油压系统的制作方法

本发明涉及包含排出阀（bleedvalve）的油压系统。

背景技术：

以往，建筑机械和产业机械等中采用从泵通过控制阀向油压执行器供给工作油的油压系统。这样的油压系统中也有包含将从泵吐出的工作油向储罐释放的排出阀（也称卸载阀）的系统。

例如，专利文献1中公开了包含通过电气信号工作的排出阀和控制该排出阀的控制装置的油压系统。控制装置以用于使油压执行器工作的操作装置的操作量越大则排出阀的开口面积越减少的形式控制排出阀。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开平7－63203号公报。

技术实现要素：

发明要解决的问题：

但是，当对操作装置进行急速加速操作（使油压执行器的速度急剧上升的操作）时，例如操作装置从中立状态瞬间操作至全（full）操作状态时，排出阀的开口面积也瞬间变化，向油压执行器的工作油的供给量急剧增加。此时，因油压执行器的惯性和工作油的压缩性，油压执行器的行为易产生振荡（hunting）。

为了抑制这样的振荡使油压执行器的行为稳定化，可考虑将排出阀的最低开口面积设定为大于零。然而，这种情况下，对操作装置进行平缓加速操作（使油压执行器的速度缓慢上升的操作）时，不仅泵的吐出压无法上升至目标压，从泵通过排出阀始终向储罐释放工作油，从而泵驱动所需要的能量被无端消耗。

因此，本发明的目的在于提供一种能抑制能量的无端消耗，同时使急速加速操作时的油压执行器的行为稳定化的油压系统。

解决问题的手段：

为解决上述问题，本发明的油压系统的特征在于，具备：输出与对操作部的操作量相应的操作信号的操作装置，通过控制阀向油压执行器供给工作油的泵，对所述泵吐出的工作油向储罐释放的排出（bleed）流量进行规定的排出阀，和以所述操作装置输出的操作信号越大则所述排出阀的开口面积越减少的形式控制所述排出阀的控制装置；所述控制装置判断是否对所述操作装置进行了急速加速操作，未进行急速加速操作的情况下，使所述排出阀的开口面积沿标准开口线在最大值和零之间变化，进行了急速加速操作的情况下，从急速加速操作的开始至经过规定时间为止使所述排出阀的开口面积沿特殊开口线在所述最大值和大于零的最小值之间变化。

根据上述结构，急速加速操作时，从急速加速操作的开始至经过规定时间为止排出阀的开口面积保持为大于零，因此能使油压执行器的行为稳定化。另一方面，非急速加速操作时，排出阀的开口面积沿标准开口线变化，操作量变大则排出阀的开口面积变为零，因此能抑制能量的无端消耗。

也可以是，所述控制装置在进行了急速加速操作的情况下，从急速加速操作的开始经过了规定时间时，使所述排出阀的开口面积从所述特殊开口线上的点移动至所述标准开口线上的点。从急速加速操作的开始经过规定时间后，也能将排出阀的开口面积维持于特殊开口线上的点，但从急速加速操作的开始经过了规定时间时，若使排出阀的开口面积移动至标准开口线上的点，则在急速加速操作时的经过规定时间后也能抑制能量的无端消耗。

例如，也可以是，所述泵为可变容量型的泵，上述的油压系统还具备调节所述泵的倾转角的调节器，所述控制装置以所述操作装置输出的操作信号越大则所述泵的吐出流量越增加的形式，控制所述调节器。

或者，也可以是，所述泵为可变容量型的泵，上述的油压系统还具备：介设于所述泵和所述油压执行器之间、且调节向所述油压执行器的供给量的控制阀；和以使所述控制阀的入口节流部的上游侧和下游侧的压差为一定的形式调节所述泵的倾转角、且所述操作装置输出的操作信号越大则使所述泵的吐出流量越增大的调节器。

发明效果：

根据本发明，能抑制能量的无端消耗，同时使急速加速操作时的油压执行器的行为稳定化。

附图说明

图1是是根据本发明的一实施形态的油压系统的概略结构图；

图2的2a是示出对操作装置的操作部的操作量与控制阀的开口面积的关系的图表，图2的2b是示出对操作装置的操作部的操作量与排出阀的开口面积的关系的图表；

图3的3a及3b是对操作装置进行急速加速操作时的图表，图3的3a示出操作量随时间的变化，图3的3b示出排出阀的开口面积随时间的变化；

图4的4a及4b是对操作装置进行平缓加速操作时的图表，图4的4a示出操作量随时间的变化，图4的4b示出排出阀的开口面积随时间的变化；

图5是示出控制阀有多个时的变形例的图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一实施形态的油压系统1。油压系统1例如装载于油压挖掘机或油压起重机这样的建筑机械、土木机械、农业机械或产业机械。

具体地，油压系统1包括油压执行器5和通过控制阀4向油压执行器5供给工作油的主泵21。图例中，油压执行器5和控制阀4的组合为一个，但油压执行器5和控制阀4的组合可设多个。

主泵21是可改变倾转角的可变容量型的泵。主泵21可为斜板泵，也可为斜轴泵。主泵21的倾转角通过调节器22调节。

主泵21通过供给线路31与控制阀4连接。主泵21的吐出压通过省略图示的安全阀（reliefvalve）保持在安全（relief）压以下。

本实施形态中，油压执行器5为复动缸，控制阀4通过一对给排线路41与油压执行器5连接。不过，油压执行器5亦可为单动缸，控制阀4通过一条给排线路41与油压执行器5连接。或者，油压执行器5还可为油压马达。

控制阀4介设于主泵21和油压执行器5之间，调节向油压执行器5的供给量。控制阀4通过操作操作装置6，从中立位置切换至第一位置（使油压执行器5向一方向动作的位置）或第二位置（使油压执行器5向反方向动作的位置）。本实施形态中，控制阀4为油压先导式，具有一对先导端口。不过，控制阀4也可为电磁先导式。在第一位置或第二位置，使控制阀4的供给线路31与一方的给排线路41连通的开口作为入口节流部发挥功能。

操作装置6具有操作部61，输出与对操作部61的操作量相应的操作信号。即、操作装置6输出的操作信号随操作量越大而越大。操作部61例如可为操作杆，也可为脚踏板等。

本实施形态中，操作装置6是将先导压作为操作信号输出的先导操作阀。因此，操作装置6通过一对先导线路42与控制阀4的先导端口连接。而且，如图2的2a所示，操作装置6输出的先导压（操作信号）越大，控制阀4使向油压执行器5的工作油供给用的入口节流（meterin）开口及从油压执行器5的工作油排出用的出口节流（meterout）开口的开口面积增大。

不过，操作装置6也可是将电气信号作为操作信号输出的电气操纵杆（joystick）。此时，控制阀4的各先导端口与电磁比例阀的二次压端口连接。

上述的调节器22在本实施形态中通过电气信号工作。例如，调节器22在主泵21为斜板泵时，可以是电气地改变作用于与主泵21的斜板连结的伺服活塞上的油压的结构，也可以是与主泵21的斜板连结的电动执行器。

调节器22由控制装置7控制。例如，控制装置7具有rom或ram等存储器和cpu，rom内储存的程序通过cpu执行。

控制装置7与分别设于上述一对先导线路42上的压力传感器8电气连接。不过，图1中，为简化附图仅描绘了部分信号线。

压力传感器8检测操作装置6输出的先导压。而且，控制装置7以压力传感器8检测出的先导压（操作信号）越大则主泵21的吐出流量越增加的形式，控制调节器22。

排出（bleed）线路32从上述供给线路31分支。排出线路32上设有排出阀33。排出阀33规定将主泵21吐出的工作油向储罐释放的排出流量。图例中，排出阀33配置于控制阀4的上游侧，但排出阀33如图5所示，在控制阀4有多个，且供给线路31具有主流路31a以及连接主流路31a和各控制阀4的泵端口的并列路31b时，排出线路32可在所有并列路31b的下游侧从主流路31a分支。

本实施形态中，排出阀33具有先导端口，先导压越高排出阀33的开口面积越从全开状态向全闭状态减少。不过，排出阀33无需必须通过先导压动作，也可通过电气信号动作。

排出阀33通过电磁比例阀35被控制装置7控制。具体地，排出阀33的先导端口通过二次压线路34与电磁比例阀35的二次压端口连接。电磁比例阀35的一次压端口通过一次压线路36与副泵23连接。副泵23的吐出压通过省略图示的安全阀维持于设定压。

本实施形态中，电磁比例阀35是发送至该电磁比例阀35的指令电流与该电磁比例阀35所输出的二次压呈正相关的正比例型。不过，电磁比例阀35也可以是发送至该电磁比例阀35的指令电流与该电磁比例阀35所输出的二次压呈负相关的逆比例型。

控制装置7以操作装置6输出的先导压（操作信号）越大排出阀33的开口面积越减少的形式，控制排出阀33。此外，本实施形态中，控制装置7判断是否对操作装置6进行了急速加速操作（使油压执行器5的速度急剧上升的操作），并通过其结果改变排出阀33的控制。

具体地，控制装置7判断压力传感器8检测出的先导压的时间变化率是否大于阈值。先导压的时间变化率大于阈值的情况是进行了急速加速操作的情况，先导压的时间变化率小于阈值的情况是未进行急速加速操作的情况。未进行急速加速操作的情况例如是进行平缓加速操作的情况、是维持操作量的情况、是进行了减速操作（使油压执行器5的速度降低的操作）的情况。

未进行急速加速操作的情况下，控制装置7如图2的2b所示，使排出阀33的开口面积沿标准开口线ln在最大值α和零之间变化。本实施形态中，标准开口线ln以在初期的相对较窄范围内使排出阀33的开口面积从最大值α大幅减少，且在其后的相对较广的范围内使排出阀33的开口面积缓慢减少到零的形式，由斜率绝对值较大的第一直线部和斜率绝对值较小的第二直线部构成。

例如，如图4的4a所示，以使操作装置从中立状态操作至全操作状态的形式进行平缓加速操作时，排出阀33的开口面积如图4的4b所示从最大值渐渐减少至零。

另一方面，进行急速加速操作时，控制装置7在从急速加速操作的开始至经过规定时间t为止，使排出阀33的开口面积沿特殊开口线ls在最大值α和大于零的最小值β之间变化。本实施形态中，特殊开口线ls以在初期的较小范围内使排出阀33的开口面积从最大值α大幅减少，且在其后的较广范围内使排出阀33的开口面积缓慢减少至最小值β的形式，由斜率绝对值较大的第一直线部和斜率绝对值较小的第二直线部构成。

本实施形态中，特殊开口线ls的第一直线部短于标准开口线ln的第一直线部，并与标准开口线ln的第一直线部重合。又，特殊开口线ls的第二直线部与标准开口线ln的第二直线部平行。

此外，控制装置7在进行了急速加速操作的情况下，在从急速加速操作的开始经过了规定时间t时，使排出阀33的开口面积从特殊开口线ls上的点移动至与该点相同先导压（操作信号）所对应的标准开口线ln上的点。

例如，如图3的3a所示，以使操作装置从中立状态操作至全操作状态的形式进行急速加速操作时，排出阀33的开口面积如图3的3b所示从最大值α逐渐减少至最小值β。其后，排出阀33的开口面积维持于最小值β直至从急速加速操作的开始经过规定时间t为止，经过规定时间后变为零。

如以上说明，本实施形态的油压系统1中，急速加速操作时，从急速加速操作的开始至经过规定时间t为止排出阀33的开口面积保持为大于零，因此能使油压执行器5的行为稳定化。另一方面，非急速加速操作时，排出阀33的开口面积沿标准开口线ln变化而操作量变大则排出阀33的开口面积变为零，因此能抑制能量的无端消耗。

不过，从急速加速操作的开始经过规定时间t后，还可将排出阀33的开口面积维持于特殊开口线ls上的点。然而，如本实施形态般，从急速加速操作的开始经过了规定时间t时，使排出阀33的开口面积移动至标准开口线ln上的点，则急速加速操作时的经过规定时间t后也能抑制能量的无端消耗。

（变形例）

本发明不限于上述实施形态，在不脱离本发明的主旨的范围内可进行种种变形。

例如，调节器22无需必须通过电气信号工作，还可通过先导压工作。此时，主泵21的吐出流量例如可通过负载感应方式控制。

主泵21的吐出流量通过负载感应方式控制时，调节器22内引导有主泵21的吐出压和油压执行器5的供给侧压力（负荷压力）。调节器22以使控制阀4的入口节流部的上游侧和下游侧的压差为一定的形式调节主泵21的倾转角，操作装置6输出的操作信号越大则主泵21的吐出流量越增大。

符号说明：

1　　油压系统

21　　主泵

22　　调节器

33　　排出阀

4　　控制阀

5　　油压执行器

6　　操作装置

61　　操作部

7　　控制装置。