JPH06330902A - 慣性体の駆動制御装置 - Google Patents

慣性体の駆動制御装置

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JPH06330902A
JPH06330902A JP11713193A JP11713193A JPH06330902A JP H06330902 A JPH06330902 A JP H06330902A JP 11713193 A JP11713193 A JP 11713193A JP 11713193 A JP11713193 A JP 11713193A JP H06330902 A JPH06330902 A JP H06330902A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 一種類の回路構成で種々の制御方式を選択、
変更できるようにする。 【構成】 油圧ポンプ12の吐出口をタンク16に連通
させるバイパス管路17に電磁比例式の圧力制御用バイ
パス弁18、モータ回路13の両側管路13a,13b
に電磁比例式の圧力制御弁15,15をそれぞれ設け、
コントローラ20によってこのバイパス弁18および圧
力制御弁15,15を制御することによって旋回モータ
11の起動時、定常運転時および減速・停止時の圧力を
制御するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は油圧ショベルの上部旋回
体のような大きな慣性を有する慣性体の動作を制御する
慣性体の駆動制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】油圧ショベルの上部旋回体(以下、単に
旋回体という)を例にとって従来の技術を説明する。
【0003】図10において、1は旋回体を旋回駆動す
る油圧旋回モータ(以下、単にモータという)、2はこ
のモータ1に対する圧油供給源としての油圧ポンプで、
このポンプ2と、モータ回路3を構成する両側管路3
a,3bとの間に油圧パイロット式の旋回用コントロー
ルバルブ4が設けられ、図示しないリモコン弁の操作に
より、このコントロールバルブ4が中立位置aと左旋回
位置bと右旋回位置cとの間で幾何わり作動してモータ
1の回転方向と速度が制御される。
【0004】また、モータ回路3には、一対のリリーフ
弁5,5を備えたリリーフ回路6が接続され。モータ圧
力がこのリリーフ弁5,5によって設定される。
【0005】7,7はモータ1の慣性回転時にモータ1
の入口側に油を補給するためのチェック弁、8はメイン
リリーフ弁である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成に
よると、リリーフ弁5,5によってモータ圧力を決定す
るに過ぎないため、作業の種類やオペレータの好み等に
応じて制御方式を種々のうちから選択しあるいは変更す
ることができなかった。
【0007】そこで本発明は、一種類の回路構成で種々
の制御方式を選択、変更することができる慣性体の駆動
制御装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、慣性
体を駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュ
エータに対する圧油供給源としての油圧ポンプと、油圧
アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブ
と、このコントロールバルブの操作方向および操作量を
検出する操作検出手段と、上記油圧ポンプの吐出口をタ
ンクに連通させるバイパス管路と、このバイパス管路に
設けられた電磁比例式の圧力制御用バイパス弁と、上記
操作検出手段の検出信号に基づいてこのバイパス弁を制
御するコントローラとを具備してなるものである。
【0009】請求項2の発明は、請求項1記載の構成に
おいて、コントロールバルブと油圧アクチュエータとを
結ぶ両側管路に、コントローラによって制御される電磁
比例式の圧力制御弁が設けられたものである。
【0010】請求項3の発明は、請求項1の構成におい
て、制御弁のタンクポートとタンクとを結ぶタンク回路
に、コントローラによって制御される電磁比例式の圧力
制御弁が設けられたものである。
【0011】
【作用】上記構成によると、バイパス弁の設定値を制御
することによって油圧アクチュエータの入口圧力を制御
することができる。従って、コントローラによるバイパ
ス弁の制御パターンを選択、変更することにより、アク
チュエータの起動特性を種々のうちから選択、変更する
ことが可能となる。
【0012】また、請求項2,3の構成によると、上記
のようにアクチュエータの入口圧力を制御できることに
加えて、圧力制御弁によってアクチュエータ出口側圧
力、すなわち減速・停止時のブレーキ圧力をも制御する
ことができる。従って、コントローラによるこのブレー
キ制御方式を選択、変更することにより、減速・停止特
性を種々のうちから選択、変更することができる。
【0013】
【実施例】本発明の実施例を図1〜図9によって説明す
る。
【0014】以下の実施例では、従来説明に合せて慣性
体として油圧ショベルの上部旋回体を例にとっている。
【0015】第1実施例(図1〜図8参照) 11は旋回体を駆動する油圧アクチュエータとしてのモ
ータ、12はポンプ、13は両側管路13a,13bに
よって構成されるモータ回路で、このモータ回路13と
ポンプ12との間に、電磁比例式の旋回用コントロール
バルブ14が設けられ、このコントロールバルブ14の
中立位置aと右旋回位置bと左旋回位置cとの間での切
換わり作用により、モータ11の回転方向と速度が制御
される。
【0016】また、モータ回路13の両側管路13a,
13bに電磁比例式の圧力制御弁15,15が設けられ
るとともに、ポンプ12の吐出口をタンク16に連通さ
せるバイパス管路17に電磁比例式の圧力制御用バイパ
ス弁18が設けられている。
【0017】一方、19はレバー19aの操作によって
コントロールバルブ14を遠隔操作する操作体(たとえ
ばポテンショメータ)で、この操作体19のレバー操作
方向(X,Y方向)と操作量に対応する操作信号がコン
トローラ20に入力され、このコントローラ20によっ
てコントロールバルブ14、両圧力制御弁15,15、
バイパス弁18が制御される。
【0018】すなわち、操作体20がXまたはY方向に
操作されると、その操作信号に対応する制御信号がコン
トローラ20からコントロールバルブ14に送られて同
バルブ14がストローク作動し、これにより、たとえば
図2に示すような速度(設定速度)でモータ11が回転
しようとする。なお、このモータ設定速度は種々選択す
ることができる。
【0019】ここで、モータ11の起動、定常運転、お
よび減速・停止の各特性は、コントローラ20によるバ
イパス弁18および両圧力制御弁15,15の制御を介
してモータ出入口圧力を制御することにより、種々のも
のを得ることができる。
【0020】以下にこの制御方式例を説明する。
【0021】第1の例では、モータ11の実際の速度を
検出する速度センサ21が設けられる。
【0022】起動開始時点では、モータ11は旋回体の
慣性によって停止したままであるため、操作体19の操
作にかかわらず実際のモータ速度は0となり、この実際
速度が速度センサ21で検出されてコントローラ20に
入力される。
【0023】コントローラ20は、操作体19の操作量
によって決まる設定速度と実際速度とを比較してその差
を求め、この速度差に対応してモータ圧力が高くなるよ
うにバイパス弁18に設定圧上昇信号を送る。この作用
は左右両方向の旋回時に同様に行われる。
【0024】これにより、設定速度と実際速度との差に
対応してモータ圧力が変化する。従って、図3に示すよ
うに操作体19の操作量が大きいほどモータ起動圧力
(起動トルク)が大きくなる。
【0025】また、起動後、加速に伴い、速度差が漸次
小さくなるため、バイパス弁18の設定圧が漸減し、実
際速度が設定速度に等しくなったときにモータ圧力が最
小値となって定常運転に移行する。
【0026】一方、操作体19が停止のための減速操作
(レバー戻し操作)をされると、その操作量(中立位置
からの操作量)に応じた制御信号がコントローラ20か
らモータ出口側の圧力制御弁15に送られて速度設定作
用が行われる。
【0027】従って、このときにも実際速度と設定速度
との差(この場合は実際速度の方が大きいため負の値と
なる)に対応してモータ出口側の圧力制御弁15の設定
圧が変化し、ブレーキトルクが変化する。
【0028】この制御方式によると、モータ11が十分
なトルクで起動および制動され、かつ、速度差の漸減に
対応してトルクが漸減するため、円滑な起動および減速
・停止作用が行われる。
【0029】図中、22,22はコントローラ20によ
るフィードバック制御のためにモータ11の出入口圧力
を検出する圧力センサである。
【0030】なお、速度センサ21によってモータ速度
を検出する手段に代えて、ポンプ圧を圧力センサで検出
し、コントローラ20により、検出されたポンプ圧およ
びモータ圧等からモータ速度を演算により求めてもよ
い。
【0031】その他の制御方式例として、図4に示すよ
うに、操作体19の起動操作後、モータ流量が、0から
操作体19の操作量によって決まる最大流量に向けて直
線的に変化する(加速度が一定となる)ように、バイパ
ス弁18の設定値を変化させる制御方式や、図5に示す
ように、起動時にモータ流量が最大流量に向けて曲線状
に変化(漸増)する制御方式、さらに、図6に示すよう
に、モータ流量の変化が、起動開始直後と最大流量直前
では緩やかとなり、その中間で大きくなるような制御方
式をとることができる。
【0032】一方、減速・停止特性として、図7に示す
ように、操作体19のハーフストロークでモータ流量が
曲線状に漸減する制御方式、図8に示すように、モータ
流量の変化が減速・停止操作の開始直後と終了直前で緩
やかとなり、中間で大きくなるような制御方式をとるこ
とができる。
【0033】従って、上記のような制御方式に応じてコ
ントローラ14の制御プログラム(ROM)を予め選択
し、または後に交換することにより、あるいは複数の制
御方式を予め記憶させておき、選択手段によりこれらの
うちから所望の方式を選択することにより、作業の種類
やオペレータのニーズ等に応じた制御方式を自由に選択
し、あるいは変更することができる。
【0034】第2実施例(図9参照) 第1実施例との相違点のみを説明すると、第2実施例に
おいては、バイパス弁18のほかに、コントロールバル
ブ14のタンクポートとタンク17とを結ぶタンク回路
23に圧力制御弁24を設け、この圧力制御弁24で減
速・停止時のブレーキトルクを制御する構成をとってい
る。
【0035】この構成によっても、第1実施例と同様、
種々の制御方式を選択し、あるいは変更することができ
る。
【0036】ところで、上記実施例ではコントロールバ
ルブ14に電磁比例式の切換弁を用いたが、これに代え
て油圧パイロット式の切換弁を用いてもよい。あるい
は、このような遠隔操作式の弁でなく、手動式の切換弁
を用いてもよい。
【0037】また、本発明は上記実施例で例示した油圧
ショベルの上部旋回体に限らず、旋回式作業機械の旋回
体全般、また旋回体に限らず、シリンダにより駆動され
て直線運動等を行う種々の慣性体に適用することができ
る。
【0038】
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、油圧
ポンプの吐出口をタンクに連通させるバイパス管路に電
磁比例式の圧力制御用バイパス弁を設け、コントローラ
により、操作検出手段からの検出信号に基づいてこのバ
イパス弁の設定値を制御することにより、油圧アクチュ
エータへの供給流量とモータ入口圧力を制御するように
構成したから、コントローラによるバイパス弁の制御パ
ターンを選択、変更することにより、アクチュエータの
起動特性を、作業の種類やオペレータのニーズ等に応じ
て種々のうちから選択、変更することが可能となる。
【0039】また、請求項2,3の発明によると、圧力
制御弁によってモータ出口側圧力、すなわち減速・停止
時のブレーキ圧力をも制御することができる。従って、
コントローラによるこのブレーキ制御方式を選択、変更
することにより、減速・停止特性をも種々のうちから選
択、変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例にかかる旋回体の駆動制御
装置の全体構成を示す図である。
【図2】同装置における操作体の操作量と設定モータ速
度との関係を示す図である。
【図3】同装置によるモータ起動方式の第1の例におけ
る操作開始後の経過時間とモータ起動圧力との関係を示
す図である。
【図4】同装置によるモータ起動方式の第2の例におけ
る経過時間とモータ流量の関係を示す図である。
【図5】同装置によるモータ起動方式の第3の例におけ
る経過時間とモータ流量の関係を示す図である。
【図6】同装置によるモータ起動方式の第4の例におけ
る経過時間とモータ流量の関係を示す図である。
【図7】同装置によるモータ減速・停止方式の他の例に
おける経過時間とモータ流量の関係を示す図である。
【図8】同装置によるモータ減速・停止方式のさらに別
の例における経過時間とモータ流量の関係を示す図であ
る。
【図9】本発明の第2実施例にかかるモータの駆動制御
装置の全体構成を示す図である。
【図10】従来技術を示す全体構成図である。
【符号の説明】
11 油圧アクチュエータとしての旋回モータ 12 油圧ポンプ 14 コントロールバルブ 20 コントローラ 19 操作弁(操作検出手段) 17 バイパス管路 18 圧力制御用バイパス弁 15,15 圧力制御弁 23 タンク回路 24 圧力制御弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 慣性体を駆動する油圧アクチュエータ
    と、この油圧アクチュエータに対する圧油供給源として
    の油圧ポンプと、油圧アクチュエータの作動を制御する
    コントロールバルブと、このコントロールバルブの操作
    方向および操作量を検出する操作検出手段と、上記油圧
    ポンプの吐出口をタンクに連通させるバイパス管路と、
    このバイパス管路に設けられた電磁比例式の圧力制御用
    バイパス弁と、上記操作検出手段の検出信号に基づいて
    このバイパス弁を制御するコントローラとを具備してな
    ることを特徴とする慣性体の駆動制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の慣性体の駆動制御装置に
    おいて、コントロールバルブと油圧アクチュエータとを
    結ぶ両側管路に、コントローラによって制御される電磁
    比例式の圧力制御弁が設けられたことを特徴とする慣性
    体の駆動制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の慣性体の駆動制御装置に
    おいて、コントロールバルブのタンクポートとタンクと
    を結ぶタンク回路に、コントローラによって制御される
    電磁比例式の圧力制御弁が設けられたことを特徴とする
    慣性体の駆動制御装置。
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