JPH0437888B2 - - Google Patents

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JPH0437888B2
JPH0437888B2 JP17188485A JP17188485A JPH0437888B2 JP H0437888 B2 JPH0437888 B2 JP H0437888B2 JP 17188485 A JP17188485 A JP 17188485A JP 17188485 A JP17188485 A JP 17188485A JP H0437888 B2 JPH0437888 B2 JP H0437888B2
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JP
Japan
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rotating body
inertia
hydraulic motor
moment
stop
Prior art date
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Application number
JP17188485A
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Japanese (ja)
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JPS6233945A (en
Inventor
Keiichiro Uno
Shuichi Ichama
Yukio Aoyanagi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication of JPS6233945A publication Critical patent/JPS6233945A/en
Publication of JPH0437888B2 publication Critical patent/JPH0437888B2/ja
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12Slewing or traversing gears
    • E02F9/121Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/128Braking systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
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    • E02F9/10Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
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    • E02F9/121Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/123Drives or control devices specially adapted therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、油圧モータにより大きな慣性力を有
する旋回体を駆動する場合、この旋回体を所定の
位置に自動的に停止させる旋回体の停止制御装置
に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Application of the Invention] The present invention is directed to stop control of a rotating body that automatically stops the rotating body at a predetermined position when the rotating body having a large inertia force is driven by a hydraulic motor. Regarding equipment.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

大きな慣性力を有する旋回体、例えば油圧シヨ
ベルにおいて、走行体上に旋回可能に設けられて
いる上部旋回体は、走行体に対して360゜旋回する
ことができ、これにより、ある個所に存在する物
体(例えば土砂)を、上部旋回体の旋回のみによ
り他の個所に移すことができる。このような旋回
体を図により説明する。
In a rotating body with a large inertial force, such as a hydraulic excavator, the upper rotating body, which is rotatably mounted on the traveling body, can rotate 360° with respect to the traveling body. Objects (e.g. earth and sand) can be transferred to other locations simply by pivoting the superstructure. Such a revolving body will be explained with reference to the drawings.

第3図は油圧シヨベルの上部旋回体の上面図で
ある。1は油圧シヨベルの走行体(図示されてい
ない)上に旋回可能に設置された上部旋回体、2
は上部旋回体1に揺動可能に取付けられたフロン
トである。フロント2は、互いに揺動可能に取付
けられたブーム3、アーム4、バケツト5で構成
されている。6は上部旋回体1を走行体に対して
旋回駆動せしめる油圧モータである。油圧モータ
6をある方向に駆動すると、これに応じて上部旋
回体1が走行体上において、例えば矢印Rの方向
にフロント2とともに旋回し、油圧モータ6の停
止により上部旋回体1も停止する。したがつて、
バケツト5に積載した物体を所定位置、例えば図
で2点鎖線で示した位置に移送せしめることがで
きる。
FIG. 3 is a top view of the upper revolving body of the hydraulic excavator. Reference numeral 1 indicates an upper revolving structure that is rotatably installed on a running body (not shown) of a hydraulic excavator;
is a front unit swingably attached to the upper revolving body 1. The front 2 is composed of a boom 3, an arm 4, and a bucket 5 that are swingably attached to each other. Reference numeral 6 denotes a hydraulic motor that drives the upper rotating body 1 to rotate relative to the traveling body. When the hydraulic motor 6 is driven in a certain direction, the revolving superstructure 1 rotates together with the front 2 on the traveling structure, for example, in the direction of arrow R, and when the hydraulic motor 6 stops, the revolving superstructure 1 also stops. Therefore,
Objects loaded on the bucket cart 5 can be transferred to a predetermined position, for example, the position indicated by the two-dot chain line in the figure.

第4図は油圧モータの駆動回路図である。図
で、6は第3図に示す油圧モータ、7は油圧モー
タ6に圧油を供給する油圧ポンプ、8は油圧モー
タ6および油圧ポンプ7間に介在し油圧モータ6
への圧油の供給を制御する方向切換弁である。
A,Bは油圧モータ6の主回路を示す。9a,9
bはそれぞれ主回路A,B間に接続されたリリー
フ弁である。
FIG. 4 is a drive circuit diagram of the hydraulic motor. In the figure, 6 is the hydraulic motor shown in FIG. 3, 7 is a hydraulic pump that supplies pressure oil to the hydraulic motor 6, and 8 is the hydraulic motor 6 interposed between the hydraulic motor 6 and the hydraulic pump 7.
This is a directional control valve that controls the supply of pressure oil to.
A and B indicate the main circuit of the hydraulic motor 6. 9a, 9
b are relief valves connected between main circuits A and B, respectively.

今、方向切換弁8を図で左側位置に切換える
と、油圧ポンプ7の圧油は主回路Aを経て油圧モ
ータ6に供給される。これにより油圧モータ6は
駆動し、油圧モータ6からの油は主回路Bを経て
タンクに戻される。この油圧モータ6の駆動によ
り、上部旋回体1は例えば第3図矢印方向に旋回
する。この状態において、上部旋回体1を停止す
べく方向切換弁8を図示のように中立位置に戻す
と、油圧ポンプ7からの圧油の供給回路および油
圧モータ6からタンクへの戻り油回路は遮断さ
れ、油圧モータ6は上部旋回体1の慣性力により
ポンプ作用を行ない、主回路Bは高圧となり、両
主回路A,B間の圧力差に応じたブレーキ力(停
止トルク)が発生し、上部旋回体1は停止する。
Now, when the directional control valve 8 is switched to the left position in the figure, pressure oil from the hydraulic pump 7 is supplied to the hydraulic motor 6 via the main circuit A. This drives the hydraulic motor 6, and the oil from the hydraulic motor 6 is returned to the tank via the main circuit B. By driving this hydraulic motor 6, the upper revolving body 1 is rotated, for example, in the direction of the arrow in FIG. In this state, when the directional control valve 8 is returned to the neutral position as shown in the figure to stop the upper revolving structure 1, the pressure oil supply circuit from the hydraulic pump 7 and the return oil circuit from the hydraulic motor 6 to the tank are cut off. Then, the hydraulic motor 6 performs a pumping action due to the inertial force of the upper revolving structure 1, and the main circuit B becomes high pressure, and a braking force (stopping torque) corresponding to the pressure difference between the two main circuits A and B is generated. The rotating body 1 stops.

ところで、上部旋回体1の慣性モーメントは極
めて大きいので、上述のように油圧モータ6の駆
動中に方向切換弁8を中立位置にすると、主回路
B(回転方向側の主回路)には異常高圧が発生す
る。このため、リリーフ弁9a,9bが設けら
れ、主回路Bに発生した高圧がリリーフ弁9の設
定圧力以上になると、主回路Bの圧油は主回路A
側へ逃がされる。
Incidentally, since the moment of inertia of the upper revolving structure 1 is extremely large, if the directional control valve 8 is set to the neutral position while the hydraulic motor 6 is being driven as described above, an abnormally high pressure will be generated in the main circuit B (the main circuit on the rotation direction side). occurs. For this reason, relief valves 9a and 9b are provided, and when the high pressure generated in the main circuit B exceeds the set pressure of the relief valve 9, the pressure oil in the main circuit B is discharged from the main circuit A.
He is forced to run to the side.

このような油圧回路においては、上部旋回体1
を停止しようとして方向切換弁8を中立位置に切
換えても、リリーフ弁9a又はリリーフ弁9bか
ら圧油がリリーフされる間、油圧モータ6は回転
し、この圧油のリリーフ量だけ上部旋回体1が流
れて停止する。この流れ量(流れ角度)は、後述
するように、慣性モーメント、停止トルクおよび
方向切換弁8を切換えたときの上部旋回体1の速
度により定まる。
In such a hydraulic circuit, the upper revolving body 1
Even if the directional control valve 8 is switched to the neutral position in an attempt to stop the hydraulic motor 6, the hydraulic motor 6 rotates while the pressure oil is relieved from the relief valve 9a or the relief valve 9b, and the upper rotating body 1 is rotated by the amount of pressure oil relieved. flows and stops. This flow rate (flow angle) is determined by the moment of inertia, the stopping torque, and the speed of the upper revolving structure 1 when the directional control valve 8 is switched, as will be described later.

従来、オペレータが上部旋回体1を旋回させる
場合、オペレータは上部流れ量を勘案して方向切
換弁8により流量制御しながら上部旋回体1を所
定の位置に停止させていた。ところで、バケツト
5に積載された物体(例えば土砂)に移送個所が
定められた一定位置であり、このような移送が繰
返し実施される場合、上部旋回体1の操作を自動
化したいという要望が生じる。しかしながら、上
述のように、上部旋回体1の停止時には、慣性モ
ーメント、停止トルクおよび速度により定まる流
れ量が生じ、しかもこれらの値は絶えず変化して
いるので流れ量も一定せず、したがつて、自動運
転では上部旋回体1を所定位置に停止させるのは
極めて困難であるという問題があつた。このよう
に、上部旋回体1の自動運転を実施するには、そ
の停止位置の精度が極めて悪い点を無視するか、
又は旋回速度を極端に低下させて停止位置の精度
の悪化を補うしか手段はなかつた。
Conventionally, when an operator rotates the upper revolving structure 1, the operator stops the upper revolving structure 1 at a predetermined position while controlling the flow rate using the directional control valve 8 in consideration of the upper flow rate. By the way, when the object (for example, earth and sand) loaded on the bucket 5 is transferred to a predetermined fixed position and such transfer is performed repeatedly, there is a desire to automate the operation of the upper revolving structure 1. However, as mentioned above, when the revolving upper structure 1 is stopped, a flow rate determined by the moment of inertia, stopping torque, and speed occurs, and since these values are constantly changing, the flow rate is not constant. In automatic operation, there was a problem in that it was extremely difficult to stop the revolving superstructure 1 at a predetermined position. In this way, in order to implement automatic operation of the revolving superstructure 1, it is necessary to either ignore the extremely poor accuracy of its stopping position, or to
Alternatively, the only way to compensate for the deterioration in the accuracy of the stopping position was to extremely reduce the turning speed.

しかしながら、このような移送においては停止
位置の精度を要求されることが多く、又、旋回速
度の低下は作業能率を著しく悪化させるという問
題があつた。
However, such transfer often requires precision in the stopping position, and a reduction in the rotation speed has the problem of significantly deteriorating work efficiency.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、上記従来の問題点を解決
し、旋回体を所定位置に正確に自動停止させるこ
とができる旋回体の停止制御装置を提供するにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a stop control device for a rotating body that can solve the above-mentioned conventional problems and automatically stop a rotating body accurately at a predetermined position. is to provide.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記の目的を達成するため、本発明は、旋回体
の旋回中において、その旋回速度、慣性モーメン
ト、停止トルクを求め、これらの値から旋回体の
流れ量を演算し、定められた停止位置までの間隔
が上記流れ量以下になつたとき油圧モータへの圧
油の供給を減少させる制御を行い、その制御開始
後は当該制御開始後における慣性モーメントと停
止トルクの比を一定に保持するように、即ち、慣
性モーメントが変化してもこれに応じて停止トル
クを変化させるように前記油圧ポンプの傾転量を
制御し、これにより、当該制御開始時において演
算された流れ量を一定に保持するようにしたこと
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention determines the turning speed, moment of inertia, and stopping torque of the rotating body while it is turning, calculates the flow rate of the rotating body from these values, and calculates the flow rate of the rotating body until it reaches a predetermined stopping position. When the interval becomes less than the above flow rate, control is performed to reduce the supply of pressure oil to the hydraulic motor, and after the start of the control, the ratio of the moment of inertia to the stop torque after the start of the control is maintained constant. That is, even if the moment of inertia changes, the amount of tilting of the hydraulic pump is controlled so as to change the stopping torque accordingly, and thereby the flow rate calculated at the start of the control is held constant. It is characterized by the following.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained based on illustrated embodiments.

第1図は本発明の実施例に係る停止制御装置の
系統図である。図で、第4図に示す部分と同一部
分には同一符号を付して説明を省略する。10は
主回路A,B間に接続されたフラツシング弁、1
1はフラツシング弁10に接続されたリリーフ
弁、12a,12bはチエツク弁、13はチエツ
ク弁12a,12bを介して主回路A,Bに圧油
を補給するチヤージポンプ、14はチヤージポン
プ13の吐出側回路に接続されたリリーフ弁であ
る。15は可変容量両傾転油圧ポンプ(以下、両
傾転油圧ポンプという)、15aは両傾転油圧ポ
ンプ15のおしのけ容積可変機構(以下、斜板で
代表させる)である。これらにより油圧閉回路が
構成される。
FIG. 1 is a system diagram of a stop control device according to an embodiment of the present invention. In the figure, parts that are the same as those shown in FIG. 4 are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 10 is a flushing valve connected between main circuits A and B;
1 is a relief valve connected to the flushing valve 10, 12a and 12b are check valves, 13 is a charge pump that supplies pressure oil to the main circuits A and B via the check valves 12a and 12b, and 14 is a discharge side circuit of the charge pump 13. It is a relief valve connected to. Reference numeral 15 denotes a variable displacement double tilting hydraulic pump (hereinafter referred to as double tilting hydraulic pump), and 15a denotes a displacement displacement variable mechanism (hereinafter represented by a swash plate) of the double tilting hydraulic pump 15. These constitute a hydraulic closed circuit.

16は斜板15aの傾転を制御する傾転角度制
御装置、17はパイロツト油圧ポンプ、18は傾
転角度制御装置16とパイロツト油圧ポンプ17
との間に介在する制御弁である。19は斜板15
aの傾転角度を検出する傾転角度センサ、20
a,20bはそれぞれ主回路A,Bの圧力を検出
する圧力センサ、21は上部旋回体1の位置を検
出する角度センサ、22は上部旋回体1の停止位
置を設定する停止位置設定装置である。23は傾
転角度センサ19、圧力センサ20a,20b、
角度センサ21および停止位置設定装置22から
の信号を入力し、所要の演算、制御を行なう演算
処理装置であり、マイクロコンピユータにより構
成されている。
Reference numeral 16 indicates a tilting angle control device for controlling the tilting of the swash plate 15a, 17 indicates a pilot hydraulic pump, and 18 indicates a tilting angle control device 16 and a pilot hydraulic pump 17.
This is a control valve interposed between the 19 is the swash plate 15
a tilt angle sensor 20 for detecting a tilt angle of a;
a and 20b are pressure sensors that detect the pressures of the main circuits A and B, respectively; 21 is an angle sensor that detects the position of the upper revolving structure 1; and 22 is a stop position setting device that sets the stop position of the upper revolving structure 1. . 23 is a tilt angle sensor 19, pressure sensors 20a, 20b,
This is an arithmetic processing device that inputs signals from the angle sensor 21 and the stop position setting device 22 and performs necessary calculations and control, and is composed of a microcomputer.

このような閉回路においても、両傾転油圧ポン
プ15の斜板15aを中立方向に戻すと、第4図
に示す油圧回路において、方向切換弁8を中立位
置に戻したときと同じく主回路A,Bのいずれか
に高圧のブレーキ圧力が生じ、リリーフ弁9a又
はリリーフ弁9bのいずれかにより高圧側の圧油
がリリーフされようとするのであるが、本実施例
においては斜板を適当に制御することによりリリ
ーフ損失を発生させずにブレーキ圧力を生じさせ
ることが可能となる。
Even in such a closed circuit, when the swash plate 15a of the double tilting hydraulic pump 15 is returned to the neutral position, the main circuit A is activated in the same manner as when the directional control valve 8 is returned to the neutral position in the hydraulic circuit shown in FIG. , B, and the pressure oil on the high pressure side is about to be relieved by either the relief valve 9a or the relief valve 9b, but in this embodiment, the swash plate is appropriately controlled. By doing so, it becomes possible to generate brake pressure without generating relief loss.

次に、本実施例の動作を第2図に示すフローチ
ヤートおよび第3図に示す上部旋回体の上面図を
参照しながら説明する。第3図において、Sは角
度の基準線を示し、本実施例における角度はすべ
て基準線Sからの角度で表わされる。この基準線
はどこに設定してもよいが、例えば角度センサ2
1の基準位置(例えば出力0の位置)を基準線と
すれば便利である。θは上部旋回体1の現在位置
の角度、θ0は上部旋回体1を停止させたい位置の
角度である。角度θは角度センサ21から、又、
角度θ0は停止位置設定装置22から出力される。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 2 and the top view of the revolving upper structure shown in FIG. 3. In FIG. 3, S indicates a reference line for angles, and all angles in this embodiment are expressed as angles from the reference line S. This reference line may be set anywhere, but for example, the angle sensor 2
It is convenient to use the reference position of 1 (for example, the position of output 0) as the reference line. θ is the angle of the current position of the revolving upper structure 1, and θ 0 is the angle of the position at which the revolving upper structure 1 is desired to be stopped. The angle θ is obtained from the angle sensor 21, and
The angle θ 0 is output from the stop position setting device 22 .

上部旋回体1の第3図矢印R方向の旋回におい
て、演算処理装置23はまず、そのときの角度θ
を角度センサ21から、又、角度θ0を停止位置設
定装置22から入力する(第2図に示す手順S1)。
これらの値を基に、角速度θ〓、角加速度θ¨、および
現在位置から停止位置までの残りの角度(θ−
θ0)を計算する(手順S2)。角速度θ〓および角加速
度θ¨の演算方法は周知であるので説明は省略する。
次いで、演算された角加速度θ¨が0か否かをみる
(手順S3)。角加速度θ¨が0でないとき、即ち、上
部旋回体1が一定速度で旋回していないときは、
圧力センサ20aの信号Piおよび圧力センサ20
bの信号P0を入力し(手順S4)、その差の絶対値
Pを演算する(手順S5)。次に、この差の絶対値
(圧力差)Pおよびさきに計算した角加速度θ¨に基
づいて停止トルクTおよび慣性モーメントIを計
算する。(手順S4)。
When the upper revolving body 1 turns in the direction of arrow R in FIG.
is input from the angle sensor 21, and the angle θ 0 is input from the stop position setting device 22 (step S 1 shown in FIG. 2).
Based on these values, calculate the angular velocity θ〓, the angular acceleration θ¨, and the remaining angle from the current position to the stop position (θ−
θ 0 ) is calculated (step S 2 ). The method of calculating the angular velocity θ〓 and the angular acceleration θ〓 is well known, so a description thereof will be omitted.
Next, it is determined whether the calculated angular acceleration θ is 0 or not (step S 3 ). When the angular acceleration θ¨ is not 0, that is, when the rotating upper structure 1 is not rotating at a constant speed,
Signal P i of pressure sensor 20a and pressure sensor 20
The signal P 0 of signal b is input (step S 4 ), and the absolute value P of the difference is calculated (step S 5 ). Next, the stopping torque T and the moment of inertia I are calculated based on the absolute value of this difference (pressure difference) P and the previously calculated angular acceleration θ. (Step S4 ).

ここで、停止トルクTと慣性モーメントIの計
算について説明する。両圧力センサ20a,20
bの圧力差を上記のようにP、両傾転油圧モータ
15の容量をQとすると、停止トルクTは次式に
より算出することができる。
Here, calculation of the stopping torque T and the moment of inertia I will be explained. Both pressure sensors 20a, 20
Assuming that the pressure difference of b is P as described above, and the capacity of the double tilting hydraulic motor 15 is Q, the stopping torque T can be calculated by the following equation.

T=P・Q/2π ………(1) 又、慣性モーメントIは次式により算出するこ
とができる。
T=P・Q/2π (1) Moreover, the moment of inertia I can be calculated by the following formula.

I=T/θ ………(2) 実際はモータ効率等を考慮してこれらの値を求
めることになるが、その詳細は省略する。このよ
うにして、手順S6では停止トルクTと慣性モーメ
ントIを求める。そして、このときの慣性モーメ
ントIと停止トルクTとの比を求め、これをWと
して記憶する(手順S7)。この比は後述するよう
に上部旋回体1の停止動作開始後の制御において
用いられる。次に、定められたブレーキフラグが
OFFであるか否かがチエツクされ(手順S8)、ブ
レーキフラグがOFFの場合、即ち、上部旋回体
1の停止動作がまが開始されていないとき、流れ
量θ2が計算される(手順S9)。
I=T/θ (2) In reality, these values are determined by taking motor efficiency etc. into consideration, but the details will be omitted. In this way, in step S6 , the stopping torque T and the moment of inertia I are determined. Then, the ratio between the moment of inertia I and the stopping torque T at this time is determined and stored as W (step S 7 ). This ratio is used in the control after the upper rotating body 1 starts its stopping operation, as will be described later. Then the established brake flag is
It is checked whether or not it is OFF (step S 8 ), and if the brake flag is OFF, that is, when the stopping motion of the revolving superstructure 1 has not started, the flow rate θ 2 is calculated (step S 8 ). S9 ).

流れ量θ2は手順S2で求めたその時点における角
速度、手順S6で求めたその時点における慣性モー
メントIおよび停止トルクTに基づき、次式によ
り算出することができる。
The flow rate θ 2 can be calculated by the following equation based on the angular velocity at that point found in step S 2 , the moment of inertia I and the stopping torque T at that point found in step S 6 .

θ2=1/2・I/T・(θ〓)2 ………(3) 即ち、その時点において、上部旋回体1を停止
させようとした場合、上部旋回体1が停止するま
でにどれだけの角度流れるかが算出されることに
なる。
θ 2 = 1/2・I/T・(θ〓) 2 ………(3) In other words, if you try to stop the upper revolving structure 1 at that point, how long will it take for the upper revolving structure 1 to stop? The angle of flow will be calculated.

このようにして算出された流れ量θ2は手順S2
計算された停止位置までの残りの角度(θ−θ0
と比較され(手順S10)、角度(θ−θ0)が流れ角
θ2より大きいときは、そのときの角速度が0か否
か(上部旋回体1が停止状態にあるかないか)を
手順S11で判断した後、再び手順S1に戻る。一方、
手順S3で上部旋回体1が一定速度で旋回している
(θ¨=0)と判断された場合は、停止制御動作に必
要な手順S4〜S9の処理は行なわず、直ちに手順
S10の処理に移る。この場合の手順S10における流
れ量θ2は、上部旋回体1が一定速度となる直前に
おける手順S9で求められた値が用いられる。
The flow rate θ 2 calculated in this way is the remaining angle (θ − θ 0 ) to the stop position calculated in step S 2 .
(step S 10 ), and if the angle (θ - θ 0 ) is larger than the flow angle θ 2 , the procedure determines whether the angular velocity at that time is 0 (whether the upper rotating body 1 is in a stopped state or not). After making the determination in S11 , return to step S1 again. on the other hand,
If it is determined in step S 3 that the upper revolving structure 1 is rotating at a constant speed (θ¨=0), steps S 4 to S 9 necessary for stop control operation are not performed, and the procedure is immediately executed.
Move on to processing S10 . For the flow rate θ 2 in step S 10 in this case, the value determined in step S 9 immediately before the upper rotating body 1 reaches a constant speed is used.

手順S10において、残りの角度(θ−θ0)が流
れ量θ2以下になつたと判断されると、定められた
ブレーキフラグをONにして両傾転油圧ポンプ1
5の斜板15aを中立方向に戻し(手順S12)、手
順S7で演算した慣性モーメントIと停止トルクT
との比WをブレーキフラグがONに変化した時点
での値W0として記憶する(手順S13)。前述のよ
うに、流れ量θ2は停止動作後、上部旋回体1が停
止するまでに流れる角度である。この流れ量θ2
は、上記の比Wが一定であることを前提としてい
る。したがつて、停止動作後は上記比Wを停止動
作開始時点における比W0に常に維持しておかね
ばならない。比W0はこのような意味において後
述する処理に用いられる。
In step S10 , when it is determined that the remaining angle (θ - θ 0 ) has become less than the flow rate θ 2 , the specified brake flag is turned on and the double tilting hydraulic pump 1 is turned on.
Return the swash plate 15a of No. 5 to the neutral direction (step S12 ), and calculate the moment of inertia I and stopping torque T calculated in step S7 .
The ratio W is stored as the value W 0 at the time the brake flag changes to ON (step S 13 ). As described above, the flow rate θ 2 is the angle at which the upper rotating body 1 flows after the stop operation until the upper revolving structure 1 stops. This flow rate θ 2
assumes that the above ratio W is constant. Therefore, after the stopping operation, the ratio W must always be maintained at the ratio W 0 at the time of starting the stopping operation. The ratio W 0 is used in the processing described later in this sense.

手順S14では、ブレーキフラグがONに変化し
たときの手順S5で求めた圧力差Pを目標ブレーキ
圧力PBとして記憶する。そして、回路のブレー
キ圧力がこの目標ブレーキ圧力PBとなるように
演算処理装置23から制御弁18に対して斜板1
5aを傾転させる傾転指令が出力される。(手順
S15)。この指令出力後、処理は手順S11を経て手
順S1に戻り、再び手順S1〜S8が実行される。この
場合、さきの手順S12でブレーキフラグはすでに
ONになつているので、処理は手順S8から手順
S16に移行する。
In step S14 , the pressure difference P obtained in step S5 when the brake flag changes to ON is stored as the target brake pressure P B. Then, the arithmetic processing unit 23 sends the swash plate 1 to the control valve 18 so that the brake pressure in the circuit becomes the target brake pressure P B.
A tilting command to tilt 5a is output. (procedure
S15 ). After outputting this command, the process returns to step S1 via step S11 , and steps S1 to S8 are executed again. In this case, the brake flag has already been set in step S 12 .
Since it is ON, the process starts from step S8 .
Move to S16 .

手順S16では、さきに記憶されている値W0をと
り出し、これを現時点で演算された値Wに比較す
る。即ち、停止動作開始後、慣性モーメントIは
変化するので、停止トルクTとの比がどの程度変
化したかを比較する。そして、手順S17では、値
Wを値W0に等しくするための停止トルクが演算
されるとともに、この停止トルクを生じさせるた
めの目標ブレーキ圧力PBが演算される。手順S15
では、この目標ブレーキ圧力PBが得られるよう
に斜板15aを傾転させる傾転指令が出力され
る。この斜板15aの傾転制御により停止トルク
Tの値が慣性モーメントIの変化に応じて変化す
ることになり、値I/Tは常に値W0に一致する
ように保持される。かくして、上部旋回体1が設
定された停止位置(角度θ0)に停止すると、手順
S11でその停止が判断され、処理は終了する。
In step S16 , the previously stored value W0 is taken out and compared with the currently calculated value W. That is, since the moment of inertia I changes after the start of the stopping operation, a comparison is made to see how much the ratio with the stopping torque T has changed. Then, in step S17 , a stopping torque for making the value W equal to the value W0 is calculated, and a target brake pressure P B for producing this stopping torque is calculated. Step S 15
Then, a tilt command is output to tilt the swash plate 15a so that this target brake pressure P B is obtained. By controlling the tilting of the swash plate 15a, the value of the stopping torque T changes in accordance with the change in the moment of inertia I, and the value I/T is always kept equal to the value W0 . In this way, when the upper rotating body 1 stops at the set stop position (angle θ 0 ), the procedure
In S11 , it is determined that the process should be stopped, and the process ends.

このように、本実施例では、上部旋回体の慣性
モーメント、停止トルク、速度に基づいて流れ量
を計算し、設定された停止位置までの距離が流れ
量以下になつたとき両傾転油圧ポンプの斜板を中
立方向に戻し、以後、慣性モーメントと停止トル
クの比を一定とすべく当該斜板の傾転を制御する
ようにしたので、上部旋回体を所定位置に正確に
停止させることができる。
In this way, in this embodiment, the flow rate is calculated based on the moment of inertia, stopping torque, and speed of the upper rotating body, and when the distance to the set stop position becomes less than the flow rate, the double tilting hydraulic pump The swash plate was returned to the neutral direction, and the tilting of the swash plate was then controlled to maintain a constant ratio of moment of inertia to stopping torque, making it possible to accurately stop the upper revolving structure at a predetermined position. can.

なお、慣性モーメントは必ずしも(2)式による計
算方法による算出のみでなく、次に述べる方法に
より算出してもよい。即ち、フロントの各揺動部
に角度計を取付け、各リンクの重心位置を計算す
る。又、バケツト内の荷重の重量はブームシリン
ダ等の圧力差で検出する。このようにして、各ユ
ニツトの重力mi、旋回中心から重心位置までの
距離liが得られたとき、慣性モーメントIは次式
により得られる。
Note that the moment of inertia is not necessarily calculated using the calculation method using equation (2), but may be calculated using the method described below. That is, an angle meter is attached to each swinging part of the front, and the position of the center of gravity of each link is calculated. Also, the weight of the load inside the bucket is detected by the pressure difference in the boom cylinder, etc. In this way, when the gravity m i of each unit and the distance l i from the center of rotation to the center of gravity are obtained, the moment of inertia I can be obtained from the following equation.

I=Σmi・li 2/g ………(4) ただし、上式でgは重力加速度である。 I=Σm i・l i 2 /g (4) However, in the above equation, g is the gravitational acceleration.

さらに、上記実施例の説明では、旋回体として
油圧シヨベルの上部旋回体を例示して説明した
が、これに限ることなく、他の旋回体であつても
よいのは当然である。
Furthermore, in the description of the above embodiments, the upper revolving structure of a hydraulic excavator was exemplified as the revolving structure, but the present invention is not limited to this, and it goes without saying that other revolving structures may be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、本発明では、旋回体の慣性
モーメント、停止トルクおよび速度に基づいて流
れ量を求め、設定された停止位置までの距離が流
れ量以下になつたとき油圧モータへの圧油の供給
を傾転の制御により減少させ、以後、慣性モーメ
ントと停止トルクの比を一定とすべく両傾転油圧
ポンプの斜板弁を制御するようにしたので、旋回
体を所定位置に正確に自動停止させることができ
る。
As described above, in the present invention, the flow rate is determined based on the moment of inertia, stopping torque, and speed of the rotating body, and when the distance to the set stop position becomes less than the flow rate, the pressure oil is supplied to the hydraulic motor. The supply of water was reduced by controlling the tilting, and the swash plate valve of the double tilting hydraulic pump was then controlled to maintain a constant ratio of moment of inertia to stopping torque. It can be stopped automatically.

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

第1図は本発明の実施例に係る旋回体の停止制
御装置の系統図、第2図は第1図に示す装置の動
作を説明するフローチヤート、第3図は油圧シヨ
ベルの上部旋回体の上面図、第4図は油圧シヨベ
ルの上部旋回体を駆動する油圧モータの駆動回路
図である。 1…上部旋回体、2…フロント、15…可変容
量両傾転油圧ポンプ、15a…斜板、16…傾転
角度制御装置、18…制御弁、20a,20b…
圧力センサ、21…角度センサ、22…停止位置
設定装置、23…演算処理装置。
FIG. 1 is a system diagram of a stop control device for a rotating body according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart explaining the operation of the device shown in FIG. 1, and FIG. The top view and FIG. 4 are drive circuit diagrams of the hydraulic motor that drives the upper revolving body of the hydraulic excavator. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Upper rotating body, 2...Front, 15...Variable capacity double tilting hydraulic pump, 15a...Swash plate, 16...Tilt angle control device, 18...Control valve, 20a, 20b...
Pressure sensor, 21... Angle sensor, 22... Stop position setting device, 23... Arithmetic processing device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 大きな慣性力を有する旋回体と、この旋回体
を駆動する油圧モータと、この油圧モータに圧油
を供給する油圧ポンプとを備えたものにおいて、
前記旋回体の旋回速度を検出する速度検出手段
と、前記旋回体を停止すべき位置を設定する停止
位置設定手段と、前記旋回体の停止トルクおよび
慣性モーメントを演算する演算手段と、前記速度
検出手段の検出値および前記停止位置設定手段に
より設定された値ならびに前記演出手段の演算値
に基づき前記油圧ポンプから前記油圧モータへの
圧油の供給を停止する停止手段と、前記演算手段
により演算された停止トルクと慣性モーメントの
比が一定となるように前記油圧ポンプの傾転を制
御する傾転制御手段とを設けたことを特徴とする
旋回体の停止制御装置。
1 In a system equipped with a rotating body having a large inertial force, a hydraulic motor that drives the rotating body, and a hydraulic pump that supplies pressure oil to the hydraulic motor,
a speed detecting means for detecting a turning speed of the rotating body; a stop position setting means for setting a position at which the rotating body should be stopped; a calculating means for calculating a stopping torque and a moment of inertia of the rotating body; stop means for stopping the supply of pressure oil from the hydraulic pump to the hydraulic motor based on the detected value of the means, the value set by the stop position setting means, and the calculated value of the production means; 1. A stop control device for a revolving superstructure, comprising: tilting control means for controlling tilting of the hydraulic pump so that the ratio of the stopping torque to the moment of inertia is constant.
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FR2781532B1 (en) * 1998-07-22 2000-10-13 Poclain Hydraulics Ind VALVE DEVICE FOR A HYDRAULIC MOTOR CAPABLE OF DRIVING A LARGE INERTIA MASS
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