JP4731205B2 - 油圧シリンダの作動制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、ダンプトラックのボディを上下揺動するホイストシリンダや掘削積込機のアームを上下揺動するアームシリンダ等として用いられる被駆動部材に対して、その伸縮作動の制御を行う油圧シリンダの作動制御装置に関する。
従来から、例えば、ダンプトラックではボディを揺動可能に配設しており、ボディを起立姿勢及び倒伏姿勢とすることができる。ボディを揺動させるため、車体とボディとの間にはホイストシリンダが配設されている。ホイストシリンダを伸び作動させることにより、ボディは上方に揺動して起立姿勢となり、ボディ内に積載した土砂等を排出することができる。また、ホイストシリンダを縮み作動させることでボディは下方に揺動して倒伏姿勢となり、ボディを車体に着座させることができる。
ダンプトラックにおいては、ホイストシリンダの縮み速度を速くすることにより、ボディは速く下方に揺動する。これにより、起立姿勢状態であったボディを短時間のうちに倒伏姿勢とすることができる。しかし、ボディが車体に着座する時のショック(以下、着座ショックという。)は大きなものになってしまう。反対に、ホイストシリンダの縮み速度を遅くすることにより、着座ショックを軽減させることができる。しかしこの場合には、起立姿勢状態であったボディを倒伏姿勢とするまでの時間が長くかかってしまう。
これらの問題を解消するために、ボディが車体に着座する直前においてホイストシリンダの縮み速度を遅くすることにより、着座ショックを軽減するものが提案されており、油圧シリンダの作動制御装置(特許文献1参照。)などが提案されている。
特許文献1に記載された油圧シリンダの作動制御装置は、本願発明における先行例として図9にその油圧回路図を示している。図9に示すように、ボディ6はホイストシリンダ9の伸縮作動により上下揺動する。ホイストシリンダ9の伸縮作動は、油圧ポンプ11からの吐出圧油を方向制御弁13において制御することにより行われる。
方向制御弁13は、第1受圧部23又は第2受圧部24に加わるパイロット圧によって制御され、ボディ6に対する上げ位置(B)、保持位置(A)、浮き位置(C)及び下げ位置(D)に切換えられる。このうち上げ位置(B)、浮き位置(C)及び下げ位置(D)においては、第1受圧部23又は第2受圧部24に加わるパイロット圧に応じて、メータアウト面積が可変に制御される。
方向制御弁13は、第1受圧部23又は第2受圧部24にパイロット圧が加わっていないときには、バネ21、22からの付勢力によって保持位置(A)に保持されている。
第1受圧部23又は第2受圧部24へのパイロット圧の供給は、電磁切換弁40により制御されている。電磁切換弁40は、コントローラ48からの制御電流によるソレノイド45の励磁、非励磁により制御される。また、第1受圧部23又は第2受圧部24に供給されるパイロット圧の圧力は、電磁比例圧力制御弁30により制御される。
電磁比例圧力制御弁30は、コントローラ48からの指示電流に応じたソレノイド35の励磁、非励磁により制御される。パイロット圧は、補助油圧ポンプ12から吐出され、補助油圧ポンプ12は油圧ポンプ11とともにエンジン10により回転駆動されている。
コントローラ48は、ボディ6の揺動角度を検出するポテンショメータ53からの検出信号、ホイストレバー51の操作位置を検出するポテンショメータ52からの検出信号等を入力し、入力したこれらの検出信号に応じた制御電流や指示電流の値を演算する。そして、コントローラ48は、演算により求めた制御電流や指示電流をそれぞれ電磁切換弁40や電磁比例圧力制御弁30に対して出力する。
ホイストレバー51の操作位置が浮き位置(浮き)又は下げ位置(下げ)に操作されているときには、コントローラ48は指示電流を出力してボディ6の下降揺動を行わせる。ホイストレバー51の操作位置が上げ位置(上げ)に操作されているときには、コントローラ48は制御電流を出力して、電磁切換弁40を(E)位置に切換えると共に、指示電流を出力してボディ6の上昇揺動を行わせる。
ボディ6の下降揺動中に、ボディ6が着座する下降エンドよりも所定量手前の位置まで下降したとコントローラ48が判断すると、コントローラ48は電磁比例圧力制御弁30に対して出力する指示電流値として、予め設定した最適制御電流値を出力する。最適制御電流値を出力することにより、ボディ6に対する着座制御、言い換えると、ボディ6の下降速度の最適制御が行われる。
下降速度の最適制御は、ボディ6が着座する下降エンドよりも所定量手前の位置まで下降した後において行っている。下降速度の最適制御を開始する下降エンド手前の位置は、予め設定しておく。最適制御電流値は、下降速度の最適制御を開始する時において使用され、最適制御の途中において最適制御電流値は、制御されたボディ6の下降速度と予め設定した下降速度との比較に基づいて補正される。
最適制御により得られた補正後の最適制御電流値は、次回以降における最適制御開始時で使用される。次回以降のボディ6の下降揺動時においても、最適制御電流値が更新されたときには、更新された最適制御電流値は、その次以降における最適制御開始時における最適制御電流値として使用される。
最適制御電流値を電磁比例圧力制御弁30に対して出力することで、方向制御弁13のメータアウト面積が制御される。これにより、ボディ6の下降速度を、着座ショックが問題とならないような予め設定した最適の下降速度とすることができる。また、ボディ6が着座するまでボディ6の降下速度は、コントローラ48によって常時監視されている。
ボディ6の降下速度を監視しているときに、ボディ6の降下速度が最適の降下速度とは異なった場合には、電磁比例圧力制御弁30に出力する最適制御電流値を補正して、電磁比例圧力制御弁30から出力するパイロット圧を補正する。パイロット圧を補正することにより、方向制御弁13におけるメータアウト面積を制御して、ボディ6の降下速度を補正することができる。
これによって、ホイストシリンダ9からの戻り油の粘性変化に係わりなく、ボディ6の降下速度を常に最適な下降速度とすることができ、ボディ6の着座時における着座ショックを軽減することができる。
特開2002−89508号公報
特許文献に記載された油圧シリンダの作動制御装置では、ホイストレバー51を浮き位置又は下降位置にしたとき、自動的に最適の下降速度でボディ6を着座させることがでる。このため、ボディ6の着座時における着座ショックを軽減することができる。
しかも、最適な下降速度でボディ6が着座したときにコントローラ48から出力されていた最適制御電流値を、下降速度の最適制御を行う度毎に補正することによって、特許文献に記載された油圧シリンダの作動制御装置を搭載したダンプトラックに適した最適制御電流値とすることができる。これにより、次回以降におけるボディ6の下降揺動時には、最適制御電流値を用いて、ボディ6を最適な下降速度で着座させることができる。
特許文献に記載された油圧シリンダの作動制御装置では、ボディ6の下降速度に対する最適制御は、ホイストレバー51を浮き位置に入れた状態で行うか、下げ位置に入れた状態で行うことになる。ホイストレバーを浮き位置に入れたときには、ホイストシリンダ9の伸び室9aと縮み室9bとが連通した状態となり、ボディ6は自重により下降揺動することができる。また、ホイストレバー51を下げ位置に入れているときには、縮み室9bに供給される圧油によって、ボディ6の下降速度を速くさせることができる。
このため、ボディ6が空荷状態であろうが、積載状態であろうが、ホイストレバー51が浮き位置又は下げ位置に入れられることによって、着座ショックを軽減させるボディ6の下降制御を行っている。
しかし、積載状態のボディ6を一度水切り等のために途中まで上昇させた後に、再度ボディ6を着座させる場合などにおいては、空荷状態のボディ6に比べて下降速度が非常に速くなるため最適制御が追いつかず、着座ショックを軽減する下降速度の最適制御だけでは十分な着座ショックの軽減を図ることが難しかった。
特に、着座ショックの低減をボディが車体に着座する直前においてホイストシリンダの縮み速度を遅くすることにより行う、従来から提案されているものでも、ホイストレバーを浮き位置又は下げ位置に入れることによってボディの下降揺動制御を行わせていた。このため、積載状態でのボディの上げ下げに伴う着座ショックの低減を図る上において、上述したような問題が生じていた。
本願発明では、これらの不都合を解決し、より使い易い油圧シリンダの作動制御装置を提供することにある。
本願発明の課題は請求項1〜に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願発明の油圧シリンダの作動制御装置では、被駆動部材を駆動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダを作動させる圧油の給排制御を行い、前記被駆動部材に対する少なくとも上げ位置、保持位置、及び浮き位置を有してなる方向制御弁と、前記方向制御弁における切換位置の制御を行い、かつ前記方向制御弁におけるメータアウト面積の制御を行うパイロット圧の圧力制御を行う制御弁と、前記被駆動部材に対する少なくとも上げ位置、保持位置、及び浮き位置を指示する操作手段と、前記操作手段の操作位置に応じた操作信号を出力する操作信号出力手段と、前記操作信号出力手段からの操作信号に基づいた指示信号を、前記制御弁に対して出力するコントローラと、を備えてなる油圧シリンダの作動制御装置において、
前記コントローラが、前記操作手段の操作位置として前記操作手段の保持位置と浮き位置との間に調整領域を設定し、前記操作信号に基づいて出力する指示信号値として、前記調整領域の最も浮き位置側における指示信号値を、前記浮き位置における指示信号値と同じ指示信号値とし、前記調整領域の最も保持位置側における指示信号値を、前記保持位置におけるゼロの指示信号値とは所定量異なり、前記調整領域の最も浮き位置側における指示信号値よりも小さな指示信号値とし、
前記操作信号が前記調整領域にあると判断したときには、前記操作信号に基づいて出力する指示信号の値を、前記調整領域の最も浮き位置側における前記指示信号値から前記調整領域の最も保持位置側における前記指示信号値に向けて漸減する特性に従った指示信号値として出力し、
前記操作信号に基づいた前記指示信号値に応じて、前記制御弁から出力される前記パイロット圧を制御することにより、前記方向制御弁におけるメータアウト面積を制御してなることを最も主要な特徴としている。
また、本願発明の油圧シリンダの作動制御装置では被駆動部材を昇降駆動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダを作動させる圧油の給排制御を行い、前記被駆動部材に対する少なくとも上げ位置、保持位置、及び浮き位置を有してなる方向制御弁と、前記方向制御弁における切換位置の制御を行い、かつ前記方向制御弁におけるメータアウト面積の制御を行うパイロット圧の圧力制御を行う制御弁と、前記被駆動部材に対する少なくとも上げ位置、保持位置、及び浮き位置を指示する操作手段と、前記操作手段の操作位置に応じた操作信号を出力する操作信号出力手段と、前記操作信号出力手段からの操作信号に基づいた指示信号を、前記制御弁に対して出力するコントローラと、を備えてなる油圧シリンダの作動制御装置において、
前記コントローラが、前記操作手段の操作位置として前記操作手段の保持位置と浮き位置との間に調整領域を設定し、前記操作信号に基づいて出力する指示信号値として、前記調整領域の最も浮き位置側における指示信号値を、前記浮き位置における指示信号値よりも小さな指示信号値とし、前記調整領域の最も保持位置側における指示信号値を、前記保持位置におけるゼロの指示信号値とは所定量異なり、前記調整領域の最も浮き位置側における指示信号値よりも小さな指示信号値とし、
前記操作信号が前記調整領域にあると判断したときには、前記操作信号に基づいて出力する指示信号の値を、前記調整領域の最も浮き位置側における前記指示信号値から前記調整領域の最も保持位置側における前記指示信号値に向けて漸減する特性に従った指示信号値として出力し、
前記操作信号に基づいた前記指示信号値に応じて、前記制御弁から出力される前記パイロット圧を制御することにより、前記方向制御弁におけるメータアウト面積を制御してな
ることを他の最も主要な特徴としている。
また、本願発明では、請求項に記載したように、コントローラの機能を特定したことを主要な特徴となしている。
更にまた、本願発明では請求項に記載したように、方向制御弁、制御弁及びコントローラの構成を特定したことを主要な特徴となしている。
また、本願発明では請求項に記載したように、被駆動部材の構成及び油圧シリンダの構成を特定したことを主要な特徴となしている。
本願発明では、被駆動部材の保持位置と浮き位置との間を調整領域として設定し、オペレータの手動操作により被駆動部材を操作することのできる可変の調整領域としている。しかも、操作信号に基づいて出力する指示信号値としては、調整領域の最も浮き位置側における指示信号値を、浮き位置における指示信号値と同じ指示信号値としている。また、調整領域の最も保持位置側における指示信号値を、保持位置におけるゼロの指示信号値とは所定量異なり、調整領域の最も浮き位置側における指示信号値よりも小さな指示信号値としている。
若しくは、操作信号に基づいて出力する指示信号値として、調整領域の最も浮き位置側における指示信号値を、浮き位置における指示信号値よりも小さな指示信号値としており、調整領域の最も保持位置側における指示信号値を、保持位置におけるゼロの指示信号値とは所定量異なり、調整領域の最も浮き位置側における指示信号値よりも小さな指示信号値としている。
この構成のうえで、操作信号が調整領域に対応した信号を出力しているときには、操作信号に基づいて出力する指示信号値を、調整領域の最も浮き位置側における指示信号値から調整領域の最も保持位置側における指示信号値に向けて漸減する特性に従った指示信号値として出力している。
調整領域における被駆動部材の下降速度としては、操作手段の操作位置に応じて最も浮き位置から最も保持位置側に向けて漸減する特性に従った減速制御を行うことができる。
被駆動部材の下降速度は、コントローラから制御弁に対して出力される指示信号の値に応じて制御される。指示信号の値は、操作手段の操作位置に応じた値として出力される。このため、調整領域に入れた操作手段の操作位置に対応して、コントローラから出力する指示信号の値を可変に制御することができる。
このことを、請求項に記載したように、被駆動部材をダンプトラックのボディとした場合を例にして説明すると、積載状態でのボディの上下動や、積載状態のままでのボディの下降時において、操作手段を調整領域に入れることでオペレータの感性に基づいたボディの下降制御を行わせることができる。
しかも、調整領域においては、操作手段の操作位置に応じてボディの下降速度を任意に手動で制御することができるので、オペレータの手動操作により、着座ショックが問題とならない程度に軽減できる。尚、空荷状態でのボディの下降揺動時においても、操作手段を調整領域とすることで、オペレータによる下降速度の調整を行わせることができる。
本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本願発明の油圧回路の構成としては、ダンプトラックにおけるボディを昇降させる油圧回路を例に挙げてその説明を行う。しかし、本願発明は、以下で説明する形状、配置構成以外にも本願発明の課題を解決することができる形状、配置構成であれば、それらの形状、配置構成を採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。
図1に示すように、ダンプトラック1は車体2に前輪3aと後輪3bとが配設されている。車体2の前方部には運転室4が配設され、後方部には左右一対のボディ取付用ブラケット5が車体2と一体的に設けられている。ボディ6、即ち荷台には、ボディ6の後部寄り底面に左右一対のブラケット7が形成され、各ブラケット7は前記各ボディ取付用ブラケット5に対してそれぞれ横軸8を介して連結されている。これにより、ボディ6は車体2に対して上下揺動可能に取付けられている。
車体2の前後方向における中間部には、ボディ6を横軸8回りに上下揺動させる左右一対の油圧シリンダとしてのホイストシリンダ9が配設されている。ホイストシリンダ9を縮み作動させることにより、ボディ6は下方に揺動する。これにより、ボディ6は、図1において実線で示した倒伏姿勢、即ち、ボディ6の着座姿勢となる。
ホイストシリンダ9を伸び作動させることにより、ボディ6は上方に揺動し、図1において仮想線で示す起立姿勢、即ち、ボディ6に積載した土砂等の排土姿勢となる。上述したダンプトラック1の構成は、本願発明において特有の構成を有するものではない。本願発明は、ダンプトラックの構成としての通常用いられている各種構成に対して良好に適用することができるものである。
本願発明に係わる油圧回路図は、図2に示す油圧回路図となっている。図2に示す油圧回路図は、先行技術として挙げた特許文献の説明で用いた図9に示す油圧回路図と一部の構成を除いて同じ油圧回路図となっている。本願発明における油圧回路図では、操作手段50におけるホイストレバー51において、保持位置と浮き位置との間に調整領域のポジションが構成されており、この点で特許文献の説明で用いた油圧回路図とは相違している。
また、コントローラ48で行うことのできる制御内容に関しても、ホイストレバー51に調整領域のポジションを構成したことに伴い、制御内容自体において本願発明の特有の構成が、特許文献として用いたコントローラとしての構成とは異なった構成となっている。だだ、このコントローラにおける構成上の相違は、図2と図9とにおける図面自体には明記されていない制御上の相違となっている。他の構成については、図9と同様の油圧回路構成となっている。
このため、図9に用いた部材符号はそのまま、図2における部材符号として用いている。また、上述した特許文献についての説明において、既に図9に示す油圧回路図の概要説明を行っているが、以下において改めて本願発明における油圧回路図として、図2に係わる油圧回路図の構成について説明を行うものとする。
エンジン10によって、油圧ポンプ11と補助油圧ポンプ12とが駆動される。油圧ポンプ11からは、ホイストシリンダ9を作動させる作動圧油が吐出される。補助油圧ポンプ12からは、ホイストシリンダ9に対する作動圧油の給排を制御する方向制御弁13の切換位置、及びメータアウト面積を制御するパイロット圧油が吐出される。
方向制御弁13はホイストバルブとして機能し、6ポートを備えた4位置に切換えることができる。方向制御弁13は、ポンプポート14、タンクポート15、第1ポート16、第2ポート17、第1バイパスポート18a及び第2バイパスポート18bを備えている。
ポンプポート14は、チェック弁を介して油圧ポンプ11からの吐出路11aと接続している。タンクポート15は、タンク20に接続したドレーン路19と接続している。第1ポート16は、ホイストシリンダ9の伸び室9aと接続し、第2ポート17は、ホイストシリンダ9の縮み室9bと接続している。
第1バイパスポート18aは、油圧ポンプ11からの吐出路11aに接続し、第2バイパスポート18bは、前記ドレーン路19と接続している。第1バイパスポート18aと第2バイパスポート18bとは、方向制御弁13に形成したバイパス通路18により連通することができる。
また、ポンプポート14に接続している吐出路11aは、上述したチェック弁及び第1バイパスポート18aの上流側において、リリーフ弁49を介してドレーン路19に接続している。このため、リリーフ弁49におけるリリーフ圧によって規定された圧油を、ポンプポート14及び第1バイパスポート18aに供給することができる。
また、方向制御弁13は、上げ位置(B)、保持位置(A)、浮き位置(C)及び下げ位置(D)の4位置に切換えることができる。方向制御弁13の切換えは、第1受圧部23又は第2受圧部24に加わるパイロット圧によって制御される。方向制御弁13には、方向制御弁13を上げ位置(B)側に付勢するバネ21と、方向制御弁13を浮き位置(C)及び下げ位置(D)側に付勢するバネ22、25とが配設されている。
第1受圧部23又は第2受圧部24にパイロット圧が加わっていないときには、バネ21及びバネ22からの付勢力によって、方向制御弁13は保持位置(A)に保持される。方向制御弁13は、第1受圧部23に供給されるパイロット圧の圧力に応じて、バネ21の付勢力に抗して上げ位置(B)に向けて移動する。パイロット圧が第1の設定圧力となると、方向制御弁13は上げ位置(B)となる。
方向制御弁13が上げ位置(B)に切換わると、油圧ポンプ11からの作動圧油は、ポンプポート14、第1ポート16を介してホイストシリンダ9の伸び室9aに供給される。また、ホイストシリンダ9の縮み室9bは、第2ポート17、タンクポート15を介してタンク20に接続される。
これにより、油圧ポンプ11から吐出されリリーフ弁49により設定された圧油によって、ボディ6は上昇揺動する。また、パイロット圧の圧力を後述する電磁比例圧力制御弁30によって制御することで、方向制御弁13のメータアウト面積を可変に変更し、ボディ6の上昇速度を制御することもできる。
方向制御弁13は第2受圧部24に供給されるパイロット圧に応じて、バネ22の付勢力に抗して浮き位置(C)に向けて移動する。このとき、方向制御弁13は保持位置(A)と浮き位置(C)との間での調整領域に切換わることができ、調整領域では方向制御弁13の位置に応じて方向制御弁13のメータアウト面積が制御されることになる。
即ち、方向制御弁13が調整領域にあるときには、ボディ6を後述する操作手段50におけるホイストレバー51による手動操作で下降揺動させることができる。また、このときホイストレバー51の操作位置に応じて、ボディ6の下降速度を手動にて制御することができる。
第2受圧部24に作用するパイロット圧が第2の設定圧力となると、方向制御弁13は浮き位置(C)となる。方向制御弁13が、浮き位置(C)に移動するとバネ25が作用することになる。第2の設定圧は、バネ22の付勢力に抗することのできる圧力であるが、バネ22とバネ25とを合力した付勢力に対しては抗することができない圧力となっている。
方向制御弁13が浮き位置(C)にあるときには、ポンプポート14と第2ポート17とが連通し、タンクポート15と第1ポート16とが連通し、バイパス通路18が連通する。これによって、油圧ポンプ11の吐出圧油が、ホイストシリンダ9の縮み室9bに供給されると共に、一部がバイパス通路18を通ってタンク20に流出する。またこのとき、伸び室9aの圧油は、タンク20に流出することになる。
従って、ホイストシリンダ9はボディ6の自重によって縮み作動を行い、ボディ6は車体2に着座して倒伏姿勢となる。尚、方向制御弁13が浮き位置(C)にあるときに、ポンプポート14、タンクポート15、第1ポート16及び第2ポート17を互いに連通させ、しかもバイパス通路18も連通するように構成してもよい。
このように構成することにより、ホイストシリンダ9は外力によって自由に伸び、縮み作動する。例えば、ホイストシリンダ9に対して伸び方向の外力が作用したときには、伸び作動を行わせることができ、ホイストシリンダ9に対して縮み方向の外力が作用したときには、縮み作動を行わせることができる。
第2受圧部24に作用するパイロット圧が第2の設定圧力以上になると、方向制御弁13は下げ位置(D)に向かって移動する。パイロット圧が第3の設定圧力となると、バネ22とバネ25とを合力した付勢力に対して、方向制御弁13は下げ位置(D)となる。方向制御弁13が下げ位置(D)にあるときには、ポンプポート14が第2ポート17に連通し、第1ポート16がタンクポート15に連通し、バイパス通路18が閉じる。
これによって、油圧ポンプ11の吐出圧油は、ホイストシリンダ9の縮み室9bに供給され、伸び室9aの圧油はタンク20に流出する。これによって、ボディ6はホイストシリンダの縮み室9bに供給された油圧の圧力に応じた下降速度で縮み作動を行うことになる。
第1受圧室23又は第2受圧室24へのパイロット圧の供給は、電磁切換弁40により切換えられる。パイロット圧油を吐出する補助油圧ポンプ12の吐出口は吐出路12aに接続し、吐出路12aは電磁比例圧力制御弁30に接続している。また、吐出路12aはリリーフ弁36を介してタンク20と連通しており、吐出路12a内におけるパイロット圧がリリーフ弁36で規定するリリーフ圧以上とならないように構成している。
電磁比例圧力制御弁30は第1ポート31、出口ポート32、第2ポート33を備えている。第1ポート31は補助油圧ポンプ12からの吐出路12aに接続し、第2ポート33は、ドレーン路19に接続している。出口ポート32は、電磁切換弁40の入力ポート41に接続している。
出口ポート32における出力圧とバネ34の付勢力とによって電磁比例圧力制御弁30は、第1ポート31と出口ポート32との接続を遮断し、かつ出口ポート32と第2ポート33とを連通する第1の位置に保持される。ソレノイド35が励磁されることで、電磁比例圧力制御弁30は第1ポート31と出口ポート32とを連通し、かつ出口ポート32と第2ポート33とを遮断する第2の位置に向けて移動する。
図2に示す電磁比例圧力制御弁30において、第1ポート31をドレーン路19に接続し、第2ポート33を吐出路12aに接続させた場合には、ソレノイド35を励磁しておくことで、出口ポート32とドレーン路19に接続した第1ポート31が連通し、前記第1の位置となる。また、ソレノイド35を非励磁させることで、出口ポート32と吐出路12aに接続した第2ポート33とが連通し、前記第2の位置となる。
このように、第1ポート31及び第2ポート33のどちらのポートを吐出路12aに接続し、他方のポートをドレーン路19に接続するかに従って、ソレノイド35に通電する電流値を増大させることで、第1の位置から第2の位置に変更させることも、逆に、ソレノイド35に通電する電流値を減少させることで第1の位置から第2の位置に変更させることもできる。
このことから分かるように、コントローラ48からソレノイド35に出力する指示信号値としての電流値を、増大させることにより電磁比例圧力制御弁30から出力するパイロット圧を高くすることも、逆にパイロット圧を減少させることもできる。
実施例での説明においては、電磁比例圧力制御弁30は、ソレノイド35の通電量がゼロの時には第1の位置となって、出口ポート32の圧力はゼロ(タンク圧)となり、第1ポート31の圧力は、補助油圧ポンプ12の吐出路12aに設けた補助リリーフ弁36のリリーフ圧となるものとして説明を行うものとする。
電磁比例圧力制御弁30はソレノイド35に供給される通電量に比例して、出口ポート32から出力されるパイロット圧油の圧力を高くする。即ち、電磁比例圧力制御弁30から出力されるパイロット圧を制御することで、方向制御弁13の第1受圧部23又は第2受圧部24に供給するパイロット圧油の圧力を制御する。これにより、方向制御弁13におけるメータアウト面積を制御する。
電磁比例圧力制御弁30の出口ポート32から出力されたパイロット圧油は、電磁切換弁40の入力ポート41に供給される。電磁切換弁40は、4ポートを有し2位置に切換えることができる。電磁切換弁40は、出口ポート32に連通した入力ポート41、第1受圧部23に連通した第1出力ポート42、第2受圧部24に連通した第2出力ポート43、タンク20に連通したタンクポート44を有している。
また、電磁切換弁40は、ソレノイド45の推力により第1位置(E)に切換わり、ソレノイド45が非励磁のときにはバネ46の付勢力により第2位置(F)に切換わる。尚、電磁比例圧力制御弁30についての説明で記載したように、ソレノイド45を励磁することで第2位置(F)に切換え、ソレノイド45を非励磁状態とすることで第1位置(E)に切換えるように構成することもできる。
電磁切換弁40が第1位置(E)に切換わっているときには、入力ポート41と第1出力ポート42とが連通し、第2出力ポート43とタンクポート44とが連通する。これによって、方向制御弁13の第1受圧部23にパイロット圧が供給され、第2受圧部24の圧力はタンク圧となる。
電磁切換弁40が第2位置(F)に切換わっているときには、入力ポート41と第2出力3ポート43とが連通し、第1出力ポート42とタンクポート44とが連通する。これによって、方向制御弁13の第2受圧部24にパイロット圧が供給され、第1受圧部23の圧力はタンク圧となる。このように、電磁切換弁40はパイロット圧油の供給先を制御して、方向制御弁13を切換えることができる。
電磁比例圧力制御弁30のソレノイド35及び電磁切換弁40のソレノイド45は、コントローラ48からの指示信号及び制御信号により通電制御される。コントローラ48には、操作手段50におけるホイストレバー51の操作位置に応じた操作信号が入力される。
操作手段50は、図3にその拡大図を示すように、矢印a及び矢印bの方向に揺動可能なホイストレバー51を備えている。また、操作手段50は、ホイストレバー51の操作位置が、上げ位置、浮き位置にあるとき、それぞれの位置においてホイストレバー51を保持する図示せぬ電気式又は機械式のデテント機構を備えている。
図4に示すように、ホイストレバー51の操作位置は、操作信号出力手段としてのポテンショメータ52により検出することができ、検出値はコントローラ48に対してホイストレバー51の揺動ストロークに比例した電気信号として出力される。ポテンショメータ52は、図4の右側と左側に配した抵抗線が、それぞれ単位長さ当たり異なる抵抗値となる抵抗線より構成されている。2つの抵抗線を並列配置し、それぞれの抵抗線上を摺動させて抵抗値を可変に変更することで、ホイストレバー51の操作位置を検出することができる。
図2において、ホイストレバー51を保持位置から矢印a方向に揺動するにつれて、調整領域、浮き位置、下げ位置となり、ポテンショメータ52は、ホイストレバー51の操作位置に比例した操作信号をコントローラ48に出力する。ホイストレバー51を保持位置から矢印b方向に揺動すると、上げ位置となり、ポテンショメータ52はホイストレバー51の操作位置に比例した操作信号をコントローラ48に出力する。
車体2とボディ6を連結する横軸8部分には、ボディ6の上下揺動位置に応じた信号を出力する出力手段として、例えばポテンショメータ53が設けられている。ポテンショメータ53の出力信号は、コントローラ48に入力され、ボディ6の位置及びボディ6の上下揺動時における昇降速度を求めることができる。また、エンジン10の回転速度は、回転センサ54によって検出され、検出したエンジン回転速度はコントローラ48に入力される。
コントローラ48は、入力したポテンショメータ52からの操作信号に基づいた指示信号を、電磁比例圧力制御弁30のソレノイド35を励磁する電流値として出力する。また、コントローラ48は、入力した操作信号によりホイストレバー51の操作位置が、上げ位置、保持位置、浮き位置、下げ位置又は調整領域のいずれかであるかを判断している。
ホイストレバー51が、保持位置にあるときにはソレノイド35に対して通電を行わず、電磁比例圧力制御弁30からはパイロット圧油が出力しない。このため、方向制御弁13は保持位置(A)となり、ボディ6はその位置を保持することになる。
コントローラ48は、入力した操作信号によりホイストレバー51を矢印b方向に揺動したと判断した場合に、電磁切換弁40のソレノイド45に対して通電を行う。その他のホイストレバー51の操作位置においては、ソレノイド45に対して通電を行わない。また、コントローラ48は、ポテンショメータ53の出力信号に基づいて、ボディ6の現在位置及び上昇速度又は降下速度を常時演算して監視している。
また、コントローラ48は、ホイストレバー51を浮き位置又は下げ位置にしたとき、ボディ6を予め設定した最適の下降速度にて着座させる制御を行う。即ち、ボディ6が下降エンド手前の予め設定した位置、例えば、着座位置から4度手前の位置、に来たときに、ボディ6の下降速度を前記最適の下降速度とする最適制御を行う。最適制御を行うため、コントローラ48から電磁比例圧力制御弁30に対して出力する指示信号としての電流値を最適制御電流値としてコントローラ48内部のメモリーに記憶しておく。
ボディ6が下降エンド手前の予め設定した位置に来たときには、電磁比例圧力制御弁30に対して最適制御電流値を出力して、ボディ6の下降速度を最適な下降速度とする。しかし、実際には、最適制御電流値を出力しても、ボディ6の下降速度が最適な下降速度とならない場合があるので、ポテンショメータ53からのボディ6の位置情報に基づいてボディ6の下降速度を検出し、予め設定した最適な下降速度と比較することにより最適制御電流値を補正している。これによって、実際のボディ6の下降速度を最適な下降速度とする最適制御を行っている。
最適制御により得られた指示信号値は、次回における最適な指示信号値、即ち、最適制御電流値として使用することができる。これによって、ホイストシリンダ9からの戻り油の粘性変化に係わりなく、ボディ6の降下速度を、常に最適な下降速度以下で制御することができる。
次にボディ6を起立姿勢から倒伏姿勢に下降揺動する動作について説明する。ホイストレバー51を浮き位置又は下げ位置に操作する。コントローラ48は、ポテンショメータ52からホイストレバー51の操作位置に対応した操作信号を入力し、ホイストレバー51がボディ6の下げ操作を行っている旨の判断を行う。このとき、電磁切換弁40に対する制御信号の出力は行わずに、ホイストレバー51の操作位置に対応した指示信号を電磁比例圧力制御弁30に対して出力する。
この指示信号により、電磁比例圧力制御弁30のソレノイド35が通電制御され、電磁比例圧力制御弁30からはホイストレバー51の操作位置に応じたパイロット圧が出力される。一方、電磁切換弁40のソレノイド45には通電されないため、電磁切換弁40は第2位置(F)となっている。
これにより、方向制御弁13の第2受圧部24に対して、ホイストレバー51の操作位置に応じた圧力となったパイロット圧油が供給され、操作位置に応じて方向制御弁13は、調整領域、浮き位置(C)又は下げ位置(D)となる。ホイストシリンダ9の縮み室9bには、油圧ポンプ11の吐出圧油が供給され、伸び室9aの圧油は、第1ポート16及びタンクポート15、つまりメータアウト、を通ってタンク20に流出する。従って、ホイストシリンダ9は縮み作動を行って、ボディ6は降下揺動する。
ボディ6の下降揺動中におけるコントローラ48での制御について、図8のフローチャートを参照しながら説明する。ステップ1でコントローラ48での着座制御がスタートする。ステップ2では、最適制御電流値をメモリー等から読み出す。最適制御電流値が、メモリー等に記憶されていない場合には、予め設定しておいた制御電流値を最適電流値として読み出す。
ステップ3では、ボディ角度がゼロ度であるか否かの判断を行う。例えば、ポテンショメータ53の出力信号が第1設定角度のときには、ボディ角度ゼロ度とし、第1設定角度とは異なるときには、ボディ角度ゼロ度はでないとする。第1設定角度は、予めボディ6を上下に揺動したときの実測値、又は各部材の寸法に基づく演算値によって求めておくことができる。ボディ角度がゼロ度でないときには、ステップ4に進む。ボディ角度がゼロ度であるときには、ステップ15に進む。
ステップ4では、ボディ6が降下中であるか否かの判断を行う。例えば、ポテンショメータ53の出力信号が減少傾向を示していればボディ降下中と判断して、ステップ5に進む。ポテンショメータ53の出力信号に変化がない場合や前記出力信号が増加傾向にあるときにはボディ降下中ではないと判断して、ステップ17に進む。
ステップ5では、ボディ角度が予め設定した第2設定角度(例えば、4度)以内になっているか否かの判断を行う。つまり、ボディ6が着座手前位置で着座ショック防止領域に入っているか否かの判断を行う。ボディ角度が第2設定角度以内の時には、ステップ6に進む。ボディ角度が第2設定角度よりも大きいときには、ステップ17に進む。
ステップ6では、ホイストレバー51が浮き位置又は下げ位置にあるか否かの判断を行う。ホイストレバー51が浮き位置又は下げ位置にある場合には、ステップ7に進む。ホイストレバー51が浮き位置又は下げ位置にない場合には、ステップ17に進む。
ステップ6では、ホイストレバー51が浮き位置又は下げ位置にあるときには、ステップ7以降で行う着座制御を行い、調整領域にあるときには、オペレータの操作によるホイストレバー51の操作位置に応じたボディ6の下降制御を行うことになる。このため、ステップ7以降における着座制御は、ホイストレバー51が浮き位置又は下げ位置にあるときにおいてのみ行われる。
ステップ7では、ステップ5においてボディ角度が予め設定した第2設定角度になったときからの時間経過が、最適制御電流値を出力しておくために最低限必要とする所定時間を経過しているか否かの判断を行う。即ち、着座制御を開始するため、最適制御電流値を所定時間、例えば、0.4秒の間、電磁比例圧力制御弁30のソレノイド35に出力したか否かの判断を行う。最適制御電流値は、ボディ角度がステップ5における設定角度以内になったときに、コントローラ48から出力される指示信号の一つである。
コントローラ48から電磁比例圧力制御弁30に出力する信号を指示信号、又は指示電流として表現している通り、最適制御電流値も指示電流の一形態となっている。従って、最適制御電流は、ボディ角度がステップ5における設定角度以内になったときになって初めて出力され、ホイストレバー51が浮き位置又は下げ位置にある限り、ボディ6が着座するまで出力される。
ただ、以下で説明するステップ10、ステップ12において最適制御電流値が変更されたときには、変更後の最適制御電流値がコントローラ48から電磁比例圧力制御弁30に対して出力される。最適制御電流値は、ホイストレバー51が浮き位置又は下げ位置にあるときの操作位置に応じた指示電流値よりも小さく、電磁比例圧力制御弁30から出力されるパイロット圧を低圧とするものである。
方向制御弁13の第2受圧部24に供給されるパイロット圧油の圧力を低圧とするこ
とで、ポンプポート14と第2ポート17の連通面積と第1ポート16とタンクポート15の連通面積を小さくする(メータアウト面積が絞られる)。これにより、ホイストシリンダ9の伸び室9aからタンク20に流出する圧油、つまり戻り油の流量が減少する。
従って、ホイストシリンダ9の縮み速度が遅くなり、ボディ6の降下速度が遅くなる。つまり、コントローラ48は最適制御電流値を出力することで電磁比例圧力制御弁30を制御して方向制御弁13のメータアウト面積を、着座ショックが小さい最適絞り値に制御している。
ステップ7において、前記所定時間が経過しているときには、ステップ8に進み、前記所定時間が経過していないときには、ステップ18に進む。ステップ18では、着座制御を開始し、最適制御電流値を電磁比例圧力制御弁30に出力する。最適制御電流値によって、ボディ6の下降速度を予め実験等に基づいて設定した最適の下降速度とすることができる。ステップ18からは、ステップ1に戻る。
ステップ8では、ボディ6の降下速度を判定する。ボディ6の降下速度についての判定は次のようにして行う。実際のボディ6の降下速度をポテンショメータ53からの検出信号により求め、着座ショックの少ない最適な下降速度と演算により求めた下降速度との比較を行う。
ステップ9では、演算により求めた下降速度が最適な下降速度よりも速いか否かの判断を行う。演算により求めた下降速度が最適な下降速度よりも速いときには、ステップ10に進み、最適な下降速度よりも速くないときには、ステップ11に進む。
ステップ10では、電磁比例圧力制御弁30に出力している最適制御電流値を小さくして、電磁比例圧力制御弁30から出力されるパイロット圧を現在よりも低圧とする。これによって、方向制御弁13のメータアウト面積をより小さくすることができ、降下速度をより遅くすることができる。
ステップ11では、演算により求めた下降速度が最適な下降速度よりも遅いか否かの判断を行う。演算により求めた下降速度が最適な下降速度よりも遅いときには、ステップ12に進み、最適な下降速度と同じ又は最適な下降速度の許容範囲内に収まっているときには、ステップ13に進む。
ステップ12では、電磁比例圧力制御弁30に出力している最適制御電流値を大きくして、電磁比例圧力制御弁30から出力されるパイロット圧を現在よりも高くする。これによって、方向制御弁13のメータアウト面積をより大きくすることができ、降下速度をより速くすることができる。
ステップ13では、コントローラ48から出力している最適制御電流値を変えずに、そのまま出力させておく。ステップ18において開始された着座制御を所定時間継続して行った後、ステップ10、ステップ12又はステップ13における各制御によって、ボディ6の降下速度をフィードバックしながら、方向制御弁13のメータアウト面積を連続的に制御している。これにより、ボディ6の降下速度が最適な下降速度となるようにゆるやかに減速(緩速)を行いながら下降速度の最適制御を行うことができる。
ステップ10、ステップ12、ステップ13での制御が行われると、ステップ14に進み、一連の制御を終えてステップ1に戻る。ステップ1に戻った後、ステップ3でボディ角度がゼロ度でない場合には、各ステップを順次進める制御を繰り返す。ステップ3において、ボディ角度がゼロ度になったときには、ボディ6が車体2に着座した状態となる。
ステップ3において、ボディ角度がゼロ度であると判断されると、ステップ15に進み着座制御時間を演算して判定する。着座制御時間は、ボディ角度が第2設定角度からゼロ度になるまでの時間、即ち、予め設定した下降エンド手前の位置にボディ6が到着したときから下降エンドである着座位置に着座するまでの時間を計時することにより求めることができる。
着座制御時間が予め実験等に基づいて設定した最適時間よりも長ければ、着座ショックは許容値よりも小さいが、着座までに要した時間が長くかかり過ぎているものと判断する。また、着座制御時間が最適時間よりも短ければ、着座ショックは許容値よりも大きかったものと判断する。
ステップ16では、ステップ15において判断した着座制御時間に基づいて、今までの最適制御電流値を補正し、次回以降における最適制御電流値を決定して、更新記憶する。例えば、着座制御時間が、最適時間よりも長い(降下速度が遅い)場合には、その長い時間分だけ、今までの最適電流値を大きくする。逆に、着座制御時間が、最適時間よりも短い(降下速度が速い)場合には、その短い時間分だけ今までの最適制御電流値を小さくする。
ステップ4、5、6からステップ17に進んだときには、ステップ15において、ホイストレバー51の操作位置に応じた指示信号を電磁比例圧力制御弁30に出力する。このとき、ホイストレバー51が、調整領域に入っているときには、後述するホイストレバー51による手動制御を行う。ステップ17でコメントした制御が行われると、ステップ14に進み、ステップ14からステップ1に戻って順次ステップを進める制御を繰り返す。
次に、ステップ17で行われるホイストレバー51が調整領域にあるときの手動制御及びステップ7、ステップ18で記載した最適制御電流値について、図5〜図7を用いて説明する。図5〜図7において、横軸はホイストレバー51の操作位置を示している。尚、以下で説明する各部材の部材符号としては、図2に示している部材符号を用いている。
図5(A)、図6、図7における縦軸は、コントローラ48から電磁比例圧力制御弁30に出力する指示信号としての指示電流の特性を示している。図5(B)における縦軸は、電磁切換弁40への制御信号を示している。
また、図5(A)、図6における下げ位置及び浮き位置における一点鎖線は、ボディ6のボディ角度が予め設定した第2設定角度になったときに、コントローラ48から電磁比例圧力制御弁30に出力する最適制御電流値を示している。最適制御電流値を複数示しているのは、図8におけるステップ7以降の着座制御により得られた、ボディ6を着座させるまでに要した着座制御時間に基づいて最適制御電流値が補正されるためである。
図5(A)、(B)について最初に説明する。図5(B)に示しているように、ホイストレバー51が上げ位置にあるときだけ、電磁切換弁40に出力する制御信号はONとなり、図2に示す電磁切換弁40を第1位置(E)にすることができる。ホイストレバー51が上げ位置にないときは、電磁切換弁40に出力する制御信号はOFFとなり、図2に示す電磁切換弁40は第2位置(F)となっている。
ここでホイストレバー51が上げ位置の場合には、ホイストレバー51の操作位置に応じて、指示電流値が変化する特性となっている。これにより、電磁比例圧力制御弁30から出力するパイロット圧油の圧力を調整することができる。圧力が調整されたパイロット圧油は、図2で示すように第1位置(E)に切換えられている電磁切換弁40を通って方向制御弁13の第1受圧部23に供給される。第1受圧部23に供給されたパイロット圧に応じて、方向制御弁13のタンクポート15及び第1ポート16におけるそれぞれのメータアウト面積が絞られる。
このため、ホイストシリンダ9の縮み室9bからタンク20に戻される圧油は、方向制御弁13のタンクポート15におけるメータアウト面積に応じて流量が制御される。また、ホイストシリンダ9の伸び室9aに供給される油圧ポンプ11からの作動圧油は、方向制御弁13の第1ポート16におけるメータアウト面積に応じて減圧された状態で伸び室9aに供給される。これにより、ボディ6の上昇速度は、ホイストレバー51の操作位置に応じて可変に制御される。
ホイストレバー51を保持位置と浮き位置との間の調整領域に入れた場合には、ホイストレバー51の操作位置に応じて、指示電流値が変化する特性となっている。即ち、ホイストレバー51を調整領域に入れたときの指示電流値としては、所定の勾配で浮き位置側から保持位置側に向けて指示電流値が漸減する出力特性となっている。
図5(A)の調整領域において、ホイストレバー51を最も浮き位置側に位置させたときにコントローラ48から出力される指示電流値は、ホイストレバー51を浮き位置に位置させたときの指示電流値と同じ電流値となっている。これにより、オペレータがホイストレバー51を調整領域で操作しても、ボディ6の下降速度は最大でホイストレバー51を浮き位置にしたときの下降速度とすることができる。従って、オペレータはホイストレバー51を浮き位置にしたときよりも、低速でボディ6の着座制御を行うことができ、ボディ6が積載状態であっても着座ショックの少ない状態でボディ6を着座させることができる。
浮き位置と下げ位置とを比べると、ホイストレバー51を浮き位置に位置させたときよりも、ホイストレバー51を下げ位置に位置させたときの方が、指示電流値としては高い電流値を出力する特性となっている。これは、方向制御弁13の第2受圧部24に供給するパイロット圧としては、方向制御弁13を浮き位置にするときよりも下げ位置にするときの方が、バネ22、25の付勢力に抗して方向制御弁13を移動させなければならないため、高圧のパイロット圧を必要とするためである。
ホイストレバー51を浮き位置又は下げ位置に入れたときにおいて、図8のステップ5でボディ角度が予め設定した所定角度位置になると、着座制御、即ち、ボディ6の下降速度の最適制御が行われる。着座制御により最適制御電流値が、電磁比例圧力制御弁30に出力される。着座制御において、ボディ6の下降速度を着座ショックの少ない最適の下降速度にするため、最適制御電流値としては、ボディ角度が予め設定した所定角度位置に到るまでに出力されていた指示電流値よりは低い電流値として出力されることになる。
最適制御電流値によって、方向制御弁13の第2受圧部24に供給するパイロット圧を低減させ、方向制御弁13のメータアウト面積を絞ってボディ6の下降速度を減速させることができる。
最適制御電流値としては、図8のステップ15、ステップ16により求めた最適制御電流値が、今まで用いていた最適制御電流値に置き換えて次回以降における最適制御電流値として使用される。このため、図5(A)の一点鎖線で示すように、最適電流値は、着座制御を行うことにより更新され、矢印で示すようにその値が変更される。
最適電流値の更新により方向制御弁13のメータアウト面積が補正制御され、ボディ6を予め設定した最適の降下速度で降下エンドまで降下させることができる。これによって、油の温度による粘性の差に基づいてボディ6の降下速度が速くなったり、遅くなったりした場合であっても、方向制御弁13におけるメータアウト面積を変化させることができる。従って、ボディ6を予め設定した最適の降下速度にて降下エンドまで降下させることができる。
このことから、外気温度の差や稼動場所の寒暖等の稼動温度条件が異なる場合や、朝一番に稼動した場合や長時間稼動した場合等のように稼動状況が異なっても、ボディ6の降下エンドショックを軽減することができる。
また、方向制御弁13のメータアウト面積を降下エンド手前から降下エンドまでの間に亘って制御することができるので、その間における制御時間を一定の範囲内に収束させることができる。このため、ボディ6の重量、方向制御弁の加工誤差等によるメータアウト面積のバラツキに対する影響を受けることが、ホイストシリンダ9の上下方向移動の全ストロークに亘って制御する場合に比べて少なくなる。従って、ボディ6の降下エンドにおけるショックを確実に軽減することができる。
図6は、図5(A)で示した最適制御電流値を利用して、ホイストレバー51が調整領域における最も浮き位置側に位置されたときに、コントローラ48から出力される指示電流値として最適制御電流値を出力させるようにしたものである。最適制御により、最適電流値が更新されるのに応じて、調整領域での特性も矢印で示すように更新される。これにより、ホイストレバー51を調整領域において操作することで、ボディ6の下降速度を最適制御により得た最適制御電流値を、調整領域における指示電流値の上限値とした状態で可変に制御することができる。
即ち、ボディ6が積載状態であったとしても、よりゆっくりとした下降速度でボディ6を着座させることができる。これにより、例えば、ホイストレバー51を浮き位置又は下げ位置に入れるのを、ボディ6が空荷状態のときとし、ホイストレバー51を調整領域に入れて手動でボディ6の着座制御を行うのを、ボディ6が積載状態のときとして使い分けることが可能となる。しかも、ボディ6が空荷状態のときに求めた最適制御電流値を使うので、より確実に着座ショックの少ない状態でボディ6の着座制御を手動にて行うことができる。
図7は、ホイストレバー51が調整領域における最も浮き位置側に位置されたときに、コントローラ48から出力される指示電流値を、ホイストレバー51を浮き位置に入れたときにコントローラから出力される指示電流値よりも所定量低い電流値としている。これにより、着座制御時における指示電流値を、ホイストレバー51を浮き位置に入れたときよりも更に小さくすることができ、ボディ6の下降速度をゆっくりとさせてボディ51を着座させることができる。
そもそも積荷状態でのボディ6の下降速度は、コントローラ48から同じ指示信号値を出力させたとしても、空荷状態におけるボディ6の下降速度よりも速くなってしまう。このため、コントローラ48から出力する指示信号値を、ボディ6の下降速度を遅くする指示信号値とすることで、下降速度を遅くして着座ショックの軽減を図ることができる。
このため、ホイストレバー51を調整領域における最も浮き位置側としたときにコントローラ48から出力される指示信号値によって制御されるボディ6の下降速度を、ホイストレバー51を浮き位置としたときにコントローラ48から出力する指示信号値によって制御されるボディ6の下降速度よりも、遅くすることができる。
このように、ホイストレバー51を調整領域における最も浮き位置側としたときにコントローラ48から出力される指示信号値を、ホイストレバー51を浮き位置としたときにコントローラ48から出力する指示信号値とは異ならせることで、ホイストレバー51を調整領域における最も浮き位置側としたときには、下降速度を遅くすることができる。したがって、調整領域に入れたホイストレバー51の操作位置に対応したボディ6の下降速度は、ホイストレバー51を浮き位置とした場合よりも低い下降速度の範囲内において制御することができる。このため、ボディ6が積荷状態であったとしても、ボディ6の着座ショックを大幅に減少させることができる。
また、図7では、ホイストレバー51が上げ位置にあるとき、コントローラ48から電磁比例圧力制御弁30に出力する指示電流値が一定の指示電流値としている。このときには、ボディ6は一定の上昇速度で上昇揺動することができる。図5(A)、図6で示したように、上げ位置でも上昇速度を可変に制御するように構成することもできる。逆に、図5(A)、図6における上げ位置で、コントローラ48から出力する指示電流値を図7に示すように一定値とすることもできる。
上述した実施例では1つの電磁比例圧力制御弁30から出力されるパイロット圧油を、電磁切換弁40によって方向制御弁13の第1受圧部23又は第2受圧部24に切換え供給する構成に基づいて説明を行った。しかし、電磁比例圧力制御弁30として上昇用と下降用との2つの電磁比例圧力制御弁を用いた構成とし、それぞれの電磁比例圧力制御弁からのパイロット圧を方向制御弁13の第1受圧部23、第2受圧部24にそれぞれ供給するように構成することもできる。
また、実施例では、調整領域での指示電流の特性として、所定勾配で漸減する例について説明したが、漸減していれば所定勾配でなくてもよい。更に、実施例では、ダンプトラックのホイストシリンダを例に挙げて説明を行ったが、掘削積込機のアームを上下に揺動するアームシリンダに対しても本願発明を好適に適用することもできる。
本願発明では、通常のパイロット圧切換式の方向制御弁や、電磁比例圧力制御弁を用いることができ、汎用性を向上させることができる。しかも、コントローラ48は電磁比例圧力制御弁のソレノイドに対する通電流を制御すれば良く、その制御が容易となる。
本願発明は、本願発明の技術思想を適用することができる装置等に対しては、本願発明の技術思想を適用することができる。
ダンプトラックの側面図である。(実施例) 油圧回路図である。(実施例) 操作手段の作動図である。(実施例) 操作信号出力手段の説明図である。(実施例) ホイストレバーの操作位置と指示信号及び制御信号との関係を示す関係図である。(実施例) ホイストレバーの操作位置と指示信号との関係を示す別の関係図である。(実施例) ホイストレバーの操作位置と指示信号との関係を示す他の関係図である。(実施例) ボディの動作フローを示すフローチャートである。(実施例) 油圧回路図である。(従来例)
符号の説明
6・・・ボディ(被駆動部材)、9・・・ホイストシリンダ(油圧シリンダ)、13・・・方向制御弁、18・・・バイパス通路、23・・・第1受圧部、24・・・第2受圧部、30・・・電磁比例圧力制御弁、40・・・電磁切換弁、48・・・コントローラ、50・・・操作手段、51・・・ホイストレバー、52・・・ポテンショメータ、53・・・ポテンショメータ、54・・・回転センサ

Claims (5)

  1. 被駆動部材を昇降駆動する油圧シリンダと、
    前記油圧シリンダを作動させる圧油の給排制御を行い、前記被駆動部材に対する少なくとも上げ位置、保持位置、及び浮き位置を有してなる方向制御弁と、
    前記方向制御弁における切換位置の制御を行い、かつ前記方向制御弁におけるメータアウト面積の制御を行うパイロット圧の圧力制御を行う制御弁と、
    前記被駆動部材に対する少なくとも上げ位置、保持位置、及び浮き位置を指示する操作手段と、
    前記操作手段の操作位置に応じた操作信号を出力する操作信号出力手段と、
    前記操作信号出力手段からの操作信号に基づいた指示信号を、前記制御弁に対して出力するコントローラと、
    を備えてなる油圧シリンダの作動制御装置において、
    前記コントローラが、前記操作手段の操作位置として前記操作手段の保持位置と浮き位置との間に調整領域を設定し、
    前記操作信号に基づいて出力する指示信号値として、前記調整領域の最も浮き位置側における指示信号値を、前記浮き位置における指示信号値と同じ指示信号値とし、
    前記調整領域の最も保持位置側における指示信号値を、前記保持位置におけるゼロの指示信号値とは所定量異なり、前記調整領域の最も浮き位置側における指示信号値よりも小さな指示信号値とし、
    前記操作信号が前記調整領域にあると判断したときには、前記操作信号に基づいて出力する指示信号の値を、前記調整領域の最も浮き位置側における前記指示信号値から前記調整領域の最も保持位置側における前記指示信号値に向けて漸減する特性に従った指示信号値として出力し、
    前記操作信号に基づいた前記指示信号値に応じて、前記制御弁から出力される前記パイロット圧を制御することにより、前記方向制御弁におけるメータアウト面積を制御してなることを特徴とする油圧シリンダの作動制御装置。
  2. 被駆動部材を昇降駆動する油圧シリンダと、
    前記油圧シリンダを作動させる圧油の給排制御を行い、前記被駆動部材に対する少なくとも上げ位置、保持位置、及び浮き位置を有してなる方向制御弁と、
    前記方向制御弁における切換位置の制御を行い、かつ前記方向制御弁におけるメータアウト面積の制御を行うパイロット圧の圧力制御を行う制御弁と、
    前記被駆動部材に対する少なくとも上げ位置、保持位置、及び浮き位置を指示する操作手段と、
    前記操作手段の操作位置に応じた操作信号を出力する操作信号出力手段と、
    前記操作信号出力手段からの操作信号に基づいた指示信号を、前記制御弁に対して出力するコントローラと、
    を備えてなる油圧シリンダの作動制御装置において、
    前記コントローラが、前記操作手段の操作位置として前記操作手段の保持位置と浮き位置との間に調整領域を設定し、
    前記操作信号に基づいて出力する指示信号値として、前記調整領域の最も浮き位置側における指示信号値を、前記浮き位置における指示信号値よりも小さな指示信号値とし、
    前記調整領域の最も保持位置側における指示信号値を、前記保持位置におけるゼロの指示信号値とは所定量異なり、前記調整領域の最も浮き位置側における指示信号値よりも小さな指示信号値とし、
    前記操作信号が前記調整領域にあると判断したときには、前記操作信号に基づいて出力する指示信号の値を、前記調整領域の最も浮き位置側における前記指示信号値から前記調整領域の最も保持位置側における前記指示信号値に向けて漸減する特性に従った指示信号値として出力し、
    前記操作信号に基づいた前記指示信号値に応じて、前記制御弁から出力される前記パイロット圧を制御することにより、前記方向制御弁におけるメータアウト面積を制御してなることを特徴とする油圧シリンダの作動制御装置。
  3. 前記コントローラが、前記操作手段を浮き位置にした場合において、予め設定した下降エンド手前の位置に前記被駆動部材の下降による到達を確認すると、前記被駆動部材の下降速度を予め設定した下降速度と比較して最適な下降速度とする最適制御を行う機能と、
    前記最適制御により前記被駆動部材の下降速度を最適な下降速度としたときに出力した指示信号値を、前記最適制御の開始時において出力する指示信号値とする機能と、
    を備えてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の油圧シリンダの作動制御装置。
  4. 前記方向制御弁が、パイロット圧で切換えられるパイロット圧切換式の方向制御弁であり、
    前記制御弁が、パイロット圧を制御する電磁比例圧力制御弁と、前記電磁比例圧力制御弁から出力されたパイロット圧の前記方向制御弁への供給先を制御する電磁切換弁と、を備えた構成であり
    前記コントローラが、前記指示信号を前記電磁比例圧力制御弁のソレノイドに通電する電流及び電磁切換弁のソレノイドに通電する電流としてそれぞれ出力し、前記電磁比例圧力制御弁から出力するパイロット圧及び前記電磁切換弁を制御して、前記方向制御弁のメータアウト面積を制御してなることを特徴とする請求項1又は2に記載の油圧シリンダの作動制御装置。
  5. 前記被駆動部材が、ダンプトラックのボディであり、前記油圧シリンダが、前記ボディを昇降駆動するホイストシリンダである
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の油圧シリンダの作動制御装置。
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