JPS60128192A - 油圧クレ−ンの旋回制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、傾斜地で油圧クレーンを旋回操作する際、傾
斜により発生する旋回モーメント分だけ油圧モータの駆
動圧力を自動的に補正し、傾斜地においても平坦地と同
様の旋回操作を行なうことができるようにした油圧クレ
ーンの旋回制御装置に関する。

一般に、油圧クレーンは、下部走行体に旋回可能に上部
旋回体が設けられ該上部旋回体にブームを取付けてなる
クレーンと、前記上部旋回体を旋回駆動するためのブリ
ードオフ回路とから大略構成され、該ブリードオフ回路
は例えば定容量形の油圧ポンプと、上部旋回体を回転す
る油圧モータと、操作レバーの操作量に応じた二次圧’
にノｆイロ、ト圧として発生するノぐイロット弁と、該
ノ母イロ、ト弁からのパイロット圧によって油圧ポンプ
から油圧モータへの圧油の流れ方向と駆動圧力を制御す
る制御弁とから構成され、油圧ポンプと油圧モータとは
制御弁を介して接続されている。そして、前記制御弁と
しては、例えはセンタノ々イノ母ス型３位置方向切換弁
が使用される。

このように、ブリードオフ回路を採用してなる油圧クレ
ーンの上部旋回体制御回路はブリードオフ制御であシ、
操作レバーによって・臂イロット弁の二次圧を制御し、
該二次圧によシ制御弁を制御する。従って、操作レバー
によってノやイロツト弁の二次圧を変え、制御弁の開度
を調節することによって油圧モータへの駆動圧力を制御
してやれば、該油圧モータの回転数を変えることができ
るＯまた、操作レバーが中立位置にあるときには、ノタ
イロ、ト弁、制御弁も中立位置となり、油圧モータの流
入側、流出側は共にタンクに接続されてタンク圧状態と
なシ、上部旋回体は慣性力または外力によっても旋回す
ることができ、いわゆる“流し運転”ができ、一方吊荷
を地面から持ち上げる、いわゆる゛′地切シ”時での上
部旋回体の位置合せを自動的に行なうことができるとい
う特性を有している。この特性は油圧クレーンの旋回特
性として不可欠なものである。

ところで、油圧クレーンは平坦地で作業することが多い
が、工事現場等の状況によっては縫斜熾に据付けて作業
−４−る場合がある。この場合、前述した旋回用ブリー
ドオフ回路を採用してなる油圧クレーンにおいては、操
作レバーが中立位置にあるときには、油圧モータの流入
側、流出何社共にタンク圧となっているがら、仮りＫ１
１ｉ車ブレ一キ？非作動状態におくと、上部旋回体、ブ
ーム、吊荷等の荷重によって該上部旋回体に旋回モーメ
ントが発生し、オペレータの意に反して核上部旋回体は
傾斜地の下方に向けて旋回してしまうという欠点がある
。

また、旋回用ブリードオフ回路では、操１作レバーによ
って油圧モータの駆動圧力を制御するものであるが、右
旋回時と左旋回時とを比較すると、傾斜を上る側に旋回
するときと傾斜を下る側に旋回するときとでは、油圧モ
ータの一負荷トルクビ旋回モーメント×２」だけ＃４な
る。この結果、操作レバーの操作性は大きく異なり、操
作が非常に難かしく、従ってオペレータの疲労が大きく
なるばかシでなく、荷振れ現象を起す等、危険な状態が
発生する可能性が大きいという欠点がある。

本発明は、前述した従来技術の欠点に鑑みなされたもの
で、傾斜地で油圧クレーンを旋回操作する際、傾斜によ
り発生する旋回モーメント分だけ油圧モータの駆動圧力
を自動的に補正し、傾斜地においても平坦地と同様の旋
回操作を行なうことができるようにすることにより、操
作レバーが中立位置にあるときには上部旋回体の中立保
持を可能とし、もって傾斜地での流し運転と地勢シの安
全性を確保し、また傾斜地を上るときと、下るときとで
操作レバーの操作量を同一とすることができ、かつオペ
レータの運転操作が簡単で、荷振れの発生を防止しうる
ようにした油圧クレーンの旋回制御装置を提供すること
を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明が採用する構成の特
徴は、ブーム角度を検出するブーム角検出器と、ブーム
による吊荷の荷重を検出する荷重検出器と、クレーンの
前後方向と左右方向の傾斜角全検出する傾斜角検出器と
、上部旋回体の旋回操作を行なう操作レバーの操作量を
検出する操作レバー検出器と、前記油圧モータの流入圧
力と流出圧力とをそれぞれ検出する圧力検出器と、前記
制御弁に信号量に対応したパイロット圧を供給する電気
−油圧変換弁と、前記各検出器からの信号が入力され、
前記電気−油圧焚換弁に制御信号を出力する演算装置と
を有し、該演算装置は前記ブーム角検出器、荷重検出器
および傾斜角検出器からの各検出信号が入力されること
によシフレーンの傾斜によって発生するトルクに対応し
た油圧モータの駆動圧力の補正分をめる演算を行ない、
次に前記操作レバー検出器からの検出信号に基づく操作
レバーの指令圧力と前記駆動圧力の補正分とを加算する
ことによって傾斜地での新たなモータ駆動圧力をめる演
算で行ない、さらに前記各圧力検出器から油圧モータの
流出入側の圧力信号を入力しつつ前記新たなモータ駆動
圧力に一致させるための制御信号を前記電気−油圧変換
弁に出力する演算を行なうように構成したことにある。

以下、本発明について図面に示す実施例に基づいて詳述
する。

第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例を示す。

図中、１はクレーンで、該クレーン１は下部走行体２と
、核下部走行体２に旋回可能に設けられた上部旋回体３
と、該上部旋回体３に俯仰動可能に設けられたプーム４
とから大略構成される。そして、前記ブーム４はガント
リ５に巻回された俯仰用ローゾロ、ペンダントローｆ７
に介して俯仰動てきるようになっておシ、また巻上ロー
プ８、フ、り９ｔ−介して吊荷１０を吊上け、吊下げで
きるようになっている。

次に、上部旋回体３を駆動するためのブリードオフ回路
について述べる左、１１はエンジン、電動機等の動力源
（図示せず）によって駆動される油圧ポンプ、１２は負
荷である上部旋回体３ｔ−プーム４等とともに旋回する
油圧モータ、１３は油圧／４イロ、ト式の制御弁で、該
制御弁１３Ｆ１例えば切換位置（イ）、（ロ）を有する
センタバイ／４ス型３位置方向切換弁が使用される。ま
た、１４は油圧ポンプ１１と制御弁１３との間に接続さ
れた駆動回路、１５は制御弁１３とタンク１６との間に
接続された戻９回路、１７Ａ、１７Ｂは制御弁１３の流
出側と油圧モータ１２の各流出入口との間に接続された
駆動回路、１８はアンロード回路を示す。

そして、制御弁１３は切換位置（（イ）または←）に切
換えられることにより、駆動回路１４１に油圧モータ１
２の駆動回路１７Ｂまたは１７Ａに切換え、切換ストロ
ークに応じた圧油を油圧モータ１２に供給し、正、逆回
転する。一方、制御弁１３が中立位置にあるときには、
油圧ポンプ１１の駆動回路１４Ｆｉアンロ一ド回路１８
ｆ：介してタンク１６と・接続されると共に、油圧モー
タ１２の駆動回路１７Ａ、１７Ｂは戻シ回路１．５ｆ：
介してタンク１６と接続され、油圧ポンプ１１からの圧
油は全量がタンク１６に戻され、また油圧モータ１２ｉ
タンク１６と連通して、上部旋回体３は慣性負荷によっ
て旋回し、徐々に停止しうる。図中・、１９は駆動回路
１４の最高圧力を設定するＩＪ　ＩＪ−フ弁、２０Ａ、
２０Ｂは制御弁１３の中立位置での旋回動作時に低圧側
のキャビテーシ、ンを防止するため、戻り回路１５と駆
動回路１７Ａ、１７Ｂとの間に設けられたチェック弁で
ある。そして、前述のように構成されるブリードオフ回
路は従来技術と実質的に変るところがない。

また、２１．Ａ、２１Ｂは後述する演算装置からの制御
信号の大きさく電圧または電流りに比例したノ母イロッ
ト圧を制御弁１３の油圧パイロット１３Ａ、１３Ｂに供
給するための電気−油圧変換弁で、該電気−油圧変換弁
２１　Ａ　７２１　Ｂとして例えば電気信号量の大きさ
に比例した油圧力を発生する電磁比例弁が使用される（
以下、電気−油圧変換弁２１Ａ、２１Ｂを「電磁比例弁
２１Ａ。

２１Ｂ」という）０そして、電磁比例弁２１Ａ。

２１Ｂは、その流入側がノやイロットポング２２と接続
されると共に流出側が制御弁１３の各油圧パイロン）１
３Ａ・１３Ｂと接続され、ソレノイド部に信号が入力さ
れていないときには油圧パイロット１３Ａ、１３Ｂをタ
ンク１６に連通して制御弁１３を中立位置に保持し、ソ
レノイド部に信号が入力されることによシミ気信号量に
応じてノ４’イロ、トポンゾ２２からの圧油を油圧パイ
ロット１３Ａ、１３Ｂに供給し、制御弁１３を切換位置
（イ）または（ｏ）に切換える。なお、２’３Ａ、２３
Ｂは電磁比例弁２１Ａ　、２１Ｂの逆起電力防止用ダイ
オードである。

次に、２４は水平面に対するプーム４の角度θ。

を検出するため、該プーム４に設けられたブーム角検出
器、２５はプーム４による吊荷１０の荷重Ｗｗを検出す
る荷重検出器で、該荷重検出器２５は例えばがントリ５
に取付けられ俯仰用ロープ６の張力から荷重ｗ′Ｗを検
出しうるようになされている。

２６は水平面に対するクレーンｌの前後方向の傾斜角θ
。と左右方向の傾斜角θ、と全検出する傾斜角検出器で
、＃傾斜角検出器２６は例えば傾斜角θ６中心に敗付け
られている。２７は上部旋回体３の旋回操作を行なうた
め運転室内に設けられた操作レバー、２８は核操作レバ
ー２７の操作量を検出する操作レバー検出器で、該検出
器２８は例えば操作レバー２７の操作角に比例した信号
と出力するポテン！、メータ等が使用される。

一方、２９Ａ−２９Ｂは油圧モータ１２の流入圧力また
は流出圧力に対応した圧力ＰＡ＊　ＰＢｋ検出する圧力
検出器で、該圧力検出器２９　Ａ　、　２９Ｂは例えば
油圧モータ１２の近傍において駆動回路１７Ａ、１７Ｂ
の途中に設けられる。

さらに、３０は演算装置で、該演算装置３０は第２図に
示す如く入出力用のインタフ！−ス回路３１と（以下、
ｒＩ／Ｆ’３１Ｊという）、演算処理を実行する処理装
置３２と（以下％　ｒｃｐｔｒ　３２Ｊという）、後述
の各データを記憶するＲＡＭ　３３と、書込まれたプロ
グラムを格納するＲＯＭ　３４とから構成される。一方
、３５は前述した各検出器２４゜２５．２６．２８およ
び２９Ａ、２９Ｂから入力されるアナログ信号のゲイン
調整、零点調整等を行なう前処理回路、３６は該前処理
回路３５の次段に設けられた入力チャンネル用のマルチ
プレクサ、３７は該マルチブレフサ３６０次段に設けら
れたＡ／Ｄ変換器で、該Ａ／Ｄ変換器３７からのデジタ
ル信号はＩ’ｌｌ’　３１　ｉ介してＲＡＭ　３３に格
納される。さらに、３８はソレノイド駆動回路で、該駆
動回路３８はＩ／Ｆ　３１　ｆ介して演算装置３０から
出力された制御信号に基づいて電磁比例弁２１Ａ。

２１Ｂの各ソレノイド部に入力すべき弁操作信号に変換
する。

次に、演算装置３０の演算処理動作について、第３図に
より説明する。

まず、−クレーン１が傾斜地で停車しており、このとき
のブーム角検出器２４、荷重検出器２５、傾斜角検出器
２６からの各検出信号は前処理回路３５、マルチプレク
サ３６、Ａ／Ｄ変換器３７？を介してＩ／Ｆ　：ｉ　１
からＲＡＭ　３３に記憶され、ＲＯＭ　：（４の制御の
もとにＣＰＵ　３２はステップエに示す如く次式の演算
処理を行ない、傾斜によシ発生する旋回トルクＴをめる
。

・・・・・・・・・（１） ここで、ｋｌ；Ｗｃ＃Ｚｃ＋Ｗ８・ｔｓ＋ＷＢＦｌＩｔ
ＢＦｋ　ｔ　＝　ＷＢＰ＋　Ｗ。

を示し、また Ｔｃ：カウンタウェイトによる旋回トルク、Ｔ８：上部
旋回体３による旋回トルク、Ｔ、：フック９による旋回
トルク、− ＴＷ：吊荷１０による旋回トルク、 ｗＷ：吊荷１０の重量、 Ｗｃ：カウンタウェイトの重量、 Ｗ８：上部旋回体３の重置、 ｗＢ、　：プームフット等価重量、 ＷＢＰ：ブームディント等価重量 Ｂ：プーム４の長さ θＢ　：ブーム４０角度 α　：上部旋回体３の前後方向の傾斜角、β　：上部旋
回体３の左右方向の傾斜角、ｔｃ：旋回中心からカウン
タウェイトの重心までの長さ、 ｔ８：旋回中心から上部旋回体３の重心までの長さ、 ｔＢＦ　＠旋回中心からプームフットまでの長さ、全表
わす。

次に、ＣＰＵ　３２は次のステラｆ２に示す如く、前記
旋回トルクＴに基づいて当該トルクＴを発生するために
必要な油圧モータ１２の駆動圧力の補正分ＰＫＴｈ求め
る。この駆動圧力補正分ＰＫはトルクＴと比例するｌＡ
Ｉ叙として表わされるから、ＲＯＭ３４に格納されてい
る当該関数のテーブルをアクセスすることによシ行なわ
れる。

一方、上部旋回体３を旋回操作するため、オペレータが
操作レバー２７を操作すると、操作レバー検出器２８か
ら出力された操作量に対応した検出信号は、前述と同様
にＩ／Ｆ　３１がらＲＡＭ　３３に記憶される。また、
ＲＯＭ　３４には第４図に示す如く操作レバー２７のレ
バーストロークと指令圧力ＰＬとの関係を示すテーブル
が記憶されておシ、ＣＰＵ　３２はステップ３に示す如
く当該テーブルをアクセスしてＲＡＭ　３３内に記憶し
た操作レバー検出器２８の検出値に対応した指令圧力Ｐ
Ｌヲ演算する（以下、前記したように操作レバー２７の
操作量に対応した圧力をめる演算ｔ−ｒ圧力メータリン
グ変換」という）。

次に、ステップ４に示す如（ＣＰＵ　３２は駆動圧力補
正分ＰＫと指令圧力ＰＬとを加算することにより、ステ
ップ５で新たなモータ駆動圧力ＰＭヲ求める。

即ち、 ＰＭ＝ＰＫ＋ＰＬ　・・・凹曲・（２）の演算処理を行
なう。この場合、上部旋回体３が傾斜を上る方向に旋回
するときにはＰＫ＞ｏとなるから、モータ駆動圧力ＰＭ
は指令圧力ＰＬより大きな値となり、逆に上部旋回板３
が傾斜を下る方向に旋回するときにはＰ＋＜＜０となる
から、モータ駆動圧力ＰＭは指令圧力ＰＬよシ小さな値
となる。

ここで、ブリードオフ回路においては、油圧モータ１２
が慣性負荷である場合、該油圧モータ１２の回転数は、
流入圧力ＰＡと流出圧力ＰＢとの間の差圧によって決定
されるから、当該流入圧力ＰＡヲ制御するためには、制
御弁１３の切換位置（（）または幹）における駆動回路
１７Ａまたは１７Ｂへの供給圧力と戻し回路１５への戻
し圧力とを制御すればよい。このため、ＣＰＵ３２は次
のステップ６で、先に演算されたモータ駆動圧力ＰＭと
、ＲＡＭ３３に記憶されている検出圧力ＰＡ　ｒ　ＰＢ
から、ｐＭ−１ｐＡ−ｐＢｌ　＝　ｐ、　、、、、、、
、、、、、、　（３゜として偏差Ｐ、をめる演算を行な
う。さらに、次のステップ７で、制御信号Ｐ。を、 ｐｏ＝　ｐＭ＋ｐ、　・・・・・・・・・・・・（４）
として演算を行ない、制御信号Ｐ。ｆ　Ｉ／Ｆ　３１か
らソレノイド駆動回路３８を介して電磁比例弁２１Ａ−
，２１Ｂのソレノイドに、プログラムの１サイクル毎に
出力する。具体的処理においてはＲＯＭ　３４には第５
図に示す如くモータ駆動圧力Ｐ。

と出力電圧■７からなるｖＭ＝　ｆ（ＰＭ）なる関数テ
ーブルを格納すると共に、偏差Ｐ、と出力電圧Ｖ、とか
らなる関□数ｖ、＝ｆ（Ｐｇ）なる関数テーブルを格納
し、ＣＰＵ　３２は当該テーブルをアクセスしつつ次の
（４）１式の演算を行ない、 ■ｏ＝ｖＭ十淘　・・・・・・・・・・・・・・・（４
）′これによって得られる電気信号量に対応する制御信
号Ｖ。を、プログラムの１サイクル毎に出力する。

この結果、プログラム１サイクル毎の７１−ドパツク制
御によって、モータ駆動圧力ＰＭに向けて減衰振動しつ
つＰ、＝０に近づけるような、即ちモータ駆動圧力ＰＭ
と油圧モータ１２の前後の差圧（ＨｐＡ、−ｐ、Ｉ）と
が一致するような圧力制御が行なわれる。

なお、第６図の関数では所定の偏差±Ｐｒｏ以上では出
力電圧を一定とし、グログラム１サイクルでの極端な圧
力変動の発生を防止している０また、ステップ５におけ
る演算でめた偏差Ｐ６から、該偏差Ｐ５に対応する制御
信号を直接出力することによって、油圧モータ１２の圧
力制御を行なってもよい。この場合には、モ・−夕駆動
圧力ＰＭに向けて漸近的に近づきＰ、二〇とするような
圧力制御が行なわれることになるが、（４）式に基づく
減狭振動的な制御に比較して制御時間が若干長くなる。

本実施例は前述のように構成されるが、まずりレーン】
が右旋回しようとするような傾斜地で停車し、操作レバ
ー２７が中立位置となっている場合の動作について述べ
る。

このときには、操作レバー２７は中立位置となっている
にも拘わ９ず、上部旋回体３は（１）式に示す如く傾斜
に基づく右旋回トルクを発生する。この結果、演算装置
ｆ３０はステラ７°１で（１）の旋回トルクＴを演算し
、ステラ７″２でこの旋回トルクＴを発生するために必
要な駆動圧ヵ補正分ＰＫをめる。一方、操作レバー２７
は中立位置にあるから、ステップ３における圧力メータ
リング変換においても指令圧力ＰＬハ零である。しかし
、この場合においても駆動圧ヵ補正分ＰＫは零でないか
ら、ステップ４において（２）式の加算が行なわれ、ス
テップ５においてモータ駆動圧力ＰＭの演算がなされる
。

さらに、演算装置３ｏはステップ６において（３）式の
演Ｘｔ行ない、次のステラｆ７で（４）式の演算を行な
って制御信号Ｐ。請求める。がくして、ＣＰＵ３２はプ
ログラムの１サイクル毎にモータ駆動圧力Ｐ１と圧力検
出器２９Ａ、２９Ｂから入力される検出圧力ＰＡ・ＰＲ
の差が一致するようなフィードバック制御を行ないつつ
、制御信号Ｐ。（具体的には（４）１式に示す如く制御
信号Ｐ。に対応する電気的制御信号Ｖ。）を出力する。

この制御信号はソレノイド駆動回路３８ｔ−介して電磁
比例弁２１Ａのソレノイド部に入力される。

かくして、前記電磁比例弁２１Ａが制御信号の信号量に
比例して切換えられると、パイロットポンゾ２２からの
圧油は制御弁１３の油圧／ぐイロット１３Ａに供給され
、切換位置（ｒ）に切換えられる。

これによシ、油圧ポンプ１１からの圧油は駆動回路１４
、制御弁１３を介して駆動回路１７Ｂ側に供給され、該
駆動回路１７Ｂ側圧力を見掛は上竿とするように保持す
る。この結果、油圧モータ１２は慣性体である上部旋回
体３の慣性負荷によってポンプ作用を行ない、駆動回路
１７Ｂ側が当該慣性負荷に基づく旋回トルク分だけ高圧
になろうとし、右旋回しようとするが、前述した如く駆
動回路１７Ｂ側も旋回トルク分だけのモータ駆動　□圧
力２Ｍ上油圧モータ１２に供給するから、各駆動回路１
７Ａ、１７Ｂ間の差圧にょシ、油圧モータ１２に発生す
るトルク＃′ｉ傾斜にょ多発生するトルクとつり合う。

そして、演算装置３ｏは操作レバー２７が中立位置とな
っている間、圧力検出器２９Ａ　、２９Ｂから検出圧力
ｐＡ、　ｐＢｔ入ヵし、上部旋回体３は平坦地で停車し
ているのと同一の状態となシ、該上部旋回体３の傾斜に
よる右旋回を防止することができる。

次に、クレーン１が右旋回しようとするような傾斜地で
停車している状態から、上部旋回体３を左旋回または右
旋回すべく、操作レバー２７を左または右の作動位置に
切換えた場合の作動について述べる。

このときにも、上部旋回体３け（１）式に示す如く傾斜
に基づく旋回トルクを発生するから、演算装めに必要な
駆動圧ヵ補正分ＰＫをめる。一方、操作レバー２７を左
旋回位、置または右旋回位置にストｐ−りすることによ
り、操作レバー検出器２８杖この操作量に対応した信号
を出力する。この結果、演算装置３０は第４図に示す特
性に基づいてステラｆ３で圧力メータリング変換を行な
い、指令圧力ＰＬを演算する。次に、ステップ４で指令
圧力ＰＬと傾斜地での補正圧である駆動圧ヵ補正分ＰＫ
を加算する演算を行ない、ステ、プ５で傾斜地での新た
な七−夕駆動圧力ＰＭ１にめる。そして、ステップ６で
偏差ｐ、　請求め、次のステ、プ７で制御信号Ｐ。をめ
る演算を行ない、制御信号を電磁比例弁２１Ａ、２１Ｂ
に出力する。

かくして、まず上部旋回体３ｔ−右旋回させるように操
作レバー２７が操作され、電磁比例弁２１Ａが切換った
ものとすると、ノ母イｔ”　ｖ　）　ｆ　７　ｆ２２か
らの圧油は制御弁１３の油圧パイロッ）１３Ｂに供給さ
れ、切換位置（ロ）に切換ゎる。これにより、油圧ポン
プ１１からの圧油は駆動回路１４　、１７Ａを介して油
圧モータ１２に供給され、これを右旋回させる。

然るに、まずクレーン１が傾斜地を下・る方向に右旋回
するような姿勢にある状態で、操作レバー２７ｔ−右旋
回するように操作した場合について検討する。この場合
には、上部旋回体３は慣性負荷によって右旋回するよう
な旋回トルクを発生しているから、モータ駆動圧力の補
正分Ｐ工は負となっている。従って、ステップ４におい
てＰＫ＋ＰＬの演算を行なうことによって得られたモー
タ駆動圧力ｐ、け、ＰＭ＜ＰＬとなる。かくして、演算
装置３０からは操作レバー２７０指令圧力ＰＬよりも当
核補正分ＰＫたけ小さなモータ駆動圧力ＰＭに基づいて
油圧モータ１２を右旋回させることができ、上部旋回体
３を平坦地と同一状態で右旋回させることができる。

一方、クレーン１が傾斜地を下る方向に右旋回するよう
な姿勢にある状態で、操作レバー２７を左旋回するよう
に操作した場合について検討する。

この場合には、駆動圧力補正分ＰＫは正となっているか
ら、モータ駆動圧力ＰＭ＞ＰＬとなる。従って、演算装
置３０からは操作レバー２７の指令圧力ＰＬよりも駆動
圧力補正分ＰＫだけ大きなモータ駆動圧力ＰＭに基づい
て油圧モータ１２ｔ−右旋回させることによって、上部
旋回体３を平坦地と同一状態で左旋回させることができ
る０ 次に、第７図は本発明の第２の実施例を示し、本実施例
の特徴は電気−油圧変換弁を第１の実施例における電磁
比例弁２１Ａ、２１ＢＫ代え、４個の電磁弁から構成し
たことにある。

即ち、第７図において前述した第１の実施例と同−構成
要素には同一符号を付してその説明を省略するものとす
るに、４１＃４２＃４３，４４はソレノイド４１Ａ、４
２Ａ、４３Ａ、４４ＡＫよりて作動する電磁弁で、電磁
弁４１．４４は常閉、また電磁弁４２．４３は常開とな
っている。セして％／ｌロ、トポンデ２２とタンク１６
との間に電磁弁４１．４４と、４３．４４とがそれぞれ
直列に接続され、制御弁１３の油圧４イロツ）１３Ａ。

１３Ｂは電磁弁４１と４２の間、電磁弁４′３と４４の
間にそれぞれ接続されている。

本実施例はこのように構成されるから、演算装置３０か
らソレノイド４１Ａ、４２Ａに制御信号を出力し、ノ臂
イロットデング２２からの圧油を制御弁１３の油圧パイ
ロｙ）１３Ａに供給することによシ、制御信号の信号量
に対応する分だけ油圧モータ１２を左旋回させる方向に
油圧ｌンｆ１１紘駆轡圧力を供給する。逆に、演算装置
３ｏからソレノイド４３Ａ、４４Ａに制御信号を出力す
ることによル、信号量に対応して油圧モータ１２ｖｉ−
右旋回させる方向に油圧ポンプ１１は駆動圧力を供給す
る。

さらに、第８図ないし第１１図は本発明の第３の実施例
を示す。

先に述べた第１、第２の実施例に訃いてはステ、ゾ２に
おいて傾斜により発生する旋回トルクＴに基づいて駆動
圧ヵ補正分ＰＫを演算するに際し、油圧モータ１２の機
械効率′ｆ：１００％として演算した。しかし、油圧モ
ータ１２紘、摩擦抵抗、油温による粘度の影響等にょシ
機械効率が１００％と杜ならないという問題点がある。

即ち、前述した旋回トルクＴと駆動圧ヵ補正分Ｐｌｃと
は、次のようになる・ Ｐえ＝に−Ｔ／む　・・−・・曲面・（５）ただし、Ｋ
：押しのけ容積を示し、減速比等により定まる定数、η
↑：機械効率を示す。

従って、第１の実施例で述べた傾斜地の旋回制御に際し
、駆動圧力補正分ＰＫの演算に機械効率η。

を含めることにより、油圧モータ１２が必要とする油圧
モータ駆動圧力と操作レバー２りの操作量との関係を、
一層近似させることができる。

本実施例は前述した問題点に着目してなされたもので、
第８図ないし第１１図に示す実施例に基づき説明する。

なお、前述した第１の実施例と同一構成要素には同一符
号を付し、その説明を省略する。

然るに、５１は油圧モータ１２の回転を検出する回転数
検出器で、該回転数検出器５１は例えば電磁式、光学式
のパルス発信手段が用いられる。

５２は油圧回路中の作動油の油温を検出する油温検出器
で、核油温検出器５２は例えば戻シ回路１５の途中に設
けられる。そして、回転数検出器５１はパルスを電圧に
変換するためのＦ／Ｖ変換器５３を介して前処理回路３
５と接続され、油温検出器５２も前処理回路３５と接続
され、これらからの検出信号はマルチブレフサ３６、〜
Φ変換器３７を介して演算装置３０のＲＡＭ３３に格納
される。

本実施例は前述のように構成されるが、演算装置３０は
ステ、ゾ１において第１の実施例と同様に傾斜により発
生するトルクＴの演算を行ない、ステップ２においてモ
ータ駆動圧力補正分Ｐｃｋ演算する。この演算に際して
、機械効率ηアは次式で表わされる。

ηＴ　＝　１−　Ｃｆ−Ｃｄ下　・・・・・・・・・（
６）ただし、Ｃｆ、Ｃｄ二Ｍ擦係数、μ：粘度、ｐ：油
圧モータ１２の回転数、Ｐ：油圧モータ１２の流出入間
の圧力。

また、粘度μは第１１図に示す如く油温の関数、μ＝　
ｆ（ｔ）として表わされる。

従って、機械効率η丁は油圧モータ１２の回転数−１圧
力Ｐ１油温ｔ’２含む関数として表わされるから、ステ
ップ２において、演算装置３０はそのＲＯＭ　３４にμ
＝　ｆ　（Ｌ）のテーブルを格納し、ＣＰＵ３２はＲＡ
Ｍ　３３に記憶されている回転数・ｎ１圧力Ｐ１油温ｔ
と、ＲＯＭ３４内のμ＝　ｆ　（ｔ）　ｋ示すテーブル
をアクセスしつつ（５）　、　（６）式の演算を行ない
、機械効率ηＴを含めた駆動圧力ＰＫをめるＯ さらに、ステップ３〜７による演算処理を行なって、制
御信号を電磁比例弁２１Ａ、２１Ｂのソレノイド部に出
力し、油圧モータｘｚノＤｏ転制御ｉ１を行なう。これ
により、油温による粘度の影響、摩擦抵抗を考鎧した旋
回制御を行なうこと力；できる。

さらに、第１２図は本発明の第４の実施例を示すＯ 本実施例の特徴は、先に述べた第１の実施例におけるス
テップ６．７の変形例を示すもので、第１２図中６１は
圧力検出器２ｊＡ、２９Ｂからの検出圧力ｐＡ、ｐＢｒ
減算して回路圧力Ｐｔ−求める減算器、６２は該減算器
６１（よって得られた回路圧力Ｐ’ｌｌ−出力電圧壓、
に変換する油圧−電圧変換器である。また、６３は第１
の実施例におけるステラｆ５で演算されたモータ駆動圧
力２Ｍ上出力電圧ｖＭに変換する油圧−電圧変換器であ
る。６４は減算器で、該減算器６４は各油圧−電圧変換
器６２．６３からの入力電圧ｖ、、ｖＭに基づき、６５
Ａはε〉Ｏの場合に偏差導に対応する出力電圧ｖ６を発
生させるもので、他方の関数発生器６５Ｂはさく０の場
合に偏差ｅに対応する出力電圧Ｖａｆｔ発生させるもの
である。なお、関数発生器６５Ａ。

６５Ｂは第６図に示す関数テーブルに対応するものであ
る。さらに、６６Ａ、６６Ｂは加算器を示し、一方の加
算器６６Ａは油圧−電圧変換器６３からの出力電圧ｖＭ
と関数発生器６５Ａからの出力電圧ｖ、　６、ｖ０＝ｖ
、十ｖ、として加算することによシ、制御信号Ｖ。全電
磁比例弁２１Ａに出力するものである。また、他方の加
算器６６Ｂは油圧−電圧変換器６３からの出力電圧■つ
と関数発生器６５Ｂからの出力電圧ｖ、ヲ、ｖ０＝ｖＭ
＋ｖ、とじて加算することによシ、制御信号Ｖ。を電磁
比例弁２１Ｂに出力するものである。

本実施例は前述のように構成されるが、減算器６４は第
１の実施例におけるステップ６の演算に対応し、加算器
６６Ａ＃６６Ｂは同じくステップ７の演算に対応するも
のであって、これらはクロック信号に基づいて所定時間
毎に演算を実行し、電磁比例弁２１Ａ、２１Ｂ′ｔ−制
御することによって、圧力制御を行なう。

なお、本実施例においても、加算器６６Ａ。

６６Ｂを省略し、関数発生器（ｉ５Ａ、６５Ｂからの出
力電圧ｖａｋ制御信号として電磁比例弁２１Ａ。

２１Ｂに出力してもよい。この場合には、モータ駆動圧
力ＰＭに向けて漸近的に近づき偏差−＝Ｏとするような
圧力制御が行表われる。

本発明に係る油圧クレーンの旋回制御装置は以上詳細に
述べた如くであって、傾斜地においても平坦地と同様の
旋回操作を行なうことができるから、下記各項の効果を
奏する〇 ■駐車ブレーキを非作動状態にしたまま旋回操作レバー
を中立位置に保持しても、上部旋回体を静止状態、に保
持することができるから、傾斜地での流し旋回を行なう
ことができ、また吊荷を吊上げる際の地切シの安全性を
確保することができ、しかも上部旋回体の逸走を防止し
うる。

■傾斜地を下る方向に旋回する場合と、上る方向に旋回
する場合とで、操作レバーの操作量を同一とすることが
できるから、熟練したオペレータでなくても傾斜地での
旋回操作を簡単に行なうことができ、操作性を向上させ
ることができ、かつオペレータの疲労を軽減することが
できる。

■旋回操作が容易であるから、吊荷の吊振れの危険を防
止し、傾斜地の作業の安全性を高めることができる。

■傾斜地における旋回操作において油温の影ｗ’を考慮
に入れた制御全行なうことができるから、平坦地と同様
の加速性を維持することができる。

■下部走行体を水中航行可能としたフローティング型ク
レーンとした場合においても、波浪にょる揺動（上部旋
回体の傾斜）を考慮に入れた旋回操作を行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図はその全体構成図、第２図は各検出器と演算装置と
からなる回路構成図、第３図は演算装置での処理を説明
する説明図、第４図は操作レバーストロークと指令圧力
の関係を示す線図、第５図はモータ駆動圧力と出力電圧
の関係を示す線図、第６図は偏差と出力電圧の関係を示
す線図、第７図は本発明の第２の実施例を示す全体構成
図、第８図ないし第１１図は本発明の第３の実施例を示
し、第８図はその全体構成図、第９図は各検出器と演算
装置とからな′る団結構成図、第１０図は演算装置での
処理を説明する説明図、第１１図は油温と粘度の関係を
示す線図、第１２図は本発明の第４の実施例を示す回路
構成図である。 １・・・クレーン、２・・・下部走行体、３・・・上部
旋回体、４・・・ズーム、１０・・・吊荷、１１・・・
油圧ポンＡ１２・・・油圧モータ、１３・・・制御弁、
１４．１７Ａ。 １７Ｂ・・・駆動回路、１５・・・戻り回路、２１　Ａ
、２１Ｂ・・・電気−油圧変換弁（電磁比例弁）、２４
・・・ブーム角検出器、２５・・・荷重検出器、２６・
・・傾斜角検出器、２７・・・操作レバー、２８・・・
操作レバー検出器、２９・・・圧力検出器、３０・・・
演算装置、３５・・・前処理回路、３６・・・マルチブ
レフサ、３７・・・Ａβ変換器、５１・・・回転数検出
器、５２・・・油温検出器。 特許出願人　日立建機株式会社 代理人　弁理士　広　瀬　和　彦 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下部走行体に旋回可能に上部旋回体が設けられ該
   上部旋回体にブームを取付けてなるクレーンと、油圧ポ
   ンダと、前記上部旋回体を旋回駆動する油圧モータと、
   前記油圧ポンプから油圧モータへの圧油の流れ方向およ
   び駆動圧力を制御する制御弁とを有し、前記油圧ポンプ
   と油圧モータとを制御弁を介してブリードオフ回路によ
   って接続してなる油圧クレーンにおいて１．前記ブーム
   の角度を検出するブーム角検出器と、前記ブームによる
   吊荷の荷重を検出する荷重検出器と、前記クレーンの前
   後方向と左右方向の傾斜角を検出する傾斜角検出器と、
   前記上部旋回体の旋回操作を行なう操作レバーの操作ｔ
   を検出する操作レバー検出器と、前記油圧モータの流入
   圧力と流出圧力とをそれぞれ検出する圧力検出器と、前
   記制御弁に信号緻に対応した）Ｊ？イロット圧を供給す
   る電気−油圧変換弁と、前記各検出器からの信号が入力
   され、前記電気−油圧変換弁に制御信号を出力する演算
   装置とを有し、該演算装置は前記ブーム角検出器、荷重
   検出器および傾斜角検出器からの各検出信号が入力され
   る仁とによシフレーンの傾斜によって発生するトルクに
   対応した油圧モータの駆動圧力の補正分をめる演算を行
   ない、次に前記操作レバー検出器からの検出信号に基づ
   く操作レバーの指令圧力と前記駆動圧力の補正分とを加
   算することによって傾斜地での新たなモータ駆動圧力を
   める演算“を行ない、さらに前記各圧力検出器から油圧
   モータの流出入側の圧力信号を入力しつつ前記新たなモ
   ータ駆動圧力に一致させるための制御信号を前記電気−
   油圧変換弁に出力する演算を行なうように構成したこと
   を特徴とする油圧クレーンの旋回制御装置。
2. （２）　前記油圧モータの回転数を検出する回転検出器
   と、回路中の作動油の油温を検出する油温検出器とを有
   し、前記演算装置によって駆動圧力の補正分を演算する
   に際し、油圧モータの効率を含めて当該補正分の演算全
   行なうように構成してなる特許請求の範囲（１）項記載
   の油圧クレーンの旋回制御装置。