JP5920952B2 - 建設機械用油圧アクチュエータのダンピング制御システム - Google Patents
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Description
油圧ポンプ1の吐出側流路3に並列接続され、油圧ポンプ1からの作動油をアクチュエータ2の入口側及び出口側にそれぞれ供給する第1及び第2供給通路4、5と、
第1及び第2供給通路4、5にそれぞれ分岐接続され、アクチュエータ2の入口側及び出口側からの作動油を油圧タンクTにそれぞれ戻す第1及び第2排出通路6、7と、
アクチュエータ2を一方向に駆動可能なように(例えば、伸張駆動する場合)、切換え時に油圧ポンプ1からアクチュエータ2の入口側(大チャンバ2aをいう。)に供給される作動油及びアクチュエータ2の出口側(小チャンバ2bをいう。)から油圧タンクTに戻る作動油をそれぞれ制御する第1メータイン(meter−in)用制御弁8及び第1メータアウト(meter−out)用制御弁9と、
アクチュエータ2を他の方向に駆動可能なように(例えば、収縮駆動する場合)、切換え時に油圧ポンプ1からアクチュエータ2の出口側(小チャンバ2b)に供給される作動油及びアクチュエータ2の入口側(大チャンバ2a)から油圧タンクTに戻る作動油をそれぞれ制御する第2メータイン用制御弁10及び第2メータアウト用制御弁11と、
運転者による操作量に対応する電気式制御信号を出力する電気式ジョイスティック(以下、単に「ジョイスティック」と称する。)12と、
ジョイスティック12の操作量による制御信号とアクチュエータ2に生じる負荷による制御信号によって第1及び第2メータイン用制御弁8、10のうちのいずれか一方を開放するように制御し(図4の曲線グラフ「a」)、アクチュエータ2に生じる負荷が基準値を超える場合(例えば、ジョイスティック12により作業装置を急操作したり複合操作したりして負荷の変動が大きい場合)、アクチュエータ2の出口側及び入口側から油圧タンクTに戻る流量をそれぞれ制御する第1及び第2メータアウト用制御弁9、11のうちのいずれか一方を開放するように制御信号(図4の曲線グラフ「b」、)を出力する制御器13と、を備える。
ジョイスティック12の操作による制御信号値、アクチュエータ2の入口側に生じる圧力値及び油圧ポンプ1側の設定圧力値をそれぞれ読み込むステップ(S100)と、
ジョイスティック12の操作による制御信号値がジョイスティック12の操作有無を判別するための基準値を超えるか否かを判断するステップ(S200)と、
ジョイスティック12の操作による制御信号値が基準値を超える場合、油圧ポンプ1側の設定圧力とアクチュエータ2の入口側の目標圧力との差分を演算するステップ(S300、S400)と、
アクチュエータ2の入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超えるか否かを判断するステップ(S500)と、
アクチュエータ2の入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合(例えば、ジョイスティック12によって作業装置を急操作したり複合操作したりして負荷の変動が生じた場合)、アクチュエータ2の入口側から油圧タンクTに戻る作動油をそれぞれ制御する第1及び第2メータアウト用制御弁9、11のうちのいずれか一方を開放するように制御信号を出力するステップ(S600、S700)と、を含み、
ジョイスティック12の操作によってアクチュエータ2の入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、第1及び第2メータアウト用制御弁9、11のうちのいずれか一方に印加される制御信号によって第1及び第2メータアウト用制御弁9、11のうちのいずれか一方を開放してアクチュエータ2に生じる負荷の変動による衝撃を低減するように閉ループを構成して繰り返し制御する。
2 油圧アクチュエータ(アクチュエータ)
3 吐出側流路
4 第1供給通路
5 第2供給通路
6 第1排出通路
7 第2排出通路
8 第1メータイン用制御弁
9 第1メータアウト用制御弁
10 第2メータイン用制御弁
11 第2メータアウト用制御弁
12 電気式ジョイスティック(ジョイスティック)
13 制御器
14、15 圧力センサ
Claims (5)
- 可変容量型油圧ポンプに接続される油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータを一方向に駆動可能なように、切換え時に油圧ポンプから前記油圧アクチュエータの入口側に供給される作動油及び前記油圧アクチュエータの出口側から油圧タンクに戻る作動油をそれぞれ制御する第1メータイン用制御弁及び第1メータアウト用制御弁と、前記油圧アクチュエータを他の方向に駆動可能なように、切換え時に前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータの出口側に供給される作動油及び前記油圧アクチュエータの入口側から前記油圧タンクに戻る作動油をそれぞれ制御する第2メータイン用制御弁及び第2メータアウト用制御弁と、電気式ジョイスティックと、制御器と、を備える建設機械用油圧アクチュエータダンピング制御システムにおいて、前記制御器によって実行される前記油圧アクチュエータのダンピング制御方法であって、
前記電気式ジョイスティックの操作による制御信号値、前記油圧アクチュエータの入口側に生じる圧力値及び前記油圧ポンプ側の設定圧力値をそれぞれ読み込むステップと、
前記電気式ジョイスティックの操作による制御信号値が前記電気式ジョイスティックの操作有無を判別するための基準値を超えるか否かを判断するステップと、
前記電気式ジョイスティックの操作による制御信号値が基準値を超える場合、前記油圧ポンプ側の設定圧力と前記油圧アクチュエータの入口側の目標圧力との差分を演算するステップと、
前記電気式ジョイスティックの操作によって前記油圧アクチュエータの入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超えるか否かを判断するステップと、
前記電気式ジョイスティックの操作によって前記油圧アクチュエータの入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、前記電気式ジョイスティックの操作による制御信号値と前記第1及び第2メータアウト用制御弁の開度との関係を定めた所定のダンピング曲線を用いて、前記油圧アクチュエータの入口側から前記油圧タンクに戻る作動油をそれぞれ制御する前記第1及び第2メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方を開放するように制御信号を出力するステップと、を含み、
前記制御信号を出力するステップにおいて、前記電気式ジョイスティックの操作によって前記油圧アクチュエータの入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、前記所定のダンピング曲線におけるメータアウト用制御弁の開度の最大値を、前記油圧ポンプ側の設定圧力と前記油圧アクチュエータの入口側の目標圧力との差分から決定し、前記最大値に基づいた前記所定のダンピング曲線を用いて、前記第1及び第2メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方に印加される制御信号を出力し、前記第1及び第2メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方を開放して前記油圧アクチュエータに生じる負荷の変動による衝撃を低減すること、さらに、前記各ステップにより閉ループを構成して繰り返し制御することを特徴とするダンピング制御方法。 - 前記油圧アクチュエータの入口側及び出口側に生じる圧力を検出して検出信号を前記制御器に送る圧力センサを備えることを特徴とする請求項1に記載のダンピング制御方法。
- 前記電気式ジョイスティックの操作によって前記油圧アクチュエータの入口側に生じる実際の負荷が目標圧力を超える場合、前記所定のダンピング曲線におけるメータアウト用制御弁の開度の前記最大値によって前記第1及び第2メータアウト用制御弁のうちのいずれか一方を開放するように制御することを特徴とする請求項1に記載のダンピング制御方法。
- 前記油圧アクチュエータの収縮駆動に際しては、前記制御器からの制御信号によって前記第2メータイン用制御弁及び第2メータアウト用制御弁はそれぞれ開放し、前記第1メータイン用制御弁及び第1メータアウト用制御弁はそれぞれ閉止するように制御することを特徴とする請求項1に記載のダンピング制御方法。
- 前記第1及び第2メータイン用制御弁及び前記第1及び第2メータアウト用制御弁は、前記制御器からの電気的な制御信号によって切り換えられるソレノイド弁であることを特徴とする請求項1に記載のダンピング制御方法。
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