JP2000046001A - 油圧制御装置および油圧制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】操作レバーの操作量に依存した速度制御で負荷
を駆動し、かつ、負荷をより感じながら負荷を駆動す
る。 【解決手段】油圧モータ２に接続された出入口管路８
Ａ,８Ｂを互いに連通／遮断可能とする電磁比例弁９
と、その管路８Ａ,８Ｂ内の圧力Ｐ１,Ｐ２を検出する圧
力計１０Ａ,１０Ｂと、電磁比例弁９に制御信号を出力
するコントローラ１１とを設ける。コントローラ１１で
は、圧力計１０Ａ,１０Ｂからの信号によって油圧モー
タ２の前後差圧（Ｐ１−Ｐ２）を算出し、この差圧に所
定のゲインＫを乗じて目標流量Ｑａを演算する。次い
で、この目標流量Ｑａを通過させるために必要な目標開
口量Ａを演算し、電磁比例弁９の弁開度をこの目標開口
量Ａに制御する。これによって、差圧（Ｐ１−Ｐ２）が
大きければ電磁比例弁９を通過する流量Ｑａは大きくな
り、負荷を感じて作業を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クレーンや油圧シ
ョベルなどの建設機械の油圧制御装置および油圧制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からいわゆる流量制御方式（圧力補
償方式）の油圧制御装置が例えば特公昭６０−５９４４
２号公報に開示されている。これは、方向制御弁（可変
絞り）からブリードオフされる圧油の油路に圧力補償弁
を設け、ブリードオフ油路の圧力を、油圧アクチュエー
タの駆動圧力に対応した圧力に制御するものである。こ
の従来の油圧制御装置では、上記のように油圧アクチュ
エータの駆動圧とブリードオフされた圧油の圧力とが等
しくなるように構成されているため、方向制御弁の前後
の圧力差は、開口面積を一定とした場合に負荷圧力に拘
わらず一定となり、油圧アクチュエータ側への流量とブ
リードオフされる流量とは、方向制御弁の開口面積比ど
おりに配分されることとなり、負荷圧力によらずオペレ
ータが入力したとおりの流量配分ができる。

【０００３】一方、油圧モータに作用する負荷を検出
し、旋回速度を目標旋回速度に制御する旋回制御装置が
例えば特開平６−１０９０５号公報に記載されている。
この制御装置では、ポンプ吐出圧力とモータ負荷圧力、
すなわち、方向制御弁の前後の圧力をそれぞれ検出して
方向制御弁のスプールを制御するものである。したがっ
て、油圧モータに作用する負荷が異なっても同一速度で
旋回することができる。

【０００４】しかしながら、旋回作業等においてはとく
に大きな慣性負荷がかかるため、オペレータはアクチュ
エータの速度変化を通じて負荷を感じながら作業をした
いという場合がある。このような場合、上記従来技術の
装置では、方向制御弁の開口面積に応じて旋回速度が負
荷に拘わらず一定に制御されてしまうので、作業者は負
荷を感じながら作業をすることが困難となり、操作性を
かえって悪化させる。したがって、流量制御方式の油圧
制御装置であっても負荷を感じやすくする機能を有する
ことが望ましい。

【０００５】ところで、特開平８−１０５４０３号公報
には、ブリードオフ油路に電磁比例弁を設け、コントロ
ーラからの出力によりその弁開度を制御するようにした
制御装置が開示されている。この装置では、コントロー
ラからの出力により電磁比例弁を圧力補償弁として用い
ることで方向制御弁の開口面積に応じてアクチュエータ
の駆動速度を一定に保つ、すなわち負荷を感じずに作業
をすることが可能となり（圧力補償方式）、コントロー
ラからの出力により電磁比例弁を開放弁として用いるこ
とで負荷圧力に応じた駆動速度とする、すなわち負荷を
感じながら作業をすることが可能となる（非圧力補償方
式）。

【発明が解決しようとする課題】

【０００６】しかしながら、特開平８−１０５４０３号
公報記載の装置では、ブリードオフ回路に電磁比例弁を
挿入し、コントローラからの出力によりその電磁比例弁
を開放にすることで負荷を感じやすくしているので、そ
の状態よりさらに負荷を感じて作業したいというような
要求を満たすことは困難である。すなわち、所定の負荷
が作用している状態での方向制御弁の流量特性（ストロ
ークに対する圧油量の関係）の下限は、電磁比例弁開放
時の絞り面積や方向制御弁のスプール形状等により決ま
ってしまうので、その下限値をもっと下げてより大きな
負荷を感じさせることは困難である。

【０００７】本発明の目的は、負荷をより大きく感じさ
せることが可能な油圧制御装置および油圧制御方法を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図面
に対応づけて説明する。 （１） 請求項１の発明は、図５に示すように、油圧ポ
ンプ３と、該油圧ポンプ３から吐出される圧油によって
駆動される油圧アクチュエータ２と、油圧ポンプ３から
油圧アクチュエータ２へ供給される圧油の量と方向を制
御する方向制御弁１と、方向制御弁１に供給される圧油
のうち余剰油をタンクに戻すブリードオフ通路ＢＯと、
操作量に応じた圧油量が油圧アクチュエータ２へ供給さ
れるように方向制御弁１の駆動を制御する操作レバー５
とを備えた建設機械の油圧制御方法において適用され
る。そして、作業者がより負荷を感じながら操作したい
ときに作業者の選択により、油圧アクチュエータ２へ供
給される圧油量を操作レバー５の操作量とブリードオフ
回路ＢＯの回路抵抗によって定まる値よりも少なくする
ことによって上述の目的は達成される。 （２） 請求項２の発明は、図１、３、８に示すよう
に、油圧ポンプ３と、該油圧ポンプ３から吐出される圧
油によって駆動される油圧アクチュエータ２と、油圧ポ
ンプ３から油圧アクチュエータ２へ供給される圧油の量
と方向を制御する方向制御弁１と、操作量に応じて方向
制御弁１を駆動する操作レバー５,５'とを備えた油圧制
御装置において適用される。そして、油圧アクチュエー
タ２に作用する負荷を検出する負荷検出手段１０Ａ,１
０Ｂと、油圧アクチュエータ２に供給される圧油量を補
正する補正手段９,１４Ａ,１４Ｂと、負荷検出手段１０
Ａ,１０Ｂからの検出値に応じて、油圧アクチュエータ
２に供給される圧油量を操作レバー５,５'の操作量に応
じた値よりも少なくするように、補正手段９,１４Ａ,１
４Ｂを制御する制御手段１１,１２とを備えることによ
り上述の目的は達成される。 （３） 請求項３の発明は、補正手段９を、油圧アクチ
ュエータ２の出入口ポートを連通および遮断するように
設けられた流量制御可能な流量制御装置９としたもので
ある。 （４） 請求項４の発明は、図４に示すように、制御手
段１１が、油圧アクチュエータ２に供給される圧油量の
補正の割合を任意に変更する補正手段設定部３６を有す
るものである。 （５） 請求項５の発明は、方向制御弁１の前後差圧が
負荷に拘わらず一定となるようにブリードオフ回路ＢＯ
に設けられた流量制御型の圧力補償弁４を有するもので
ある。 （６） 請求項６の発明は、図６、７に示すように、制
御手段１１が、操作レバー５の中立状態を検出する中立
状態検出器１３,３８,３９を備え、操作レバー５の中立
状態が検出されたときは補正手段１１による補正を行わ
ないようにするものである。

【０００９】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。 −第１の実施の形態− 図１は、本発明の油圧制御装置の第１の実施の形態の構
成を示す油圧回路図であり、図９に示すようなクローラ
クレーンの旋回油圧制御装置に適用したものである。図
９に示すように、クローラクレーンは走行体６１と、走
行体６１上に搭載された旋回可能な旋回体６２と、旋回
体６２上に設けられたブーム６３とを有し、シーブ６４
を介してワイヤロープに接続されたフック６５により吊
り荷６６を吊り上げる。

【００１１】図１に示すように、本実施の形態に係わる
油圧制御装置の油圧回路は、原動機１０１と、この原動
機１０１によって駆動される油圧ポンプ３と、油圧ポン
プ３から吐出される圧油によって駆動される旋回用油圧
モータ２（以下、単に油圧モータ２と呼ぶ）と、油圧ポ
ンプ３から油圧モータ２に供給される圧油の流れを制御
する旋回用方向制御弁１（以下、単に制御弁１と呼ぶ）
と、制御弁１によりブリードオフされた圧油の圧力を制
御する圧力補償弁４と、オペレータが旋回指令を入力す
る操作レバー５と、操作レバー５により操作されるパイ
ロット弁６Ａ,６Ｂと、パイロット弁６Ａ,６Ｂに圧油を
供給するパイロット油圧源７と、油圧モータ２の出入口
ポートに接続された２本の管路８Ａ,８Ｂと、２本の管
路８Ａ,８Ｂを絞りを介して連通および遮断する電磁比
例弁９と、油圧モータ２に作用する負荷に応じて変化す
る管路８Ａ,８Ｂ内の油圧を測定し、圧力信号Ｐ１,Ｐ２
を出力する圧力センサ１０Ａ,１０Ｂと、圧力センサ１
０Ａ,１０Ｂからの検出値に応じて電磁比例弁９の弁開
度を制御するコントローラ１１と、コントローラ１１か
らの出力をオフするオフスイッチ１２とを備えている。
このような油圧回路によって、後述するように電磁比例
弁９の弁開度が制御され、制御弁１を介して管路内８
Ａ,８Ｂに供給された圧油の一部は、電磁比例弁９を通
過して油圧モータ２をバイパスする。

【００１２】圧力補償弁４は、ブリードオフされた圧油
の圧力を、油圧モータ２の駆動圧を導くことにより油圧
モータ２の駆動圧に対応した圧力に制御できるような構
成となっている。これによって、制御弁１が中立位置か
ら操作されると、その操作量とモータ圧力に応じて圧力
補償弁４を介し油圧ポンプ３から作動油タンクへブリー
ドオフされる圧油量が制御され、制御弁１の前後差圧は
一定となるように制御される。図２は、制御弁１のスト
ロークαと油圧モータ２へ供給される圧油量Ｑとの関係
を示す図であり、図中、一般的な圧力補償時の特性を曲
線ｍ０に、非圧力補償時の特性を曲線ｍ１（作業負荷
小）と曲線ｍ２（作業負荷）にそれぞれ示す。本実施の
形態は、以下に述べるように、圧力補償と非圧力補償と
の選択が可能であり、圧力補償時の流量特性は特性ｍ０
に、非圧力補償時の流量特性は一般的な非圧力特性ｍ
１,ｍ２よりもさらに負荷の感じやすい特性ｍ１'（作業
負荷小）,ｍ２'（作業負荷大）にすることを特徴とす
る。ここで、一般的な非圧力特性とは、圧力補償弁４を
使用せず、かつ、電磁比例弁９のようなバイパス弁を設
けない従来の圧力制御型の油圧回路における特性を指
す。また、本明細書で負荷を感じるとは、操作レバー５
の操作量に対するアクチュエータへの圧油量が少ない状
態をいい、このときアクチュエータの駆動速度は操作レ
バー５から指令した値よりも遅くなり、作業者は負荷を
感じる。

【００１３】図３は、コントローラ１１の詳細な構成を
示すブロック図である。なお、以下の説明では、電磁比
例弁９を通過する管路８Ａ側から管路８Ｂ側への流れを
プラス（＋）に定義する。図３（ａ）に示すように、コ
ントローラ１１は、圧力信号Ｐ１からＰ２を減算し（Ｐ
１−Ｐ２）、その差分信号Ｓ１を算出する差分器３１
と、この差分信号Ｓ１に所定のゲインＫ０を乗じてバイ
パス目標流量Ｑａ（＝Ｋ０・Ｓ１）を算出する乗算器３
２と、予め定められた関係を用いてこのバイパス目標流
量Ｑａに応じた目標開口量Ａを算出する変換テーブル３
３と、その目標開口量Ａに応じた制御信号ＩＡを電磁比
例弁９に出力する出力変換器３４とを有している。変換
テーブル３３には、バイパス目標流量｜Ｑａ｜（絶対
値）の増加すなわち差圧｜（Ｐ１−Ｐ２）｜の増加に伴
い目標開口量Ａが増加するという関係が設定されてい
る。これによって、差圧｜（Ｐ１−Ｐ２）｜が大きくな
ればなるほど、すなわち油圧モータ２に作用する負荷が
大きくなればなるほどバイパス目標流量｜Ｑａ｜が大き
くなり、対応する目標開口量Ａが大きくなって電磁比例
弁９を通過する圧油量（以降、バイパス流量と称す）が
増加する。このようなバイパス流量の増加によって、例
えば図２に示すように、同一ストローク（α１）におけ
る油圧モータ２への圧油量Ｑは、Ｑ１からＱ２（負荷
小）あるいはＱ１からＱ３（負荷大）へと減少する。こ
れによって、油圧モータ２の駆動速度は負荷に応じた速
度となり、作業者は負荷を感じながら作業を行うことが
可能となる。なお、コントローラ１１のゲインＫ０を大
きく設定すれば、作業者はさらに大きな負荷を感じて作
業を行うことが可能である。

【００１４】なお、目標開口量Ａは変換テーブル３３で
算出するのではなく、計算によって算出してもよい。こ
こで、その算出式について説明する。一般的なオリフィ
スの式は、

【数１】 Ｑ＝Ｃ１・Ａ√（２・｜△Ｐ｜／ρ） （I） ただし、Ｑ：オリフィス通過流量 Ｃ１：定数 Ａ：開口面積 △Ｐ：オリフィス前後差圧 ρ：密度 であり、上式（Ｉ）のΔＰを電磁比例弁の前後差圧（Ｐ
１−Ｐ２）とすると、バイパス目標流量Ｑａを流すため
に必要な目標開口量Ａは、

【数２】 Ａ＝｜Ｑａ｜／（Ｃ・√｜△Ｐ｜） （II） ただし、Ｃ：Ｃ１・√（２／ρ）となる。この場合、図
３（ｂ）に示すように変換テーブル３３の代わりに演算
器３５を設け、演算器３５で式（II）の演算を実行する
ことにより、差圧（Ｐ１−Ｐ２）とバイパス目標流量Ｑ
ａに応じた目標開口量Ａを算出することができ、変換テ
ーブル３３を用いた場合に比べより厳密な値を得ること
ができる。

【００１５】次に、第１の実施の形態の動作について説
明する。 （１）起動、加速時 旋回体を正転（図１のＡ方向）させようとして操作レバ
ー５を起動操作すると、その操作量に応じてパイロット
弁６Ａが駆動され、制御弁１のパイロットポート１ａに
はパイロット油圧源７からのパイロット圧油が供給され
る。これによって、旋回用制御弁１はａ位置側に切り換
えられ、油圧ポンプ３からの圧油は管路８Ａに供給され
る。旋回体６２は慣性力が大きいため、起動時において
はとくに大きな慣性負荷が油圧モータ２に作用し、その
負荷に応じた圧力信号Ｐ１,Ｐ２がコントローラ１１に
入力される。コントローラ１１では前述した演算が実行
され、目標開口量Ａに対応する制御信号ＩＡが電磁比例
弁９に出力される。この制御信号ＩＡによって電磁比例
弁９の弁開度は目標開口量Ａに制御され、管路８Ａ内に
供給された圧油の一部（バイパス目標流量Ｑａ相当分）
は電磁比例弁９を通過して管路８Ｂ内にバイパスされ
る。これによって、油圧モータ２に供給される圧油量Ｑ
は、圧力補償作用が有効に機能する場合、つまり電磁比
例弁９がない場合に比べて減少し、作業者は起動時の負
荷を感じて作業することができる。この場合、コントロ
ーラ１１のゲインＫ０を大きく設定すればバイパス流量
Ｑａは大きくなり、作業者はより大きな負荷を感じるこ
とが可能となる。なお、オフスイッチ１２が操作されれ
ば、コントローラ１１からの制御信号は電磁比例弁９に
出力されず、電磁比例弁９の弁開度はゼロとなる。これ
によって、管路８Ａ内の駆動圧力は負荷に拘わらず補償
され、作業者は負荷を感じずに作業をすることができ
る。以上の動作は、旋回体の加速時および逆転方向への
起動,加速時においても同様である。

【００１６】（２）減速時 一方、正転している旋回体６２を減速させようとして操
作レバー５を減速操作すると、制御弁１はｃ位置側に切
り換えられ、油圧ポンプ３から管路８Ａ内への圧油の供
給量は減少する。これによって、旋回体６２の慣性力に
より油圧モータ２がポンプ作用するので管路８Ａの圧力
ｐ１が下がり、管路８Ｂの圧力Ｐ２が高くなり、その符
号はマイナスとなる（Ｐ１−Ｐ２＜０）。コントローラ
１１では前述した演算が実行され、目標開口量Ａに対応
する制御信号ＩＡが電磁比例弁９に出力される。この制
御信号ＩＡによって電磁比例弁９の弁開度は目標開口量
Ａに制御され、管路８Ｂ内の圧油の一部（バイパス目標
流量Ｑａ相当分）は電磁比例弁９を通過して管路８Ａ内
に供給される。これによって、油圧モータ２に供給され
る圧油量Ｑが圧力補償作用が有効に機能する場合に比べ
て増加し、作業者は減速時の負荷を感じて作業をするこ
とができる。

【００１７】以上の説明では、差圧信号Ｓ１に乗じるゲ
インＫを所定値Ｋ０として考えたがこれに限らず、ゲイ
ンＫを可変値（以下のようにＫ１〜Ｋ３）として構成し
てもよい。その一例として、図４に示すように「大」,
「中」,「小」に切換可能な選択スイッチ３６をコント
ローラ１１に接続し、選択スイッチ３６の操作に応じて
ゲインＫを大Ｋ１,中Ｋ２,小Ｋ３の３段階に変更するよ
うにしてもよい。この場合、例えば低負荷作業において
はゲインＫを小Ｋ３とし、高負荷作業においてはゲイン
Ｋを大Ｋ１とすることで、より大きな負荷を感じて作業
を行うことができ、低負荷作業においてはゲインＫを小
Ｋ３とすることで、負荷をあまり感じずに作用を行うこ
とができるので、操作性が一層向上する。

【００１８】以上説明したように第１の実施の形態によ
ると、ブリードオフ回路の圧力をモータ駆動圧力に補償
する制御方式を踏襲しつつ、油圧モータ２の入口側管路
８Ａ（８Ｂ）と出口側管路８Ｂ（８Ａ）とを連通可能な
電磁比例弁９を設けてモータバイパス流量を制御するよ
うにし、油圧モータ２の前後差圧（Ｐ１−Ｐ２）に応じ
て電磁比例弁９の開度を制御するようにしたので、操作
レバー５の操作量に応じた圧油が減量補正され、作業者
は負荷を感じて作業を行うことができる。この場合、ゲ
インＫ０を大きく設定すれば負荷をより感じやすくする
ことができ、したがって、作業負荷のとくに大きい旋回
作業等においてはより効果的である。また、オフスイッ
チ１２の操作によって電磁比例弁９への出力を停止する
ようにしたので、圧力補償にも容易に切り換えることが
でき、したがって、圧力補償による作業が頻繁なものに
はより好適である。

【００１９】−第２の実施の形態− 図５は、第２の実施の形態に係わる旋回制御装置の構成
を示す図である。なお、第１の実施の形態で用いた図
１、２と同一の箇所には同一の符号を付し、以下ではそ
の相違点を主に説明する。図５に示すように、第２の実
施の形態ではブリードオフ回路ＢＯに電磁比例弁５１と
固定絞り５２とを設け、制御弁１の前後差圧が負荷に拘
わらず一定となるように、すなわち圧力補償されるよう
にコントローラ１１からの制御信号によって電磁比例弁
５１の弁開度を制御する。この圧力補償時に電磁比例弁
９に接続されたオフスイッチ１２は開放され、したがっ
て電磁比例弁９は閉じられたままである。電磁比例弁５
１にはオフスイッチ５３が接続され、このオフスイッチ
５３が操作される（開放される）とコントローラ１１か
らの制御信号の出力が停止され、これによって電磁比例
弁５１は固定絞り５２を有する開放弁となって非圧力補
償状態とされる。このとき、作業負荷に応じて制御弁１
の流量特性が変化するが、作業者がより負荷を感じたい
というときはオフスイッチ１２を閉じる。すると、第１
の実施の形態と同様、油圧モータ２の前後差圧に応じて
電磁比例弁９の弁開度が制御され、これによって管路内
８Ａ（８Ｂ）に供給された圧油の一部は油圧モータ２を
バイパスするので、通常の非圧力補償状態よりもさらに
負荷を感じやすくすることができる。

【００２０】このように第２の実施の形態によると、ブ
リードオフ回路ＢＯに電磁比例弁５１を設け、その弁開
度を制御することで圧力補償を行うようにしたので、電
磁比例弁５１への制御信号の出力を停止するだけで非圧
力補償となり、圧力補償制御から非圧力補償制御への切
換が容易になる。また、第１の実施の形態と同様の電磁
比例弁９を設けるようにしたので、ブリードオフ回路Ｂ
Ｏに設けられた固定絞り５２の大きさなどで負荷の感じ
させ方が制限されることもなく、より大きな負荷を感じ
させることができる。

【００２１】−第３の実施の形態− 図６は、第３の実施の形態に係わる旋回制御装置の構成
を示す図である。なお、第１の実施の形態で用いた図
１、３と同一の箇所には同一の符号を付し、以下ではそ
の相違点を主に説明する。図６に示すように、第３の実
施の形態では操作レバー５の中立状態（制御弁１の中立
状態）を検出する中立検出器１３が設けられ、中立検出
器１３からの信号はコントローラ１１に設けられた分岐
処理器３７に取り込まれる。分岐処理器３７では、操作
レバー５の中立状態が検出されると目標開口量Ａをゼロ
（Ａ＝０）とし、中立状態以外が検出されると目標開口
量Ａをそのまま出力（Ａ＝Ａ）する。したがって、操作
レバー５が中立状態のときには電磁比例弁９は閉じられ
る。これによって、操作レバー５を中立状態にすること
で傾斜地などで行われていた作業が一時中断された場
合、旋回体６２は重力による定常負荷を受けるがこの定
常負荷によって旋回体６２が駆動されることはない。す
なわち、電磁比例弁９が閉じられるので、管路８Ａ、油
圧モータ２、管路８Ｂ、電磁比例弁９によって回路が形
成されることがなく、旋回体６２は確実に停止される。
制御弁１は、図１に示すとうり管路８Ａ,８Ｂをブロッ
クする。

【００２２】なお、第３の実施の形態は、操作レバー５
が中立状態のときに電磁比例弁９の開度を閉じるように
したことを特徴とするものであり、図６に示した以外の
構成とすることも考えられる。その一例として、図７
（ａ）に示すように、微少な圧力変動を無効にするとい
った不感帯域を有する不感帯処理器３８をコントローラ
１１に設けるようにしてもよい。通常、傾斜地などにお
ける定常負荷は微少な差圧ΔＰしか及ぼさない。したが
って、所定の差圧（例えば｜Ｐａ｜）以下のものをゼロ
（ΔＰ'＝０）とするような不感帯処理を行うことによ
って、定常負荷による微少な差圧ΔＰは無効とされ、中
立状態における旋回体６２のふらつきを防止することが
できる。

【００２３】また、別の例として図７（ｂ）に示すよう
に、周波数ωの低い定常値を除去するようなハイパスフ
ィルタ３９をコントローラ１１に設けるようにしてもよ
い。これによって、傾斜地などでの定常負荷はフィルタ
３９により除去されるため、定常負荷の影響を無効とす
ることができ、中立状態における旋回体６２のふらつき
を防止することができる。

【００２４】−第４の実施の形態− 図８は、第４の実施の形態に係わる旋回制御装置の構成
を示す図である。なお、第１の実施の形態で用いた図１
と同一の箇所には同一の符号を付し、以下ではその相違
点を主に説明する。図８に示すように、第４の実施の形
態では、電磁比例弁９を省略し、また、制御弁１’を油
圧パイロット方式のものから電磁パイロット方式のもの
へ、操作レバー５を電気レバー５’へそれぞれ変更して
いる。コントローラ１１では第１の実施の形態と同様の
演算が実行され、負荷に応じた制御信号ＩＡが出力され
る。その制御信号ＩＡは、減算器１４Ａ,１４Ｂにおい
て電気レバー５’の操作量に応じた電気信号ＩＢから減
算処理され、減算後の制御信号（ＩＢ−ＩＡ）は制御弁
１’のソレノイド１'ａ,１'ｂに出力される。この制御
信号（ＩＢ−ＩＡ）によって、ストローク−流量特性は
図２に示したのと同様、圧力補償弁４がないもので得ら
れる特性よりもさらに小さく（負荷を感じやすく）な
る。なお、オフスイッチ１２が操作されているとき（開
のとき）は、減算器１４Ａ,１４Ｂにコントローラ１１
からの制御信号ＩＡが出力されず、ソレノイド１'ａ,
１'ｂには操作レバー５’の操作量に応じた電気信号Ｉ
Ｂのみが出力される。

【００２５】このような構成により、オフスイッチ１２
を閉じておけば、操作レバー５’の操作量に応じた電気
信号ＩＢはコントローラ１１からの制御信号ＩＡによっ
て補正され、制御弁１’はレバー操作量と負荷に応じて
制御される。この場合、負荷が大きいほどコントローラ
１１からの制御信号ＩＡが大きくなり、レバー操作量を
一定とすると、ソレノイド１'ａ,１'ｂへの制御信号
（ＩＢ−ＩＡ）は小さくなるので、作業者はより負荷を
感じて作業をすることが可能となる。すなわち、図２の
ストローク（α）−油量（Ｑ）の特性を負荷大側の特性
に設定することができる。また、オフスイッチ１２が操
作されたとき（開のとき）は、制御弁１’は負荷に拘わ
らず操作レバー５’の操作量に応じて操作され、圧力補
償弁４の働きにより油圧モータ２の入口側管路８Ａ（８
Ｂ）内の圧力が補償されて油圧モータ２は負荷に拘わら
ず駆動される。

【００２６】なお、本発明は、油圧モータ２に供給され
る圧油量Ｑを操作レバー５,５’の操作量に応じた値よ
りも少なくすることで作業者に負荷をより感じやすくさ
せたことを特徴とするものであり、上記実施の形態以外
の種々の形態でも実現することができる。例えば、上記
実施の形態では、圧力補償弁４を有するものに適用した
が、圧力補償弁４がないもの、すなわち従来から知られ
ている圧力制御方式（非圧力補償方式）の旋回油圧回路
にも同様に適用することができる。この場合にも、ブリ
ードオフ回路の圧損抵抗で規定されるストローク−流量
特性を変更し、同一ストロークにおいてより少ない流量
を対応させて負荷を感じやすくする。また、旋回油圧回
路以外においても適用可能である。

【００２７】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、圧力センサ１０Ａ,１０Ｂが負荷検出手段を、電磁
比例弁９または減算器１４Ａ,１４ｂが補正手段を、コ
ントローラ１１とオフスイッチ１２が制御手段を、選択
スイッチ３６が補正手段設定部を、中立検出器１３また
は不感帯処理器３８またはハイパスフィルタ３９が中立
状態検出器をそれぞれ構成する。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、油圧アクチュエータへの圧油の供給量を操作レバ
ーの操作量によって指示された値よりも少なくするよう
にしたので、より大きな負荷を感じて作業を行うことが
できる。とくに請求項２の発明によれば、油圧アクチュ
エータに作用する負荷の大きさに応じて圧油量を減量補
正するようにしたので、負荷の大小を感じながら作業を
行うことができる。また、請求項４の発明によれば、補
正の割合を任意に変更可能とするようにしたので、作業
者の好みに応じてより負荷を感じやすくしたり、あるい
は感じにくくしたりすることができ、操作フィーリング
が向上する。さらに、請求項５の発明によれば、流量制
御型の圧力補償弁を併用するようにしたので、圧力補償
から非圧力補償の広い制御領域を得ることができ、操作
性がより向上する。さらにまた、請求項６の発明によれ
ば、操作レバーが中立時には圧油量の減量補正を行わな
いようにしたので、傾斜時の作業等で重力による定常負
荷が作用する場合であっても不都合が生じることはな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる旋回制御装
置の構成を示す油圧回路図。

【図２】本発明の制御弁のストロークと油圧モータへ供
給される圧油量の関係を示す図。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係わる旋回制御装
置のコントローラの詳細な構成を示すブロック図。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係わる旋回制御装
置の他の構成を示す油圧回路図。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係わる旋回制御装
置の構成を示す油圧回路図。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係わる旋回制御装
置のコントローラの詳細な構成を示すブロック図。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係わる旋回制御装
置の他の構成を示すブロック図。

【図８】本発明の第４の実施の形態に係わる旋回制御装
置の構成を示す油圧回路図。

【図９】クレーンの全体構成図。

【符号の説明】

１ 方向制御弁 ２ 油圧モータ ３ 油圧ポンプ ４ 圧力補償弁 ５ 操作レバー ９ 電磁比例弁 １０Ａ,１０Ｂ 圧力センサ １１ コントローラ １２ オフスイッチ １３ 中立検出器 １４Ａ,１４Ｂ 減算器 ３６ 選択スイッチ ３８ 不感帯処理器 ３９ ハイパスフィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 晃 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 堺 俊己 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 石田 和久 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 船渡 孝次 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Ｆターム(参考） 3H089 AA24 AA60 BB15 BB30 CC08 DA02 DA13 DB44 DB47 DB48 DB49 DB63 EE01 EE35 FF07 GG02 JJ02 JJ08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出さ
   れる圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、前
   記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへ供給される
   圧油の量と方向を制御する方向制御弁と、前記方向制御
   弁に供給される圧油のうち余剰油をタンクに戻すブリー
   ドオフ回路と、操作量に応じた圧油量が前記油圧アクチ
   ュエータへ供給されるように前記方向制御弁の駆動を制
   御する操作レバーとを備えた建設機械の油圧制御方法に
   おいて、 作業者がより負荷を感じながら操作したいときに作業者
   の選択により、前記油圧アクチュエータへ供給される圧
   油量を前記操作レバーの操作量と前記ブリードオフ回路
   の回路抵抗によって定まる値よりも少なくすることを特
   徴とする油圧制御方法。
2. 【請求項２】 油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出さ
   れる圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、前
   記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへ供給される
   圧油の量と方向を制御する方向制御弁と、操作量に応じ
   て前記方向制御弁を駆動する操作レバーとを備えた油圧
   制御装置において、 前記油圧アクチュエータに作用する負荷を検出する負荷
   検出手段と、 前記油圧アクチュエータに供給される圧油量を補正する
   補正手段と、 前記負荷検出手段からの検出値に応じて、前記油圧アク
   チュエータに供給される圧油量を前記操作レバーの操作
   量に応じた値よりも少なくするように、前記補正手段を
   制御する制御手段とを備えることを特徴とする油圧制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記補正手段は、前記油圧アクチュエー
   タの出入口ポートを連通および遮断するように設けられ
   た流量制御可能な流量制御装置であることを特徴とする
   請求項２に記載の油圧制御装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記油圧アクチュエー
   タに供給される圧油量の補正の割合を任意に変更する補
   正手段設定部を有することを特徴とする請求項２または
   ３に記載の油圧制御装置。
5. 【請求項５】 前記方向制御弁の前後差圧が負荷に拘わ
   らず一定となるようにブリードオフ回路に設けられた流
   量制御型の圧力補償弁を有することを特徴とする請求項
   ２〜４のいずれか１項に記載の油圧制御装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記操作レバーの中立
   状態を検出する中立状態検出器を備え、前記操作レバー
   の中立状態が検出されたときは前記補正手段による補正
   を行わないようにすることを特徴とする請求項２〜５の
   いずれか１項に記載の油圧制御装置。