JP2014525012A - 建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システム - Google Patents

建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システム Download PDF

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Abstract

【課題】建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムを提供する。
【解決手段】油圧ポンプ１から供給する第１、第２供給通路４，５と、油圧アクチュエータ２から油圧タンクＴに戻す第１、第２排出通路６，７と、一方向に制御するために油圧アクチュエータ２の入口側と出口側の作動油をそれぞれ制御する第１メータイン用制御弁８及び第１メータアウト用制御弁９と、他方向に制御するために油圧アクチュエータ２の入口側と出口側の作動油を制御する第２メータイン用制御弁１０及び第２メータアウト用制御弁１１と、電気式ジョイスティック１２の操作量と油圧アクチュエータ２に生じる負荷によって第１、第２メータイン用制御弁８，９のうちのいずれか一方を開放するように制御し、油圧アクチュエータ２に生じる負荷が基準値を超えると第１、第２メータアウト用制御弁１０，１１の一方を開放するように制御信号を出力する制御器１３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムに係り、さらに詳しくは、ブームなどの作業装置を急操作または複合操作するときに、負荷の変動によって油圧アクチュエータ（ブームシリンダなどをいう）に生じる衝撃及び振動を低減することのできる建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムに関する。
一般に、掘削機などの建設機械は、ブームなどの作業装置が大型構造物からなり、且つ、高重量のものであるため、ジョイスティックによって作業装置を急激に操作したり複合的に操作したりする場合に建設機械全体に大きな振動及び衝撃が生じ、こうした衝撃及び振動は作業に際しての運転者の疲労度の増大につながる。
一方、独立して駆動される制御弁をブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）状に並べて（例えば、４個）油圧アクチュエータ（ブームシリンダなど）の作動を制御する場合、２つの制御弁を用いて油圧シリンダの一方向への駆動を制御することが可能になる。すなわち、油圧ポンプから油圧シリンダの入口側に供給される作動油を制御する第１制御弁と、油圧シリンダの出口側から油圧タンクに戻る作動油を制御する第２制御弁とが用いられる。
このとき、ジョイスティックの操作によって作業装置を急操作したり複合操作したりする場合、負荷の変動によって衝撃及び振動が生じる。このような衝撃を低減するために、従来より、油圧ポンプから吐出される作動油を油圧タンクに戻すダンピング用制御弁を取り付けて用いてきている。
この場合、衝撃を緩和するためのダンピング用制御弁を別設しなければならないためコストアップの要因となり、また、一つのダンピング用制御弁を用いて油圧システム全体を制御するため、他の油圧アクチュエータ（アームシリンダなど）に生じる衝撃を個別に制御することができないという問題点を有する。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、ジョイスティックによって作業装置を急操作したり複合操作したりするときに生じる衝撃及び振動を低減するためのダンピング用制御弁を別設する必要がなく、運転者の意図の通りに油圧アクチュエータをスムーズに作動させることのできる建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムを提供することにある。
本発明の請求項１に係る建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムは、可変容量型油圧ポンプに接続される少なくとも一つ以上の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプの吐出側流路に並列接続され、前記油圧ポンプからの作動油を前記油圧アクチュエータの入口側及び出口側にそれぞれ供給する第１及び第２供給通路と、前記第１及び第２供給通路にそれぞれ分岐接続され、前記油圧アクチュエータからの作動油を油圧タンクにそれぞれ戻す第１及び第２排出通路と、前記油圧アクチュエータを一方向に駆動可能なように、切換え時に前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータの入口側に供給される作動油及び前記油圧アクチュエータの出口側から前記油圧タンクに戻る作動油をそれぞれ制御する第１メータイン用制御弁及び第１メータアウト用制御弁と、前記油圧アクチュエータを他の方向に駆動可能なように、切換え時に前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータの出口側に供給される作動油及び前記油圧アクチュエータの入口側から前記油圧タンクに戻る作動油をそれぞれ制御する第２メータイン用制御弁及び第２メータアウト用制御弁と、運転者による操作量に対応する電気式制御信号を出力する電気式ジョイスティックと、前記電気式ジョイスティックの操作量による制御信号と前記油圧アクチュエータに生じる負荷による制御信号によって前記第１及び第２メータイン用制御弁のうちのいずれか一方を開放するように制御し、前記油圧アクチュエータに生じる負荷が基準値を超える場合、前記油圧アクチュエータの出口側及び入口側から前記油圧タンクに戻る作動油をそれぞれ別々に制御する前記第１及び第２メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方を開放するように制御信号を出力する制御器と、を備える。
本発明の請求項２に係る建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムは、可変容量型油圧ポンプに接続される油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータを一方向に駆動可能なように、切換え時に油圧ポンプから前記油圧アクチュエータの入口側に供給される作動油及び油圧アクチュエータの出口側から油圧タンクＴに戻る作動油をそれぞれ制御する第１メータイン用制御弁及び第１メータアウト用制御弁と、前記油圧アクチュエータを他の方向に駆動可能なように、切換え時に前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータの出口側に供給される作動油及び前記油圧アクチュエータの入口側から前記油圧タンクに戻る作動油をそれぞれ制御する第２メータイン用制御弁及び第２メータアウト用制御弁と、電気式ジョイスティックと、制御器と、を備える建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムにおいて、前記電気式ジョイスティックの操作による制御信号値、前記油圧アクチュエータの入口側に生じる圧力値及び前記油圧ポンプ側の設定圧力値をそれぞれ読み込むステップと、前記電気式ジョイスティックの操作による制御信号値が前記電気式ジョイスティックの操作有無を判別するための基準値を超えるか否かを判断するステップと、前記電気式ジョイスティックの操作による制御信号値が基準値を超える場合、前記油圧ポンプ側の設定圧力と前記油圧アクチュエータの入口側の目標圧力との差分を演算するステップと、前記油圧アクチュエータの入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超えるか否かを判断するステップと、前記油圧アクチュエータの入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、前記油圧アクチュエータの入口側から前記油圧タンクに戻る作動油をそれぞれ制御する前記第１及び第２メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方を開放するように制御信号を出力するステップと、を含み、前記電気式ジョイスティックの操作によって前記油圧アクチュエータの入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、前記第１及び第２メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方に印加される制御信号によって前記第１及び第２メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方を開放して前記油圧アクチュエータに生じる負荷の変動による衝撃を低減するように閉ループを構成して繰り返し制御する。
本発明の請求項３に係る建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムは、請求項２に記載の建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムであって、前記油圧アクチュエータの入口側及び出口側に生じる圧力を検出して検出信号を前記制御器に送る圧力センサを備える。
本発明の請求項４に係る建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムは、請求項２に記載の建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムであって、前記電気式ジョイスティックの操作によって前記油圧アクチュエータの入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、所定の曲線において前記油圧ポンプ側の設定圧力と前記油圧アクチュエータの入口側の目標圧力との間で生じる最大値によって前記第１及び第２メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方を開放するように制御する。
本発明の請求項５に係る建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムは、請求項１に記載の建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムであって、前記油圧アクチュエータの伸張駆動に際しては、前記制御器からの制御信号によって前記第１メータイン用制御弁及び第１メータアウト用制御弁はそれぞれ開放し、前記第２メータイン用制御弁及び第２メータアウト用制御弁はそれぞれ閉止するように制御する。
本発明の請求項６に係る建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムは、請求項１に記載の建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムであって、前記油圧アクチュエータの収縮駆動に際しては、前記制御器からの制御信号によって前記第２メータイン用制御弁及び第２メータアウト用制御弁はそれぞれ開放し、前記第１メータイン用制御弁及び第１メータアウト用制御弁はそれぞれ閉止するように制御する。
本発明の請求項７に係る建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムは、請求項１に記載の建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムであって、前記第１及び第２メータイン用制御弁及び前記第１及び第２メータアウト用制御弁は、前記制御器からの電気的な制御信号によって切り換えられるソレノイド弁である。
前記した構成を有する本発明の建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムは、下記のメリットを有する。
作業装置を急操作したり複合操作したりするときに発生する衝撃を低減するためにダンピング用制御弁を追加構成する必要がないため、コストダウンを実現する。また、作業装置の急操作などに起因する衝撃や振動が低減されることから、作業の安定性及び運転の利便性が確保できる。
本発明の一実施形態による建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムの油圧回路図である。 本発明の一実施形態による建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムの電気構成図である。 本発明の一実施形態による建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムのフローチャートである。 電気式ジョイスティックによって弁を制御することを示すグラフであり、縦軸は弁制御により弁の開度を示し、横軸は電気式ジョイスティックの操作量である。
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述するが、これは本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が発明を容易に実施できる程度に詳細に説明するためのものであり、これにより本発明の技術的な思想及び範疇が限定されるものではない。
図１から図４に示す本発明の一実施形態に係る建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムは、単一または複数以上の可変容量型油圧ポンプ（以下、「油圧ポンプ」と称する。）１に接続される少なくとも１以上の油圧アクチュエータ（油圧シリンダともいうが、以下、単に「アクチュエータ」と称する。）２と、
油圧ポンプ１の吐出側流路３に並列接続され、油圧ポンプ１からの作動油をアクチュエータ２の入口側及び出口側にそれぞれ供給する第１及び第２供給通路４、５と、
第１及び第２供給通路４、５にそれぞれ分岐接続され、アクチュエータ２の入口側及び出口側からの作動油を油圧タンクＴにそれぞれ戻す第１及び第２排出通路６、７と、
アクチュエータ２を一方向に駆動可能なように（例えば、伸張駆動する場合）、切換え時に油圧ポンプ１からアクチュエータ２の入口側（大チャンバ２ａをいう。）に供給される作動油及びアクチュエータ２の出口側（小チャンバ２ｂをいう。）から油圧タンクＴに戻る作動油をそれぞれ制御する第１メータイン（ｍｅｔｅｒ−ｉｎ）用制御弁８及び第１メータアウト（ｍｅｔｅｒ−ｏｕｔ）用制御弁９と、
アクチュエータ２を他の方向に駆動可能なように（例えば、収縮駆動する場合）、切換え時に油圧ポンプ１からアクチュエータ２の出口側（小チャンバ２ｂ）に供給される作動油及びアクチュエータ２の入口側（大チャンバ２ａ）から油圧タンクＴに戻る作動油をそれぞれ制御する第２メータイン用制御弁１０及び第２メータアウト用制御弁１１と、
運転者による操作量に対応する電気式制御信号を出力する電気式ジョイスティック（以下、単に「ジョイスティック」と称する。）１２と、
ジョイスティック１２の操作量による制御信号とアクチュエータ２に生じる負荷による制御信号によって第１及び第２メータイン用制御弁８、１０のうちのいずれか一方を開放するように制御し（図４の曲線グラフ「ａ」）、アクチュエータ２に生じる負荷が基準値を超える場合（例えば、ジョイスティック１２により作業装置を急操作したり複合操作したりして負荷の変動が大きい場合）、アクチュエータ２の出口側及び入口側から油圧タンクＴに戻る流量をそれぞれ制御する第１及び第２メータアウト用制御弁９、１１のうちのいずれか一方を開放するように制御信号（図４の曲線グラフ「ｂ」、）を出力する制御器１３と、を備える。
このとき、前記した油圧ポンプ１に並列接続される一対のアクチュエータ２と、アクチュエータ２に供給される作動油を独立してそれぞれに制御する第１及び第２メータイン用制御弁８、１０及び第１及び第２メータアウト用制御弁９、１１は左右対称に配設されるため、いずれか一方の構成要素についての詳細な説明は省く。なお、明細書の全体に亘って同じ構成要素には同じ符号を付する。
図１〜図４に示すように、本発明の一実施形態による建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムは、可変容量型油圧ポンプ１に接続されるアクチュエータ２と、アクチュエータ２を一方向に駆動可能なように（伸張駆動する場合）、切換え時に油圧ポンプ１からアクチュエータ２の入口側（大チャンバ２ａをいう）に供給される作動油及びアクチュエータ２の小チャンバ２ｂから油圧タンクＴに戻る作動油をそれぞれ制御する第１メータイン用制御弁８及び第１メータアウト用制御弁９と、アクチュエータ２を他の方向に駆動可能なように（収縮駆動する場合）、切換え時に油圧ポンプ１からアクチュエータ２の出口側（小チャンバ２ｂをいう。）に供給される作動油及びアクチュエータ２の大チャンバ２ａから油圧タンクＴに戻る作動油をそれぞれ制御する第２メータイン用制御弁１０及び第２メータアウト用制御弁１１と、運転者による操作量に対応する電気式制御信号を出力する電気式ジョイスティック１２と、制御器１３と、を備える建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムにおいて、
ジョイスティック１２の操作による制御信号値、アクチュエータ２の入口側に生じる圧力値及び油圧ポンプ１側の設定圧力値をそれぞれ読み込むステップ（Ｓ１００）と、
ジョイスティック１２の操作による制御信号値がジョイスティック１２の操作有無を判別するための基準値を超えるか否かを判断するステップ（Ｓ２００）と、
ジョイスティック１２の操作による制御信号値が基準値を超える場合、油圧ポンプ１側の設定圧力とアクチュエータ２の入口側の目標圧力との差分を演算するステップ（Ｓ３００、Ｓ４００）と、
アクチュエータ２の入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超えるか否かを判断するステップ（Ｓ５００）と、
アクチュエータ２の入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合（例えば、ジョイスティック１２によって作業装置を急操作したり複合操作したりして負荷の変動が生じた場合）、アクチュエータ２の入口側から油圧タンクＴに戻る作動油をそれぞれ制御する第１及び第２メータアウト用制御弁９、１１のうちのいずれか一方を開放するように制御信号を出力するステップ（Ｓ６００、Ｓ７００）と、を含み、
ジョイスティック１２の操作によってアクチュエータ２の入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、第１及び第２メータアウト用制御弁９、１１のうちのいずれか一方に印加される制御信号によって第１及び第２メータアウト用制御弁９、１１のうちのいずれか一方を開放してアクチュエータ２に生じる負荷の変動による衝撃を低減するように閉ループを構成して繰り返し制御する。
このとき、前記建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムは、前記したアクチュエータ２の入口側に生じる圧力を検出して検出信号を制御器１３に送る圧力センサ１４、１５を備える。
前記建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムにおいて、前記したジョイスティック１２の操作によってアクチュエータ２の入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、所定の曲線において油圧ポンプ１側の設定圧力とアクチュエータ２の入口側の目標圧力との間で生じる最大値によって第１及び第２メータアウト用制御弁９、１１のうちのいずれか一方を開放するように制御する。
前記建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムにおいて、 前記したアクチュエータ２の伸張駆動に際しては、制御器１３からの制御信号によって第１メータイン用制御弁８及び第１メータアウト用制御弁９はそれぞれ開放し、制御器１３からの制御信号によって第２メータイン用制御弁１０及び第２メータアウト用制御弁１１はそれぞれ閉止するように制御する。
前記建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムにおいて、前記したアクチュエータ２の収縮駆動に際しては、制御器１３からの制御信号によって第２メータイン用制御弁１０及び第２メータアウト用制御弁１１はそれぞれ開放し、制御器１３からの制御信号によって第１メータイン用制御弁８及び第１メータアウト用制御弁９はそれぞれ閉止するように制御する。
前記建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムにおいて、前記した第１及び第２メータイン用制御弁８、１０及び第１及び第２メータアウト用制御弁９、１１は、制御器１３からの電気的な制御信号によって切り換えられるソレノイド弁である。
以下、添付図面に基づき、本発明の一実施形態による建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムの使用例について詳述する。
前記したアクチュエータ２の伸張駆動について説明すれば、制御器１３からの制御信号によって第１メータイン用制御弁８及び第１メータアウト用制御弁９はそれぞれ開放し、第２メータイン用制御弁１０及び第２メータアウト用制御弁１１はそれぞれ閉止するように制御する。これにより、油圧ポンプ１から吐出される作動油は、吐出側流路３と、第１供給通路４及び第１メータイン用制御弁８を順に経由してアクチュエータ２の大チャンバ２ａに供給される。これと同時に、アクチュエータ２の小チャンバ２ｂからの作動油は、第１メータアウト用制御弁９及び第２排出通路７を経て油圧タンクＴに戻る。これにより、アクチュエータ２は伸張駆動する。
このように、アクチュエータ２を伸張駆動するためにジョイスティック１２を急操作したり複合操作したりして大きな負荷の変動が生じる場合、制御器１３からの制御信号によって第２メータアウト用制御弁１１を開放する。これにより、油圧ポンプ１からアクチュエータ２の入口側（大チャンバ２ａをいう）に供給される作動油の一部が油圧タンクＴに戻ってダンピング機能を奏するので、アクチュエータ２に生じる圧力の変動を低減して衝撃や振動を低減することができる。
一方、前記したアクチュエータ２の収縮駆動について説明すれば、制御器１３からの制御信号によって第２メータイン用制御弁１０及び第２メータアウト用制御弁１１はそれぞれ開放し、第１メータイン用制御弁８及び第１メータアウト用制御弁９はそれぞれ閉止するように制御する。これにより、油圧ポンプ１から吐出される作動油は、吐出側流路３、第２供給通路５、第２メータイン用制御弁１０を順に経由してアクチュエータ２の小チャンバ２ｂに供給される。これと同時に、アクチュエータ２の大チャンバ２ａからの作動油は第２メータアウト用制御弁１１及び第２排出通路７を経て油圧タンクＴに戻る。これにより、アクチュエータ２は収縮駆動する。
このように、アクチュエータ２を収縮駆動するためにジョイスティック１２を急操作したり複合操作したりして大きな負荷の変動が生じる場合、制御器１３からの制御信号によって第１メータアウト用制御弁９を開放する。これにより、油圧ポンプ１からアクチュエータ２の出口側（小チャンバ２ｂをいう）に供給される作動油の一部が油圧タンクＴに戻ってダンピング機能を奏するので、アクチュエータ２に生じる圧力の変動を低減して衝撃や振動を低減することができる。
前記したように、第１メータイン用制御弁８及び第１メータアウト用制御弁９は、これらが切り換えられるときにアクチュエータ２を伸張駆動し、第２メータイン用制御弁１０及び第２メータアウト用制御弁１１は、これらが切り換えられるときにアクチュエータ２を収縮駆動することができる。すなわち、アクチュエータ２は、ブリッジ状に接続されてそれぞれ別々に駆動される第１メータイン用制御弁８及び第１メータアウト用制御弁９、第２メータイン用制御弁１０及び第２メータアウト用制御弁１１によって伸縮駆動される。
以下、図３に基づき、本発明の一実施形態による建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムによってアクチュエータ２に圧力の変動によって生じる衝撃や振動を低減することについて説明する。
ジョイスティック１２の操作による制御信号値と、アクチュエータ（例えば、油圧シリンダ）２の入口側に生じる圧力値及び油圧ポンプ１側の設定圧力値をそれぞれ読み込む（ステップＳ１００）。
次いで、ジョイスティック１２の操作による制御信号値がジョイスティック１２の操作有無を判別するための基準値を超えるか否かを判断し（ステップＳ２００）、ジョイスティック１２による制御信号値が基準値を超える場合にステップＳ３００に移行し、ジョイスティック１２による制御信号値が基準値よりも小さい場合にステップＳ８００に移行する。
次いで、ジョイスティック１２の操作によってアクチュエータ２の入口側に供給される作動油の目標圧力を演算する（ステップＳ３００）。
次いで、油圧ポンプ１側の設定圧力とアクチュエータ２の入口側の目標圧力との差分を演算する（ステップＳ４００）。
次いで、アクチュエータ２の入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超えるか否かを判断し（ステップＳ５００）、アクチュエータ２に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合にステップＳ６００に移行し、アクチュエータ２に生じる実際の負荷が目標圧力よりも小さい場合にステップＳ８００に移行する。
次いで、所定の曲線において油圧ポンプ１側の設定圧力とアクチュエータ２の入口側の目標圧力との差分によって決定される最大値（図４の曲線グラフの「ｃ」）を演算する（ステップＳ６００）。
次いで、ジョイスティック１２の操作によってアクチュエータ２の入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、アクチュエータ２の入口側から油圧タンクＴに戻る作動油を制御するために、第１及び第２メータアウト用制御弁９、１１のうちのいずれか一方を開放するように制御信号（図４の曲線グラフの曲線「ｂ」）を出力した後、ステップＳ２００に移行する（ステップＳ７００）。
このとき、制御器１３から入力される、第１及び第２メータアウト用制御弁９、１１のうちのいずれか一方を切り換える制御信号値は、下式によって決定される。
このとき、Ｋは、チューニングのためのパラメータであり、メータアウト用制御弁の最大値は、所定の曲線において油圧ポンプ１側の設定圧力とアクチュエータ２の入口側の目標圧力との差分によって決定される最大値であり、ダンピング曲線（ｄａｍｐ ｃｕｒｖｅ）は、ジョイスティック１２の操作信号によって予め定義された曲線によって決定される値である。
次いで、ステップＳ２００において、ジョイスティック１２による制御信号値がジョイスティック１２の操作有無を判別するための基準値より小さい場合と、ステップＳ５００において、アクチュエータ２に生じる実際の負荷が目標圧力よりも小さい場合、第１及び第２メータアウト用制御弁９、１１のうちのいずれか一方を閉止してステップＳ２００に移行する過程を繰り返す（ステップＳ８００）。
以上述べたように、ジョイスティック１２によって作業装置を急操作したり複合操作したりするときにアクチュエータ２の入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、電気式ジョイスティック１２の操作によって制御器１３からの制御信号によって第１及び第２メータアウト用制御弁９、１１のうちのいずれか一方を開放してアクチュエータ２の入口側に供給される作動油の一部を油圧タンクＴに戻すことにより、アクチュエータ２に生じる負荷の変動に起因する衝撃を低減することができる。
以上述べたように、本発明の一実施形態による建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムによれば、電気式ジョイスティックによってブームなどの作業装置を急操作したり複合操作したりするときに負荷の変動に因って生じる衝撃や振動を低減するためのダンピング用制御弁を追加して取り付ける必要がなく、作業装置の急操作などによる衝撃や振動が低減されることから、作業の安定性及び運転の利便性が確保できる。
１ 可変容量型油圧ポンプ
２ 油圧アクチュエータ（アクチュエータ）
３ 吐出側流路
４ 第１供給通路
５ 第２供給通路
６ 第１排出通路
７ 第２排出通路
８ 第１メータイン用制御弁
９ 第１メータアウト用制御弁
１０ 第２メータイン用制御弁
１１ 第２メータアウト用制御弁
１２ 電気式ジョイスティック（ジョイスティック）
１３ 制御器
１４、１５ 圧力センサ

Claims (7)

  1. 可変容量型油圧ポンプに接続される少なくとも一つ以上の油圧アクチュエータと、
    前記油圧ポンプの吐出側流路に並列接続され、前記油圧ポンプからの作動油を前記油圧アクチュエータの入口側及び出口側にそれぞれ供給する第１及び第２供給通路と、
    前記第１及び第２供給通路にそれぞれ分岐接続され、前記油圧アクチュエータからの作動油を油圧タンクにそれぞれ戻す第１及び第２排出通路と、
    前記油圧アクチュエータを一方向に駆動可能なように、切換え時に前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータの入口側に供給される作動油及び前記油圧アクチュエータの出口側から前記油圧タンクに戻る作動油をそれぞれ制御する第１メータイン用制御弁及び第１メータアウト用制御弁と、
    前記油圧アクチュエータを他の方向に駆動可能なように、切換え時に前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータの出口側に供給される作動油及び前記油圧アクチュエータの入口側から前記油圧タンクに戻る作動油をそれぞれ制御する第２メータイン用制御弁及び第２メータアウト用制御弁と、
    運転者による操作量に対応する電気式制御信号を出力する電気式ジョイスティックと、
    前記電気式ジョイスティックの操作量による制御信号と前記油圧アクチュエータに生じる負荷による制御信号によって前記第１及び第２メータイン用制御弁のうちのいずれか一方を開放するように制御し、前記油圧アクチュエータに生じる負荷が基準値を超える場合、前記油圧アクチュエータの出口側及び入口側から前記油圧タンクに戻る作動油をそれぞれ別々に制御する前記第１及び第２メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方を開放するように制御信号を出力する制御器と、を備えることを特徴とする建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システム。
  2. 可変容量型油圧ポンプに接続される油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータを一方向に駆動可能なように、切換え時に油圧ポンプから前記油圧アクチュエータの入口側に供給される作動油及び油圧アクチュエータの出口側から油圧タンクＴに戻る作動油をそれぞれ制御する第１メータイン用制御弁及び第１メータアウト用制御弁と、前記油圧アクチュエータを他の方向に駆動可能なように、切換え時に前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータの出口側に供給される作動油及び前記油圧アクチュエータの入口側から前記油圧タンクに戻る作動油をそれぞれ制御する第２メータイン用制御弁及び第２メータアウト用制御弁と、電気式ジョイスティックと、制御器と、を備える建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システムにおいて、
    前記電気式ジョイスティックの操作による制御信号値、前記油圧アクチュエータの入口側に生じる圧力値及び前記油圧ポンプ側の設定圧力値をそれぞれ読み込むステップと、
    前記電気式ジョイスティックの操作による制御信号値が前記電気式ジョイスティックの操作有無を判別するための基準値を超えるか否かを判断するステップと、
    前記電気式ジョイスティックの操作による制御信号値が基準値を超える場合、前記油圧ポンプ側の設定圧力と前記油圧アクチュエータの入口側の目標圧力との差分を演算するステップと、
    前記油圧アクチュエータの入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超えるか否かを判断するステップと、
    前記油圧アクチュエータの入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、前記油圧アクチュエータの入口側から前記油圧タンクに戻る作動油をそれぞれ制御する前記第１及び第２メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方を開放するように制御信号を出力するステップと、を含み、
    前記電気式ジョイスティックの操作によって前記油圧アクチュエータの入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、前記第１及び第２メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方に印加される制御信号によって前記第１及び第２メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方を開放して前記油圧アクチュエータに生じる負荷の変動による衝撃を低減するように閉ループを構成して繰り返し制御することを特徴とする建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システム。
  3. 前記油圧アクチュエータの入口側及び出口側に生じる圧力を検出して検出信号を前記制御器に送る圧力センサを備えることを特徴とする請求項２に記載の建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システム。
  4. 前記電気式ジョイスティックの操作によって前記油圧アクチュエータの入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、所定の曲線において前記油圧ポンプ側の設定圧力と前記油圧アクチュエータの入口側の目標圧力との間で生じる最大値によって前記第１及び第２メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方を開放するように制御することを特徴とする請求項２に記載の 建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システム。
  5. 前記油圧アクチュエータの伸張駆動に際しては、前記制御器からの制御信号によって前記第１メータイン用制御弁及び第１メータアウト用制御弁はそれぞれ開放し、前記第２メータイン用制御弁及び第２メータアウト用制御弁はそれぞれ閉止するように制御することを特徴とする請求項１に記載の建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システム。
  6. 前記油圧アクチュエータの収縮駆動に際しては、前記制御器からの制御信号によって前記第２メータイン用制御弁及び第２メータアウト用制御弁はそれぞれ開放し、前記第１メータイン用制御弁及び第１メータアウト用制御弁はそれぞれ閉止するように制御することを特徴とする請求項１に記載の建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システム。
  7. 前記第１及び第２メータイン用制御弁及び前記第１及び第２メータアウト用制御弁は、前記制御器からの電気的な制御信号によって切り換えられるソレノイド弁であることを特徴とする請求項１に記載の建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システム。
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