JP2651076B2 - 土工機における油圧アクチュエータ制御装置 - Google Patents

土工機における油圧アクチュエータ制御装置

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JP2651076B2
JP2651076B2 JP712792A JP712792A JP2651076B2 JP 2651076 B2 JP2651076 B2 JP 2651076B2 JP 712792 A JP712792 A JP 712792A JP 712792 A JP712792 A JP 712792A JP 2651076 B2 JP2651076 B2 JP 2651076B2
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敏雄 向田
聡 飯田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばバックホー等の
土工機における油圧アクチュエータ制御装置に関し、詳
しくは、作業装置を油圧アクチュエータにより駆動する
よう構成するとともに、前記油圧アクチュエータの電磁
式比例流量制御弁の開度を、操作レバーの操作量に応じ
た電流を供給して比例制御する流量制御手段を備えてあ
る土工機における油圧アクチュエータ制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】上記土工機における油圧アクチュエータ
制御装置において、従来では、前記操作レバーの全操作
領域に亘りその操作量に応じた電流を前記電磁式比例流
量制御弁に供給するよう構成してあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記制御装置は、油圧
アクチュエータの制御のための油圧制御弁のスプールを
人為的に操作するのは、操作が重く、行い難い欠点があ
るために、このレバー操作を軽快に行えるようにするた
めに、操作レバーの操作量を電気信号に変換して、供給
電流に対応した開度に比例制御される電磁式比例流量制
御弁を用いて油圧アクチュエータを操作するよう構成し
たものである。ところが、上記従来構造においては、操
作レバーの操作領域の全域に亘り、操作量に応じた電流
を供給して前記電磁式比例流量制御弁を駆動制御するよ
う構成したものであるから、レバー操作の途中において
は、操作位置に対応する電流量、即ちそれに対応する弁
開度に設定され、所望の作業速度を得ることができるけ
れども、例えば作業装置を高速で作動している状態から
急停止するような場合、操作レバーを高速作動域から素
早く中立位置側に操作しても、作業装置が慣性力に起因
して過剰作動したり、電流変化に対して電磁式比例流量
制御弁のスプールの移動が追いつかず応答遅れを生じた
りして、操作レバーの操作通り作業装置が作動せず、所
望の停止位置を越えたり、その手前で停止してしまうこ
とがあり、操縦者の意思に沿わない作動になる欠点があ
った。特に、大重量の作業装置を駆動するときに上記不
具合が顕著となっていた。本発明は上記不具合点を解消
することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴構成は、冒
頭に記載した土工機における油圧アクチュエータ制御装
置において、前記油圧アクチュエータにおける圧油供給
側の作動内圧を検出する圧力検出手段を備えるととも
に、前記操作レバーの駆動操作位置からの中立位置への
切り換え操作時において、前記圧力検出手段の検出値が
所定値以上にまで上昇する間のみ、前記電磁式比例流量
制御弁に逆方向電流を供給する逆方向電流供給手段を備
えてある点にある。
【0005】
【作用】例えば、作業装置を比較的高速で作動させてい
る状態から急停止させるために、操作レバーを駆動状態
から中立位置まで戻し操作すると、それまで電磁式比例
流量制御弁に対して供給されていた電流方向とは反対方
向の逆方向電流を供給するので、慣性力や応答遅れ等に
起因して所望停止位置を越えて作業装置が過剰作動しよ
うとするのに対して、油圧アクチュエータに逆方向の圧
油を供給することになる。その結果、この逆方向の油圧
力により上記過剰作動を抑制するようブレーキ力が働
き、作業装置の停止作動が操縦者のレバー操作感覚に極
力合致させることができる。しかも、油圧アクチュエー
タにおける圧油供給側の内圧が、前記逆方向の油圧に起
因する押し戻し作用による圧力上昇が所定値に達した後
は、前記逆方向電流の供給が停止されるので、油圧アク
チュエータが作動方向と反対側に作動されるのを未然に
阻止できる。
【0006】
【発明の効果】従って、油圧制御弁を電気制御式に構成
して、レバー操作を軽快に楽に行えるものでありなが
ら、高速作動する作業装置を急停止させる場合、ほぼレ
バー操作感覚に適応するよう確実な停止作動を実現でき
るものを提供できるに到った。しかも、油圧アクチュエ
ータの内圧を検出することで、逆方向電流の供給を不必
要に長くさせて操縦者の意に反して作業装置が逆方向に
振れ戻し作動する等の弊害を確実に防止できるととも
に、作業装置の停止に伴うショックの発生を抑制できる
ものとなった。
【0007】
【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図4
に土工機の一例としてのバックホーを示している。この
バックホーは、クローラ走行装置1を備えた走行機台2
に旋回用油圧モータMの駆動により縦軸芯周りで全旋回
自在に旋回台3を搭載するとともに、旋回台3にバック
ホー装置4〔作業装置の一例〕を連結し、走行機台2に
ドーザ装置5を備えて構成してある。前記バックホー装
置4は、旋回台3に横軸芯周りで上下揺動自在に枢支さ
れるブーム6にアーム7、バケット8を枢支連結すると
ともに、夫々をブームシリンダC1、アームシリンダC
2、バケットシリンダC3により駆動揺動して掘削作業
を行えるよう構成してある。又、ブーム6は、基端部6
a、中間部6b及び先端部6cに3分割され、夫々を縦
軸芯周りで枢支連結するとともに、基端部6aと先端部
6cとを中間部6bと平行なリンク9を介して枢支連結
し、オフセットシリンダC4により中間部6bを揺動駆
動することでバケット8が平行姿勢を維持しながら左右
方向に移動できるよう構成し、バケット8をブーム基端
部6aに対して横方向にオフセットして旋回台3上に格
納することで最大旋回径を小さくした状態で旋回作動で
きるよう構成してある。
【0008】油圧アクチュエータとしての前記ブームシ
リンダC1、アームシリンダC2、バケットシリンダC
3及び旋回油圧モータMの夫々は、旋回台3上に設けら
れた操縦部10に配設した十字揺動操作自在な左右一対
の操作レバー11により制御操作されるよう構成してあ
る。詳述すると、図1に示すように、前記各シリンダC
1,C2,C3及び旋回モータMは、夫々電磁式比例流
量制御弁Vにより油圧流量を制御するよう構成し、各操
作レバー11の夫々の操作方向における操作量を4個の
ポテンショメータPMにより検出して、この検出操作量
に基づいて制御装置12が各電磁式比例流量制御弁Vに
対する電流供給量を制御するよう構成してある。又、前
記オフセットシリンダC4は操作スイッチSWの操作に
より予め設定される流量を供給するよう構成されてい
る。前記各シリンダC1,C2,C3及び旋回モータM
に対する夫々の圧油供給路には、作動内圧を検出する圧
力センサS〔圧力検出手段の一例〕を設けてある。前記
制御装置12は、操作レバー11の操作量に応じた電流
を供給して電磁式比例流量制御弁Vの開度を比例制御す
る流量制御手段Aと、操作レバー11の駆動操作位置か
らの中立位置への切り換え操作時において、前記操作レ
バー11による作動領域のうち、高速作動側の所定の領
域内における前記操作レバー11の操作速度が所定値以
上であることを検出したときのみ、前記操作レバー11
が中立位置に操作された時点から所定の短時間だけ前記
電磁式比例流量制御弁Vに逆方向電流を供給する逆方向
電流供給手段Bとを制御プログラム形式で備えてある。
つまり、制御装置12は以下のように制御を実行する。
以下、油圧アクチュエータの一例としてのブームシリン
ダC1の作動制御について説明する。図2に示すよう
に、操作レバー11により操作されるブームシリンダC
1操作用のポテンショメータPM〔操作速度検出手段の
一例〕の出力X1及びブーム6の圧油供給側における前
記圧力センサSの出力を読み込み〔ステップ1,2〕、
ポテンショメータの出力X1の変化より操作レバー11
の操作速度X2を演算する〔ステップ3〕。そして、ブ
ームシリンダC1を減速させる方向へのレバー操作が行
われ、かつ、ポテンショメータPMの出力X1〔レバー
操作位置〕が所定値aよりも大であって、更に、その位
置でのレバー操作速度X2が所定値b以上である場合に
〔ステップ4,5,6〕、予め定められるマップデータ
に基づいて前記レバー速度X2により逆方向電流Iの電
流値を決定する〔ステップ7〕。又、操作レバー11が
中立不感帯内に操作されるまで、予め定まる特性に基づ
いて電磁式比例流量制御弁Vに対してレバー操作量に対
応した制御目標電流Irを供給して開度を比例制御する
〔ステップ8,9〕。そして、操作レバー11が中立不
感帯内に入ったとき、その時点から前記圧力センサSの
出力Pが所定値P1まで上昇するまで、前記逆方向電流
Iを電磁式比例流量制御弁Vに対して供給する〔ステッ
プ10〜12〕。つまり、図3に示すように、逆方向電
流を供給することで圧油供給路と反対側の圧油路の圧力
が上昇して、その押し戻し作用により当該圧油供給路側
の内圧が再度上昇しはじめるが、その再上昇において少
し上昇しかかった所定値P1に到るまで逆方向電流Iを
供給するのである。又、前記ステップ5,6,7におい
て条件が満たされない場合には、予め定まる特性に基づ
いて電磁式比例流量制御弁Vに対してレバー操作量に対
応した制御目標電流Irを供給して開度を比例制御する
〔ステップ13〕。上記したような制御をリセットされ
るまで所定時間毎に繰り返す〔ステップ14〕。前記ス
テップ8,13により流量制御手段Aを構成し、前記ス
テップ10〜12により逆方向電流供給手段Bを構成す
る。上記したような制御はブーム6の作動制御に限ら
ず、その他の油圧アクチュエータの制御に用いてもよ
く、前記逆方向電流の電流値は無条件に一定に設定する
ものでもよい。
【0009】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】制御ブロック図
【図2】制御フローチャート
【図3】制御特性図
【図4】バックホーの側面図
【符号の説明】
4 作業装置 11 操作レバー A 流量制御手段 B 逆方向電流供給手段 S 圧力検出手段 V 電磁式比例流量制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森下 勇太郎 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (56)参考文献 特開 平3−176517(JP,A) 特開 平2−173810(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 作業装置(4)を油圧アクチュエータに
    より駆動するよう構成するとともに、前記油圧アクチュ
    エータの電磁式比例流量制御弁(V)の開度を、操作レ
    バー(11)の操作量に応じた電流を供給して比例制御
    する流量制御手段(A)を備えてある土工機における油
    圧アクチュエータ制御装置であって、前記油圧アクチュ
    エータにおける圧油供給側の作動内圧を検出する圧力検
    出手段(S)を備えるとともに、前記操作レバー(1
    1)の駆動操作位置からの中立位置への切り換え操作時
    において、前記圧力検出手段(S)の検出値が所定値以
    上にまで上昇する間のみ、前記電磁式比例流量制御弁
    (V)に逆方向電流を供給する逆方向電流供給手段
    (B)を備えてある土工機における油圧アクチュエータ
    制御装置。
JP712792A 1992-01-20 1992-01-20 土工機における油圧アクチュエータ制御装置 Expired - Lifetime JP2651076B2 (ja)

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