JP7444032B2 - 建設機械 - Google Patents
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Description
図2は、第1実施形態に係る建設機械100の油圧回路を示す図である。図2に示すように、建設機械100は、第1ポンプ21と、第2ポンプ22と、エンジン23と、複数の制御弁と、複数の操作装置と、複数の電磁比例減圧弁と、パイロット油圧源24と、複数の検出器と、タンクと、コントローラ50と、を備える。なお、図2の油圧回路では、ブームシリンダ7及び旋回モータ10に関連する構成要素のみが図示され、その他の構成要素の図示は省略されている。
また、速度補償部54は、ブームシリンダ7の速度偏差(第2目標速度-第2実速度)と、例えば下記式(2)とを用いて、ブームシリンダ7の速度偏差がゼロに近づくような第3制御弁33の開度(開口量)の補正値(第3補正値)を演算する(ステップS7a)。ステップS7aにおいて演算される第3補正値は、第3制御弁33の開度を第3目標開度よりも大きくするための補正値である。速度補償部54は、この第3補正量を前記第3目標開度に加算することにより補正された第3開口指令値を演算する。
さらに、速度補償部54は、旋回モータ10の速度偏差(第1目標速度-第1実速度)と、例えば下記式(3)とを用いて、旋回モータ10の速度偏差がゼロに近づくような第2制御弁32の開度(開口量)の補正値(第2補正値)を演算する(ステップS8a)。ステップS8aにおいて演算される第2補正値は、第2制御弁32の開度を第2目標開度よりも小さくするための補正値である。速度補償部54は、この第2補正量を前記第2目標開度から減算することにより補正された第2開口指令値を演算する。
次に、速度補償部54は、第1目標速度に基づいて、旋回モータ10に供給すべき作動油の目標流量(第1目標流量)を演算し、第2目標速度に基づいて、ブームシリンダ7に供給すべき作動油の目標流量(第2目標流量)を演算する(ステップS9a)。
速度補償部54は、上記の吐出量補正値が演算される直前の合計目標吐出量に前記吐出量補正値を加算して吐出量指令値を演算する。
図5は、第2実施形態に係る建設機械100の油圧回路を示す図である。図5に示すように、第2実施形態では、速度補償制御が行われる2つの油圧アクチュエータの組み合わせが、第1実施形態とは異なっており、その他の構成は第1実施形態と同様である。従って、以下では、第1実施形態と異なる第2実施形態の構成について主に説明し、第1実施形態と同様の構成については図5において第1実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
第3実施形態に係る建設機械100は、第1アクチュエータの第1負荷及び第2アクチュエータの第2負荷を実際に検出するための検出器を備えている点で、第1実施形態及び第2実施形態と異なっている。第3実施形態におけるその他の構成は、第1実施形態及び第2実施形態と同様である。
なお、図3及び図4のフローチャートに示す複数の処理のうち、ステップS6a~S8a及びステップS6b~S8bは、第1~第3制御弁31~33を制御するための処理(バルブ処理)であり、ステップS9a~S16a及びステップ9b~16bは、第1,第2ポンプ21,22を制御するための処理(ポンプ処理)である。図3では、バルブ処理の後にポンプ処理が行われるが、このような態様に限られない。
また、速度補償部54は、ブームシリンダ7の流量偏差(第2目標流量-第2実流量)と、例えば下記式(6)とを用いて、ブームシリンダ7の流量偏差がゼロに近づくような第3制御弁33の開度(開口量)の補正値(第3補正値)を演算する(ステップS39a)。ステップS39aにおいて演算される第3補正値は、第3制御弁33の開度を第3目標開度よりも大きくするための補正値である。速度補償部54は、この第3補正量を前記第3目標開度に加算することにより補正された第3開口指令値を演算する。
さらに、速度補償部54は、アームシリンダ8の流量偏差(第1目標流量-第1実流量)と、例えば上記式(7)とを用いて、アームシリンダ8の流量偏差がゼロに近づくような第2制御弁32の開度(開口量)の補正値(第2補正値)を演算する(ステップS40a)。ステップS40aにおいて演算される第2補正値は、第2制御弁32の開度を第2目標開度よりも小さくするための補正値である。速度補償部54は、この第2補正量を前記第2目標開度から減算することにより補正された第2開口指令値を演算する。
次に、速度補償部54は、第1目標流量と第2目標流量との和である合計目標流量を演算する(ステップS41)。この合計目標流量は、第1ポンプ21及び第2ポンプ22から吐出される必要のある作動油の流量である。
速度補償部54は、上記の吐出量補正値が演算される直前の合計目標吐出量に前記吐出量補正値を加算して吐出量指令値を演算する。
第1実施形態では、旋回モータとブームシリンダの組み合わせに対して速度補償制御が行われ、第2実施形態では、アームシリンダとブームシリンダの組み合わせに対して速度補償制御が行われるが、これらの態様に限られない。速度補償制御の対象となる2つの油圧アクチュエータの組み合わせは、第1実施形態及び第2実施形態のような組み合わせ以外の2つの油圧アクチュエータの組み合わせであってもよい。
前記実施形態では、第1ポンプ21及び第2ポンプ22のそれぞれは、可変容量形の油圧ポンプであるが、前記速度補償制御が、第1制御弁31の開度を第1目標開度よりも大きくすることを含まず、第1制御弁31の開度の調節が行われない場合には、第1ポンプ21は、固定容量形の油圧ポンプであってもよい。
10 :旋回モータ(第1アクチュエータの一例)
21 :第1ポンプ
22 :第2ポンプ
23 :エンジン
31 :第1制御弁
32 :第2制御弁
33 :第3制御弁
41 :第1操作装置
42 :第2操作装置
50 :コントローラ
51 :弁制御部
52 :条件判定部
53 :速度補償部
54 :出力判定部
61 :第1速度検出器
62 :第2速度検出器
63 :第1吐出圧検出器
64 :第2吐出圧検出器
65 :差圧検出器
100 :建設機械
Claims (9)
- 建設機械であって、
作動油を吐出する可変容量形の油圧ポンプである第1ポンプと、
作動油を吐出する可変容量形の油圧ポンプである第2ポンプと、
前記第1ポンプから吐出される作動油の供給を受けて作動する第1アクチュエータと、
前記第2ポンプから吐出される作動油の供給を受けて作動する第2アクチュエータと、
前記第1ポンプと前記第1アクチュエータとの間に介在し、前記第1ポンプから前記第1アクチュエータに供給される作動油の流量を変化させるように開閉作動する第1制御弁と、
前記第1ポンプと前記第2アクチュエータとの間に介在し、前記第1ポンプから前記第2アクチュエータに供給される作動油の流量を変化させるように開閉作動する第2制御弁と、
前記第2ポンプと前記第2アクチュエータとの間に介在し、前記第2ポンプから前記第2アクチュエータに供給される作動油の流量を変化させるように開閉作動する第3制御弁と、
前記第1アクチュエータの作動を指令するための第1指令操作が与えられる第1操作装置と、
前記第2アクチュエータの作動を指令するための第2指令操作が与えられる第2操作装置と、
前記第1指令操作の操作量に基づいて決まる前記第1アクチュエータへの作動油の目標流量である第1目標流量と前記第2指令操作の操作量に基づいて決まる前記第2アクチュエータへの作動油の目標流量である第2目標流量との和である合計目標流量の作動油が前記第1ポンプ及び前記第2ポンプの少なくとも一方から吐出されるように、前記第1ポンプの吐出量及び前記第2ポンプの吐出量を調節するポンプ制御部と、
前記第1目標流量に基づいて決まる第1目標開度に前記第1制御弁の開度を調節し、前記第2目標流量のうち前記第2制御弁を介した前記第2アクチュエータへの作動油の目標流量である第2制御弁目標流量に基づいて決まる第2目標開度に前記第2制御弁の開度を調節し、前記第2目標流量のうち前記第3制御弁を介した前記第2アクチュエータへの作動油の目標流量である第3制御弁目標流量に基づいて決まる第3目標開度に前記第3制御弁の開度を調節する弁制御部と、
予め設定された負荷判定条件であって前記第1アクチュエータの負荷である第1負荷が前記第2アクチュエータの負荷である第2負荷よりも大きいことを判定するための条件である負荷判定条件が満たされたか否かを判定する条件判定部と、
前記第1操作装置に前記第1指令操作が与えられるとともに前記第2操作装置に前記第2指令操作が与えられる複合操作が行われ、かつ、前記負荷判定条件が満たされたと前記条件判定部が判定した場合に、前記第1指令操作の操作量に基づいて決まる前記第1アクチュエータの目標速度である第1目標速度と前記第1アクチュエータの実速度である第1実速度との速度差が大きいほど大きな補正量を演算し、この補正量を前記第2目標開度から減算して得られる開度に前記第2制御弁の開度を調節するようなフィードバック制御を行う速度補償部と、を備える、建設機械。 - 請求項1に記載の建設機械であって、
前記第1実速度又はこれに対応する物理量を検出する第1検出器をさらに備え、
前記負荷判定条件は、前記第1検出器により検出される前記第1実速度又はこれに対応する物理量が前記第1目標速度又はこれに対応する物理量よりも小さいという条件である、建設機械。 - 請求項2に記載の建設機械であって、
前記第1アクチュエータは、前記建設機械において旋回可能に構成される上部旋回体を旋回させるための油圧モータである旋回モータであり、
前記第1実速度は、前記旋回モータの回転速度であり、
前記第1目標速度は、前記旋回モータの目標回転速度である、建設機械。 - 請求項1に記載の建設機械であって、
前記第1負荷を検出する第1負荷検出器と、
前記第2負荷を検出する第2負荷検出器と、をさらに備え、
前記負荷判定条件は、前記第1負荷検出器により検出される前記第1負荷が前記第2負荷検出器により検出される前記第2負荷よりも大きいという条件である、建設機械。 - 請求項1~4の何れか1項に記載の建設機械であって、
前記速度補償部は、前記複合操作が行われ、かつ、前記負荷判定条件が満たされたと前記条件判定部が判定した場合に、前記第2指令操作の操作量に基づいて決まる前記第2アクチュエータの目標速度である第2目標速度と前記第2アクチュエータの実速度である第2実速度との速度差が大きいほど大きな補正量を演算し、この補正量を前記第3目標開度に加算して得られる開度に前記第3制御弁の開度を調節するようなフィードバック制御をさらに行う、建設機械。 - 請求項1~5の何れか1項に記載の建設機械であって、
前記速度補償部は、前記複合操作が行われ、かつ、前記負荷判定条件が満たされたと前記条件判定部が判定した場合に、前記第1目標速度と前記第1実速度との速度差が大きいほど大きな補正量を演算し、この補正量を前記第1目標開度に加算して得られる開度に前記第1制御弁の開度を調節するようなフィードバック制御をさらに行う、建設機械。 - 請求項1~6の何れか1項に記載の建設機械であって、
前記速度補償部は、前記複合操作が行われ、かつ、前記負荷判定条件が満たされたと前記条件判定部が判定した場合に、前記第1アクチュエータに供給される作動油の実流量である第1実流量と前記第2アクチュエータに供給される作動油の実流量である第2実流量との和である合計実流量を演算し、前記合計目標流量と前記合計実流量との流量差が大きいほど大きな補正量を演算し、この補正量に基づいて前記第1ポンプ及び前記第2ポンプの少なくとも一方の吐出量を調節するようなフィードバック制御をさらに行う、建設機械。 - 請求項7に記載の建設機械であって、
前記速度補償部は、当該速度補償部により演算された前記合計目標流量が、前記第1ポンプが吐出可能な作動油の最大吐出量である第1最大吐出量と前記第2ポンプが吐出可能な作動油の最大吐出量である第2最大吐出量との和である合計最大吐出量よりも大きい場合に、前記第1目標流量と前記第2目標流量との比を保持しながら前記合計目標流量が前記合計最大吐出量以下となるように前記第1目標流量及び前記第2目標流量を補正する、建設機械。 - 請求項8に記載の建設機械であって、
前記第1ポンプの作動油の吐出圧力である第1吐出圧を検出する第1吐出圧検出器と、
前記第2ポンプの作動油の吐出圧力である第2吐出圧を検出する第2吐出圧検出器と、
前記第1ポンプ及び前記第2ポンプを駆動するエンジンと、
前記エンジンの出力を判定する出力判定部と、をさらに備え、
前記速度補償部は、前記エンジンの前記出力と前記第1吐出圧及び前記第2吐出圧とに基づいて前記合計最大吐出量を演算する、建設機械。
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