JP5918728B2 - Hydraulic control device for work machine - Google Patents
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Description
本発明は、油圧ショベル等の作業機械に設けられ、油圧ポンプから複数の油圧アクチュエータへ作動油を吐出して作業機械を駆動するのに好適な作業機械の油圧制御装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic control device for a work machine that is provided in a work machine such as a hydraulic excavator and is suitable for driving a work machine by discharging hydraulic oil from a hydraulic pump to a plurality of hydraulic actuators.
一般に、油圧ショベルやホイールローダ等の作業機械は、油圧ポンプから圧油として吐出された作動油によって動作する油圧シリンダ等の複数の油圧アクチュエータと、これらの油圧アクチュエータを操作する操作装置とを備えており、この操作装置の操作入力に応じて各油圧アクチュエータに作動油が分配されることにより、旋回体の旋回動作やブーム等の回動動作が複合的に行われる。 In general, a work machine such as a hydraulic excavator or a wheel loader includes a plurality of hydraulic actuators such as hydraulic cylinders that are operated by hydraulic oil discharged as pressure oil from a hydraulic pump, and an operation device that operates these hydraulic actuators. The hydraulic oil is distributed to the hydraulic actuators according to the operation input of the operating device, so that the turning operation of the turning body and the turning operation of the boom and the like are performed in a composite manner.
作業機械の各油圧アクチュエータは動作中にかかる負荷の変動が大きくなり易いので、負荷が変動しても操作装置の操作性能をある程度維持できる油圧制御装置を備えた作業機械が要望されている。このような油圧制御装置に適した技術として、各油圧アクチュエータの負荷を検出して補正を行うロードセンシングシステムが着目されており、この種のロードセンシングシステムが適用された作業機械の従来技術の1つとして超小旋回式油圧作業機が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Since each hydraulic actuator of the work machine is likely to have a large load fluctuation during operation, there is a demand for a work machine including a hydraulic control device that can maintain the operation performance of the operation device to some extent even if the load fluctuates. As a technique suitable for such a hydraulic control device, a load sensing system that detects and corrects the load of each hydraulic actuator has attracted attention, and is one of the prior arts of work machines to which this type of load sensing system is applied. As an example, an ultra-small turning hydraulic working machine is known (for example, see Patent Document 1).
具体的には、この従来技術の超小旋回式油圧作業機は、油圧ポンプ、及び旋回モータやブームシリンダ等の複数の油圧アクチュエータの他に、油圧ポンプから各油圧アクチュエータへ吐出された作動油の流れを制御する方向制御弁と、油圧ポンプから各油圧アクチュエータへ吐出された作動油の圧力を制御する圧力補償弁と、油圧ポンプの吐出圧と各油圧アクチュエータの負荷圧とを所定の差圧に保つポンプ容量制御シリンダ及びロードセンシングバルブ等の吐出量制御部とを備えている。 Specifically, this ultra-small swivel hydraulic working machine of the prior art includes a hydraulic pump and a plurality of hydraulic actuators such as a swing motor and a boom cylinder, as well as hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump to each hydraulic actuator. A directional control valve for controlling the flow, a pressure compensation valve for controlling the pressure of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to each hydraulic actuator, and the discharge pressure of the hydraulic pump and the load pressure of each hydraulic actuator are set to a predetermined differential pressure. A pump capacity control cylinder to be maintained and a discharge amount control unit such as a load sensing valve are provided.
そして、圧力補償弁が方向制御弁の前後の差圧を一定に保ち、吐出量制御部が複数の油圧アクチュエータのうち最も高い油圧アクチュエータの負荷圧よりも目標差圧、すなわちロードセンシング差圧だけ高くなるように油圧ポンプの吐出量を制御することにより、各油圧アクチュエータの負荷に拘わらず、方向制御弁のスプールの開口面積に応じて各油圧アクチュエータへ流入する作動油の流量を確保することができる。これにより、操作装置の操作入力に対して各油圧アクチュエータの高い速度制御性を実現することができるので、作業者が所望する各油圧アクチュエータの速度を迅速に得ることができる。 The pressure compensation valve keeps the differential pressure before and after the directional control valve constant, and the discharge amount control unit is higher than the load pressure of the highest hydraulic actuator among the multiple hydraulic actuators by the target differential pressure, that is, the load sensing differential pressure. By controlling the discharge amount of the hydraulic pump in such a manner, it is possible to ensure the flow rate of the hydraulic oil flowing into each hydraulic actuator according to the opening area of the spool of the direction control valve regardless of the load of each hydraulic actuator. . Thereby, since high speed controllability of each hydraulic actuator can be realized with respect to the operation input of the operating device, the speed of each hydraulic actuator desired by the operator can be quickly obtained.
ここで、油圧ショベル等の作業機械では、各油圧アクチュエータによって駆動される動作部位毎にその自重や作業対象物の慣性質量、及び作業対象物から受ける反力による負荷等が異なるので、必ずしも各動作部位に対して上述したような同一の特性が求められるとは限らない。例えば、バケットは速度制御性に優れたものが比較的好まれるが、旋回装置やブーム等は速度制御性の他に力制御性についても良好なものが望ましい。 Here, in a working machine such as a hydraulic excavator, each operation part driven by each hydraulic actuator has its own weight, the inertial mass of the work object, and the load due to the reaction force received from the work object. The same characteristics as described above are not always required for the part. For example, a bucket having a relatively high speed controllability is relatively preferred, but a swinging device, a boom, etc. preferably have a good force controllability in addition to the speed controllability.
上述した特許文献1に開示された従来技術の超小旋回式油圧作業機は、ロードセンシングシステムの制御によって高い速度制御性を得られても、力制御性については考慮されていないので、これらの動作部位のうち、例えば旋回体やブームは慣性負荷や駆動負荷が他の動作部位と比較して大きくなり易く、ロードセンシングシステムの制御下では操作装置の操作入力を受けて旋回体やブームを目標速度に追従させようと駆動力(システム圧力)が大きく変動・振幅することになる。そのため、旋回体やブームの駆動圧力がON/OFF的になり易く、すなわち旋回体やブームが急に動き出したり、あるいは急停止し易くなり、力制御性を確保し難い状況になるので、滑らかな操作感覚が得られないことが問題になっている。 Since the conventional ultra-small turning hydraulic working machine disclosed in Patent Document 1 described above can obtain high speed controllability by controlling the load sensing system, the force controllability is not taken into consideration. Among the operating parts, for example, the swinging body and boom tend to have a larger inertial load and driving load than other operating parts, and under the control of the load sensing system, the turning body and boom are targeted by receiving the operation input of the operating device. The driving force (system pressure) will fluctuate and amplify to follow the speed. Therefore, the driving pressure of the swing body and boom is likely to be ON / OFF, that is, the swing body and boom suddenly start or stop suddenly, and it becomes difficult to ensure force controllability. The problem is that you cannot get a sense of operation.
特に、従来技術の超小旋回式油圧作業機は、操作者が操作装置を操作することにより各動作部位を動かして作業を行うものであり、速度制御性に優れていても力制御性が得られなければ、旋回体やブームが急に動き出したり、あるいは急停止しないように慎重に操作することが要求されるので、操作装置の操作性能が低下することが懸念されている。 In particular, the conventional ultra-small swivel hydraulic working machine is one in which an operator operates each operating part by operating an operating device, so that even if it has excellent speed controllability, force controllability is obtained. Otherwise, it is required to operate carefully so that the revolving body and boom do not suddenly start or stop suddenly, and there is a concern that the operating performance of the operating device will deteriorate.
一方、上述した従来技術の超小旋回式油圧作業機のようにロードセンシングシステムが適用された作業機械の各油圧アクチュエータへ流入する作動油の流量制御性は、操作装置の操作入力による方向制御弁のスプールの応答と圧力補償弁の圧力制御の応答で決定される。そのため、方向制御弁のスプールの動作が操作装置の操作入力に対して動的な遅れが生じなければ、作動油の流量制御性は圧力補償弁の圧力制御の応答で決定されるので、圧力補償弁は各油圧アクチュエータの速度に対して速やかに追従する特性を有している。従って、圧力補償弁の圧力制御の応答を自由に設定し、圧力制御弁の動作を各油圧アクチュエータの速度に対して遅らせることができれば、操作装置の操作性能を高めることができるように考えられる。 On the other hand, the flow rate controllability of hydraulic fluid flowing into each hydraulic actuator of a work machine to which a load sensing system is applied, such as the above-described prior art ultra-small turning hydraulic work machine, is a directional control valve based on an operation input of an operating device. This is determined by the response of the spool and the pressure control response of the pressure compensation valve. Therefore, if there is no dynamic delay in the operation of the spool of the directional control valve with respect to the operation input of the operating device, the flow rate controllability of the hydraulic oil is determined by the pressure control response of the pressure compensation valve. The valve has a characteristic of quickly following the speed of each hydraulic actuator. Therefore, if the response of the pressure control of the pressure compensation valve can be freely set and the operation of the pressure control valve can be delayed with respect to the speed of each hydraulic actuator, it is considered that the operation performance of the operating device can be improved.
しかし、上述の圧力補償弁の追従特性は、圧力補償弁の受圧部分に作用する力、圧力補償弁に作用するばねの弾性力、圧力補償弁の質量、及び圧力伝達回路等の構成部品から成るハードウェア構成に依存し、圧力補償弁は、このような容易に変更できないハードウェア構成によって各油圧アクチュエータの速度に対して素早く動作するので、圧力補償弁の圧力制御の応答を自由に設定することができず、操作装置の操作性能を向上させることが困難になっている。 However, the following characteristics of the pressure compensation valve are composed of components such as the force acting on the pressure receiving portion of the pressure compensation valve, the elastic force of the spring acting on the pressure compensation valve, the mass of the pressure compensation valve, and the pressure transmission circuit. Depending on the hardware configuration, the pressure compensation valve operates quickly with respect to the speed of each hydraulic actuator by such a hardware configuration that cannot be changed easily, so that the pressure control response of the pressure compensation valve can be freely set It is difficult to improve the operating performance of the operating device.
本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、操作装置の操作入力に対して油圧アクチュエータの速度制御性を確保しつつ、力制御性を十分に向上させることができる作業機械の油圧制御装置を提供することにある。 The present invention has been made based on the actual situation of the prior art as described above, and its object is to sufficiently improve the force controllability while ensuring the speed controllability of the hydraulic actuator with respect to the operation input of the operation device. An object of the present invention is to provide a hydraulic control device for a working machine.
上記の目的を達成するために、本発明の作業機械の油圧制御装置は、原動機により駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された作動油によって動作する複数の油圧アクチュエータと、これらの油圧アクチュエータを操作する操作装置とを備えた作業機械に設けられ、前記操作装置による操作入力を受けて前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへ吐出される作動油の流量を制御する油圧制御部を備えた作業機械の油圧制御装置において、前記油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出部と、前記複数の油圧アクチュエータの速度を検出する速度検出部と、前記複数の油圧アクチュエータへ流入する作動油の圧力を制御する流入制御部と、前記操作装置によって操作された操作量に基づいて、前記複数の油圧アクチュエータを動作させる速度の目標値を演算する目標速度演算部と、前記速度検出部によって検出された前記速度及び前記目標速度演算部によって演算された前記目標値に基づいて、前記複数の油圧アクチュエータを駆動する駆動圧の目標値を演算する目標駆動圧演算部と、前記吐出圧検出部によって検出された前記吐出圧及び前記目標駆動圧演算部によって演算された前記目標値に応じて、前記油圧ポンプの吐出量の目標値を演算する目標吐出量演算部とを備え、前記流入制御部は、前記目標駆動圧演算部によって演算された前記目標値に応じて、前記複数の油圧アクチュエータへ流入する作動油の圧力を制御すると共に、前記油圧制御部は、前記油圧ポンプの前記吐出量を前記目標吐出量演算部によって演算された前記目標値に制御することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a hydraulic control device for a work machine according to the present invention includes a hydraulic pump driven by a prime mover, a plurality of hydraulic actuators operated by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump, and the hydraulic pressures thereof. A hydraulic control unit that is provided in a work machine including an operation device that operates an actuator, and that controls an operation flow from the hydraulic pump to the plurality of hydraulic actuators in response to an operation input from the operation device; In the hydraulic control device for a working machine, a discharge pressure detection unit that detects a discharge pressure of the hydraulic pump, a speed detection unit that detects a speed of the plurality of hydraulic actuators, and a hydraulic fluid flowing into the plurality of hydraulic actuators And a plurality of hydraulic actuators based on an inflow control unit for controlling pressure and an operation amount operated by the operation device. A target speed calculation unit that calculates a target value of a speed at which the motor operates, and the plurality of hydraulic actuators based on the speed detected by the speed detection unit and the target value calculated by the target speed calculation unit. A target driving pressure calculating unit that calculates a target value of the driving pressure to be driven; and the hydraulic pump according to the discharge pressure detected by the discharge pressure detecting unit and the target value calculated by the target driving pressure calculating unit A target discharge amount calculation unit that calculates a target value of the discharge amount of the gas, and the inflow control unit operates to flow into the plurality of hydraulic actuators according to the target value calculated by the target drive pressure calculation unit While controlling the pressure of oil, the hydraulic control unit controls the discharge amount of the hydraulic pump to the target value calculated by the target discharge amount calculation unit. It is a symptom.
このように構成した本発明は、操作装置の操作入力が行われると、目標速度演算部が操作装置によって操作された操作量に基づいて、各油圧アクチュエータを動作させる速度の目標値を演算する。一方、速度検出部が操作装置によって操作される各油圧アクチュエータの速度を検出しているので、目標駆動圧演算部は、この検出された各油圧アクチュエータの速度及び目標速度演算部によって演算された目標値に基づいて、各油圧アクチュエータの駆動圧の目標値を演算することができる。 In the present invention configured as described above, when an operation input of the operation device is performed, a target speed calculation unit calculates a target value of a speed for operating each hydraulic actuator based on an operation amount operated by the operation device. On the other hand, since the speed detector detects the speed of each hydraulic actuator operated by the operating device, the target drive pressure calculator calculates the detected speed of each hydraulic actuator and the target calculated by the target speed calculator. Based on the value, the target value of the driving pressure of each hydraulic actuator can be calculated.
また、吐出圧検出部が油圧ポンプの吐出圧を検出しているので、吐出量演算部は、この検出された油圧ポンプの吐出圧及び目標駆動圧演算部によって演算された目標値に応じて、油圧ポンプの吐出量の目標値を演算し、油圧制御部が油圧ポンプの吐出量をこの演算された目標値に制御する。これにより、この目標値に相当する流量の作動油が圧油として油圧ポンプから各油圧アクチュエータへ向けて油圧回路内へ吐出されるので、吐出された作動油は各油圧アクチュエータよりも上流側に配置された流入制御部へ流れ込む。このとき、操作装置の操作入力に対して必要とされる流量以上の流量の作動油が各油圧アクチュエータに流れ込もうとしても、流入制御部によって目標駆動圧演算部で演算された目標値となるように圧力、すなわち駆動圧が制御され、その駆動圧に応じた流量に制限されるので、各油圧アクチュエータを適切に動作させることができる。従って、操作装置の操作入力に対して油圧アクチュエータの速度制御性を確保しつつ、力制御性を十分に向上させることができる。 In addition, since the discharge pressure detection unit detects the discharge pressure of the hydraulic pump, the discharge amount calculation unit, according to the detected discharge pressure of the hydraulic pump and the target value calculated by the target drive pressure calculation unit, The target value of the discharge amount of the hydraulic pump is calculated, and the hydraulic control unit controls the discharge amount of the hydraulic pump to the calculated target value. As a result, hydraulic oil having a flow rate corresponding to this target value is discharged as pressure oil from the hydraulic pump toward each hydraulic actuator into the hydraulic circuit, so that the discharged hydraulic oil is arranged upstream of each hydraulic actuator. Flow into the inflow control unit. At this time, even if hydraulic fluid having a flow rate higher than that required for the operation input of the operating device is about to flow into each hydraulic actuator, the target value calculated by the target drive pressure calculation unit by the inflow control unit is obtained. Thus, since the pressure, that is, the driving pressure is controlled and the flow rate is limited to the driving pressure, each hydraulic actuator can be appropriately operated. Therefore, the force controllability can be sufficiently improved while ensuring the speed controllability of the hydraulic actuator with respect to the operation input of the operation device.
また、本発明に係る作業機械の油圧制御装置は、さらに、前記操作装置によって操作された前記操作量に基づいて、前記駆動圧の上限圧力を設定する圧力制限部を備え、前記目標駆動圧演算部は、前記速度検出部によって検出された前記速度、前記目標速度演算部によって演算された前記目標値、及び前記圧力制限部によって設定された前記駆動圧の上限圧力に基づいて、前記駆動圧の目標値を演算することを特徴としている。 The hydraulic control device for a work machine according to the present invention further includes a pressure limiting unit that sets an upper limit pressure of the driving pressure based on the operation amount operated by the operating device, and the target driving pressure calculation The unit is configured to determine the driving pressure based on the speed detected by the speed detecting unit, the target value calculated by the target speed calculating unit, and an upper limit pressure of the driving pressure set by the pressure limiting unit. It is characterized by calculating a target value.
このように構成した本発明は、各油圧アクチュエータが操作装置の操作量に対して目標速度演算部によって演算された目標値の速度を得るのに必要とされる駆動圧が、圧力制限部によって設定された駆動圧の上限圧力より大きい場合であっても、この駆動圧の上限圧力を超える圧力が各油圧アクチュエータに作用することがないので、操作装置の操作量に応じて各油圧アクチュエータの駆動力を抑制することができ、高い力制御性を得ることができる。 In the present invention configured as described above, the drive pressure required for each hydraulic actuator to obtain the target value speed calculated by the target speed calculation unit with respect to the operation amount of the operating device is set by the pressure limiting unit. Since the pressure exceeding the upper limit of the drive pressure does not act on each hydraulic actuator even when the upper limit is exceeded, the driving force of each hydraulic actuator depends on the operation amount of the operating device. Can be suppressed, and high force controllability can be obtained.
一方、各油圧アクチュエータが操作装置の操作量に対して目標速度演算部によって演算された目標値の速度を得るのに必要とされる駆動圧が、圧力制限部によって設定された駆動圧の上限圧力以下である場合には、目標駆動圧演算部の演算過程において圧力制限部による駆動圧の制限を受けず、各油圧アクチュエータの駆動力が抑制されないので、優れた速度制御性を得ることができる。 On the other hand, the driving pressure required for each hydraulic actuator to obtain the target speed calculated by the target speed calculator with respect to the operation amount of the operating device is the upper limit pressure of the driving pressure set by the pressure limiter. In the case of the following, since the drive pressure of the hydraulic actuator is not limited and the drive force of each hydraulic actuator is not suppressed in the calculation process of the target drive pressure calculation unit, excellent speed controllability can be obtained.
また、本発明に係る作業機械の油圧制御装置は、前記発明において、前記目標駆動圧演算部は、演算した前記駆動圧の前記目標値よりも所定値だけ低い値を演算結果として前記目標吐出量演算部へ出力することを特徴としている。このように構成すると、複数の油圧アクチュエータのうち目標駆動圧演算部によって最も高い目標値が演算された油圧アクチュエータの駆動圧より、油圧ポンプの吐出圧が所定値分低くなるので、その油圧アクチュエータへの駆動圧を制御する流入制御部は開口面積を最大とし、作動油が通過する際に生じる抵抗、すなわち圧力損失を最小限に抑えることができる。 Further, in the hydraulic control device for a work machine according to the present invention, in the above invention, the target drive pressure calculation unit uses the target discharge amount as a calculation result that is lower than the target value of the calculated drive pressure by a predetermined value. It is characterized by being output to a calculation unit. With this configuration, the discharge pressure of the hydraulic pump is lower by a predetermined value than the drive pressure of the hydraulic actuator for which the highest target value has been calculated by the target drive pressure calculation unit among the plurality of hydraulic actuators. The inflow control unit that controls the driving pressure of the engine can maximize the opening area, and can minimize resistance generated when hydraulic fluid passes, that is, pressure loss.
また、本発明に係る作業機械の油圧制御装置は、前記発明において、前記操作装置によって操作される前記操作量と前記目標速度演算部によって演算される前記目標値との関係が予め記憶された記憶部と、この記憶部に記憶された関係を前記目標駆動圧演算部によって演算された前記目標値に応じて補正する関係補正部を備え、前記目標速度演算部は、前記関係補正部によって補正された前記関係に対し、前記操作装置によって操作された前記操作量を適用して前記目標値を演算することを特徴としている。 In the hydraulic control device for a work machine according to the present invention, in the invention described above, the relationship between the operation amount operated by the operation device and the target value calculated by the target speed calculation unit is stored in advance. And a relationship correction unit that corrects the relationship stored in the storage unit according to the target value calculated by the target drive pressure calculation unit, and the target speed calculation unit is corrected by the relationship correction unit. In addition, the target value is calculated by applying the operation amount operated by the operation device to the relationship.
このように構成した本発明は、目標駆動圧演算部によって演算された目標値から各油圧アクチュエータに必要とされる速度制御性及び力制御性の程度を把握できるので、関係補正部が記憶部に記憶された関係を目標駆動圧演算部によって演算された目標値に応じて補正することにより、油圧アクチュエータ毎に速度制御性及び力制御性の要求が異なっていても、その要求を目標速度演算部による演算に反映させた上で、操作装置の操作量に対して各油圧アクチュエータの速度の目標値を求めることができる。これにより、油圧アクチュエータ毎に操作装置の操作感覚を容易に調整することができる。 In the present invention configured as described above, since the degree of speed controllability and force controllability required for each hydraulic actuator can be grasped from the target value calculated by the target drive pressure calculation unit, the relationship correction unit is stored in the storage unit. By correcting the stored relationship according to the target value calculated by the target drive pressure calculation unit, even if the demands of speed controllability and force controllability differ for each hydraulic actuator, the request is changed to the target speed calculation unit. The target value of the speed of each hydraulic actuator can be obtained with respect to the operation amount of the operating device. Thereby, the operation feeling of the operating device can be easily adjusted for each hydraulic actuator.
また、本発明に係る作業機械の油圧制御装置は、前記発明において、前記流入制御部は、前記油圧ポンプと前記複数の油圧アクチュエータとの間に設けられ、通過する作動油の圧力を制御する圧力制御弁を含み、前記圧力制御弁は、外部からの入力信号を受信して駆動し、前記入力信号が増加するに従って開口量を減少させることを特徴としている。このように構成すると、複数の油圧アクチュエータへ流入する作動油の流量の制御を、油圧ポンプと複数の油圧アクチュエータとの間に配置された圧力制御弁によって容易に実行できるので、油圧回路が複雑にならず、油圧回路を効率良く製造することができる。また、圧力制御弁が外部からの入力信号を受信していないときでも、圧力制御弁が開口した状態を保つことができるので、操作装置の操作入力に対して油圧アクチュエータを確実に動作させることができる。 Further, in the hydraulic control device for a work machine according to the present invention, in the above invention, the inflow control unit is provided between the hydraulic pump and the plurality of hydraulic actuators, and controls the pressure of hydraulic fluid that passes therethrough. It includes a control valve, and the pressure control valve is driven by receiving an input signal from the outside, and the opening amount is decreased as the input signal increases. With this configuration, the control of the flow rate of the hydraulic oil flowing into the plurality of hydraulic actuators can be easily performed by the pressure control valve disposed between the hydraulic pump and the plurality of hydraulic actuators, so that the hydraulic circuit is complicated. Rather, the hydraulic circuit can be manufactured efficiently. Further, even when the pressure control valve does not receive an external input signal, the pressure control valve can be kept open, so that the hydraulic actuator can be reliably operated in response to the operation input of the operating device. it can.
本発明の作業機械の油圧制御装置によれば、油圧制御部は、速度検出部で検出された各油圧アクチュエータの速度及び目標速度演算部で演算された速度の目標値に基づいて、目標駆動圧演算部によって演算された目標値に相当する圧力を、目標吐出量制御部で油圧ポンプの吐出量を調整して流入制御部を介して各油圧アクチュエータに適切に作用させることができる。そのため、操作装置の操作量に応じて各油圧アクチュエータの駆動力を抑制することができ、操作装置の操作入力に対して油圧アクチュエータの速度制御性を確保しつつ、力制御性を十分に向上させることができる。これにより、各油圧アクチュエータの安定した動作を実現でき、滑らかな操作感覚が得られるので、操作装置の操作性能を高めることができ、従来よりも作業機械の作業効率を高めることができる。 According to the hydraulic control device for a work machine of the present invention, the hydraulic control unit is configured to generate a target drive pressure based on the speed of each hydraulic actuator detected by the speed detection unit and the target value of the speed calculated by the target speed calculation unit. The pressure corresponding to the target value calculated by the calculation unit can be appropriately applied to each hydraulic actuator via the inflow control unit by adjusting the discharge amount of the hydraulic pump by the target discharge amount control unit. Therefore, the driving force of each hydraulic actuator can be suppressed according to the operation amount of the operating device, and the force controllability is sufficiently improved while ensuring the speed controllability of the hydraulic actuator for the operation input of the operating device. be able to. Accordingly, stable operation of each hydraulic actuator can be realized, and a smooth operation feeling can be obtained. Therefore, the operation performance of the operation device can be improved, and the work efficiency of the work machine can be improved as compared with the conventional case.
以下、本発明に係る作業機械の油圧制御装置を実施するための形態を図に基づいて説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the hydraulic control apparatus of the working machine which concerns on this invention is demonstrated based on figures.
[第1実施形態]
本発明に係る油圧制御装置の第1実施形態は、作業機械、例えば図1に示す油圧ショベル1に適用される。この油圧ショベル1は、走行体2と、この走行体2の上側に旋回装置3Aを介して旋回可能に取付けられた旋回体3と、この旋回体3の前方に取り付けられて上下方向に回動するフロント作業機4とから構成されている。
[First Embodiment]
The first embodiment of the hydraulic control apparatus according to the present invention is applied to a work machine, for example, a hydraulic excavator 1 shown in FIG. The hydraulic excavator 1 includes a traveling
このフロント作業機4は、基端が旋回体3に回動可能に取り付けられて上下方向に回動するブーム4Aと、このブーム4Aの先端に回動可能に取り付けられたアーム4Bと、このアーム4Bの先端に回動可能に取り付けられたバケット4Cとを有している。旋回体3は、前方に配置されたキャブ7と、後方に配置され、車体のバランスを保つカウンタウェイト6と、これらキャブ7とカウンタウェイト6との間に配置され、原動機としてのエンジン11(図2参照)を格納するエンジンルーム5と、このエンジンルーム5内のエンジン11に取り付けられ、エンジン11の回転数を検出するエンジン回転数検出部11A(図2参照)とを備えている。
The front work machine 4 includes a
旋回体3は、例えば図2に示すようにエンジン11の駆動力で回転し、フロント作業機4を駆動する圧油として作動油を吐出する可変容量型斜板式油圧ポンプ(以下、便宜的に油圧ポンプと呼ぶ)12とを備え、この油圧ポンプ12の回転軸に対する斜板(図示せず)の傾転角を変更して傾転量を調整する傾転量調整部12Aと、油圧ポンプ12に吸入される作動油を貯蔵する作動油タンク13と、この油圧ポンプ12から吐出された作動油によって動作する複数の油圧アクチュエータとを有している。なお、油圧ポンプ12は、斜板式に拘るものでなく、斜軸式など他の可変容量型機構を用いてもよい。
For example, as shown in FIG. 2, the rotating body 3 is rotated by a driving force of the
これらの油圧アクチュエータは、例えば旋回装置3Aを駆動する旋回モータ3aと、旋回体3とブーム4Aとを接続し、伸縮することによってブーム4Aを回動させるブームシリンダ4aと、ブーム4Aの上側に配置されると共にブーム4Aとアーム4Bとを接続し、伸縮することによってアーム4Bを回動させるアームシリンダ4bと、アーム4Bとバケット4Cとを接続し、伸縮することによってバケット4Cを回動させるバケットシリンダ4cとを含んでいる。
These hydraulic actuators are arranged on the upper side of the
また、旋回体3は、油圧ポンプ12と各旋回モータ3a、ブームシリンダ4a、アームシリンダ4b、及びバケットシリンダ4cとの間に接続され、油圧ポンプ12から吐出された作動油の流れを制御する方向制御弁16A〜16Dを有している。なお、各方向制御弁16A〜16Dは、例えばセンタバイパス油路がないクローズドセンタ型であり、ブリードオフ回路を備えていないものである。
Further, the swing body 3 is connected between the
キャブ7は、操作者が着座する運転シート(図示せず)と、この運転シートの近傍に設けられ、各油圧アクチュエータ3a,4a〜4cを操作する操作装置を有し、この操作装置は、例えば運転シートの左側方に配置され、旋回装置3Aを左右に旋回させたり、あるいはアームを上下方向に回動させる操作を行う左操作レバー15Aと、運転席の右側方に配置され、ブーム4Aを上下方向に回動させたり、あるいはバケット4Cを上下方向に回動させる操作を行う右操作レバー15Bと、作動油タンク13に接続され、左操作レバー15A及び右操作レバー15Bへパイロット圧油として作動油を供給するパイロットポンプ(図示せず)とを含んでいる。
The
左操作レバー15Aは、例えば旋回モータ3a側の方向制御弁16Aの左右の受圧室にそれぞれ接続されており、パイロットポンプから導かれたパイロット圧油を前後左右の四方のうち左右方向の操作入力を受け、操作量に応じて方向制御弁16Aの各受圧室へ供給するパイロット圧油の圧力、すなわちパイロット圧を調整し、パイロット圧を方向制御弁16Aに作用させて方向制御弁16Aの切換位置を切り替えるようにしている。
The
また、左操作レバー15Aは、例えばアームシリンダ4b側の方向制御弁16Cの左右の受圧室にそれぞれ接続されており、パイロットポンプから導かれたパイロット圧油を前後左右の四方のうち前後方向の操作入力を受け、操作量に応じて方向制御弁16Cの各受圧室へ供給するパイロット圧を調整し、パイロット圧を方向制御弁16Cに作用させて方向制御弁16Cの切換位置を切り替えるようにしている。従って、操作者は、左操作レバー15Aを左右方向へ操作することにより、旋回装置3Aを左右に旋回させたり、あるいは左操作レバー15Aを前後方向へ操作することにより、アーム4Bを上下方向に回動させることができる。
Further, the
右操作レバー15Bは、例えばブームシリンダ4a側の方向制御弁16Bの左右の受圧室にそれぞれ接続されており、パイロットポンプから導かれたパイロット圧油を前後左右の四方のうち前後方向の操作入力を受け、操作量に応じて方向制御弁16Bの各受圧室へ供給するパイロット圧を調整し、パイロット圧を方向制御弁16Bに作用させて方向制御弁16Bの切換位置を切り替えるようにしている。
The
また、右操作レバー15Bは、例えばバケットシリンダ4c側の方向制御弁16Dの左右の受圧室にそれぞれ接続されており、操作量に応じて方向制御弁16Dの各受圧室へ供給するパイロット圧を調整し、パイロット圧を方向制御弁16Dに作用させて方向制御弁16Dの切換位置を切り替えるようにしている。従って、操作者は、右操作レバー15Bを前後方向へ操作することにより、ブーム4Aを上下方向に回動させたり、あるいは右操作レバー15Bを左右方向へ操作することにより、バケット4Cを上下方向に回動させることができる。なお、各操作レバー15A,15Bの操作量は、例えば操作方向が左方向又は前方向のときに正の値となり、各操作レバー15A,15Bの操作方向が右方向又は後方向のときに負の値となる。
The
また、左操作レバー15A及び右操作レバー15Bには、操作量を検出する操作量検出部としての操作量センサ15A1,15B1がそれぞれ設けられており、これらの各操作量センサ15A1,15B1は、操作レバー15A,15Bから方向制御弁16A〜16Dの各受圧室へ供給されるパイロット圧油のパイロット圧を操作量として検出している。
The
本発明の第1実施形態は、各方向制御弁16A〜16Dと油圧ポンプ12とを接続する管路に設けられ、油圧ポンプ12の吐出圧を検出する吐出圧検出部としての吐出圧センサ17と、各油圧アクチュエータ3a,4a〜4cの速度を検出する速度検出部としての速度センサ18A〜18Dと、各油圧アクチュエータ3a,4a〜4cへ流入する作動油の圧力、すなわち駆動圧を制御する流入制御部19A〜19Dと、油圧ポンプ12と各流入制御部19A〜19Dとの間に接続され、油圧ポンプ12から吐出される作動油が過剰となった場合に、作動油を作動油タンク13へ流出させるリリーフ弁21とを有している。
1st Embodiment of this invention is provided in the pipe line which connects each direction control
そして、本発明の第1実施形態は、各操作レバー15A,15Bによる操作入力を受けて油圧ポンプ12から各油圧アクチュエータ3a,4a〜4cへ吐出される作動油の流量を制御する油圧制御部としてのコントローラ20を備えており、このコントローラ20には、操作量センサ15A1,15B1、吐出圧センサ17、速度センサ18A〜18D、傾転量調整部12A、及び流入制御部19A〜19Dが接続されている。
The first embodiment of the present invention is a hydraulic control unit that controls the flow rate of hydraulic oil discharged from the
以下、本発明の第1実施形態に係るコントローラ20の構成について図3を参照して詳細に説明するが、アームシリンダ4bとバケットシリンダ4cの制御はブームシリンダ4aの制御と同様に行われるので、アームシリンダ4bとバケットシリンダ4cの制御に関する構成及び動作の説明を省略している。
Hereinafter, the configuration of the
コントローラ20は、図3に示すように左操作レバー15Aによって操作された操作量、すなわち操作量センサ15A1によって検出された操作量に基づいて、旋回モータ3aを動作させる速度の目標値(以下、便宜的に目標旋回速度と呼ぶ)を演算する目標速度演算部25A1と、操作量センサ15A1によって操作された操作量に基づいて、旋回モータ3aを駆動する駆動圧(以下、便宜的に旋回駆動圧と呼ぶ)の上限圧力を設定する圧力制限部25A2と、速度センサ18Aによって検出された旋回モータ3aの速度、目標速度演算部25A1によって演算された目標旋回速度、及び圧力制限部25A2によって設定された旋回駆動圧の上限圧力に基づいて、旋回モータ3aの駆動圧の目標値(以下、便宜的に目標旋回駆動圧と呼ぶ)を演算する目標駆動圧演算部26Aとを有している。なお、圧力制限部25A2は有することに拘らず、無い構成としてもよい。
As shown in FIG. 3, the
コントローラ20は、右操作レバー15Bによって操作された操作量、すなわち操作量センサ15B1によって検出された操作量に基づいて、ブームシリンダ4aを動作させる速度の目標値(以下、便宜的に目標ブーム速度と呼ぶ)を演算する目標速度演算部25B1と、操作量センサ15B1によって検出された操作量に基づいて、ブームシリンダ4aを駆動する駆動圧(以下、便宜的にブーム駆動圧と呼ぶ)の上限圧力を設定する圧力制限部25B2と、速度センサ18Bによって検出されたブームシリンダ4aの速度、目標速度演算部25B1によって演算された目標ブーム速度、及び圧力制限部25B2によって設定されたブーム駆動圧の上限圧力に基づいて、ブームシリンダ4aの駆動圧の目標値(以下、便宜的に目標ブーム駆動圧と呼ぶ)を演算する目標駆動圧演算部26Bとを有している。なお、圧力制限部25B2は有することに拘らず、無い構成としてもよい。
Based on the operation amount operated by the
コントローラ20は、吐出圧センサ17によって検出された油圧ポンプ12の吐出圧、及び目標駆動圧演算部26A,26Bによって演算された目標旋回駆動圧と目標ブーム駆動圧に応じて、油圧ポンプ12の吐出量の目標値(以下、便宜的に目標吐出量と呼ぶ)を演算する目標吐出量演算部30を備えている。
The
そして、流入制御部19A,19Bは、目標駆動圧演算部26A,26Bによって演算された目標旋回駆動圧及び目標ブーム駆動圧に応じて、各旋回モータ3a及びブームシリンダ4aへ流入する作動油の圧力、すなわち駆動圧を制御し、その駆動圧に応じた流量を設定すると共に、コントローラ20は、油圧ポンプ12の吐出量を目標吐出量演算部30によって演算された目標吐出量に制御するようにしている。なお、上述したように流入制御部19A,19Bが各旋回モータ3a及びブームシリンダ4aへ流入する作動油の流量を設定しているので、各方向制御弁16A,16Bは、各アクチュエータ3a,4aの動作方向を定めるため、作動油の流出方向の切替えを主機能とし、通常の方向制御弁が有する各アクチュエータ3a,4aに対する流量設定のための絞り機能は、その影響を小さくしている。
And
次に、本発明の第1実施形態に係る目標速度演算部25A1,25B1、圧力制限部25A2,25B2、目標駆動圧演算部26A,26B、目標吐出量演算部30、及び流入制御部19A,19Bの具体的な構成について説明する。
Next, target speed calculation units 25A1, 25B1, pressure limiting units 25A2, 25B2, target drive
本発明の第1実施形態は、左操作レバー15Aによって操作される操作量と目標速度演算部25A1によって演算される目標旋回速度との関係として、例えば図4に示す目標速度テーブル25a1を予め記憶した記憶部25a3を備え、この記憶部25a3は、例えば目標速度演算部25A1の内部に格納されている。
In the first embodiment of the present invention, for example, a target speed table 25a1 shown in FIG. 4 is stored in advance as the relationship between the operation amount operated by the
この目標速度演算部25A1の目標速度テーブル25a1は、操作量XLが大きくなるに従って目標旋回速度VRが増加する関数関係を有し、この関数関係は、旋回体3の旋回動作に対して左右同等の性能が要求されることを考慮して原点(XL=0,VR=0)を中心とする点対象に設定されている。なお、目標速度テーブル25a1の関数関係における目標旋回速度VRが負の値のときの速度は、目標旋回速度VRが正の値のときの速度に対して逆方向であることを示している。 The target speed table 25a1 of the target speed calculation unit 25A1 has a functional relationship in which the target turning speed VR increases as the operation amount XL increases. Considering that performance is required, it is set as a point target centered on the origin (XL = 0, VR = 0). Note that the speed when the target turning speed VR in the functional relationship of the target speed table 25a1 is a negative value indicates that the speed is opposite to the speed when the target turning speed VR is a positive value.
また、目標速度テーブル25a1の関数関係は、最小値VRmin及び最大値VRmaxを有し、操作量XLの絶対値が大きくなるに従って操作量XLに対する目標旋回速度VRの傾きの絶対値が段階的に増加するように設定されている。目標速度演算部25A1は、このように設定された目標速度テーブル25a1の関数関係に対し、操作量センサ15A1によって検出された操作量を適用して目標旋回速度を演算するようにしている。 The functional relationship of the target speed table 25a1 has a minimum value VRmin and a maximum value VRmax, and the absolute value of the slope of the target turning speed VR with respect to the operation amount XL increases stepwise as the absolute value of the operation amount XL increases. It is set to be. The target speed calculation unit 25A1 calculates the target turning speed by applying the operation amount detected by the operation amount sensor 15A1 to the functional relationship of the target speed table 25a1 set in this way.
本発明の第1実施形態は、左操作レバー15Aによって操作される操作量と圧力制限部25A2によって設定される旋回駆動圧の上限圧力との関係として、例えば図4に示す上限圧力テーブル25a2を予め記憶した記憶部25a4を備え、この記憶部25a4は、例えば圧力制限部25A2の内部に格納されている。
In the first embodiment of the present invention, for example, an upper limit pressure table 25a2 shown in FIG. 4 is previously stored as the relationship between the operation amount operated by the
圧力制限部25A2の上限圧力テーブル25a2は、操作量XLの絶対値が大きくなるに従って旋回駆動圧の上限圧力PRが増加する関数関係を有し、この関数関係は、旋回体3の旋回動作が左右同等の性能が要求されることを考慮して旋回駆動圧の上限圧力PR軸(XL=0)に対して線対象に設定されている。 The upper limit pressure table 25a2 of the pressure limiting unit 25A2 has a functional relationship in which the upper limit pressure PR of the swing drive pressure increases as the absolute value of the manipulated variable XL increases. Considering that the equivalent performance is required, the upper limit pressure PR axis (XL = 0) of the swing drive pressure is set as a line target.
また、上限圧力テーブル25a2の関数関係は、最小値PRmin(>0)及び最大値PRmaxを有し、操作量XLの絶対値が大きくなるに従って操作量XLに対する旋回駆動圧の上限圧力PRの傾きの絶対値が段階的に増加するように設定されている。圧力制限部25A2は、このように設定された上限圧力テーブル25a2の関数関係に対し、操作量センサ15A1によって検出された操作量を適用して旋回駆動圧の上限圧力を設定するようにしている。 Further, the functional relationship of the upper limit pressure table 25a2 has a minimum value PRmin (> 0) and a maximum value PRmax, and the slope of the upper limit pressure PR of the swing drive pressure with respect to the operation amount XL increases as the absolute value of the operation amount XL increases. The absolute value is set to increase stepwise. The pressure limiter 25A2 sets the upper limit pressure of the turning drive pressure by applying the operation amount detected by the operation amount sensor 15A1 to the functional relationship of the upper limit pressure table 25a2 set in this way.
目標駆動圧演算部26Aは、速度センサ18Aによって検出された旋回モータ3aの速度と目標速度演算部25A1によって演算された目標旋回速度との偏差、すなわち速度偏差に基づいて、比例制御、微分制御、及び積分制御を組み合わせたPID制御を行うPID制御部26A1と、このPID制御部26A1及び圧力制限部25A2に接続され、PID制御部26A1の出力値に対して圧力制限部25A2によって設定された旋回駆動圧の上限圧力の制限を加えるリミッタ処理を施すリミッタ処理部26A2とを有している。
The target
PID制御部26A1は、速度センサ18Aによって検出された旋回モータ3aの速度と目標速度演算部25A1によって演算された目標旋回速度に対してPID制御を行うことにより、速度偏差が解消する、すなわち旋回モータ3aの速度を目標旋回速度に一致させるのに必要とされる旋回駆動圧を演算してリミッタ処理部26A2へ出力するようにしている。なお、PID制御部26A1はPID制御を用いているが、目標値に対して出力値を追従させることができる制御方式であれば良く、PIDに拘るものではない。
The PID controller 26A1 eliminates the speed deviation by performing PID control on the speed of the
リミッタ処理部26A2は、PID制御部26A1によって演算された旋回駆動圧と圧力制限部25A2によって設定された旋回駆動圧の上限圧力とを比較し、PID制御部26A1によって演算された旋回駆動圧が圧力制限部25A2によって設定された旋回駆動圧の上限圧力よりも大きければ、圧力制限部25A2によって設定された旋回駆動圧の上限圧力を目標旋回駆動圧とする演算を行うようにしている。 The limiter processing unit 26A2 compares the turning drive pressure calculated by the PID control unit 26A1 with the upper limit pressure of the turning drive pressure set by the pressure limiting unit 25A2, and the turning drive pressure calculated by the PID control unit 26A1 is the pressure. If the upper limit pressure of the turning drive pressure set by the restriction unit 25A2 is greater than the upper limit pressure of the turning drive pressure, the calculation is performed with the upper limit pressure of the turning drive pressure set by the pressure restriction unit 25A2 as the target turning drive pressure.
一方、リミッタ処理部26A2は、PID制御部26A1で演算された旋回駆動圧が圧力制限部25A2によって設定された旋回駆動圧の上限圧力以下であれば、PID制御部26A1によって演算された旋回駆動圧を目標旋回駆動圧とする演算を行うようにしている。なお、上述した旋回駆動圧の上限圧力の最大値PRmaxは、PID制御部26A1で演算される旋回駆動圧よりも大きくなるように設定されている。また、リミッタ処理部26A2は、演算した目標旋回駆動圧を流入制御部19Aへ指令電流として出力すると共に、演算した目標旋回駆動圧よりも所定値、例えば1MPaだけ低い値を演算結果として目標吐出量演算部30へ出力するようにしている。所定値を用いた理由は後述する。なお、この演算結果が負の値になったときには、リミッタ処理部26A2は0MPaとみなして目標吐出量演算部30へ出力するようにしている。
On the other hand, the limiter processing unit 26A2 determines the swing drive pressure calculated by the PID control unit 26A1 if the swing drive pressure calculated by the PID control unit 26A1 is equal to or lower than the upper limit pressure of the swing drive pressure set by the pressure limiting unit 25A2. Is calculated to be a target turning drive pressure. Note that the maximum value PRmax of the upper limit pressure of the turning drive pressure described above is set to be larger than the turning drive pressure calculated by the PID control unit 26A1. The limiter processing unit 26A2 outputs the calculated target turning drive pressure as a command current to the
同様に、本発明の第1実施形態は、右操作レバー15Bによって操作される操作量と目標速度演算部25B1によって演算される目標ブーム速度との関係として、例えば図5に示す目標速度テーブル25b1を予め記憶した記憶部25b3とを備え、この記憶部25b3は、例えば目標速度演算部25B1の内部に格納されている。
Similarly, in the first embodiment of the present invention, for example, a target speed table 25b1 shown in FIG. 5 is used as the relationship between the operation amount operated by the
この目標速度演算部25B1の目標速度テーブル25b1は、操作量XRが大きくなるに従って目標ブーム速度VBが増加する関数関係を有し、この関数関係は、ブーム4Aの回動動作に対してブーム4Aの上げやブーム4Aの下げ等の動作方向によって要求される性能が異なるので、右操作レバー15Bの操作方向や操作量に応じて設定される。本発明の第1実施形態では、説明を分かり易くするために上述した目標速度テーブル25a1の関数関係と同様に、目標速度テーブル25b1の関数関係が原点(XR=0,VB=0)を中心とする点対象に設定されている。なお、目標速度テーブル25b1における目標ブーム速度VBが負の値のときの速度は、目標ブーム速度VBが正の値のときの速度に対して逆方向であることを示している。
The target speed table 25b1 of the target speed calculation unit 25B1 has a functional relationship in which the target boom speed VB increases as the operation amount XR increases, and this functional relationship indicates that the
また、目標速度テーブル25b1は、最小値VBmin及び最大値VBmaxを有し、操作量XRの絶対値が大きくなるに従って操作量XRに対する目標ブーム速度VBの傾きの絶対値が段階的に増加するようになっている。目標速度演算部25B1は、このように設定された目標速度テーブル25b1の関数関係に対し、操作量センサ15B1によって検出された操作量を適用して目標ブーム速度を演算するようにしている。 The target speed table 25b1 has a minimum value VBmin and a maximum value VBmax so that the absolute value of the gradient of the target boom speed VB with respect to the operation amount XR increases stepwise as the absolute value of the operation amount XR increases. It has become. The target speed calculation unit 25B1 calculates the target boom speed by applying the operation amount detected by the operation amount sensor 15B1 to the functional relationship of the target speed table 25b1 set in this way.
本発明の第1実施形態は、右操作レバー15Bによって操作される操作量と圧力制限部25B2によって設定されるブーム駆動圧の上限圧力との関係として、例えば図5に示す上限圧力テーブル25b2を予め記憶した記憶部25b4を備え、この記憶部25b4は、例えば圧力制限部25B2の内部に格納されている。
In the first embodiment of the present invention, for example, an upper limit pressure table 25b2 shown in FIG. 5 is previously stored as the relationship between the operation amount operated by the
圧力制限部25B2の上限圧力テーブル25b2は、操作量XRの絶対値が大きくなるに従ってブーム駆動圧の上限圧力PBが増加する関数関係を有し、この関数関係は、上述したようにブーム4Aの回動動作に対してブーム4Aの上げやブーム4Aの下げ等の動作方向によって要求される性能が異なるので、右操作レバー15Bの操作方向や操作量に応じて設定される。本発明の第1実施形態では、説明を分かり易くするために上述した上限圧力テーブル25a2の関数関係と同様に、上限圧力テーブル25b2はブーム駆動圧の上限圧力PB軸(XR=0)に対して線対象に設定されている。
The upper limit pressure table 25b2 of the pressure limiting unit 25B2 has a functional relationship in which the upper limit pressure PB of the boom driving pressure increases as the absolute value of the operation amount XR increases. This functional relationship is the rotation of the
上限圧力テーブル25b2の関数関係は、最小値PBmin(>0)と最大値PBmaxを有し、操作量XRの絶対値が大きくなるに従って操作量XRに対するブーム駆動圧の上限圧力PBの傾きが段階的に増加するように設定されている。圧力制限部25B2は、このように設定された上限圧力テーブル25b2の関数関係に対し、操作量センサ15B1によって検出された操作量を適用してブーム駆動圧の上限圧力を設定するようにしている。 The functional relationship of the upper limit pressure table 25b2 has a minimum value PBmin (> 0) and a maximum value PBmax, and the gradient of the upper limit pressure PB of the boom drive pressure with respect to the operation amount XR is stepped as the absolute value of the operation amount XR increases. Is set to increase. The pressure limiting unit 25B2 sets the upper limit pressure of the boom driving pressure by applying the operation amount detected by the operation amount sensor 15B1 to the functional relationship of the upper limit pressure table 25b2 set in this way.
目標駆動圧演算部26Bは、速度センサ18Bによって検出されたブームシリンダ4aの速度と目標速度演算部25B1によって演算された目標ブーム速度との偏差に基づいて、比例制御、微分制御、及び積分制御を組み合わせたPID制御を行うPID制御部26B1と、このPID制御部26B1及び圧力制限部25B2に接続され、PID制御部26B1の出力値に対して圧力制限部25B2によって設定されたブーム駆動圧の上限圧力の制限を加えるリミッタ処理を施すリミッタ処理部26B2とを有している。
The target drive pressure calculator 26B performs proportional control, differential control, and integral control based on the deviation between the speed of the
PID制御部26B1は、速度センサ18Bによって検出されたブームシリンダ4aの速度と目標速度演算部25B1によって演算された目標ブーム速度に対してPID制御を行うことにより、速度偏差を解消する、すなわちブームシリンダ4aの速度を目標ブーム速度に一致させるのに必要とされるブーム駆動圧を演算してリミッタ処理部26B2へ出力するようにしている。なお、PID制御部26B1はPID制御を用いているが、目標値に対して出力値を追従させることができる制御方式であれば良く、PIDに拘るものではない。
The PID control unit 26B1 eliminates the speed deviation by performing PID control on the speed of the
リミッタ処理部26B2は、PID制御部26B1によって演算されたブーム駆動圧と圧力制限部25B2によって設定されたブーム駆動圧の上限圧力とを比較し、PID制御部26B1によって演算されたブーム駆動圧が圧力制限部25B2によって設定されたブーム駆動圧の上限圧力よりも大きければ、圧力制限部25B2によって設定されたブーム駆動圧の上限圧力を目標ブーム駆動圧とする演算を行うようにしている。 The limiter processing unit 26B2 compares the boom driving pressure calculated by the PID control unit 26B1 with the upper limit pressure of the boom driving pressure set by the pressure limiting unit 25B2, and the boom driving pressure calculated by the PID control unit 26B1 is the pressure. If the upper limit pressure of the boom drive pressure set by the limiter 25B2 is greater than the upper limit pressure of the boom drive pressure, the calculation is performed with the upper limit pressure of the boom drive pressure set by the pressure limiter 25B2 as the target boom drive pressure.
一方、リミッタ処理部26B2は、PID制御部26B1によって演算されたブーム駆動圧が圧力制限部25B2によって設定されたブーム駆動圧の上限圧力以下であれば、PID制御部26B1によって演算されたブーム駆動圧を目標ブーム駆動圧とする演算を行うようにしている。さらに、リミッタ処理部26B2は、演算した目標ブーム駆動圧を流入制御部19Bへ指令電流として出力すると共に、演算した目標ブーム駆動圧よりも所定値、例えば1MPaだけ低い値を演算結果として目標吐出量演算部30へ出力するようにしている。なお、この演算結果が負の値になったときには、リミッタ処理部26B2は0MPaとみなして目標吐出量演算部30へ出力するようにしている。
On the other hand, if the boom driving pressure calculated by the PID control unit 26B1 is equal to or less than the upper limit pressure of the boom driving pressure set by the pressure limiting unit 25B2, the limiter processing unit 26B2 may calculate the boom driving pressure calculated by the PID control unit 26B1. Is used as a target boom drive pressure. Further, the limiter processing unit 26B2 outputs the calculated target boom driving pressure as a command current to the
目標吐出量演算部30は、例えばリミッタ処理部26A2から入力した入力値とリミッタ処理部26B2から入力した入力値に基づいて、油圧ポンプ12の吐出圧の目標値(以下、便宜的に目標吐出圧と呼ぶ)を演算する目標吐出圧演算部を有している。この目標吐出圧演算部は、例えばリミッタ処理部26A2から入力した入力値とリミッタ処理部26B2から入力した入力値のうち大きい方を選択して油圧ポンプ12の目標吐出圧とする最大目標吐出圧選択部30Aから成っている。
For example, the target discharge
目標吐出量演算部30は、例えば上述したPID制御部26A1,26B1と同様に、吐出圧センサ17によって検出された油圧ポンプ12の吐出圧と最大目標吐出圧選択部30Aによって選択された油圧ポンプ12の目標吐出圧との偏差に基づいてPID制御を行うPID制御部30Bと、このPID制御部30Bの出力値に対してエンジン11の回転数で補正する目標吐出量補正部30Cとを有している。
The target discharge
PID制御部30Bは、吐出圧センサ17によって検出された油圧ポンプ12の吐出圧と最大目標吐出圧選択部30Aによって演算された油圧ポンプ12の目標吐出圧に対してPID制御を行うことにより、油圧ポンプ12の吐出圧を目標吐出圧に一致させるのに必要とされる吐出量を演算して目標吐出量補正部30Cへ出力するようにしている。目標吐出量補正部30Cは、PID制御部30Bから入力した吐出量に対してエンジン回転数検出部11Aによって検出されたエンジン11の回転数で除算して目標吐出量とする演算を行い、演算した目標吐出量を傾転量調整部12Aへ出力するようにしている。
The
各流入制御部19A,19Bは、例えば油圧ポンプ12と、旋回モータ3a及びブームシリンダ4aとの間に設けられ、図6(a)に示すように通過する作動油の圧力を制御する圧力制御弁としての電磁比例減圧弁19A1,19B1を含んでいる。各電磁比例減圧弁19A1,19B1は、外部のリミッタ処理部26A2,26B2から入力した目標旋回駆動圧及び目標ブーム駆動圧に対する指令電流を受けて駆動し、指令電流が増加するに従って開口量を減少させるようにしている。
Each
具体的には、各流入制御部19A,19Bの電磁比例減圧弁19A1,19B1は、例えば1次側(油圧ポンプ12側)と2次側(旋回モータ3a,ブームシリンダ4a側)を連通する方向へ本体を付勢するばね19a1,19b1と、ばね19a1,19b1に対抗する方向に力を発生させる電磁ソレノイド19a2,19b2とを有している。各電磁比例減圧弁19A1,19B1は、図6(b)に示すように電磁ソレノイド19a2,19b2への指令電流Iの大きさが所定の電流値IA未満のとき、2次側(旋回モータ3a,ブームシリンダ4a側)の設定圧PSが最大値PSmaxとなり、指令電流Iの大きさが所定の電流値IA以上のとき、2次側(旋回モータ3a側、ブームシリンダ4a側)の設定圧PSが指令電流Iの大きさに対して反比例し、指令電流Iの大きさが最大値Imaxのとき、2次側(旋回モータ3a側、ブームシリンダ4a側)の設定圧PSが0Aになるように開口量を調整している。
Specifically, the electromagnetic proportional pressure reducing valves 19A1 and 19B1 of the
すなわち、各電磁比例減圧弁19A1,19B1は、例えば指令電流Iの大きさが所定の電流値IA未満のとき、ばね19a1,19b1の弾性力によって1次側(油圧ポンプ12側)と2次側(旋回モータ3a,ブームシリンダ4a側)を連通する切換位置(図6(a)に示すD位置)に保ち、指令電流Iの大きさが所定の電流値IA以上のとき、ばね19a1,19b1の弾性力に抗して本体が移動し、作動油タンク13を連通する切換位置(図6(a)に示すE位置)へ切り替えるようにしている。
That is, when the magnitude of the command current I is less than a predetermined current value IA, for example, the electromagnetic proportional pressure reducing valves 19A1 and 19B1 are arranged on the primary side (
また、各電磁比例減圧弁19A1,19B1は、2次側(旋回モータ3a,ブームシリンダ4a側)の作動油をばね19a1,19b1の弾性力に抗して作用させることにより、2次側(旋回モータ3a,ブームシリンダ4a側)の作動油が過剰となった場合に、作動油を作動油タンク13へ流出させるようにしている。傾転量制御部12Aは、目標吐出量補正部30Cから目標吐出量を入力し、目標吐出量に応じて油圧ポンプ12の傾転量を調整することにより、油圧ポンプ12の吐出量を目標吐出量補正部30Cで補正された目標吐出量に制御している。
Each of the electromagnetic proportional pressure reducing valves 19A1 and 19B1 causes the secondary side (
次に、本発明の第1実施形態に係るコントローラ20による制御動作について説明し、特に油圧ショベル1の単独動作として旋回体3の旋回動作のみを行う場合、複合動作として旋回体3の旋回動作及びブーム4Aの回動動作を行う場合を順に説明する。最初に、単独動作のうち左操作レバー15Aのフルレバー操作が行われるときのコントローラ20の制御動作を示す。
Next, the control operation by the
キャブ7内の運転シートに着座した操作者は、左操作レバー15Aを左方向又は右方向へフルレバー操作することにより、パイロットポンプから吐出されたパイロット圧油のパイロット圧が最大となり、このパイロット圧が旋回モータ3a側の方向制御弁16Aに作用するので、方向制御弁16Aの切換位置が中立位置(図2に示すB位置)から左位置(図2に示すA位置)又は右位置(図2に示すC位置)に切り替えられ、方向制御弁16Aの開口量が最大となる。
The operator seated on the driving seat in the
このとき、操作量センサ15A1は左操作レバー15Aの操作量XLとして最大値XLmaxを検出し(XL=XLmax)、検出信号をコントローラ20へ出力する。また、速度センサ18Aは旋回モータ3aの速度を検出し、検出信号をコントローラ20へ出力する。さらに、吐出圧センサ17は油圧ポンプ12の吐出圧を検出し、検出信号をコントローラ20へ出力する。
At this time, the operation amount sensor 15A1 detects the maximum value XLmax as the operation amount XL of the
コントローラ20は操作量センサ15A1から検出信号を入力すると、コントローラ20の目標速度演算部25A1が、目標速度テーブル25a1の関数関係に対し、操作量センサ15A1で検出された操作量XLmaxを適用することにより、目標旋回速度VRとして最大値VRmaxを求め(VR=VRmax)、この演算結果を目標駆動圧演算部26Aへ出力する。また、コントローラ20の圧力制限部25A2は、上限圧力テーブル25a2の関数関係に対し、操作量センサ15A1で検出された操作量XLmaxを適用することにより、旋回駆動圧の上限圧力PRを最大値PRmaxに設定し(PR=PRmax)、この設定結果をコントローラ20の目標駆動圧演算部26Aへ出力する。なお、旋回速度の単位は、通常rpm等で表記されるが、ここでは省略する。
When the
目標駆動圧演算部26Aは、速度センサ18Aから検出信号、目標速度演算部25A1から演算結果、及び圧力制限部25A2から設定結果を入力すると、目標駆動圧演算部26AのPID制御部26A1が、速度センサ18Aで検出された旋回モータ3aの速度と目標速度演算部25A1で演算された目標旋回速度VRmaxに対してPID制御を行うことにより、旋回モータ3aの速度を目標旋回速度VRmaxに一致させるのに必要とされる旋回駆動圧Pxを求め、この演算結果を目標駆動圧演算部26Aのリミッタ処理部26A2へ出力する。
When the target
リミッタ処理部26A2は、PID制御部26A1から演算結果を入力すると、PID制御部26A1で演算された旋回駆動圧Pxと圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力PRmaxを比較する。このとき、上述したように圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力PRmaxは最大値であるので、PID制御部26A1で演算された旋回駆動圧Pxは、圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力PRmax以下であり、圧力制限部25A2による制限を受けない。 When the limiter processing unit 26A2 receives the calculation result from the PID control unit 26A1, the limiter processing unit 26A2 compares the swing drive pressure Px calculated by the PID control unit 26A1 with the upper limit pressure PRmax of the swing drive pressure set by the pressure limiting unit 25A2. At this time, as described above, since the upper limit pressure PRmax of the turning drive pressure set by the pressure limiting unit 25A2 is the maximum value, the turning drive pressure Px calculated by the PID control unit 26A1 is set by the pressure limiting unit 25A2. The upper limit pressure PRmax of the turning drive pressure is not more than the upper limit pressure PRmax and is not restricted by the pressure restriction unit 25A2.
従って、リミッタ処理部26A2はPID制御部26A1で演算された旋回駆動圧Pxをそのまま目標旋回駆動圧として求める。そして、リミッタ処理部26A2は、指令電流Iとして目標旋回駆動圧Pxに対応するIxを流入制御部19Aへ出力すると共に(0≦I=Ix<Imax)、目標旋回駆動圧Pxから所定値1MPaを引算した演算結果をコントローラ20の目標吐出量演算部30へ出力する。
Therefore, the limiter processing unit 26A2 obtains the turning drive pressure Px calculated by the PID control unit 26A1 as the target turning drive pressure as it is. The limiter processing unit 26A2 outputs Ix corresponding to the target turning drive pressure Px as the command current I to the
一方、操作者は右操作レバー15Bを操作していないので、パイロットポンプから右操作レバー15Bへ導かれたパイロット圧油は減圧されてパイロット圧が0MPaとなり、方向制御弁16Bの切換位置が中立位置(図2に示すB位置)を維持する。このとき、操作量センサ15B1は右操作レバー15Bの操作量XRとして0の値を検出し(XR=0)、検出信号をコントローラ20へ出力する。また、速度センサ18Bはブームシリンダ4aの速度を検出し、検出信号をコントローラ20へ出力する。さらに、吐出圧センサ17は油圧ポンプ12の吐出圧を検出し、検出信号をコントローラ20へ出力する。
On the other hand, since the operator does not operate the
コントローラ20は操作量センサ15B1から検出信号を入力すると、コントローラ20の目標速度演算部25B1が、目標速度テーブル25b1の関数関係に対し、操作量センサ15B1で検出された操作量XR(=0)を適用することにより、目標ブーム速度VB=0を求め、この演算結果をコントローラ20の目標駆動圧演算部26Bへ出力する。また、コントローラ20の圧力制限部25B2は、上限圧力テーブル25b2の関数関係に対し、操作量センサ15B1で検出された操作量XR(=0)を適用することにより、ブーム駆動圧の上限圧力PBを最小値PBminに設定し(PB=PBmin)、この設定結果を目標駆動圧演算部26Bへ出力する。なお、ブーム速度の単位は、通常m/s等で表記されるが、ここでは省略する。
When the
目標駆動圧演算部26Bは、速度センサ18Bから検出信号、目標速度演算部25B1から演算結果、及び圧力制限部25B2から設定結果を入力すると、目標駆動圧演算部26BのPID制御部26B1が、速度センサ18Bで検出されたブームシリンダ4aの速度と目標速度演算部25B1で演算された目標ブーム速度VB=0に対してPID制御を行うことにより、ブームシリンダ4aの速度を目標ブーム速度VB=0に一致させるのに必要とされるブーム駆動圧として0MPaを求め、この演算結果を目標駆動圧演算部26Bのリミッタ処理部26B2へ出力する。
When the target drive pressure calculation unit 26B receives the detection signal from the speed sensor 18B, the calculation result from the target speed calculation unit 25B1, and the setting result from the pressure limiting unit 25B2, the PID control unit 26B1 of the target drive pressure calculation unit 26B By performing PID control on the speed of the
リミッタ処理部26B2は、PID制御部26B1から演算結果を入力すると、PID制御部26B1で演算されたブーム駆動圧(0MPa)と圧力制限部25B2で設定されたブーム駆動圧の上限圧力PBminを比較する。このとき、上述したようにPID制御部26B1で演算されたブーム駆動圧は0MPaであり、圧力制限部25B2で設定されたブーム駆動圧の上限圧力PBminは最小値で0MPaより大きいので、リミッタ処理部26B2はPID制御部26B1で演算されたブーム駆動圧(0MPa)を目標ブーム駆動圧として求める。 When the limiter processing unit 26B2 inputs the calculation result from the PID control unit 26B1, the limiter processing unit 26B2 compares the boom driving pressure (0 MPa) calculated by the PID control unit 26B1 with the upper limit pressure PBmin of the boom driving pressure set by the pressure limiting unit 25B2. . At this time, as described above, the boom driving pressure calculated by the PID control unit 26B1 is 0 MPa, and the upper limit pressure PBmin of the boom driving pressure set by the pressure limiting unit 25B2 is the minimum value and larger than 0 MPa. 26B2 calculates | requires the boom drive pressure (0 Mpa) calculated by PID control part 26B1 as a target boom drive pressure.
そして、リミッタ処理部26B2は、指令電流Iとして目標ブーム駆動圧(0MPa)に対応する最大値Imaxを流入制御部19Bへ出力すると共に、目標ブーム駆動圧(0MPa)から所定値1MPaを引算した演算結果を目標吐出量演算部30へ出力する。なお、このとき出力される演算結果は負の値になるので、0MPaが出力される。
The limiter processing unit 26B2 outputs the maximum value Imax corresponding to the target boom drive pressure (0 MPa) as the command current I to the
次に、目標吐出量演算部30の最大目標吐出圧選択部30Aは、リミッタ処理部26A2,26B2から演算結果を入力すると、リミッタ処理部26A2から入力した入力値((Px−1)MPa)とリミッタ処理部26B2から入力した入力値(0MPa)を比較する。このとき、上述したようにリミッタ処理部26A2から入力した入力値は、PID制御部26A1で演算された旋回駆動圧Pxから1MPaを引算した値((Px−1)MPa)であり、0MPa以上となるので、リミッタ処理部26B2から入力した入力値(0MPa)よりも大きい。従って、最大目標吐出圧選択部30Aは、リミッタ処理部26A2から入力した入力値((Px−1)MPa)を選択して油圧ポンプ12の目標吐出圧として求め、演算結果を目標吐出量演算部30のPID制御部30Bへ出力する。
Next, when the maximum target discharge
PID制御部30Bは、最大目標吐出圧選択部30Aから演算結果を入力すると、吐出圧センサ17で検出された油圧ポンプ12の吐出圧と最大目標吐出圧選択部30Aで演算された油圧ポンプ12の目標吐出圧((Px−1)MPa)に対してPID制御を行うことにより、油圧ポンプ12の吐出圧を目標吐出圧((Px−1)MPa)に一致させるのに必要とされる吐出量を求め、演算結果を目標吐出量演算部30の目標吐出量補正部30Cへ出力する。
When the
目標吐出量補正部30Cは、PID制御部30Bから演算結果を入力すると、PID制御部30Bで演算された吐出量に対して、エンジン回転数検出部11Aによって検出されたエンジン11の回転数で除算して目標吐出量を求め、この演算結果を傾転量調整部12Aへ出力する。そして、傾転量調整部12Aは、目標吐出量補正部30Cから演算結果を入力すると、油圧ポンプ12の傾転量を調整して油圧ポンプ12の吐出量を目標吐出量補正部30Cで補正された目標吐出量に制御する。
When the target discharge
流入制御部19Aの電磁比例減圧弁19A1が、リミッタ処理部26A2から指令電流Ix(0≦Ix<Imax)を入力すると、開口量を調整して2次側(旋回モータ3a側)の設定圧PSをこの指令電流Ixに対応した圧力Px、すなわちPID制御部26A1で演算された旋回駆動圧Pxとなるように制御する。また、流入制御部19Bの電磁比例減圧弁19B1が、リミッタ処理部26B2から指令電流Imaxを入力すると、開口量を最小にして2次側(ブームシリンダ4a側)の設定圧PSをこの指令電流Imaxに対応した圧力(0MPa)に制御する。
When the electromagnetic proportional pressure reducing valve 19A1 of the
これにより、油圧ポンプ12の吐出圧は、PID制御部26A1で演算された旋回駆動圧Pxから所定値1MPaを引算した圧力((Px−1)MPa)となり、吐出量は、旋回モータ3aの速度を目標旋回速度VRmaxに一致させる流量となる。
As a result, the discharge pressure of the
このとき、流入制御部19Aは、2次側(旋回モータ3a側)の圧力をPID制御部26A1で演算された旋回駆動圧Pxとなるように制御し、方向制御弁16Aを介して旋回モータ3aに作用させることができる。すなわち、圧力制限部25A2による制限を受けることなく、旋回モータ3aの速度を目標旋回速度VRmaxに一致させることができるので、旋回モータ3aの駆動力を十分に確保することができ、左操作レバー15Aの操作入力に対して旋回体3の高い速度制御性を得ることができる。これにより、旋回体3を迅速に加速して目標旋回速度で旋回させることができる。
At this time, the
さらに、流入制御部19Aの1次側(油圧ポンプ12側)の圧力((Px−1)MPa)は、2次側(旋回モータ3a側)の設定圧Pxよりも所定値1MPa分小さいため、図6(a)で示す流入制御部19Aの電磁比例減圧弁19A1の2次側で生ずる圧力は所定値1MPa分だけ設定圧Pxより小さくなる。この結果、電磁比例減圧弁19A1にフィードバックされる2次側の圧力(図6(a)の破線部)も設定圧Pxより所定値1MPa分小さくなるため、ばね切換位置は電磁比例減圧弁19A1のばね19a1と、電磁ソレノイド19a2及びフィードバックされる2次側圧との間で力の平衡がとれず、最大開口面積となるD位置に移行する。その結果、電磁比例減圧弁19A1の1次側と2次側との圧力損失を必要最小限に抑えることができる。これにより、流入制御部19Aで生じる圧力損失を低減できるので、油圧回路内のエネルギー効率を高めることができる。
Furthermore, the pressure ((Px-1) MPa) on the primary side (
一方、電磁比例減圧弁19B1は2次側(ブームシリンダ4a側)の設定圧PSを指令電流Imaxに対応した圧力(0MPa)に制御する、すなわち切換位置をE位置に移行するので、油圧ポンプ12からブームシリンダ4aへ作動油が吐出されても、作動油は電磁比例減圧弁19B1で堰き止められる。さらに、方向制御弁19Bが中立位置(図2に示すB位置)を維持しているので、油圧ポンプ12の吐出圧がブームシリンダ4aに作用することがなく、ブーム4Aは停止した状態を保つ。
On the other hand, the electromagnetic proportional pressure reducing valve 19B1 controls the set pressure PS on the secondary side (
次に、単独動作のうち左操作レバー15Aのハーフレバー操作が行われるときのコントローラ20の制御動作を示す。なお、右操作レバー15Bは操作されないので、コントローラ20における目標速度演算部25B1、圧力制限部25B2、及び目標駆動圧演算部26Bの制御動作は、上述した左操作レバー15Aのフルレバー操作が行われるときと同様であり、重複する説明を省略する。
Next, the control operation of the
キャブ7内の運転シートに着座した操作者は、左操作レバー15Aを左方向又は右方向へハーフレバー操作することにより、左操作レバー15Aの操作量に応じてパイロットポンプから吐出されたパイロット圧油が減圧される。そして、このパイロット圧油のパイロット圧が旋回モータ3a側の方向制御弁16Aに作用するので、方向制御弁16Aの切換位置が中立位置(図2に示すB位置)から左位置(図2に示すA位置)又は右位置(図2に示すC位置)に切り替えられ、方向制御弁16Aが左操作レバー15Aの操作量に応じて開口する。
The operator seated on the driving seat in the
このとき、操作量センサ15A1は左操作レバー15Aの操作量XLとしてX1を検出し(0<XL=X1<Xmax)、検出信号をコントローラ20へ出力する。また、速度センサ18Aは旋回モータ3aの速度を検出し、検出信号をコントローラ20へ出力する。さらに、吐出圧センサ17は油圧ポンプ12の吐出圧を検出し、検出信号をコントローラ20へ出力する。
At this time, the operation amount sensor 15A1 detects X1 as the operation amount XL of the
コントローラ20は操作量センサ15A1から検出信号を入力すると、コントローラ20の目標速度演算部25A1が、目標速度テーブル25a1の関数関係に対し、操作量センサ15A1で検出された操作量X1を適用することにより、目標旋回速度VRとしてV1を求め(0<VR=V1<VRmax)、演算結果をコントローラ20の目標駆動圧演算部26Aへ出力する。
When the
また、コントローラ20の圧力制限部25A2は、上限圧力テーブル25a2の関数関係に対し、操作量センサ15A1で検出された操作量X1を適用することにより、旋回駆動圧の上限圧力PRを最小値PRminと最大値PRmaxとの間の中間付近の圧力P1に設定し(PRmin<PR=P1<PRmax)、設定結果を目標駆動圧演算部26Aへ出力する。
Further, the pressure limiting unit 25A2 of the
目標駆動圧演算部26Aは、速度センサ18Aから検出信号、目標速度演算部25A1から演算結果、及び圧力制限部25A2から設定結果を入力すると、目標駆動圧演算部26AのPID制御部26A1が、速度センサ18Aで検出された旋回モータ3aの速度と目標速度演算部25A1で演算された目標旋回速度V1(0<V1<VRmax)に対してPID制御を行うことにより、速度偏差を解消する、すなわち旋回モータ3aの速度を目標旋回速度V1(0<V1<VRmax)に一致させるのに必要とされる旋回駆動圧Pyを求める。
When the target
ここで、旋回体3の旋回動作のように慣性負荷が比較的大きい場合には、必要とされる旋回駆動圧が大きくなり易いが、実際には油圧回路内の圧力はリリーフ弁21等によって制限されるので、油圧回路内の圧力の上限圧力として、例えばリリーフ弁21の設定圧を上限圧力テーブル25a2における上述の圧力P1(PRmin<P1<PRmax)よりも大きいPrLとし(P1<PrL)、リリーフ設定圧PrLをPID制御部26A1の上限値として設定すれば、PID制御部26A1は慣性負荷が大きいために、目標速度演算部25A1で求めた目標速度と速度センサ18で検出した速度との速度偏差の解消に時間を要することから、旋回駆動圧PyがPrLに達し、この演算結果を目標駆動圧演算部26Aのリミッタ処理部26A2へ出力する。なお、上限圧力の最大値PRmaxをリリーフ設定圧PrLと同等以下の値に設定することで、各アクチュエータの目標駆動圧がリリーフ設定圧PrLを超過することがないため、通常リリーフ設定圧PrLを超過した際に生じるリリーフ弁21から作動油タンク13への排出流量を抑制でき、省エネ効果が得られる。
Here, when the inertia load is relatively large as in the turning operation of the swing body 3, the required swing drive pressure tends to increase, but the pressure in the hydraulic circuit is actually limited by the
リミッタ処理部26A2は、PID制御部26A1から演算結果を入力すると、PID制御部26A1で演算された旋回駆動圧PrLと圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P1を比較する。このとき、上述したようにPID制御部26A1で演算された旋回駆動圧PrLは圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P1よりも大きいので(P1<PrL)、PID制御部26A1で演算された旋回駆動圧PrLは圧力制限部25A2による制限を受ける。 When the limiter processing unit 26A2 receives the calculation result from the PID control unit 26A1, the limiter processing unit 26A2 compares the swing drive pressure PrL calculated by the PID control unit 26A1 with the upper limit pressure P1 of the swing drive pressure set by the pressure limiting unit 25A2. At this time, as described above, the turning drive pressure PrL calculated by the PID control unit 26A1 is larger than the upper limit pressure P1 of the turning drive pressure set by the pressure limiting unit 25A2 (P1 <PrL), so the PID control unit 26A1. The calculated turning drive pressure PrL is limited by the pressure limiting unit 25A2.
従って、リミッタ処理部26A2は、圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P1を目標旋回駆動圧として求め、指令電流Iとして目標旋回駆動圧P1に対応するI1を流入制御部19Aへ出力すると共に(0≦I=I1<Imax)、目標旋回駆動圧P1から所定値1MPaを引算した演算結果をコントローラ20の目標吐出量演算部30へ出力する。
Accordingly, the limiter processing unit 26A2 obtains the upper limit pressure P1 of the turning drive pressure set by the pressure limiting unit 25A2 as the target turning drive pressure, and uses I1 corresponding to the target turning drive pressure P1 as the command current I to the
次に、目標吐出量演算部30の最大目標吐出圧選択部30Aは、リミッタ処理部26A2,26B2から演算結果を入力すると、リミッタ処理部26A2から入力した入力値((P1−1)MPa)とリミッタ処理部26B2から入力した入力値(0MPa)を比較する。このとき、上述したようにリミッタ処理部26A2から入力した入力値((P1−1)MPa)は、圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P1から所定値1MPaを引算した値であり、0MPa以上となるので、リミッタ処理部26B2から入力した入力値(0MPa)よりも大きい。従って、最大目標吐出圧選択部30Aは、リミッタ処理部26A2から入力した入力値((P1−1)MPa)を選択して油圧ポンプ12の目標吐出圧として求め、この演算結果を目標吐出量演算部30のPID制御部30Bへ出力する。
Next, when the maximum target discharge
PID制御部30Bは、最大目標吐出圧選択部30Aから演算結果を入力すると、吐出圧センサ17で検出された油圧ポンプ12の吐出圧と最大目標吐出圧選択部30Aで演算された油圧ポンプ12の目標吐出圧((P1−1)MPa)に対してPID制御を行うことにより、油圧ポンプ12の吐出圧を目標吐出圧((P1−1)MPa)に一致させるのに必要とされる吐出量を求め、演算結果を目標吐出量演算部30の目標吐出量補正部30Cへ出力する。
When the
目標吐出量補正部30Cは、PID制御部30Bから演算結果を入力すると、PID制御部30Bで演算された吐出量に対して、エンジン回転数検出部11Aによって検出されたエンジン11の回転数で除算して目標吐出量を求め、演算結果を傾転量調整部12Aへ出力する。そして、傾転量調整部12Aは、目標吐出量補正部30Cから演算結果を入力すると、油圧ポンプ12の傾転量を調整して油圧ポンプ12の吐出量を目標吐出量補正部30Cで補正された目標吐出量に制御する。
When the target discharge
また、流入制御部19Aの電磁比例減圧弁19A1が、リミッタ処理部26A2から指令電流I1を入力すると、開口量を調整して2次側(旋回モータ3a側)の設定圧PSをこの指令電流I1に対応した圧力P1、すなわち圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P1となるように制御する。また、流入制御部19Bの電磁比例減圧弁19B1が、リミッタ処理部26B2から指令電流Imaxを入力すると、開口量を最小にして2次側(ブームシリンダ4a側)の設定圧PSをこの指令電流Imaxに対応した圧力(0MPa)に制御する。
Further, when the electromagnetic proportional pressure reducing valve 19A1 of the
これにより、油圧ポンプ12の吐出圧は、圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P1から所定値1MPaを引算した圧力((P1−1)MPa)となり、吐出量は、吐出圧((P1−1)MPa)で定まる流量となる。
As a result, the discharge pressure of the
このとき、流入制御部19Aは、2次側(旋回モータ3a側)の圧力を圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P1となるように制御し、方向制御弁16Aを介して旋回モータ3aに作用させることができる。
At this time, the
すなわち、PID制御部26A1で演算された旋回駆動圧Pyが大きくても、圧力制限部25A2による制限を受けることにより、圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P1を超える圧力が旋回モータ3aに作用することがないので、旋回モータ3aの駆動力を抑制して旋回体3を旋回させることができる。これにより、圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P1以下の範囲で速度制御性を確保しつつ、左操作レバー15Aの操作入力に対して旋回体3の高い力制御性を得ることができる。従って、操作者は旋回モータ3aの駆動力に制御がかかるときの操作感覚を得ることができ、旋回体3の旋回動作にかかる負荷を左操作レバー15Aの操作感覚で把握しながら作業を行うことができる。
That is, even if the turning drive pressure Py calculated by the PID control unit 26A1 is large, the pressure exceeding the upper limit pressure P1 of the turning drive pressure set by the pressure limiting unit 25A2 is swung by being limited by the pressure limiting unit 25A2. Since it does not act on the
特に、旋回体3が旋回して加速した後、PID制御部26A1で演算された旋回駆動圧Pyが圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P1以下になると、圧力制限部25A2による制限を受けなくなるので、上述した左操作レバー15Aのフルレバー操作が行われたときの動作と同様に、PID制御部26A1で演算された旋回駆動圧Pyを旋回モータ3aに作用させることができ、旋回体3の速度制御性をより高めることができる。
In particular, after the turning body 3 turns and accelerates, when the turning drive pressure Py calculated by the PID control unit 26A1 becomes equal to or lower than the upper limit pressure P1 of the turning drive pressure set by the pressure restriction unit 25A2, the pressure restriction unit 25A2 Since the restriction is not applied, the turning drive pressure Py calculated by the PID control unit 26A1 can be applied to the turning
さらに、流入制御部19Aの1次側(油圧ポンプ12側)の圧力((P1−1)MPa)は、2次側(旋回モータ3a側)の設定圧P1よりも所定値1MPa分だけ小さいため、上述した左操作レバー15Aのフルレバー操作が行われたときの動作と同様、電磁比例減圧弁19A1の1次側と2次側との圧力損失を必要最小限に抑えることができる。これにより、左操作レバー15Aのハーフレバー操作が行われたときでも、流入制御部19Aで生じる圧力損失を低減できるので、油圧回路内のエネルギー効率を高めることができる。
Further, the pressure ((P1-1) MPa) on the primary side (
一方、電磁比例減圧弁19B1は閉じて2次側(ブームシリンダ4a側)の設定圧PSを指令電流Imaxに対応した圧力(0MPa)に制御する、すなわち切換位置をE位置に移行するので、油圧ポンプ12からブームシリンダ4aへ作動油が吐出されても、作動油は電磁比例減圧弁19B1で堰き止められる。さらに、方向制御弁19Bが中立位置(図2に示すB位置)を維持しているので、油圧ポンプ12の吐出圧がブームシリンダ4aに作用することがなく、ブーム4Aは停止した状態を保つ。
On the other hand, the electromagnetic proportional pressure reducing valve 19B1 is closed to control the set pressure PS on the secondary side (
次に、複合動作のうち左操作レバー15Aのハーフレバー操作が行われ、右操作レバー15Bのハーフレバー操作が行われるときのコントローラ20の制御動作を示す。なお、コントローラ20における目標速度演算部25A1、圧力制限部25A2、及び目標駆動圧演算部26Aの制御動作は、上述した左操作レバー15Aのハーフレバー操作が行われるときと同様であり、重複する説明を省略する。
Next, the control operation of the
キャブ7内の運転シートに着座した操作者は、右操作レバー15Bを前方向又は後方向へハーフレバー操作することにより、右操作レバー15Bの操作量に応じてパイロットポンプから吐出されたパイロット圧油が減圧される。そして、このパイロット圧油のパイロット圧がブームシリンダ4a側の方向制御弁16Bに作用するので、方向制御弁16Bの切換位置が中立位置(図2に示すB位置)から左位置(図2に示すA位置)又は右位置(図2に示すC位置)に切り替えられ、方向制御弁16Bが右操作レバー15Bの操作量に応じて開口する。
The operator seated on the driving seat in the
このとき、操作量センサ15B1は右操作レバー15Bの操作量XRとしてX2を検出し(0<XR=X2<XRmax)、検出信号をコントローラ20へ出力する。また、速度センサ18Aはブームシリンダ4aの速度を検出し、検出信号をコントローラ20へ出力する。さらに、吐出圧センサ17は油圧ポンプ12の吐出圧を検出し、検出信号をコントローラ20へ出力する。
At this time, the operation amount sensor 15B1 detects X2 as the operation amount XR of the
コントローラ20は操作量センサ15B1から検出信号を入力すると、コントローラ20の目標速度演算部25B1が、目標速度テーブル25b1の関数関係に対し、操作量センサ15B1で検出された操作量X2(0<X2<XRmax)を適用することにより、目標ブーム速度VBとしてV2を求め(0<VB=V2<VBmax)、演算結果をコントローラ20の目標駆動圧演算部26Bへ出力する。
When the
また、コントローラ20の圧力制限部25B2は、上限圧力テーブル25b2の関数関係に対し、操作量センサ15B1で検出された操作量X2を適用することにより、ブーム駆動圧の上限圧力PBを最小値PBminと最大値PBmaxとの間にある圧力P2に設定し(PBmin<PB=P2<PBmax)、設定結果を目標駆動圧演算部26Bへ出力する。
Further, the pressure limiting unit 25B2 of the
目標駆動圧演算部26Bは、速度センサ18Bから検出信号、目標速度演算部25B1から演算結果、及び圧力制限部25B2から設定結果を入力すると、目標駆動圧演算部26BのPID制御部26B1が、速度センサ18Bで検出されたブームシリンダ4aの速度と目標速度演算部25B1で演算された目標ブーム速度V2に対してPID制御を行うことにより、速度偏差を解消する、すなわちブームシリンダ4aの速度を目標ブーム速度V2に一致させるのに必要とされるブーム駆動圧Pzを求める。
When the target drive pressure calculation unit 26B receives the detection signal from the speed sensor 18B, the calculation result from the target speed calculation unit 25B1, and the setting result from the pressure limiting unit 25B2, the PID control unit 26B1 of the target drive pressure calculation unit 26B By performing PID control on the speed of the
ここで、上述した旋回体3の旋回動作と同様に、ブーム4Aの回動動作に対する慣性負荷は比較的大きく、油圧回路内の圧力がリリーフ弁21等によって制限されるので、油圧回路内の圧力の上限圧力として、例えばリリーフ弁21の設定圧を上限圧力テーブル25b2における圧力P2よりも大きい上述のPID制御部26A1と同様、PrLとすると(P2<PrL)、PID制御部26B1で演算されるブーム駆動圧は、上述と同様、PrLとなる。PID制御部26B1は、ブーム駆動圧PzとしてPrLを求め、この演算結果を目標駆動圧演算部26Bのリミッタ処理部26B2へ出力する。
Here, similarly to the turning operation of the revolving structure 3 described above, the inertia load with respect to the turning operation of the
リミッタ処理部26B2は、PID制御部26B1から演算結果を入力すると、PID制御部26B1で演算されたブーム駆動圧PrLと圧力制限部25B2で設定されたブーム駆動圧の上限圧力P2を比較する。このとき、上述したようにPID制御部26B1で演算されたブーム駆動圧PrLは圧力制限部25B2で設定されたブーム駆動圧の上限圧力P2よりも大きいので(P2<PrL)、PID制御部26B1で演算されたブーム駆動圧PrLは圧力制限部25B2による制限を受ける。 When the limiter processing unit 26B2 inputs the calculation result from the PID control unit 26B1, the limiter processing unit 26B2 compares the boom driving pressure PrL calculated by the PID control unit 26B1 and the upper limit pressure P2 of the boom driving pressure set by the pressure limiting unit 25B2. At this time, as described above, the boom drive pressure PrL calculated by the PID control unit 26B1 is larger than the upper limit pressure P2 of the boom drive pressure set by the pressure limiting unit 25B2 (P2 <PrL), so the PID control unit 26B1. The calculated boom drive pressure PrL is limited by the pressure limiting unit 25B2.
従って、リミッタ処理部26B2は、圧力制限部25B2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P2を目標ブーム駆動圧として求め、指令電流Iとして目標ブーム駆動圧P2に対応するI2を流入制御部19Aへ出力すると共に(0≦I=I2<Imax)、目標ブーム駆動圧P2から所定値1MPaを引算した演算結果を目標吐出量演算部30へ出力する。
Therefore, the limiter processing unit 26B2 obtains the upper limit pressure P2 of the turning drive pressure set by the pressure limiting unit 25B2 as the target boom drive pressure, and uses the command current I as I2 corresponding to the target boom drive pressure P2 to the
次に、目標吐出量演算部30の最大目標吐出圧選択部30Aは、リミッタ処理部26A2,26B2から演算結果を入力すると、リミッタ処理部26A2から入力した入力値((P1−1)MPa)とリミッタ処理部26B2から入力した入力値((P2−1)MPa)を比較する。
Next, when the maximum target discharge
ここで、上限圧力テーブル25a2の関数関係における旋回駆動圧の上限圧力P1が上限圧力テーブル25b2の関数関係におけるブーム駆動圧の上限圧力P2よりも大きく設定されている場合には(P1>P2)、リミッタ処理部26A2から入力した入力値((P1−1)MPa)は、リミッタ処理部26B2から入力した入力値((P2−1)MPa)よりも大きくなる。従って、最大目標吐出圧選択部30Aは、リミッタ処理部26A2から入力した入力値((P1−1)MPa)を選択して油圧ポンプ12の目標吐出圧として求め、この演算結果を目標吐出量演算部30のPID制御部30Bへ出力する。
Here, when the upper limit pressure P1 of the swing drive pressure in the functional relationship of the upper limit pressure table 25a2 is set larger than the upper limit pressure P2 of the boom drive pressure in the functional relationship of the upper limit pressure table 25b2 (P1> P2), The input value ((P1-1) MPa) input from the limiter processing unit 26A2 is larger than the input value ((P2-1) MPa) input from the limiter processing unit 26B2. Therefore, the maximum target discharge
PID制御部30Bは、最大目標吐出圧選択部30Aから演算結果を入力すると、吐出圧センサ17で検出された油圧ポンプ12の吐出圧と最大目標吐出圧選択部30Aで演算された油圧ポンプ12の目標吐出圧((P1−1)MPa)に対してPID制御を行うことにより、油圧ポンプ12の吐出圧を目標吐出圧((P1−1)MPa)に一致させるのに必要とされる吐出量を求め、この演算結果を目標吐出量演算部30の目標吐出量補正部30Cへ出力する。
When the
目標吐出量補正部30Cは、PID制御部30Bから演算結果を入力すると、PID制御部30Bで演算された吐出量に対して、エンジン回転数検出部11Aによって検出されたエンジン11の回転数で除算して目標吐出量を求め、この演算結果を傾転量調整部12Aへ出力する。そして、傾転量調整部12Aは、目標吐出量補正部30Cから演算結果を入力すると、油圧ポンプ12の傾転量を調整して油圧ポンプ12の吐出量を目標吐出量補正部30Cで補正された目標吐出量に制御する。
When the target discharge
また、流入制御部19Aの電磁比例減圧弁19A1が、リミッタ処理部26A2から指令電流I1を入力すると、開口量を調整して2次側(旋回モータ3a側)の設定圧PSをこの指令電流I1に対応した圧力P1、すなわち圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P1となるように制御する。また、流入制御部19Bの電磁比例減圧弁19B1が、リミッタ処理部26B2から指令電流I2を入力すると、開口量を調整して2次側(ブームシリンダ4a側)の設定圧PSをこの指令電流I2に対応した圧力P2、すなわち圧力制限部25B2で設定されたブーム駆動圧の上限圧力P2となるように制御する。
Further, when the electromagnetic proportional pressure reducing valve 19A1 of the
これにより、油圧ポンプ12の吐出圧は、圧力制限部25A2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P1から所定値1MPaを引算した圧力((P1−1)MPa)となり、吐出量は、旋回モータ3a及びブームシリンダ4aに対し、吐出圧((P1−1)MPa)で定まる流量となる。従って、上述した左操作レバー15Aのハーフレバー操作のときと同様の作用効果を得ることができる。
As a result, the discharge pressure of the
一方、電磁比例減圧弁19B1は、2次側(ブームシリンダ4a側)の設定圧PSを圧力制限部25B2で設定された旋回駆動圧の上限圧力P2(<P1)に制御しているので、流入制御部19Aの1次側(油圧ポンプ12側)の圧力((P1−1)MPa)が2次側(ブームシリンダ4a側)の設定圧P2よりも大きくなり、油圧ポンプ12から吐出された作動油は電磁比例減圧弁19B1でこの設定圧P2に相当する流量に調整される。これにより、圧力制限部25B2で設定されたブーム駆動圧の上限圧力P2を方向制御弁16Bを介してブームシリンダ4aに作用させることができる。
On the other hand, since the electromagnetic proportional pressure reducing valve 19B1 controls the set pressure PS on the secondary side (
すなわち、PID制御部26B1で演算されたブーム駆動圧Pzが大きくても、圧力制限部25B2による制限を受けることにより、圧力制限部25B2で設定されたブーム駆動圧の上限圧力P2を超える圧力がブームシリンダ4aに作用することがないので、ブームシリンダ4aの駆動力を抑制してブーム4Aを回動させることができる。これにより、圧力制限部25B2で設定されたブーム駆動圧の上限圧力P2以下の範囲で速度制御性を確保しつつ、右操作レバー15Bの操作入力に対してブーム4Aの高い力制御性を得ることができる。従って、操作者はブームシリンダ4aの駆動力に制御がかかるときの操作感覚を得ることができ、ブーム4Aの回動動作にかかる負荷を右操作レバー15Bの操作感覚で把握しながら作業を行うことができる。
That is, even if the boom drive pressure Pz calculated by the PID control unit 26B1 is large, the boom exceeds the upper limit pressure P2 of the boom drive pressure set by the pressure limiter 25B2 due to the restriction by the pressure limiter 25B2. Since it does not act on the
特に、ブーム4Aが回動して加速した後、PID制御部26B1で演算されたブーム駆動圧Pzが圧力制限部25B2で設定されたブーム駆動圧の上限圧力P2以下になると、圧力制限部25B2による制限を受けなくなるので、上述した左操作レバー15Aのフルレバー操作が行われたときの動作と同様に、PID制御部26B1で演算されたブーム駆動圧Pzをブームシリンダ4aに作用させることができ、ブーム4Aの速度制御性をより高めることができる。
In particular, when the boom driving pressure Pz calculated by the PID control unit 26B1 becomes equal to or lower than the upper limit pressure P2 of the boom driving pressure set by the pressure limiting unit 25B2 after the
このように構成した本発明の第1実施形態によれば、操作レバー15A,15Bの動作組合せに拘わらず、操作レバー15A,15Bの操作入力に対して旋回モータ3a及びブームシリンダ4aの速度制御性を確保しつつ、力制御性を十分に向上させることができる。これにより、旋回モータ3a及びブームシリンダ4aの安定した動作を実現でき、滑らかな操作感覚が得られるので、操作レバー15A,15Bの操作性能を高めることができ、油圧ショベル1の作業効率を高めることができる。特に、本発明の第1実施形態では、各操作レバー15A,15Bの操作がフルレバー操作に近い程、得られる速度制御性によって旋回体3及びブーム4Aに対して優れた加速性能を発揮できるので、各操作レバー15A,15Bの操作量を大きくすることにより、操作者が意図する速度も容易に得ることができる。
According to the first embodiment of the present invention configured as described above, the speed controllability of the
また、本発明の第1実施形態は、流入制御部19A,19Bの圧力制御弁として電磁比例減圧弁19A1,19B1を用いているので、旋回モータ3a及びブームシリンダ4aへ流入する作動油の流量の制御を電磁比例減圧弁19A1,19B1によって容易に実行できるので、油圧回路が複雑にならず、油圧回路を効率良く製造することができる。これにより、油圧回路の製造工程における作業者の負担を軽減することができ、製造効率を高めることができる。さらに、各電磁比例減圧弁19A1,19B1は、2次側(旋回モータ3a側、ブームシリンダ4a側)の設定圧PSを入力された指令電流Iに応じて制御することにより、2次側(旋回モータ3a側、ブームシリンダ4a側)の圧力を設定圧PS以下に調整しているので、油圧ポンプ12から旋回モータ3a及びブームシリンダ4aへ作動油を精度良く導くことができる。
In the first embodiment of the present invention, since the electromagnetic proportional pressure reducing valves 19A1 and 19B1 are used as the pressure control valves of the
また、本発明の第1実施形態は、電磁比例減圧弁19A1,19B1は、指令電流Iの大きさが所定の電流値IA以上のとき、2次側(旋回モータ3a側、ブームシリンダ4a側)の設定圧PSが指令電流Iの大きさに対して反比例し、指令電流Iの大きさが所定の電流値IA未満のとき、最大値PSmaxとなる開口量、すなわち最大開口面積に調整しているので、目標駆動圧演算部26A,26Bから指令電流Iを入力していないときでも(I=0A)、開口した状態を保つことができる。従って、指令電流Iが導通する図示しない配線に、断線等の不具合が生じた場合でも、電磁比例減圧弁19A1,19B1は開口しているので、操作者は操作レバー15A,15Bを操作することにより、旋回モータ3a及びブームシリンダ4aの駆動圧を確保して旋回モータ3a及びブームシリンダ4aを確実に動作させることができ、油圧ショベル1の高い信頼性を確保することができる。
In the first embodiment of the present invention, the electromagnetic proportional pressure reducing valves 19A1 and 19B1 are arranged on the secondary side (the
さらに、本発明の第1実施形態では、油圧ポンプ12の吐出圧を所定値分低くしたため、流入制御部19A,19Bの負荷が最も高い方は、最大開口で作動油をアクチュエータに流量を供給できるので、圧力損失を必要最小限に抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。また、目標吐出量演算部30の目標吐出量補正部30Cは、PID制御部30Bから入力した吐出量に対してエンジン回転数検出部11Aによって検出されたエンジン11の回転数で除算して補正することにより、エンジン11の回転数が大きく変動してもその影響を抑制することができるので、油圧ポンプ12の吐出量の制御を安定して行うことができる。
Furthermore, in the first embodiment of the present invention, the discharge pressure of the
[第2実施形態]
図7は本発明の第2実施形態に備えられたコントローラの構成を示す図、図8は本発明の第2実施形態に備えられた関係補正部によって補正された旋回モータに関する目標速度テーブルの関数関係を説明する図、図9は本発明の第2実施形態に備えられた関係補正部によって補正されたブームシリンダに関する目標速度テーブルの関数関係を説明する図である。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a controller provided in the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a function of a target speed table related to the turning motor corrected by the relation correcting unit provided in the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram for explaining the relationship, and FIG. 9 is a diagram for explaining the functional relationship of the target speed table related to the boom cylinder corrected by the relationship correction unit provided in the second embodiment of the present invention.
本発明に係る作業機械の油圧制御装置の第2実施形態は、前述した第1実施形態の構成に加え、例えば図7に示すように目標速度テーブル25a1の関数関係を目標駆動圧演算部26Aによって演算された目標旋回駆動圧に応じて補正する関係補正部35Aと、目標速度テーブル25b1の関数関係を目標駆動圧演算部26Bによって演算された目標ブーム駆動圧に応じて補正する関係補正部35Bとを備えている。なお、本発明の第2実施形態の基本構成は第1実施形態と同じであり、第1実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略している。
In the second embodiment of the hydraulic control device for a work machine according to the present invention, in addition to the configuration of the first embodiment described above, for example, as shown in FIG. 7, the functional relationship of the target speed table 25a1 is determined by the target
具体的には、図7、図8に示すように、関係補正部35Aは、例えば目標駆動圧演算部26Aによって演算された目標旋回駆動圧を入力し、この目標旋回駆動圧が大きい程、目標速度テーブル25a1の関数関係において操作量XLに対する目標旋回速度VRの傾きの絶対値を減少させる補正を行うようにしている。そして、目標速度演算部25A1は、関係補正部35Aによって補正された目標速度テーブル25a1の関数関係に対し、操作量センサ15A1によって検出された操作量XLを適用して目標旋回速度VRを演算するようにしている。
Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the
同様に、図7、図9に示すように関係補正部35Bは、例えば目標駆動圧演算部26Bによって演算された目標ブーム駆動圧を入力し、この目標ブーム駆動圧が大きい程、目標速度テーブル25b1の関数関係において操作量XRに対する目標ブーム速度VBの傾きの絶対値を減少させる補正を行うようにしている。そして、目標速度演算部25B1は、関係補正部35Bによって補正された目標速度テーブル25b1の関数関係に対し、操作量センサ15B1によって検出された操作量XRを適用して目標ブーム速度VBを演算するようにしている。 Similarly, as shown in FIGS. 7 and 9, the relationship correction unit 35B inputs, for example, the target boom drive pressure calculated by the target drive pressure calculation unit 26B, and the target speed table 25b1 increases as the target boom drive pressure increases. In such a functional relationship, correction is performed to reduce the absolute value of the inclination of the target boom speed VB with respect to the operation amount XR. Then, the target speed calculation unit 25B1 calculates the target boom speed VB by applying the operation amount XR detected by the operation amount sensor 15B1 to the functional relationship of the target speed table 25b1 corrected by the relationship correction unit 35B. I have to.
このように構成した本発明の第2実施形態によれば、上述した第1実施形態と同様の作用効果が得られる他、関係補正部35Aが目標速度テーブル25a1の関数関係を目標駆動圧演算部26Aによって演算された目標旋回速度に応じて補正し、関係補正部35Bが目標速度テーブル25b1の関数関係を目標駆動圧演算部26Bによって演算された目標ブーム速度に応じて補正することにより、速度制御性と力制御性が容易に調整できる。例えば、重量のある岩石などの掘削や、溝掘削時に溝側面の土砂が崩れないように固めるためにバケット4Cの側面を、旋回を用いて溝側面に押し当てる旋回横当て動作など、速度制御と力制御との移行が容易に行える。すなわち、上述した動作では、操作レバー15A,15Bを介して与えた目標速度に対し、負荷が大きいために油圧アクチュエータの速度がほぼ0を維持した状態となるため、目標速度と油圧アクチュエータの速度との速度偏差がすぐには解消せず、目標駆動圧演算部26A,26BのPID制御部26A1,26B1で求められる目標駆動圧が増大し、さらにはリミッタ処理部26A2,26B2の上限圧力に到達する。このとき、目標駆動圧の増加に伴い、目標速度を低減するため、油圧ポンプ12からの吐出量を抑えつつ、増加した目標駆動圧、すなわち力を与えることができる。また、これらの負荷が解消された場合には、目標速度と油圧アクチュエータの速度との速度偏差が解消し、目標駆動圧が低下するので、それに伴い、目標速度が増大し、油圧ポンプ12からの吐出量を増やし、目標速度に応じた速度が与えられる。
According to the second embodiment of the present invention configured as described above, the same function and effect as those of the first embodiment described above can be obtained, and the
このように、速度制御と力制御との調整が容易である他、力制御の場合には、油圧ポンプ12の吐出量を抑えることができ、リリーフ弁21より排出させる無効な流量を抑制し、省エネ性を向上できる。
Thus, in addition to easy adjustment between speed control and force control, in the case of force control, the discharge amount of the
[第3実施形態]
図10は本発明の第3実施形態に備えられた流入制御部について説明する図であり、(a)図は流入制御部を構成する電磁比例絞り弁の構成を示す図、(b)図は電磁比例絞り弁の特性を示す図、図11は本発明の第3実施形態に備えられたコントローラの構成を示す図である。
[Third Embodiment]
FIG. 10 is a diagram for explaining an inflow control unit provided in the third embodiment of the present invention. FIG. 10A is a diagram showing a configuration of an electromagnetic proportional throttle valve constituting the inflow control unit, and FIG. The figure which shows the characteristic of an electromagnetic proportional throttle valve, FIG. 11 is a figure which shows the structure of the controller with which 3rd Embodiment of this invention was equipped.
本発明の第3実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態では、図6(a)に示すように各流入制御部19A,19Bが、通過する作動油の圧力を制御する圧力制御弁として電磁比例減圧弁19A1,19B1を含んでいるのに対して、第3実施形態では、電磁比例減圧弁19A1,19B1の代わりに、例えば図10(a)に示すように圧力制御弁として電磁比例絞り弁19A2,19B2を含んでいることである。なお、本発明の第3実施形態の基本構成は第1実施形態と同じであり、第1実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略している。
The third embodiment of the present invention differs from the first embodiment described above in the first embodiment in that each
本発明の第3実施形態では、各電磁比例絞り弁19A2,19B2は、例えば第1実施形態と同様に、1次側(油圧ポンプ12側)と2次側(旋回モータ3a側、ブームシリンダ4a側)を連通する方向へ本体を付勢するばね19a1,19b1を有している。各電磁比例絞り弁19A2,19B2は、図10(b)に示すように指令電流Iの大きさが所定の電流値IB未満のとき、開口面積Aが最大値Amaxとなり、指令電流Iの大きさが所定の電流値IB以上のとき、開口面積Aが指令電流Iの大きさに対して反比例し、指令電流Iの大きさが最大値Imaxのとき、開口面積Aが0Aになるように開口量を調整して2次側(旋回モータ3a側、ブームシリンダ4a側)の圧力を制御している。
In the third embodiment of the present invention, each of the electromagnetic proportional throttle valves 19A2 and 19B2 includes, for example, a primary side (
すなわち、各電磁比例絞り弁19A2,19B2は、指令電流Iの大きさが所定の電流値IB未満のとき、ばね19a1,19b1の弾性力によって1次側(油圧ポンプ12側)と2次側(旋回モータ3a側、ブームシリンダ4a側)を連通する切換位置(図10(a)に示すF位置)に保ち、指令電流Iの大きさが所定の電流値IB以上のとき、ばね19a1,19b1の弾性力に抗して本体が移動し、1次側(油圧ポンプ12側)と2次側(旋回モータ3a側、ブームシリンダ4a側)を遮断する切換位置(図10(a)に示すG位置)へ切り替えるようにしている。
That is, when the magnitude of the command current I is less than the predetermined current value IB, each of the electromagnetic proportional throttle valves 19A2 and 19B2 has a primary side (
本発明の第3実施形態では、コントローラ20は、図11に示すように目標吐出量演算部30の最大目標吐出圧選択部30Aによって演算された目標吐出圧と目標駆動圧演算部26Aによって演算された目標旋回駆動圧との差圧を演算する差圧演算部27Aと、最大目標吐出圧選択部30Aによって演算された目標吐出圧と目標駆動圧演算部26Bによって演算された目標ブーム駆動圧との差を演算する差圧演算部27Bとを有している。
In the third embodiment of the present invention, the
また、コントローラ20は、差圧演算部27Aによって演算された差圧及び目標速度演算部25A1によって演算された目標旋回速度に基づいて、電磁比例絞り弁19A2の開口面積Aを演算する開口面積演算部28Aと、差圧演算部27Bによって演算された差圧及び目標速度演算部25B1によって演算された目標ブーム速度に基づいて、電磁比例絞り弁19B2の開口面積Aを演算する開口面積演算部28Bとを有している。
The
ここで、各電磁比例絞り弁19A2,19B2を流通する流量をQ、開口面積をA、1次側(油圧ポンプ12側)と2次側(旋回モータ3a側、ブームシリンダ4a側)との有効差圧をΔP、作動油の密度をρ、流量係数をCとすると、一般的に以下の数式(1)が成立する。
数式(1)を整理すると、数式(2)が成立する。
従って、流量Qは目標速度演算部25A1によって演算された目標旋回速度と旋回モータ3aの仕様であるモータ容量との積、また、1次側(油圧ポンプ12側)と2次側(旋回モータ3a側)との有効差圧ΔPは、差圧演算部27Aによって演算された差圧、から各々求められ、作動油の密度ρ及び流量係数Cはそれぞれ所定の定数であるので、開口面積演算部28Aは、差圧演算部27Aによって演算された差圧、目標速度演算部25A1によって演算された目標旋回速度、及び上述の数式(2)を用いて電磁比例絞り弁19A2の開口面積Aを演算するようにしている。
Therefore, the flow rate Q is the product of the target turning speed calculated by the target speed calculating unit 25A1 and the motor capacity that is the specification of the turning
同様に、流量Qは目標速度演算部25B1によって演算された目標ブーム速度とブームシリンダ4aの受圧面積との積、また、1次側(油圧ポンプ12側)と2次側(ブームシリンダ4a側)との有効差圧ΔPは、差圧演算部27Bによって演算された差圧、から各々求められ、作動油の密度ρ及び流量係数Cはそれぞれ所定の定数であるので、開口面積演算部28Bは、差圧演算部27Bによって演算された差圧、目標速度演算部25B1によって演算された目標ブーム速度、及び上述の数式(2)を用いて電磁比例絞り弁19B2の開口面積Aを演算するようにしている。
Similarly, the flow rate Q is the product of the target boom speed calculated by the target speed calculator 25B1 and the pressure receiving area of the
なお、油圧アクチュエータ3a,4aのうち負荷が最も高い油圧アクチュエータでは、有効差圧ΔPは所定値1MPa分だけ負の値となるが、この場合は、開口面積演算部28A,28Bにて電磁比例絞り弁19A2,19B2に対し切換位置をF位置に移行するように演算を行う。
In the hydraulic actuator having the highest load among the
このように構成した本発明の第3実施形態によれば、上述した第1実施形態と同様の作用効果が得られる他、流入制御部19A,19Bの圧力制御弁として電磁比例絞り弁19A2,19B2を用いることにより、油圧回路を小型化できるので、製造コストを削減することができる。これにより、高い生産性を実現することができる。
According to the third embodiment of the present invention configured as described above, the same operational effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and electromagnetic proportional throttle valves 19A2 and 19B2 can be used as pressure control valves of the
なお、上述した本発明の第1〜3実施形態は、油圧ショベル1が、油圧ポンプ12と、旋回モータ3a、ブームシリンダ4a、アームシリンダ4b、及びバケットシリンダ4aの4つの油圧アクチュエータとを備えた場合について説明したが、この場合に限らず、例えば油圧ポンプは2つ以上あっても良いし、油圧アクチュエータは、旋回モータ3a、ブームシリンダ4a、アームシリンダ4b、及びバケットシリンダ4a以外のものを含んでも良い。
In the first to third embodiments of the present invention described above, the hydraulic excavator 1 includes the
また、本発明の第1〜3実施形態は、目標駆動圧演算部26Aが、演算した目標旋回駆動圧から所定値1MPaだけ低い値を演算結果として目標吐出量演算部30へ出力し、目標駆動圧演算部26Bが、演算した目標ブーム駆動圧から所定値1MPaだけ低い値を演算結果として目標吐出量演算部30へ出力するようにした場合について説明したが、この場合に限らず、当該所定値は、油圧アクチュエータ3a,4aの制御の精度の観点から0MPaに近い値の方が好ましいが、油圧ポンプ12の圧力制御や流入制御部19A,19Bの制御等の精度から生じる制御のばらつきを考慮して設定しても良い。さらに所定値を設けず、目標駆動圧をそのまま目標吐出量演算部30へ出力しても良い。この場合、図3、図7、図11のリミッタ処理部26A2,26B2から最大目標吐出圧選択部30Aに出力される駆動圧と、リミッタ処理部26A2,26B2から流入制御部19A、19Bに出力される駆動圧は同じ値となる。
In the first to third embodiments of the present invention, the target drive
また、本発明の第1実施形態は、目標速度演算部25A1の目標速度テーブル25a1及び圧力制限部25A2の上限圧力テーブル25a2の各関数関係は、旋回体3の旋回動作に対して要求される性能を考慮して設定され、目標速度演算部25B1の目標速度テーブル25b1及び圧力制限部25B2の上限圧力テーブル25b2の各関数関係は、ブーム4Aの回動動作に対して要求される性能を考慮して設定された場合について説明したが、この場合に限るものではない。
Further, according to the first embodiment of the present invention, each functional relationship between the target speed table 25a1 of the target speed calculation unit 25A1 and the upper limit pressure table 25a2 of the pressure limiting unit 25A2 is the performance required for the swing operation of the swing body 3. The functional relationship between the target speed table 25b1 of the target speed calculation unit 25B1 and the upper limit pressure table 25b2 of the pressure limiting unit 25B2 takes into consideration the performance required for the pivoting operation of the
例えば、目標速度テーブル25a1及び上限圧力テーブル25a2の各関数関係は、旋回体3の旋回動作と他の動作部位4A〜4Cとの動作バランスを考慮して設定され、目標速度テーブル25b1及び上限圧力テーブル25b2の各関数関係は、ブーム4Aの回動動作と他の動作部位3a,4B,4Cとの動作バランスを考慮して設定されても良い。
For example, each functional relationship between the target speed table 25a1 and the upper limit pressure table 25a2 is set in consideration of the balance between the turning motion of the swing body 3 and the
また、油圧ショベル1のキャブ7が、重負荷作業を行うパワーモード及び軽負荷作業を行うエコノミーモード等の作業モードを設定する作業モード設定部を有し、目標速度テーブル25a1,25b1及び上限圧力テーブル25a2,25b2の各関数関係は、作業モードに応じて複数設定され、作業モード設定部で設定された作業モードに連動して切り替えるようにしても良い。
Further, the
また、本発明の第2実施形態は、目標速度演算部25A1は、例えば目標駆動圧演算部26Aによって演算された目標旋回駆動圧が大きい程、目標速度テーブル25a1の関数関係において操作量XLに対する目標旋回速度VRの傾きの絶対値を減少させる補正をし、目標速度演算部25B1は、例えば目標駆動圧演算部26Bによって演算された目標ブーム駆動圧が大きい程、目標速度テーブル25b1の関数関係において操作量XRに対する目標ブーム速度VBの傾きの絶対値を減少させる補正をした場合について説明したが、この場合に限るものではない。
Further, in the second embodiment of the present invention, the target speed calculation unit 25A1 is configured such that, for example, as the target turning drive pressure calculated by the target drive
例えば、本発明は、目標速度テーブル25a1の関数関係において操作量XLに対する目標旋回速度VRの傾きの絶対値を減少させる減少量を設定し、目標速度テーブル25b1の関数関係において操作量XRに対する目標ブーム速度VBの傾きの絶対値を減少させる減少量を設定する減少量設定部を備えても良い。これにより、操作者が減少量設定部によって目標速度テーブル25a1,25b1の各関数関係の補正の程度を自由に変更できるので、操作レバー15A,15Bに対する操作者の操作感覚を調整でき、操作性能をより向上させることができる。 For example, the present invention sets a decrease amount that decreases the absolute value of the inclination of the target turning speed VR with respect to the operation amount XL in the functional relationship of the target speed table 25a1, and sets the target boom with respect to the operation amount XR in the functional relationship of the target speed table 25b1. You may provide the reduction amount setting part which sets the reduction amount which decreases the absolute value of the inclination of speed VB. As a result, the operator can freely change the degree of correction of each function relationship of the target speed tables 25a1 and 25b1 by the reduction amount setting unit, so that the operator's operation feeling for the operation levers 15A and 15B can be adjusted, and the operation performance It can be improved further.
また、本発明は、目標速度演算部25A1,25B1の関係補正部による目標速度テーブル25a1,25b1の各関数関係の補正を有効又は無効にする切換部を備えても良い。これにより、操作者がこの切換部によって目標速度テーブル25a1,25b1の各関数関係を無効にして設定を固定できるので、高い利便性を確保することができる。 Further, the present invention may include a switching unit that enables or disables correction of each function relationship of the target speed tables 25a1 and 25b1 by the relationship correction unit of the target speed calculation units 25A1 and 25B1. Thereby, the operator can invalidate each function relationship of the target speed tables 25a1 and 25b1 by this switching unit and fix the setting, so that high convenience can be ensured.
また、本発明の第1、第2実施形態では、電磁比例減圧弁19A1,19B1は指令電流Iに対し設定圧PSが反比例する特性を有する構成としたが、これに拘るものではない。例えば、図6(a)に示した電磁比例減圧弁19A1,19B1のD位置とE位置とを入れ替えた弁構造とし、指令電流Iが増加するに従い開口量が増加し、設定圧PSを増加させる構成としても良い。 In the first and second embodiments of the present invention, the electromagnetic proportional pressure reducing valves 19A1 and 19B1 have a characteristic in which the set pressure PS is inversely proportional to the command current I. However, the present invention is not limited to this. For example, a valve structure in which the D position and the E position of the electromagnetic proportional pressure reducing valves 19A1 and 19B1 shown in FIG. 6A are exchanged is used, and as the command current I increases, the opening amount increases and the set pressure PS increases. It is good also as a structure.
1 油圧ショベル(作業機械)
2 走行体
3 旋回体
3A 旋回装置
3a 旋回モータ
4 フロント作業機
4A ブーム
4a ブームシリンダ
4B アーム
4b アームシリンダ
4C バケット
4c バケットシリンダ
11 エンジン
11A エンジン回転数検出部
12 油圧ポンプ
12A 傾転量調整部
13 作動油タンク
15A 左操作レバー
15A1,15B1 操作量センサ(操作量検出部)
15B 右操作レバー
16A,16B,16C,16D 方向制御弁
17 吐出圧センサ(吐出圧検出部)
18A,18B,18C,18D 速度センサ(速度検出部)
19A,19B,19C,19D 流入制御部
19A1,19B1 電磁比例減圧弁(圧力制御弁)
19A2,19B2 電磁比例絞り弁(圧力制御弁)
19a1,19b1 ばね
19a2,19b2 電磁ソレノイド
20 コントローラ(油圧制御部)
21 リリーフ弁
25A1,25B1 目標速度演算部
25a1,25b1 目標速度テーブル
25a3,25b3 記憶部
25A2,25B2 圧力制限部
25a2,25b2 上限圧力テーブル
25a4,25b4 記憶部
26A,26B 目標駆動圧演算部
26A1,26B1 PID制御部
26A2,26B2 リミッタ処理部
27A,27B 差圧演算部
28A,28B 開口面積演算部
30 目標吐出量演算部
30A 最大目標吐出圧選択部
30B PID制御部
30C 目標吐出量補正部
35A,35B 関係補正部
1 Excavator (work machine)
DESCRIPTION OF
15B
18A, 18B, 18C, 18D Speed sensor (speed detector)
19A, 19B, 19C, 19D Inflow control part 19A1, 19B1 Electromagnetic proportional pressure reducing valve (pressure control valve)
19A2, 19B2 Electromagnetic proportional throttle valve (pressure control valve)
19a1, 19b1 Spring 19a2, 19b2
21 Relief valve 25A1, 25B1 Target speed calculation unit 25a1, 25b1 Target speed table 25a3, 25b3 Storage unit 25A2, 25B2 Pressure limiter 25a2, 25b2 Upper limit pressure table 25a4, 25b4
Claims (5)
前記操作装置による操作入力を受けて前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへ吐出される作動油の流量を制御する油圧制御部を備えた作業機械の油圧制御装置において、
前記油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出部と、
前記複数の油圧アクチュエータの速度を検出する速度検出部と、
前記複数の油圧アクチュエータへ流入する作動油の圧力を制御する流入制御部と、
前記操作装置によって操作された操作量に基づいて、前記複数の油圧アクチュエータを動作させる速度の目標値を演算する目標速度演算部と、
前記速度検出部によって検出された前記速度及び前記目標速度演算部によって演算された前記目標値に基づいて、前記複数の油圧アクチュエータを駆動する駆動圧の目標値を演算する目標駆動圧演算部と、
前記吐出圧検出部によって検出された前記吐出圧及び前記目標駆動圧演算部によって演算された前記目標値に応じて、前記油圧ポンプの吐出量の目標値を演算する目標吐出量演算部とを備え、
前記流入制御部は、前記目標駆動圧演算部によって演算された前記目標値に応じて、前記複数の油圧アクチュエータへ流入する作動油の圧力を制御すると共に、前記油圧制御部は、前記油圧ポンプの前記吐出量を前記目標吐出量演算部によって演算された前記目標値に制御することを特徴とする作業機械の油圧制御装置。 Provided in a work machine including a hydraulic pump driven by a prime mover, a plurality of hydraulic actuators that are operated by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump, and an operating device that operates these hydraulic actuators,
In the hydraulic control device for a work machine provided with a hydraulic control unit that receives an operation input from the operation device and controls a flow rate of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to the plurality of hydraulic actuators,
A discharge pressure detector for detecting a discharge pressure of the hydraulic pump;
A speed detector for detecting the speed of the plurality of hydraulic actuators;
An inflow control unit for controlling the pressure of hydraulic oil flowing into the plurality of hydraulic actuators;
A target speed calculation unit that calculates a target value of a speed for operating the plurality of hydraulic actuators based on an operation amount operated by the operation device;
A target driving pressure calculation unit that calculates a target value of a driving pressure for driving the plurality of hydraulic actuators based on the speed detected by the speed detection unit and the target value calculated by the target speed calculation unit;
A target discharge amount calculation unit that calculates a target value of the discharge amount of the hydraulic pump according to the discharge pressure detected by the discharge pressure detection unit and the target value calculated by the target drive pressure calculation unit. ,
The inflow control unit controls the pressure of hydraulic oil flowing into the plurality of hydraulic actuators according to the target value calculated by the target drive pressure calculation unit, and the hydraulic control unit A hydraulic control device for a work machine, wherein the discharge amount is controlled to the target value calculated by the target discharge amount calculation unit.
さらに、前記操作装置によって操作された前記操作量に基づいて、前記駆動圧の上限圧力を設定する圧力制限部を備え、
前記目標駆動圧演算部は、前記速度検出部によって検出された前記速度、前記目標速度演算部によって演算された前記目標値、及び前記圧力制限部によって設定された前記駆動圧の上限圧力に基づいて、前記駆動圧の目標値を演算することを特徴とする作業機械の油圧制御装置。 The hydraulic control device for a work machine according to claim 1,
Furthermore, a pressure limiting unit that sets an upper limit pressure of the driving pressure based on the operation amount operated by the operating device,
The target driving pressure calculation unit is based on the speed detected by the speed detection unit, the target value calculated by the target speed calculation unit, and an upper limit pressure of the driving pressure set by the pressure limiting unit. A hydraulic control device for a work machine, wherein a target value of the driving pressure is calculated.
前記目標駆動圧演算部は、演算した前記駆動圧の前記目標値よりも所定値だけ低い値を演算結果として前記目標吐出量演算部へ出力することを特徴とする作業機械の油圧制御装置。 The hydraulic control device for a work machine according to claim 1,
The target drive pressure calculation unit outputs a value, which is lower than the target value of the calculated drive pressure by a predetermined value, to the target discharge amount calculation unit as a calculation result.
前記操作装置によって操作される前記操作量と前記目標速度演算部によって演算される前記目標値との関係が予め記憶された記憶部と、
この記憶部に記憶された関係を前記目標駆動圧演算部によって演算された前記目標値に応じて補正する関係補正部を備え、
前記目標速度演算部は、前記関係補正部によって補正された前記関係に対し、前記操作装置によって操作された前記操作量を適用して前記目標値を演算することを特徴とする作業機械の油圧制御装置。 The hydraulic control device for a work machine according to claim 1,
A storage unit in which a relationship between the operation amount operated by the operation device and the target value calculated by the target speed calculation unit is stored in advance;
A relationship correction unit that corrects the relationship stored in the storage unit according to the target value calculated by the target drive pressure calculation unit;
The target speed calculation unit calculates the target value by applying the operation amount operated by the operation device to the relationship corrected by the relationship correction unit. apparatus.
前記流入制御部は、前記油圧ポンプと前記複数の油圧アクチュエータとの間に設けられ、通過する作動油の圧力を制御する圧力制御弁を含み、
前記圧力制御弁は、外部からの入力信号を受信して駆動し、前記入力信号が増加するに従って開口量を減少させることを特徴とする作業機械の油圧制御装置。 The hydraulic control device for a work machine according to any one of claims 1 to 4,
The inflow control unit includes a pressure control valve that is provided between the hydraulic pump and the plurality of hydraulic actuators, and controls a pressure of hydraulic fluid that passes therethrough,
The pressure control valve is driven by receiving an input signal from the outside, and decreases the opening amount as the input signal increases.
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