。

解決手段

油圧ポンプ12と、この油圧ポンプ12からの吐出油により駆動されて上部旋回体を旋回させる旋回モータと、該旋回モータの回転方向と速度を制御する旋回モータ切換バルブ11bと、油圧ポンプ12による吐出油の流量を制御するレギュレータ14と、コントロールバルブ11を通過した吐出油にネガコン圧を発生させるネガコン絞り18と、ネガコン圧を前記レギュレータに作用させるネガコン回路24とを備えるとともに、油圧ポンプ12からの吐出圧を検出する圧力センサ33と、この圧力センサ33の値から吐出圧の変化量をセンシングし、変化量が急変したら、流量比例バルブを制御してレギュレータ14への油圧を調整し、油圧ポンプ12の吐出流量を所定の時間だけ抑えるコントローラ31を設けた。

概要

背景

油圧ショベル等の建設機械は、特許文献1をはじめとして、一般によく知られている。

図4および図5は、特許文献1で知られる油圧ショベルの一例を示す。図4において、クローラ式下部走行体1上には上部旋回体2が縦軸回り旋回自在に搭載され、この上部旋回体2の前方一側部にキャブ3が載置され、前方中央部にブーム4がブームシリンダ5により俯仰動可能に取り付けられている。そして、該ブーム3の先端部にアーム6がアームシリンダ7により揺動可能に枢着され、該アーム6の先端部にバケット8がバケットシリンダ9により回動可能に枢着されている。また、図5に示すように、上部旋回体2の旋回中心近傍には旋回モータ10が設けられ、該旋回モータ10の後部に旋回モータ切換バルブ11bを有するコントロールバルブ11が取り付けられている。

上記旋回モータ10は、エンジンにより駆動される図示せぬ油圧ポンプからの吐出油で駆動される。一方、旋回モータ切換バルブ11bは、旋回モータ10と油圧ポンプとの間に設けられており、旋回モータ切換バルブ11bを図示せぬ旋回レバーで操作すると、旋回モータ10の回転方向と速度を制御できるようになっている。

また、油圧ショベル等は旋回モータの起動時に大きな力を必要とする。そこで、旋回モータの起動時には、一般に旋回レバーの操作量を最初から最大に操作し、油圧ポンプからの供給流量が図6中に実線(a)で示すように、経過時間とともに一定の割合で増加するように設定してある。なお、図6に示す特性図において、縦軸は油圧ポンプの吐出流量Q、横軸は時間tを示している。

しかし、油圧ポンプの流量を始めから最大限に設定しても、上部旋回体の慣性は大きいので、旋回モータは油圧ポンプから供給された流量に見合う速度で駆動されず、徐々にその使用流量が増加し、この使用流量の増加に比例して回転速度も上昇して行くようになる。そして、ある時間経過後にはコントロールバルブから供給される流量のほとんどが旋回モータで使用され、旋回モータはそれに見合った速度で回転することになる。

したがって、旋回レバーが操作されて上記経過時間までの間、油圧ポンプから供給された吐出油の一部はリリーフバルブからタンクに排出される。リリーフバルブから吐出油を排出することは明らかにエネルギーロスとなり、効率の低下や燃料消費量の増大を招くばかりでなく、リリーフバルブ等から排出される油によってタンク内の油温が上昇し、これにより油が劣化するとともに、油圧回路内機器寿命を低下させるという問題も生じていた。

また、一般に、油圧ショベルの旋回動作では、起動時に必要とする油圧ポンプの吐出流量は、ブーム,アーム,バケット、およびこれらを駆動する各種シリンダでなる作業機姿勢によっても異なる。すなわち、作業機が小さく折り畳まれ、回転半径が小さいときには、図6中に点線(b)で示すように、比較的短時間で必要な供給流量に達するが、作業機が大きく延ばされ、回転半径が大きいときには、図6中に点線(b)で示すように、必要な供給流量に達するまでに長い時間がかかる。

したがって、旋回モータの起動時に、旋回レバーを最初から最大限に操作し、図6中に実線(a)で示す、一定の増加カーブを描くように設定してある場合では、作業機の回転半径が小さいときには、点線(b)と点線(a)との差分が供給流量不足となり、一方、作業機の回転半径が大きいときには、点線(a)と点線(b) との差分だけ供給流量過多、すなわち無駄なリリーフを行うことになる。

このような問題を解決するために、油圧ポンプと旋回モータとの間にコントロールバルブを設け、ブリードオフ制御により旋回モータを制御する構成において、旋回開始時のブリードオフ流量最小値とするとともに、旋回加速段階で旋回加速圧力が時間とともに漸減する特性が得られるように、実際のモータ流入流量の増加分から、旋回体慣性質量加速力から求められる流量分を差し引いてポンプ流量を増加させるようにした旋回油圧回路が知られている(例えば、特許文献2参照)。

また、旋回レバーに連動するパイロットバルブからのパイロット圧を検知する第1の検知手段と、流量制御弁(コントロールバルブ)と旋回モータとの間の管路に発生する圧力を検知する第2検知手段とからの検知信号を受けて演算し、その演算結果に基づいて油圧ポンプの吐出流量を減じるように制御弁流量比例バルブ)を切り換えるように指令信号を出力する制御装置コントローラ)を備えた油圧回路も知られている(例えば、特許文献3参照)。
特公平7−45748号公報
特開2005−16228号公報
特開平9−195322号公報

概要

簡単な構造で、旋回時のリリーフカットを行い、旋回モータが旋回するのに必要な流量を徐々に増加させることにより、省エネルギーを実現する。油圧ポンプ12と、この油圧ポンプ12からの吐出油により駆動されて上部旋回体を旋回させる旋回モータと、該旋回モータの回転方向と速度を制御する旋回モータ切換バルブ11bと、油圧ポンプ12による吐出油の流量を制御するレギュレータ14と、コントロールバルブ11を通過した吐出油にネガコン圧を発生させるネガコン絞り18と、ネガコン圧を前記レギュレータに作用させるネガコン回路24とを備えるとともに、油圧ポンプ12からの吐出圧を検出する圧力センサ33と、この圧力センサ33の値から吐出圧の変化量をセンシングし、変化量が急変したら、流量比例バルブを制御してレギュレータ14への油圧を調整し、油圧ポンプ12の吐出流量を所定の時間だけ抑えるコントローラ31を設けた。

目的

そこで、構造が簡単で経済的に優れ、またエネルギーロスが少なく、効率の向上と燃料消費量を低減させて省エネルギーを実現するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出油により駆動されて旋回体旋回させる旋回モータと、該旋回モータの回転方向と速度を制御するコントロールバルブと、前記油圧ポンプの吐出流量を制御するレギュレータと、前記コントロールバルブを通過した吐出油にネガコン圧を発生させ、該ネガコン圧を前記レギュレータに作用させるネガコン回路とを備えた建設機械油圧制御回路において、前記ネガコン回路とは別に第2のネガコン回路を配置するとともに、該第2のネガコン回路に圧油を供給する流量比例バルブを接続し、いずれか一方のネガコン回路の圧油を高圧選択してレギュレータへ作用させるシャトルバルブを設け、さらに、前記油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力センサと、該圧力センサの検出値から前記吐出圧が急変したら、前記流量比例バルブを制御して前記第2のネガコン回路圧を調整し、前記油圧ポンプの吐出流量を増減することができるコントローラを備えたことを特徴とする建設機械の油圧制御回路。

請求項2

旋回起動時は、上記第2のネガコン回路に供給する流量を最小に絞るように上記コントローラが上記流量比例バルブを制御して、上記油圧ポンプの吐出流量を確保し、旋回開始後は、上記圧力センサの検出値から吐出圧が急増したときに、上記第2のネガコン回路に供給する流量を所定時間だけ増加するように上記コントローラが上記流量比例バルブを制御して、上記油圧ポンプの吐出流量を一時的に減少させるよう構成した請求項1記載の建設機械の油圧制御回路。

技術分野

0001

本発明は油圧ショベル等の建設機械油圧制御回路に関するものであり、特に、旋回モータ起動時におけるリリーフ量を低減させて、エネルギーロスを最小限に抑えるようにした建設機械の油圧制御回路に関するものである。

背景技術

0002

油圧ショベル等の建設機械は、特許文献1をはじめとして、一般によく知られている。

0003

図4および図5は、特許文献1で知られる油圧ショベルの一例を示す。図4において、クローラ式下部走行体1上には上部旋回体2が縦軸回り旋回自在に搭載され、この上部旋回体2の前方一側部にキャブ3が載置され、前方中央部にブーム4がブームシリンダ5により俯仰動可能に取り付けられている。そして、該ブーム3の先端部にアーム6がアームシリンダ7により揺動可能に枢着され、該アーム6の先端部にバケット8がバケットシリンダ9により回動可能に枢着されている。また、図5に示すように、上部旋回体2の旋回中心近傍には旋回モータ10が設けられ、該旋回モータ10の後部に旋回モータ切換バルブ11bを有するコントロールバルブ11が取り付けられている。

0004

上記旋回モータ10は、エンジンにより駆動される図示せぬ油圧ポンプからの吐出油で駆動される。一方、旋回モータ切換バルブ11bは、旋回モータ10と油圧ポンプとの間に設けられており、旋回モータ切換バルブ11bを図示せぬ旋回レバーで操作すると、旋回モータ10の回転方向と速度を制御できるようになっている。

0005

また、油圧ショベル等は旋回モータの起動時に大きな力を必要とする。そこで、旋回モータの起動時には、一般に旋回レバーの操作量を最初から最大に操作し、油圧ポンプからの供給流量図6中に実線(a)で示すように、経過時間とともに一定の割合で増加するように設定してある。なお、図6に示す特性図において、縦軸は油圧ポンプの吐出流量Q、横軸は時間tを示している。

0006

しかし、油圧ポンプの流量を始めから最大限に設定しても、上部旋回体の慣性は大きいので、旋回モータは油圧ポンプから供給された流量に見合う速度で駆動されず、徐々にその使用流量が増加し、この使用流量の増加に比例して回転速度も上昇して行くようになる。そして、ある時間経過後にはコントロールバルブから供給される流量のほとんどが旋回モータで使用され、旋回モータはそれに見合った速度で回転することになる。

0007

したがって、旋回レバーが操作されて上記経過時間までの間、油圧ポンプから供給された吐出油の一部はリリーフバルブからタンクに排出される。リリーフバルブから吐出油を排出することは明らかにエネルギーロスとなり、効率の低下や燃料消費量の増大を招くばかりでなく、リリーフバルブ等から排出される油によってタンク内の油温が上昇し、これにより油が劣化するとともに、油圧回路内機器寿命を低下させるという問題も生じていた。

0008

また、一般に、油圧ショベルの旋回動作では、起動時に必要とする油圧ポンプの吐出流量は、ブーム,アーム,バケット、およびこれらを駆動する各種シリンダでなる作業機姿勢によっても異なる。すなわち、作業機が小さく折り畳まれ、回転半径が小さいときには、図6中に点線(b)で示すように、比較的短時間で必要な供給流量に達するが、作業機が大きく延ばされ、回転半径が大きいときには、図6中に点線(b)で示すように、必要な供給流量に達するまでに長い時間がかかる。

0009

したがって、旋回モータの起動時に、旋回レバーを最初から最大限に操作し、図6中に実線(a)で示す、一定の増加カーブを描くように設定してある場合では、作業機の回転半径が小さいときには、点線(b)と点線(a)との差分が供給流量不足となり、一方、作業機の回転半径が大きいときには、点線(a)と点線(b) との差分だけ供給流量過多、すなわち無駄なリリーフを行うことになる。

0010

このような問題を解決するために、油圧ポンプと旋回モータとの間にコントロールバルブを設け、ブリードオフ制御により旋回モータを制御する構成において、旋回開始時のブリードオフ流量最小値とするとともに、旋回加速段階で旋回加速圧力が時間とともに漸減する特性が得られるように、実際のモータ流入流量の増加分から、旋回体慣性質量加速力から求められる流量分を差し引いてポンプ流量を増加させるようにした旋回油圧回路が知られている(例えば、特許文献2参照)。

0011

また、旋回レバーに連動するパイロットバルブからのパイロット圧を検知する第1の検知手段と、流量制御弁(コントロールバルブ)と旋回モータとの間の管路に発生する圧力を検知する第2検知手段とからの検知信号を受けて演算し、その演算結果に基づいて油圧ポンプの吐出流量を減じるように制御弁流量比例バルブ)を切り換えるように指令信号を出力する制御装置コントローラ)を備えた油圧回路も知られている(例えば、特許文献3参照)。
特公平7−45748号公報
特開2005−16228号公報
特開平9−195322号公報

発明が解決しようとする課題

0012

しかしながら、特許文献2記載の油圧回路では、モータ流量検出手段や慣性質量データ検出手段などを必要としている。また、特許文献3記載の油圧回路では、パイロットバルブからのパイロット圧を検知する第1検知手段と、旋回モータの管路に発生する圧を検知する第2検知手段など、複雑な回路が必要である。いずれにしても、高価な部品や複雑な回路構成となって、経済性が悪く、またシステムが複雑化して、コストがかかるという問題があった。

0013

そこで、構造が簡単で経済的に優れ、またエネルギーロスが少なく、効率の向上と燃料消費量を低減させて省エネルギーを実現するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

課題を解決するための手段

0014

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出油により駆動されて旋回体を旋回させる旋回モータと、該旋回モータの回転方向と速度を制御するコントロールバルブと、前記油圧ポンプの吐出流量を制御するレギュレータと、前記コントロールバルブを通過した吐出油にネガコン圧を発生させ、該ネガコン圧を前記レギュレータに作用させるネガコン回路とを備えた建設機械の油圧制御回路において、前記ネガコン回路とは別に第2のネガコン回路を配置するとともに、該第2のネガコン回路に圧油を供給する流量比例バルブを接続し、いずれか一方のネガコン回路の圧油を高圧選択してレギュレータへ作用させるシャトルバルブを設け、さらに、前記油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力センサと、該圧力センサの検出値から前記吐出圧が急変したら、前記流量比例バルブを制御して前記第2のネガコン回路圧を調整し、前記油圧ポンプの吐出流量を増減することができるコントローラを備えたことを特徴とする建設機械の油圧制御回路を提供する。

0015

この構成によれば、旋回モータに供給される油圧ポンプの吐出圧が圧力センサにより検出され、この吐出圧が急変したら、コントローラは、流量比例バルブへ指令信号を出力して流量比例バルブから第2のネガコン回路へ供給される圧油を調整する。コントロールバルブを通過して発生するネガコン回路のネガコン圧と、前記流量比例バルブによって発生する第2のネガコン回路とのいずれか一方の圧油をシャトルバルブが高圧選択してレギュレータへ作用させ、油圧ポンプの吐出流量が制御される。旋回起動時は油圧ポンプの吐出流量が最大となり、圧力センサの検出値が急増したらコントローラによって吐出流量が増加しないように制御される。

0016

請求項2記載の発明は、旋回起動時は、上記第2のネガコン回路に供給する流量を最小に絞るように上記コントローラが上記流量比例バルブを制御して、上記油圧ポンプの吐出流量を確保し、旋回開始後は、上記圧力センサの検出値から吐出圧が急増したときに、上記第2のネガコン回路に供給する流量を所定時間だけ増加するように上記コントローラが上記流量比例バルブを制御して、上記油圧ポンプの吐出流量を一時的に減少させるよう構成した請求項1記載の建設機械の油圧制御回路を提供する。

0017

この構成によれば、圧力センサの検出値の変化に基づき、旋回起動時はコントローラが流量比例バルブを絞って第2のネガコン回路に供給する流量を最小にし、油圧ポンプの吐出流量を確保する。旋回開始後は圧力センサの検出値から吐出圧が急増したら、コントローラが流量比例バルブを開いて第2のネガコン回路に供給する流量を増加する。したがって、上記ネガコン回路よりも第2のネガコン回路が高圧となり、シャトルバルブから高圧の圧油がレギュレータに作用して、油圧ポンプの吐出量が一時的に抑えられる。

発明の効果

0018

請求項1記載の発明は、作業機の姿勢等によって旋回体を回転させるのに必要な流量が異なっても、圧力センサにより検出される吐出圧をセンシングしながら、旋回モータが旋回するのに必要な流量を徐々に増加させて行くことができる。これにより、作業機の姿勢に関係なく、旋回モータの回転に必要とする真の流量が旋回モータに供給できるように、油圧ポンプの吐出流量を保つことができるので、無駄なリリーフ量を減少させてエネルギーロスが少なくなり、効率の向上と燃料消費量を低減させて省エネルギーを実現することができる。

0019

請求項2記載の発明は、旋回起動時に油圧ポンプの吐出量を確保し、旋回開始後は油圧ポンプの吐出圧が急増したときに供給過多と判断して吐出量の増加を抑えるので、請求項1記載の発明の効果に加えて、構造が簡単で、経済的に優れた建設機械の油圧制御回路を提供することができるという効果が期待できる。

発明を実施するための最良の形態

0020

構造が簡単で経済的に優れ、またエネルギーロスが少なく、効率の向上と燃料消費量を低減させて省エネルギーを実現するという目的を達成するために、油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出油により駆動されて旋回体を旋回させる旋回モータと、該旋回モータの回転方向と速度を制御するコントロールバルブと、前記油圧ポンプの吐出流量を制御するレギュレータと、前記コントロールバルブを通過した吐出油にネガコン圧を発生させ、該ネガコン圧を前記レギュレータに作用させるネガコン回路とを備えた建設機械の油圧制御回路において、前記ネガコン回路とは別に第2のネガコン回路を配置するとともに、該第2のネガコン回路に圧油を供給する流量比例バルブを接続し、いずれか一方のネガコン回路の圧油を高圧選択してレギュレータへ作用させるシャトルバルブを設け、さらに、前記油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力センサと、該圧力センサの検出値から前記吐出圧が急変したら、前記流量比例バルブを制御して前記第2のネガコン回路圧を調整し、前記油圧ポンプの吐出流量を増減することができるコントローラを備えたことにより実現した。

0021

以下、本発明の建設機械の油圧制御回路について、好適な実施例をあげて説明する。

0022

図1は本発明の実施の形態として示す油圧制御回路の概略構成図である。なお、この油圧制御回路は、図4および図5に示した建設機械としての油圧ショベルに適用した場合とし、図4および図5に示す建設機械の構成要素と対応している部分には、同一の符号を付して説明する。

0023

図1において、この油圧制御回路には、油圧ショベルに搭載されたエンジン等の原動機により回転駆動される油圧ポンプ12が装備されている。この油圧ポンプ12は容量可変型の油圧ポンプで、油圧ポンプ12の容量可変式の斜板12aを有し、この斜板12aにレギュレータ14が接続されている。また、油圧ポンプ12のセンター油路16上には、下流に向かって、コントロールバルブ11とネガコン絞り18が順次配置され、タンクTに接続されている。

0024

上記コントロールバルブ11は、下部走行体1の走行を制御する走行切換バルブ11aと、上部旋回体2を旋回させる旋回モータ10を操作するための旋回モータ切換バルブ11bと、作業機におけるアームシリンダ7を操作するアーム切換バルブ11c,ブームシリンダ5を操作するブーム切換バルブ11d,およびバケットシリンダ9を操作するバケットシリンダ切換バルブ11e等により構成されている。

0025

上記レギュレータ14には、シャトルバルブ22の出力ポートが接続され、該シャトルバルブ22は2つの入力ポートを有している。該シャトルバルブ22の片側の入力ポートには第1のネガコン回路24が接続され、この第1のネガコン回路24には、コントロールバルブ11を通過した油がネガコン絞り18で絞られることにより発生するネガコン圧が導入される。シャトルバルブ22の他方の入力ポートには第2のネガコン回路26が接続され、この第2のネガコン回路26には、コントローラ31で制御される流量比例バルブ28を介して、パイロット油圧源30からのパイロット圧油が導入される。そして、該シャトルバルブ22は、前記第1のネガコン回路24内の圧油と第2のネガコン回路26内の圧油のうち、何れか高い方の圧油を選択してレギュレータ14に供給し、該レギュレータ14を制御する。

0026

コントローラ31は、作業機を操作する旋回レバー32の操作に応じた駆動信号をコントロールバルブ11の各切換バルブ11a〜11eに出力する。また、油圧ポンプ12とコントロールバルブ11との間に圧力センサ33を設け、コントローラ31は該圧力センサ33の入力信号から、油圧ポンプ12の吐出圧P1を検出し、この検出値に基づいて流量比例バルブ28のソレノイド28aに指令電流を出力するものである。

0027

続いて、本実施例の動作について説明する。なお、説明を簡略化するため、旋回モータ10を駆動する場合について説明し、他の作業機等は駆動されてない場合として説明する。また、図2は、本実施の形態における油圧制御回路の一動作例を示すフローチャートで、このフローチャートに従って本油圧制御回路の動作をステップS1からステップS6の順に説明する。

0028

まず、油圧ショベルの走行が停止し、かつ旋回モータ10が駆動されていないとき、油圧ポンプ12はアイドリング状態にあり、油圧ポンプ12からの吐出油はタンクTに全部戻され、この際、ネガコン絞り18によって第1のネガコン回路24に高圧のネガコン圧が発生する。また、流量比例バルブ28も図1に示す位置aにあり、第2のネガコン回路26は油圧タンクTに連通していて低圧で、第1のネガコン回路24の油圧よりも低圧に保たれる。

0029

これにより、シャトルバルブ22は、第1のネガコン回路24側の圧油を高圧選択してレギュレータ14に供給し、レギュレータ14では該ネガコン圧に応じて斜板12aの傾転量を制御する。これにより、アイドリング時の油圧ポンプ12の吐出流量が低く抑えられて、省エネを図ることができる。

0030

ここで、コントローラ31は、操作レバー32によって旋回操作が行われたか否かを常に監視している(ステップS1)。

0031

操作レバー32により旋回操作が行われると、コントローラ31は、旋回モータ切換バルブ11bを旋回側に切り換え、油圧ポンプ12からの吐出油が旋回モータ10に供給されて、旋回モータ10が回転駆動して上部旋回体2の旋回する(ステップS2)。

0032

また、コントローラ31は圧力センサ33からの吐出圧P1を常にセンシングしており、旋回モータ10の回転が開始されると、吐出圧P1の経時変化を監視する。吐出圧P1の変化量が予め決められた傾斜よりも大きく増加したら、油圧ポンプ12から吐出される圧油が供給過多であると判断し(ステップS3)、コントローラ31は流量比例バルブ28のソレノイド28aに指令電流を時間t1の間だけ出力する(ステップS4)。この指令電流により、流量比例バルブ28は図1に示す位置bに切り換わり、パイロット油圧源30が流量比例バルブ28を介して第2のネガコン回路26に連通し、パイロット油圧源30から第2のネガコン回路26に高い圧油が導出される。

0033

これにより、シャトルバルブ22は、第1のネガコン回路24の圧油よりも高い第2のネガコン回路26の圧油を高圧選択してレギュレータ14に供給し、レギュレータ14ではこの高い圧油に応じて斜板12aの傾転量を制御し、油圧ポンプ12の吐出流量を一時的に抑える。

0034

時間t1が経過すると、コントローラ31からの指令電流が断たれ、流量比例バルブ28は再び図1に示す位置aに戻されて、第2のネガコン回路26が油圧タンクTに連通する。したがって、第2のネガコン回路26の圧油は第1のネガコン回路24の圧油よりも低圧となる。これにより、シャトルバルブ22は第1のネガコン回路24からのネガコン圧を選択してレギュレータ14に供給し、レギュレータ14では該ネガコン圧に応じて斜板12aの傾転量を制御する。これにより、油圧ポンプ12からは第1のネガコン回路24側のネガコン圧に応じて吐出流量が制御され、これが旋回モータ10に供給される。

0035

この動作は、上部旋回体2の回転が安定し、圧力センサ33からの吐出圧P1がほぼ一定になるまで、ステップS5とステップS6の動作を順に繰り返す。また、油圧ショベルの作業中は、上部旋回体2の回転が開始される度毎に、同じ動作が繰り返えされる。

0036

図3は、本実施形態の油圧制御回路における制御の一例として示す油圧ポンプ12の吐出流量Qと時間tとの特性図である。図3中、符号aで示す範囲は、油圧ポンプ12からの吐出流量が供給過多と判断され、供給レギュレータ14に第2のネガコン回路26側の高い圧油をt1時間付与しているときの状態であり、第2のネガコン回路26側の高い圧油を付与しているときには、吐出流量Qの増加は抑えられている。このように吐出流量Qを段階的に抑えながら増加させると、作業機の姿勢等により旋回モータ10が必要とする流量が変わっても、油圧ポンプ12の吐出流量を旋回モータ10が必要とする真の流量に保つことができる。

0037

このように、本実施の形態によれば、コントローラ31は、旋回モータ10に供給される油圧ポンプ12の吐出油の圧力を、圧力センサ33を介してセンシングし、この吐出圧P1の変化量が予め決められた変化量よりも大きく急変したら、油圧ポンプ12の吐出流量を所定の時間t1だけ抑えることにより旋回モータ10への供給流量過多を抑止する。そして、所定時間t1経過後に再び元に戻すという動作を自動的に繰り返すことにより、作業機の姿勢等に影響されることなく、油圧ポンプ12の吐出流量を旋回モータ10が必要とする真の流量に保つことができる。これにより、旋回モータ10に向けて圧油が過剰に供給されて過剰分をリリーフバルブ等からタンクへ戻すというような無駄がなるので、エネルギーロスが少なく、効率の向上と燃料消費量を低減させて省エネルギーを実現することができる。

0038

また、演算回路からコントローラ31と流量比例バルブ28とで上記制御を実現することができるので、構造が簡単で、経済的に優れた建設機械の油圧制御回路が提供できる。

0039

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

図面の簡単な説明

0040

本発明の実施形態に係る油圧制御回路の概略構成図。
図1に示す油圧制御回路の動作を説明するフローチャート。
図1に示す油圧制御回路の動作例を説明する流量特性図。
一般的な油圧ショベルの全体側面図。
一般的な油圧ショベルの全体上面図。
従来の油圧制御回路の問題を説明する流量特性図。

符号の説明

0041

2上部旋回体
10旋回モータ
11コントロールバルブ
11b 旋回モータ切換バルブ
12油圧ポンプ
12a斜板
14レギュレータ
16センター油路
18ネガコン絞り
22シャトルバルブ(高圧選択手段)
24 第1のネガコン回路
26 第2のネガコン回路
28流量比例バルブ
30パイロット油圧源
31コントローラ
32操作レバー
33 圧力センサ

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