[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP7474626B2 - Excavator - Google Patents

Excavator Download PDF

Info

Publication number
JP7474626B2
JP7474626B2 JP2020059314A JP2020059314A JP7474626B2 JP 7474626 B2 JP7474626 B2 JP 7474626B2 JP 2020059314 A JP2020059314 A JP 2020059314A JP 2020059314 A JP2020059314 A JP 2020059314A JP 7474626 B2 JP7474626 B2 JP 7474626B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bleed valve
valve
bleed
opening area
hydraulic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020059314A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021156083A (en
Inventor
陽二 三崎
竜二 白谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd filed Critical Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2020059314A priority Critical patent/JP7474626B2/en
Publication of JP2021156083A publication Critical patent/JP2021156083A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7474626B2 publication Critical patent/JP7474626B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

本発明は、ショベルに関する。 The present invention relates to a shovel.

作業者による操作レバーの操作に応じて、油圧ポンプが吐出する作動油を油圧アクチュエータに供給して、油圧アクチュエータを動作させるショベルが知られている。また、ショベルには、油圧ポンプが吐出する作動油のうち、油圧アクチュエータを経由せずに作動油タンクに流れる作動油の流量を制御するブリード弁が設けられている。 There is known an excavator that supplies hydraulic oil discharged from a hydraulic pump to a hydraulic actuator in response to the operation of an operating lever by an operator, thereby operating the hydraulic actuator. In addition, the excavator is provided with a bleed valve that controls the flow rate of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump that flows to the hydraulic oil tank without passing through the hydraulic actuator.

例えば、特許文献1には、操作レバーの操作量(ストローク)に対してブリード弁の開口面積が一対一に対応するスプール開口特性を有する油圧ショベルの油圧回路が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a hydraulic circuit for a hydraulic excavator that has spool opening characteristics in which the opening area of the bleed valve corresponds one-to-one to the amount of operation (stroke) of the operating lever.

特開2010-47983号公報JP 2010-47983 A

ところで、油圧アクチュエータを駆動する際には、ブリード弁の開口を微小開口として、油圧ポンプから油圧アクチュエータに作動油を供給する。このため、ショベルの操作性を向上するためには、ブリード弁の微小開口のコントロール性が求められている。また、油圧アクチュエータの減速時や油圧アクチュエータの停止時には、油圧ポンプから吐出される作動油を作動油タンクに導く必要があり、ブリード弁の最大開口を大きくすることが求められている。 When driving the hydraulic actuator, hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump to the hydraulic actuator through a small opening of the bleed valve. For this reason, controllability of the small opening of the bleed valve is required to improve the operability of the excavator. In addition, when the hydraulic actuator decelerates or stops, it is necessary to guide the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to the hydraulic oil tank, and therefore it is required to increase the maximum opening of the bleed valve.

そこで、上記課題に鑑み、操作性のよいショベルを提供することを目的とする。 Therefore, in consideration of the above issues, the objective is to provide a shovel that is easy to operate.

本発明の実施形態に係るショベルは、油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出する作動油によって駆動される油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプが吐出する作動油を前記油圧アクチュエータに供給可能な油路と、前記油路に設けられ、前記油圧アクチュエータに供給する作動油の流量を制御する制御弁と、前記油路に設けられ、前記油圧アクチュエータを経由せずに作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する第1のブリード弁と、前記油路に設けられ、前記第1のブリード弁に対して並列に設けられる、第2のブリード弁と、を備え、前記第1のブリード弁は、微小な開口変化に特化する機能を有し、前記第2のブリード弁は、大きな開口変化に特化する機能を有する
A shovel according to an embodiment of the present invention includes a hydraulic pump, a hydraulic actuator driven by hydraulic oil discharged by the hydraulic pump, an oil passage capable of supplying the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump to the hydraulic actuator, a control valve provided in the oil passage and controlling the flow rate of the hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator, a first bleed valve provided in the oil passage and controlling the flow rate of the hydraulic oil flowing to a hydraulic oil tank without passing through the hydraulic actuator, and a second bleed valve provided in the oil passage and arranged in parallel to the first bleed valve , wherein the first bleed valve has a function of specializing in minute opening changes, and the second bleed valve has a function of specializing in large opening changes .

本発明の実施形態によれば、操作性のよいショベルを提供することができる。 According to an embodiment of the present invention, a shovel with good operability can be provided.

本発明の実施形態に係るショベルの側面図FIG. 1 is a side view of a shovel according to an embodiment of the present invention; 図1のショベルの駆動系の構成例を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a drive system of the excavator shown in FIG. 図1のショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a hydraulic circuit mounted on the excavator of FIG. 参考例におけるブリード弁開口面積を説明するグラフGraph showing bleed valve opening area in a reference example 本実施例におけるブリード弁開口面積を説明するグラフGraph explaining the bleed valve opening area in this embodiment ブリード弁の制御を示すフローチャートFlowchart showing the control of the bleed valve レバー操作量と圧力との時間的推移を示すグラフGraph showing the change in lever operation amount and pressure over time 図1のショベルに搭載される油圧回路の他の構成例を示す概略図FIG. 2 is a schematic diagram showing another example of the configuration of a hydraulic circuit mounted on the excavator of FIG. 他の構成例におけるブリード弁開口面積を説明するグラフGraph showing bleed valve opening area in another configuration example 電気式操作装置を含む操作システムの構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an operation system including an electric operation device.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Below, a description of the embodiment of the invention will be given with reference to the drawings. In each drawing, the same components are given the same reference numerals, and duplicated explanations may be omitted.

最初に、図1を参照して、本発明の実施形態に係るショベルの全体構成について説明する。図1は本発明の実施形態に係るショベル(掘削機)の側面図である。 First, the overall configuration of a shovel according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1 is a side view of a shovel (excavator) according to an embodiment of the present invention.

図1に示されるように、ショベルの下部走行体1には、旋回機構2を介して上部旋回体3が旋回可能に搭載されている。上部旋回体3には、ブーム4が取り付けられている。ブーム4の先端には、アーム5が取り付けられ、アーム5の先端には、エンドアタッチメントとしてのバケット6が取り付けられている。ブーム4、アーム5、及びバケット6は、アタッチメントの一例としての掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体3には、運転室であるキャビン10が設けられ、且つエンジン11等の動力源が搭載される。 As shown in FIG. 1, an upper rotating body 3 is rotatably mounted on a lower running body 1 of the excavator via a rotating mechanism 2. A boom 4 is attached to the upper rotating body 3. An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5 as an end attachment. The boom 4, arm 5, and bucket 6 constitute an excavation attachment as an example of an attachment, and are hydraulically driven by a boom cylinder 7, arm cylinder 8, and bucket cylinder 9, respectively. A cabin 10, which is a driver's room, is provided on the upper rotating body 3, and a power source such as an engine 11 is mounted on it.

キャビン10内には、コントローラ30が設置されている。コントローラ30は、ショベルの駆動制御を行う主制御部として機能する。本実施形態では、コントローラ30は、CPU、RAM、ROM等を含むコンピュータで構成されている。コントローラ30の各種機能は、例えば、ROMに格納されたプログラムをCPUが実行することで実現される。 A controller 30 is installed inside the cabin 10. The controller 30 functions as a main control unit that controls the drive of the shovel. In this embodiment, the controller 30 is configured as a computer including a CPU, RAM, ROM, etc. The various functions of the controller 30 are realized, for example, by the CPU executing a program stored in the ROM.

次に、図2を参照して、図1のショベルの駆動系の構成について説明する。図2は、図1のショベルの駆動系の構成例を示すブロック図である。図2中、機械的動力系、高圧油圧ライン、パイロットライン、及び電気制御系をそれぞれ二重線、太実線、破線、及び一点鎖線で示している。 Next, the configuration of the drive system of the shovel in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the drive system of the shovel in FIG. 1. In FIG. 2, the mechanical power system, high-pressure hydraulic line, pilot line, and electrical control system are indicated by double lines, thick solid lines, dashed lines, and dashed dotted lines, respectively.

図2に示されるように、ショベルの駆動系は、主に、エンジン11、レギュレータ13、メインポンプ14、パイロットポンプ15、コントロールバルブ17、操作装置26、吐出圧センサ28、操作圧センサ29、コントローラ30、比例弁31等を含む。 As shown in FIG. 2, the drive system of the excavator mainly includes an engine 11, a regulator 13, a main pump 14, a pilot pump 15, a control valve 17, an operating device 26, a discharge pressure sensor 28, an operating pressure sensor 29, a controller 30, a proportional valve 31, etc.

エンジン11は、ショベルの駆動源である。本実施形態では、エンジン11は、例えば所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。また、エンジン11の出力軸は、メインポンプ14及びパイロットポンプ15の入力軸に連結されている。 The engine 11 is the driving source of the excavator. In this embodiment, the engine 11 is, for example, a diesel engine that operates to maintain a predetermined rotation speed. In addition, the output shaft of the engine 11 is connected to the input shafts of the main pump 14 and the pilot pump 15.

メインポンプ14は、高圧油圧ラインを介して作動油をコントロールバルブ17に供給する。本実施形態では、メインポンプ14は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。 The main pump 14 supplies hydraulic oil to the control valve 17 via a high-pressure hydraulic line. In this embodiment, the main pump 14 is a swash plate type variable displacement hydraulic pump.

レギュレータ13は、メインポンプ14の吐出量を制御する。本実施形態では、レギュレータ13は、コントローラ30からの制御指令に応じてメインポンプ14の斜板傾転角を調節することによってメインポンプ14の吐出量を制御する。 The regulator 13 controls the discharge volume of the main pump 14. In this embodiment, the regulator 13 controls the discharge volume of the main pump 14 by adjusting the swash plate tilt angle of the main pump 14 in response to a control command from the controller 30.

パイロットポンプ15は、パイロットラインを介して操作装置26及び比例弁31を含む各種油圧制御機器に作動油を供給する。本実施形態では、パイロットポンプ15は、固定容量型油圧ポンプである。 The pilot pump 15 supplies hydraulic oil to various hydraulic control devices, including the operating device 26 and the proportional valve 31, via a pilot line. In this embodiment, the pilot pump 15 is a fixed displacement hydraulic pump.

コントロールバルブ17は、ショベルにおける油圧システムを制御する油圧制御装置である。コントロールバルブ17は、制御弁171~176、及びブリード弁177を含む。コントロールバルブ17は、制御弁171~176を通じ、メインポンプ14が吐出する作動油を1又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できる。制御弁171~176は、メインポンプ14から油圧アクチュエータに流れる作動油の流量、及び油圧アクチュエータから作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する。油圧アクチュエータは、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、左側走行用油圧モータ1A、右側走行用油圧モータ1B、及び旋回用油圧モータ2Aを含む。ブリード弁177は、メインポンプ14が吐出する作動油のうち、油圧アクチュエータを経由せずに作動油タンクに流れる作動油の流量(以下、「ブリード流量」とする。)を制御する。ブリード弁177は、コントロールバルブ17の外部に設置されていてもよい。 The control valve 17 is a hydraulic control device that controls the hydraulic system in the excavator. The control valve 17 includes control valves 171 to 176 and a bleed valve 177. The control valve 17 can selectively supply hydraulic oil discharged by the main pump 14 to one or more hydraulic actuators through the control valves 171 to 176. The control valves 171 to 176 control the flow rate of hydraulic oil flowing from the main pump 14 to the hydraulic actuators and the flow rate of hydraulic oil flowing from the hydraulic actuators to the hydraulic oil tank. The hydraulic actuators include the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, the bucket cylinder 9, the left-side traveling hydraulic motor 1A, the right-side traveling hydraulic motor 1B, and the swing hydraulic motor 2A. The bleed valve 177 controls the flow rate of hydraulic oil (hereinafter referred to as the "bleed flow rate") that flows to the hydraulic oil tank without passing through the hydraulic actuators out of the hydraulic oil discharged by the main pump 14. The bleed valve 177 may be installed outside the control valve 17.

操作装置26は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置である。本実施形態では、操作装置26は、パイロットラインを介して、パイロットポンプ15が吐出する作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する制御弁のパイロットポートに供給する。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力(パイロット圧)は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置26のレバー又はペダル(図示せず。)の操作方向及び操作量に応じた圧力である。 The operating device 26 is a device used by an operator to operate the hydraulic actuators. In this embodiment, the operating device 26 supplies hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the pilot ports of the control valves corresponding to each hydraulic actuator via a pilot line. The pressure of the hydraulic oil supplied to each pilot port (pilot pressure) is a pressure that corresponds to the operation direction and amount of operation of the lever or pedal (not shown) of the operating device 26 corresponding to each hydraulic actuator.

吐出圧センサ28は、メインポンプ14の吐出圧を検出する。本実施形態では、吐出圧センサ28は、検出した値をコントローラ30に対して出力する。 The discharge pressure sensor 28 detects the discharge pressure of the main pump 14. In this embodiment, the discharge pressure sensor 28 outputs the detected value to the controller 30.

操作圧センサ29は、操作装置26を用いた操作者の操作内容を検出する。本実施形態では、操作圧センサ29は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置26のレバー又はペダルの操作方向及び操作量を圧力(操作圧)の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作装置26の操作内容は、操作圧センサ以外の他のセンサを用いて検出されてもよい。 The operating pressure sensor 29 detects the operation content of the operator using the operating device 26. In this embodiment, the operating pressure sensor 29 detects the operation direction and operation amount of the lever or pedal of the operating device 26 corresponding to each hydraulic actuator in the form of pressure (operating pressure), and outputs the detected value to the controller 30. The operation content of the operating device 26 may be detected using a sensor other than the operating pressure sensor.

比例弁31は、コントローラ30が出力する制御指令に応じて動作する。本実施形態では、比例弁31は、コントローラ30が出力する電流指令に応じてパイロットポンプ15からコントロールバルブ17内のブリード弁177のパイロットポートに導入される二次圧を調整する電磁弁である。比例弁31は、例えば、電流指令が大きいほど、ブリード弁177のパイロットポートに導入される二次圧が大きくなるように動作する。 The proportional valve 31 operates in response to a control command output by the controller 30. In this embodiment, the proportional valve 31 is a solenoid valve that adjusts the secondary pressure introduced from the pilot pump 15 to the pilot port of the bleed valve 177 in the control valve 17 in response to a current command output by the controller 30. The proportional valve 31 operates such that, for example, the larger the current command, the greater the secondary pressure introduced to the pilot port of the bleed valve 177.

次に、図3を参照して、ショベルに搭載される油圧回路の構成例について説明する。図3は、図1のショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。図3は、図2と同様に、機械的動力系、高圧油圧ライン、パイロットライン、及び電気制御系を、それぞれ二重線、太実線、破線、及び一点鎖線で示している。 Next, referring to FIG. 3, an example of the configuration of a hydraulic circuit mounted on a shovel will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a hydraulic circuit mounted on the shovel of FIG. 1. In FIG. 3, similar to FIG. 2, the mechanical power system, high-pressure hydraulic line, pilot line, and electrical control system are shown by double lines, thick solid lines, dashed lines, and dashed dotted lines, respectively.

図3の油圧回路は、エンジン11によって駆動されるメインポンプ14L、14Rから、管路42L、42Rを経て作動油タンクまで作動油を循環させている。メインポンプ14L、14Rは、図2のメインポンプ14に対応する。 The hydraulic circuit in FIG. 3 circulates hydraulic oil from main pumps 14L, 14R driven by engine 11 through lines 42L, 42R to a hydraulic oil tank. Main pumps 14L, 14R correspond to main pump 14 in FIG. 2.

管路42Lは、コントロールバルブ17内に配置された制御弁171、173、175L及び176Lのそれぞれをメインポンプ14Lと作動油タンクとの間で並列に接続する高圧油圧ラインである。管路42Rは、コントロールバルブ17内に配置された制御弁172、174、175R及び176Rのそれぞれをメインポンプ14Rと作動油タンクとの間で並列に接続する高圧油圧ラインである。 Pipe 42L is a high-pressure hydraulic line that connects each of control valves 171, 173, 175L, and 176L arranged in control valve 17 in parallel between main pump 14L and the hydraulic oil tank. Pipe 42R is a high-pressure hydraulic line that connects each of control valves 172, 174, 175R, and 176R arranged in control valve 17 in parallel between main pump 14R and the hydraulic oil tank.

制御弁171は、メインポンプ14Lが吐出する作動油を左側走行用油圧モータ1Aへ供給し、且つ、左側走行用油圧モータ1Aが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。 The control valve 171 is a spool valve that switches the flow of hydraulic oil to supply the hydraulic oil discharged by the main pump 14L to the left-side traveling hydraulic motor 1A and to discharge the hydraulic oil discharged by the left-side traveling hydraulic motor 1A to the hydraulic oil tank.

制御弁172は、メインポンプ14Rが吐出する作動油を右側走行用油圧モータ1Bへ供給し、且つ、右側走行用油圧モータ1Bが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。 The control valve 172 is a spool valve that switches the flow of hydraulic oil to supply the hydraulic oil discharged by the main pump 14R to the right-side traveling hydraulic motor 1B and to discharge the hydraulic oil discharged by the right-side traveling hydraulic motor 1B to the hydraulic oil tank.

制御弁173は、メインポンプ14Lが吐出する作動油を旋回用油圧モータ2Aへ供給し、且つ、旋回用油圧モータ2Aが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。 The control valve 173 is a spool valve that switches the flow of hydraulic oil to supply the hydraulic oil discharged by the main pump 14L to the rotation hydraulic motor 2A and to discharge the hydraulic oil discharged by the rotation hydraulic motor 2A to the hydraulic oil tank.

制御弁174は、メインポンプ14Rが吐出する作動油をバケットシリンダ9へ供給し、且つ、バケットシリンダ9内の作動油を作動油タンクへ排出するためのスプール弁である。 The control valve 174 is a spool valve that supplies hydraulic oil discharged by the main pump 14R to the bucket cylinder 9 and discharges the hydraulic oil in the bucket cylinder 9 to the hydraulic oil tank.

制御弁175L、175Rは、メインポンプ14L、14Rが吐出する作動油をブームシリンダ7へ供給し、且つ、ブームシリンダ7内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。 The control valves 175L and 175R are spool valves that supply hydraulic oil discharged from the main pumps 14L and 14R to the boom cylinder 7 and switch the flow of hydraulic oil to discharge the hydraulic oil in the boom cylinder 7 to the hydraulic oil tank.

制御弁176L、176Rは、メインポンプ14L、14Rが吐出する作動油をアームシリンダ8へ供給し、且つ、アームシリンダ8内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。 The control valves 176L and 176R are spool valves that supply hydraulic oil discharged from the main pumps 14L and 14R to the arm cylinder 8 and switch the flow of hydraulic oil to discharge the hydraulic oil in the arm cylinder 8 to the hydraulic oil tank.

ブリード弁177L1、177L2は、メインポンプ14Lが吐出する作動油に関するブリード流量を制御するスプール弁である。ブリード弁177L1とブリード弁177L2とは、並列に配置されている。ブリード弁177R1、177R2は、メインポンプ14Rが吐出する作動油に関するブリード流量を制御するスプール弁である。ブリード弁177R1とブリード弁177R2とは、並列に配置されている。ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2は図2のブリード弁177に対応する。 Bleed valves 177L1 and 177L2 are spool valves that control the bleed flow rate of the hydraulic oil discharged by main pump 14L. Bleed valves 177L1 and 177L2 are arranged in parallel. Bleed valves 177R1 and 177R2 are spool valves that control the bleed flow rate of the hydraulic oil discharged by main pump 14R. Bleed valves 177R1 and 177R2 are arranged in parallel. Bleed valves 177L1, 177L2, 177R1, and 177R2 correspond to bleed valve 177 in FIG. 2.

ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2は、例えば、最小開口面積(開度0%)の第1弁位置と最大開口面積(開度100%)の第2弁位置とを有する。ブリード弁177L、177Rは、第1弁位置と第2弁位置との間で無段階に移動可能である。ブリード弁177L1の最大開口面積は、ブリード弁177L2の最大開口面積よりも小さくなっている。換言すれば、ブリード弁177L1は、微小な開口変化の制御が可能な弁である。ブリード弁177L2の最大開口面積は、ブリード弁177L1の最大開口面積よりも大きくなっている。換言すれば、ブリード弁177L2は、大きな開口変化が可能な弁である。ブリード弁177R1の最大開口面積は、ブリード弁177R2の最大開口面積よりも小さくなっている。換言すれば、ブリード弁177R1は、微小な開口変化の制御が可能な弁である。微小な開口変化に特化する。ブリード弁177R2の最大開口面積は、ブリード弁177R1の最大開口面積よりも大きくなっている。換言すれば、ブリード弁177R2は、大きな開口変化が可能な弁である。 Bleed valves 177L1, 177L2, 177R1, and 177R2 have, for example, a first valve position with a minimum opening area (0% opening) and a second valve position with a maximum opening area (100% opening). Bleed valves 177L and 177R can be moved steplessly between the first valve position and the second valve position. The maximum opening area of bleed valve 177L1 is smaller than the maximum opening area of bleed valve 177L2. In other words, bleed valve 177L1 is a valve capable of controlling minute opening changes. The maximum opening area of bleed valve 177L2 is larger than the maximum opening area of bleed valve 177L1. In other words, bleed valve 177L2 is a valve capable of large opening changes. The maximum opening area of bleed valve 177R1 is smaller than the maximum opening area of bleed valve 177R2. In other words, bleed valve 177R1 is a valve capable of controlling minute changes in opening. It is specialized for minute changes in opening. The maximum opening area of bleed valve 177R2 is larger than the maximum opening area of bleed valve 177R1. In other words, bleed valve 177R2 is a valve capable of large changes in opening.

レギュレータ13L、13Rは、メインポンプ14L、14Rの斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ14L、14Rの吐出量を制御する。レギュレータ13L、13Rは、図2のレギュレータ13に対応する。コントローラ30は、例えば、メインポンプ14L、14Rの吐出圧の増大に応じてメインポンプ14L、14Rの斜板傾転角をレギュレータ13L、13Rで調節して吐出量を減少させる。吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ14の吸収馬力がエンジン11の出力馬力を超えないようにするためである。 The regulators 13L, 13R control the discharge volume of the main pumps 14L, 14R by adjusting the swash plate tilt angle of the main pumps 14L, 14R. The regulators 13L, 13R correspond to the regulator 13 in FIG. 2. For example, the controller 30 adjusts the swash plate tilt angle of the main pumps 14L, 14R with the regulators 13L, 13R in response to an increase in the discharge pressure of the main pumps 14L, 14R to reduce the discharge volume. This is to prevent the absorption horsepower of the main pump 14, which is expressed as the product of the discharge pressure and the discharge volume, from exceeding the output horsepower of the engine 11.

アーム操作レバー26Aは、操作装置26の一例であり、アーム5を操作するために用いられる。アーム操作レバー26Aは、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁176L、176Rのパイロットポートに導入させる。具体的には、アーム操作レバー26Aは、アーム閉じ方向に操作された場合に、制御弁176Lの右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁176Rの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、アーム操作レバー26Aは、アーム開き方向に操作された場合には、制御弁176Lの左側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁176Rの右側パイロットポートに作動油を導入させる。 The arm operating lever 26A is an example of the operating device 26, and is used to operate the arm 5. The arm operating lever 26A uses hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to introduce a control pressure according to the lever operation amount to the pilot ports of the control valves 176L and 176R. Specifically, when the arm operating lever 26A is operated in the arm closing direction, it introduces hydraulic oil to the right pilot port of the control valve 176L and introduces hydraulic oil to the left pilot port of the control valve 176R. When the arm operating lever 26A is operated in the arm opening direction, it introduces hydraulic oil to the left pilot port of the control valve 176L and introduces hydraulic oil to the right pilot port of the control valve 176R.

ブーム操作レバー26Bは、操作装置26の一例であり、ブーム4を操作するために用いられる。ブーム操作レバー26Bは、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁175L、175Rのパイロットポートに導入させる。具体的には、ブーム操作レバー26Bは、ブーム上げ方向に操作された場合に、制御弁175Lの右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁175Rの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、ブーム操作レバー26Bは、ブーム下げ方向に操作された場合には、制御弁175Lの左側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁175Rの右側パイロットポートに作動油を導入させる。 The boom operation lever 26B is an example of an operation device 26, and is used to operate the boom 4. The boom operation lever 26B uses hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to introduce a control pressure according to the lever operation amount to the pilot ports of the control valves 175L and 175R. Specifically, when the boom operation lever 26B is operated in the boom-up direction, it introduces hydraulic oil to the right pilot port of the control valve 175L and introduces hydraulic oil to the left pilot port of the control valve 175R. When the boom operation lever 26B is operated in the boom-down direction, it introduces hydraulic oil to the left pilot port of the control valve 175L and introduces hydraulic oil to the right pilot port of the control valve 175R.

吐出圧センサ28L、28Rは、吐出圧センサ28の一例であり、メインポンプ14L、14Rの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。 The discharge pressure sensors 28L and 28R are examples of discharge pressure sensors 28, which detect the discharge pressure of the main pumps 14L and 14R and output the detected value to the controller 30.

操作圧センサ29A、29Bは、操作圧センサ29の一例であり、アーム操作レバー26A、ブーム操作レバー26Bに対する操作者の操作内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作内容は、例えば、レバー操作方向、レバー操作量(レバー操作角度)等である。 Operation pressure sensors 29A and 29B are examples of operation pressure sensors 29, and detect the operation contents of the operator on arm operation lever 26A and boom operation lever 26B in the form of pressure, and output the detected value to controller 30. The operation contents include, for example, the lever operation direction, the lever operation amount (lever operation angle), etc.

左右走行レバー(又はペダル)、バケット操作レバー、及び旋回操作レバー(何れも図示せず。)はそれぞれ、下部走行体1の走行、バケット6の開閉、及び、上部旋回体3の旋回を操作するための操作装置である。これらの操作装置は、アーム操作レバー26A、ブーム操作レバー26Bと同様に、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量(又はペダル操作量)に応じた制御圧を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する制御弁の左右何れかのパイロットポートに導入させる。これらの操作装置のそれぞれに対する操作者の操作内容は、操作圧センサ29A、29Bと同様に、対応する操作圧センサによって圧力の形で検出され、検出値がコントローラ30に対して出力される。 The left and right travel levers (or pedals), bucket operation lever, and swing operation lever (none shown) are operation devices for operating the travel of the lower travel body 1, the opening and closing of the bucket 6, and the swing of the upper swing body 3, respectively. Like the arm operation lever 26A and the boom operation lever 26B, these operation devices use hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 to introduce a control pressure according to the lever operation amount (or pedal operation amount) into either the left or right pilot port of the control valve corresponding to each hydraulic actuator. The operation content of each of these operation devices by the operator is detected in the form of pressure by the corresponding operation pressure sensor, like the operation pressure sensors 29A and 29B, and the detected value is output to the controller 30.

コントローラ30は、操作圧センサ29A、29B等の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ13L、13Rに対して制御指令を出力し、メインポンプ14L、14Rの吐出量を変化させる。また、必要に応じて比例弁31L1、31L2、31R1、31R2に対して電流指令を出力し、ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2の開口面積を変化させる。 The controller 30 receives the outputs of the operating pressure sensors 29A, 29B, etc., and outputs control commands to the regulators 13L, 13R as necessary to change the discharge rates of the main pumps 14L, 14R. It also outputs current commands to the proportional valves 31L1, 31L2, 31R1, 31R2 as necessary to change the opening areas of the bleed valves 177L1, 177L2, 177R1, 177R2.

比例弁31L1、31L2、31R1、31R2は、コントローラ30が出力する電流指令に応じてパイロットポンプ15からブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2のパイロットポートに導入される二次圧を調整する。比例弁31L1、31L2、31R1、31R2は、図2の比例弁31に対応する。 The proportional valves 31L1, 31L2, 31R1, and 31R2 adjust the secondary pressure introduced from the pilot pump 15 to the pilot ports of the bleed valves 177L1, 177L2, 177R1, and 177R2 in response to a current command output by the controller 30. The proportional valves 31L1, 31L2, 31R1, and 31R2 correspond to the proportional valve 31 in FIG. 2.

比例弁31L1は、ブリード弁177L1を第1弁位置と第2弁位置の間の任意の位置で停止できるように二次圧を調整可能である。比例弁31L2は、ブリード弁177L2を第1弁位置と第2弁位置の間の任意の位置で停止できるように二次圧を調整可能である。比例弁31R1は、ブリード弁177R1を第1弁位置と第2弁位置の間の任意の位置で停止できるように二次圧を調整可能である。比例弁31R2は、ブリード弁177R2を第1弁位置と第2弁位置の間の任意の位置で停止できるように二次圧を調整可能である。 The proportional valve 31L1 is capable of adjusting the secondary pressure so that the bleed valve 177L1 can be stopped at any position between the first valve position and the second valve position. The proportional valve 31L2 is capable of adjusting the secondary pressure so that the bleed valve 177L2 can be stopped at any position between the first valve position and the second valve position. The proportional valve 31R1 is capable of adjusting the secondary pressure so that the bleed valve 177R1 can be stopped at any position between the first valve position and the second valve position. The proportional valve 31R2 is capable of adjusting the secondary pressure so that the bleed valve 177R2 can be stopped at any position between the first valve position and the second valve position.

次に、図3の油圧回路で採用されるネガティブコントロール制御(以下、「ネガコン制御」とする。)について説明する。 Next, we will explain the negative control (hereinafter referred to as "negative control") used in the hydraulic circuit shown in Figure 3.

管路42Lには、最も下流にあるブリード弁177L1、177L2と作動油タンクとの間にネガコン絞り18Lが配置されている。管路42Rには、最も下流にあるブリード弁177R1、177R2と作動油タンクとの間にネガコン絞り18Rが配置されている。ブリード弁177L1、177L2を通過して作動油タンクに至る作動油の流れは、ネガコン絞り18Lで制限される。ブリード弁177R1、177R2を通過して作動油タンクに至る作動油の流れは、ネガコン絞り18Rで制限される。そして、ネガコン絞り18L、18Rは、レギュレータ13L、13Rを制御するための制御圧(以下、「ネガコン圧」とする。)を発生させる。ネガコン圧センサ19L、19Rは、ネガコン圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。 In the pipe 42L, a negative control throttle 18L is disposed between the most downstream bleed valves 177L1, 177L2 and the hydraulic oil tank. In the pipe 42R, a negative control throttle 18R is disposed between the most downstream bleed valves 177R1, 177R2 and the hydraulic oil tank. The flow of hydraulic oil passing through the bleed valves 177L1, 177L2 to the hydraulic oil tank is restricted by the negative control throttle 18L. The flow of hydraulic oil passing through the bleed valves 177R1, 177R2 to the hydraulic oil tank is restricted by the negative control throttle 18R. The negative control throttles 18L, 18R generate a control pressure (hereinafter referred to as "negative control pressure") for controlling the regulators 13L, 13R. The negative control pressure sensors 19L, 19R are sensors for detecting the negative control pressure and output the detected value to the controller 30.

本実施形態では、ネガコン絞り18L、18Rは、開口面積が変化する可変絞りである。ネガコン絞り18L、18Rは、但し、ネガコン絞り18L、18Rは、固定絞りであってもよい。 In this embodiment, the negative control apertures 18L and 18R are variable apertures whose opening area changes. However, the negative control apertures 18L and 18R may also be fixed apertures.

コントローラ30は、ネガコン圧に応じてメインポンプ14L、14Rの斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ14L、14Rの吐出量を制御する。以下では、ネガコン圧とメインポンプ14L、14Rの吐出量との関係を「ネガコン特性」という。ネガコン特性は、例えば、参照テーブルとしてROM等に記憶されていてもよく、所定の計算式で表現されていてもよい。コントローラ30は、例えば、所定のネガコン特性を表すテーブルを参照し、ネガコン圧が大きいほどメインポンプ14L、14Rの吐出量を減少させ、ネガコン圧が小さいほどメインポンプ14L、14Rの吐出量を増大させる。 The controller 30 controls the discharge volume of the main pumps 14L, 14R by adjusting the swash plate tilt angle of the main pumps 14L, 14R according to the negative control pressure. Hereinafter, the relationship between the negative control pressure and the discharge volume of the main pumps 14L, 14R is referred to as the "negative control characteristic." The negative control characteristic may be stored in a ROM or the like as a reference table, for example, or may be expressed by a predetermined formula. The controller 30, for example, refers to a table that represents a predetermined negative control characteristic, and decreases the discharge volume of the main pumps 14L, 14R as the negative control pressure increases, and increases the discharge volume of the main pumps 14L, 14R as the negative control pressure decreases.

具体的には、図3で示されるように油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、メインポンプ14L、14Rが吐出する作動油は、ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2を通ってネガコン絞り18L、18Rに至る。そして、ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2を通過する作動油の流れは、ネガコン絞り18L、18Rの上流で発生するネガコン圧を増大させる。その結果、コントローラ30は、メインポンプ14L、14Rの吐出量を所定の許容最小吐出量まで減少させ、吐出された作動油が管路42L、42Rを通過する際の圧力損失(ポンピングロス)を抑制する。待機状態におけるこの所定の許容最小吐出量は、ブリード流量の一例であり、以下では、「スタンバイ流量」という。 Specifically, in the standby state in which none of the hydraulic actuators are operated as shown in FIG. 3, the hydraulic oil discharged from the main pumps 14L and 14R passes through the bleed valves 177L1, 177L2, 177R1, and 177R2 to the negative control throttles 18L and 18R. The flow of hydraulic oil passing through the bleed valves 177L1, 177L2, 177R1, and 177R2 increases the negative control pressure generated upstream of the negative control throttles 18L and 18R. As a result, the controller 30 reduces the discharge rate of the main pumps 14L and 14R to a predetermined allowable minimum discharge rate, suppressing pressure loss (pumping loss) when the discharged hydraulic oil passes through the pipes 42L and 42R. This predetermined allowable minimum discharge rate in the standby state is an example of a bleed flow rate, and is hereinafter referred to as the "standby flow rate."

一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、メインポンプ14L、14Rが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を通って操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そのため、ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2を通ってネガコン絞り18L、18Rに至るブリード流量は減少し、ネガコン絞り18L、18Rの上流で発生するネガコン圧は低下する。その結果、コントローラ30は、メインポンプ14L、14Rの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を供給し、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、以下では、油圧アクチュエータに流れ込む作動油の流量を「アクチュエータ流量」という。この場合、メインポンプ14L、14Rが吐出する作動油の流量は、アクチュエータ流量とブリード流量の合計に相当する。 On the other hand, when any of the hydraulic actuators is operated, the hydraulic oil discharged from the main pumps 14L and 14R flows into the hydraulic actuator through the control valve corresponding to the hydraulic actuator to be operated. Therefore, the bleed flow rate through the bleed valves 177L1, 177L2, 177R1, and 177R2 to the negative control throttles 18L and 18R decreases, and the negative control pressure generated upstream of the negative control throttles 18L and 18R decreases. As a result, the controller 30 increases the discharge rate of the main pumps 14L and 14R to supply sufficient hydraulic oil to the hydraulic actuator to be operated, ensuring the drive of the hydraulic actuator to be operated. In the following, the flow rate of hydraulic oil flowing into the hydraulic actuator is referred to as the "actuator flow rate." In this case, the flow rate of hydraulic oil discharged from the main pumps 14L and 14R corresponds to the sum of the actuator flow rate and the bleed flow rate.

上述のような構成により、図3の油圧回路は、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ14L、14Rから必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できる。また、待機状態においては、油圧エネルギの無駄な消費を抑制できる。ブリード流量をスタンバイ流量まで低減させることができるためである。 With the above-mentioned configuration, the hydraulic circuit of FIG. 3 can reliably supply sufficient hydraulic oil from the main pumps 14L and 14R to the hydraulic actuators to be operated when the hydraulic actuators are operated. In addition, in the standby state, unnecessary consumption of hydraulic energy can be suppressed. This is because the bleed flow rate can be reduced to the standby flow rate.

ところで、ショベルの操作性を向上するため、ブリード弁177の微小開口のコントロール性が求められている。また、油圧アクチュエータ(ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、左側走行用油圧モータ1A、右側走行用油圧モータ1B、旋回用油圧モータ2A)の減速時には、メインポンプ14から吐出される作動油を速やかに作動油タンクに導く必要があり、ブリード弁177の最大開口を大きくすることが求められている。 In order to improve the operability of the excavator, it is necessary to control the small opening of the bleed valve 177. Also, when decelerating the hydraulic actuators (boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9, left-side traveling hydraulic motor 1A, right-side traveling hydraulic motor 1B, swing hydraulic motor 2A), it is necessary to quickly guide the hydraulic oil discharged from the main pump 14 to the hydraulic oil tank, and it is therefore necessary to increase the maximum opening of the bleed valve 177.

そこで、本実施形態では、メインポンプ14Lから作動油タンクに接続する管路42Lには、並列に配置されたブリード弁177L1とブリード弁177L2を有している。同様に、メインポンプ14Rから作動油タンクに接続する管路42Rは、並列に配置されたブリード弁177R1とブリード弁177R2を有している。ブリード弁177L1、177R1は、小流量のブリード弁であって、開口面積の制御分解能が高くなっている。ブリード弁177L2、177R2は、大流量のブリード弁であって、大きな最大開口面積を有している。 In this embodiment, therefore, the line 42L connecting the main pump 14L to the hydraulic oil tank has bleed valves 177L1 and 177L2 arranged in parallel. Similarly, the line 42R connecting the main pump 14R to the hydraulic oil tank has bleed valves 177R1 and 177R2 arranged in parallel. Bleed valves 177L1 and 177R1 are small flow rate bleed valves with high control resolution of the opening area. Bleed valves 177L2 and 177R2 are large flow rate bleed valves with large maximum opening area.

コントローラ30は、ブリード弁開口面積決定部301と、電流値生成部302と、記憶部303と、を備えている。 The controller 30 includes a bleed valve opening area determination unit 301, a current value generation unit 302, and a memory unit 303.

ブリード弁開口面積決定部301は、油圧アクチュエータ(ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、左側走行用油圧モータ1A、右側走行用油圧モータ1B、旋回用油圧モータ2A)の操作量に基づいて、ブリード弁177L1、177L2、177R1、177R2の開口面積を決定する。 The bleed valve opening area determination unit 301 determines the opening area of the bleed valves 177L1, 177L2, 177R1, and 177R2 based on the operation amount of the hydraulic actuators (boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9, left-side traveling hydraulic motor 1A, right-side traveling hydraulic motor 1B, and swing hydraulic motor 2A).

電流値生成部302は、比例弁31(比例弁31L1、31L2、31R1、31R2)に出力する電流指令を生成する。比例弁31は、コントローラ30が出力する電流指令に応じてブリード弁177のパイロットポートに導入される二次圧を調整する。ブリード弁177は、パイロットポートに導入される二次圧に基づいて、スプールが移動し、開口面積を変化させる。 The current value generating unit 302 generates a current command to be output to the proportional valve 31 (proportional valves 31L1, 31L2, 31R1, 31R2). The proportional valve 31 adjusts the secondary pressure introduced to the pilot port of the bleed valve 177 according to the current command output by the controller 30. The bleed valve 177 moves a spool based on the secondary pressure introduced to the pilot port, changing the opening area.

記憶部303には、制御に用いるテーブル等が記憶されている。なお、記憶部303に記憶されるテーブルについて、図5を用いて後述する。 The storage unit 303 stores tables and other data used for control. The tables stored in the storage unit 303 will be described later with reference to FIG. 5.

ここで、参考例に係るショベルと対比しつつ、本実施形態に係るショベルにおけるブリード弁開口面積制御について説明する。 Here, we will explain the bleed valve opening area control in the excavator according to this embodiment, comparing it with the excavator according to the reference example.

まず、参考例に係るショベルについて説明する。本実施形態に係るショベルは、管路42L(42R)に対して、それぞれ2つのブリード弁177L1、177L2(177R1、177R2)が設けられているのに対し、参考例に係るショベルは、管路42L(42R)に対して、それぞれ1つのブリード弁を備える点で異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。また、以下の説明において、作業者がブーム操作レバー26Bを操作して、ショベルにブーム4の上げ動作をさせる場合を例に説明する。 First, the shovel according to the reference example will be described. The shovel according to this embodiment is provided with two bleed valves 177L1, 177L2 (177R1, 177R2) for each of the pipelines 42L (42R), whereas the shovel according to the reference example is different in that it has one bleed valve for each of the pipelines 42L (42R). The rest of the configuration is similar, and duplicated explanations will be omitted. In the following explanation, an example will be described in which the operator operates the boom operating lever 26B to cause the shovel to raise the boom 4.

作業者がブーム操作レバー26Bをブーム上げ方向に操作すると、レバー操作量に応じた制御圧(以下、「ブーム上げパイロット圧」ともいう。)が制御弁175L、175Rのパイロットポートに導入される。また、ブーム上げパイロット圧は、操作圧センサ29Bで検出され、コントローラ30に入力される。 When the operator operates the boom operation lever 26B in the boom-raising direction, a control pressure corresponding to the amount of lever operation (hereinafter also referred to as the "boom-raising pilot pressure") is introduced into the pilot ports of the control valves 175L and 175R. In addition, the boom-raising pilot pressure is detected by the operation pressure sensor 29B and input to the controller 30.

図4(a)は、ブーム上げパイロット圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。参考例に係るコントローラ30には、図4(a)に示すように、ブーム上げパイロット圧とブリード弁開口面積とを対応付けしたテーブルが格納されている。ここで、ブーム上げパイロット圧の制御範囲に対応して、ブリード弁開口面積の最大開口面積をS1とする。参考例に係るコントローラ30は、操作圧センサ29Bで検出したブーム上げパイロット圧と、テーブルと、に基づいて、ブリード弁開口面積を決定する。 Figure 4(a) is a graph showing the relationship between boom raising pilot pressure and bleed valve opening area. As shown in Figure 4(a), the controller 30 according to the reference example stores a table that associates boom raising pilot pressure with bleed valve opening area. Here, the maximum opening area of the bleed valve opening area is set to S1 corresponding to the control range of the boom raising pilot pressure. The controller 30 according to the reference example determines the bleed valve opening area based on the boom raising pilot pressure detected by the operating pressure sensor 29B and the table.

図4(b)は、参考例のブリード弁におけるブリード弁2次圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。参考例に係るコントローラ30には、図4(b)に示すように、ブリード弁の特性情報として、ブリード弁の2次圧とブリード弁開口面積とを対応付けしたテーブルが格納されている。参考例に係るコントローラ30は、決定したブリード弁開口面積と、テーブルと、に基づいて、ブリード弁2次圧を決定する。 Figure 4(b) is a graph showing the relationship between the bleed valve secondary pressure and the bleed valve opening area in the bleed valve of the reference example. As shown in Figure 4(b), the controller 30 of the reference example stores a table that associates the secondary pressure of the bleed valve with the bleed valve opening area as characteristic information of the bleed valve. The controller 30 of the reference example determines the bleed valve secondary pressure based on the determined bleed valve opening area and the table.

例えば、図4に示すように、ブーム上げパイロット圧P1の場合、ブリード弁2次圧C1とする。ブーム上げパイロット圧P2の場合、ブリード弁2次圧C2とする。ブーム上げパイロット圧P3の場合、ブリード弁2次圧C3とする。 For example, as shown in FIG. 4, when the boom raising pilot pressure is P1, the bleed valve secondary pressure is C1. When the boom raising pilot pressure is P2, the bleed valve secondary pressure is C2. When the boom raising pilot pressure is P3, the bleed valve secondary pressure is C3.

また、参考例に係るコントローラ30には、比例弁31の特性情報として、電流指令値と比例弁31の開口面積(「ブリード弁2次圧」に相当。)とを対応付けしたテーブル(図示せず)が格納されている。参考例に係るコントローラ30は、決定したブリード弁2次圧と、テーブルと、に基づいて、比例弁31への電流指令値を決定する。例えば、ブーム上げパイロット圧P1の場合、ブリード弁2次圧C1となるように比例弁31の開口面積を決定し、決定した比例弁31の開口面積とテーブルに基づいて、比例弁31への電流指令値を決定する。ブーム上げパイロット圧P2,P3の場合についても同様に、比例弁31への電流指令値を決定する。 The controller 30 according to the reference example also stores a table (not shown) that associates the current command value with the opening area of the proportional valve 31 (corresponding to the "bleed valve secondary pressure") as characteristic information of the proportional valve 31. The controller 30 according to the reference example determines the current command value for the proportional valve 31 based on the determined bleed valve secondary pressure and the table. For example, in the case of boom raising pilot pressure P1, the opening area of the proportional valve 31 is determined so as to become the bleed valve secondary pressure C1, and the current command value for the proportional valve 31 is determined based on the determined opening area of the proportional valve 31 and the table. The current command value for the proportional valve 31 is determined similarly for the cases of boom raising pilot pressures P2 and P3.

以上の様に、コントローラ30は、各種テーブルを参照して、ブーム上げパイロット圧から比例弁31の電流指令値を決定する。コントローラ30は、決定した電流指令値を比例弁31に出力することで、ブリード弁177を制御する。 As described above, the controller 30 refers to various tables and determines the current command value for the proportional valve 31 from the boom raising pilot pressure. The controller 30 controls the bleed valve 177 by outputting the determined current command value to the proportional valve 31.

ここで、参考例に係るショベルは、図4(b)に示すように、1つのブリード弁で最大開口面積S1から開口面積0までを制御可能に構成されている。このため、参考例に係るショベルのブリード弁は、ブリード弁2次圧の制御範囲に対して、開口面積0から最大開口面積S1までが対応するので、ブリード弁開口面積の制御の分解能を高くすることが困難である。 As shown in FIG. 4(b), the excavator according to the reference example is configured to be able to control the opening area from maximum opening area S1 to opening area 0 with one bleed valve. Therefore, the bleed valve of the excavator according to the reference example corresponds to the control range of the bleed valve secondary pressure from opening area 0 to maximum opening area S1, making it difficult to increase the resolution of the control of the bleed valve opening area.

次に、本実施例に係るショベルについて説明する。ここでは、管路42Lのブリード弁177L1、177L2の制御を例に説明する。管路42Rのブリード弁177R1、177R2の制御は、同様であり重複する説明は省略する。 Next, the excavator according to this embodiment will be described. Here, the control of the bleed valves 177L1 and 177L2 of the pipeline 42L will be described as an example. The control of the bleed valves 177R1 and 177R2 of the pipeline 42R is similar, so duplicated explanations will be omitted.

本実施例に係るショベルは、管路42Lに対して、それぞれ2つのブリード弁177L1、177L2が設けられている。また、ブリード弁177L1、177L2は、比例弁31L1、31L2を介して、個別に開口面積が制御可能に構成されている。また、以下の説明において、作業者がブーム操作レバー26Bを操作して、ショベルにブーム4の上げ動作をさせる場合を例に説明する。 The excavator according to this embodiment is provided with two bleed valves 177L1, 177L2 for each pipeline 42L. The bleed valves 177L1, 177L2 are configured so that the opening area can be controlled individually via proportional valves 31L1, 31L2. In the following explanation, an example will be given in which the operator operates the boom operation lever 26B to cause the excavator to raise the boom 4.

作業者がブーム操作レバー26Bをブーム上げ方向に操作すると、レバー操作量に応じた制御圧(ブーム上げパイロット圧)が制御弁175L、175Rのパイロットポートに導入される。また、ブーム上げパイロット圧は、操作圧センサ29Bで検出され、コントローラ30に入力される。 When the operator operates the boom operation lever 26B in the boom-raising direction, a control pressure (boom-raising pilot pressure) corresponding to the amount of lever operation is introduced into the pilot ports of the control valves 175L and 175R. In addition, the boom-raising pilot pressure is detected by the operation pressure sensor 29B and input to the controller 30.

図5(a)は、ブーム上げパイロット圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。本実施例に係るコントローラ30には、図5(a)に示すように、ブーム上げパイロット圧とブリード弁開口面積とを対応付けしたテーブルが格納されている。なお、図5(a)に示すテーブルは、図4(a)に示すテーブルと同じものである。本実施例に係るコントローラ30は、操作圧センサ29Bで検出したブーム上げパイロット圧と、テーブルと、に基づいて、ブリード弁開口面積を決定する。 Figure 5(a) is a graph showing the relationship between boom raising pilot pressure and bleed valve opening area. As shown in Figure 5(a), the controller 30 according to this embodiment stores a table that associates boom raising pilot pressure with bleed valve opening area. Note that the table shown in Figure 5(a) is the same as the table shown in Figure 4(a). The controller 30 according to this embodiment determines the bleed valve opening area based on the boom raising pilot pressure detected by the operating pressure sensor 29B and the table.

図5(b)は、本実施例の微小開口用のブリード弁177L1におけるブリード弁2次圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。図5(c)は、本実施例の大流量用のブリード弁177L2におけるブリード弁2次圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。本実施例に係るコントローラ30には、微小開口用のブリード弁177L1の特性情報として、図5(b)に示すブリード弁の2次圧とブリード弁開口面積とを対応付けしたテーブルが格納されている。また、本実施例に係るコントローラ30には、大流量用のブリード弁177L2の特性情報として、図5(c)に示すブリード弁の2次圧とブリード弁開口面積とを対応付けしたテーブルが格納されている。本実施例に係るコントローラ30は、決定したブリード弁開口面積と、テーブルと、に基づいて、ブリード弁177L1及びブリード弁177L2のブリード弁2次圧を決定する。 Figure 5(b) is a graph showing the relationship between the bleed valve secondary pressure and the bleed valve opening area in the bleed valve 177L1 for small opening in this embodiment. Figure 5(c) is a graph showing the relationship between the bleed valve secondary pressure and the bleed valve opening area in the bleed valve 177L2 for large flow rate in this embodiment. The controller 30 according to this embodiment stores a table in which the secondary pressure of the bleed valve shown in Figure 5(b) and the bleed valve opening area correspond to each other as characteristic information of the bleed valve 177L1 for small opening. In addition, the controller 30 according to this embodiment stores a table in which the secondary pressure of the bleed valve shown in Figure 5(c) and the bleed valve opening area correspond to each other as characteristic information of the bleed valve 177L2 for large flow rate. The controller 30 according to this embodiment determines the bleed valve secondary pressures of the bleed valves 177L1 and 177L2 based on the determined bleed valve opening area and the table.

例えば、図5に示すように、ブーム上げパイロット圧P1の場合、ブリード弁177L1のブリード弁2次圧A1とし、ブリード弁177L2のブリード弁2次圧B0(弁全閉)とする。ブーム上げパイロット圧P2の場合、ブリード弁177L1のブリード弁2次圧A2とし、ブリード弁177L2のブリード弁2次圧B0(弁全閉)とする。ブーム上げパイロット圧P3の場合、ブリード弁177L1のブリード弁2次圧A3とし、ブリード弁177L2のブリード弁2次圧B0(弁全閉)とする。ブーム上げパイロット圧P4の場合、ブリード弁開口面積はS4(図5(a)参照)となる。ここでは、ブリード弁177L1の開口面積をS3とし、ブリード弁177L2の開口面積をS4-S3として、ブリード弁177L1及びブリード弁177L2の開口面積の合計がS3となるようにする。即ち、ブリード弁177L1のブリード弁2次圧A4とし、ブリード弁177L2のブリード弁2次圧B4とする。 For example, as shown in Figure 5, for boom raising pilot pressure P1, the bleed valve secondary pressure of bleed valve 177L1 is A1, and the bleed valve secondary pressure of bleed valve 177L2 is B0 (valve fully closed). For boom raising pilot pressure P2, the bleed valve secondary pressure of bleed valve 177L1 is A2, and the bleed valve secondary pressure of bleed valve 177L2 is B0 (valve fully closed). For boom raising pilot pressure P3, the bleed valve secondary pressure of bleed valve 177L1 is A3, and the bleed valve secondary pressure of bleed valve 177L2 is B0 (valve fully closed). For boom raising pilot pressure P4, the bleed valve opening area is S4 (see Figure 5(a)). Here, the opening area of bleed valve 177L1 is S3, the opening area of bleed valve 177L2 is S4-S3, and the sum of the opening areas of bleed valve 177L1 and bleed valve 177L2 is S3. That is, the bleed valve secondary pressure of bleed valve 177L1 is A4, and the bleed valve secondary pressure of bleed valve 177L2 is B4.

ここで、開口面積S3は、微小開口用のブリード弁177L1のみを用いて開口面積を制御するか、微小流量用のブリード弁177L1及び大流量用のブリード弁177L2の両方を用いて開口面積を制御するか、の閾値である。開口面積S3は、ブリード弁177L1の最大開口面積としてもよく、ブリード弁177L1の最大開口面積よりも小さい値に設定してもよい。 Here, the opening area S3 is a threshold value for determining whether the opening area is controlled using only the bleed valve 177L1 for small openings, or whether the opening area is controlled using both the bleed valve 177L1 for small flow rates and the bleed valve 177L2 for large flow rates. The opening area S3 may be the maximum opening area of the bleed valve 177L1, or may be set to a value smaller than the maximum opening area of the bleed valve 177L1.

また、本実施例に係るコントローラ30には、比例弁31の特性情報として、電流指令値と比例弁31の開口面積(「ブリード弁2次圧」に相当。)とを対応付けしたテーブル(図示せず)が格納されている。本実施例に係るコントローラ30は、決定したブリード弁2次圧と、テーブルと、に基づいて、比例弁31への電流指令値を決定する。例えば、ブーム上げパイロット圧P1の場合、ブリード弁177L1の2次圧がブリード弁2次圧A1となるように比例弁31L1の開口面積を決定し、決定した比例弁31L1の開口面積とテーブルに基づいて、比例弁31L1への電流指令値を決定する。ブリード弁177L2の2次圧がブリード弁2次圧B0となるように比例弁31L2の開口面積を決定し、決定した比例弁31L2の開口面積とテーブルに基づいて、比例弁31L2への電流指令値を決定する。ブーム上げパイロット圧P2~P4の場合についても同様に、比例弁31L1,31L2への電流指令値を決定する。 In addition, the controller 30 according to this embodiment stores a table (not shown) that associates the current command value with the opening area of the proportional valve 31 (corresponding to the "bleed valve secondary pressure") as characteristic information of the proportional valve 31. The controller 30 according to this embodiment determines the current command value to the proportional valve 31 based on the determined bleed valve secondary pressure and the table. For example, in the case of boom raising pilot pressure P1, the opening area of the proportional valve 31L1 is determined so that the secondary pressure of the bleed valve 177L1 becomes the bleed valve secondary pressure A1, and the current command value to the proportional valve 31L1 is determined based on the determined opening area of the proportional valve 31L1 and the table. The opening area of the proportional valve 31L2 is determined so that the secondary pressure of the bleed valve 177L2 becomes the bleed valve secondary pressure B0, and the current command value to the proportional valve 31L2 is determined based on the determined opening area of the proportional valve 31L2 and the table. Similarly, the current command value for proportional valves 31L1 and 31L2 is determined for boom raising pilot pressures P2 to P4.

さらに、本実施例に係るコントローラ30には、ネガコン圧センサ19Lが検出した圧力の値が入力される。コントローラ30は、この検出されたネガコン圧センサ19Lの値を用いて、決定されたブリード弁2次圧になるようにブリード弁177L1を制御する。 In addition, the pressure value detected by the negative control pressure sensor 19L is input to the controller 30 in this embodiment. The controller 30 uses this detected value of the negative control pressure sensor 19L to control the bleed valve 177L1 so that the determined bleed valve secondary pressure is reached.

以上の様に、コントローラ30は、各種テーブルを参照して、ブーム上げパイロット圧から比例弁31の電流指令値を決定する。コントローラ30は、決定した電流指令値を比例弁31に出力することで、ブリード弁177を制御する。 As described above, the controller 30 refers to various tables and determines the current command value for the proportional valve 31 from the boom raising pilot pressure. The controller 30 controls the bleed valve 177 by outputting the determined current command value to the proportional valve 31.

ここで、本実施例に係るショベルは、図5(b)に示すように、微小開口用のブリード弁177L1は、開口面積S3から開口面積0を制御可能に構成されている。このため、本実施例に係るショベルのブリード弁は、ブリード弁2次圧の制御範囲に対して、開口面積0から開口面積S3が対応するので、参考例と比較して、ブリード弁開口面積の制御の分解能を高くすることができる。 As shown in FIG. 5(b), the shovel according to this embodiment is configured such that the bleed valve 177L1 for small opening can be controlled from an opening area S3 to an opening area 0. Therefore, the bleed valve of the shovel according to this embodiment has an opening area from 0 to an opening area S3 corresponding to the control range of the bleed valve secondary pressure, and therefore can have a higher resolution for controlling the bleed valve opening area compared to the reference example.

図6は、2つのブリード弁177L1、177L2の開口面積の決定方法の一例を説明するフローチャートである。 Figure 6 is a flowchart that explains an example of a method for determining the opening area of the two bleed valves 177L1 and 177L2.

ステップS101において、コントローラ30は、ブーム上げパイロット圧及び図5(a)に示すテーブルに基づいて、ブリード弁開口面積S(=ブリード弁177L1の開口面積とブリード弁177L2の開口面積との和)を決定する。 In step S101, the controller 30 determines the bleed valve opening area S (= the sum of the opening area of bleed valve 177L1 and the opening area of bleed valve 177L2) based on the boom raising pilot pressure and the table shown in FIG. 5(a).

ステップS102において、コントローラ30は、決定したブリード弁開口面積Sが、開口面積S3以下であるか否かを判定する。決定したブリード弁開口面積Sが開口面積S3以下である場合(S102・Yes)、コントローラ30の処理はステップS103に進む。決定したブリード弁開口面積Sが開口面積S3以下でない場合(S102・No)、コントローラ30の処理はステップS105に進む。 In step S102, the controller 30 determines whether the determined bleed valve opening area S is equal to or less than the opening area S3. If the determined bleed valve opening area S is equal to or less than the opening area S3 (S102, Yes), the processing of the controller 30 proceeds to step S103. If the determined bleed valve opening area S is not equal to or less than the opening area S3 (S102, No), the processing of the controller 30 proceeds to step S105.

ステップS103において、コントローラ30は、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積をステップS101で決定した開口面積Sとして、図5(b)に示すテーブルに基づいて、ブリード弁177L1の2次圧を決定する。 In step S103, the controller 30 determines the secondary pressure of the bleed valve 177L1 for the small opening based on the table shown in FIG. 5(b), with the opening area S determined in step S101 as the opening area of the bleed valve 177L1 for the small opening.

ステップS104において、コントローラ30は、大流量用のブリード弁177L2の開口面積を0として、図5(c)に示すテーブルに基づいて、ブリード弁177L2の2次圧を決定する。そして、コントローラ30の処理はステップS107に進む。 In step S104, the controller 30 sets the opening area of the high flow bleed valve 177L2 to 0 and determines the secondary pressure of the bleed valve 177L2 based on the table shown in FIG. 5(c). Then, the process of the controller 30 proceeds to step S107.

ステップS105において、コントローラ30は、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積を開口面積S3として、図5(b)に示すテーブルに基づいて、ブリード弁177L1の2次圧を決定する。 In step S105, the controller 30 determines the secondary pressure of the bleed valve 177L1 based on the table shown in FIG. 5(b), with the opening area of the bleed valve 177L1 for small opening as the opening area S3.

ステップS106において、コントローラ30は、大流量用のブリード弁177L2の開口面積をステップS101で決定した開口面積Sと微小開口用のブリード弁177L1の開口面積S3との差(S-S3)として、図5(c)に示すテーブルに基づいて、ブリード弁177L2の2次圧を決定する。これにより、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積と大流量用のブリード弁177L2の開口面積との合計が、ステップS101で決定した開口面積Sとなる。そして、コントローラ30の処理はステップS107に進む。 In step S106, the controller 30 determines the secondary pressure of the bleed valve 177L2 based on the table shown in FIG. 5(c), taking the opening area of the large flow bleed valve 177L2 as the difference (S-S3) between the opening area S determined in step S101 and the opening area S3 of the small opening bleed valve 177L1. As a result, the sum of the opening area of the small opening bleed valve 177L1 and the opening area of the large flow bleed valve 177L2 becomes the opening area S determined in step S101. Then, the processing of the controller 30 proceeds to step S107.

ステップS107において、コントローラ30は、ブリード弁177L1、177L2のそれぞれの2次圧に基づいて、比例弁31L1、31L2に出力する電流指令値を決定する。 In step S107, the controller 30 determines the current command values to be output to the proportional valves 31L1 and 31L2 based on the secondary pressures of the bleed valves 177L1 and 177L2.

ステップS108において、コントローラ30は、比例弁31L1、31L2に電流指令値を出力する。 In step S108, the controller 30 outputs a current command value to the proportional valves 31L1 and 31L2.

このような構成により、例えば、操作レバー26Bが中立状態においては、ブリード弁開口面積はS1(図5参照)と決定され、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積S3、大流量用のブリード弁177L2の開口面積S1-S3となるように、それぞれのブリード弁2次圧が決定される。操作レバー26Bを中立状態から倒すことにより、まずは、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積はS3のまま、大流量用のブリード弁177L2の開口面積が小さくなっていく(S102・No、S105、S106参照)。 With this configuration, for example, when the control lever 26B is in the neutral state, the bleed valve opening area is determined to be S1 (see FIG. 5), and the secondary pressure of each bleed valve is determined so that the opening area of the small opening bleed valve 177L1 is S3, and the opening area of the large flow bleed valve 177L2 is S1-S3. By tilting the control lever 26B from the neutral state, first, the opening area of the small opening bleed valve 177L1 remains S3, while the opening area of the large flow bleed valve 177L2 becomes smaller (see S102, No, S105, S106).

そして、さらに操作レバー26Bを倒して、ステップS101で決定されたブリード弁開口面積がS3となると、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積はS3のまま、大流量用のブリード弁177L2が閉じる。そして、さらに操作レバー26Bを倒すことにより、大流量用のブリード弁177L2が閉じたまま、微小開口用のブリード弁177L1の開口面積が小さくなっていく(S102・Yes、S103、S104参照)。 When the control lever 26B is further tilted and the bleed valve opening area determined in step S101 becomes S3, the opening area of the small opening bleed valve 177L1 remains at S3 and the large flow bleed valve 177L2 closes. Then, by further tilting the control lever 26B, the opening area of the small opening bleed valve 177L1 becomes smaller while the large flow bleed valve 177L2 remains closed (S102, Yes, see S103, S104).

図7は、本実施例及び参考例に係るショベルにおけるレバー操作量と、油圧アクチュエータに供給される作動油の圧力との関係を示すグラフである。理想値700におけるグラフを二点鎖線で示す。 Figure 7 is a graph showing the relationship between the lever operation amount and the pressure of hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator in the excavators according to this embodiment and the reference example. The graph at the ideal value of 700 is shown by a two-dot chain line.

ここでは、ブリード弁2次圧の制御分解能による誤差によって、ブリード弁開口面積が理想値よりもずれているものとする。参考例に係るショベルにおいて、ブリード弁2次圧の誤差によってブリード弁開口面積が理想値よりも小さくなった場合を破線711で示す。また、参考例に係るショベルにおいて、ブリード弁2次圧の誤差によってブリード弁開口面積が理想値よりも大きくなった場合を破線712で示す。図4(b)に示すように、ブリード弁2次圧の誤差に対して、ブリード弁開口面積が大きく変動する。このため、図7に示すように、レバー操作量に対する圧力のずれも大きくなる。 Here, it is assumed that the bleed valve opening area deviates from the ideal value due to an error caused by the control resolution of the bleed valve secondary pressure. In the excavator according to the reference example, the dashed line 711 shows a case in which the bleed valve opening area is smaller than the ideal value due to an error in the bleed valve secondary pressure. Also, in the excavator according to the reference example, the dashed line 712 shows a case in which the bleed valve opening area is larger than the ideal value due to an error in the bleed valve secondary pressure. As shown in FIG. 4(b), the bleed valve opening area varies greatly with respect to the error in the bleed valve secondary pressure. For this reason, the deviation in pressure relative to the lever operation amount also becomes large, as shown in FIG. 7.

これに対し、本実施例に係るショベルでは、大流量用のブリード弁177L2を閉じて、微小開口用のブリード弁177L1で開口面積を制御するので、ブリード弁開口面積の分解能を高くすることができる。本実施例に係るショベルにおいて、ブリード弁2次圧の誤差によってブリード弁開口面積が理想値よりも小さくなった場合を実線701で示す。また、本実施例に係るショベルにおいて、ブリード弁2次圧の誤差によってブリード弁開口面積が理想値よりも大きくなった場合を実線702で示す。図7に示すように、レバー操作量に対する圧力を理想値700に近づけることができる。これにより、レバー操作量に対して油圧アクチュエータが好適に動作するので、ショベルの操作性が向上する。 In contrast, in the excavator according to this embodiment, the large flow bleed valve 177L2 is closed and the opening area is controlled by the small opening bleed valve 177L1, so the resolution of the bleed valve opening area can be increased. In the excavator according to this embodiment, the solid line 701 shows a case where the bleed valve opening area is smaller than the ideal value due to an error in the bleed valve secondary pressure. Also, in the excavator according to this embodiment, the solid line 702 shows a case where the bleed valve opening area is larger than the ideal value due to an error in the bleed valve secondary pressure. As shown in FIG. 7, the pressure relative to the lever operation amount can be brought closer to the ideal value 700. This allows the hydraulic actuator to operate optimally in response to the lever operation amount, improving the operability of the excavator.

本実施例に係るショベルは、微小開口用のブリード弁と大流量用のブリード弁とを備えるものとして説明したが、これに限られるものではない。大流量用のブリード弁に替えて、リリーフ弁を用いてもよい。 The excavator in this embodiment has been described as being equipped with a bleed valve for a small opening and a bleed valve for a large flow rate, but this is not limited to this. A relief valve may be used instead of the bleed valve for a large flow rate.

図8は、ショベルに搭載される油圧回路の他の構成例を示す概略図である。図9(a)は、他の構成例のブリード弁177L1、177R1におけるブリード弁2次圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。図9(b)は、他の構成例のリリーフ弁177L3、177R3におけるリリーフ弁2次圧とブリード弁開口面積との関係を示すグラフである。 Figure 8 is a schematic diagram showing another example of the configuration of a hydraulic circuit mounted on an excavator. Figure 9(a) is a graph showing the relationship between the bleed valve secondary pressure and the bleed valve opening area for bleed valves 177L1 and 177R1 in another example of the configuration. Figure 9(b) is a graph showing the relationship between the relief valve secondary pressure and the bleed valve opening area for relief valves 177L3 and 177R3 in another example of the configuration.

図8に示すように、大流量用のブリード弁177L2、177R2に替えて、リリーフ弁177L3、177R3を備えている。その他の構成は、図3に示す構成例と同様であり、重複する説明は省略する。 As shown in FIG. 8, relief valves 177L3 and 177R3 are provided instead of the high flow bleed valves 177L2 and 177R2. The rest of the configuration is the same as the configuration example shown in FIG. 3, so repeated explanations will be omitted.

微小開口用のブリード弁177L1、177R1は、開口面積S5から開口面積0を制御可能に構成されている。このため、他の構成例に係るショベルのブリード弁は、ブリード弁2次圧の制御範囲に対して、開口面積0から開口面積S5が対応するので、参考例と比較して、ブリード弁開口面積の制御の分解能を高くすることができる。 The bleed valves 177L1 and 177R1 for small openings are configured to be able to control the opening area from S5 to 0. Therefore, the bleed valves of the excavator according to the other configuration examples have an opening area from 0 to S5 that corresponds to the control range of the bleed valve secondary pressure, so that the resolution of the control of the bleed valve opening area can be increased compared to the reference example.

なお、開口面積S5は、ブリード弁177L1、177R1のみを用いて開口面積を制御するか、ブリード弁177L1、177R1及びリリーフ弁177L3、177R3の両方を用いるか、の閾値である。開口面積S5は、ブリード弁177L1、177R1の最大開口面積としてもよく、ブリード弁177L1、177R1の最大開口面積よりも小さい値に設定してもよい。 The opening area S5 is a threshold value for determining whether to control the opening area using only the bleed valves 177L1 and 177R1, or to use both the bleed valves 177L1 and 177R1 and the relief valves 177L3 and 177R3. The opening area S5 may be the maximum opening area of the bleed valves 177L1 and 177R1, or may be set to a value smaller than the maximum opening area of the bleed valves 177L1 and 177R1.

リリーフ弁177L3、177R3は、比例弁31L2、R2によって制御される2次圧が導入されることにより、開閉する弁である。図9(b)に示すように、リリーフ弁177L3、177R3は、最大開口面積S1と開口面積0をとることができるようになっている。 The relief valves 177L3 and 177R3 are valves that open and close when a secondary pressure controlled by the proportional valves 31L2 and 31R2 is introduced. As shown in FIG. 9(b), the relief valves 177L3 and 177R3 are capable of taking a maximum opening area S1 and an opening area of 0.

また、他の構成例において微小開口用のブリード弁177L1、177R1は、図3に示す構成例よりも開口面積S5(S5>S3)を大きくしてもよい。これにより、制御範囲を拡大することができる。 In other configuration examples, the bleed valves 177L1 and 177R1 for small openings may have a larger opening area S5 (S5>S3) than the configuration example shown in FIG. 3. This allows the control range to be expanded.

他の構成例によれば、ブリード弁177L1、177R1と並列に配置される弁を開口面積制御が可能なスプール弁(制御弁)に替えてリリーフ弁(開閉弁)を用いることができるので、コストを低減することができる。また、占有空間を削減することができる。 According to another configuration example, the valves arranged in parallel with the bleed valves 177L1 and 177R1 can be replaced with relief valves (on-off valves) that can control the opening area, thereby reducing costs. In addition, the space occupied can be reduced.

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。 The above describes the form for implementing the present invention, but the above content does not limit the content of the invention, and various modifications and improvements are possible within the scope of the present invention.

例えば、図3では、メインポンプ14Lから油圧アクチュエータに向かう作動油の流れを制御する制御弁171、173、175L及び176Lのそれぞれは、メインポンプ14Lと作動油タンクとの間で互いに並列に接続されている。しかしながら、制御弁171、173、175L及び176Lのそれぞれは、メインポンプ14Lと作動油タンクとの間で直列に接続されていてもよい。この場合、各制御弁を構成するスプールが何れの弁位置に切り換えられていたとしても、管路42Lは、スプールで遮断されることなく、下流側に配置された隣接する制御弁に作動油を供給できる。 For example, in FIG. 3, the control valves 171, 173, 175L, and 176L that control the flow of hydraulic oil from the main pump 14L toward the hydraulic actuator are connected in parallel to each other between the main pump 14L and the hydraulic oil tank. However, the control valves 171, 173, 175L, and 176L may also be connected in series between the main pump 14L and the hydraulic oil tank. In this case, regardless of the valve position of the spool that constitutes each control valve, the pipe 42L can supply hydraulic oil to the adjacent control valve located downstream without being blocked by the spool.

同様に、メインポンプ14Rから油圧アクチュエータに向かう作動油の流れを制御する制御弁172、174、175R及び176Rのそれぞれは、メインポンプ14Rと作動油タンクとの間で互いに並列に接続されている。しかしながら、制御弁172、174、175R及び176Rのそれぞれは、メインポンプ14Rと作動油タンクとの間で直列に接続されていてもよい。この場合、各制御弁を構成するスプールが何れの弁位置に切り換えられていたとしても、管路42Rは、スプールで遮断されることなく、下流側に配置された隣接する制御弁に作動油を供給できる。 Similarly, the control valves 172, 174, 175R, and 176R that control the flow of hydraulic oil from the main pump 14R toward the hydraulic actuator are connected in parallel to each other between the main pump 14R and the hydraulic oil tank. However, the control valves 172, 174, 175R, and 176R may also be connected in series between the main pump 14R and the hydraulic oil tank. In this case, regardless of the valve position of the spool that constitutes each control valve, the pipe 42R can supply hydraulic oil to the adjacent control valve located downstream without being blocked by the spool.

また、制御弁171、173、175L及び176Lのそれぞれがメインポンプ14Lと作動油タンクとの間で直列に接続され、制御弁172、174、175R及び176Rのそれぞれがメインポンプ14Rと作動油タンクとの間で直列に接続される場合、センターバイパス管路40L、40R及びパラレル管路42L、42Rを有する構成であってもよい。 In addition, when the control valves 171, 173, 175L, and 176L are connected in series between the main pump 14L and the hydraulic oil tank, and the control valves 172, 174, 175R, and 176R are connected in series between the main pump 14R and the hydraulic oil tank, the configuration may include center bypass lines 40L, 40R and parallel lines 42L, 42R.

また、上述の実施形態では、操作装置26として油圧式操作装置が採用されているが、電気式操作装置が採用されてもよい。図10は、電気式操作装置を含む操作システムの構成例を示す。具体的には、図10の操作システムは、ブーム操作システムの一例であり、主に、パイロット圧作動型のコントロールバルブ17と、電気式操作レバーとしてのブーム操作レバー26Bと、コントローラ30と、ブーム上げ操作用の電磁弁60と、ブーム下げ操作用の電磁弁62とで構成されている。図10の操作システムは、アーム操作システム、バケット操作システム等にも同様に適用され得る。 In the above embodiment, a hydraulic operating device is used as the operating device 26, but an electric operating device may also be used. FIG. 10 shows an example of the configuration of an operating system including an electric operating device. Specifically, the operating system of FIG. 10 is an example of a boom operating system, and is mainly composed of a pilot pressure operated control valve 17, a boom operating lever 26B as an electric operating lever, a controller 30, a solenoid valve 60 for boom raising operation, and a solenoid valve 62 for boom lowering operation. The operating system of FIG. 10 can also be similarly applied to an arm operating system, a bucket operating system, etc.

パイロット圧作動型のコントロールバルブ17は、図3に示すように、ブームシリンダ7に関する制御弁175L、175Rを含む。電磁弁60は、パイロットポンプ15と制御弁175Lの右側(上げ側)パイロットポート及び制御弁175Rの左側(上げ側)パイロットポートのそれぞれとを繋ぐ油路の流路面積を調整できるように構成されている。電磁弁62は、パイロットポンプ15と制御弁175Rの右側(下げ側)パイロットポートとを繋ぐ油路の流路面積を調整できるように構成されている。 As shown in FIG. 3, the pilot pressure operated control valve 17 includes control valves 175L, 175R for the boom cylinder 7. The solenoid valve 60 is configured to adjust the flow area of the oil passage connecting the pilot pump 15 to the right (raising side) pilot port of the control valve 175L and the left (raising side) pilot port of the control valve 175R. The solenoid valve 62 is configured to adjust the flow area of the oil passage connecting the pilot pump 15 to the right (lowering side) pilot port of the control valve 175R.

手動操作が行われる場合、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Bの操作信号生成部が出力する操作信号(電気信号)に応じてブーム上げ操作信号(電気信号)又はブーム下げ操作信号(電気信号)を生成する。ブーム操作レバー26Bの操作信号生成部が出力する操作信号は、ブーム操作レバー26Bの操作量及び操作方向に応じて変化する電気信号である。 When manual operation is performed, the controller 30 generates a boom-raising operation signal (electrical signal) or a boom-lowering operation signal (electrical signal) in response to an operation signal (electrical signal) output by an operation signal generating unit of the boom operation lever 26B. The operation signal output by the operation signal generating unit of the boom operation lever 26B is an electrical signal that changes depending on the amount and direction of operation of the boom operation lever 26B.

具体的には、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Bがブーム上げ方向に操作された場合、レバー操作量に応じたブーム上げ操作信号(電気信号)を電磁弁60に対して出力する。電磁弁60は、ブーム上げ操作信号(電気信号)に応じて流路面積を調整し、制御弁175Lの右側(上げ側)パイロットポートと制御弁175Rの左側(上げ側)パイロットポートとに作用するパイロット圧を制御する。同様に、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Bがブーム下げ方向に操作された場合、レバー操作量に応じたブーム下げ操作信号(電気信号)を電磁弁62に対して出力する。電磁弁62は、ブーム下げ操作信号(電気信号)に応じて流路面積を調整し、制御弁175Rの右側(下げ側)パイロットポートに作用するパイロット圧を制御する。 Specifically, when the boom operation lever 26B is operated in the boom-up direction, the controller 30 outputs a boom-up operation signal (electrical signal) corresponding to the lever operation amount to the solenoid valve 60. The solenoid valve 60 adjusts the flow path area according to the boom-up operation signal (electrical signal) and controls the pilot pressure acting on the right (up) pilot port of the control valve 175L and the left (up) pilot port of the control valve 175R. Similarly, when the boom operation lever 26B is operated in the boom-down direction, the controller 30 outputs a boom-down operation signal (electrical signal) corresponding to the lever operation amount to the solenoid valve 62. The solenoid valve 62 adjusts the flow path area according to the boom-down operation signal (electrical signal) and controls the pilot pressure acting on the right (down) pilot port of the control valve 175R.

自動制御を実行する場合、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Bの操作信号生成部が出力する操作信号の代わりに、補正操作信号(電気信号)に応じてブーム上げ操作信号(電気信号)又はブーム下げ操作信号(電気信号)を生成する。補正操作信号は、コントローラ30が生成する電気信号であってもよく、コントローラ30以外の外部の制御装置等が生成する電気信号であってもよい。 When performing automatic control, the controller 30 generates a boom-raising operation signal (electrical signal) or a boom-lowering operation signal (electrical signal) in response to a correction operation signal (electrical signal) instead of the operation signal output by the operation signal generating unit of the boom operation lever 26B. The correction operation signal may be an electrical signal generated by the controller 30, or may be an electrical signal generated by an external control device other than the controller 30.

1A 左側走行用油圧モータ(油圧アクチュエータ)
1B 右側走行用油圧モータ(油圧アクチュエータ)
2A 旋回用油圧モータ(油圧アクチュエータ)
7 ブームシリンダ(油圧アクチュエータ)
8 アームシリンダ(油圧アクチュエータ)
9 バケットシリンダ(油圧アクチュエータ)
14 メインポンプ
15 パイロットポンプ
17 コントロールバルブ
26 操作装置
26A アーム操作レバー
26B ブーム操作レバー
29 操作圧センサ
29A、29B 操作圧センサ
30 コントローラ
31 比例弁
42L、42R 管路(油路)
171~176 制御弁
177 ブリード弁
301 ブリード弁開口面積決定部
302 電流値生成部
303 記憶部
1A Hydraulic motor for left side travel (hydraulic actuator)
1B Right side travel hydraulic motor (hydraulic actuator)
2A Swing hydraulic motor (hydraulic actuator)
7 Boom cylinder (hydraulic actuator)
8 Arm cylinder (hydraulic actuator)
9 Bucket cylinder (hydraulic actuator)
14 Main pump 15 Pilot pump 17 Control valve 26 Operation device 26A Arm operation lever 26B Boom operation lever 29 Operation pressure sensor 29A, 29B Operation pressure sensor 30 Controller 31 Proportional valve 42L, 42R Pipe (oil line)
171 to 176 Control valve 177 Bleed valve 301 Bleed valve opening area determination unit 302 Current value generation unit 303 Storage unit

Claims (6)

油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出する作動油によって駆動される油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプが吐出する作動油を前記油圧アクチュエータに供給可能な油路と、
前記油路に設けられ、前記油圧アクチュエータに供給する作動油の流量を制御する制御弁と、
前記油路に設けられ、前記油圧アクチュエータを経由せずに作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する第1のブリード弁と、
前記油路に設けられ、前記第1のブリード弁に対して並列に設けられる、第2のブリード弁と、を備え
前記第1のブリード弁は、微小な開口変化に特化する機能を有し、
前記第2のブリード弁は、大きな開口変化に特化する機能を有する、
ショベル。
A hydraulic pump;
a hydraulic actuator driven by hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump;
an oil passage capable of supplying hydraulic oil discharged by the hydraulic pump to the hydraulic actuator;
a control valve provided in the oil passage for controlling a flow rate of hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator;
a first bleed valve provided in the oil passage and configured to control a flow rate of hydraulic oil flowing to a hydraulic oil tank without passing through the hydraulic actuator;
A second bleed valve is provided in the oil passage and is provided in parallel with the first bleed valve ,
The first bleed valve has a function specialized for a minute change in opening,
The second bleed valve has a function specialized for large opening changes.
Shovel.
要求開口が前記第1のブリード弁の最大開口よりも小さい場合、前記第1のブリード弁のみを作動させる、
請求項に記載のショベル。
if the required opening is less than the maximum opening of the first bleed valve, only the first bleed valve is operated;
The shovel according to claim 1 .
要求開口が前記第1のブリード弁の最大開口よりも大きい場合、前記第2のブリード弁を作動させる、
請求項1または請求項に記載のショベル。
activating the second bleed valve if the required opening is greater than the maximum opening of the first bleed valve;
The shovel according to claim 1 or 2 .
操作レバーを更に有し、
前記操作レバーが操作されていない場合、前記第1のブリード弁は開いている、
請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載のショベル。
Further comprising an operating lever,
When the operating lever is not operated, the first bleed valve is open.
The shovel according to any one of claims 1 to 3 .
前記操作レバーが操作されると、
前記第1のブリード弁よりも先に前記第2のブリード弁が閉じる、
請求項に記載のショベル。
When the operating lever is operated,
the second bleed valve closes before the first bleed valve closes;
The shovel according to claim 4 .
前記操作レバーが操作されると、
前記第2のブリード弁が閉じた後に、前記第1のブリード弁が閉じる、
請求項に記載のショベル。
When the operating lever is operated,
the first bleed valve closes after the second bleed valve closes;
The shovel according to claim 5 .
JP2020059314A 2020-03-30 2020-03-30 Excavator Active JP7474626B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020059314A JP7474626B2 (en) 2020-03-30 2020-03-30 Excavator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020059314A JP7474626B2 (en) 2020-03-30 2020-03-30 Excavator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021156083A JP2021156083A (en) 2021-10-07
JP7474626B2 true JP7474626B2 (en) 2024-04-25

Family

ID=77917134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020059314A Active JP7474626B2 (en) 2020-03-30 2020-03-30 Excavator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7474626B2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002226198A (en) 2001-02-01 2002-08-14 Komatsu Forklift Co Ltd Hydraulic circuit device in forklift truck

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3626590B2 (en) * 1998-02-20 2005-03-09 コベルコクレーン株式会社 Actuator bleed-off control device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002226198A (en) 2001-02-01 2002-08-14 Komatsu Forklift Co Ltd Hydraulic circuit device in forklift truck

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021156083A (en) 2021-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4941928B2 (en) Steering system for work vehicle
JP7071979B2 (en) Excavator
WO2021039285A1 (en) Hydraulic system for construction machine
JP6776334B2 (en) Excavator and control valve for excavator
JP7461928B2 (en) Shovel and method for controlling shovel
JP4993575B2 (en) Steering system for work vehicle
WO2019054366A1 (en) Hydraulic drive system for construction machine
JP2017166604A (en) Shovel
JP7474626B2 (en) Excavator
JP7130474B2 (en) Excavator
JP7227176B2 (en) construction machinery
WO2017164169A1 (en) Shovel and control valve for shovel
JP7463163B2 (en) Excavator
JP7210451B2 (en) Excavator
JP6989548B2 (en) Construction machinery
JP7350567B2 (en) hydraulic system
JP7003135B2 (en) Excavator
JP3137921B2 (en) Travel speed control circuit for construction machinery
WO2020203906A1 (en) Excavator
JP2023151653A (en) Shovel
JPH09100554A (en) Hydraulic pressure circuit of construction machinery
JPH084055A (en) Hydraulic driving circuit for hydraulic machinery

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20230215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230915

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240104

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240402

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240415

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7474626

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150