JPH11269937A - 作業機械の振動抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レバー操作量に応じた適切なフィードバック
ゲインの設定により、必要な応答性を確保しながら振動
を抑制する。 【解決手段】 レバー操作量Ｒおよび旋回速度Ｎを検出
し、メインコントローラ１４の目標速度設定部１６で設
定されたレバー操作量Ｒに応じた目標旋回速度Ｎｒと、
検出された旋回速度Ｎの偏差が解消されるように差圧設
定部１７で旋回モータ２の入口圧と出口圧の差を設定
し、この設定差圧が得られるように流量制御弁６，６を
制御する構成とする。ここで、差圧設定部１７におい
て、レバー操作量Ｒに応じてフィードバックゲインを可
変とし、レバー操作量Ｒが小さい領域では設定差圧を大
きくして応答性を確保しながら、レバー操作量が大きい
領域ではゲインを小さくして過応答を防止し振動を抑え
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧ショベルやクレ
ーンなどの作業機械において、オペレータの操作に基づ
く機体の振動（ハンチング）を抑制する作業機械の振動
抑制装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の作業機械の振動は、オペレータ
の急操作を含む振動的な操作によって起こる。

【０００３】この振動発生のメカニズムを図１４によっ
て説明すると、振動的な操作がアクチュエータ速度制御
部に加えられてアクチュエータ速度が振動し、これが機
体→座席を通じてオペレータの体に伝えられ、さらに操
作レバーを振動的に動かしてしまうという現象が発生し
て振動が生じる。

【０００４】すなわち、作業機とオペレータの体および
操作レバーによって構成される閉ループが存在し、その
ループゲインがある程度以上に高くなることで振動が発
生する。

【０００５】従来、この振動を抑制する手段として、特
開昭６３−７４２６号および同６１−２３２１２号公報
に示されているように、フィードバック制御系、すなわ
ち、実速度と目標速度の偏差が解消される方向で油圧ア
クチュエータの圧油の入口圧と出口圧の差（差圧＝アク
チュエータ駆動力）を制御する回路において、コントロ
ーラの差圧設定部に振動を抑制する（設定差圧を小さく
する）方向にフィードバックゲインを乗じるようにした
技術が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
レバー操作量や負荷の大小に関係なく、振動抑制のみを
目的として一定のフィードバックゲインを乗じる公知の
技術によると、弊害としてレバー操作に対するアクチュ
エータの応答性が悪くなる。

【０００７】油圧ショベルの旋回駆動系を例にとって詳
述すると、一般に、上部旋回体の旋回速度は、最高で１
０ｒｐｍ以上であるのに対し、実作業でよく使われる旋
回速度は５ｒｐｍ以下である。

【０００８】従って、レバー操作量が小さい低速域で
は、操作性を良くするために応答性を高くする必要があ
るにもかかわらず、上記のようにフィードバックゲイン
が一定であるために、低速域で応答性が悪くなる。

【０００９】一方、振動の発生は負荷の大小にも左右さ
れる。

【００１０】図１５は負荷の大きさと振動発生ループゲ
インの大きさの関係を示し、同図に示すように図１５の
ループゲインは負荷が大きくなるにつれて低下する。つ
まり、負荷が大きいほど速度の応答性が低いために振動
が生じにくく、逆に負荷が小さいほど振動が生じ易い。

【００１１】従って、振動抑制のために小負荷を基準と
してフィードバックゲインを小さく設定すると、大負荷
時に応答性が低下して作業効率が悪くなる。

【００１２】そこで本発明は、レバー操作量または負荷
の大小に応じた適切なフィードバックゲインの設定によ
り、必要な応答性を確保しながら振動を抑制することが
できる作業機械の振動抑制装置を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、操作
レバーの操作に応じて、油圧ポンプから油圧アクチュエ
ータに圧油を供給してこの油圧アクチュエータを駆動す
る作業機械において、上記油圧アクチュエータの作動速
度を検出する作動速度検出手段と、上記操作レバーの操
作量を検出する操作量検出手段と、コントローラとを備
え、このコントローラは、(i) 上記操作量検手段によ
って検出されたレバー操作量に応じて目標速度を設定す
る目標速度設定手段、(ii) 上記設定された目標速度
と、上記作動速度検出手段により検出された上記油圧ア
クチュエータの実際の作動速度との偏差が解消される方
向で、かつ、フィードバックゲインを乗じて、上記油圧
アクチュエータの入口圧と出口圧の差を設定する差圧設
定手段、(iii) 上記設定された差圧になるように油圧
アクチュエータの入口圧および出口圧を制御する圧力制
御手段を備え、上記差圧設定手段は、上記フィードバッ
クゲインを可変とし、上記偏差に対して、レバー操作量
が小さい領域でレバー操作量が大きい領域よりも設定差
圧が大きくなるように上記フィードバックゲインを設定
するように構成されたものである。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、差圧設定手段が、操作量検出手段によって検出され
たレバー操作量が増加する方向のレバー操作時に、レバ
ー操作量が減少する方向のレバー操作時よりもフィード
バックゲインを小さく設定するように構成されたもので
ある。

【００１５】請求項３の発明は、請求項１または２の構
成において、目標速度設定手段が、遅れ時間をもって出
力し、かつ、この遅れ時間を、レバー操作量が小さい領
域でレバー操作量が大きい領域よりも小さくするように
構成されたものである。

【００１６】請求項４の発明は、請求項１乃至３のいず
れの構成において、目標速度設定手段が、遅れ時間をも
って出力し、かつ、この遅れ時間が、レバー操作量が減
少する方向の操作時に、レバー操作量が増加する方向の
操作時よりも小さくなるように構成されたものである。

【００１７】上記構成によると、レバー操作量が小さい
領域、すなわち、油圧ショベルの旋回駆動系でいうと、
上部旋回体の回転速度が５ｒｐｍ以下の、実作業で多用
されている低速域で高速域よりも設定差圧を大きくして
高応答性を確保し、良好な操作性を得ることができる。

【００１８】これに対し、上部旋回体の回転速度が５ｒ
ｐｍ以上の、応答性がさほど問題とならず、しかも振動
が生じ易い高速適では設定差圧を小さくして振動を抑制
することができる。

【００１９】この場合、請求項２の構成によると、レバ
ーの操作方向、すなわち、レバーを中立位置から入れる
操作と戻す操作とに応じてフィードバックゲインを変
え、レバー戻し操作時（減速時）にはフィードバックゲ
インを大きくして応答性を高め、十分な制動時間を確保
しながら、レバー入れ操作時（増速時）には応答性を低
くして振動の発生を抑えることができる。

【００２０】また、請求項３の構成によると、目標速度
設定手段からの出力が、レバー操作量が小さい領域で早
く、レバー操作量が大きい領域で遅くなるため、請求項
１の発明による基本的作用である、低速域での応答性を
高くとりながら高速域での振動の発生を抑制する作用が
より効果的に行われる。

【００２１】さらに、請求項４の構成によると、上記遅
れ時間を、レバー戻し操作時に短くするため、請求項２
の作用である、レバー戻し操作時には高い応答性を確保
しながらレバー入れ操作時の振動の発生を抑えるという
作用をさらに助長することができる。

【００２２】一方、請求項５の発明は、操作レバーの操
作に応じて、油圧ポンプから油圧アクチュエータに圧油
を供給してこの油圧アクチュエータを駆動する作業機械
において、上記油圧アクチュエータの作動速度を検出す
る作動速度検出手段と、上記操作レバーの操作量を検出
する操作量検出手段と、上記油圧アクチュエータの負荷
を検出する負荷検出手段と、コントローラとを備え、こ
のコントローラは、(i) 上記操作量検手段によって検
出されたレバー操作量に応じて目標速度を設定する目標
速度設定手段、(ii) 上記設定された目標速度と、上記
作動速度検出手段により検出された実際の作動速度との
偏差が解消される方向で、かつ、フィードバックゲイン
を乗じて、上記油圧アクチュエータの入口圧と出口圧の
差を設定する差圧設定手段、(iii) 上記設定された差
圧になるように油圧アクチュエータの入口圧および出口
圧を制御する圧力制御手段を備え、上記差圧設定手段
は、上記フィードバックゲインを可変とし、負荷が小さ
い領域で負荷が大きい領域よりも設定差圧が小さくなる
ように上記フィードバックゲインを設定するように構成
されたものである。

【００２３】請求項６の発明は、請求項５の構成におい
て、目標速度設定手段が、負荷が小さい領域で負荷が大
きい領域よりもレバー操作量の変化に対する目標速度の
変化率が小さくなるように構成されたものである。

【００２４】請求項７の発明は、請求項５または６の構
成において、目標速度設定手段が、遅れ時間をもって出
力し、かつ、この遅れ時間が、負荷が小さい領域で負荷
が大きい領域よりも大きくなるように構成されたもので
ある。

【００２５】上記構成によると、図１５に示すように振
動が発生しにくい大負荷時にはフィードバックゲインを
大きくして応答性を高め、過応答になり易い小負荷時に
はフィードバックゲインを小さくして振動を抑えること
ができる。

【００２６】この場合、 イ）請求項６の構成によると、レバー操作量の変化に対
する目標速度の変化率が、小負荷時に小さく、大負荷時
に大きくなり、 ロ）請求項７の構成によると、目標速度設定手段からの
出力が、大負荷時には早く、小負荷時には遅くなるた
め、大負荷時の高い応答性を確保しつつ小負荷時の振動
を抑える、という請求項５の基本的作用を助長すること
ができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下の実施形態では、本発明の適
用対象として油圧ショベルの旋回駆動系を例にとってい
る。

【００２８】第１実施形態（図１〜図７参照） 図１は旋回用の油圧回路を示し、図中、１は作業装置と
してのフロントアタッチメント１ａを備えた上部旋回
体、２は減速機３を介して上部旋回体１を旋回駆動する
旋回用油圧モータ（以下、旋回モータという）、４はこ
の旋回モータ２に圧油を供給する油圧ポンプである。

【００２９】この油圧ポンプ４およびタンクＴと、旋回
モータ２の両側管路２ａ，２ｂとの間に電磁切換式の旋
回用コントロールバルブ５が設けられ、このコントロー
ルバルブ５によって旋回モータ２の回転方向（上部旋回
体１の旋回方向）と速度が制御される。

【００３０】また、両側管路２ａ，２ｂには、それぞれ
制御弁コントローラ６，６によって制御される電磁比例
式の流量制御弁７，７が設けられ、この流量制御弁７，
７により旋回モータ２の流入側および流出側の流量が制
御されてモータ入口圧と出口圧の差（差圧）が制御され
る。

【００３１】８，８は両側管路２ａ，２ｂの圧力を検出
する圧力センサ、９は上部旋回体１の旋回速度（旋回モ
ータ２の回転速度）Ｎを検出する速度センサである。

【００３２】速度センサ９としては、パルスカウント型
のもの、速度−電圧（周波数）変換型のもの、ポテンシ
ョメータを用いるもの等を使用することができる。

【００３３】１０，１０はモータ両側管路２ａ，２ｂと
タンクＴとの間に設けられた旋回リリーフ弁、１１，１
１はキャビテーション防止用のチェック弁である。

【００３４】１２は旋回方向と速度を指令する操作レバ
ーで、この操作レバー１２の中立位置からの入れ、戻し
両方向の操作量（以下、レバー操作量という）Ｒがポテ
ンショメータ等の操作量検出器１３によって検出され、
この検出されたレバー操作量Ｒがメインコントローラ１
４に送られる。

【００３５】このメインコントローラ１４は、バルブ駆
動部１５と、目標速度設定部１６と、差圧設定部１７を
具備している。

【００３６】バルブ駆動部１５は、検出されたレバー操
作量Ｒに応じてコントロールバルブ５に制御信号を出力
し、これによりコントロールバルブ５が作動して旋回モ
ータ２がレバー操作量Ｒに応じた方向および速度で回転
する。

【００３７】目標速度設定部１６は、図３に示すように
レバー操作量Ｒに対する目標旋回速度Ｎｒを定めたマッ
プを有し、このマップをもとにレバー操作量Ｒに応じた
目標旋回速度Ｎｒを設定する。

【００３８】この目標旋回速度Ｎｒは、速度センサ９に
よって検出された実際の旋回速度（以下、実旋回速度と
いう）Ｎとともに差圧設定部１７に送られ、この両速度
Ｎｒ，Ｎから次式によってモータ入口圧と出口圧の差
（差圧）Ｘが求められる。

【００３９】

【数１】

【００４０】Ｋはフィードバックゲイン、Ｔは積分時間
である。

【００４１】従って、フィードバックゲインＫを変える
ことによって設定差圧Ｘ（モータ駆動力）が変化し、レ
バー操作量Ｒが上部旋回体１の旋回速度として表れる応
答性が変化する。

【００４２】なお、設定差圧の決定に対しては上記式の
形以外にも、微分動作を含めるものや、ファジー推論、
ニューラルネットワーク、ＧＡ等の非線形制御則を用い
ることができる。

【００４３】ここで、差圧設定部１７は、次のように、
レバー操作量Ｒ、およびレバー入れ戻しの別に応じてフ
ィードバックゲインＫを可変とするように構成されてい
る。

【００４４】Ａ．レバー操作量に応じたゲイン可変作用 前記したように、一般に油圧ショベルの最高旋回速度は
１０ｒｐｍ以上であるのに対し、実作業で多用されてい
る旋回速度は５ｒｐｍ以下である。

【００４５】このため、レバー操作量Ｒが小さい領域
（低速域）では、操作性を良くする上でレバー操作に対
する上部旋回体１の応答性を十分高くとる必要がある。
しかも、この低速域では振動は生じにくい。

【００４６】これに対し、レバー操作量Ｒが大きい領域
（高速域）では、実作業上、応答性はさほど求められな
い一方で、振動が起こり易い。

【００４７】そこで、図４に示すようにフィードバック
ゲインＫを、レバー操作量Ｒの大きい領域で小さい領域
よりも低く設定することにより、次の効果を得ることが
できる。

【００４８】 レバー操作量Ｒが小さい領域では応答
性を高めて良好な操作性を確保することができる。

【００４９】 図５に示すようにレバー操作量Ｒが振
動的に変化する場合（操作レバー１２が振動的に操作さ
れた場合）に、旋回速度Ｎが速い部分で、ゲイン一定と
した場合（図５の破線で示す）と比較して速度変化の振
幅が小さくなる（図５の実線部分）。この結果、図１４
に示す振動発生閉ループのループゲインを低下させ、振
動を抑制することができる。

【００５０】Ｂ．レバー入れ戻しの別に応じたゲイン可
変作用 一般的な油圧ショベルでは、レバー１２を戻す（中立位
置からの操作量が減少する）場合において、レバー操作
に対する上部旋回体１の応答性が低ければ、旋回体２の
制動時間が短くなり、急制動のおそれがある。

【００５１】これに対し、レバー１２を入れる（中立位
置からの操作量が増加する）側は、戻し側ほどの高応答
は必要ではない場合が多く、しかも振動はこのレバー入
れ操作時に起こり易い。

【００５２】そこで、差圧設定部１７において、フィー
ドバックゲインＫをレバー入れ側よりも戻し側で大きく
とるようにしている。

【００５３】このゲイン設定により、レバー戻し操作時
は高応答性を維持して十分な制動時間を確保することが
できる。

【００５４】一方、図６に示すように、振動的なレバー
操作が行われた場合の旋回速度Ｎの振動は、レバー入れ
操作時での応答性がゲイン一定の場合（図中、破線で示
す）に対して低くなる（図中、実線で示す）。これによ
り、図１４の振動発生閉ループのループゲインを低下さ
せ、振動の発生を抑制することができる。

【００５５】この差圧設定部１７で設定された差圧の指
令信号は制御弁コントローラ６，６に送られ、同コント
ローラ６，６によって流量制御弁７，７が、圧力センサ
８，８によって検出されたモータ管路圧Ｐａ，Ｐｂと上
記設定差圧Ｘが一致する方向に制御される。

【００５６】なお、目標速度設定部１６において、レバ
ー操作量Ｒに応じて設定した目標速度Ｎｒを出力するに
当たって、図７に示すように遅れ要素による遅れ時間Ｔ
ｒを持たせ、かつ、この遅れ時間Ｔｒをレバー操作量Ｒ
に応じて可変、すなわち、レバー操作量Ｒが小さい領域
で小さく、レバー操作量Ｒが大きい領域で大きくするよ
うにしてもよい。

【００５７】こうすれば、目標速度設定部１６からの目
標速度Ｎｒの信号出力が、レバー操作量Ｒが小さい領域
で早く、レバー操作量Ｒが大きい領域で遅くなるため、
この実施形態の基本的作用である、低速域での応答性を
高くとりながら高速域での振動の発生を抑制する作用が
より効果的に行われる。

【００５８】また、この場合、上記遅れ時間Ｔｒを、レ
バー入れ操作時に長く、レバー戻し操作時に短く設定す
るようにしてもよい。

【００５９】こうすれば、レバー戻し操作時には高い応
答性を確保しながらレバー入れ操作時の振動の発生を抑
えるという作用をさらに助長することができる。

【００６０】第２実施形態（図８〜図１３参照） 図８は第２実施形態の旋回油圧回路、図９は同実施形態
における制御の流れをそれぞれ示している。

【００６１】第１実施形態との相違点のみを説明する
と、同実施形態では、負荷の大小に応じて差圧設定部１
７でのフィードバックゲインＫを可変とし、かつ、目標
速度設定部１６において、レバー操作量Ｒに対する目標
速度Ｎｒの設定値を可変としている。

【００６２】詳述すると、掘削作業を行うためのフロン
トアタッチメント１ａの自重や土砂重量等によって上部
旋回体１に作用する負荷を検出する負荷センサ１８が設
けられている。

【００６３】この負荷センサ１８としては、たとえばス
トロークセンサや角度センサによってフロントアタッチ
メント１ａの姿勢を検出し、かつ、土砂重量をロードセ
ルで検出して総合的に負荷を割り出す構成のものを使用
することができる。

【００６４】Ａ．負荷に応じたゲイン可変作用 上記検出された負荷（以下、単に負荷という）Ｌは、メ
インコントローラ１４の差圧設定部１７に送られ、この
差圧設定部１７において、負荷Ｌの大きさに応じてフィ
ードバックゲインＫを可変とする。

【００６５】すなわち、前記したように図１５のループ
ゲインは負荷が大きくなるにつれて低下し、大負荷時ほ
ど速度の応答性が低いために振動が生じにくく、負荷が
小さいほど振動が生じ易い。

【００６６】従って、振動抑制のために小負荷を基準と
して差圧設定部１７でのフィードバックゲインＫを小さ
く設定すると、大負荷時に応答性が低下して作業効率が
悪くなる。

【００６７】そこで、図１０に示すようにゲインＫを一
定不変とした場合に振動が発生し始める負荷（以下、振
動発生負荷という）をＬｃとすると、図１１に示すよう
に検出された負荷Ｌがこの振動発生負荷Ｌｃよりも小さ
い場合にゲインＫを小さくし、設定差圧を小さくする。

【００６８】こうすれは、負荷Ｌが振動発生負荷Ｌｃ以
下の場合の振動発生閉ループのループゲインの大きさは
振動発生限界以下となる。

【００６９】つまり、振動が起こりにくい大負荷時には
フィードバックゲインＫを大きくして応答性を高め、過
応答になり易い小負荷時にはフィードバックゲインＫを
小さくして振動を抑えることができる。

【００７０】Ｂ．負荷に応じた目標速度設定値の変化率
可変作用 検出された負荷Ｌは目標速度設定部１６にも送られる。

【００７１】この目標速度設定部１６は、レバー操作量
Ｒに応じて目標速度Ｎｒを設定する際に、負荷Ｌに応じ
て目標速度Ｎｒの設定値を可変とするように構成されて
いる。

【００７２】すなわち、図１３に示すように、負荷Ｌが
ある値よりも大きい大負荷時には、レバー操作量Ｒの変
化に対する目標速度Ｎｒの変化率を大きくすることによ
り、旋回モータ２の応答性を確保する。

【００７３】一方、負荷Ｌがある値よりも小さい小負荷
時には、上記目標速度Ｎｒの変化率を小さくすることに
より、旋回モータ２の応答性が過大になることを防止し
て振動の発生を抑える。

【００７４】また、目標速度設定部１６において、レバ
ー操作量Ｒに応じて設定した目標速度Ｎｒを出力するに
当たって、図１３に示すように遅れ要素による遅れ時間
Ｔｒを持たせ、かつ、この遅れ時間Ｔｒを負荷Ｌに応じ
て可変、すなわち、負荷Ｌが小さい領域で大きく、負荷
Ｌが大きい領域で小さくするようにしてもよい。

【００７５】こうすれば、目標速度設定部１６からの目
標速度Ｎｒの信号出力が、負荷Ｌが大きい領域で早く、
負荷Ｌが小さい領域で遅くなるため、大負荷時の応答性
を高くとりながら小負荷時の振動の発生を抑制するとい
う作用がより効果的に行われる。

【００７６】なお、図１３では、負荷Ｌに応じてフィー
ドバックゲインＫと遅れ時間Ｔｒの二つを可変とする構
成としているが、これに、レバー操作量Ｒの変化に対す
る目標速度Ｎｒの変化率を加えた三つを可変とするよう
に構成してもよい。

【００７７】また、上記実施形態では、本発明の適用対
象として、とくに好適である油圧ショベルの旋回駆動系
を例にとったが、本発明は振動が生じる他の駆動系、ま
たは油圧ショベル以外の作業機にも適用することができ
る。

【００７８】

【発明の効果】上記のように請求項１〜４の発明による
と、レバー操作量に応じた適切なフィードバックゲイン
の設定により、高応答性を要求されるレバー操作量が小
さい領域では相対的に設定差圧を大きくして高応答性を
確保し、良好な操作性を維持しながら、振動が生じ易い
レバー操作量が大きい領域では設定差圧を小さくして振
動を抑制することができる。

【００７９】この場合、請求項２の発明によると、レバ
ーの操作方向、すなわち、レバーを中立位置から入れる
操作と戻す操作とに応じてフィードバックゲインを変
え、レバー戻し操作時にはフィードバックゲインを大き
くして応答性を高め、十分な制動時間を確保しながら、
レバー入れ操作時には応答性を低くして振動の発生を抑
えることができる。

【００８０】また、請求項３の発明によると、目標速度
設定手段からの出力が、レバー操作量が小さい領域で早
く、レバー操作量が大きい領域で遅くなるため、請求項
１の発明による基本的作用である、低速域での応答性を
高くとりながら高速域での振動の発生を抑制する作用が
より効果的に行われる。

【００８１】さらに、請求項４の発明によると、上記遅
れ時間を、レバー戻し操作時に短くするため、請求項２
の発明の作用である、レバー戻し操作時には高い応答性
を確保しながらレバー入れ操作時の振動の発生を抑える
という作用をさらに助長することができる。

【００８２】一方、請求項５〜７の発明によると、振動
が発生しにくい大負荷時にはフィードバックゲインを大
きくして応答性を高め、過応答になり易い小負荷時には
フィードバックゲインを小さくして振動を抑えることが
できる。

【００８３】この場合、 イ）請求項６の発明によると、レバー操作量の変化に対
する目標速度の変化率が、小負荷時に小さく、大負荷時
に大きくなり、 ロ）請求項７の発明によると、目標速度設定手段からの
出力が、大負荷時には早く、小負荷時には遅くなるた
め、大負荷時の高い応答性を確保しつつ小負荷時の振動
を抑える、という請求項５の発明の基本的作用を助長す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる油圧ショベルの
旋回油圧回路図である。

【図２】同実施形態による制御の流れを説明するための
図である。

【図３】同実施形態によるレバー操作量に対する目標速
度のマップの一例を示す図である。

【図４】同実施形態によるレバー操作量に対するフィー
ドバックゲインの設定例を示す図である。

【図５】同実施形態においてレバー操作量に応じてフィ
ードバックゲインを可変としたことによる振動抑制効果
を説明するための図である。

【図６】同実施形態においてレバー操作方向に応じてフ
ィードバックゲインを可変としたことによる振動抑制効
果を説明するための図である。

【図７】同実施形態において目標速度設定部からの出力
に遅れを持たせ、かつ、この遅れをレバー操作量に応じ
て可変とする場合の制御の流れを示す図である。

【図８】本発明の第２実施形態にかかる油圧ショベルの
旋回油圧回路図である。

【図９】同実施形態による制御の流れを示す図である。

【図１０】同実施形態における負荷と振動発生閉ループ
のループゲインの関係を示す図である。

【図１１】同実施形態における負荷に応じたフィードバ
ックゲインの設定例を示す図である。

【図１２】同実施形態において負荷に応じてレバー操作
量の変化に対する目標速度の変化率を可変とする作用を
説明するための図である。

【図１３】同実施形態において目標速度設定部からの出
力に遅れを持たせ、かつ、この遅れを負荷に応じて可変
とする場合の制御の流れを示す図である。

【図１４】振動が発生する原因となる閉ループを示す図
である。

【図１５】負荷の大きさと振動の発生状況の関係を示す
図である。

【符号の説明】

１ 油圧ショベルの上部旋回体 ２ 旋回モータ（油圧アクチュエータ） ４ 油圧ポンプ ５ 旋回コントロールバルブ ７，７ 圧力制御手段としての流量制御弁 ６，６ 流量制御弁を制御する制御弁コントローラ ８，８ 圧力センサ ９ 作動速度検出手段としての速度センサ １２ 操作レバー １３ 操作量検出器 １４ メインコントローラ １６ メインコントローラの目標速度設定部（目標速度
設定手段） １７ メインコントローラの差圧設定部（差圧設定手
段） １８ 負荷センサ（負荷検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今西 悦二郎 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作レバーの操作に応じて、油圧ポンプ
   から油圧アクチュエータに圧油を供給してこの油圧アク
   チュエータを駆動する作業機械において、上記油圧アク
   チュエータの作動速度を検出する作動速度検出手段と、
   上記操作レバーの操作量を検出する操作量検出手段と、
   コントローラとを備え、このコントローラは、 (i) 上記操作量検手段によって検出されたレバー操作
   量に応じて目標速度を設定する目標速度設定手段、 (ii) 上記設定された目標速度と、上記作動速度検出手
   段により検出された上記油圧アクチュエータの実際の作
   動速度との偏差が解消される方向で、かつ、フィードバ
   ックゲインを乗じて、上記油圧アクチュエータの入口圧
   と出口圧の差を設定する差圧設定手段、 (iii) 上記設定された差圧になるように油圧アクチュ
   エータの入口圧および出口圧を制御する圧力制御手段を
   備え、上記差圧設定手段は、上記フィードバックゲイン
   を可変とし、上記偏差に対して、レバー操作量が小さい
   領域でレバー操作量が大きい領域よりも設定差圧が大き
   くなるように上記フィードバックゲインを設定するよう
   に構成されたことを特徴とする作業機械の振動抑制装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の作業機械の振動抑制装置
   において、差圧設定手段が、操作量検出手段によって検
   出されたレバー操作量が増加する方向のレバー操作時
   に、レバー操作量が減少する方向のレバー操作時よりも
   フィードバックゲインを小さく設定するように構成され
   たことを特徴とする作業機械の振動抑制装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の作業機械の振動
   抑制装置において、目標速度設定手段が、遅れ時間をも
   って出力し、かつ、この遅れ時間を、レバー操作量が小
   さい領域でレバー操作量が大きい領域よりも小さくする
   ように構成されたことを特徴とする作業機械の振動抑制
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の作業
   機械の振動抑制装置において、目標速度設定手段が、遅
   れ時間をもって出力し、かつ、この遅れ時間が、レバー
   操作量が減少する方向の操作時に、レバー操作量が増加
   する方向の操作時よりも小さくなるように構成されたこ
   とを特徴とする作業機械の振動抑制装置。
5. 【請求項５】 操作レバーの操作に応じて、油圧ポンプ
   から油圧アクチュエータに圧油を供給してこの油圧アク
   チュエータを駆動する作業機械において、上記油圧アク
   チュエータの作動速度を検出する作動速度検出手段と、
   上記操作レバーの操作量を検出する操作量検出手段と、
   上記油圧アクチュエータの負荷を検出する負荷検出手段
   と、コントローラとを備え、このコントローラは、 (i) 上記操作量検手段によって検出されたレバー操作
   量に応じて目標速度を設定する目標速度設定手段、 (ii) 上記設定された目標速度と、上記作動速度検出手
   段により検出された実際の作動速度との偏差が解消され
   る方向で、かつ、フィードバックゲインを乗じて、上記
   油圧アクチュエータの入口圧と出口圧の差を設定する差
   圧設定手段、 (iii) 上記設定された差圧になるように油圧アクチュ
   エータの入口圧および出口圧を制御する圧力制御手段を
   備え、上記差圧設定手段は、上記フィードバックゲイン
   を可変とし、負荷が小さい領域で負荷が大きい領域より
   も設定差圧が小さくなるように上記フィードバックゲイ
   ンを設定するように構成されたことを特徴とする作業機
   械の振動抑制装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の作業機械の振動抑制装置
   において、目標速度設定手段が、負荷が小さい領域で負
   荷が大きい領域よりもレバー操作量の変化に対する目標
   速度の変化率が小さくなるように構成されたことを特徴
   とする作業機械の振動抑制装置。
7. 【請求項７】 請求項５または６記載の作業機械の振動
   抑制装置において、目標速度設定手段が、遅れ時間をも
   って出力し、かつ、この遅れ時間が、負荷が小さい領域
   で負荷が大きい領域よりも大きくなるように構成された
   ことを特徴とする作業機械の振動抑制装置。