JP3593401B2

JP3593401B2 - Hydraulic control circuit

Info

Publication number: JP3593401B2
Application number: JP32472895A
Authority: JP
Inventors: 美武酒井; 秀明篠原; 治彦川崎
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2015-12-13
Also published as: JPH09166103A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧アクチュエータに供給される作動油の流れををメータイン側とメータアウト側に設けた制御弁により制御する油圧制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワーショベルの上部車体など、ポンプから供給される油圧で作動するアクチュエータにより負荷を順方向または逆方向に旋回させ、このアクチュエータへの油圧の供給を三方制御弁を用いて流量または圧力制御する油圧制御装置としては、例えば本出願人による特願平５−２３７９２号に提案がなされている。
【０００３】
この従来の装置においては、アクチュエータの旋回方向の判定後、メータイン側の三方制御弁では流量制御が行われる。この流量制御では、負荷圧力とポンプ吐出圧および三方制御弁の開口面積から同定されるフィードバック負荷流量と、流量指令値との偏差に基づいて、三方制御弁の開度が制御される。
【０００４】
一方、メータアウト側では、メータイン側の負荷圧力を所定の目標値に保つように、メータアウト側の三方制御弁の開度を調整する圧力制御が行われる。すなわち、例えば傾斜旋回時でアクチュエータに正負荷がかかっている場合などに、メータイン側の負荷圧力が目標値よりも高くなっているときには、メータアウト側の三方制御弁の開度を開き、メータイン側の負荷圧力を下げる。一方、負方向の負荷がかかり、メータイン側の負荷圧力が目標値より低くなったときには、メータアウト側の三方制御弁の開度を絞り、メータイン側の負荷圧力を上げる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このメータアウト側の圧力制御では、メータアウト側の三方制御弁は、カウンタバランス弁と同様の機能を果たすものであり、メータイン側の圧力が目標値よりも下がればメータアウト側の三方制御弁の開度を絞り、目標値よりも上がれば開度を開くように作動し、メータイン側の負荷圧力の目標値との偏差にしたがって開度を調整する機能を有していないので、オンオフ的な動きとなりやすい欠点がある。このため、特にアクチュエータの減速時等にオンオフ的にブレーキ圧が発生し、ハンチングが起こって滑らかな減速が行えないなど、アクチュエータの操作性を損なっていた。
【０００６】
また、アクチュエータで旋回させる負荷は慣性の大きなものであることが多いため、アクチュエータを旋回状態から停止させたときには、メータアウト側に負荷の慣性による圧力が残留してしまい、揺れ戻り現象が生じてしまっていた。
【０００７】
本発明は、このような問題点に着目して、ポンプから供給される油圧で作動するアクチュエータにより負荷を順方向または逆方向に旋回させ、このアクチュエータへの油圧の供給を三方制御弁を用いて制御する油圧制御装置において、ハンチングを防止して滑らかな減速を可能とするともに、減速の特性を任意に設定し得る油圧制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、図８に示すように、ポンプ１０１から油圧の供給を受けて負荷を駆動する油圧アクチュエータ１０２と、油圧アクチュエータ１０２の第１の回路１側に設けられ油圧アクチュエータ１０２に対してタンク１００側とポンプ１０１側を切り換え接続する第１の三方制御弁１０３と、油圧アクチュエータ１０２の第２の回路２側に設けられ油圧アクチュエータ１０２に対してタンク１００側とポンプ１０１側を切り換え接続する第２の三方制御弁１０４と、前記第１と第２の三方制御弁１０３、１０４の油圧アクチュエータ１０２側の負荷圧力を検出する第１と第２の負荷圧力検出手段１０５、１０６と、前記第１と第２の三方制御弁１０３、１０４のポンプ１０１側の供給圧力を検出する供給圧力検出手段１０７と、前記第１と第２の三方制御弁１０３、１０４の開度を検出する第１と第２の開度検出手段１０８、１０９と、これらの検出信号から油圧アクチュエータ１０２のメータイン側とメータアウト側を流れる同定流量を算出する同定流量算出手段１１０と、操作器の操作量を検出する操作量検出手段１１１と、油圧アクチュエータ１０２の旋回方向を判定する旋回方向判定手段１１２と、前記操作量に基づいて油圧アクチュエータ１０２のメータイン側を流れる基準流量を設定する基準流量算出手段１１３と、前記操作器から油圧アクチュエータ１０２に対する減速要求が出されていることを判定する減速判定手段１１４と、油圧アクチュエータ１０２の減速時に前記基準流量と油圧アクチュエータ１０２のメータイン側の同定流量との偏差から油圧アクチュエータ１０２のメータアウト側の圧力に対する圧力指令値を設定するとともに油圧アクチュエータ１０２のメータイン側の圧力に対しても油圧アクチュエータ１０２の減速を妨げない所定の圧力指令値を設定する圧力指令値算出手段１１５と、この圧力指令値に基づいて第１と第２の三方制御弁１０３、１０４の開度に対する開度指令値を設定する開度指令値算出手段１１６と、この開度指令値に基づいて第１と第２の三方制御弁１０３、１０４の弁スプールを駆動する第１と第２の弁スプール駆動手段１１７、１１８とを備えた。
【０００９】
第２の発明は、油圧アクチュエータ１０２が減速後に停止したときにメータアウト側となる三方制御弁１０３または１０４の開度を、メータアウト側の圧力値が油圧アクチュエータの逆転を生じない程度で、かつ前記メータイン側の基準流量と前記メータイン側の同定流量の偏差が大きくなるのにしたがって高くなるように圧力制御する。
【００１０】
【作用】
第１の発明では、操作量検出手段１１１により操作器の操作量が検出され、また旋回方向判定手段１１２により油圧アクチュエータ１０２の旋回方向が判定されて、第１、第２の三方制御弁１０３、１０４のうち、いずれがメータイン側であり、いずれがメータアウト側であるかが判定される。続いて、基準流量算出手段１１３により操作器の操作量に対応するメータイン側の基準流量が設定される。また、第１、第２の負荷圧力検出手段１０５、１０６、供給圧力検出手段１０７、第１、第２の開度検出手段１０８、１０９に基づいて同定流量演算手段１１０により油圧アクチュエータ１０２のメータイン側を流れる同定流量を算出し、減速判定手段１１４がこの同定流量と操作器の操作量に基づいて油圧アクチュエータの減速要求が出されているかどうかを判定する。これにより、油圧アクチュエータ１０２に減速要求が出されていると判定されたならば、メータイン側の同定流量と基準流量の偏差に基づいて圧力指令値算出手段１１５によりメータアウト側の三方制御弁１０４または１０３に対する圧力指令値が設定され、また、メータイン側の三方制御弁１０３または１０４に対しては油圧アクチュエータ１０２の減速が妨げられない程度の圧力指令値が設定される。さらに、開度指令値算出手段１１６により、これらの圧力指令値に対応する開度指令値が設定され、この開度指令値にしたがって、第１と第２の弁スプール駆動手段１１７、１１８が、第１と第２の三方制御弁１０３、１０４の開度を制御する圧力制御を行う。このとき、メータアウト側で発生するブレーキ圧は、メータイン側の基準流量と同定流量の偏差に基づいて決定され、偏差が大きいときほど高いブレーキ圧となり、偏差が小さくなるのにしたがってブレーキ圧は低下するようになっており、このようにメータアウト側の三方制御弁１０３または１０４はオンオフ的に圧力制御をすることはなく、油圧アクチュエータ１０２を徐々に、滑らかに減速させることができる。
【００１１】
第２の発明では、前記メータイン側の基準流量と前記メータイン側の同定流量の偏差に応じてブレーキ圧を発生させて円滑に減速制御する一方で、油圧アクチュエータ１０２が減速後に停止したときには、メータアウト側の三方制御弁１０３または１０４を、メータアウト側の圧力値が油圧アクチュエータ１０２の逆転を生じない程度に制御するので、メータアウト側に残留した圧力が逃がされ、油圧アクチュエータ１０２の揺れ戻りが防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
図１に示すように、ポンプＰの作動油の供給を受けて作動する油圧アクチュエータとして油圧モータ１０が備えられ、この油圧モータ１０には、第１の回路１および第２の回路２が接続している。この油圧モータ１０は、第１の回路１をメータイン側、第２の回路２をメータアウト側とする右旋回モードと、第２の回路２をメータイン側、第１の回路１をメータアウト側とする左旋回モードを、とり得るようになっている。
【００１４】
第１の回路１と第２の回路２には、それぞれ第１の三方制御弁１１と第２の三方制御弁１２とが介装される。これらの三方制御弁１１、１２は、スプール１５の変位に応じて弁ポジションａ、ｂ、ｃ、ｄをとることで、それぞれ、油圧モータ１０に連通するＣポート３、４を、タンクＴに連通するＴポート５、６、またはポンプＰに連通するＰポート７、８に切り替え接続するものである。
【００１５】
ここで、三方制御弁１１と１２は全く同様に構成されているものであるので、図２には特に三方制御弁１１のみを示し、以下三方制御弁１１について説明する。
【００１６】
図２に詳細に示すように、弁ポジションａは電源オフ時の弁ポジションであり、この弁ポジションでは、Ｃポート３、Ｔポート５、Ｐポート７はすべてブロックされる。したがって、三方制御弁１１を通じての作動油の流れは生じず、Ｃポート３の負荷圧は保持され続ける。
【００１７】
また、弁ポジションｂは、油圧モータ１０の駆動時に、メータアウト側にある三方制御弁１１の弁ポジションである。なお、この弁ポジションｂでは、スプール１５の摺動位置によりＣポート３からＴポート５への連通開口面積が調節され、Ｃポート３の圧力を制御し得るようになっている。
【００１８】
また、弁ポジションｃは油圧モータ１０の中立状態における弁ポジションであり、電源オフではないものの油圧モータ１０を一時的に停止させるようなときに用いられる。ここでは、Ｐポート５はブロックされると同時に、Ｃポート３とＴポート５の間にはチェック弁１３が介装され、Ｃポート３からＴポート５への作動油の逆流が防止される。この結果、負荷圧は保持され、油圧モータ１０は停止状態が保たれる。
【００１９】
さらに、弁ポジションｄは、油圧モータ１０の駆動時のメータイン側の三方制御弁１１の弁ポジションである。この弁ポジションでは、Ｐポート７からの作動油がチェック弁１３を押し広げてＣポート３へと流れ込み得るようになっている。また、Ｃポート３からＴポート５に対してもオリフィス１４を介してブリード流量が生じるようになっている。
【００２０】
スプール１５の左端部には、段付き部１６が形成され、この段付き部１６により小受圧面積室１７と大受圧面積室１８とが画成される。小受圧面積室１７にはポンプＰからの吐出圧が直接に伝達されるのに対して、大受圧面積室１８にはパイロットバルブ２１または２２からポンプ吐出圧を調整した調整圧が伝達され、これらの圧力による力と、スプリング１９から作用する力とのバランスに応じてスプール１５が変位するようになっている。
【００２１】
さて、このように構成された三方制御弁１１、１２の開度（スプール１５のストローク変位）は、それぞれストロークセンサ２３、２４により検出される。また、三方制御弁１１、１２のＣポート３、４には、それぞれ圧力センサ２５、２６が設けられ、第１の回路１と第２の回路２の負荷圧力がそれぞれ検出される。また、圧力センサ２７により、ポンプＰの吐出圧も検出できるようになっている。
【００２２】
これらの検出結果に基づいて、コントローラ３０は、Ｃポート３または４を流れる同定流量を演算する。この同定流量は、三方制御弁１１、１２のＣポート３、４とＰポート７、８の圧力差と、これらのポート間の連通開口面積から求められるＣポート３、４からＰポート７、８へと流れる作動油の流量から、Ｃポート３、４とＴポート５、６の圧力差と、これらのポート間の連通開口面積から求められるブリード流量を差し引いたものとして演算される。なお、Ｔポート５、６の圧力は、大気圧に解放されているものとして計算すればよい。
【００２３】
コントローラ３０には、操作器３２から操作量に対応した操作信号が入力される。圧力制御においてコントローラ３０は、この操作信号にしたがって決定される圧力指令値に、三方制御弁１１、１２のＣポート３、４の計測された圧力が一致するように三方制御弁１１または１２に対する開度指令値を決定する。この開度指令値は、コントローラ３０からパイロットバルブ駆動回路３３または３４に入力され、パイロットバルブ駆動回路３３または３４はこの開度指令値とストロークセンサ２３または２４により検出される三方制御弁１１または１２の開度との偏差に基づいて、パイロットバルブ２１または２２を駆動して、三方制御弁１１または１２の開度を制御する。このように、検出圧力を圧力指令値に近づけるフィードバック制御が行われる。
【００２４】
一方、流量制御においては、コントローラ３０は操作信号にしたがって流量指令値を決定し、この流量指令値と同定流量との偏差に基づいて三方制御弁１１または１２に対する開度指令値を決定し、この開度指令値とストロークセンサ２３または２４により検出される三方制御弁１１または１２の開度との偏差に基づいて、パイロットバルブ駆動回路３３または３４とパイロットバルブ２１または２２を介して、三方制御弁１１または１２の開度を制御して、同定流量を流量指令値に近づけるフィードバック制御を行う。
【００２５】
本発明は、特に油圧モータ１０の減速時において、メータアウト側の三方制御弁１１または１２のＣポート３または４の圧力を、メータイン側の三方制御弁１２または１１のＣポート４または３を流れる同定流量と、操作器３２の操作量にしたがってコントローラ３０において設定される基準流量Ｑｓとの偏差に基づいて、圧力制御（ブレーキ圧制御）することを特徴とするものである。
【００２６】
以下、図３、図４のフローチャートにしたがって、本発明の制御手順について説明する。なお、これらのフローチャートにおける処理は、コントローラ３０により一定周期毎に繰り返されるようになっているものである。
【００２７】
図３は、油圧モータ１０の旋回方向の判定（メータイン側とメータアウト側の判定）の手順を示すフローチャートである。なお、この処理は、図８の旋回方向判定手段１１２による処理に相当する。
【００２８】
ステップ１においては、第１（回路１側）の三方制御弁１１のＣポート３を流れる同定流量Ｑｉｄ（Ａ）と、第２（回路２側）の三方制御弁１２のＣポート４を流れる同定流量Ｑｉｄ（Ｂ）が、それぞれ演算される。
【００２９】
ステップ２においては、ステップ１で演算された同定流量Ｑｉｄ（Ａ）、Ｑｉｄ（Ｂ）が共に略０であるか否かが判定される。ここで、同定流量Ｑｉｄ（Ａ）、Ｑｉｄ（Ｂ）の両方またはいずれかが略０でないのならば、アクチュエータは既に旋回中であるから、右旋回モードまたは左旋回モードはそのまま維持すればよい。
【００３０】
一方、同定流量Ｑｉｄ（Ａ）、Ｑｉｄ（Ｂ）が共に略０であるのならば、ステップ３において操作器操作量Ｓｔが検出され、操作器３２の操作状況が確認される。
【００３１】
ここで、操作器操作量Ｓｔ＝０であるならば、ステップ４に進み、油圧モータ１０は停止中モードに設定される。
【００３２】
また、操作器操作量Ｓｔ＜０であるならば、ステップ５に進み、油圧モータ１０は左旋回モードに設定され、ステップ６において、第１の三方制御弁１１がメータアウト側のバルブとなり、また、第２の三方制御弁１２がメータイン側のバルブとなる。
【００３３】
一方、操作器操作量Ｓｔ＞０であるならば、ステップ７に進み、油圧モータ１０は右旋回モードに設定され、ステップ８において、第１の三方制御弁１１がメータイン側のバルブとなり、また、第２の三方制御弁１２がメータアウト側のバルブとなる。
【００３４】
図４は、本発明による圧力制御の手順を示すフローチャートである。
【００３５】
ステップ１１においては、操作器３２にハンドル操作によって入力された入力信号が、操作器操作量Ｓｔとしてコントローラ３０内に取り込まれる（図８の操作量検出手段１１１に相当）。
【００３６】
ステップ１２においては、この操作器操作量Ｓｔに基づいてコントローラ３０内にあらかじめ記憶されている関数Ｒｑ＝ｆ_１（Ｓｔ）により、要求量Ｒｑが求められる。この要求量Ｒｑを決定する関数ｆ_１は、具体的には例えば図５に示すように、油圧モータ１０の旋回モードにしたがって異なっており、左旋回モードのときには操作器操作量Ｓｔの符号が反転するようになっている。すなわち、右旋回モードである場合には、図中実線で示す関数により、操作器操作量Ｓｔが＋方向に動かされるのに比例して要求量Ｒｑも大きくなるように、また、左旋回モードであるときには、図中破線で示す関数により、操作器操作量Ｓｔが−方向に動かされるのに比例して要求量Ｒｑが大きくなるように、要求量Ｒｑが決定される。
【００３７】
ステップ１３においては、この要求量Ｒｑに基づいて、コントローラ３０内にあらかじめ記憶されている関数Ｑｓ＝ｆ_２（Ｒｑ）により、基準流量Ｑｓが求められる（図８の基準流量算出手段１１３に相当）。この関数ｆ_２は、操作器の操作に対応してどの程度のメータイン側の流量が与えられるかの基準を与えるものであり、例えば図６に示すように、要求される減速特性に応じて決定されるものである。この図６の関数ｆ_２では、要求量Ｒｑが小さな値のうちは、要求量Ｒｑの変化に対する基準流量Ｑｓの変化を小さくして、操作器３２における微妙なハンドル操作を可能とし、また、要求量Ｒｑが大きな値となったときには、要求量Ｒｑの変化に対する基準流量Ｑｓの変化を大きくして、適切なハンドル操作で十分な流量が得られるようになっている。
【００３８】
ステップ１４においては、メータイン側三方制御弁１１または１２のＣポート３または４を流れる同定流量Ｑｉｄ（Ｍ／Ｉ）が演算される（図８の同定流量演算手段１１０）。
【００３９】
ステップ１５においては、コントローラ３０内の減速要求判定手段により、この同定流量Ｑｉｄ（Ｍ／Ｉ）が基準流量Ｑｓと比較される。この比較により油圧モータ１０が減速を要求されているのか、または加速が要求されているのかが判定される（図８の減速判定手段１１４に相当）。ここで、加速が要求されているとは、同定流量Ｑｉｄ（Ｍ／Ｉ）が基準流量Ｑｓより小さな場合であり、このときには、以降の処理は行わずに上位の処理へと戻る。一方、減速要求が出されているとは、同定流量Ｑｉｄ（Ｍ／Ｉ）が基準流量Ｑｓより大きな場合であり、このときには、ステップ１６以降の減速動作に進む。
【００４０】
ステップ１６においては、メータイン側三方制御弁１１または１２のＣポート３または４についての圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｉ）が設定される（図８の圧力指令値算出手段１１５に相当）。この圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｉ）は、油圧モータ１０の減速動作中にブレーキ動作を妨げない程度の値として、例えばＰｃｏｍ（Ｍ／Ｉ）＝０ｂａｒと設定する。ただし、減速動作中にメータイン側の圧力が負圧とならないように、圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｉ）は０ｂａｒ以上の値とする。
【００４１】
ステップ１７においては、メータアウト側三方制御弁１２または１１のＣポート４または３の圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｏ）が設定される（図８の圧力指令値算出手段１１５に相当）。この圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｏ）は油圧モータ１０のブレーキ圧となるもので、同定流量Ｑｉｄ（Ｍ／Ｉ）と基準流量Ｑｓとの差（Ｑｉｄ（Ｍ／Ｉ）−Ｑｓ）に基づいて、コントローラ３０内にあらかじめ記憶されている関数Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｏ）＝ｆ_３（Ｑｉｄ（Ｍ／Ｉ）−Ｑｓ）によって決定される。関数ｆ_３は、例えば図７に示すように、同定流量Ｑｉｄ（Ｍ／Ｉ）と基準流量Ｑｓとの差（Ｑｉｄ（Ｍ／Ｉ）−Ｑｓ）が小さなときには、圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｏ）も小さな値に設定することで急激なブレーキ動作等を防止する。
【００４２】
ステップ１８においては、メータイン側三方制御弁１１または１２の開度指令を行い、メータイン側の圧力を圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｉ）に一致させるようにメータイン側の圧力制御を行う（図８の開度指令値算出手段１１６に相当）。このときの開度指令値の決定は、圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｉ）と、圧力センサ２５または２６によって検出されたメータイン側三方制御弁１１または１２のＣポート３または４の圧力との偏差に基づいて、コントローラ３０内の制御演算手段によって行われる。
【００４３】
ステップ１９においては、メータアウト側の三方制御弁１２または１１の開度指令を行い、メータアウト側の圧力を圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｏ）に一致させるように圧力制御を行う（図８の開度指令値算出手段１１６に相当）。このときの開度指令値は、圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｏ）と、圧力センサ２６または２５によって検出されたメータアウト側三方制御弁１２または１１のＣポート４または３の圧力との偏差に基づいて決定される。
【００４４】
つぎに作用を説明する。
【００４５】
本発明の油圧制御装置は、油圧モータ１０によって駆動されるパワーショベルの上部車体等の産業機械または建設機械等に搭載され、操作者が油圧モータ１０の操作器３２をハンドル操作するのにしたがって、油圧モータ１０への油圧の供給を制御する。
【００４６】
操作器３２の操作量Ｓｔはコントローラ３０内に取り込まれ、この操作量Ｓｔに対して基準流量Ｑｓが設定されるが、油圧モータ１０が右旋回モードであるか左旋回モードであるかによってメータイン側となる三方制御弁１１または１２は異なり、このため、油圧モータ１０が右旋回モードであるか、左旋回モードであるかは、操作方向に加えてコントローラ３０により判断され、操作者による操作器３２の操作量Ｓｔに応じて、メータイン側となる流量が基準流量Ｑｓに制御され、またメータアウト側では圧力制御が行われる。
【００４７】
以下の説明においては、油圧モータ１０は右旋回モードであり、第１の回路１側の第１の三方制御弁１１がメータイン側三方制御弁、また、第２の回路２側の第２の三方制御弁１２がメータアウト側三方制御弁であるとする。したがって、油圧モータ１０が左旋回モードのときには、以下の記述に対して回路１側と回路２側（第１と第２）をそっくりメータアウト側とメータイン側に入れ替えて、同様の作用をなすこととなる。
【００４８】
さて、このように定められた操作器３２の操作に対応する基準流量Ｑｓと、コントローラ３０により演算されたメータイン側の同定流量が比較され、操作者が減速要求を行っているのか、加速要求を行っているのかが判断される。その結果、減速要求がなされているならば、基準流量Ｑｓがメータイン側の同定流量に一致するように、メータアウト側のブレーキ圧が制御される。
【００４９】
このメータアウト側のブレーキ圧に対する圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｏ）は、基準流量Ｑｓとメータイン側の同定流量の偏差に基づいて決定される。さらに、この圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｏ）と、圧力センサ２５により検出されたメータアウト側の負荷圧力（Ｃポート４の圧力）との偏差から、メータアウト側の三方制御弁１２に対する開度指令値が決定される。
【００５０】
この開度指令値とメータアウト側の三方制御弁１２の開度の偏差に基づいて、パイロットバルブ駆動回路３４およびパイロットバルブ２２が、三方制御弁１２の開度をフィードバック制御する。
【００５１】
なお、この減速時においてメータイン側の三方制御弁１１は、油圧モータ１０の減速動作を妨げないような圧力（例えば０ｂａｒ）が圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｉ）として設定され、Ｃポート３の圧力がこの圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｉ）に保たれるように、圧力制御されている。
【００５２】
このように、本発明では、油圧モータ１０の減速をメータアウト側の三方制御弁１２によるブレーキ圧で制御し、このブレーキ圧はメータイン側の基準流量Ｑｓと同定流量の偏差に基づいて決定されるので、急激にブレーキがかかったり、メータアウト側の三方制御弁１１または１２がオンオフ的な動きをすることが有効に防止され得て、ハンチング等のない滑らかな減速が可能となる。
【００５３】
つまり、流量偏差が大きい減速初期には大きなブレーキ圧が発生し、油圧モータ１０の回転速度が低下し、偏差が小さくなるにしたがってブレーキ圧も低下して行き、このようにして徐々に円滑な減速が行われる。
【００５４】
また、要求量Ｒｑ、基準流量Ｑｓ、圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｏ）を算出する関数はコントローラ３０において任意に定めておくことができるので、この減速特性は自由に変更することができ、要求に応じて適切な減速特性が容易に得られる。
【００５５】
さらに、この減速後に油圧モータ１０が停止したときにおいても、本発明によれば、メータアウト側の三方制御弁１２の開度を圧力制御により調整することができる。
【００５６】
例えば、図７にもあるように、操作器３２を中立状態として、操作器操作量Ｓｔ、要求量Ｒｑ、基準流量Ｑｓ、偏差Ｑｉｄ（Ｍ／Ｉ）−Ｑｓがともにゼロとなり、すなわち油圧モータ１０の回転が一時停止しても、メータアウト側の圧力指令値Ｐｃｏｍ（Ｍ／Ｏ）を所定の小さな値とすることで、油圧モータ１０の逆転を生じる高圧力がメータアウト側に発生しないようにする。このため、減速後の停止時においても、メータアウト側の残留圧力は適切に逃がされ、油圧モータ１０の揺れ戻り現象も効果的に防止することができる。
【００５７】
したがって、熟練操作者によらなくても油圧モータ１０の滑らかな減速や停止が行えるので、本発明の油圧制御装置を搭載した建設機械等は、操作性が著しく向上する。
【００５８】
【発明の効果】
第１の発明によれば、油圧アクチュエータの減速要求が出されているときに、この油圧アクチュエータの減速をメータアウト側の三方制御弁によるブレーキ圧で制御し、このブレーキ圧はメータイン側の基準流量と同定流量の偏差に基づいて決定されるので、急激にブレーキがかかったり、メータアウト側の三方制御弁がオンオフ的な動きをすることが有効に防止され得て、ハンチング等のない滑らかな減速が可能となる。
【００５９】
第２の発明によれば、減速初期に大きなブレーキ圧とし、減速が進むにしたがってブレーキ圧を低下させ、滑らかな減速制御を実現する一方、減速後の停止時においても、引き続いてメータアウト側の三方制御弁を、メータアウト側の圧力値が油圧アクチュエータの逆転を生じない程度に制御することで、メータアウト側の残留圧力を適切に逃がし、油圧アクチュエータの揺れ戻り現象が効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す油圧回路図である。
【図２】同じく三方制御弁を示す回路図である。
【図３】同じく旋回方向の判定手順を示すフローチャートである。
【図４】同じく圧力制御の手順を示すフローチャートである。
【図５】同じく操作器の操作量Ｓｔと要求量Ｒｑの関係を示す特性図である。
【図６】同じく要求量Ｒｑと基準流量Ｑｓの関係を示す特性図である。
【図７】同じくメータアウト側の同定流量Ｑｉｄ（Ｍ／Ｉ）と基準流量Ｑｓの関係を示す特性図である。
【図８】同じくクレーム対応図である。
【符号の説明】
１第１の回路
２第２の回路
１０油圧モータ
１１第１の三方制御弁
１２第２の三方制御弁
２１パイロットバルブ
２２パイロットバルブ
２３ストロークセンサ
２４ストロークセンサ
２５圧力センサ
２６圧力センサ
２７圧力センサ
３０コントローラ
３２操作器
３３パイロットバルブ駆動回路
３４パイロットバルブ駆動回路
１００タンク
１０１ポンプ
１０２油圧アクチュエータ
１０３第１の三方制御弁
１０４第２の三方制御弁
１０５第１の負荷圧力検出手段
１０６第２の負荷圧力検出手段
１０７供給圧力検出手段
１０８第１の開度検出手段
１０９第２の開度検出手段
１１０同定流量演算手段
１１１操作量検出手段
１１２旋回方向判定手段
１１３基準流量算出手段
１１４減速判定手段
１１５圧力指令値算出手段
１１６開度指令値算出手段
１１７第１の弁スプール駆動手段
１１８第２の弁スプール駆動手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a hydraulic control device that controls a flow of hydraulic oil supplied to a hydraulic actuator by control valves provided on a meter-in side and a meter-out side.
[0002]
[Prior art]
Hydraulic control in which the load is turned in the forward or reverse direction by an actuator that is operated by hydraulic pressure supplied from a pump, such as the upper body of a power shovel, and the flow of hydraulic pressure to this actuator is controlled using a three-way control valve in flow rate or pressure control. An apparatus has been proposed, for example, in Japanese Patent Application No. 5-23792 filed by the present applicant.
[0003]
In this conventional device, after determining the turning direction of the actuator, the flow rate control is performed by the three-way control valve on the meter-in side. In this flow rate control, the opening of the three-way control valve is controlled based on the deviation between the flow rate command value and the feedback load flow rate identified from the load pressure, the pump discharge pressure, and the opening area of the three-way control valve.
[0004]
On the other hand, on the meter-out side, pressure control is performed to adjust the opening of the three-way control valve on the meter-out side so as to maintain the load pressure on the meter-in side at a predetermined target value. That is, when the load pressure on the meter-in side is higher than the target value, for example, when a positive load is applied to the actuator during the tilting turn, the opening of the three-way control valve on the meter-out side is opened and the meter-in side is opened. Reduce the load pressure of the. On the other hand, when the load in the negative direction is applied and the load pressure on the meter-in side becomes lower than the target value, the opening of the three-way control valve on the meter-out side is reduced, and the load pressure on the meter-in side is increased.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the pressure control on the meter-out side, the three-way control valve on the meter-out side performs the same function as the counterbalance valve, and when the pressure on the meter-in side falls below the target value, the three-way control on the meter-out side. It operates to open the valve when the valve opening is reduced and exceeds the target value, and does not have the function to adjust the opening according to the deviation of the meter-in side load pressure from the target value. There is a disadvantage that it is easy to be moved. Therefore, the operability of the actuator is impaired, for example, a brake pressure is generated in an on-off manner when the actuator is decelerated, and hunting occurs to prevent smooth deceleration.
[0006]
In addition, since the load turned by the actuator is often of a large inertia, when the actuator is stopped from the turning state, the pressure due to the inertia of the load remains on the meter-out side, causing a swing back phenomenon. It was gone.
[0007]
The present invention pays attention to such a problem, turning a load in a forward or reverse direction by an actuator operated by hydraulic pressure supplied from a pump, and using a three-way control valve to supply hydraulic pressure to this actuator. It is an object of the present invention to provide a hydraulic control device that controls a hydraulic control device that prevents hunting, enables smooth deceleration, and that can arbitrarily set deceleration characteristics.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first invention, as shown in FIG. 8, a hydraulic actuator 102 that receives a supply of hydraulic pressure from a pump 101 to drive a load, and a hydraulic actuator 102 provided on the first circuit 1 side of the hydraulic actuator 102 A first three-way control valve 103 for switching connection between the tank 100 and the pump 101; and a switching connection between the tank 100 and the pump 101 for the hydraulic actuator 102 provided on the second circuit 2 side of the hydraulic actuator 102. A second three-way control valve 104; first and second load pressure detecting means 105 and 106 for detecting a load pressure on the hydraulic actuator 102 side of the first and second three-way control valves 103 and 104; Supply pressure detecting means 107 for detecting supply pressures of the first and second three-way control valves 103 and 104 on the pump 101 side; The first and second opening detection means 108 and 109 for detecting the opening of the two three-way control valves 103 and 104, and the identified flow rate flowing through the meter-in side and the meter-out side of the hydraulic actuator 102 from these detection signals. Identification flow rate calculating means 110, operating amount detecting means 111 for detecting the operating amount of the operating device, turning direction determining means 112 for determining the turning direction of the hydraulic actuator 102, and meter-in of the hydraulic actuator 102 based on the operating amount. Reference flow rate calculating means 113 for setting a reference flow rate flowing on the side, deceleration determining means 114 for determining that a deceleration request has been issued to the hydraulic actuator 102 from the operating device, and the reference flow rate when the hydraulic actuator 102 decelerates. From the deviation from the identified flow rate on the meter-in side of the hydraulic actuator 102, the hydraulic actuator Pressure command value calculation means for setting a pressure command value for the pressure on the meter-out side of the motor 102 and setting a predetermined pressure command value for the pressure on the meter-in side of the hydraulic actuator 102 so as not to hinder the deceleration of the hydraulic actuator 102 115, an opening command value calculation means 116 for setting an opening command value for the opening of the first and second three-way control valves 103 and 104 based on the pressure command value, and an opening command value based on the opening command value. First and second valve spool driving means 117 and 118 for driving the valve spools of the first and second three-way control valves 103 and 104 are provided.
[0009]
In the second invention, the degree of opening of the three-way control valve 103 or 104 on the meter-out side when the hydraulic actuator 102 stops after deceleration is set to such an extent that the pressure value on the meter-out side does not cause the hydraulic actuator to reverse. Pressure control is performed so as to increase as the deviation between the reference flow rate on the meter-in side and the identified flow rate on the meter-in side increases.
[0010]
[Action]
In the first invention, the operation amount of the operating device is detected by the operation amount detecting means 111, and the turning direction of the hydraulic actuator 102 is determined by the turning direction determining means 112, so that the first and second three-way control valves 103, It is determined which of 104 is the meter-in side and which is the meter-out side. Subsequently, the reference flow rate calculation means 113 sets a meter-in side reference flow rate corresponding to the operation amount of the operating device. In addition, the identification flow rate calculating means 110 determines the meter-in side of the hydraulic actuator 102 based on the first and second load pressure detecting means 105 and 106, the supply pressure detecting means 107, and the first and second opening degree detecting means 108 and 109. The deceleration determining means 114 determines whether a request for deceleration of the hydraulic actuator has been issued based on the identified flow rate and the operation amount of the operating device. Thereby, if it is determined that a deceleration request is issued to the hydraulic actuator 102, the three-way control valve 104 on the meter-out side or the three-way control valve 104 on the meter-out side is determined by the pressure command value calculating means 115 based on the deviation between the identified flow rate on the meter-in side and the reference flow rate. A pressure command value for 103 is set, and a pressure command value for the three-way control valve 103 or 104 on the meter-in side is set such that deceleration of the hydraulic actuator 102 is not hindered. Further, the opening command value corresponding to these pressure command values is set by the opening command value calculating means 116, and the first and second valve spool driving means 117, 118 are operated in accordance with the opening command value. Pressure control for controlling the degree of opening of the first and second three-way control valves 103 and 104 is performed. At this time, the brake pressure generated on the meter-out side is determined based on the deviation between the reference flow on the meter-in side and the identified flow rate. The larger the deviation, the higher the brake pressure, and the smaller the deviation, the lower the brake pressure Thus, the three-way control valve 103 or 104 on the meter-out side does not perform on-off pressure control, and the hydraulic actuator 102 can be gradually and smoothly decelerated.
[0011]
In the second invention, while the brake pressure is generated in accordance with the deviation between the reference flow rate on the meter-in side and the identified flow rate on the meter-in side, the deceleration control is performed smoothly. The three-way control valve 103 or 104 on the side is controlled so that the pressure value on the meter-out side does not cause reverse rotation of the hydraulic actuator 102, the pressure remaining on the meter-out side is released, and the hydraulic actuator 102 does not swing back. Can be prevented.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0013]
As shown in FIG. 1, a hydraulic motor 10 is provided as a hydraulic actuator that operates by receiving a supply of hydraulic oil from a pump P, and a first circuit 1 and a second circuit 2 are connected to the hydraulic motor 10. ing. This hydraulic motor 10 has a right turn mode in which the first circuit 1 is on the meter-in side and the second circuit 2 is on the meter-out side, the second circuit 2 is on the meter-in side, and the first circuit 1 is on the meter-out side. To the left.
[0014]
The first circuit 1 and the second circuit 2 are provided with a first three-way control valve 11 and a second three-way control valve 12, respectively. These three-way control valves 11, 12 take valve positions a, b, c, d in accordance with the displacement of the spool 15, thereby connecting the C ports 3, 4 communicating with the hydraulic motor 10 to the tank T, respectively. To be connected to the T ports 5 and 6 or the P ports 7 and 8 communicating with the pump P.
[0015]
Here, since the three-way control valves 11 and 12 have exactly the same configuration, FIG. 2 particularly shows only the three-way control valve 11, and the three-way control valve 11 will be described below.
[0016]
As shown in detail in FIG. 2, the valve position a is a valve position when the power is turned off. In this valve position, the C port 3, the T port 5, and the P port 7 are all blocked. Therefore, the flow of the hydraulic oil through the three-way control valve 11 does not occur, and the load pressure of the C port 3 is maintained.
[0017]
The valve position b is the valve position of the three-way control valve 11 on the meter-out side when the hydraulic motor 10 is driven. In this valve position b, the opening area of the communication from the C port 3 to the T port 5 is adjusted by the sliding position of the spool 15, so that the pressure of the C port 3 can be controlled.
[0018]
The valve position c is a valve position in the neutral state of the hydraulic motor 10 and is used when the hydraulic motor 10 is temporarily stopped although the power is not turned off. Here, at the same time as the P port 5 is blocked, a check valve 13 is interposed between the C port 3 and the T port 5 to prevent the backflow of the hydraulic oil from the C port 3 to the T port 5. As a result, the load pressure is maintained, and the hydraulic motor 10 is kept stopped.
[0019]
Further, the valve position d is the valve position of the meter-in side three-way control valve 11 when the hydraulic motor 10 is driven. In this valve position, the hydraulic oil from the P port 7 can spread the check valve 13 and flow into the C port 3. Also, a bleed flow is generated from the C port 3 to the T port 5 via the orifice 14.
[0020]
A stepped portion 16 is formed at the left end of the spool 15, and the stepped portion 16 defines a small pressure receiving area chamber 17 and a large pressure receiving area chamber 18. The discharge pressure from the pump P is directly transmitted to the small pressure receiving area chamber 17, while the adjustment pressure obtained by adjusting the pump discharge pressure from the pilot valve 21 or 22 is transmitted to the large pressure receiving area chamber 18. The spool 15 is displaced in accordance with the balance between the force of the pressure and the force acting from the spring 19.
[0021]
Now, the opening degree (stroke displacement of the spool 15) of the three-way control valves 11 and 12 thus configured is detected by the stroke sensors 23 and 24, respectively. Further, pressure sensors 25 and 26 are provided at the C ports 3 and 4 of the three-way control valves 11 and 12, respectively, to detect load pressures of the first circuit 1 and the second circuit 2, respectively. Further, the discharge pressure of the pump P can be detected by the pressure sensor 27.
[0022]
Based on these detection results, the controller 30 calculates the identified flow rate flowing through the C port 3 or 4. The identified flow rate is determined from the pressure difference between the C ports 3 and 4 of the three-way control valves 11 and 12 and the P ports 7 and 8 and the C port 3 and 4 obtained from the communication opening area between these ports. Is calculated by subtracting the pressure difference between the C ports 3 and 4 and the T ports 5 and 6 and the bleed flow rate obtained from the area of the communication opening between these ports from the flow rate of the hydraulic oil flowing to the port. Note that the pressures at the T ports 5 and 6 may be calculated on the assumption that the ports are released to the atmospheric pressure.
[0023]
An operation signal corresponding to the operation amount is input from the operation device 32 to the controller 30. In the pressure control, the controller 30 opens the three-way control valve 11 or 12 so that the measured pressure of the C ports 3 and 4 of the three-way control valves 11 and 12 matches the pressure command value determined according to the operation signal. Determine the degree command value. The opening command value is input from the controller 30 to the pilot valve driving circuit 33 or 34, and the pilot valve driving circuit 33 or 34 receives the opening command value and the three-way control valve 11 or 12 detected by the stroke sensor 23 or 24. The pilot valve 21 or 22 is driven based on the deviation from the opening of the three-way control valve 11 or 12 to control the opening of the three-way control valve 11 or 12. In this way, the feedback control for bringing the detected pressure close to the pressure command value is performed.
[0024]
On the other hand, in the flow control, the controller 30 determines a flow command value according to the operation signal, and determines an opening command value for the three-way control valve 11 or 12 based on a deviation between the flow command value and the identified flow rate. Based on the deviation between the opening command value and the opening of the three-way control valve 11 or 12 detected by the stroke sensor 23 or 24, the three-way control valve is connected via the pilot valve driving circuit 33 or 34 and the pilot valve 21 or 22. Feedback control is performed to control the opening degree of 11 or 12 so that the identified flow rate approaches the flow rate command value.
[0025]
In the present invention, the pressure of the C port 3 or 4 of the meter-out three-way control valve 11 or 12 flows through the C port 4 or 3 of the meter-in three-way control valve 12 or 11, particularly when the hydraulic motor 10 is decelerated. Pressure control (brake pressure control) is performed based on a deviation between the identified flow rate and a reference flow rate Qs set in the controller 30 according to the operation amount of the operation device 32.
[0026]
Hereinafter, the control procedure of the present invention will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The processing in these flowcharts is to be repeated by the controller 30 at regular intervals.
[0027]
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for determining the turning direction of the hydraulic motor 10 (determination between the meter-in side and the meter-out side). This process corresponds to the process performed by the turning direction determination unit 112 in FIG.
[0028]
In step 1, the identification flow rate Qid (A) flowing through the C port 3 of the first (circuit 1 side) three-way control valve 11 and the identification flow rate Qid (A) flowing through the C port 4 of the second (circuit 2 side) three-way control valve 12 The flow rates Qid (B) are respectively calculated.
[0029]
In step 2, it is determined whether the identified flow rates Qid (A) and Qid (B) calculated in step 1 are both substantially zero. Here, if both or either of the identified flow rates Qid (A) and Qid (B) are not substantially zero, the actuator is already turning, so that the right turning mode or the left turning mode may be maintained as it is. .
[0030]
On the other hand, if the identified flow rates Qid (A) and Qid (B) are both substantially 0, the operation amount St of the operating device is detected in step 3, and the operating state of the operating device 32 is confirmed.
[0031]
Here, if the operating device operation amount St = 0, the process proceeds to step 4 and the hydraulic motor 10 is set to the stopped mode.
[0032]
If the operating device operation amount St <0, the process proceeds to step 5, the hydraulic motor 10 is set to the left turning mode, and in step 6, the first three-way control valve 11 becomes a meter-out valve. , The second three-way control valve 12 is a meter-in side valve.
[0033]
On the other hand, if the operating device operation amount St> 0, the process proceeds to step 7, the hydraulic motor 10 is set to the right turning mode, and in step 8, the first three-way control valve 11 becomes a meter-in side valve, and , The second three-way control valve 12 becomes a meter-out valve.
[0034]
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of pressure control according to the present invention.
[0035]
In step 11, the input signal input by operating the steering wheel to the operating device 32 is taken into the controller 30 as the operating device operation amount St (corresponding to the operation amount detecting means 111 in FIG. 8).
[0036]
In step 12, a function Rq = f stored in advance in the controller 30 based on the operating device operation amount St ₁ From (St), the required amount Rq is obtained. Function f for determining this required amount Rq ₁ Specifically, for example, as shown in FIG. 5, the difference differs according to the turning mode of the hydraulic motor 10, and the sign of the operating device operation amount St is reversed in the left turning mode. That is, in the case of the right turning mode, the required amount Rq is increased by the function indicated by the solid line in FIG. In the case of, the required amount Rq is determined by the function indicated by the broken line in the figure such that the required amount Rq increases in proportion to the operation amount St being moved in the negative direction.
[0037]
In step 13, based on the required amount Rq, a function Qs = f stored in advance in the controller 30 is used. ₂ The reference flow rate Qs is obtained from (Rq) (corresponding to the reference flow rate calculation means 113 in FIG. 8). This function f ₂ Is a reference for determining how much the flow rate on the meter-in side is provided in accordance with the operation of the operating device. For example, as shown in FIG. 6, the flow rate is determined according to a required deceleration characteristic. is there. The function f in FIG. ₂ Then, among the small values of the required amount Rq, the change of the reference flow rate Qs with respect to the change of the required amount Rq is reduced to enable a delicate steering operation of the operating device 32, and the required amount Rq becomes a large value. In such a case, the change in the reference flow rate Qs with respect to the change in the required amount Rq is increased so that a sufficient flow rate can be obtained by operating the handle appropriately.
[0038]
In step 14, the identified flow rate Qid (M / I) flowing through the C port 3 or 4 of the meter-in side three-way control valve 11 or 12 is calculated (identified flow rate calculation means 110 in FIG. 8).
[0039]
In step 15, the identified flow rate Qid (M / I) is compared with the reference flow rate Qs by the deceleration request determination means in the controller 30. By this comparison, it is determined whether the hydraulic motor 10 is requested to decelerate or to be accelerated (corresponding to the deceleration determining means 114 in FIG. 8). Here, acceleration is required when the identified flow rate Qid (M / I) is smaller than the reference flow rate Qs. At this time, the process returns to the higher-level process without performing the subsequent processes. On the other hand, the request for deceleration is issued when the identified flow rate Qid (M / I) is larger than the reference flow rate Qs. In this case, the flow proceeds to the deceleration operation after step S16.
[0040]
In step 16, the pressure command value Pcom (M / I) for the C port 3 or 4 of the meter-in side three-way control valve 11 or 12 is set (corresponding to the pressure command value calculation means 115 in FIG. 8). The pressure command value Pcom (M / I) is set to a value that does not hinder the braking operation during the deceleration operation of the hydraulic motor 10, for example, Pcom (M / I) = 0 bar. However, the pressure command value Pcom (M / I) is set to a value of 0 bar or more so that the pressure on the meter-in side does not become a negative pressure during the deceleration operation.
[0041]
In step 17, the pressure command value Pcom (M / O) of the C port 4 or 3 of the meter-out side three-way control valve 12 or 11 is set (corresponding to the pressure command value calculation means 115 in FIG. 8). This pressure command value Pcom (M / O) is the brake pressure of the hydraulic motor 10, and is based on the difference (Qid (M / I) -Qs) between the identified flow rate Qid (M / I) and the reference flow rate Qs. , Function Pcom (M / O) = f stored in advance in controller 30 ₃ (Qid (M / I) -Qs). Function f ₃ For example, as shown in FIG. 7, when the difference (Qid (M / I) -Qs) between the identified flow rate Qid (M / I) and the reference flow rate Qs is small, the pressure command value Pcom (M / O) is also small. By setting to a value, a sudden braking operation or the like is prevented.
[0042]
In step 18, a command for opening the meter-in side three-way control valve 11 or 12 is issued, and pressure control on the meter-in side is performed so that the pressure on the meter-in side matches the pressure command value Pcom (M / I) (FIG. 8). (Corresponds to the opening command value calculating means 116). At this time, the opening command value is determined by a deviation between the pressure command value Pcom (M / I) and the pressure of the C port 3 or 4 of the meter-in side three-way control valve 11 or 12 detected by the pressure sensor 25 or 26. Is performed by the control calculation means in the controller 30 based on
[0043]
In step 19, the opening degree command of the three-way control valve 12 or 11 on the meter-out side is issued, and pressure control is performed so that the pressure on the meter-out side matches the pressure command value Pcom (M / O) (FIG. 8). (Corresponds to the opening command value calculating means 116). The opening command value at this time is a deviation between the pressure command value Pcom (M / O) and the pressure at the C port 4 or 3 of the meter-out side three-way control valve 12 or 11 detected by the pressure sensor 26 or 25. It is determined based on.
[0044]
Next, the operation will be described.
[0045]
The hydraulic control device of the present invention is mounted on an industrial machine or a construction machine such as an upper body of a power shovel driven by the hydraulic motor 10, and as the operator operates the operating device 32 of the hydraulic motor 10 with a steering wheel, The supply of hydraulic pressure to the hydraulic motor 10 is controlled.
[0046]
The operation amount St of the operating device 32 is taken into the controller 30, and a reference flow rate Qs is set for the operation amount St. The meter-in is performed depending on whether the hydraulic motor 10 is in the right turning mode or the left turning mode. The three-way control valve 11 or 12 on the side is different, and therefore, whether the hydraulic motor 10 is in the right turning mode or the left turning mode is determined by the controller 30 in addition to the operation direction, and the operation by the operator is performed. The flow rate on the meter-in side is controlled to the reference flow rate Qs, and the pressure control is performed on the meter-out side according to the operation amount St of the device 32.
[0047]
In the following description, the hydraulic motor 10 is in the right turning mode, the first three-way control valve 11 on the first circuit 1 side is a meter-in three-way control valve, and the second three-way control valve on the second circuit 2 side. It is assumed that the three-way control valve 12 is a meter-out side three-way control valve. Therefore, when the hydraulic motor 10 is in the left turning mode, the circuit 1 side and the circuit 2 side (first and second) are completely replaced with the meter-out side and the meter-in side for the following description, and the same operation is performed. It becomes.
[0048]
Now, the reference flow rate Qs corresponding to the operation of the operation device 32 determined in this way is compared with the identified flow rate on the meter-in side calculated by the controller 30, and it is determined whether the operator has issued a deceleration request or an acceleration request. It is determined whether they are going. As a result, if a deceleration request is made, the meter-out brake pressure is controlled such that the reference flow Qs matches the meter-in identification flow.
[0049]
The pressure command value Pcom (M / O) for the brake pressure on the meter-out side is determined based on the deviation between the reference flow rate Qs and the identified flow rate on the meter-in side. Further, based on the deviation between the pressure command value Pcom (M / O) and the load pressure on the meter-out side (pressure at the C port 4) detected by the pressure sensor 25, the opening of the three-way control valve 12 on the meter-out side is determined. The command value is determined.
[0050]
Based on the deviation between the opening command value and the opening of the meter-out side three-way control valve 12, the pilot valve drive circuit 34 and the pilot valve 22 feedback-control the opening of the three-way control valve 12.
[0051]
During this deceleration, the meter-in side three-way control valve 11 sets a pressure (for example, 0 bar) that does not hinder the deceleration operation of the hydraulic motor 10 as the pressure command value Pcom (M / I). Is controlled to maintain the pressure command value Pcom (M / I).
[0052]
As described above, in the present invention, the deceleration of the hydraulic motor 10 is controlled by the brake pressure of the three-way control valve 12 on the meter-out side, and the brake pressure is determined based on the deviation between the reference flow rate Qs on the meter-in side and the identified flow rate. Therefore, it is possible to effectively prevent the sudden application of a brake or the on / off movement of the three-way control valve 11 or 12 on the meter-out side, thereby enabling a smooth deceleration without hunting or the like.
[0053]
In other words, a large brake pressure is generated in the initial stage of deceleration with a large flow deviation, the rotational speed of the hydraulic motor 10 decreases, and the brake pressure decreases as the deviation decreases, thus gradually and smoothly reducing the speed. Is performed.
[0054]
Further, the function for calculating the required amount Rq, the reference flow rate Qs, and the pressure command value Pcom (M / O) can be arbitrarily determined in the controller 30, so that the deceleration characteristic can be freely changed. A suitable deceleration characteristic can be easily obtained according to the conditions.
[0055]
Further, according to the present invention, even when the hydraulic motor 10 stops after the deceleration, the opening of the meter-out side three-way control valve 12 can be adjusted by pressure control.
[0056]
For example, as shown in FIG. 7, when the operating device 32 is set to the neutral state, the operating device operation amount St, the required amount Rq, the reference flow rate Qs, and the deviation Qid (M / I) -Qs are all zero, that is, the hydraulic motor 10 Even if the rotation of the motor is temporarily stopped, the pressure command value Pcom (M / O) on the meter-out side is set to a predetermined small value so that the high pressure that causes the reverse rotation of the hydraulic motor 10 does not occur on the meter-out side. I do. For this reason, even at the time of stopping after deceleration, the residual pressure on the meter-out side is appropriately released, and the swingback phenomenon of the hydraulic motor 10 can be effectively prevented.
[0057]
Therefore, the hydraulic motor 10 can be smoothly decelerated and stopped without the need for a skilled operator, so that the operability of a construction machine or the like equipped with the hydraulic control device of the present invention is significantly improved.
[0058]
【The invention's effect】
According to the first invention, when a request for deceleration of the hydraulic actuator is issued, the deceleration of the hydraulic actuator is controlled by the brake pressure by the three-way control valve on the meter-out side. And the identification flow rate is determined based on the deviation of the flow rate, so that it is possible to effectively prevent sudden braking and the on / off movement of the three-way control valve on the meter-out side, and smooth deceleration without hunting or the like. Becomes possible.
[0059]
According to the second invention, a large brake pressure is applied in the initial stage of deceleration, and the brake pressure is reduced as the deceleration progresses, thereby realizing a smooth deceleration control. By controlling the three-way control valve so that the pressure value on the meter-out side does not cause reverse rotation of the hydraulic actuator, the residual pressure on the meter-out side is appropriately released, and the hydraulic actuator swing-back phenomenon is effectively prevented. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a three-way control valve.
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for determining a turning direction.
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of pressure control.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between an operation amount St of the operation device and a required amount Rq.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a required amount Rq and a reference flow rate Qs.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between an identified flow rate Qid (M / I) on the meter-out side and a reference flow rate Qs.
FIG. 8 is a diagram corresponding to claims.
[Explanation of symbols]
1 First circuit
2 Second circuit
10 Hydraulic motor
11 First three-way control valve
12 Second three-way control valve
21 Pilot valve
22 Pilot valve
23 Stroke sensor
24 Stroke sensor
25 Pressure sensor
26 Pressure sensor
27 Pressure sensor
30 Controller
32 actuator
33 Pilot valve drive circuit
34 Pilot valve drive circuit
100 tanks
101 pump
102 Hydraulic actuator
103 First three-way control valve
104 Second three-way control valve
105 First load pressure detecting means
106 Second load pressure detecting means
107 Supply pressure detecting means
108 First opening detection means
109 second opening detection means
110 Identification flow rate calculation means
111 Operation amount detection means
112 Turning direction determination means
113 Reference flow rate calculation means
114 Deceleration judgment means
115 pressure command value calculation means
116 Opening command value calculation means
117 First valve spool driving means
118 second valve spool driving means

Claims

A hydraulic actuator that receives a supply of hydraulic pressure from a pump to drive a load,
A first three-way control valve provided on the first circuit side of the hydraulic actuator for switching and connecting the tank side and the pump side to the hydraulic actuator;
A second three-way control valve provided on the second circuit side of the hydraulic actuator for switching and connecting the tank side and the pump side to the hydraulic actuator;
First and second load pressure detecting means for detecting a load pressure on the hydraulic actuator side of the first and second three-way control valves;
Supply pressure detecting means for detecting a supply pressure on the pump side of the first and second three-way control valves;
First and second opening detection means for detecting the opening of the first and second three-way control valves;
Identification flow rate calculating means for calculating an identification flow rate flowing through the meter-in side and the meter-out side of the hydraulic actuator from these detection signals,
Operation amount detection means for detecting an operation amount of the operation device;
Turning direction determining means for determining the turning direction of the hydraulic actuator,
Reference flow rate calculation means for setting a reference flow rate flowing through the meter-in side of the hydraulic actuator based on the operation amount,
Deceleration determining means for determining that a deceleration request for a hydraulic actuator is issued from the operating device,
At the time of deceleration of the hydraulic actuator, the pressure command value for the load pressure on the meter-out side of the hydraulic actuator is set based on the deviation between the reference flow rate and the identified flow rate on the meter-in side of the hydraulic actuator, and the hydraulic actuator is also controlled for the load pressure on the meter-in side. Pressure command value calculation means for setting a predetermined pressure command value that does not hinder deceleration,
Opening command value calculating means for setting an opening command value for the opening of the first and second three-way control valves based on these pressure command values;
First and second valve spool driving means for driving the valve spools of the first and second three-way control valves based on the opening command value;
A hydraulic control device comprising:

The degree of opening of the three-way control valve, which is on the meter-out side when the hydraulic actuator stops after deceleration, is set so that the pressure value on the meter-out side does not cause reverse rotation of the hydraulic actuator, and the reference flow on the meter-in side and the meter-in side 2. The hydraulic control device according to claim 1, wherein the pressure control is performed such that the pressure increases as the deviation of the identified flow rate increases.