JP2001280305A - 流体圧アクチュエータ制御方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作レバーを中立位置に戻したときも制御弁
を制御して、圧力振動を早期に減衰させる。 【解決手段】 操作レバー40から出力した操作レバーコ
マンドに応じた信号にて制御弁15をストローク制御し、
メインポンプ11から吐出した作動流体を制御する。制御
弁15で制御した作動流体により流体圧アクチュエータ18
を作動するアクチュエータ作動回路20を設ける。操作レ
バー40を中立状態に戻したときにアクチュエータ作動回
路20に残留する圧力振動を検出してその圧力振動を減衰
させる方向に制御弁15を制御する制振回路43を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力振動を減衰さ
せる流体圧アクチュエータ制御方法およびその装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の建設機械などで油圧アク
チュエータの動きをコントロールする機器の接続回路を
示す一般的な油圧回路である。

【０００３】図中、油圧アクチュエータとしての油圧シ
リンダ１の動きをコントロールする制御弁２には高圧大
流量を吐出するメインポンプ３の吐出ラインが接続さ
れ、制御弁２をパイロット圧により方向切換制御するた
めの電磁比例弁４が制御弁２の左右両端に接続され、こ
れらの電磁比例弁４のパイロット２次圧が制御弁２のス
プール端部に作用してスプールの作動ストローク量をコ
ントロールし、油圧シリンダ１ヘの供給圧力と流量を制
御する。これらの電磁比例弁４へは、パイロット油圧源
５よりの圧油がパイロット１次圧として供給される。

【０００４】図中示されていないが、電子ジョイスティ
ックタイプの操作レバーより伸び側あるいは縮み側の操
作レバーコマンドが出力され、中立不感帯を調整するテ
ーブル６を経て増幅器７に信号が供給され、電流増幅さ
れて電磁比例弁４が励磁され、電磁比例弁４から発生し
たパイロット２次圧により、制御弁２がシリンダ伸びあ
るいは縮み側に切換えられる。

【０００５】次に、電子ジョイスティックタイプの操作
レバーを急激に中立位置へ戻すと、パイロット２次圧は
急低下し、制御弁２は中立位置に復帰して、制御弁２と
シリンダヘッド側の油室1hおよびロッド側の油室1rとを
接続する接続管路８を通過していた圧油がブロックさ
れ、油圧シリンダ１に残留する運動エネルギがシリンダ
内の油室1h，1rおよび接続管路８中の油の圧縮性と油圧
シリンダ１が駆動する重量負荷９の慣性によって決まる
固有値で振動現象を発生させ、残留エネルギが熱損失と
して散逸するまでの間長時間継続する。

【０００６】図４に示された圧力波形は、油圧ショベル
のフロント作業機を上下動するブームシリンダを重量負
荷に抗して伸張作動させ、操作レバーを急に中立位置に
戻したときのシリンダヘッド側の油室内の圧力波形を示
すが、振動波形が長時間継続することが判る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の建
設機械のシリンダ制御回路においては、パイロット油圧
源５より電磁比例弁４にパイロット１次圧を供給し、操
作レバーより出たコマンドにより、油圧シリンダ１を伸
びまたは縮み操作する信号を増幅器７にて電流増幅し、
上記電磁比例弁４を励磁してパイロット２次圧を発生さ
せ、制御弁２をシリンダ伸びまたは縮み側に切換えて、
油圧シリンダ１が動いた後、急速に操作レバーを中立位
置に戻し、上記パイロット２次圧が消失して制御弁２が
中立位置に急速に戻ったとき問題が生ずる。

【０００８】すなわち、制御弁２のポートが中立位置で
ブロックされると、油圧シリンダ１に残留する運動エネ
ルギが、シリンダ内の油室1h，1rおよび接続管路８中の
油の圧縮性と、油圧シリンダ１が駆動する重量負荷９の
慣性とによって決まる固有値で、圧力振動現象を発生さ
せ、この圧力振動は、残留エネルギが熱損失として散逸
するまでの間長時間継続し、オペレータに船酔いに似た
不快感を与えて、操作性を阻害する問題がある。

【０００９】本発明は、これらの問題点を解消するた
め、操作レバーを中立位置に戻したときも制御弁を制御
して、圧力振動を早期に減衰させる流体圧アクチュエー
タ制御方法およびその装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、操作レバーが中立状態にないときは、操作レバー
コマンドに応じた信号にて制御弁を制御して、ポンプか
ら制御弁を経てアクチュエータ作動回路に供給される作
動流体により流体圧アクチュエータを作動し、操作レバ
ーが中立状態に戻されたときは、アクチュエータ作動回
路に残留する圧力振動を検出して、圧力振動を減衰させ
る方向に制御弁を制御する流体圧アクチュエータ制御方
法であり、操作レバーを中立位置に急激に戻したときア
クチュエータ作動回路に残留する圧力振動を検出した場
合は、従来の操作レバー中立位置では作動しない制御弁
を、残留する圧力振動を早期に減衰させるように自動的
に制御することにより、操作レバーを操作するオペレー
タに振動による不快感を与えないようにし、操作性を向
上させる。

【００１１】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の流体圧アクチュエータ制御方法において、圧力振動
が山形波形になるときは、山形波形が生ずるアクチュエ
ータ作動回路の圧力を制御弁によりタンクラインにブリ
ードさせる方法であり、圧力振動の山形波形をカットし
て平滑化することにより、圧力振動の早期減衰を達成す
る。

【００１２】請求項３に記載された発明は、請求項１記
載の流体圧アクチュエータ制御方法において、圧力振動
が谷形波形になるときは、タンクラインに連通する制御
弁のバイパス通路を絞込むように制御して制御弁に供給
されるポンプ実吐出圧力を高めるとともに、谷形波形が
生ずるアクチュエータ作動回路へ制御弁より作動流体を
供給する方法であり、制御弁のバイパス通路の絞込みに
より十分高められたポンプ実吐出圧力をもった作動流体
を、圧力振動の谷形波形に供給し、谷形波形を平滑化す
ることにより、圧力振動の早期減衰を達成する。

【００１３】請求項４に記載された発明は、請求項３記
載の流体圧アクチュエータ制御方法において、バイパス
通路の絞込み制御時は、谷形波形が生ずるアクチュエー
タ作動回路の圧力よりも所定のマージン圧力分だけ高い
圧力をポンプ吐出圧力目標値としてポンプ実吐出圧力を
フィードバック制御する方法であり、谷形波形の圧力よ
りも所定のマージン圧力分だけ高いポンプ実吐出圧力が
得られるようにフィードバック制御することで、圧力振
動の谷形波形を平滑化するのに十分なポンプ実吐出圧力
を常に確保する。

【００１４】請求項５に記載された発明は、操作レバー
と、操作レバーから出力された操作レバーコマンドに応
じた信号にて制御されポンプから吐出された作動流体を
制御する制御弁と、制御弁で制御された作動流体により
流体圧アクチュエータを作動するアクチュエータ作動回
路と、操作レバーが中立状態に戻されたときにアクチュ
エータ作動回路に残留する圧力振動を検出してその圧力
振動を減衰させる方向に制御弁を制御する制振回路とを
具備した流体圧アクチュエータ制御装置であり、制振回
路により、操作レバーを中立位置に急激に戻したときア
クチュエータ作動回路に残留する圧力振動を検出して、
従来の操作レバー中立位置では作動しない制御弁を、残
留する圧力振動を早期に減衰させるように自動的に制御
することで、操作レバーを操作するオペレータに振動に
よる不快感を与えないようにし、操作性を向上させる。

【００１５】請求項６に記載された発明は、請求項５記
載の流体圧アクチュエータ制御装置における制振回路
が、操作レバーが中立状態に戻されたときを検出するレ
バー中立状態検出手段と、操作レバーが中立状態に戻さ
れたときに残留する圧力振動状態を検出する圧力振動状
態検出手段と、圧力振動の山形波形および谷形波形を分
離してそれぞれ出力する波形分離手段と、圧力振動が山
形波形のときはアクチュエータ作動回路の作動流体をタ
ンクラインにブリードさせるとともに圧力振動が谷形波
形のときはポンプから吐出された作動流体をアクチュエ
ータ作動回路に供給するように制御弁を制御操作する制
御弁操作手段とを具備したものであり、操作レバーが中
立状態に戻されたにもかかわらずアクチュエータ作動回
路に圧力振動が残留する状態を、圧力振動状態検出手段
により検出し、波形分離手段により圧力振動の山形波形
および谷形波形を分離した上で、制御弁操作手段により
これらの各波形を打消す方向に制御弁を制御して、圧力
振動状態を減衰させる。

【００１６】請求項７に記載された発明は、請求項６記
載の流体圧アクチュエータ制御装置において、制御弁が
中立位置にあるときポンプから吐出された作動流体をタ
ンクラインに排出するバイパス通路と、圧力振動が谷形
波形になるとき谷形波形が生ずるアクチュエータ作動回
路の負荷圧力よりも所定のマージン圧力分だけ高い圧力
をポンプ吐出圧力目標値としてポンプ実吐出圧力をフィ
ードバック制御することによりバイパス通路を絞込むよ
うに制御してポンプ実吐出圧力を高めるフィードバック
制御系とを具備したものであり、フィードバック制御系
により、谷形波形の圧力よりも所定のマージン圧力分だ
け高いポンプ実吐出圧力が得られるようにバイパス通路
を絞込み制御することで、圧力振動の谷形波形を平滑化
するのに十分なポンプ実吐出圧力を確保する。

【００１７】請求項８に記載された発明は、請求項６ま
たは７記載の流体圧アクチュエータ制御装置において、
波形分離手段の出力信号に制御弁の可動弁体が有する不
感帯分を移動させるための不感帯補正値を加算する加算
器を具備したものであり、制御弁に流体圧アクチュエー
タが作動しない不感帯がある場合でも、不感帯補正値を
加算補正された信号で制御弁を適切に制御する。

【００１８】請求項９に記載された発明は、請求項５乃
至８のいずれかに記載の流体圧アクチュエータ制御装置
が、建設機械の作業機を上下動する油圧シリンダに適用
されるものであり、油圧シリンダに残留する運動エネル
ギが油圧シリンダ内および接続管路中の油の圧縮性と、
油圧シリンダにより駆動される作業機の重量負荷の慣性
とによって決まる固有値での振動現象を防止して早期に
減衰させることで、建設機械のオペレータに船酔いに似
た振動による不快感を与えないから、操作性が向上す
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１および図２を参照しながら説明する。

【００２０】図１に示されるように、アクチュエータ作
動用のメイン回路は、ポンプとしてのメインポンプ11か
らの吐出ライン12と、タンク13へのタンクライン14と
が、制御弁15の供給ポートおよび排出ポートにそれぞれ
接続され、また、制御弁15の２つの出力ポートが接続管
路16，17を介して流体圧アクチュエータとしての油圧シ
リンダ18のシリンダヘッド側の油室18hおよびロッド側
の油室18rにそれぞれ接続されている。

【００２１】油圧シリンダ18は、例えば油圧ショベルの
フロント作業機でブームの上下動に用いられているブー
ムシリンダなどであり、その場合、油圧シリンダ18によ
り作動される重量負荷19は、フロント作業機である。

【００２２】制御弁15はパイロット圧により方向制御お
よびストローク制御され、この制御弁15と油圧シリンダ
18の油室18h，18rとをそれぞれ接続する接続管路16，17
は、制御弁15で制御された作動流体としての作動油によ
り油圧シリンダ18を作動するアクチュエータ作動回路20
を形成している。

【００２３】メインポンプ11からの吐出ライン12には、
ポンプ吐出圧力を検出するための圧力検出器21と、ロー
ドホールド用のチェック弁22とが設けられ、さらに、バ
イパスライン23が分岐されて制御弁15の中立位置のバイ
パス通路24に連通されている。また、シリンダヘッド側
の油室18hに接続された接続管路16には、別の圧力検出
器25が設けられている。

【００２４】また、制御弁15をパイロット操作するため
のパイロット回路は、メインポンプ11からの吐出ライン
12より引出されたライン31にパイロット油圧源32が設け
られている。このパイロット油圧源32は、減圧弁33、チ
ェック弁34およびアキュムレータ35を順次接続したもの
である。

【００２５】このパイロット油圧源32を経て分岐された
パイロット１次圧ライン36は、それぞれ制御弁操作手段
としての電磁比例弁37h，37rの入口ポートに接続され、
これらの電磁比例弁37h，37rの出口ポートは、それぞれ
パイロット２次圧ライン38h，38rにより制御弁15の可動
弁体であるスプールの一端および他端に連通されてい
る。

【００２６】これらの電磁比例弁37h，37rのソレノイド
励磁回路は、建設機械のオペレータにより操作される電
子ジョイスティックタイプの操作レバー40より出力され
た伸び側操作レバーコマンドあるいは縮み側操作レバー
コマンドに比例する電気信号をそれぞれ中立不感帯を調
整して出力する中立不感帯調整テーブル41h，41rと、そ
れぞれの電気信号を増幅する増幅器42とを備え、これら
の増幅器42から出力されたそれぞれの電気信号（電流）
により電磁比例弁37h，37rの各ソレノイドをそれぞれ励
磁して、パイロット２次圧ライン38h，38rに電気信号に
比例するパイロット２次圧を発生させ、制御弁15のスプ
ールをシリンダ伸び側あるいは縮み側に変位させる基本
回路に対し、油圧シリンダ18の振動を自動的に抑制する
制振制御を働かせるための制振回路43が設けられてい
る。

【００２７】以下に、この制振回路43を説明する。

【００２８】前記メインポンプ11の吐出ライン12および
シリンダヘッド側の接続管路16には前記圧力検出器21，
25がそれぞれ設置されているが、そのシリンダヘッド側
の圧力検出器25には、ヘッド側圧力の直流成分を濾波し
てアクチュエータ作動回路20の固有振動数付近の周波数
の振動成分のみを通過させる圧力振動状態検出手段とし
てのバンドパスフィルタ44が接続されている。

【００２９】言い換えれば、このバンドパスフィルタ44
は、油圧シリンダ18の作動停止操作時に生ずる圧力振動
の固有振動数およびその前後の周波数の振動成分のみ通
過させ、整定圧力である直流成分はカットするもので、
その伝達関数中のωＬは下限、ωＨは上限側の通過させ
る振動の角振動数を示している。

【００３０】このバンドパスフィルタ44には、ゲインG1
を介し、ゼロよりも高圧の波形を分離して出力する波形
分離手段としての高圧パスフィルタ45が接続されてい
る。この高圧パスフィルタ45は、圧力振動においてゼロ
よりも高い山形波形（正の振動波形）のみを通過させる
フィルタであり、入力信号がゼロよりも高い領域では入
力信号に比例した信号を出力し、入力信号がゼロよりも
低い領域では「０」を出力する。

【００３１】この高圧パスフィルタ45の出力信号ライン
は、制御弁15の可動弁体（スプール）が有する中立位置
付近の不感帯分を移動させるための正の不感帯補正値を
加算する加算器46を経て、乗算器47に接続され、この乗
算器47にてレバー中立状態検出手段としての中立不感帯
検出テーブル48からの信号が乗算される。

【００３２】この中立不感帯検出テーブル48は、操作レ
バー40からの指令信号である操作レバーコマンドが中立
位置かまたは中立位置付近の中立不感帯内にあるとき
（中立状態にあるとき）は、正論理「１」を出力すると
ともに、操作レバー40が中立不感帯より外側に操作され
たとき（中立状態にないとき）は、負論理「０」を出力
するものである。

【００３３】したがって、操作レバー40が中立不感帯内
にあるとき、すなわち中立状態にあるときは、前記高圧
パスフィルタ45から出力され不感帯補正された信号が乗
算器47を通過し、また、操作レバー40が中立不感帯内に
ないとき、すなわち中立状態にないときは、信号が乗算
器47で遮断され、無視される。

【００３４】さらに、この乗算器47を経た信号を、縮み
側操作レバーコマンドに対応する中立不感帯調整テーブ
ル41rからの信号に加算するための加算器49が設けら
れ、この加算器49から前記増幅器42を経て出力された電
気信号（電流）が、シリンダ縮み操作用の電磁比例弁37
rのソレノイドに入力されるコマンド信号となる。

【００３５】さらに、前記バンドパスフィルタ44からゲ
インG1を経て分岐された信号ラインに、ゼロよりも低圧
の波形を分離して出力するための波形分離手段としての
低圧パスフィルタ51が接続されている。この低圧パスフ
ィルタ51は、圧力振動波形においてゼロより低い谷形波
形（負の振動波形）のみを通過させるためのフィルタで
あり、入力信号がゼロよりも低い領域では入力信号に比
例した信号を出力し、入力信号が整定圧力よりも高い領
域では「０」を出力する。

【００３６】この低圧パスフィルタ51の出力信号ライン
は、制御弁15の可動弁体（スプール）が有する中立位置
付近の不感帯分を移動させるための負の不感帯補正値を
加算するための加算器52を経て、乗算器53に接続され、
この乗算器53にて前記中立不感帯検出テーブル48からの
信号が乗算される。

【００３７】そして、操作レバー40が中立不感帯内にあ
るときは、前記低圧パスフィルタ51から出力され不感帯
補正された信号が乗算器53を通過し、操作レバー40が中
立不感帯内にないときは信号が乗算器53で遮断され、無
視される。

【００３８】さらに、この乗算器53を経た信号（負）を
反転して、伸び側操作レバーコマンドに対応する前記中
立不感帯調整テーブル41hからの信号に加算するための
加算器54が設けられ、この加算器54からの信号にポンプ
吐出圧力設定用のフィードバック制御系55からの信号を
加算する加算器56が設けられ、この加算器56から前記増
幅器42を経て出力された電気信号（電流）が、シリンダ
伸び操作用の電磁比例弁37hのソレノイドに入力される
コマンド信号となる。

【００３９】フィードバック制御系55は、前記圧力検出
器25で検出されたシリンダヘッド側の圧力P2に所定のマ
ージン圧力となる定数を加算する加算器61と、この加算
器61から出力された圧力信号値をメインポンプ11の吐出
圧力目標値とするとともに、前記ポンプ吐出ライン12の
圧力検出器21で検出されてフィードバックされたポンプ
実吐出圧力P1との誤差を算出するコンパレータ62と、こ
のコンパレータ62から出力された誤差信号を比例定数K
p，Kiおよび積分器1/Sにより比例・積分制御するＰＩコ
ントローラ63と、このＰＩコントローラ63の出力信号に
前記中立不感帯検出テーブル48よりの信号を乗算するこ
とにより、操作レバー中立状態で中立不感帯検出テーブ
ル48から正論理「１」が出力されるときのみＰＩコント
ローラ63からの出力信号を前記加算器56に出力する乗算
器64とを備えている。

【００４０】そして、操作レバー40が中立不感帯内にあ
るときは、前記ＰＩコントローラ63から出力された信号
が乗算器64を通過し、操作レバー40が中立不感帯内にな
いときは信号が乗算器64で遮断され、無視される。

【００４１】要するに、図１に示された制御アルゴリズ
ムは、通常の伸び側または縮み側操作レバーコマンドに
より発生する信号に対し、操作レバー40が中立不感帯に
入ったときのみ、アクチュエータの圧力振動を減衰させ
る側に制御弁15を自動的に作動させる信号を加算して増
幅器42に投入し、電磁比例弁37h，37rを励磁制御する構
成である。

【００４２】次に、図１に示された実施の形態の作用お
よび効果を説明する。

【００４３】操作レバー40を中立不感帯を越えて伸びま
たは縮み側に操作しているときは、中立不感帯検出テー
ブル48より負論理「０」が出力されるから、バンドパス
フィルタ44、高圧パスフィルタ45、低圧パスフィルタ51
およびポンプ吐出圧力設定用のフィードバック制御系55
などからの信号は全て無視され、電磁比例弁37h，37rに
電流を供給する増幅器42には、操作レバー40から出力さ
れる伸びまたは縮み側操作信号のみが供給され、制振回
路43による自動的制振制御は実施されない。

【００４４】一方、操作レバー40をシリンダ伸張または
収縮操作して油圧シリンダ18を作動中に、操作レバー40
を急激に中立位置へ復帰させると、電磁比例弁37h，37r
からのパイロット２次圧がゼロとなり、制御弁15が中立
位置へ復帰して、接続管路16，17に対する圧油の供給ま
たは排出が制御弁15で遮断されるため、油圧シリンダ18
に残留する運動エネルギが、油室18h，18rおよび接続管
路16，17中の油の圧縮性と、油圧シリンダ18が駆動する
重量負荷19の慣性とによって決まる固有値で、振動現象
を発生させ始める。

【００４５】これと同時に、操作レバー40を中立不感帯
内に戻したことを検出した中立不感帯検出テーブル48か
ら、正論理「１」が出力されると、バンドパスフィルタ
44、高圧パスフィルタ45、低圧パスフィルタ51、および
フィードバック制御系55などからの信号が全て有効とな
る。

【００４６】このとき、シリンダヘッド側の圧力P2の整
定圧力である直流成分を濾波してアクチュエータ作動回
路20の固有振動数付近の周波数の振動成分のみを通過さ
せるバンドパスフィルタ44により、この圧力振動の立ち
上がりを検出し、シリンダヘッド側の圧力振動が山形波
形になるときには、高圧パスフィルタ45により正の信号
を検出して、制御弁15のスプールストロークの不感帯分
を移動させるための正の不感帯補正値と加算し、これを
増幅器42に入力し、電流増幅して図中上側の電磁比例弁
37rを励磁し、制御弁15のスプールを図中右側に、不感
帯を越えて若干量移動させ、油圧シリンダ18のヘッド圧
をタンクライン14にブリードさせて、このピーク圧をカ
ットする。

【００４７】同様に、前記バンドパスフィルタ44によ
り、圧力振動のスタートを検出し、シリンダヘッド側の
振動が谷形波形になるときは、低圧パスフィルタ51によ
り負の信号を検出して、制御弁15のスプールストローク
の不感帯分を移動させるための負の不感帯補正値と加算
し、さらに、シリンダヘッド側の圧力P2より所定のマー
ジン圧力分だけ高いポンプ吐出圧力目標値（P2＋定数）
と、ポンプ実吐出圧力P1との偏差を、ＰＩコントローラ
63で比例積分制御して出力させた信号値と加算して、増
幅器42に入力し、電流増幅して図中下側の電磁比例弁37
hを励磁し、制御弁15のスプールを図中左側に、不感帯
を越えて若干量移動させ、制御弁15のタンクライン14へ
のバイパス通路24を絞込むようにフィードバック制御す
ることにより、ポンプ実吐出圧力P1を高めて、油圧シリ
ンダ18のヘッド側油室18hに制御弁15のメータイン通路
より圧油を供給させて、この圧力振動の負圧（谷形波
形）を吸収する。

【００４８】このようにして、従来の建設機械のアクチ
ュエータ作動回路に見られる、流体圧アクチュエータが
動いた後、急速に操作レバーを中立位置に戻した際のア
クチュエータ作動回路に残留する運動エネルギによる流
体圧アクチュエータ内および接続管路中の作動流体の圧
縮性と流体圧アクチュエータが駆動する重量負荷の慣性
によって決まる固有値での振動現象が、その残留エネル
ギが熱損失として散逸するまでの長い時間継続してオペ
レータに船酔いに似た不快感を与えて操作性を阻害する
現象を改善するため、操作レバーを中立位置に戻した時
に残留する圧力振動状態を検出する手段や、圧力振動の
正（山形波形）および負（谷形波形）を検出する手段
や、圧力振動の正（山形波形）の部分をカットし、ポン
プ吐出圧力を流体圧アクチュエータの負荷圧力より所定
のマージン圧分高めて圧力振動の負（谷形波形）の部分
を吸収する手段などを設けることにより、流体圧アクチ
ュエータでの圧力振動を吸収しようとする制振制御が働
くので、図２に点線で示される従来の圧力振動よりも、
図２に実線で示されるように圧力振動は短時間で減衰
し、単一の制御弁をコントロールするだけで残留する圧
力振動を早期に減衰させることができ、オペレータへ振
動継続による船酔いに似た不快感を与えず、操作性を改
善できるメリットがある。

【００４９】本発明の流体圧アクチュエータは、シリン
ダ型アクチュエータだけに限定されるものでなく、モー
タ型アクチュエータにも適用可能である。例えば、油圧
ショベルにて下部走行体に対する上部旋回体の旋回を急
停止する際の旋回モータ部の制振制御にも適用の可能性
がある。さらには、油圧などの液圧から空気圧にも適用
範囲を拡大できる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、操作レバ
ーを中立位置に急激に戻したときアクチュエータ作動回
路に残留する圧力振動を検出した場合は、従来の操作レ
バー中立位置では作動しない制御弁を、残留する圧力振
動を早期に減衰させるように自動的に制御することによ
り、操作レバーを操作するオペレータに対する振動によ
る不快感を防止でき、操作性を向上できる。

【００５１】請求項２記載の発明によれば、圧力振動の
山形波形をタンクラインへのブリードによりカットして
平滑化することで、圧力振動の早期減衰を達成できる。

【００５２】請求項３記載の発明によれば、制御弁のバ
イパス通路の絞込みにより十分高められたポンプ実吐出
圧力をもった作動流体を圧力振動の谷形波形に供給し
て、谷形波形を平滑化することにより、圧力振動の早期
減衰を達成できる。

【００５３】請求項４記載の発明によれば、谷形波形の
圧力よりも所定のマージン圧力分だけ高いポンプ実吐出
圧力が得られるようにフィードバック制御することで、
圧力振動の谷形波形を平滑化するのに十分なポンプ実吐
出圧力を常に確保できる。

【００５４】請求項５記載の発明によれば、制振回路に
より、操作レバーを中立位置に急激に戻したときアクチ
ュエータ作動回路に残留する圧力振動を検出して、従来
の操作レバー中立位置では作動しない制御弁を、残留す
る圧力振動を早期に減衰させるように自動的に制御する
ことで、操作レバーを操作するオペレータに対する振動
による不快感を防止でき、操作性を向上できる。

【００５５】請求項６記載の発明によれば、操作レバー
が中立状態に戻されたにもかかわらずアクチュエータ作
動回路に圧力振動が残留する状態を、圧力振動状態検出
手段により検出し、波形分離手段により圧力振動の山形
波形および谷形波形を分離した上で、制御弁操作手段に
よりこれらの各波形を打消す方向に制御弁を制御して、
圧力振動状態を適切に減衰させることができる。

【００５６】請求項７記載の発明によれば、谷形波形が
生ずるアクチュエータ作動回路の負荷圧力よりも所定の
マージン圧力分だけ高い圧力をポンプ吐出圧力目標値と
してポンプ実吐出圧力をフィードバック制御するフィー
ドバック制御系により、谷形波形の圧力よりも所定のマ
ージン圧力分だけ高いポンプ実吐出圧力が得られるよう
にバイパス通路を絞込み制御することで、圧力振動の谷
形波形を平滑化するのに十分なポンプ実吐出圧力を確保
できる。

【００５７】請求項８記載の発明によれば、制御弁に流
体圧アクチュエータが作動しない不感帯がある場合で
も、不感帯補正値を加算補正された信号で制御弁を適切
に制御できる。

【００５８】請求項９記載の発明によれば、油圧シリン
ダに残留する運動エネルギが油圧シリンダ内および接続
管路中の油の圧縮性と、油圧シリンダにより駆動される
作業機の重量負荷の慣性とによって決まる固有値での振
動現象を防止して、早期に減衰させるから、建設機械の
オペレータに与える船酔いに似た振動による不快感を防
止でき、操作性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流体圧アクチュエータ制御装置の
一実施の形態を示す油圧回路図および電気回路図であ
る。

【図２】同上制御装置によりアクチュエータ停止操作時
に発生した圧力振動を減衰させる状態を示す特性図であ
る。

【図３】従来の流体圧アクチュエータ制御装置を示す油
圧回路図および電気回路図である。

【図４】従来の制御装置によるアクチュエータ停止操作
時に発生した圧力振動状態を示す特性図である。

【符号の説明】

11 ポンプとしてのメインポンプ 14 タンクライン 15 制御弁 18 流体圧アクチュエータとしての油圧シリンダ 20 アクチュエータ作動回路 24 バイパス通路 37h，37r 制御弁操作手段としての電磁比例弁 40 操作レバー 43 制振回路 44 圧力振動状態検出手段としてのバンドパスフィル
タ 45 波形分離手段としての高圧パスフィルタ 46 加算器 48 レバー中立状態検出手段としての中立不感帯検出
テーブル 51 波形分離手段としての低圧パスフィルタ 52 加算器 55 フィードバック制御系

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB03 BA01 BA08 CA03 DA03 DA04 DB02 DC02 DC05 3H081 AA02 AA03 BB02 CC27 FF19 GG03 GG12 HH01 3H089 AA60 BB05 CC01 DA03 DB33 DB47 DB49 EE05 EE13 EE24 EE31 FF02 FF05 FF07 GG02 JJ01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作レバーが中立状態にないときは、操
   作レバーコマンドに応じた信号にて制御弁を制御して、
   ポンプから制御弁を経てアクチュエータ作動回路に供給
   される作動流体により流体圧アクチュエータを作動し、 操作レバーが中立状態に戻されたときは、アクチュエー
   タ作動回路に残留する圧力振動を検出して、圧力振動を
   減衰させる方向に制御弁を制御することを特徴とする流
   体圧アクチュエータ制御方法。
2. 【請求項２】 圧力振動が山形波形になるときは、山形
   波形が生ずるアクチュエータ作動回路の圧力を制御弁に
   よりタンクラインにブリードさせることを特徴とする請
   求項１記載の流体圧アクチュエータ制御方法。
3. 【請求項３】 圧力振動が谷形波形になるときは、タン
   クラインに連通する制御弁のバイパス通路を絞込むよう
   に制御して制御弁に供給されるポンプ実吐出圧力を高め
   るとともに、谷形波形が生ずるアクチュエータ作動回路
   へ制御弁より作動流体を供給することを特徴とする請求
   項１記載の流体圧アクチュエータ制御方法。
4. 【請求項４】 バイパス通路の絞込み制御時は、谷形波
   形が生ずるアクチュエータ作動回路の圧力よりも所定の
   マージン圧力分だけ高い圧力をポンプ吐出圧力目標値と
   してポンプ実吐出圧力をフィードバック制御することを
   特徴とする請求項３記載の流体圧アクチュエータ制御方
   法。
5. 【請求項５】 操作レバーと、 操作レバーから出力された操作レバーコマンドに応じた
   信号にて制御されポンプから吐出された作動流体を制御
   する制御弁と、 制御弁で制御された作動流体により流体圧アクチュエー
   タを作動するアクチュエータ作動回路と、 操作レバーが中立状態に戻されたときにアクチュエータ
   作動回路に残留する圧力振動を検出してその圧力振動を
   減衰させる方向に制御弁を制御する制振回路とを具備し
   たことを特徴とする流体圧アクチュエータ制御装置。
6. 【請求項６】 制振回路は、 操作レバーが中立状態に戻されたときを検出するレバー
   中立状態検出手段と、 操作レバーが中立状態に戻されたときに残留する圧力振
   動状態を検出する圧力振動状態検出手段と、 圧力振動の山形波形および谷形波形を分離してそれぞれ
   出力する波形分離手段と、 圧力振動が山形波形のときはアクチュエータ作動回路の
   作動流体をタンクラインにブリードさせるとともに圧力
   振動が谷形波形のときはポンプから吐出された作動流体
   をアクチュエータ作動回路に供給するように制御弁を制
   御操作する制御弁操作手段とを具備したことを特徴とす
   る請求項５記載の流体圧アクチュエータ制御装置。
7. 【請求項７】 制御弁が中立位置にあるときポンプから
   吐出された作動流体をタンクラインに排出するバイパス
   通路と、 圧力振動が谷形波形になるとき谷形波形が生ずるアクチ
   ュエータ作動回路の負荷圧力よりも所定のマージン圧力
   分だけ高い圧力をポンプ吐出圧力目標値としてポンプ実
   吐出圧力をフィードバック制御することによりバイパス
   通路を絞込むように制御してポンプ実吐出圧力を高める
   フィードバック制御系とを具備したことを特徴とする請
   求項６記載の流体圧アクチュエータ制御装置。
8. 【請求項８】 波形分離手段の出力信号に制御弁の可動
   弁体が有する不感帯分を移動させるための不感帯補正値
   を加算する加算器を具備したことを特徴とする請求項６
   または７記載の流体圧アクチュエータ制御装置。
9. 【請求項９】 建設機械の作業機を上下動する油圧シリ
   ンダに適用されることを特徴とする請求項５乃至８のい
   ずれかに記載の流体圧アクチュエータ制御装置。