JP3564181B2 - 油圧モータの駆動制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は油圧ショベル等の作業機械に備えられた油圧モータの駆動を制御する油圧モータの駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業機械には、その走行又はその作業機構の旋回等に使用される油圧モータが備えられている。このような油圧モータの油圧回路を図８および図９により説明する。
図８は油圧ショベルの油圧回路の回路図である。この図で、１はエンジン等により回転駆動される油圧ポンプ、１ａは油圧ポンプ１のおしのけ容積可変機構、２はおしのけ容積可変機構１ａを制御するレギュレータ、３は油圧ポンプ１の吐出油により駆動される旋回モータ（油圧ショベルの上部旋回体を駆動する油圧モータ）、４は旋回モータと上部旋回体との間に介在する減速機である。５は油圧ポンプ１と各油圧アクチュエータとの間に介在する弁ブロックであり、流量制御弁５１〜５４より成る。流量制御弁５１は旋回モータ３を制御し、他の流量制御弁５２〜５４は図示しない他の油圧アクチュエータ（ブームシリンダ、アームシリンダ等）を制御する。各流量制御弁５１〜５４には比例電磁弁が用いられている。
【０００３】
６１、６２は操作レバー、６１０、６２０は操作レバー６１、６２の操作量を検出し、これに比例した電気信号を出力する操作量検出器である。操作レバー６１は上部旋回体（旋回モータ）を操作する操作レバーであり、操作レバー６２は図示しない他の油圧アクチュエータを操作する操作レバーである。その他の操作レバーの図示は省略されている。７は油圧ショベルに備えられている各種のスイッチを示す。８は操作量検出器６１０、６２０、スイッチ７等の信号を入力し、これに応じて所定の制御を行なうコントローラであり、マイクロコンピュータで構成されている。
【０００４】
図９は図８に示す流量制御弁の構成図である。１は油圧ポンプ、３は旋回モータ、５１は流量制御弁であり、これらは図８に示すものと同じである。５１０ａ、５１０ｂは流量制御弁５１の電磁ソレノイドを示し、これら電磁ソレノイド５１０ａ、５１０ｂに供給される電流値に応じて流量制御弁５１のスプールが右方又は左方に変位する。当該スプールの左方向の変位により、旋回モータ３は図示矢印方向に回転し、右方向変位により、旋回モータ３は図示矢印と反対方向に回転する。流量制御弁５１は、油圧ポンプ１に接続されたポートＰ、タンクに接続されたポートＴ、油圧モータ３の両側主管路に接続されたポートＡおよびポートＢを有する。
【０００５】
図１０は図９に示す流量制御弁５１のスプールの変位量に対する開口面積の変化を示す特性図である。この図で、横軸にはスプールの変位量が、又、縦軸には開口面積がとってある。（Ｐ→Ｔ）はポートＰからポートＴへの流路の開口面積の特性、（Ｂ→Ｔ）はポートＢからポートＴへの流路の開口面積の特性、（Ｐ→Ａ）はポートＰからポートＡへの流路の開口面積の特性を示す。
【０００６】
流量制御弁５１が図示の中立位置から右方へ操作されて左側位置に切り換えられる場合、スプールの変位が不感帯位置Ｐ０ を超えると、ポートＰからポートＴへの開口面積は特性曲線に沿って絞られ、同時にポートＰからポートＡへの開口面積とポートＢからポートＴへの開口面積は特性曲線に沿って増加してゆく。切り換え位置から中立位置へ戻る場合も各開口面積は各特性曲線に従って増減することとなる。
【０００７】
油圧ショベルのオペレータが上部旋回体を回動すべく操作レバー６１を操作すると、その操作量に比例した電気信号が操作量検出器６１０から出力される。コントローラ８は当該電気信号を入力し、この電気信号に対応して予め設定されている電流値を記憶部から取り出し流量制御弁５１の一方の電磁ソレノイド５１０ａに供給する。これにより、電磁ソレノイド５１０ａが励磁され、流量制御弁５１のスプールは当該電流値に応じて変位し、流量制御弁５１は油圧ポンプ１からの圧油をその開口面積に比例した流量で旋回モータ３に供給する。この結果、旋回モータ３は供給された流量に比例した速度で回転する。オペレータが操作レバー６１を中立位置に戻すと、操作量検出器６１０からの出力信号により、コントローラ８は流量制御弁５１を図９に示す中立位置とする。これにより、旋回モータ３の管路は閉鎖されて制動力が作用し、旋回モータ３は停止する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記旋回モータ３の操作において、例えば上記のように流量制御弁５１が左側位置に切り換えられたとき、ポートＡにおける圧力はそのときの操作レバー６１の操作に応じたある圧力となる。しかし、油圧ポンプ１を駆動するエンジンの回転数が低下したり、旋回モータ３が他の油圧アクチュエータと複合操作されているような場合には、ポートＰからポートＴ、ポートＰからポートＡへの流量が通常時より低下し、通常時と同じストロークで操作レバー６１を操作してもポートＡにおける圧力は通常時より低い圧力となり、所期の駆動力は得られなくなる。この場合、旋回モータ３は通常時の動き（オペレータが期待する動き）と異なる動きを示すので、操作性が悪化する。
【０００９】
さらに、次のような理由によっても操作性が悪化する。即ち、旋回モータ３の回転中に操作レバー６１を操作すると、旋回モータ３はその操作方向に応じて加速又は減速され、操作速度（流量制御弁５１のスプールの変位速度）が早ければ当該加減速度は大きくなり、遅ければ小さくなる。操作速度が早く、加減速度が大きいと、油圧ショベルの車体には当該加減速度による衝撃が発生し、油圧ショベルの寿命の短縮につながり、かつ、オペレータに不快感を与えるばかりでなく、衝撃によりオペレータの体が意図しない方向に動かされ、オペレータが握っている操作レバー６１もオペレータの体と一緒に動かされる。このとき、車体の動きと操作レバーの動きとの間には時間差が存在し、車体の加速度の方向と操作レバーの動きが逆になると上部旋回体にがくがくした動きを生じ、操作性が著しく悪化し危険である。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、良好な操作性を維持することができる油圧モータの駆動制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側と排出側との差圧を検出する差圧検出手段と、前記操作レバーの各操作量に対応して予め定められた前記差圧の最小値を記憶する記憶手段と、前記差圧検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作量に対応する前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる手段で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
又、請求項２の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側圧力を検出する圧力検出手段と、前記操作レバーの各操作量に対応して予め定められた前記流入側圧力の最大値および最小値のうちの少なくとも一方を記憶する記憶手段と、前記圧力検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作量に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の通過流量を減少させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる第２の手段のうちの少なくとも一方で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１３】
又、請求項３の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの排出側圧力を検出する圧力検出手段と、前記操作レバーの各操作量に対応して予め定められた前記排出側圧力の最大値および最小値のうちの少なくとも一方を記憶する記憶手段と、前記圧力検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作量に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の排出流量を増加させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の排出流量を減少させる第２の手段のうちの少なくとも一方で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１４】
又、請求項４の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側と排出側との差圧を検出する差圧検出手段と、前記操作レバーの各操作速度に対応して予め定められた前記差圧の最小値を記憶する記憶手段と、前記差圧検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作速度に対応する前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる手段で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１５】
又、請求項５の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側圧力を検出する圧力検出手段と、前記操作レバーの各操作速度に対応して予め定められた前記流入側圧力の最大値および最小値のうちの少なくとも一方を記憶する記憶手段と、前記圧力検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作速度に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の通過流量を減少させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる第２の手段のうちの少なくとも一方で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１６】
又、請求項６の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの排出側圧力を検出する圧力検出手段と、前記操作レバーの各操作速度に対応して予め定められた前記排出側圧力の最大値および最小値のうちの少なくとも一方を記憶する記憶手段と、前記圧力検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作速度に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の排出流量を増加させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の排出流量を減少させる第２の手段のうちの少なくとも一方で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
又、請求項７の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側と排出側との差圧を検出する差圧検出手段と、前記操作レバーの各操作量に対応して予め定められた前記差圧の最大値及び最小値を記憶する記憶手段と、前記差圧検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作量に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の通過流量を減少させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる第２の手段で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１７】
【作用】
請求項１の発明では、油圧モータの駆動中、圧油の流入側と排出側の圧力の差（差圧）が求められる。この差圧は、そのときの操作レバーの操作量に対応する予め定められた差圧の最小値と比較され、最小値未満のときには流量制御弁の通過流量を増加させる。これにより、差圧が小さい（駆動圧力が低い）場合には流量が増加して駆動力が確実に立上り、油圧モータが確実に加速される。これにより、良好な操作性を維持することができる。
【００１８】
請求項２の発明では、請求項１における差圧に代えて流入側圧力が用いられ、操作レバーの操作量に対して流入側圧力の最大値又は最小値或いはそれら両者が設定され、流入側圧力と設定値とが比較され、最大値を超えているときには流量制御弁の通過流量を減少させ、最小値未満のときには流量制御弁の通過流量を増加させる。これにより、良好な操作性を維持することができる。
【００１９】
請求項３の発明では、請求項１における差圧に代えて排出側圧力が用いられ、操作レバーの操作量に対して排出側圧力の最大値又は最小値或いはそれら両者が設定され、排出側圧力と設定値とが比較され、最大値を超えているときには流量制御弁の排出流量を増加させ、最小値未満のときには流量制御弁の排出流量を減少させる。これにより、油圧モータの急減速が抑えられ、又は確実な減速が行われ、良好な操作性を維持することができる。
【００２０】
請求項４の発明では、圧油の流入側と排出側の差圧が、そのときの操作レバーの操作速度に対応する予め定められた差圧の最小値と比較され、最小値未満のときには流量制御弁の通過流量を増加させる。これにより、請求項１の発明と同様の理由で良好な操作性を維持することができる。
【００２１】
請求項５の発明では、請求項４における差圧に代えて流入側圧力が用いられ、操作レバーの操作速度に対して流入側圧力の最大値又は最小値或いはそれら両者が設定され、流入側圧力と設定値とが比較され、最大値を超えているときには流量制御弁の通過流量を減少させ、最小値未満のときには流量制御弁の通過流量を増加させる。これにより、良好な操作性を維持することができる。
【００２２】
請求項６の発明では、請求項４における差圧に代えて排出側圧力が用いられ、操作レバーの操作速度に対して排出側圧力の最大値又は最小値或いはそれら両者が設定され、排出側圧力と設定値とが比較され、最大値を超えているときには流量制御弁の排出流量を増加させ、最小値未満のときには流量制御弁の排出流量を減少させる。これにより、油圧モータの急減速が抑えられ、又は確実な減速が行われ、良好な操作性を得ることができる。
請求項７の発明では、請求項１と同様に、油圧モータの駆動中、圧油の流入側と排出側の圧力の差（差圧）が求められる。この差圧は、そのときの操作レバーの操作量に対応する予め定められた差圧の最大値及び最小値と比較され、最大値を超えているときには流量制御弁の通過流量を減少させ、最小値未満のときには流量制御弁の通過流量を増加させる。これにより、差圧が大きい（加減速が大きい）場合には流量が制限されて駆動力又は制動力が急激に立ち上がるのを防止し、車体の揺れを抑えることができ、差圧が小さい（駆動圧力が低い）場合には流量が増加して駆動力が確実に立上り、油圧モータが確実に加速される。これにより、良好な操作性を維持することができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
図１は本発明の実施例に係る旋回モータの駆動制御装置の油圧回路図である。この図で、図８に示す部分と同一又は等価な部分には同一符号を付して説明を省略する。１０は図８に示すコントローラ８に相当するコントローラであり、マイクロコンピュータで構成されている。１１ａ、１１ｂは旋回モータ３の圧油の流入側と排出側に設けられた圧力検出器であり、圧力に比例した電気信号を出力する。
【００２４】
図２は操作レバーの操作量に対する旋回モータの流入側と排出側との圧力の差（差圧）の絶対値の特性図である。この図で、横軸に操作量が、縦軸に差圧がとってある。ＭＡＸは各操作量における予め定められた当該差圧の最大値、ＭＩＮは各操作量における予め定められた当該差圧の最小値を示す。この特性は、コントローラ１０の記憶部に記憶されている。
【００２５】
次に本実施例の動作を図３に示すフローチャートを参照して説明する。油圧ショベルのオペレータが操作レバー６１を操作すると、前述のようにコントローラ１０から流量制御弁５１に電流が出力されて流量制御弁５１が切り換えられ、旋回モータ３が回転する。この状態で、コントローラ１０は圧力検出器１１ａ、１１ｂの検出値を順次入力してこれを読み込み（図４に示す手順Ｓ１ ）、それら各検出値の差（差圧）の絶対値を演算し（手順Ｓ３ ）、次いで操作レバー６１の操作量を入力して読み込む（手順Ｓ４ ）。なお、圧力検出器１１ａ、１１ｂの検出値の読み込み、および差圧の演算は、操作レバー６１が操作された後で行なってもよい。
【００２６】
次に、コントローラ１０は当該操作の操作量に対応する差圧のＭＡＸ値とＭＩＮ値とを記憶部から読み出し（手順Ｓ５ ）、これらＭＡＸ値およびＭＩＮ値と手順Ｓ３ で演算した差圧とを比較する。まず、当該差圧がＭＡＸ値より大きいか否かを判断し（手順Ｓ６ ）、ＭＡＸ値以下であれば、次に、当該差圧がＭＩＮ値より小さいか否かを判断する（手順Ｓ７ ）。当該差圧がＭＩＮ値以上であれば、即ち差圧がＭＡＸ値とＭＩＮ値との間に存在し、操作性に悪影響がないと判断された場合には、処理を手順Ｓ１ に戻して再び同じ処理を繰り返す。
【００２７】
手順Ｓ６ の処理で、演算された差圧がＭＡＸ値より大きいと判断された場合には、コントローラ１０から流量制御弁５１に対する出力電流を単位量だけ減少させて流量制御弁５１を絞り、その通過流量を減少させて（手順Ｓ８ ）、処理を手順Ｓ１ に戻し、再び同じ処理を繰り返す。又、手順Ｓ７ の処理で、演算された差圧がＭＩＮ値未満であると判断された場合には、コントローラ１０から流量制御弁５１に対する出力電流を単位量だけ増加させて流量制御弁５１の開口面積を大きくし、その通過流量を増加させて（手順Ｓ９ ）、処理を手順Ｓ１ に戻し、再び同じ処理を繰り返す。手順Ｓ８ 又は手順Ｓ９ の処理は、演算された差圧がＭＡＸ値以下、又はＭＩＮ値以上になるまで継続される。
【００２８】
このように、本実施例では、予め旋回モータ３の流入側と排出側との差圧の絶対値に対するＭＡＸ値とＭＩＮ値を操作レバー６１の各操作量に対応して定めておき、旋回モータ３の旋回中の上記差圧がＭＡＸ値とＭＩＮ値の間にあるように流量制御弁５１を制御するようにしたので、差圧が低下した場合は流量を増加させて駆動力を確実に立ち上げて旋回を確実に加速することができ、又、差圧が大きい場合は流量を減少させて駆動力の急激な立上りを防止し、旋回の急加速を抑えることができ、これらにより、操作性を良好に維持することができる。
【００２９】
上記実施例の説明では、差圧のＭＡＸ値とＭＩＮ値の両方を操作レバー６１の操作量に対応させて設定する例について説明したが、差圧のＭＩＮ値のみを設定することもできる。
【００３０】
又、差圧を検出する代わりに、流入側圧力を検出し、操作レバーの操作量に対する流入側圧力のＭＡＸ値とＭＩＮ値、又はそれらのうちの一方を設定し、旋回モータ３の駆動操作中、そのときの操作レバーの操作量に対する設定値とそのときの流入側圧力検出値とを比較して上記と同様の処理を行ってもよい。この場合の、ＭＡＸ値とＭＩＮ値とを設定したときの動作の概略を図により説明する。
【００３１】
図４は操作レバーの操作量に対する旋回モータの流入側圧力の特性図である。この図で、横軸に操作量が、縦軸に流入側圧力がとってある。ＭＡＸは各操作量における予め定められた当該流入側圧力の最大値、ＭＩＮは各操作量における予め定められた当該流入側圧力の最小値を示す。この特性は、コントローラ１０の記憶部に記憶されている。
【００３２】
このような特性を用いる動作を図５にフローチャートで示すが、この場合の動作はさきの差圧を用いる実施例の動作と類似している。コントローラ１０は圧力検出器１１ａの検出値を入力してこれを読み込み（図５に示す手順Ｓ１１）、次いで操作レバー６１の操作量を入力して読み込む（手順Ｓ１２）。次に、コントローラ１０は当該操作の操作量に対応する流入側圧力のＭＡＸ値とＭＩＮ値とを記憶部から読み出し（手順Ｓ１３）、これらＭＡＸ値およびＭＩＮ値と手順Ｓ１１で入力した圧力とを比較する。まず、当該圧力がＭＡＸ値より大きいか否かを判断し（手順Ｓ１４）、ＭＡＸ値以下であれば、次に、当該圧力がＭＩＮ値より小さいか否かを判断する（手順Ｓ１５）。当該圧力がＭＩＮ値以上であれば、即ち圧力がＭＡＸ値とＭＩＮ値との間に存在し、操作性に悪影響がないと判断された場合には、処理を手順Ｓ１１に戻して再び同じ処理を繰り返す。
【００３３】
手順Ｓ１４の処理で、圧力がＭＡＸ値より大きいと判断された場合には、コントローラ１０から流量制御弁５１に対する出力電流を単位量だけ減少させて流量制御弁５１を絞り、その通過流量を減少させて（手順Ｓ１６）、処理を手順Ｓ１１に戻し、再び同じ処理を繰り返す。又、手順Ｓ１５の処理で、圧力がＭＩＮ値未満であると判断された場合には、コントローラ１０から流量制御弁５１に対する出力電流を単位量だけ増加させて流量制御弁５１の開口面積を大きくし、その通過流量を増加させて（手順Ｓ１７）、処理を手順Ｓ１１に戻し、再び同じ処理を繰り返す。手順Ｓ１６又は手順Ｓ１７の処理は、演算された差圧がＭＡＸ値以下、又はＭＩＮ値以上になるまで継続される。
【００３４】
このように、流入側圧力を用いることにより、差圧を用いた場合と同様、流入側圧力が低下した場合は流量を増加させて駆動力を確実に立ち上げて旋回を確実に加速することができ、又、流入側圧力が大きい場合は流量を減少させて駆動力の急激な立上りを防止し、旋回の急加速を抑えることができ、これらにより、操作性を良好に維持することができる。
【００３５】
以上、差圧に代えて流入側圧力を用いた実施例について述べた。しかしながら、これに限ることはなく、差圧や流入側圧力に代えて排出側圧力を用いることもできる。即ち、排出側圧力を検出し、操作レバーの操作量に対する排出側圧力のＭＡＸ値とＭＩＮ値、又はそれらのうちの一方を、例えば図４に示す特性と同様に設定し、旋回モータ３の駆動操作中、そのときの操作レバーの操作量に対する設定値とそのときの排出側圧力検出値とを比較して上記と同様の処理を行う。この場合、排出側圧力がＭＡＸ値を超えたときには、排出流量を大きくして圧力の急激な立上りによる急減速を防止し、排出圧力がＭＩＮ値未満のときには、排出流量を小さくして圧力を確実に立ち上げて旋回モータ３を確実に減速させ、これらにより、良好な操作性を得ることができる。
【００３６】
上記の実施例では、操作レバーの操作量に対する差圧のＭＡＸ値とＭＩＮ値を設定し、或いはＭＩＮ値のみを設定し、又は流入側圧力、或いは排出側圧力のＭＡＸ値とＭＩＮ値の何れか一方又は両方を設定し、それら圧力と設定値とを比較する構成とした。しかし、設定値としては、操作レバーの操作量に限らず、操作レバーの操作速度を採用することもできる。このような実施例における差圧と流入側圧力の特性図を図６および図７に示す。
【００３７】
図６は操作レバーの操作速度に対する差圧の絶対値の特性図である。図で、横軸に操作速度が、縦軸に差圧がとってある。ＭＡＸは各操作速度における予め定められた当該差圧の最大値、ＭＩＮは各操作速度における予め定められた当該差圧の最小値を示す。この特性は、さきの実施例の場合と同様、コントローラ１０の記憶部に記憶されている。
【００３８】
この場合の処理も、図３に示すさきの実施例の処理に準じる。この処理において、操作レバー６１の操作速度は、図３に示す手順Ｓ４ の処理の代わりに、前回入力した操作レバー６１の操作量を記憶しておき、今回入力した操作レバー６１の操作量との差を演算することにより得ることができる。勿論、手順Ｓ５ の「操作量」は「操作速度」となる。
【００３９】
このように操作速度に対する差圧のＭＡＸ値とＭＩＮ値を設定して流量制御弁５１を制御する場合の効果もさきの実施例の効果と同じく、差圧が低下した場合は流量を増加させて駆動力を確実に立ち上げて旋回を確実に加速することができ、又、差圧が大きい場合は流量を減少させて駆動力の急激な立上りを防止し、旋回の急加速を抑えることができ、これらにより、操作性を良好に維持することができる。
【００４０】
この実施例の説明では、差圧のＭＡＸ値とＭＩＮ値を操作レバー６１の操作速度に対応させて設定する例について説明したが、差圧のＭＩＮ値のみを設定することもできる。
【００４１】
又、差圧を検出する代わりに、流入側圧力を検出し、操作レバーの操作速度に対する流入側圧力のＭＡＸ値とＭＩＮ値、又はそれらのうちの一方を設定し、旋回モータ３の駆動操作中、そのときの操作レバーの操作速度に対する設定値とそのときの流入側圧力検出値とを比較して上記と同様の処理を行ってもよい。この場合の、ＭＡＸ値とＭＩＮ値とを設定したときの特性図を図７に示す。
【００４２】
図７は操作レバーの操作速度に対する旋回モータの流入側圧力の特性図である。この図で、横軸に操作速度が、縦軸に流入側圧力がとってある。ＭＡＸは各操作速度における予め定められた当該流入側圧力の最大値、ＭＩＮは各操作速度における予め定められた当該流入側圧力の最小値を示す。この特性は、コントローラ１０の記憶部に記憶されている。
【００４３】
このような構成における動作は図５に示すフローチャートに準じる。この処理において、操作レバー６１の操作速度は、図５に示す手順Ｓ１２の処理の代わりに、前回入力した操作レバー６１の操作量を記憶しておき、今回入力した操作レバー６１の操作量との差を演算することにより得ることができる。勿論、手順Ｓ１３の「操作量」は「操作速度」となる。
【００４４】
このように、流入側圧力を用いることにより、差圧を用いた場合と同様、流入側圧力が低下した場合は流量を増加させて駆動力を確実に立ち上げて旋回を確実に加速することができ、又、流入側圧力が大きい場合は流量を減少させて駆動力の急激な立上りを防止し、旋回の急加速を抑えることができ、これらにより、操作性を良好に維持することができる。
【００４５】
以上、差圧に代えて流入側圧力を用いた実施例について述べた。しかしながら、操作レバーの操作量を用いる場合と同様、操作レバーの操作速度を用いる場合も、差圧や流入側圧力に代えて排出側圧力を用いることができる。即ち、排出側圧力を検出し、操作レバーの操作速度に対する排出側圧力のＭＡＸ値とＭＩＮ値、又はそれらのうちの一方を、例えば図７に示す特性と同様に設定し、旋回モータ３の駆動操作中、そのときの操作レバーの操作速度に対する設定値とそのときの排出側圧力検出値とを比較して、流入側圧力を用いた場合と同様の処理を行う。この場合、排出側圧力がＭＡＸ値を超えたときには、排出流量を大きくして圧力の急激な立上りによる急減速を防止し、排出圧力がＭＩＮ値未満のときには、排出流量を小さくして圧力を確実に立ち上げて旋回モータ３を確実に減速させ、これらにより、良好な操作性を得ることができる。
【００４６】
なお、上記各実施例の説明では、油圧モータとして油圧ショベルの旋回モータを例示して説明したが、他の作業機械に適用可能であり、又、他の油圧モータ、例えば走行モータに適用可能であることは明らかである。又、操作量又は操作速度に対する各圧力の特性は、適用する作業機械に要求される性能等を勘案して適宜設定することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明では、予め油圧モータの流入側と排出側との差圧のＭＡＸ値とＭＩＮ値を操作レバーの各操作量に対応して定めておき、或いはＭＩＮ値のみを操作レバーの各操作量に対応して定めておき、又は流入側圧力、或いは排出側圧力に対するＭＡＸ値又はＭＩＮ値或いはそれら両者を、操作レバーの各操作量又は操作速度に対応して定めておき、油圧モータの作動中の上記差圧、又は流入側圧力、或いは排出側圧力がＭＡＸ値とＭＩＮ値の間にあるように流量制御弁を制御するようにしたので、油圧モータの急激な加速を抑え、又は油圧モータを確実に作動させることができ、これらにより、操作性を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る油圧モータの駆動制御装置の油圧回路図である。
【図２】操作レバーの操作量に対する差圧の絶対値の特性図である。
【図３】図１に示す装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】操作レバーの操作量に対する流入側圧力の特性図である。
【図５】流入側圧力を用いた場合の動作を説明するフローチャートである。
【図６】操作レバーの操作速度に対する差圧の絶対値の特性図である。
【図７】操作レバーの操作速度に対する流入側圧力の特性図である。
【図８】従来の油圧モータの駆動制御装置の油圧回路図である。
【図９】図８に示す流量制御弁の構成図である。
【図１０】図８に示す流量制御弁のスプールの変位に対する開口面積の特性図である。
【符号の説明】
１ 油圧モータ
３ 旋回モータ
４ 減速機
１０ コントローラ
１１ａ、１１ｂ 圧力検出器
５１〜５４ 流量制御弁
６１、６２ 操作レバー
６１０、６２０ 操作量検出器
【産業上の利用分野】
本発明は油圧ショベル等の作業機械に備えられた油圧モータの駆動を制御する油圧モータの駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業機械には、その走行又はその作業機構の旋回等に使用される油圧モータが備えられている。このような油圧モータの油圧回路を図８および図９により説明する。
図８は油圧ショベルの油圧回路の回路図である。この図で、１はエンジン等により回転駆動される油圧ポンプ、１ａは油圧ポンプ１のおしのけ容積可変機構、２はおしのけ容積可変機構１ａを制御するレギュレータ、３は油圧ポンプ１の吐出油により駆動される旋回モータ（油圧ショベルの上部旋回体を駆動する油圧モータ）、４は旋回モータと上部旋回体との間に介在する減速機である。５は油圧ポンプ１と各油圧アクチュエータとの間に介在する弁ブロックであり、流量制御弁５１〜５４より成る。流量制御弁５１は旋回モータ３を制御し、他の流量制御弁５２〜５４は図示しない他の油圧アクチュエータ（ブームシリンダ、アームシリンダ等）を制御する。各流量制御弁５１〜５４には比例電磁弁が用いられている。
【０００３】
６１、６２は操作レバー、６１０、６２０は操作レバー６１、６２の操作量を検出し、これに比例した電気信号を出力する操作量検出器である。操作レバー６１は上部旋回体（旋回モータ）を操作する操作レバーであり、操作レバー６２は図示しない他の油圧アクチュエータを操作する操作レバーである。その他の操作レバーの図示は省略されている。７は油圧ショベルに備えられている各種のスイッチを示す。８は操作量検出器６１０、６２０、スイッチ７等の信号を入力し、これに応じて所定の制御を行なうコントローラであり、マイクロコンピュータで構成されている。
【０００４】
図９は図８に示す流量制御弁の構成図である。１は油圧ポンプ、３は旋回モータ、５１は流量制御弁であり、これらは図８に示すものと同じである。５１０ａ、５１０ｂは流量制御弁５１の電磁ソレノイドを示し、これら電磁ソレノイド５１０ａ、５１０ｂに供給される電流値に応じて流量制御弁５１のスプールが右方又は左方に変位する。当該スプールの左方向の変位により、旋回モータ３は図示矢印方向に回転し、右方向変位により、旋回モータ３は図示矢印と反対方向に回転する。流量制御弁５１は、油圧ポンプ１に接続されたポートＰ、タンクに接続されたポートＴ、油圧モータ３の両側主管路に接続されたポートＡおよびポートＢを有する。
【０００５】
図１０は図９に示す流量制御弁５１のスプールの変位量に対する開口面積の変化を示す特性図である。この図で、横軸にはスプールの変位量が、又、縦軸には開口面積がとってある。（Ｐ→Ｔ）はポートＰからポートＴへの流路の開口面積の特性、（Ｂ→Ｔ）はポートＢからポートＴへの流路の開口面積の特性、（Ｐ→Ａ）はポートＰからポートＡへの流路の開口面積の特性を示す。
【０００６】
流量制御弁５１が図示の中立位置から右方へ操作されて左側位置に切り換えられる場合、スプールの変位が不感帯位置Ｐ０ を超えると、ポートＰからポートＴへの開口面積は特性曲線に沿って絞られ、同時にポートＰからポートＡへの開口面積とポートＢからポートＴへの開口面積は特性曲線に沿って増加してゆく。切り換え位置から中立位置へ戻る場合も各開口面積は各特性曲線に従って増減することとなる。
【０００７】
油圧ショベルのオペレータが上部旋回体を回動すべく操作レバー６１を操作すると、その操作量に比例した電気信号が操作量検出器６１０から出力される。コントローラ８は当該電気信号を入力し、この電気信号に対応して予め設定されている電流値を記憶部から取り出し流量制御弁５１の一方の電磁ソレノイド５１０ａに供給する。これにより、電磁ソレノイド５１０ａが励磁され、流量制御弁５１のスプールは当該電流値に応じて変位し、流量制御弁５１は油圧ポンプ１からの圧油をその開口面積に比例した流量で旋回モータ３に供給する。この結果、旋回モータ３は供給された流量に比例した速度で回転する。オペレータが操作レバー６１を中立位置に戻すと、操作量検出器６１０からの出力信号により、コントローラ８は流量制御弁５１を図９に示す中立位置とする。これにより、旋回モータ３の管路は閉鎖されて制動力が作用し、旋回モータ３は停止する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記旋回モータ３の操作において、例えば上記のように流量制御弁５１が左側位置に切り換えられたとき、ポートＡにおける圧力はそのときの操作レバー６１の操作に応じたある圧力となる。しかし、油圧ポンプ１を駆動するエンジンの回転数が低下したり、旋回モータ３が他の油圧アクチュエータと複合操作されているような場合には、ポートＰからポートＴ、ポートＰからポートＡへの流量が通常時より低下し、通常時と同じストロークで操作レバー６１を操作してもポートＡにおける圧力は通常時より低い圧力となり、所期の駆動力は得られなくなる。この場合、旋回モータ３は通常時の動き（オペレータが期待する動き）と異なる動きを示すので、操作性が悪化する。
【０００９】
さらに、次のような理由によっても操作性が悪化する。即ち、旋回モータ３の回転中に操作レバー６１を操作すると、旋回モータ３はその操作方向に応じて加速又は減速され、操作速度（流量制御弁５１のスプールの変位速度）が早ければ当該加減速度は大きくなり、遅ければ小さくなる。操作速度が早く、加減速度が大きいと、油圧ショベルの車体には当該加減速度による衝撃が発生し、油圧ショベルの寿命の短縮につながり、かつ、オペレータに不快感を与えるばかりでなく、衝撃によりオペレータの体が意図しない方向に動かされ、オペレータが握っている操作レバー６１もオペレータの体と一緒に動かされる。このとき、車体の動きと操作レバーの動きとの間には時間差が存在し、車体の加速度の方向と操作レバーの動きが逆になると上部旋回体にがくがくした動きを生じ、操作性が著しく悪化し危険である。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、良好な操作性を維持することができる油圧モータの駆動制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側と排出側との差圧を検出する差圧検出手段と、前記操作レバーの各操作量に対応して予め定められた前記差圧の最小値を記憶する記憶手段と、前記差圧検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作量に対応する前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる手段で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
又、請求項２の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側圧力を検出する圧力検出手段と、前記操作レバーの各操作量に対応して予め定められた前記流入側圧力の最大値および最小値のうちの少なくとも一方を記憶する記憶手段と、前記圧力検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作量に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の通過流量を減少させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる第２の手段のうちの少なくとも一方で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１３】
又、請求項３の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの排出側圧力を検出する圧力検出手段と、前記操作レバーの各操作量に対応して予め定められた前記排出側圧力の最大値および最小値のうちの少なくとも一方を記憶する記憶手段と、前記圧力検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作量に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の排出流量を増加させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の排出流量を減少させる第２の手段のうちの少なくとも一方で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１４】
又、請求項４の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側と排出側との差圧を検出する差圧検出手段と、前記操作レバーの各操作速度に対応して予め定められた前記差圧の最小値を記憶する記憶手段と、前記差圧検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作速度に対応する前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる手段で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１５】
又、請求項５の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側圧力を検出する圧力検出手段と、前記操作レバーの各操作速度に対応して予め定められた前記流入側圧力の最大値および最小値のうちの少なくとも一方を記憶する記憶手段と、前記圧力検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作速度に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の通過流量を減少させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる第２の手段のうちの少なくとも一方で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１６】
又、請求項６の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの排出側圧力を検出する圧力検出手段と、前記操作レバーの各操作速度に対応して予め定められた前記排出側圧力の最大値および最小値のうちの少なくとも一方を記憶する記憶手段と、前記圧力検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作速度に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の排出流量を増加させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の排出流量を減少させる第２の手段のうちの少なくとも一方で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
又、請求項７の発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側と排出側との差圧を検出する差圧検出手段と、前記操作レバーの各操作量に対応して予め定められた前記差圧の最大値及び最小値を記憶する記憶手段と、前記差圧検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作量に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の通過流量を減少させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる第２の手段で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１７】
【作用】
請求項１の発明では、油圧モータの駆動中、圧油の流入側と排出側の圧力の差（差圧）が求められる。この差圧は、そのときの操作レバーの操作量に対応する予め定められた差圧の最小値と比較され、最小値未満のときには流量制御弁の通過流量を増加させる。これにより、差圧が小さい（駆動圧力が低い）場合には流量が増加して駆動力が確実に立上り、油圧モータが確実に加速される。これにより、良好な操作性を維持することができる。
【００１８】
請求項２の発明では、請求項１における差圧に代えて流入側圧力が用いられ、操作レバーの操作量に対して流入側圧力の最大値又は最小値或いはそれら両者が設定され、流入側圧力と設定値とが比較され、最大値を超えているときには流量制御弁の通過流量を減少させ、最小値未満のときには流量制御弁の通過流量を増加させる。これにより、良好な操作性を維持することができる。
【００１９】
請求項３の発明では、請求項１における差圧に代えて排出側圧力が用いられ、操作レバーの操作量に対して排出側圧力の最大値又は最小値或いはそれら両者が設定され、排出側圧力と設定値とが比較され、最大値を超えているときには流量制御弁の排出流量を増加させ、最小値未満のときには流量制御弁の排出流量を減少させる。これにより、油圧モータの急減速が抑えられ、又は確実な減速が行われ、良好な操作性を維持することができる。
【００２０】
請求項４の発明では、圧油の流入側と排出側の差圧が、そのときの操作レバーの操作速度に対応する予め定められた差圧の最小値と比較され、最小値未満のときには流量制御弁の通過流量を増加させる。これにより、請求項１の発明と同様の理由で良好な操作性を維持することができる。
【００２１】
請求項５の発明では、請求項４における差圧に代えて流入側圧力が用いられ、操作レバーの操作速度に対して流入側圧力の最大値又は最小値或いはそれら両者が設定され、流入側圧力と設定値とが比較され、最大値を超えているときには流量制御弁の通過流量を減少させ、最小値未満のときには流量制御弁の通過流量を増加させる。これにより、良好な操作性を維持することができる。
【００２２】
請求項６の発明では、請求項４における差圧に代えて排出側圧力が用いられ、操作レバーの操作速度に対して排出側圧力の最大値又は最小値或いはそれら両者が設定され、排出側圧力と設定値とが比較され、最大値を超えているときには流量制御弁の排出流量を増加させ、最小値未満のときには流量制御弁の排出流量を減少させる。これにより、油圧モータの急減速が抑えられ、又は確実な減速が行われ、良好な操作性を得ることができる。
請求項７の発明では、請求項１と同様に、油圧モータの駆動中、圧油の流入側と排出側の圧力の差（差圧）が求められる。この差圧は、そのときの操作レバーの操作量に対応する予め定められた差圧の最大値及び最小値と比較され、最大値を超えているときには流量制御弁の通過流量を減少させ、最小値未満のときには流量制御弁の通過流量を増加させる。これにより、差圧が大きい（加減速が大きい）場合には流量が制限されて駆動力又は制動力が急激に立ち上がるのを防止し、車体の揺れを抑えることができ、差圧が小さい（駆動圧力が低い）場合には流量が増加して駆動力が確実に立上り、油圧モータが確実に加速される。これにより、良好な操作性を維持することができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
図１は本発明の実施例に係る旋回モータの駆動制御装置の油圧回路図である。この図で、図８に示す部分と同一又は等価な部分には同一符号を付して説明を省略する。１０は図８に示すコントローラ８に相当するコントローラであり、マイクロコンピュータで構成されている。１１ａ、１１ｂは旋回モータ３の圧油の流入側と排出側に設けられた圧力検出器であり、圧力に比例した電気信号を出力する。
【００２４】
図２は操作レバーの操作量に対する旋回モータの流入側と排出側との圧力の差（差圧）の絶対値の特性図である。この図で、横軸に操作量が、縦軸に差圧がとってある。ＭＡＸは各操作量における予め定められた当該差圧の最大値、ＭＩＮは各操作量における予め定められた当該差圧の最小値を示す。この特性は、コントローラ１０の記憶部に記憶されている。
【００２５】
次に本実施例の動作を図３に示すフローチャートを参照して説明する。油圧ショベルのオペレータが操作レバー６１を操作すると、前述のようにコントローラ１０から流量制御弁５１に電流が出力されて流量制御弁５１が切り換えられ、旋回モータ３が回転する。この状態で、コントローラ１０は圧力検出器１１ａ、１１ｂの検出値を順次入力してこれを読み込み（図４に示す手順Ｓ１ ）、それら各検出値の差（差圧）の絶対値を演算し（手順Ｓ３ ）、次いで操作レバー６１の操作量を入力して読み込む（手順Ｓ４ ）。なお、圧力検出器１１ａ、１１ｂの検出値の読み込み、および差圧の演算は、操作レバー６１が操作された後で行なってもよい。
【００２６】
次に、コントローラ１０は当該操作の操作量に対応する差圧のＭＡＸ値とＭＩＮ値とを記憶部から読み出し（手順Ｓ５ ）、これらＭＡＸ値およびＭＩＮ値と手順Ｓ３ で演算した差圧とを比較する。まず、当該差圧がＭＡＸ値より大きいか否かを判断し（手順Ｓ６ ）、ＭＡＸ値以下であれば、次に、当該差圧がＭＩＮ値より小さいか否かを判断する（手順Ｓ７ ）。当該差圧がＭＩＮ値以上であれば、即ち差圧がＭＡＸ値とＭＩＮ値との間に存在し、操作性に悪影響がないと判断された場合には、処理を手順Ｓ１ に戻して再び同じ処理を繰り返す。
【００２７】
手順Ｓ６ の処理で、演算された差圧がＭＡＸ値より大きいと判断された場合には、コントローラ１０から流量制御弁５１に対する出力電流を単位量だけ減少させて流量制御弁５１を絞り、その通過流量を減少させて（手順Ｓ８ ）、処理を手順Ｓ１ に戻し、再び同じ処理を繰り返す。又、手順Ｓ７ の処理で、演算された差圧がＭＩＮ値未満であると判断された場合には、コントローラ１０から流量制御弁５１に対する出力電流を単位量だけ増加させて流量制御弁５１の開口面積を大きくし、その通過流量を増加させて（手順Ｓ９ ）、処理を手順Ｓ１ に戻し、再び同じ処理を繰り返す。手順Ｓ８ 又は手順Ｓ９ の処理は、演算された差圧がＭＡＸ値以下、又はＭＩＮ値以上になるまで継続される。
【００２８】
このように、本実施例では、予め旋回モータ３の流入側と排出側との差圧の絶対値に対するＭＡＸ値とＭＩＮ値を操作レバー６１の各操作量に対応して定めておき、旋回モータ３の旋回中の上記差圧がＭＡＸ値とＭＩＮ値の間にあるように流量制御弁５１を制御するようにしたので、差圧が低下した場合は流量を増加させて駆動力を確実に立ち上げて旋回を確実に加速することができ、又、差圧が大きい場合は流量を減少させて駆動力の急激な立上りを防止し、旋回の急加速を抑えることができ、これらにより、操作性を良好に維持することができる。
【００２９】
上記実施例の説明では、差圧のＭＡＸ値とＭＩＮ値の両方を操作レバー６１の操作量に対応させて設定する例について説明したが、差圧のＭＩＮ値のみを設定することもできる。
【００３０】
又、差圧を検出する代わりに、流入側圧力を検出し、操作レバーの操作量に対する流入側圧力のＭＡＸ値とＭＩＮ値、又はそれらのうちの一方を設定し、旋回モータ３の駆動操作中、そのときの操作レバーの操作量に対する設定値とそのときの流入側圧力検出値とを比較して上記と同様の処理を行ってもよい。この場合の、ＭＡＸ値とＭＩＮ値とを設定したときの動作の概略を図により説明する。
【００３１】
図４は操作レバーの操作量に対する旋回モータの流入側圧力の特性図である。この図で、横軸に操作量が、縦軸に流入側圧力がとってある。ＭＡＸは各操作量における予め定められた当該流入側圧力の最大値、ＭＩＮは各操作量における予め定められた当該流入側圧力の最小値を示す。この特性は、コントローラ１０の記憶部に記憶されている。
【００３２】
このような特性を用いる動作を図５にフローチャートで示すが、この場合の動作はさきの差圧を用いる実施例の動作と類似している。コントローラ１０は圧力検出器１１ａの検出値を入力してこれを読み込み（図５に示す手順Ｓ１１）、次いで操作レバー６１の操作量を入力して読み込む（手順Ｓ１２）。次に、コントローラ１０は当該操作の操作量に対応する流入側圧力のＭＡＸ値とＭＩＮ値とを記憶部から読み出し（手順Ｓ１３）、これらＭＡＸ値およびＭＩＮ値と手順Ｓ１１で入力した圧力とを比較する。まず、当該圧力がＭＡＸ値より大きいか否かを判断し（手順Ｓ１４）、ＭＡＸ値以下であれば、次に、当該圧力がＭＩＮ値より小さいか否かを判断する（手順Ｓ１５）。当該圧力がＭＩＮ値以上であれば、即ち圧力がＭＡＸ値とＭＩＮ値との間に存在し、操作性に悪影響がないと判断された場合には、処理を手順Ｓ１１に戻して再び同じ処理を繰り返す。
【００３３】
手順Ｓ１４の処理で、圧力がＭＡＸ値より大きいと判断された場合には、コントローラ１０から流量制御弁５１に対する出力電流を単位量だけ減少させて流量制御弁５１を絞り、その通過流量を減少させて（手順Ｓ１６）、処理を手順Ｓ１１に戻し、再び同じ処理を繰り返す。又、手順Ｓ１５の処理で、圧力がＭＩＮ値未満であると判断された場合には、コントローラ１０から流量制御弁５１に対する出力電流を単位量だけ増加させて流量制御弁５１の開口面積を大きくし、その通過流量を増加させて（手順Ｓ１７）、処理を手順Ｓ１１に戻し、再び同じ処理を繰り返す。手順Ｓ１６又は手順Ｓ１７の処理は、演算された差圧がＭＡＸ値以下、又はＭＩＮ値以上になるまで継続される。
【００３４】
このように、流入側圧力を用いることにより、差圧を用いた場合と同様、流入側圧力が低下した場合は流量を増加させて駆動力を確実に立ち上げて旋回を確実に加速することができ、又、流入側圧力が大きい場合は流量を減少させて駆動力の急激な立上りを防止し、旋回の急加速を抑えることができ、これらにより、操作性を良好に維持することができる。
【００３５】
以上、差圧に代えて流入側圧力を用いた実施例について述べた。しかしながら、これに限ることはなく、差圧や流入側圧力に代えて排出側圧力を用いることもできる。即ち、排出側圧力を検出し、操作レバーの操作量に対する排出側圧力のＭＡＸ値とＭＩＮ値、又はそれらのうちの一方を、例えば図４に示す特性と同様に設定し、旋回モータ３の駆動操作中、そのときの操作レバーの操作量に対する設定値とそのときの排出側圧力検出値とを比較して上記と同様の処理を行う。この場合、排出側圧力がＭＡＸ値を超えたときには、排出流量を大きくして圧力の急激な立上りによる急減速を防止し、排出圧力がＭＩＮ値未満のときには、排出流量を小さくして圧力を確実に立ち上げて旋回モータ３を確実に減速させ、これらにより、良好な操作性を得ることができる。
【００３６】
上記の実施例では、操作レバーの操作量に対する差圧のＭＡＸ値とＭＩＮ値を設定し、或いはＭＩＮ値のみを設定し、又は流入側圧力、或いは排出側圧力のＭＡＸ値とＭＩＮ値の何れか一方又は両方を設定し、それら圧力と設定値とを比較する構成とした。しかし、設定値としては、操作レバーの操作量に限らず、操作レバーの操作速度を採用することもできる。このような実施例における差圧と流入側圧力の特性図を図６および図７に示す。
【００３７】
図６は操作レバーの操作速度に対する差圧の絶対値の特性図である。図で、横軸に操作速度が、縦軸に差圧がとってある。ＭＡＸは各操作速度における予め定められた当該差圧の最大値、ＭＩＮは各操作速度における予め定められた当該差圧の最小値を示す。この特性は、さきの実施例の場合と同様、コントローラ１０の記憶部に記憶されている。
【００３８】
この場合の処理も、図３に示すさきの実施例の処理に準じる。この処理において、操作レバー６１の操作速度は、図３に示す手順Ｓ４ の処理の代わりに、前回入力した操作レバー６１の操作量を記憶しておき、今回入力した操作レバー６１の操作量との差を演算することにより得ることができる。勿論、手順Ｓ５ の「操作量」は「操作速度」となる。
【００３９】
このように操作速度に対する差圧のＭＡＸ値とＭＩＮ値を設定して流量制御弁５１を制御する場合の効果もさきの実施例の効果と同じく、差圧が低下した場合は流量を増加させて駆動力を確実に立ち上げて旋回を確実に加速することができ、又、差圧が大きい場合は流量を減少させて駆動力の急激な立上りを防止し、旋回の急加速を抑えることができ、これらにより、操作性を良好に維持することができる。
【００４０】
この実施例の説明では、差圧のＭＡＸ値とＭＩＮ値を操作レバー６１の操作速度に対応させて設定する例について説明したが、差圧のＭＩＮ値のみを設定することもできる。
【００４１】
又、差圧を検出する代わりに、流入側圧力を検出し、操作レバーの操作速度に対する流入側圧力のＭＡＸ値とＭＩＮ値、又はそれらのうちの一方を設定し、旋回モータ３の駆動操作中、そのときの操作レバーの操作速度に対する設定値とそのときの流入側圧力検出値とを比較して上記と同様の処理を行ってもよい。この場合の、ＭＡＸ値とＭＩＮ値とを設定したときの特性図を図７に示す。
【００４２】
図７は操作レバーの操作速度に対する旋回モータの流入側圧力の特性図である。この図で、横軸に操作速度が、縦軸に流入側圧力がとってある。ＭＡＸは各操作速度における予め定められた当該流入側圧力の最大値、ＭＩＮは各操作速度における予め定められた当該流入側圧力の最小値を示す。この特性は、コントローラ１０の記憶部に記憶されている。
【００４３】
このような構成における動作は図５に示すフローチャートに準じる。この処理において、操作レバー６１の操作速度は、図５に示す手順Ｓ１２の処理の代わりに、前回入力した操作レバー６１の操作量を記憶しておき、今回入力した操作レバー６１の操作量との差を演算することにより得ることができる。勿論、手順Ｓ１３の「操作量」は「操作速度」となる。
【００４４】
このように、流入側圧力を用いることにより、差圧を用いた場合と同様、流入側圧力が低下した場合は流量を増加させて駆動力を確実に立ち上げて旋回を確実に加速することができ、又、流入側圧力が大きい場合は流量を減少させて駆動力の急激な立上りを防止し、旋回の急加速を抑えることができ、これらにより、操作性を良好に維持することができる。
【００４５】
以上、差圧に代えて流入側圧力を用いた実施例について述べた。しかしながら、操作レバーの操作量を用いる場合と同様、操作レバーの操作速度を用いる場合も、差圧や流入側圧力に代えて排出側圧力を用いることができる。即ち、排出側圧力を検出し、操作レバーの操作速度に対する排出側圧力のＭＡＸ値とＭＩＮ値、又はそれらのうちの一方を、例えば図７に示す特性と同様に設定し、旋回モータ３の駆動操作中、そのときの操作レバーの操作速度に対する設定値とそのときの排出側圧力検出値とを比較して、流入側圧力を用いた場合と同様の処理を行う。この場合、排出側圧力がＭＡＸ値を超えたときには、排出流量を大きくして圧力の急激な立上りによる急減速を防止し、排出圧力がＭＩＮ値未満のときには、排出流量を小さくして圧力を確実に立ち上げて旋回モータ３を確実に減速させ、これらにより、良好な操作性を得ることができる。
【００４６】
なお、上記各実施例の説明では、油圧モータとして油圧ショベルの旋回モータを例示して説明したが、他の作業機械に適用可能であり、又、他の油圧モータ、例えば走行モータに適用可能であることは明らかである。又、操作量又は操作速度に対する各圧力の特性は、適用する作業機械に要求される性能等を勘案して適宜設定することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明では、予め油圧モータの流入側と排出側との差圧のＭＡＸ値とＭＩＮ値を操作レバーの各操作量に対応して定めておき、或いはＭＩＮ値のみを操作レバーの各操作量に対応して定めておき、又は流入側圧力、或いは排出側圧力に対するＭＡＸ値又はＭＩＮ値或いはそれら両者を、操作レバーの各操作量又は操作速度に対応して定めておき、油圧モータの作動中の上記差圧、又は流入側圧力、或いは排出側圧力がＭＡＸ値とＭＩＮ値の間にあるように流量制御弁を制御するようにしたので、油圧モータの急激な加速を抑え、又は油圧モータを確実に作動させることができ、これらにより、操作性を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る油圧モータの駆動制御装置の油圧回路図である。
【図２】操作レバーの操作量に対する差圧の絶対値の特性図である。
【図３】図１に示す装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】操作レバーの操作量に対する流入側圧力の特性図である。
【図５】流入側圧力を用いた場合の動作を説明するフローチャートである。
【図６】操作レバーの操作速度に対する差圧の絶対値の特性図である。
【図７】操作レバーの操作速度に対する流入側圧力の特性図である。
【図８】従来の油圧モータの駆動制御装置の油圧回路図である。
【図９】図８に示す流量制御弁の構成図である。
【図１０】図８に示す流量制御弁のスプールの変位に対する開口面積の特性図である。
【符号の説明】
１ 油圧モータ
３ 旋回モータ
４ 減速機
１０ コントローラ
１１ａ、１１ｂ 圧力検出器
５１〜５４ 流量制御弁
６１、６２ 操作レバー
６１０、６２０ 操作量検出器
Claims (7)
- 油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側と排出側との差圧を検出する差圧検出手段と、前記操作レバーの各操作量に対応して予め定められた前記差圧の最小値を記憶する記憶手段と、前記差圧検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作量に対応する前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる手段で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする油圧モータ駆動制御装置。
- 油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側圧力を検出する圧力検出手段と、前記操作レバーの各操作量に対応して予め定められた前記流入側圧力の最大値および最小値のうちの少なくとも一方を記憶する記憶手段と、前記圧力検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作量に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の通過流量を減少させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる第２の手段のうちの少なくとも一方で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする油圧モータ駆動制御装置。
- 油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの排出側圧力を検出する圧力検出手段と、前記操作レバーの各操作量に対応して予め定められた前記排出側圧力の最大値および最小値のうちの少なくとも一方を記憶する記憶手段と、前記圧力検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作量に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の排出流量を増加させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の排出流量を減少させる第２の手段のうちの少なくとも一方で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする油圧モータ駆動制御装置。
- 油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側と排出側との差圧を検出する差圧検出手段と、前記操作レバーの各操作速度に対応して予め定められた前記差圧の最小値を記憶する記憶手段と、前記差圧検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作速度に対応する前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる手段で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする油圧モータ駆動制御装置。
- 油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側圧力を検出する圧力検出手段と、前記操作レバーの各操作速度に対応して予め定められた前記流入側圧力の最大値および最小値のうちの少なくとも一方を記憶する記憶手段と、前記圧力検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作速度に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の通過流量を減少させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる第２の手段のうちの少なくとも一方で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする油圧モータ駆動制御装置。
- 油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの排出側圧力を検出する圧力検出手段と、前記操作レバーの各操作速度に対応して予め定められた前記排出側圧力の最大値および最小値のうちの少なくとも一方を記憶する記憶手段と、前記圧力検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作速度に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の排出流量を増加させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の排出流量を減少させる第２の手段のうちの少なくとも一方で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする油圧モータ駆動制御装置。
- 油圧ポンプと、この油圧ポンプにより駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプから前記油圧モータへ供給される流量を制御する流量制御弁と、前記油圧モータを操作する操作レバーとを備えたものにおいて、前記油圧モータの流入側と排出側との差圧を検出する差圧検出手段と、前記操作レバーの各操作量に対応して予め定められた前記差圧の最大値及び最小値を記憶する記憶手段と、前記差圧検出手段の検出値がそのときの前記操作レバーの操作量に対応する前記最大値を超えたとき前記流量制御弁の通過流量を減少させる第１の手段、および前記最小値未満のとき前記流量制御弁の通過流量を増加させる第２の手段で構成される制御手段とを設けたことを特徴とする油圧モータ駆動制御装置。
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