JPS60192103A - 流体アクチユエ−タの制御方法 - 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、建設機械におけるクレーン等を操作する流体
アクチュエータの制御方法に関する従来、建設機械にお
けるクレーン等の操作を油圧アクチュエータによって行
なう場合において、これら油圧アクチュエータの速度あ
るいは作動方向の制御は油圧切換弁によっている。

このような従来の構成において、油圧アクチュエータの
直動速度あるいは回転速度は油圧アクチュエータに圧送
される圧力油の単位時間あたりの流量に比例しているた
め、それら直動速度あるいは回転速度の制御は油圧切換
弁の開度と、その圧力油を吐出している油圧ポンプの回
転速度を制御して行なっている。

また、これら制御において、油圧切換弁の制御と油圧ポ
ンプの制御との関係は、油圧切換弁を操作するレバーに
よって油圧切換弁を閉した状態から最大の開弁状態へ操
作することによって油圧切換弁を通過する圧力流体の量
を増大させてゆき、同時にそのレバーに連動したリンク
がエンジンを操作し、その操作によってエンジンが油圧
ポンプの回転を丘昇させて圧力油の吐出量を増大させる
方法を採用していた。

しかし、このような従来の方法によると、その操作レバ
ーの操作によって油圧切換弁とエンジンの両者が同時に
操作されることになるため、その操作と油圧アクチュエ
ータに圧送される圧油の流量との関係において、その操
作感度が高くなってしまうことになる。

また、これら建設機械等においては、クレーンの回転操
作、クレーンの巻上げ操作、ブームの起伏操作等、その
操作すべき負荷か複数存在するため、上記の油圧アクチ
ュエータ操作機構はそれぞれの負荷ごとに独立したそれ
ぞれの構成を複数組設ける必要がある。

しかし、それら各油圧アクチュエータ操作機構における
圧力油は、全て単一の油圧ポンプから吐出される圧油を
使用しているので、上記のようなレバーとエンジンの出
力操作部をリンクによって連接する構成としていると、
各油圧アクチュエータ操作機構の全てからそれぞれ単一
のエンジンへ機械的に連接する構成とする必要がノ４．
し、その構成が複雑となってしまう欠点をイｉしている
。

本発明の目的は、上記のような欠点を解消した流体アク
チュエータの制御方法を提供することにある。

本発明は下記の構成となっている。

流体アクチュエータは、エンジンによって駆動される固
定容積型の流体圧ポンプから吐出する圧力流体によって
駆動され、 前記流体アクチュエータと前記流体圧ポンプとの間には
流体圧切換弁を介設し、 前記流体圧ポンプと前記流体圧切換弁との間には安全弁
を設け、 前記流体圧切換弁は、その切換位置を操作することによ
って、前記圧力流体の流れを閉じあるいは前記圧力流体
の流れを可能とする開弁状態とし、且つ前記開弁状態は
、前記切換位置の操作によって、前記圧力流体の流れる
流路面積を連続的に変化できる構成をなし。

前記流体圧切換弁の切換位置は、アクチュエータによっ
て操作される構成をなし、 前記アクチュエータは遠隔操作の指令信号の大きさに比
例して操作される、 以上の構成からなる流体アクチュエータ操作機構の組を
複数組設け、 １１１記各組の各アクチュエータを操作している前記各
指令４８号は、それぞれ計算器における補正量計算手段
に入力し、 前記補正量計算手段においては、前記各組ごとに、その
入力した指令信号に対応する特性であって且つ前記計算
器に記憶されている。

ａ：その入力した指令信号の大きさが中立値からその指
令信号ごとに定められている所定の大きさまでの範囲に
おいて、前記エンジンをフイトリー／グに設定し、 ｂ＝その人力した指令信号が前記所定の大きさ以１−に
おいては、前記所定の大きさからの信号値の増分に比例
して前記エンジンの出力を増大゛させる、 上記特に１を選択し、 前記計算器は、前記特性に従って前記エンジンの出力を
増派、させる、 以１−の作動からなっている。

１−配本発明の構成において、その作用は下記のように
なっている。

涜１体アクチュエータの速度を停止状態からその作動を
開始して、その速度を高めてゆくとき、各流体アクチュ
エータ操作機構は以下のようシこ作動する。

遠隔操作の指令信号を増大させてゆくことによってアク
チュエータが操作され、その操作によるアクチュエータ
の動きは流体切換弁の切換位置を閉じた状態から開弁の
状態に移行し、その開弁状態においては圧力流体の流れ
る流路面積がその指令信号に比例して連続的に増大して
ゆくため、流体圧ポンプから流体圧アクチュエータへ圧
送される圧力流体の単位時間あたりの流量は、その流路
面積の増大に比例して増大し、その結果、流体アクチュ
エータの速度が増大してゆく。

この場合において、計算器においては、各流体アクチュ
エータ操作機構における上記指令信号を受信し、計算器
は各組ごとに、その指令信号に対応する特性を計算器内
における記憶装置から選択し、計算器はその特性に従っ
てエンジンを下記のように駆動しているう ａ：その入力した指令信号の大きさが中立値からその信
号ごとに定められている所定の大きさまでの範囲におい
て、エンジンをアイドリンクに設定し、 ｂ＝その入力した指令信号が該所定の大きさ以上におい
ては、該所定の大きさからの信号値の増分に比例してエ
ンジンの出力を増大させるしたがって、その指令信号の
大きさが所定の大きさとなるまでは、エンジンがアイド
リング状態となって流体圧ポンプからの圧力流体の吐出
量は一定値に限定され、この状態において、’ｊｊ’＋
ｔ：体圧ポンプからその流体アクチュエータ操作機構に
おける流体アクチュエータへの圧力流体のｔＱれは流体
圧切換弁において絞られている。

このようなことから、このエンジンアイドリンク時にお
いて、流体アクチュエータへの圧力流体の波量はその流
体切換弁における弁流路の流路面積にほぼ比例すること
となり、月つそのＩＱ路部面積指令信号の大きさに比例
して大きくなっている。

この場合、弁流路において絞られた流体圧ポンプからの
圧力流体の一部は安全弁から大気へ逃げることになる。

また、計算器に受信している指令信号の大きさが該所定
の大きさ以上においては、該流路面積の増大とともに、
あるいはその流路面積が最大値に設定された状態におい
て、その所定の大きさの信号値からの信号値の増分に比
例してエンジンの回転速度が増大してゆくために、流体
圧ポンプからの圧力流体がその回転速度に比例して増大
する。

その結果、その流体圧アクチュエータ操作機構における
流体圧アクチュエータは、遠隔操作によるその信号が所
定の大きさに至るまでは、流体圧切換弁の流路面積を増
大することによってその速度を増大し、その信号が該所
定の大きさ以上においては、流体圧切換弁の操作ととも
に、あるいは流体圧切換弁の流路面積を最大値に設定し
た状態においてエンジンの回転速度を増大させ、そのこ
とによってその流体アクチュエータの速度を増大させて
ゆくことになる。

これに対して、その流体圧アクチュエータの速度を減速
してゆくときは、上記の作動と逆の操作をしてゆけばよ
い。

上記の本発明における構成とその作用から明らかなよう
に、本発明は下記のような効果を有している。

１）従来における流体圧切換弁とエンジンを同時に機械
的な連動のもとに操作していた方法に比し、本発明は流
体圧アクチュエータを低速度で作動させるときは、流体
圧切換弁のみを操作し、流体圧アクチュエータを高速度
で作動させるときは、流体圧切換弁の流路面積をその最
大近傍において増大させつつあるいはその流路面積を最
大に設定したままエンジンの出力を増大させる方法とな
っているため、信号発信の操作範囲が広くなり、流体ア
クチュエータの速度制御において、微妙な操作を町山と
する。

２）流体アクチュエータの速度を増大させてゆく場合に
おいて、エンジンの出力を増大させる方法は、各流体ア
クチュエータ操作機構に発信される信号ごとに、計算器
がその信号に対応した特性を選択し、その選択した特性
に従って計算器がエンジンの出力を増大させる方法とな
っている。

したがって、各アクチュエータの操作に関連してエンジ
ンの出力を増減させる信号系統は、各流体アクチュエー
タ操作機構と計算器との間の簡単な配線と、計算器から
エンジンへ配線された単一の信号系のみでよいことにな
り、従来のように各流体アクチュエータからそれぞれ、
直接に単一のエンジンへ信号をそれぞれ入力させるよう
な複雑な系を設ける必要がなくなるものである。

３）上記の特性は、計算器に数値的に記憶させておくこ
とが可能となっているため、その特性を任意な特性に自
由に設定することが可能となる。

したがって、流体圧アクチュエータの負荷が要求する性
質に従って、最も適した操作特性を自由に設定すること
が可能となる。

以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

第１図は、本発明における流体アクチュエータの制御方
法を実施するための一実施例として、流体アクチュエー
タ操作機構Ｙの制御装置をシステム図によって示したも
のである。

油圧アクチュエータ６を油圧的に制御する油圧切換弁５
は切換位置５ａ、５ｂおよび５Ｃを有し、そのジノ換位
置は油圧アクチュエータｌあるいはレバーＩＣによって
操作される構成をなし、油圧アクチュエータｌにおける
押しのけ室ｌａあるいは１ｂへの圧油の圧送あるいは排
除は、切換弁２あるいは３の操作によって行なわれる構
成となっている。

信号発生器１１ａにおけるレバーｉｔｑの操作によって
発信されるアナログ量の電圧信号は配線ｉｔｂを介して
計算器１０に入力し、計算器１０から出力している配線
１１ｎおよび１１ｐのそれぞれは、切換弁２および３に
おけるソレノイド２ｄおよび３ｄに入力し、配線１１ｂ
における電圧信号は油圧アクチュエータｌにおけるピス
トンｌｄの位置を指示する指令信号となっている。

ピストンｌｄの動き、すなわち油圧切換弁５の動きはポ
テンショメータ（検出器）５ｄによって締出され　その
締出された償丹を送信する出力配線１１ｃは計算器１０
におけるフィードバック信号の配線となっている。

この場合において、第１閲に示す油圧アクチュエータ操
作機構Ｙは複数組存在するが、その基本的な構成は同じ
であるため、他の油圧アクチュエータ操作機構の図示は
割愛している。

また、第１図における油圧アクチュエータ６は図示して
いないクレーン台座の回転を駆動しているものであるが
、図示していない他の油圧アクチュエータ操作機構にお
ける油圧アクチュエータ６はクレーンの巻き上げ、ある
いはクレーンにおけるブームの起伏操作等の制御を行な
う構成となっている。

油圧切換弁５を介して油圧アクチュエータ６に圧力油を
吐出している固定容積型の油圧ポンプ８ｄはエンジン８
によって駆動され、油圧ポンプ８ｄと油圧切換弁５との
間における油圧管路には安全弁を設けているが、説明の
便宜上、その図示を割愛している。

エンジン８は、リンク機構８ｅを介したアクセルペダル
８ａの操作によって、その出力が増減する構成をなし、
リンク機構８ｅにはアクチュエータ８ｂの出力が連接し
、アクチュエータ８ｂの操作位置は検出器８Ｃによって
検出されその検出値は配線１２ｄを介して計算器ｌＯに
入力しており、アクチュエータ８ｂは計算器１０からの
配線１２Ｑへ発信された信号によって操作される構成と
なっている。

計算器１０には第２図および第３図における制御装置１
１．１２等を内設し、第２図は油圧切換弁５を操作する
制御装置１１をブロック線図によって示している。

第２図において、配線１１ｂおよびｌｌｃはマルチプレ
クサｌｌｄにそれぞれ入力し、マルチプレクサｌｉｄの
出力はＡＤコンパ〜り１１ｅを介して指令値記憶手段１
１ｆとＦＢ検出値記憶手段１１ｇの両者に入力し、指令
値記憶手段１１ｆからの出力は配線１１ｈと偏差演算手
段１１ｉに入力し、且つＦＢ検出偵記憶手段１１ｇの出
力も偏差演算手段１１ｉに入力し、偏差演算手段１１ｉ
の出力は駆動判定手段１１ｊおよび出力トランジスタｌ
１ｍを介して配線１１ｎおよび１１ｐに出力し、許容偏
差設定手段１１にの出力は駆動判定手段１１ｊに入力す
る構成となっている。

第３図はアクチュエータ８ｂを操作する制御装置１２を
ブロック線図によって示したものである。

第３図において、信号発生器１２ａはダイヤル１２ｂの
操作によって発信した信号を配線１２Ｃに送信する構成
をなし、配線１２ｃおよび１２ｄのそれぞれはマルチプ
レクサ１２ｅに入力し、マルチプレクサ１２ｅの出力は
ＡＤコンバータ１２ｆを介して指令値記憶手段１２ｇと
ＦＢ検出値記憶手段１２ｈの両者に入力し、指令値記憶
手段１２ｇからの出力は指令値調整手段１２１、偏差演
算手段１２ｊ、駆動判定手段１２ｍおよび出力トランジ
スタ１２１）を介して配線１２ｑに出力し、且つＦＢ検
出値記憶手段１２ｈの出力は偏差演算手段１２ｊに人力
し、補正量計算手段１２ｋには第２図における配線１１
ｈが人力している。

また、この補正量計算手段１２ｋには、第１図に示した
複数組の各油圧アクチュエータ操作機ｉＹについての各
制御装置１１からそれぞれ配線１１ｒ、ｌｌｓ等がそれ
ぞれ入力し、補正量計算手段１２にの出力は指令値調整
手段１２１に人力し、許容偏差設定手段１２ｎの出力は
駆動判定手段１２ｍに入力する構成となっている。

以トの第１図、第２図および第３図の本発明における実
施例の構成において、以下その作用説明をする前に各構
成の作用説明をする。

第２図において、操作者がし八−１１ｑを操作すると、
そのことによって配線１１ｂにアナログにの電圧信号が
発生し、その信号はマルチプレクサｌｉｄに入力し、そ
の入力したア妄ログイ１６はＡＤコン八へタｌｉｅにお
いてディジタル値に変換され、そのディジタル値は指令
信号る。

配線ｌｌｂにおける信号値がディジタル化されたことに
続き、フィードバック信号として配線１１ｃに入力して
いるアナログ量の信号値は、マルチプレクサｌｌｄを介
してＡＤコン、＜　−タｌｌｅにおいてディジタル葦の
値に変換され、その変換したディジタル値はフィードバ
ック信号値ｃｆとしてＦＢ検出値記憶手段１１ｇに記憶
される。

このように指令値記憶手段１１ｆおよびＦＢ検出偵記憶
手段１１ｇにそれぞれ記憶された値は、下記の演算に使
用されるものとなっている偏差演算手段１１ｉにおける
演算：指令信号値ＣＳとフィードバック信号値ｃｆとの
偏差Ｅ１ Ｅｒ＝ｃｓ−ｃｆ を計算する。

駆動判定手段１１ｊにおける演算：偏差ＥｒとＲ＋穴似
＃　Ｅ　ｒ　ｏ　）−１，−ｋｍ　＋、負ノＷＨｔＪｈ
パＪレス信号を配線ｆｉｎあるいはｌｉｐに出力すべき
か否かを判定する。

この場合における判定を具体的に説明すると、下記のよ
うになっている。

フィードバック信号値ｃｆ（ピストン１ｄ（７）実隙の
位置を示す値）が指令信号（ｉＧ　ｃ　ｓより大となっ
ていることによって偏差Ｅｒが生じ、且つ、その偏差Ｅ
ｒが許容偏差Ｅｒｏより大なるとき、フィードバック信
号値ｃｆを小さくする方向へピストン１ｄを操作する判
定をし、フィードバック信号値ｃｆが指令信号値ｃｓよ
り小さくなっていることによって偏差Ｅｒが生じ、且つ
、その偏差Ｅｒが許容偏差Ｅｒｏより大なるとき、フィ
ードパー、り信号値ｃｆを大きくする方向へピストンＩ
’ｄを操作する判定をし、 上記偏差Ｅｒが許容偏差Ｅｒｏより小さいときは、その
制御が満足されているとして、ピストンｌｄをそのまま
の位置に固定しておく判定をする。

なお、上記許容偏差Ｅｒｏは許容偏差設定手段１１ｋに
記憶されている。

出力トランジスタｌ１ｍにおける演算：出力トランジス
タｌ１ｍには、配線１１ｎあるいはｌｉｐにおける電圧
をそれぞれオン、オフするそれぞれのトランジスタＴｒ
ｉおよびＴｒ２が存在する。

このうち、トランジスタＴｒｉが配線１１ｎにのみ電圧
をオフとする負のパルス信号を発信し、配線１１ｐが電
圧オンのままとなっているときは、第１図におけるソレ
ノイド３ｄをオフとして切換弁３における切換位置を３
ｂに設定し、ソレノイド２ｄはオンのままとし、その結
果、切換弁２における切換位置を２ａのままとしてピス
トンｌｄを上方へ移行する。

これに対し、トランジスタＴｒ２が配線１１ｐにのみ負
のパルス信号を発信し、配線１１ｎが電圧オンのままと
なっているときは、第１図におけるソレノイド２ｄをオ
フとして切換弁２における切換位置を２ｂに設定し、ソ
レノイド３ｄはオンのままとし、その結果、切換弁３に
おける切換位置を３ａのままとしてピストン１ｄを下方
へ移行させるものとなっている。

このような構成において、出力トランジスタ１１ｍは下
記のような演算を行なう。

ｌ）駆動判定手段１１ｊにおける判定におい−て、偏差
Ｅｒの内容がピストンｌｄを第１図における上方へ更に
移行させるべきであるであるとする判定となっていると
き、トランジスタＴｒ１のみか配線１１ｎに負のパルス
信号を発信する。

２）駆動判定手段１１Ｊにおける判定において、偏差Ｅ
ｒの内容がピストンｌｄを第１図における下方へ更に移
行させるべきであるであるとする判定となっているとき
、トランジスタＴｒ２のみが配線ｔｔｐに負のパルス信
号を発信する。

この場合、上記負のパルス信号を発信するその印加時間
は、図示していない演算機構によって決定された値を使
用するものとなっている−３）駆動判定手段１１ｊにお
ける判定において、偏差Ｅｒが許容偏差Ｅｒｏより小さ
いと判定されその制御が満足されているときは、トラン
ジスタＴｒｉおよびＴｒ２の両者が共に、配線１１ｎお
よびｌｉｐにおける電圧をオンのままとし、その結果、
ピストンｌｄはその位置に固定されたままとなる。

第１図において、油圧アクチュエータ操作機構Ｙの作動
は下記のようになっている。

油圧アクチュエータ６は油圧切換弁５からの油圧動力に
よって駆動され、油圧切換弁５が切換位置５ｂの中立位
置に位置しているとき、該油圧動力の流れが閉じられ、
油圧アクチュエータ６の作動は停止している。

これに対し、油圧切換弁５における切換位置が５ａある
いは５ｃに位置するとき、油圧動力は油圧アクチュエー
タ６の一方あるいは他方へ圧送されて、油圧アクチュエ
ータ６を一方あるいは他方へ駆動し、油圧アクチュエー
タ６は図示していないクレーンの台座を回転させ、この
場合、旧記油圧動力はエンジン８によって駆動されてい
る油圧ポンプ８ｄから発生させているこのような油圧切
換弁５の操作は下記のように行なわれる。

切換弁２および３が図示のように、それぞれ！、ｌＪ換
位置２ｂおよび３ｂに設定されているときは、押しのけ
室１ａおよびｉｂの両者がそれぞれリザーバ７に開放さ
れ、油圧アクチュエータｌはまったぐ自由な状態にある
。

そのため、この状態において運転者がレバーｌｃを操作
すると、油圧アクチュエータｌにおけるピストンｌｄは
自由に操作することが可能となり、その操作されたピス
トンｌｄは油圧切換弁５を操作する。

このように１手動によってレバ−１ｃｌｃ操作すること
によって、上記の切換位置５ａ、５ｂあるいは５ｃを任
意に選択することができることになり、その操作は、運
転者が運転席において操作できるようになっている。

またこの場合において、油圧切換弁５はその切換位置が
アナログ的に変化することが可能となっているため、そ
の切換位置が中立位置の５５から５ａあるいは５Ｃへ切
り換わる際、圧力油が通過する油圧切換弁５における流
路面積は、零から最大値まで連続的に開１」シてゆく構
成となっている。

また、レバーＩＣと連接したピストンｌｄには、油圧切
換弁５におけるスプリング５ｅおよび５ｆによって、セ
ンタリング（ｃｅｎｔｅｒｉｎｇ）する作用が働いてい
るため、この状態において運転者がレバー１ｃから手を
離すと、油圧アクチュエータｌは図示の位置となって、
油圧切換弁５の切換位置は５ｂ（中立位Ｍ）となる。

Ｌ記手動操作に対し、切換弁２あるいは３が油圧アクチ
ュエータ１を操作する作用は下記のとおりとなっている
。

油圧アクチュエータ１におけるピストンｌｄを任意の位
置に固定したいときは、ｐノ換ｊｔ　２および３のそれ
ぞれを、それぞれ切換位置２ａと切換位置３ａに設定す
る。

切換弁２および３における切換位置をこのように設定す
ると、油圧源４からの圧油が両押しのけ室１ａおよびｌ
ｂに圧送され、１．つ、その圧油が圧送されるそれぞれ
の切換ｊＰ２および３の人口部分には、それぞれチェッ
ク弁２Ｃおよび３Ｃを介設しているため、ピストンｌｄ
の動きは油圧アクチュエータｌにおいて流体的に固定さ
れる。

この状ＩＥにおいて、押しのけ室１ａおよびｌｂの両者
には、油圧ｓＡ４からの油圧が導かれているから、その
両者においては、共にピストンｌｄに対してその両側か
ら油圧を作用させている。

このような状態から、切換弁２のみを切換位置２ｂに設
定すると、押しのけ室１ａにおける作動油圧は切換弁２
を介して、リザーバ７に開放されるため、ピストン１ｄ
は押しのけ室１ｂにおける作動油圧によって、第１図の
下方に押圧され、その抑圧は油圧切換弁５における切換
位置を５ａの側に移行させてゆく。

逆に、上記のピストンｌｄが固定されている状態から、
切換弁３のみを切換位置３ｂに設定すると、押しのけ室
１ｂにおける作動油圧が切換弁３を介してリザーバ７に
開放されるため、押しのけ室１ａにおける作動油圧がピ
ストン１ｄを第１図における一Ｅ方へ押圧し、その抑圧
によってピストンｌｄはＦ方へ移行し、油圧切換弁５に
おける切換位置を５０の側に移行させてゆく構成となっ
ている。

上記第１図および第２図の作用から理解できるように、
第２図における制御装Ｍ１１は、結局、配線１１ｃにお
けるフィードバック信号値ｃｆが常にレバー１１ｑの操
作角度に比例して追随するように制御され、その結果、
油圧切換弁５の切換位置が常にし／＜−１１ｑの操作角
度に比例して操作される構成となっているものである。

上記制御装置１１が油圧切換弁５の動きを制御すること
に対し、第３図における制御装置１２は下記のようにア
クチュエータ８ｂの動きを制御するものとなっている。

ダイヤル１２ｂ側が操作され、信号発生器ｌｌａにおけ
るレバーｔｔｑが中立位置（油圧切換弁５の中立位置に
対応した位置）にもどっているときは、配ｆｆ１ｌｌｂ
における電圧値が中立点電圧になっているため、第２図
における配線１１ｈからｔｆｊ３図における補正量計算
手段１２にへの指令信号値も中立点電圧となっている。

そのため、この状態においては補正量計算手段１２ｋか
ら指令値調整手段１２ｉに出力する信号も零値となって
、この場合においては指令値記憶手段１２ｇの出力ｃｓ
ａがそのままの値となって偏差演算手段１２ｊに入力す
る構成となっている。

したがって、この状態において制御装置１２は制御装置
１１と実質上同一の構成となって、ダイヤル１２ｂの操
作角に比例してアクチュエータ８ｂが操作される関係と
なっている。

なお、この場合においてダイヤル１２ｂの操作角が零位
置となっている場合の指令値記憶手段１２ｇの出力ＣＳ
ａは、アクチュエータ８ｂがエンジン８をアイドリング
の状態にする値となっている。

これに対し、信号発生器１２ａにおけるダイヤル１２ｂ
を零位置に設定したまま信号発生器１１ａを操作すると
きは、制御装置１２は制御装置１１から出力している配
線１１ｈの指令信号によって下記のように作動する関係
となっている。

配線１１ｈを介して、指令信号値ｃｓが補正量計算手段
１２ｋ（第３図）に出力し、この場合において、レバー
１１ｑの操作角αと指令信号値ｃｓとの関係は第４図に
示す関係となっている。

このような第４図のＣ８に対し、補正量計算手段１２ｋ
には、第５図における特性Ｂを決定する数値が記憶され
ており、且つその他、他の油圧アクチュエータ操作機構
Ｙについての制御装置１１からの指令信号値ｃｓに対し
ても、第６図、第７図等の特性Ｃ，Ｄ等を決定する各数
値が記憶されている。

このように配線１１ｈから指令信号値Ｃ８が入力してく
ると補正量計算手段１２には、その入力してきた信号が
配線１１ｈからのものであることを判別し、その結果、
その配線１１ｈに対応する第５図の特性Ｂに従って、指
令信号値ｃｓに対応する信号値θを指令値調整手段１２
１に出力する。

指令値調整手段１２ｉは、その信号値θと指令値記憶手
段１２ｇからの信号値ｃｓａを加算し５その加算したθ
＋ｃｓａを偏差演算手段１２ｊに出力する。

すなわち、この場合において補正−醍ｌ算手段１２ｋか
らの出力θは、指令信号値ｃｓが中立値ｎからＣＳＯの
範囲においてθ＝Ｏの一定値とし、指令信号値ＣＳがＣ
ＳＯ以上においては、ｃｓのｃｓｏからの増分ｃｓ−ｃ
ｓｏに比例してθが増大する値となっている。

この場合において、第５図に示すように、Ｃ５Ｏの値は
レバー１１ｑがαｍに達したときの値に相当し、αｍは
し八−１１ｑがその角度に操作されたとき、油圧切換弁
５の切換位置を最大の流路面積に開弁する状態に相当し
、且つθの値はθの値に比例してエンジン８の出力が増
大する関係の値となっている。

このように、Ｃ３ａ十〇の値が偏差演算手段１２ｊに出
力されると、偏差演算手段１２ｊにおいては、制御装置
ｌｌにおいて説明した場合と同様に、ＦＢ検出値記憶手
段１２ｈにおけるフィードバック信号値ｃｆとＣ５ａ十
〇の偏差Ｅｒ、 Ｅｒ＝ｃｓａ＋θ−ｃｆ を算出し、その偏差Ｅｒが許容偏差Ｅｒｏの値より大な
るとき、駆動判定手段１２ｍは出力トランジスタ１２ｐ
に偏差Ｅｒが許容偏差Ｅｒ。

以内の値となるように指示し、その指示によって出力ト
ランジスタ１２ｐは配線１２ｑを介してアクチュエータ
８ｂを操作するものとなっている。

また同様に、配線１１ｈからの指令信号値Ｃ８に代って
、他の各油圧アクチュエータ操作機構Ｙにおける配線１
１ｒあるいはｌｌｓから他の指令信号４ｆｉ　ｃ　ｓが
入力している場合においては、補正量計算手段１２ｋが
その入力に対応した第６図あるいは第７図における特性
ＣあるいはＤについての数値を選択するものとなってい
る。

１−記のように、制御装置１２は、クレーンの台座、ク
レーンの巻き上げ、クレーンの起伏等のそれぞれを駆動
する各油圧アクチュエータ操作機構Ｙごとに、それら制
御装置１１における配Ｍｌｌｈ、ｌｌｒあるいはｌｌｓ
から出力する信号に対応して、特性Ｂ、ＣあるいはＤを
選択し、その特性に従ってアクチュエータ８ｂはリンク
機構８ｅを介してエンジン８の出力を操作する構成とな
っている。

以上のような第１図、ＭＳ２図および第３図における各
構成の作用説明に基づき、以下、上記実施例における本
発明の詳細な説明する。

ダイヤル１２　ｂを零位置に設定したまま、信号発生器
１１ａにおけるレバー１１ｑを操作して、その操作角α
を中立値ｎから第４図におけるように増大させてゆくと
、指令値記憶手段１１ｆから配線ｔｔｈを介して補正量
計算手段１２ｋに入力してゆ〈指令信号値ｃｓも、操作
角αに比例して増大してゆく。

このように指令信号（＃　ＣＳが補正量計算手段１２ｋ
に入力すると、制御装＠１２は配線１２ｄにおけるフィ
ードバック信号値ｃｆがＣＳａ＋θと一致するようにア
クチュエータ８ｂを制御する。

このことは、指令信号値Ｃ５が中立値ｎからＣ５Ｏの値
となるまでは、第５図の特性に従って、制御装置１２は
エンジン８がアイドリンクの状態となっているように、
アクチュエータ８ｂを制御している。

したがって、このｃｓ＝ｎ”−’ｃｓｏにおいては油圧
ポンプ８ｄが最低速のアイドリング状態においてエンジ
ン８によって駆動され、油圧ポンプ８ｄからの圧油の吐
出量は最も少ない状態となっている。

他力・　このＣ３＝ｎＮＣ５Ｏの間において、制御装置
１１は操作角αが申立値ｎから第４図に示すαｍに増大
するまで、油圧切換弁５の切換位置を制御しており、そ
の制御は、αｍｎにおいてその切換位置を５ｂの中立位
置とし、操作角αが増大するにつれて、その切換位置を
５ａあるいは５Ｃの方向へ連続的に開口してゆきαｍα
ｍに達したとき、その開口はその圧油が流れる流路面積
を最大とする。

このように、操作角αがαｍｎからαｍまで操作される
ことによって、油圧切換弁５における流路面積が零から
最大値に変化する間において、油圧ポンプ８ｄから油圧
切換弁５を介して油圧アクチュエータ６に流れる圧油の
単位時間あたりの流量変化は下記のようになっている。

Ｌ述のように、この状態において油圧ポンプ８ｄからの
圧油吐出量は最低の一定値となっており、この状態にお
いて油圧切換弁５が切換位ｉ５ｂに設定されているとき
は、油圧ポンプ８ｄからの圧油は、図示していない安全
弁を介してリザーバ７へ排出している。

この状態から油圧切換弁５がいずれかの切換位置５ａあ
るいは５ｂの方向へ移行してゆき、その流路面積を広げ
てゆくと、その最初の段階においては、油圧ポンプ８ｄ
からの圧油の流れが絞られ、油圧ポンプ８ｄからの圧油
の一部は図示していない安全弁から大気に排出している
状態となっている。

この状態から、更に該流路面積が開いてゆくと、油圧切
換弁５における上記絞りが減少してゆくことより、油圧
ポンプ８ｄから油圧アクチュエータ６の側へ流れる圧油
の是が増大し、安全弁を介して油圧ポンプ８ｄ側から大
気へ排出する圧油の量は減じてゆく。

すなわち、操作角αが増大することによって油圧切換弁
５における流路面積が増大してゆくと、その増大に比例
して油圧ポンプ８ｄから油圧アクチュエータ６へ圧送さ
れる圧油の単位時間あたりの流量が増大し、その流量に
比例して油圧アクチュエータ６の回転あるいは直進の速
度が増大しでゆくことになる。

このように、操作角αがその零値からαｍまでの間にお
いては油圧切換弁５における流路面積を拡大してゆくこ
とによって、油圧アクチュエータ６の速度を増大させて
いるものであり、その後、更に操作角αがαｍ以上に操
作されてゆくと、制御装置１２は、配線１２ｑを介して
アクチュエータ８ｂの出力をアクセルペダル８ａが踏み
込まれてゆく方向に操作してゆき、その操作によってエ
ンジン８の出力を増大させ、油圧ポンプ８ｄの回転速度
を高めてゆく。

油圧ポンプ８ｄの回転速度が高まると、油圧ポンプ８ｄ
からの圧油の吐出量がその回転速度に比例して増大する
ため、油圧アクチュエータ６に圧送される圧油の流量が
増大し、その速度を増大させてゆくことになる。

なお、この場合において、第５図における特性Ｂは非常
に緩やかな特性となっている。

このことは、この場合における油圧アクチュエータ６が
クレーン台座の回転を制御する構成となっているため、
レバー１１ｑの操作によってクレーン台座が早く回転す
ると、クレーンに吊り下げている荷が横振れして危険な
ため、その回転速度を緩やかにするように、その特性Ｂ
を緩やかなものとしている。

これに対し、クレーンの荷を巻き上げている他の油圧ア
クチュエータ６の場合にあっては、その巻き上げ速度を
早くしても、横振れのような危険な現象が生じ難いため
、その巻き−Ｌげ速度を早くしたほうが操作効率が高ま
ることになる。

そのため、そのようなりレーンの巻き上げ操作の場合に
おける補正量計算手段１２ｋにおける特性の選択は、第
６図に示す特性Ｃのように、操作角αの変化すなわち指
令信号値Ｃ８の変化に対して急な特性とし、且つそのエ
ンジン８の出力を増大し始める時期は、油圧切換弁５に
おける流路面積が最大値に達する以前に開始させ、その
操作効率の向上を図っている。

また、クレーンの起伏を制御する他の油圧アクチュエー
タ６の場合においては、その操作速度がクレーンの回転
と荷の巻き上げの中間的な速度によって制御されること
が望ましい。

したがって、この場合においては、第７図に示す特性り
のような特性を選択することが適切となる。

以上のように、レバーｌｌｑの操作角αを増大させてゆ
く操作に対して、その操作角αを減少させてゆく場合の
作用は、上記作用と逆の作用をすることになる。

以りの実施例において、切換弁２および３、あるいは油
圧切換弁５および油圧アクチュエータ６に使用される作
動流体は、作動油を使用した構成となっているが、これ
ら操作において使用される作動流体は他の種々なる流体
を使用することが可能であることは容易に理解されるで
あろう。

従って、第１図における構成は一般の流体圧によって制
御することが可能な構成であり、このように場合、第１
図における油圧アクチュエータ６、油圧切換弁５、油圧
アクチュエータｌ、切換弁３および２のそれぞれは、流
体圧アクチュエータ６、流体圧切換弁５、流体圧アクチ
ュエータｌ、流体圧切換弁３および２となる。

また、油圧アクチュエータｌ、切換弁２および３の構成
は、圧油を操作媒体とするアクチュエータとなっている
が、これらの構成は電気的なアクチュエータとし、この
電気的なアクチュエータを配線ｆｉｎおよびＩＩＰの信
号によって操作し、その電気的なアクチュエータが油圧
切換弁５を操作するものとしてもよい。

また、第１図における実施例において、油圧アクチュエ
ータ６は固定容積型の油圧アクチュエータを使用した実
施例となっているが、この油圧アクチュエータは可変容
積型の油圧モータ等の可変容積型のものとしてもよい。

この場合、一般的には、その可変台７１！とした油圧モ
ータにおける押Ｉ７のけ容積制御はピストン１ｄと連動
して、その押しのけ容積を変化′させるようなこととし
てもよい。

このように、」二記実施例における本発明は、下記のよ
うな効果を有している。

ｌ）従来における流体圧切換弁とエンジンを同時に機械
的な連動のもとに操作していた方法に比し、本発明は流
体圧アクチュエータ６を低速度で作動させるときは、流
体圧切換弁５のみを操作し、流体圧アクチュエータ６を
高速度で作動させるときは、流体圧切換弁５の流路面積
を最大近傍において増大させつつあるいは最大に設定し
たまま、エンジン８の出力を増大させる方法となってい
るため、信号発生器１１ａにおける信号発信の操作範囲
が広くなり、流体アクチュエータ６の速度制御において
、微妙な操作を可能とするように、自由な設計を可能と
する。

２）流体アクチュエータ６の速度を増大させてゆく場合
において、エンジン８の出力を増大させる方法は、各流
体アクチュエータ操作機構Ｙの各組ごとに、計算器１０
がその組に対応した特性Ｂ、ＣあるいはＤを選択し、そ
の選択した特性に従って計算器１０がエンジン８の出力
を増大させる方法となっている。

したがって、各油圧アクチュエータ操作機構Ｙの操作に
おけるエンジン８の出力を増減させる計算器ｌＯからエ
ンジン８への信号系統は共通した単一の系のみでよいこ
とになり、従来の方法に比し信号系統が非常に単純化さ
れたものとなる。

３）上記の特性Ｂ、ＣあるいはＤば、計算機１０へ数値
的に記憶させておくことが可能となっているため、その
特性を任意な特性に自由に設定することが可能となる。

したがって、流体圧アクチュエータ６の負荷が要求する
性質に従って、最も適した操作特性を自由に設定するこ
とが可能となるものである

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における流体アクチュエータの制御方
法を実施するための油圧アクチュエータ操作機構をシス
テム図によって示したものであり、 第２図およびｗＩＪａ図のそれぞれは、第１図における
計算器１０に内設している制御装置１１および制御装置
１２のそれぞれを、それぞれブロック線図に８おって示
し、 第４図は、レバー１１ｑの操作角αと第２図における配
線１１ｈに出力する指令信号値Ｃ５との関係を示し、 ｍ５図、第６図およびｆｆ１７図のそれぞれは、第３図
における補ｊＥ量計算手段１２ｋに記憶されている特性
を示し、θは配線１１ｈ、１１ｒあるいはｌｌｓのいず
れかに信号が入力している場合において、指令値調整手
段１２ｉから出力される信号を示しているものである。 実施例に使用した符合は下記のとおりである１；油圧ア
クチュエータ ｌａおよびｌｂ：押しのけ室、ｌｃ： し八−１ｌｄ：ピストン。 ２および３：切換弁 ２ａ、２ｂ、３ａおよび３ｂ：切換位置、　２ｃおよび
３ｃ：チェ”／り弁、２ｄおよび３ｄ：ソレノイド。゛ ４：油圧源 ５：油圧切換弁 ５ａ、５ｂおよび５ｃ：切換位置、５ ｄ：ポテンショメータ、５ｅおよび５ｆニスプリング。 ６：油圧アクチュエータ ７：リザーバ ８：エンジン ８ａ：アクセルペタ゛ル、８ｂ＝アクチユエータ、　８
ｃ：検出器、　８ｄ：油圧ポンプ、８ｅ：リンク機構。 ｌＯ：計算器 １１および１２二制御装置 １１ａおよび１２ａ：信号発生器、ｌ ｌｂ、　ｌｌｃ、ｌｌｈ、ｌｌｎ、ｌｌｐ、１１ｒ、ｌ
ｌｓ、１２ｃ、１２ｄおよび１２ｑ：電線、ｌｌｑニレ
パー、１２ｂ ：ダイヤル。 ｌｉｄおよび１２ｅ：マルチプレクサ、ｌｉｅおよび１
２ｆ：ＡＤコンバータ、１１ｆおよび１２ｇ：指令値記
憶手段、１１ｇおよび１２ｈ：ＦＢ検出値記憶手段、　
ｌｌｉおよび１２ｊ：偏差演算手段、ｔｔｊおよび１２
ｍ＝駆動判定手段、１１ｍおよび１２Ｐ：出力トランジ
スタ、１１におよび１２ｎ：許容偏差設定手段、１２１
：指令値調整手段、１２に：補正量計算手段。 特許出願人　三輪精機株式会社 代表者　西海悦史 第　１　図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １−１％体アクチュエータは、エンジンによって駆動さ
   れる固定容積型の流体圧ポンプから吐出する圧力流体に
   よって駆動され、 前記流体アクチュエータと前記流体圧ポンプとの間には
   流体圧切換弁を介設し、 前記７Ｑ体圧ポンプと前記流体圧切換弁との間には安全
   弁を設け、 曲記流体圧切換弁は、その切換位置を操作することによ
   って、前記圧力流体の流れを閉しあるいは前記圧力流体
   の流れを可能とする開弁状態とし、且つ前記開弁状態は
   、前記切換位置の操作によって、前記圧力流体の流れる
   流路面積を連続的に変化できる構成をなし目１１記流体
   圧切換弁の切換位置は、アクチュエータによって操作さ
   れる構成をなし、前記アクチュエータは遠隔操作の指令
   信号　□。 の大きさに比例して操作される、 以上の構成からなる流体アクチュエータ操作機構の組を
   複数組設け、 前記各組の各アクチュエータを操作している前記各指令
   信号は、それぞれ計算器における補正量計算手段に入力
   し、 前記補正量計算手段においては、前記各組ごとに、その
   入力した指令信号に対応する特性であって且つ前記計算
   器に記憶されているａ：その人力した指令信号の大きさ
   か中立値からその指令４ｇ号ごとに定められている所定
   の大きさまでの範囲において、ｔｉｌ記エフェンジンイ
   ドリングに設定し、 ｂ：その入力した指令信号が前記所定の大きさ以上にお
   いては、前記所定の大きさからの信号値の増分に比例し
   て前記エンジンの出力を増大させる、 上記特性を選択し、 前記計算器は、前記特性に従って前記エンジンの出力を
   増減させる、 以」−の作動からなることを特徴とする流体アクチーエ
   ータの制御方法。