JP2915247B2 - Vibration suppression device for hydraulic work machine - Google Patents

Vibration suppression device for hydraulic work machine

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JP2915247B2 JP5122957A JP12295793A JP2915247B2 JP 2915247 B2 JP2915247 B2 JP 2915247B2 JP 5122957 A JP5122957 A JP 5122957A JP 12295793 A JP12295793 A JP 12295793A JP 2915247 B2 JP2915247 B2 JP 2915247B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は油圧作業機械の振動抑制
装置に係わり、特に、油圧ショベル、クレーン等の油圧
作業機械において、ブーム、アーム等の作業装置の振動
を抑制するのに好適な油圧作業機械の振動抑制装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration control device for a hydraulic working machine, and more particularly, to a hydraulic working machine such as a hydraulic shovel and a crane, which is suitable for suppressing vibration of a working device such as a boom and an arm. The present invention relates to a vibration suppression device for a working machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】油圧作業機械の振動抑制装置として、特
開昭64−75722号公報に記載のように、エネルギ
蓄積用のアキュムレータを用い、油圧作業機械の走行時
に発生する作業装置の振動を抑制する振動抑制装置が知
られている。この振動抑制装置を油圧ショベルのブーム
駆動装置に応用した油圧駆動回路を図7に示す。
2. Description of the Related Art As an apparatus for suppressing vibration of a hydraulic working machine, an accumulator for accumulating energy is used, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-75722, to suppress the vibration of the working apparatus during traveling of the hydraulic working machine. 2. Description of the Related Art There are known vibration suppressing devices. FIG. 7 shows a hydraulic drive circuit in which this vibration suppression device is applied to a boom drive device of a hydraulic shovel.

【0003】図11において、この油圧駆動回路は、ブ
ーム駆動装置として、油圧ポンプ1と、ブーム2Aを駆
動するブームシリンダ2と、操作レバー3の操作信号に
よってブームシリンダ2に供給される圧油の流量及び送
油方向を制御する流量制御弁4と、油圧ポンプ1と流量
制御弁4との間の油圧が所定値を越えるとタンク6へ圧
油を逃がすリリーフ弁5とを備えている。また、振動抑
制装置として、流量制御弁5とブームシリンダの間の管
路に接続された蓄圧用のアキュムレータ7と、前記管路
を前記アキュムレータ7に接続する管路に配置された固
定絞り80とを備えている。
In FIG. 11, a hydraulic drive circuit includes a hydraulic pump 1, a boom cylinder 2 for driving a boom 2A, and a hydraulic oil supplied to the boom cylinder 2 by an operation signal of an operation lever 3 as a boom drive device. A flow control valve 4 for controlling a flow rate and an oil feeding direction, and a relief valve 5 for releasing pressurized oil to a tank 6 when a hydraulic pressure between the hydraulic pump 1 and the flow control valve 4 exceeds a predetermined value. Further, as a vibration suppressing device, an accumulator 7 for accumulating pressure connected to a pipe between the flow control valve 5 and the boom cylinder, and a fixed throttle 80 arranged in a pipe connecting the pipe to the accumulator 7 are provided. It has.

【0004】以上の油圧駆動回路において、ブームの振
動によってブームシリンダー2と流量制御弁4との間の
管路にその振動に応じた圧力変動が生じると、管路の圧
力が高いときには管路から固定絞り80を介してアキュ
ムレータ7へ圧油が流出し、管路の圧力が低いときには
アキュムレータ7から固定絞り80を介して管路に圧油
が流入し、これにより起振力である圧力変動が減少さ
れ、ブームの振動が抑制される。
In the above hydraulic drive circuit, when pressure fluctuations corresponding to the vibrations occur in the pipeline between the boom cylinder 2 and the flow control valve 4 due to the vibration of the boom, when the pressure in the pipeline is high, the pipeline is disconnected from the pipeline. The pressure oil flows out to the accumulator 7 via the fixed throttle 80, and when the pressure in the pipeline is low, the pressure oil flows from the accumulator 7 into the pipeline via the fixed throttle 80, whereby the pressure fluctuation as the vibrating force is reduced. It is reduced and vibration of the boom is suppressed.

【0005】また、実開昭64−14259号公報に
は、上記固定絞りの代わりに可変絞りを配置すると共
に、油圧アクチュエータの圧力を固定絞りを介して取り
出し、可変絞りの開度をその固定絞りにより取り出した
圧力に応じて調整することが提案されている。この構成
によれば、固定絞りにより油圧アクチュエータの圧力か
ら当該圧力の変動成分が除去されるので、アクチュエー
タの圧力の定常成分に応じて可変絞りの開度が変わるこ
とになり、作業装置の重量が大きくなっても振動抑制時
の圧力変化のピーク値は大きくならず、負荷状態に適し
た振動抑制効果が得られる。
In Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 64-14259, a variable throttle is arranged in place of the fixed throttle, the pressure of the hydraulic actuator is taken out via the fixed throttle, and the opening of the variable throttle is determined by the fixed throttle. It has been proposed to make adjustments according to the pressure taken out. According to this configuration, the variable component of the pressure is removed from the pressure of the hydraulic actuator by the fixed throttle, so that the opening degree of the variable throttle changes according to the steady component of the pressure of the actuator, and the weight of the working device is reduced. Even if it becomes large, the peak value of the pressure change at the time of vibration suppression does not become large, and the vibration suppression effect suitable for the load state can be obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図11
に示した特開昭64−75722号公報に記載の従来の
振動抑制装置では、圧油の流出入が固定絞り8を介して
行われるため、圧力変動が大きい場合にも十分な制振効
果を得ようとすると固定絞り80の開度を大きく設定す
る必要があり、この場合は振動が収まるまでの時間が長
くなり、応答性が低下する。
However, FIG.
In the conventional vibration suppressing device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-75722, the pressure oil flows in and out through the fixed throttle 8, so that a sufficient vibration damping effect can be obtained even when the pressure fluctuation is large. In order to achieve this, it is necessary to set the opening of the fixed aperture 80 large, and in this case, the time until the vibration stops is long, and the responsiveness is reduced.

【0007】また、実開昭64−14259号公報に記
載の従来技術では、アクチュエータの圧力の定常成分に
応じて可変絞りの開度を変えているが、変動成分(アク
チュエータの圧力の変動成分)が変化しても可変絞りの
開度は変わらないため、同様に圧力変動が大きい場合に
も十分な制振効果を得ようとするとその時の可変絞りの
開度を大きく設定する必要があり、応答性が低下する。
In the prior art described in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 64-14259, the opening degree of the variable throttle is changed in accordance with the steady-state component of the pressure of the actuator, but the fluctuation component (the fluctuation component of the pressure of the actuator). Even if the pressure changes, the opening of the variable throttle does not change.In order to obtain a sufficient vibration suppression effect even when the pressure fluctuation is large, it is necessary to set the opening of the variable throttle to be large at that time. Is reduced.

【0008】したがって、従来の振動抑制装置は通常操
作時には適用せず、応答性が余り問題にならない走行時
のみに適用されているにすぎなかった。
Therefore, the conventional vibration suppressing device is not applied at the time of normal operation, but is only applied at the time of traveling when the response is not a problem.

【0009】本発明の目的は、油圧アクチュエータの圧
力変動に応じて補助的な圧油の流量制御を行うことによ
り、作業装置の振動を応答性良く抑制することができる
油圧作業機械の振動抑制装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vibration suppressing device for a hydraulic working machine capable of suppressing the vibration of a working device with good responsiveness by controlling a flow rate of auxiliary pressure oil according to a pressure fluctuation of a hydraulic actuator. Is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、油圧ポンプと、この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、
前記油圧ポンプと油圧アクチュエータの間に接続され、
操作手段からの操作信号に応じて該油圧アクチュエータ
に供給される圧油の流量を制御する流量制御弁とを備え
た油圧作業機械の振動抑制装置において、(a)前記油
圧アクチュエータに接続された油圧エネルギ蓄積用の蓄
圧手段及び前記油圧アクチュエータと前記蓄圧手段とを
接続する管路に配置された可変絞りを含む振動抑制回路
と;(b)前記油圧アクチュエータの圧力の変動成分に
応じて前記可変絞りの開度を制御する絞り制御手段と;
を備えることを特徴としている。
To achieve this object, the present invention provides a hydraulic pump, a hydraulic actuator driven by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump,
Connected between the hydraulic pump and a hydraulic actuator,
A vibration control device for a hydraulic working machine comprising a flow control valve for controlling a flow rate of hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator in response to an operation signal from an operation means; A vibration suppressing circuit including a pressure accumulating means for accumulating energy and a variable throttle disposed in a conduit connecting the hydraulic actuator and the pressure accumulating means; and (b) the variable throttle according to a pressure fluctuation component of the hydraulic actuator. Throttle control means for controlling the opening degree of the throttle;
It is characterized by having.

【0011】上記振動抑制装置は、好ましくは、前記振
動抑制回路の開閉を設定する設定手段と、この設定手段
の操作により前記振動抑制回路の開閉を行なう開閉手段
とを更に備える。この場合、前記開閉手段は前記油圧ア
クチュエータと前記蓄圧手段とを接続する管路に配置さ
れた開閉弁とすることができる。
Preferably, the vibration suppressing device further comprises a setting means for setting the opening and closing of the vibration suppressing circuit, and an opening and closing means for opening and closing the vibration suppressing circuit by operating the setting means. In this case, the opening / closing means may be an opening / closing valve arranged in a pipe connecting the hydraulic actuator and the pressure accumulating means.

【0012】また上記振動抑制装置において、好ましく
は、前記絞り制御手段は、前記油圧アクチュエータの圧
力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段から出
力された圧力信号に基づいて前記アクチュエータの圧力
の変動成分を求め、その変動成分に基づいて流量指令値
を計算し出力する演算手段とを有し、前記可変絞りはそ
の流量指令値に基づいて開度が制御される。
In the above-described vibration suppressing device, preferably, the throttle control means includes a pressure detection means for detecting a pressure of the hydraulic actuator, and a pressure detection means for detecting a pressure of the actuator based on a pressure signal output from the pressure detection means. Calculating means for calculating a variation component and calculating and outputting a flow command value based on the variation component, wherein the opening of the variable throttle is controlled based on the flow command value.

【0013】この場合好ましくは、前記演算手段は、前
記圧力検出手段から出力された圧力信号にフィルター処
理を施し所定周波数未満の振動成分を除去するフィルタ
ー手段と、そのフィルター処理を施された後の圧力信号
の高周波成分に制御ゲインをかけた値の絶対値を前記流
量指令値として求める手段とを有している。
[0013] In this case, preferably, the calculating means includes a filtering means for filtering the pressure signal output from the pressure detecting means to remove a vibration component having a frequency lower than a predetermined frequency, and a filter after the filtering processing. Means for obtaining, as the flow rate command value, an absolute value of a value obtained by multiplying a high frequency component of the pressure signal by a control gain.

【0014】また、上記振動抑制装置は、好ましくは、
前記振動抑制回路の開閉を設定する設定手段と、この設
定手段により前記振動抑制回路を閉じることが設定され
たときに前記演算手段により出力される流量指令値を0
に保つ開閉手段とを更に備える。
[0014] Preferably, the vibration suppressing device is
Setting means for setting the opening and closing of the vibration suppression circuit; and a flow command value output by the arithmetic means when the setting of the vibration suppression circuit is set to be closed.
And an opening / closing means for maintaining the pressure.

【0015】更に上記振動抑制装置において、前記絞り
制御手段は、前記油圧アクチュエータの圧力の定常成分
を取り出す圧力検出手段と、油圧アクチュエータの圧力
とその圧力の定常成分との差圧により前記可変絞りの弁
体を駆動し前記可変絞りの開度を調整するアクチュエー
タ手段とを有していてもよい。この場合、好ましくは、
前記圧力検出手段は絞りである。また、前記可変絞りは
スプールの中央部に形成されたノッチを有し、前記アク
チュエータ手段は、前記スプールの一端に前記アクチュ
エータの圧力を作用させる第1の油圧室と、前記スプー
ルの他端に前記アクチュエータの圧力の定常成分を作用
させる第2の油圧室とを有していてもよい。
Further, in the above vibration suppressing device, the throttle control means includes a pressure detecting means for extracting a steady component of the pressure of the hydraulic actuator, and a pressure difference of the hydraulic actuator and the steady component of the pressure. Actuating means for driving a valve body to adjust the opening of the variable throttle may be provided. In this case, preferably,
The pressure detecting means is a throttle. The variable throttle has a notch formed at the center of the spool, and the actuator means has a first hydraulic chamber for applying pressure of the actuator to one end of the spool, and the other end of the spool to the other end of the spool. A second hydraulic chamber for applying a steady component of the pressure of the actuator.

【0016】[0016]

【作用】以上のように構成した本発明においては、振動
抑制回路が蓄圧手段と可変絞りとを有することにより基
本的には従来の振動抑制装置と同じ制振作用が得られ
る。即ち、作業装置の振動によって油圧アクチュエータ
内にその振動に応じた圧力変動が生じると、圧力が高い
ときには油圧アクチュエータから可変絞りを介して蓄圧
手段へ圧油が流出し、圧力が低いときには蓄圧手段から
可変絞りを介して油圧アクチュエータに圧油が流入し、
これにより圧力変動が減少し、ブームの振動が抑制され
る。
In the present invention constructed as described above, the vibration suppression circuit having the pressure accumulating means and the variable throttle provides basically the same vibration suppression function as the conventional vibration suppression device. That is, when the pressure fluctuation corresponding to the vibration occurs in the hydraulic actuator due to the vibration of the working device, the pressure oil flows out from the hydraulic actuator to the pressure accumulating means through the variable throttle when the pressure is high, and from the pressure accumulating means when the pressure is low. Pressure oil flows into the hydraulic actuator via the variable throttle,
This reduces pressure fluctuations and suppresses boom vibration.

【0017】ただし、これだけでは先に説明したように
応答性が犠牲になる。本発明においては、絞り制御手段
により油圧アクチュエータの圧力の変動成分に応じて可
変絞りの開度を制御することにより、応答性良く振動が
抑制される。即ち、作業装置の振動時、油圧アクチュエ
ータの圧力の変動成分が大きくなると可変絞りの開度が
大きくなり、圧力の変動成分が小さくなると可変絞りの
開度が小さくなるので、圧力変動に応じて可変絞りを介
して流出入する圧油の流量が制御され、単位時間当たり
の制御流量が大きくなる。このため速やかに圧力変動が
減少し、応答性良く振動が抑制される。
However, this alone sacrifices responsiveness as described above. In the present invention, vibration is suppressed with good responsiveness by controlling the opening degree of the variable throttle according to the fluctuation component of the pressure of the hydraulic actuator by the throttle control means. In other words, when the working device vibrates, the opening degree of the variable throttle increases when the fluctuation component of the pressure of the hydraulic actuator increases, and when the fluctuation component of the pressure decreases, the opening degree of the variable throttle decreases. The flow rate of the pressure oil flowing in and out through the throttle is controlled, and the control flow rate per unit time increases. For this reason, the pressure fluctuation is quickly reduced, and the vibration is suppressed with good responsiveness.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図1〜図6に
より、油圧作業機械として油圧ショベルを例にとった場
合につき説明する。図1において、本実施例に係わる油
圧駆動回路は、油圧ポンプ1と、この油圧ポンプ1から
吐出される圧油によって駆動され、作業装置、例えば油
圧ショベルのブーム2Aを駆動する油圧アクチュエータ
すなわちブームシリンダ2と、油圧ポンプ1と油圧アク
チュエータ2の間に接続され、操作レバー3の操作によ
るパイロット圧信号によって制御されて、油圧アクチュ
エータ2に供給される圧油の流量を制御する流量制御弁
4と、ポンプ1と流量制御弁4の間の圧力が設定値以上
になったときに開くリリーフ弁5とを備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6 in which a hydraulic excavator is used as an example of a hydraulic working machine. In FIG. 1, a hydraulic drive circuit according to the present embodiment is driven by a hydraulic pump 1 and hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 1, and is a hydraulic actuator that drives a boom 2A of a working device, for example, a hydraulic shovel, that is, a boom cylinder. A flow control valve 4 connected between the hydraulic pump 1 and the hydraulic actuator 2 and controlled by a pilot pressure signal by operating the operation lever 3 to control the flow rate of the pressure oil supplied to the hydraulic actuator 2; A relief valve 5 is provided which opens when the pressure between the pump 1 and the flow control valve 4 exceeds a set value.

【0019】本実施例の振動抑制装置は以上の油圧駆動
回路に備えられるもので、油圧エネルギ蓄積用のアキュ
ムレータ7と、ブームシリンダ2からアキュムレータ7
に流出する圧油の流量及びアキュムレータ7からブーム
シリンダ2に流入する圧油の流量を制御する可変絞り装
置8と、可変絞り装置8を制御する制御ユニット9と、
ブームシリンダ2の圧力を検出する圧力センサー10と
を有している。
The vibration suppressing device of this embodiment is provided in the hydraulic drive circuit described above, and comprises an accumulator 7 for storing hydraulic energy and an accumulator 7 from the boom cylinder 2.
A variable throttle device 8 for controlling the flow rate of the pressure oil flowing out of the compressor and the flow rate of the pressure oil flowing from the accumulator 7 to the boom cylinder 2, a control unit 9 for controlling the variable throttle device 8,
A pressure sensor 10 for detecting the pressure of the boom cylinder 2.

【0020】アキュムレータ7はブームシリンダ2のヘ
ッド側と流量制御弁4とを接続する管路11に接続さ
れ、可変絞り装置8は管路11とアキュムレータ7とを
接続する管路12に配置された可変絞り8aを有し、圧
力センサー10は可変絞り8aと管路11との間で管路
12に接続されている。可変絞り装置8はまた可変絞り
8aの弁体を閉弁方向に付勢するばね8bと、ばね8b
に対向して可変絞り8aの弁体を駆動し開度を調整する
ソレノイド操作部8cとを有している。制御ユニット9
は圧力センサー10からの信号を入力して振動抑制のた
めの流量指令値を演算し、対応する流量指令信号を可変
絞り装置8のソレノイド操作部8cに出力する。可変絞
り装置8はその流量指令信号により可変絞り8aの開度
が制御され、アキュムレータ7に流出入する圧油の流量
を制御する。
The accumulator 7 is connected to a pipe 11 connecting the head side of the boom cylinder 2 and the flow control valve 4, and the variable throttle device 8 is arranged in a pipe 12 connecting the pipe 11 and the accumulator 7. It has a variable throttle 8a, and the pressure sensor 10 is connected to the pipe 12 between the variable throttle 8a and the pipe 11. The variable throttle device 8 further includes a spring 8b for urging the valve body of the variable throttle 8a in the valve closing direction, and a spring 8b.
And a solenoid operating unit 8c that drives the valve body of the variable throttle 8a to adjust the opening degree. Control unit 9
Inputs a signal from the pressure sensor 10 to calculate a flow command value for suppressing vibration, and outputs a corresponding flow command signal to the solenoid operating section 8c of the variable throttle device 8. The opening degree of the variable throttle 8a of the variable throttle device 8 is controlled by the flow command signal, and the flow rate of the pressure oil flowing into and out of the accumulator 7 is controlled.

【0021】以上において、アキュムレータ7、可変絞
り8a及び管路12は振動抑制回路100を構成し、ば
ね8b、ソレノイド操作部8c、制御ユニット9及び圧
力センサー10はブームシリンダ(油圧アクチュエー
タ)2の圧力の変動成分に応じて可変絞り8aの開度を
制御する絞り制御手段を構成する。
In the above description, the accumulator 7, the variable throttle 8a and the conduit 12 constitute a vibration suppressing circuit 100, and the spring 8b, the solenoid operating section 8c, the control unit 9 and the pressure sensor 10 determine the pressure of the boom cylinder (hydraulic actuator) 2. The aperture control means controls the opening of the variable aperture 8a in accordance with the fluctuation component of the aperture.

【0022】制御ユニット9はマイクロコンピュータで
構成され、図2に示すように、圧力センサー10から出
力される信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバー
タ9aと、中央演算装置(CPU)9bと、制御手順の
プログラムを格納するリードオンリーメモリ(ROM)
9cと、演算途中の数値を一時的に記憶するランデムア
クセスメモリ(RAM)9dと、出力用のI/Oインタ
ーフェイス9eと、可変絞り装置8のソレノイド操作部
8cに流量指令信号を出力する増幅器9fとを備えてい
る。
The control unit 9 comprises a microcomputer, as shown in FIG. 2, an A / D converter 9a for converting a signal output from the pressure sensor 10 into a digital signal, a central processing unit (CPU) 9b, Read-only memory (ROM) for storing control procedure programs
9c, a random access memory (RAM) 9d for temporarily storing numerical values in the middle of calculation, an I / O interface 9e for output, and an amplifier for outputting a flow rate command signal to the solenoid operating unit 8c of the variable throttle device 8. 9f.

【0023】制御ユニット9は、圧力センサー10から
出力される信号に基づきブームシリンダ2のヘッド側の
圧力の高周波成分を求め、その高周波成分に制御ゲイン
をかけた値の絶対値を上記流量指令値として求める。
The control unit 9 obtains a high-frequency component of the pressure on the head side of the boom cylinder 2 based on a signal output from the pressure sensor 10 and calculates the absolute value of a value obtained by multiplying the high-frequency component by a control gain to the flow command value. Asking.

【0024】以下、図3に示す制御手順プログラムのフ
ローチャートにしたがい、本実施例の動作を詳細に説明
する。まず、手順100において、圧力センサー10か
らの信号をA/Dコンバータ9aを介して入力し、ブー
ムシリンダ2のヘッド側圧力PとしてRAM9dに記憶
する。
Hereinafter, the operation of this embodiment will be described in detail with reference to the flowchart of the control procedure program shown in FIG. First, in step 100, a signal from the pressure sensor 10 is input via the A / D converter 9a and stored in the RAM 9d as the head side pressure P of the boom cylinder 2.

【0025】次に手順110において、ブームシリンダ
2のヘッド側圧力Pをハイパスフィルターに通し、所定
周波数以上の振動成分(以下、高周波成分という)Fh
を算出することで所定周波数未満の振動成分を除去す
る。これは、制御プログラムに予め組み込まれたハイパ
スフィルタの演算式Fh =fHPF (P)を用いることに
より行う。
Next, in step 110, the head-side pressure P of the boom cylinder 2 is passed through a high-pass filter, and a vibration component (hereinafter referred to as a high-frequency component) Fh having a frequency equal to or higher than a predetermined frequency.
Is calculated to remove vibration components below a predetermined frequency. This is performed by using the arithmetic expression of the high-pass filter F h = f HPF (P) previously incorporated in the control program.

【0026】図4に手順110におけるハイパスフィル
タによる圧力Pの処理概念を示す。ブームシリンダ2A
の保持圧が例えば100Kg/cm2 にある状態で操作
レバー3の入力u(ストローク)を図4(a)のように
変化させると、ブームシリンダ2Aの速度Vは図4
(b)のように変化し、圧力Pは図4(d)のように変
化する。すなわち、ブームシリンダ2Aの起動時と停止
時に、ブーム2Aの自重およびこれが支持する重量の慣
性と流量制御弁4以降の油圧回路における圧油のバネ作
用とにより、圧力Pは図4(d)に示すように変化し、
これに伴って速度Vも図4(b)に示すように変化す
る。これをハイパスフィルタにかけると、所定周波数未
満の振動成分が除去され、図4(e)に示すように起動
および停止に伴う高周波成分Phのみが求められる。な
お、速度Vをハイパスフィルタに通した場合の振動成分
Vhは図4(c)に示すようである。圧力Pの振動と速
度Vの振動は90°の位相のずれがある。
FIG. 4 shows the concept of processing the pressure P by the high-pass filter in step 110. Boom cylinder 2A
When the input u (stroke) of the operation lever 3 is changed as shown in FIG. 4A while the holding pressure of the boom cylinder 2A is 100 kg / cm 2 , for example, the speed V of the boom cylinder 2A becomes
The pressure P changes as shown in FIG. 4B, and the pressure P changes as shown in FIG. That is, when the boom cylinder 2A is started and stopped, the pressure P becomes as shown in FIG. 4D due to the own weight of the boom 2A, the inertia of the weight supported by the boom 2A, and the spring action of the pressure oil in the hydraulic circuit after the flow control valve 4. Changes as shown,
Accordingly, the speed V also changes as shown in FIG. When this is subjected to a high-pass filter, a vibration component having a frequency lower than a predetermined frequency is removed, and only a high-frequency component Ph associated with starting and stopping is obtained as shown in FIG. The vibration component Vh when the speed V passes through the high-pass filter is as shown in FIG. The vibration of the pressure P and the vibration of the speed V have a phase shift of 90 °.

【0027】ここで、ハイパスフィルタ後の圧力の高周
波成分Phは圧力Pから保持圧の影響を除去した値に一
致し、ブームシリンダ2の加速度と1対1に対応する。
すなわち、本実施例では、起振力の源である加速度を直
接検出する代わりに、圧力Pをハイパスフィルタに通
し、高周波成分Phを求めることにより加速度を検出し
ている。ここで、ハイパスフィルタの所定周波数は、起
振力としての影響を考慮して制御対象である作業装置の
固有振動数以下の周波数に設定することが好ましい。本
実施例では、制御対象である作業装置にはブーム2Aと
それが支持する重量も含まれることから、それら全体の
固有振動数以下の周波数であり、具体的には油圧ショベ
ルのサイズにもよるが概ね1〜3Hzの範囲内の値であ
る。
Here, the high-frequency component Ph of the pressure after the high-pass filter matches the value obtained by removing the effect of the holding pressure from the pressure P, and corresponds to the acceleration of the boom cylinder 2 on a one-to-one basis.
That is, in the present embodiment, instead of directly detecting the acceleration that is the source of the vibrating force, the acceleration is detected by passing the pressure P through a high-pass filter and obtaining the high-frequency component Ph. Here, the predetermined frequency of the high-pass filter is preferably set to a frequency equal to or lower than the natural frequency of the working device to be controlled in consideration of the influence as the vibrating force. In this embodiment, since the working device to be controlled includes the boom 2A and the weight supported by the boom, the frequency is lower than the natural frequency of the entire boom 2A, and more specifically, depends on the size of the hydraulic shovel. Is a value generally in the range of 1 to 3 Hz.

【0028】次に手順120において、ブームシリンダ
2の圧力の高周波成分Phに適当なゲインKpをかけた
値の絶対値を流量指令値Δqとして算出し、対応する流
量指令信号を可変絞り装置8のソレノイド操作部8cに
出力して初めに戻る。
Next, in step 120, the absolute value of a value obtained by multiplying the high-frequency component Ph of the pressure of the boom cylinder 2 by an appropriate gain Kp is calculated as a flow command value Δq, and the corresponding flow command signal is output to the variable throttle device 8. It outputs to the solenoid operation part 8c and returns to the beginning.

【0029】次に、本実施例の作用効果を図5および図
6により説明する。図5は、図11に示す従来の振動抑
制装置を備えた油圧ショベルにおいて、ブームを急停止
させたときの操作レバー3の入力u(パイロット圧)、
ブームシリンダ2の変位X、ブームシリンダ2の圧力
P、固定絞り80の開度A、固定絞り80を通る制御流
量Qの時間変化を、振動抑制装置がない場合と比較して
示している。図中、実線は振動抑制装置がある場合を示
し、破線は振動抑制装置がない場合を示す。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows an input u (pilot pressure) of the operating lever 3 when the boom is suddenly stopped, in the hydraulic excavator provided with the conventional vibration suppressing device shown in FIG.
The change over time of the displacement X of the boom cylinder 2, the pressure P of the boom cylinder 2, the opening A of the fixed throttle 80, and the control flow rate Q passing through the fixed throttle 80 is shown in comparison with the case where there is no vibration suppression device. In the drawing, the solid line indicates the case where there is a vibration suppression device, and the broken line indicates the case where there is no vibration suppression device.

【0030】一定速度でブーム下げの動作を行っている
状態からブーム2Aを急停止させるべく操作レバー3を
中立に戻すと、図5(a)に示すように入力uは0にな
り、流量制御弁4も中立に戻る。これに伴って、それま
で一定の速度V(シリンダ変位Xの傾き)および圧力P
で下げ方向に動作中であったブームシリンダ2が停止し
ようとするが、慣性によりブーム2Aは急には停止せ
ず、図5(b)に示すように目標位置を越えさらに下が
り続け、これに対応してブームシリンダ2の圧力Pも図
5(c)に示すように変化する。
When the operating lever 3 is returned to neutral to stop the boom 2A suddenly from the state where the boom is lowered at a constant speed, the input u becomes 0 as shown in FIG. Valve 4 also returns to neutral. Along with this, the speed V (tilt of the cylinder displacement X) and the pressure P
The boom cylinder 2 operating in the lowering direction attempts to stop, but the boom 2A does not stop suddenly due to inertia and continues to lower beyond the target position as shown in FIG. 5 (b). Correspondingly, the pressure P of the boom cylinder 2 also changes as shown in FIG.

【0031】即ち、振動抑制装置がない場合は、点線で
示すように、ブームシリンダ2の変位Xが目標位置を越
えた直後は圧力Pが増大し、これに伴ってシリンダ速度
Vは0になる。その後、流量制御弁4以降の油圧回路で
圧油がバネの役目をしてブームシリンダ2が上方に押し
戻され、シリンダ変位Xは増加を開始すると共に、速度
Vは正の値に転じかつ圧力Pは減少を開始する。ブーム
シリンダ2が所定位置まで押し戻されると、同様に圧油
のバネ作用で今度は逆にブームシリンダ2が下方に押し
戻され、シリンダ変位Xは減少を開始すると共に、速度
Vは負の値に転じかつ圧力Pは増加を開始する。以上の
ことが繰り返され、ブーム2Aを含むフロント系に振動
が発生する。この振動が車体に加わり、車体のガタ等の
影響により車体の揺動を引き起こし、結果的に車体−フ
ロント全体の連成振動を生じてしまう。
That is, when there is no vibration suppressing device, as shown by the dotted line, immediately after the displacement X of the boom cylinder 2 exceeds the target position, the pressure P increases, and accordingly the cylinder speed V becomes zero. . Thereafter, in the hydraulic circuit after the flow control valve 4, the pressure oil acts as a spring, and the boom cylinder 2 is pushed back upward, the cylinder displacement X starts increasing, the speed V changes to a positive value, and the pressure P increases. Starts to decrease. When the boom cylinder 2 is pushed back to the predetermined position, the boom cylinder 2 is similarly pushed back again by the spring action of the pressure oil, and the cylinder displacement X starts decreasing and the speed V turns to a negative value. And the pressure P starts to increase. The above is repeated, and vibration occurs in the front system including the boom 2A. This vibration is applied to the vehicle body, causing the vehicle body to swing due to the backlash of the vehicle body and the like, and as a result, coupled vibration of the entire vehicle body-front is generated.

【0032】従来の振動抑制装置を設けた場合は、実線
で示すように、ブームシリンダ2の変位Xが目標位置を
越えた後、圧力Pが増大するときは、図5(e)に示す
ように流量制御弁4以降の油圧回路から固定絞り80を
介してアキュムレータ7に圧油が流出し、ブームシリン
ダ2が上方に押し戻されるときは、図5(e)に示すよ
うに、アキュムレータ7から固定絞り80を通って流量
制御弁4以降の油圧回路に圧油が流入する。このため、
アキュムレータ7の蓄圧作用と固定絞り80の減衰作用
により、図5(c)に示すように圧力変動が次第に小さ
くなり、ブーム2Aを含むフロント系に発生した振動は
徐々に小さくなる。
When the conventional vibration damping device is provided, as shown by the solid line, when the pressure P increases after the displacement X of the boom cylinder 2 exceeds the target position, as shown in FIG. When the pressure oil flows out of the hydraulic circuit after the flow control valve 4 to the accumulator 7 through the fixed throttle 80 and the boom cylinder 2 is pushed back upward, the boom cylinder 2 is fixed from the accumulator 7 as shown in FIG. Pressure oil flows into the hydraulic circuit after the flow control valve 4 through the throttle 80. For this reason,
Due to the pressure accumulating action of the accumulator 7 and the damping action of the fixed throttle 80, the pressure fluctuation gradually decreases as shown in FIG. 5C, and the vibration generated in the front system including the boom 2A gradually decreases.

【0033】ここで、上記従来の振動抑制装置では、固
定絞り80を用いているためその絞り開度Aは図5
(d)に示すように一定であり、その開度は十分な制振
効果を得ようとするため大きく設定されている。このた
め、振動の周期が長くなり、振動が収まるまでの時間が
長くなって、応答性が低下する。
Here, in the above-mentioned conventional vibration suppressing device, since the fixed aperture 80 is used, the aperture opening A of FIG.
As shown in (d), it is constant, and its opening is set large in order to obtain a sufficient vibration damping effect. For this reason, the cycle of the vibration becomes longer, the time until the vibration stops, and the responsiveness decreases.

【0034】図6は、図1に示した本実施例の振動抑制
装置を備えた油圧ショベルについての図5と同様な図で
ある。ただし、図6(d)は可変絞り8aの開度Aであ
る。またこの図でも、振動抑制装置がない場合と比較し
て示している。図中、実線が本実施例の振動抑制装置の
ある場合を示し、破線が振動抑制装置のない場合を示
す。
FIG. 6 is a view similar to FIG. 5 of the hydraulic excavator provided with the vibration suppressing device of the present embodiment shown in FIG. However, FIG. 6D shows the opening A of the variable throttle 8a. This figure also shows a comparison with the case without the vibration suppressing device. In the drawing, a solid line indicates a case with the vibration suppressing device of the present embodiment, and a broken line indicates a case without the vibration suppressing device.

【0035】本実施例の振動抑制装置では、ブームシリ
ンダ2の圧力Pをハイパスフィルタに通して高周波成
分、即ち圧力Pの変動成分を求めて流量指令値Δqを算
出し、可変絞り8aの開度Aを制御しており、これによ
り圧力Pの変動に伴って可変絞り8aの開度Aは図6
(d)のように変化し、流量制御弁4以降の油圧回路か
ら可変絞り8aを介してアキュムレータ7に流出する流
量及びアキュムレータ7から可変絞り8aを通って流量
制御弁4以降の油圧回路に流入する流量は図6(e)の
ように変化する。即ち、ブームシリンダ2の圧力変動が
大きくなると可変絞り8aの開度Aが大きくなって通過
流量が大きくなり、ブームシリンダ2の圧力変動が小さ
くなると可変絞り8aの開度Aが小さくなって通過流量
が小さくなり、その結果、時間当たりの制御流量が大き
くなる。このため、アキュムレータ7の蓄圧作用と可変
絞り8aの減衰作用により、図6(c)に示すように圧
力変動が速やかに小さくなり、ブーム2Aを含むフロン
ト系に発生した振動は短時間で抑制される。その結果、
振動の周期は長くならず、応答性良く振動が抑制され
る。また、圧力変動に応じて可変絞り8aの通過流量が
変わるので、図6(c)に示すように圧力のピーク値も
抑えられる。
In the vibration suppressing device of this embodiment, the flow rate command value Δq is calculated by obtaining the high frequency component, that is, the fluctuation component of the pressure P, by passing the pressure P of the boom cylinder 2 through a high-pass filter, and calculating the flow rate command value Δq. A is controlled so that the opening degree A of the variable throttle 8a is changed according to the fluctuation of the pressure P in FIG.
The flow changes as shown in (d) and flows from the hydraulic circuit after the flow control valve 4 to the accumulator 7 via the variable throttle 8a, and flows from the accumulator 7 through the variable throttle 8a to the hydraulic circuit after the flow control valve 4. The flow rate changes as shown in FIG. That is, when the pressure fluctuation of the boom cylinder 2 increases, the opening A of the variable throttle 8a increases and the flow rate increases, and when the pressure fluctuation of the boom cylinder 2 decreases, the opening A of the variable throttle 8a decreases and the flow rate increases. And the control flow rate per hour increases as a result. Therefore, due to the pressure accumulating action of the accumulator 7 and the damping action of the variable throttle 8a, the pressure fluctuation is rapidly reduced as shown in FIG. 6C, and the vibration generated in the front system including the boom 2A is suppressed in a short time. You. as a result,
The cycle of the vibration does not become long, and the vibration is suppressed with good responsiveness. Further, since the flow rate through the variable throttle 8a changes according to the pressure fluctuation, the peak value of the pressure can be suppressed as shown in FIG.

【0036】したがって、本実施例によれば、作業装置
の振動を応答性良く抑制することができかつ圧力のピー
ク値も抑えられ、効果的に振動を抑制することができ
る。
Therefore, according to this embodiment, the vibration of the working device can be suppressed with good responsiveness, the peak value of the pressure can be suppressed, and the vibration can be suppressed effectively.

【0037】なお、上記実施例では、ハイパスフィルタ
を制御プログラムの一部として組み込み、ソフト的に構
成したが、電気回路からなる外部ハイパスフィルタを用
いてもよい。この場合、検出信号は外部ハイパスフィル
タに入力し、処理した高周波成分Phを制御ユニットに
入力して流量指令値Δqを求めればよい。
In the above-described embodiment, the high-pass filter is incorporated as a part of the control program and configured as software. However, an external high-pass filter including an electric circuit may be used. In this case, the detection signal may be input to the external high-pass filter, and the processed high-frequency component Ph may be input to the control unit to determine the flow rate command value Δq.

【0038】本発明の第2の実施例を図7及び図8によ
り説明する。図中、図1及び図3に示す部材または機能
と同等のものには同じ符号を付している。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the figure, the same reference numerals are given to members or functions equivalent to those shown in FIGS.

【0039】図7において、本実施例の振動抑制装置は
図1に示す第1の実施例に加え更に振動抑制回路100
の開閉を設定する手段としてスイッチ20及び電源21
を有している。スイッチ20が閉じられると(オンのと
き)電源21が制御ユニット9Aに接続され、制御ユニ
ット9Aにオン信号が与えられる。スイッチ20が開け
られると(オフのとき)電源21と制御ユニット9Aと
の接続が遮断され、制御ユニット9Aにオフ信号が与え
られる。
In FIG. 7, the vibration suppressing device of this embodiment is different from the first embodiment shown in FIG.
Switch 20 and power supply 21
have. When the switch 20 is closed (when turned on), the power supply 21 is connected to the control unit 9A, and an ON signal is given to the control unit 9A. When the switch 20 is opened (when it is off), the connection between the power supply 21 and the control unit 9A is cut off, and an off signal is given to the control unit 9A.

【0040】制御ユニット9Aは、図8に示す制御手順
プログラムのフローチャートにしたがい、圧力センサー
10から出力される信号とスイッチ20から出力される
信号とに基づき可変絞り8aの開度を制御する。
The control unit 9A controls the opening of the variable throttle 8a based on the signal output from the pressure sensor 10 and the signal output from the switch 20, according to the flowchart of the control procedure program shown in FIG.

【0041】まず、手順130において、スイッチ20
からの上記の信号に基づきスイッチ20がオンか否かを
判定し、オンのときは手順131に進み、制御ゲインK
pを最適値Koに設定し、オフのとき手順132に進
み、制御ゲインKpを0に設定する。
First, in step 130, the switch 20
It is determined whether or not the switch 20 is on based on the above signal from.
p is set to the optimum value Ko, and when it is off, the routine proceeds to step 132, where the control gain Kp is set to zero.

【0042】次に、手順100において、圧力センサー
10からの信号をA/Dコンバータ9aを介して入力
し、ブームシリンダ2のヘッド側圧力PとしてRAM9
dに記憶する。
Next, in step 100, a signal from the pressure sensor 10 is input via the A / D converter 9a, and the signal is input to the RAM 9 as the head side pressure P of the boom cylinder 2.
Stored in d.

【0043】次に手順110において、ブームシリンダ
2のヘッド側圧力Pをハイパスフィルターに通し、所定
周波数以上の振動成分(以下、高周波成分という)Ph
を算出する。
Next, in step 110, the pressure P on the head side of the boom cylinder 2 is passed through a high-pass filter, and a vibration component (hereinafter, referred to as a high-frequency component) Ph of a predetermined frequency or more is Ph.
Is calculated.

【0044】次に手順120において、ブームシリンダ
2の圧力の高周波成分Phに適当なゲインKpをかけた
値の絶対値を流量指令値Δqとして算出し、対応する流
量指令信号を可変絞り装置8のソレノイド操作部8cに
出力して初めに戻る。
Next, in step 120, the absolute value of a value obtained by multiplying the high frequency component Ph of the pressure of the boom cylinder 2 by an appropriate gain Kp is calculated as a flow command value Δq, and the corresponding flow command signal is output to the variable throttle device 8. It outputs to the solenoid operation part 8c and returns to the beginning.

【0045】以上において、手順132は、スイッチ2
0(設定手段)により振動抑制回路100を閉じること
が設定されたときに流量指令値Δqを0に保つ開閉手段
を構成する。
In the above, the procedure 132 corresponds to the switch 2
An opening / closing unit that maintains the flow command value Δq at 0 when 0 (setting unit) sets the closing of the vibration suppression circuit 100 is configured.

【0046】以上のように構成した本実施例によれば、
スイッチ20が閉じられている場合には制御ゲインKp
が最適値Koに設定されるので、第1の実施例と同様の
振動抑制制御を行なうことができ、スイッチ20が開け
られている場合には制御ゲインKpが0に設定されるの
で、流量指令値Δqは0に保たれ、振動抑制制御を行な
わない従来通りの作業が行なえる。
According to the present embodiment configured as described above,
When the switch 20 is closed, the control gain Kp
Is set to the optimum value Ko, the same vibration suppression control as in the first embodiment can be performed. When the switch 20 is open, the control gain Kp is set to 0, so that the flow rate command The value Δq is kept at 0, and the conventional work without performing the vibration suppression control can be performed.

【0047】本発明の第3の実施例を図9及び図10に
より説明する。図中、図1に示す部材または機能と同等
のものには同じ符号を付している。本実施例は油圧アク
チュエータの圧力変動により直接可変絞りの開度を制御
するものである。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the drawing, the same reference numerals are given to members or functions equivalent to those shown in FIG. In this embodiment, the opening degree of the variable throttle is directly controlled by the pressure fluctuation of the hydraulic actuator.

【0048】図9において、振動抑制回路100Aの管
路12からは管路30が分岐し、管路30の途中には固
定絞り31が設けられている。固定絞り31はブームシ
リンダ2(油圧アクチュエータ)の圧力の定常成分を取
り出す圧力検出手段として機能する。可変絞り装置8A
の可変絞り8aは、管路30の分岐位置よりアキュムレ
ータ7側で管路12に配置されている。また、可変絞り
装置8Aは固定絞り31の前後で管路30に接続され、
ブームシリンダ2の圧力とその圧力の定常成分との差圧
により可変絞り8aの弁体を駆動し開度を調整するアク
チュエータ装置32を有している。固定絞り31及びア
クチュエータ装置32はブームシリンダ(油圧アクチュ
エータ)2の圧力の変動成分に応じて可変絞り8aの開
度を制御する絞り制御手段を構成する。
In FIG. 9, a pipe 30 branches from the pipe 12 of the vibration suppression circuit 100A, and a fixed throttle 31 is provided in the middle of the pipe 30. The fixed throttle 31 functions as pressure detecting means for extracting a steady component of the pressure of the boom cylinder 2 (hydraulic actuator). Variable aperture device 8A
The variable throttle 8a is disposed in the pipeline 12 on the accumulator 7 side from the branch position of the pipeline 30. The variable aperture device 8A is connected to the conduit 30 before and after the fixed aperture 31,
An actuator device 32 is provided which drives the valve body of the variable throttle 8a to adjust the opening by the differential pressure between the pressure of the boom cylinder 2 and the steady component of the pressure. The fixed throttle 31 and the actuator device 32 constitute a throttle control means for controlling the opening of the variable throttle 8a in accordance with the fluctuation component of the pressure of the boom cylinder (hydraulic actuator) 2.

【0049】また、振動抑制回路100Aの開閉を設定
する手段としてスイッチ33及び電源34が設けられ、
管路12には振動抑制回路100Aの開閉を行う開閉手
段として電磁開閉弁35が配置されている。スイッチ3
3が閉じられると電源34が電磁開閉弁35のソレノイ
ド部35aに接続され、電磁開閉弁35が開位置に切換
えられる。スイッチ33が開けられると電源34とソレ
ノイド部35aとの接続が遮断され、電磁開閉弁35が
閉位置に切換えられる。
A switch 33 and a power supply 34 are provided as means for setting the opening and closing of the vibration suppressing circuit 100A.
An electromagnetic opening / closing valve 35 is provided in the conduit 12 as opening / closing means for opening / closing the vibration suppression circuit 100A. Switch 3
When the valve 3 is closed, the power supply 34 is connected to the solenoid 35a of the solenoid valve 35, and the solenoid valve 35 is switched to the open position. When the switch 33 is opened, the connection between the power source 34 and the solenoid 35a is cut off, and the solenoid valve 35 is switched to the closed position.

【0050】図10に可変絞り装置8Aと管路30及び
固定絞り31の部分の構造を示す。図10において、可
変絞り装置8Aは、管路12に接続される通路40,4
1が形成されたハウジング42と、ハウジング42内に
摺動可能に配置されたスプール43とを有し、スプール
43の中央部には可変絞り8aとなるノッチ44が形成
されている。スプール43が図示の中立位置にあるとき
には通路40,41の連通は遮断され、スプール43が
図示左方または右方に動かされると可変絞り8aがその
移動量に応じた開度で開き、通路40,41が連通す
る。ハウジング42内にはまた上記のアクチュエータ装
置32としてスプール43の端面を受圧面とする油圧室
45,46が形成され、油圧室45,46はそれぞれ通
路47,48を介して通路40に連通している。通路4
8は図9の管路30に相当し、通路48には固定絞り3
1が設けられている。また、油圧室45,46にはスプ
ール43を中立位置に保持するばね49,50が配置さ
れている。
FIG. 10 shows the structure of the variable throttle device 8A, the pipeline 30 and the fixed throttle 31. In FIG. 10, the variable throttle device 8A includes passages 40 and 4 connected to the pipeline 12.
1 has a housing 42 and a spool 43 slidably disposed in the housing 42. A notch 44 serving as a variable throttle 8a is formed in the center of the spool 43. When the spool 43 is at the neutral position in the figure, the communication between the passages 40 and 41 is interrupted. When the spool 43 is moved to the left or right in the figure, the variable throttle 8a opens at an opening corresponding to the amount of movement, and the passage 40 , 41 communicate. Hydraulic chambers 45 and 46 having the end face of the spool 43 as a pressure receiving surface are formed in the housing 42 as the actuator device 32, and the hydraulic chambers 45 and 46 communicate with the passage 40 via the passages 47 and 48, respectively. I have. Passage 4
8 corresponds to the conduit 30 in FIG.
1 is provided. Further, springs 49, 50 for holding the spool 43 at the neutral position are arranged in the hydraulic chambers 45, 46.

【0051】アクチュエータ装置32の油圧室45に通
路40,47を介してブームシリンダ2の圧力が導か
れ、油圧室46に通路40,48(30)及び固定絞り
31を介してブームシリンダ2の圧力の定常成分が導か
れると、スプール43はブームシリンダ2の圧力の変動
成分、すなわちブームシリンダ2の圧力変動に応じて移
動し、可変絞り8aの開度が調整される。
The pressure of the boom cylinder 2 is guided to the hydraulic chamber 45 of the actuator device 32 via the passages 40 and 47, and the pressure of the boom cylinder 2 is transmitted to the hydraulic chamber 46 via the passages 40 and 48 (30) and the fixed throttle 31. Is derived, the spool 43 moves according to the fluctuation component of the pressure of the boom cylinder 2, that is, the fluctuation of the pressure of the boom cylinder 2, and the opening of the variable throttle 8a is adjusted.

【0052】したがって、本実施例においても、固定絞
り31とアクチュエータ装置32との組合わせでブーム
シリンダ2の圧力変動(変動成分)に応じて可変絞り8
aの開度が調整されるので、第1の実施例と同様の振動
抑制制御を行なうことができる。
Therefore, also in this embodiment, the combination of the fixed throttle 31 and the actuator device 32 causes the variable throttle 8 to respond to the pressure fluctuation (fluctuation component) of the boom cylinder 2.
Since the opening of a is adjusted, the same vibration suppression control as in the first embodiment can be performed.

【0053】また、図9において、スイッチ33が閉じ
られている場合は開閉弁35が開位置にあるので、振動
抑制回路100Aが開かれ、第2の実施例と同様に振動
抑制制御を行なわない従来通りの作業が行なえる。
In FIG. 9, when the switch 33 is closed, the on-off valve 35 is in the open position, so that the vibration suppression circuit 100A is opened, and the vibration suppression control is not performed as in the second embodiment. Work can be done as usual.

【0054】なお、第2の実施例では振動抑制回路10
0の開閉を行なう開閉手段を制御ユニット9A内の制御
プログラムの一部として組み込み、ソフト的に構成した
が、第3の実施例と同様に管路12に開閉弁を配置し、
振動抑制回路の開閉を直接行なってもよい。
In the second embodiment, the vibration suppression circuit 10
Opening / closing means for opening / closing 0 is incorporated as a part of a control program in the control unit 9A, and is configured as software. However, as in the third embodiment, an opening / closing valve is disposed in the pipeline 12;
The opening and closing of the vibration suppression circuit may be performed directly.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、作業装置の振動を応答
性良く抑制することができかつ圧力のピーク値も抑えら
れ、効果的に振動を抑制することができる。
According to the present invention, the vibration of the working device can be suppressed with good responsiveness, the peak value of the pressure can be suppressed, and the vibration can be suppressed effectively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例による油圧作業機械の振
動抑制装置を油圧駆動回路と共に示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a vibration suppression device for a hydraulic working machine according to a first embodiment of the present invention, together with a hydraulic drive circuit.

【図2】図1に示す振動抑制装置の制御ユニットの構成
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a control unit of the vibration suppression device shown in FIG.

【図3】図1に示す制御ユニットで行われる制御手順を
示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure performed by the control unit shown in FIG.

【図4】ハイパスフィルタの作用を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of a high-pass filter.

【図5】従来の振動抑制装置における操作レバー入力、
シリンダ変位、シリンダ圧力、絞り開度、及び制御流量
の時間変化を示すタイムチャートである。
FIG. 5 shows an operation lever input in a conventional vibration suppression device,
5 is a time chart showing a time change of a cylinder displacement, a cylinder pressure, a throttle opening, and a control flow rate.

【図6】図1に示す第1の実施例の振動抑制装置におけ
る操作レバー入力、シリンダ変位、シリンダ圧力、絞り
開度、及び制御流量の時間変化を示すタイムチャートで
ある。
FIG. 6 is a time chart showing time changes of an operation lever input, a cylinder displacement, a cylinder pressure, a throttle opening, and a control flow rate in the vibration suppressing device of the first embodiment shown in FIG.

【図7】本発明の第2の実施例による油圧作業機械の振
動抑制装置を油圧駆動回路と共に示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a vibration suppression device for a hydraulic working machine according to a second embodiment of the present invention, together with a hydraulic drive circuit.

【図8】図7に示す制御ユニットで行われる制御手順を
示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a control procedure performed by the control unit shown in FIG. 7;

【図9】本発明の第3の実施例による油圧作業機械の振
動抑制装置を油圧駆動回路と共に示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a vibration suppression device for a hydraulic working machine according to a third embodiment of the present invention, together with a hydraulic drive circuit.

【図10】図9に示す制御ユニットで行われる制御手順
を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a control procedure performed by the control unit shown in FIG.

【図11】従来の油圧作業機械の振動抑制装置を油圧駆
動回路と共に示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a conventional vibration suppression device for a hydraulic working machine together with a hydraulic drive circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 油圧ポンプ 2 ブームシリンダ 2A ブーム(作業装置) 4 流量制御弁 7 アキュムレータ(蓄圧手段) 8;8A 可変絞り装置 8a 可変絞り 8b ばね 8c ソレノイド操作部 9;9A 制御ユニット(演算手段) 10 圧力センサー(圧力検出手段) 12 管路 20;33 スイッチ 21;34 電源 31 固定絞り 32 アクチュエータ装置 35 電磁開閉弁 100;100A 振動抑制回路 Reference Signs List 1 hydraulic pump 2 boom cylinder 2A boom (working device) 4 flow control valve 7 accumulator (pressure accumulating means) 8; 8A variable throttle device 8a variable throttle 8b spring 8c solenoid operating section 9; 9A control unit (computing means) 10 pressure sensor ( Pressure detecting means) 12 conduit 20; 33 switch 21; 34 power supply 31 fixed throttle 32 actuator device 35 solenoid on-off valve 100; 100A vibration suppression circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平田 東一 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 杉山 玄六 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 (56)参考文献 特開 昭64−75722(JP,A) 特開 昭60−245801(JP,A) 特開 平3−244720(JP,A) 特開 昭56−80508(JP,A) 実開 昭64−14259(JP,U) 実開 平2−66867(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F15B 11/00 - 11/22 E02F 9/22 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Toichi Hirata 650 Kandamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref.Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. (56) References JP-A-64-75722 (JP, A) JP-A-60-245801 (JP, A) JP-A-3-244720 (JP, A) JP-A-56-80508 ( JP, A) JP-A 14-14259 (JP, U) JP-A 2-66867 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F15B 11/00-11/22 E02F 9/22

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 油圧ポンプと、この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、
前記油圧ポンプと油圧アクチュエータの間に接続され、
操作手段からの操作信号に応じて該油圧アクチュエータ
に供給される圧油の流量を制御する流量制御弁とを備え
た油圧作業機械の振動抑制装置において、 (a)前記油圧アクチュエータに接続された油圧エネル
ギ蓄積用の蓄圧手段及び前記油圧アクチュエータと前記
蓄圧手段とを接続する管路に配置された可変絞りを含む
振動抑制回路と; (b)前記油圧アクチュエータの圧力の変動成分に応じ
て前記可変絞りの開度を制御する絞り制御手段と; を備えることを特徴とする油圧作業機械の振動抑制装
置。
1. A hydraulic pump, a hydraulic actuator driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump,
Connected between the hydraulic pump and a hydraulic actuator,
A flow control valve for controlling the flow rate of hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator in response to an operation signal from an operation means; A vibration suppression circuit including a pressure accumulating means for accumulating energy and a variable throttle disposed in a pipeline connecting the hydraulic actuator and the pressure accumulating means; and (b) the variable throttle according to a pressure fluctuation component of the hydraulic actuator. And a throttle control means for controlling an opening of the hydraulic work machine.
【請求項2】 請求項1記載の油圧作業機械の振動抑制
装置において、前記振動抑制回路の開閉を設定する設定
手段と、この設定手段の操作により前記振動抑制回路の
開閉を行なう開閉手段とを更に備えることを特徴とする
油圧作業機械の振動抑制装置。
2. A vibration suppression device for a hydraulic work machine according to claim 1, wherein said setting means sets the opening and closing of said vibration suppression circuit, and said opening and closing means opens and closes said vibration suppression circuit by operating said setting means. A vibration suppression device for a hydraulic working machine, further comprising:
【請求項3】 請求項2記載の油圧作業機械の振動抑制
装置において、前記開閉手段は前記油圧アクチュエータ
と前記蓄圧手段とを接続する管路に配置された開閉弁で
あることを特徴とする油圧作業機械の振動抑制装置。
3. The apparatus according to claim 2, wherein said opening / closing means is an opening / closing valve disposed in a conduit connecting said hydraulic actuator and said pressure accumulating means. Vibration suppression device for work machines.
【請求項4】 請求項1記載の油圧作業機械の振動抑制
装置において、前記絞り制御手段は、前記油圧アクチュ
エータの圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出
手段から出力された圧力信号に基づいて前記アクチュエ
ータの圧力の変動成分を求め、その変動成分に基づいて
流量指令値を計算し出力する演算手段とを有し、前記可
変絞りはその流量指令値に基づいて開度が制御されるこ
とを特徴とする油圧作業機械の振動抑制装置。
4. The vibration control device for a hydraulic working machine according to claim 1, wherein the throttle control unit is configured to detect a pressure of the hydraulic actuator and a pressure signal output from the pressure detection unit. Calculating means for calculating a fluctuation component of the pressure of the actuator, calculating and outputting a flow command value based on the fluctuation component, wherein the opening of the variable throttle is controlled based on the flow command value. A vibration suppression device for a hydraulic working machine, characterized in that:
【請求項5】 請求項4記載の油圧作業機械の振動抑制
装置において、前記演算手段は、前記圧力検出手段から
出力された圧力信号にフィルター処理を施し所定周波数
未満の振動成分を除去するフィルター手段と、そのフィ
ルター処理を施された後の圧力信号の高周波成分に制御
ゲインをかけた値の絶対値を前記流量指令値として求め
る手段とを有することを特徴とする油圧作業機械の振動
抑制装置。
5. The vibration control device for a hydraulic working machine according to claim 4, wherein said calculation means performs a filtering process on the pressure signal output from said pressure detection means to remove a vibration component having a frequency lower than a predetermined frequency. And a means for obtaining, as the flow rate command value, an absolute value of a value obtained by multiplying a high frequency component of the pressure signal subjected to the filter processing by a control gain, as the flow rate command value.
【請求項6】 請求項4記載の油圧作業機械の振動抑制
装置において、前記振動抑制回路の開閉を設定する設定
手段と、この設定手段により前記振動抑制回路を閉じる
ことが設定されたときに前記演算手段により出力される
流量指令値を0に保つ開閉手段とを更に備えることを特
徴とする油圧作業機械の振動抑制装置。
6. A vibration suppressing device for a hydraulic working machine according to claim 4, wherein said setting means sets opening and closing of said vibration suppressing circuit, and said setting means sets said closing and closing of said vibration suppressing circuit when said setting means closes said vibration suppressing circuit. A vibration suppression device for a hydraulic working machine, further comprising: opening and closing means for keeping a flow command value output by the calculation means at zero.
【請求項7】 請求項1記載の油圧作業機械の振動抑制
装置において、前記絞り制御手段は、前記油圧アクチュ
エータの圧力の定常成分を取り出す圧力検出手段と、油
圧アクチュエータの圧力とその圧力の定常成分との差圧
により前記可変絞りの弁体を駆動し前記可変絞りの開度
を調整するアクチュエータ手段とを有することを特徴と
する油圧作業機械の振動抑制装置。
7. The vibration suppressing device for a hydraulic working machine according to claim 1, wherein the throttle control means includes a pressure detecting means for extracting a steady component of the pressure of the hydraulic actuator, a pressure of the hydraulic actuator and a steady component of the pressure. Actuator means for driving the valve element of the variable throttle by adjusting the pressure difference between the variable throttle and the opening degree of the variable throttle.
【請求項8】 請求項7記載の油圧作業機械の振動抑制
装置において、前記圧力検出手段は絞りであることを特
徴とする油圧作業機械の振動抑制装置。
8. The vibration suppressing device for a hydraulic working machine according to claim 7, wherein said pressure detecting means is a throttle.
【請求項9】 請求項7記載の油圧作業機械の振動抑制
装置において、前記可変絞りはスプールの中央部に形成
されたノッチを有し、前記アクチュエータ手段は、前記
スプールの一端に前記アクチュエータの圧力を作用させ
る第1の油圧室と、前記スプールの他端に前記アクチュ
エータの圧力の定常成分を作用させる第2の油圧室とを
有することを特徴とする油圧作業機械の振動抑制装置。
9. The vibration suppressing device for a hydraulic working machine according to claim 7, wherein the variable throttle has a notch formed at a center portion of a spool, and the actuator means has a pressure of the actuator at one end of the spool. And a second hydraulic chamber for applying a steady-state component of the pressure of the actuator to the other end of the spool.
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