JP2012127154A - 作業機械の駆動制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 油圧ポンプ10からコントロール弁14を介して供給する作動油で駆動する油圧モータ2と、この油圧モータ2と協動する電動機3とによって構造体を駆動する作業機械の駆動制御を、前記構造体の動作量を決定するリモコン弁5の操作量に基づく速度指令に対し、前記油圧モータ2の実回転数に基づく速度フィードバック制御と、前記油圧モータ2の吸入ポートと排出ポートとにおける作動油圧力差に基づく差圧フィードバック制御とを行うことで、前記油圧モータ2の実回転数における必要量の作動油量を吐出するように開度指令を生成して前記コントロール弁14を開度制御、または、傾転指令を生成して前記油圧ポンプ10を傾転角制御する。
【選択図】 図5
Description
2 油圧モータ(旋回油圧モータ)
3 電動機
4 傾倒ハンドル
5 第一リモコン弁(旋回リモコン)
6 圧力センサ
7 制御装置
10 第一油圧ポンプ
11 油圧モータ回路
12,13 油路
14 第一コントロール弁
15,16 電磁リリーフ弁
17,18 パイロットポート
19,20 電磁比例減圧弁
21 タンク
22 リリーフ弁
23 チェック弁
24 回転数センサ
25,26 圧力センサ
27 蓄電器
30 速度指令演算
31 加速度演算
32 加速トルク演算
33 蓄電器電圧検出
34 電動機トルク算出
35 差圧指令演算
36 圧力制御
37 電流指令演算
38 電流制御
39 電力変換器
40 傾転角調整ポート
41 電磁比例減圧弁
42 傾転角調整ポート
43 電磁比例減圧弁
50 駆動制御装置
51 油圧アクチュエータ(ブームシリンダ)
52 第二油圧ポンプ
53 第二コントロール弁
54 第二リモコン弁(ブームリモコン)
55 合流弁
56 パイロットポート
57 高圧選択部
58 高圧選択部
59 合流路
60 逆止弁
61 ロッド
70 速度制御
71 制御ゲイン(差圧フィードバック)
72 圧力制御
73 制御ゲイン(開度指令)
74 圧力制御
75 最大値選択
76 制御ゲイン(傾転指令)
77 制御ゲイン(流量補償)
78,79 マイナーループ
80 駆動制御装置
81 第二油圧ポンプ圧力フィードバック
82 合流補償リミッタ
100 油圧ショベル
101 下部走行体
102 上部旋回体(第一構造体)
103 バケット
104 アーム
105 ブーム(第二構造体)
106 ブームシリンダ
Claims (11)
- 傾転角制御で吐出流量の変更が可能な油圧ポンプからコントロール弁を介して供給する作動油で駆動する油圧モータと、該油圧モータと協動する電動機とによって構造体を駆動する作業機械の駆動制御方法であって、
前記構造体の動作量を決定するリモコン弁の操作量に基づく速度指令に対し、前記油圧モータの実回転数に基づく速度フィードバック制御と、前記油圧モータの吸入ポートと排出ポートとにおける作動油圧力差に基づく差圧フィードバック制御とを行うことで、前記油圧モータの実回転数における必要量の作動油量を吐出するように開度指令を生成して前記コントロール弁を開度制御するようにしたことを特徴とする作業機械の駆動制御方法。 - 前記差圧フィードバック制御を行った信号に対し、前記油圧モータの実回転数に基づく速度信号を制御ゲインを介して加えることで、前記油圧モータの実回転数に適した作動油量を供給するように前記開度指令に対して流量補償を行うようにした請求項1に記載の作業機械の駆動制御方法。
- 前記流量補償を行った開度指令と、前記差圧フィードバック信号を入力した差圧指令との間に、前記開度指令の変化分をフィードバックさせるマイナーループを設けて昇圧補償を行うようにした請求項2に記載の作業機械の駆動制御方法。
- 前記油圧ポンプを第一油圧ポンプ、前記コントロール弁を第一コントロール弁、前記構造体を第一構造体とし、該第一構造体に加えて、第二油圧ポンプから第二コントロール弁を介して供給する作動油で駆動する第二構造体を有し、前記第二構造体を駆動する作動油に前記第一油圧ポンプから供給される作動油を合流させるように構成し、
前記第一構造体の動作量を決定するリモコン弁の操作量に基づく速度指令に対し、前記油圧モータの実回転数に基づく速度フィードバック制御と、前記油圧モータの吸入ポートと排出ポートとにおける作動油圧力差に基づく差圧フィードバック制御とを行うことで、前記油圧モータの実回転数における必要量の作動油量を吐出するように前記油圧ポンプの傾転指令を生成し、
前記差圧フィードバック制御を行った信号に対し、前記実回転数に基づく速度信号を制御ゲインを介して加えることで、前記油圧モータの実回転数に適した作動油量を供給するように前記傾転指令に対して流量補償を行い、
該流量補償された信号と、作業機械における他の指令とを比較し、その最大値を選択した信号を傾転指令として前記油圧ポンプの傾転を制御するようにした請求項1乃至請求項3に記載の作業機械の駆動制御方法。 - 前記構造体の初期加速時に、該構造体の加速に要するトルクから電動機で出力可能な駆動トルクを除き、不足分のトルクを前記油圧モータの駆動トルクで補うように前記コントロール弁の開度指令を生成するようにした請求項1乃至請求項4に記載の作業機械の駆動制御方法。
- 傾転角制御で吐出流量の変更が可能な第一油圧ポンプから第一コントロール弁を介して供給する作動油で駆動する油圧モータと、該油圧モータと協動する電動機とによって第一構造体を駆動する作業機械の駆動制御方法であって、
前記第一構造体に加えて、第二油圧ポンプから第二コントロール弁を介して供給する作動油で駆動する第二構造体を有し、該第二構造体を駆動する作動油に前記第一油圧ポンプの作動油を合流させるように構成され、
前記第一構造体の動作量を決定するリモコン弁の操作量に基づく速度指令に対し、前記油圧モータの実回転数に基づく速度フィードバック制御と、前記第二油圧ポンプの実吐出圧力をフィードバックする第二ポンプ圧力フィードバック制御と、前記油圧モータの吸入ポートと排出ポートとにおける作動油圧力差に基づく差圧フィードバック制御とを行うことで、前記油圧モータの実回転数における必要量の作動油量を吐出するように第一油圧ポンプの旋回傾転指令を生成し、該第一油圧ポンプの旋回傾転指令と前記第二油圧ポンプの傾転指令との最大値を選択して前記第一油圧ポンプを傾転角制御するようにしたことを特徴とする作業機械の駆動制御方法。 - 前記第二ポンプ圧力フィードバック制御を、前記速度フィードバック制御を行った駆動トルク指令から電動機トルク分を除いた油圧モータトルク指令を求め、該油圧モータトルク指令に前記第二油圧ポンプの実吐出圧力をフィードバックさせる合流補償として行うようにした請求項6に記載の作業機械の駆動制御方法。
- 前記速度フィードバック制御を行った駆動トルク指令から前記合流補償を行った油圧モータトルク指令を減じてトルク指令差を求め、
前記電動機を運転することができるエネルギと前記トルク指令差とから必要な電動機トルク指令を求めて油圧モータの不足トルクを電動機で補うようにした請求項7に記載の作業機械の駆動制御方法。 - 前記合流補償を行った油圧モータトルク指令に基づく第一油圧ポンプの差圧指令に前記油圧モータの背圧を加えて油圧モータ回路におけるリリーフ圧力指令を求め、該リリーフ圧力指令を前記油圧モータの上流側回路における電磁リリーフ弁のリリーフ圧とした請求項7に記載の作業機械の駆動制御方法。
- 前記差圧フィードバック制御を行った信号に対し、前記油圧モータの実回転数に基づく速度信号を制御ゲインを介して加えることで、前記油圧モータの実回転数に適した作動油量を供給するように前記第一油圧ポンプの旋回傾転指令に対して流量補償を行うようにした請求項6に記載の作業機械の駆動制御方法。
- 前記流量補償を行った旋回傾転指令と、前記差圧フィードバック信号を入力した差圧指令との間に、前記旋回傾転指令の変化分をフィードバックさせるマイナーループを設けて昇圧補償を行うようにした請求項10に記載の作業機械の駆動制御方法。
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