JPH0389003A - Inertial hydraulic drive - Google Patents
Inertial hydraulic driveInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、慣性体を駆動するアクチュエータを圧油によ
り駆動する慣性体の油圧駆動装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a hydraulic drive device for an inertial body that uses pressure oil to drive an actuator that drives the inertial body.
[従来の技術]
圧油を用いである部材を駆動して所期の動作を行なう機
械は多くの分野において使用されている。[Prior Art] Machines that use pressure oil to drive a member to perform a desired operation are used in many fields.
そのような機械の1つとして1例えば油圧ショベルを挙
げることができる。油圧ショベルにおいては、1つ又は
複数の油圧ポンプが搭載され、当該油圧ポンプから吐出
される圧油により、ブームシリンダ、アームシリンダ、
パケットシリンダ、旋回モータ、左右の走行モータ等の
アクチュエータが駆動される。これら各7クチユエータ
と油圧ポンプとの間にはそれぞれ流量制御弁が設けられ
ており、オペレータが油圧ショベルの運転席に備えられ
ている各アクチュエータの操作レバーを任意に操作する
ことにより前記流量制御弁がこれに応じて作動し、油圧
ポンプからアクチュエータへの圧油の流れの方向および
流量が制御され、ひいてはアクチュエータの動作が制御
され、これにより油圧ショベルの所期の作業が遠戚され
る。One example of such a machine is a hydraulic excavator. A hydraulic excavator is equipped with one or more hydraulic pumps, and the pressure oil discharged from the hydraulic pumps is used to control the boom cylinder, arm cylinder,
Actuators such as the packet cylinder, swing motor, and left and right travel motors are driven. A flow control valve is provided between each of these seven actuators and the hydraulic pump, and the flow control valve can be controlled by the operator arbitrarily operating the control lever of each actuator provided in the driver's seat of the hydraulic excavator. is operated accordingly, controlling the flow direction and flow rate of pressure oil from the hydraulic pump to the actuator, which in turn controls the operation of the actuator, thereby remotely performing the intended work of the hydraulic excavator.
このようなアクチュエータの駆動制御には種々の手段が
提案されているが、それらの1つに、例えば特開昭60
−11706号公報に示されているロードセンシングシ
ステムがある。このロードセンシングシステムは、アク
チュエータの駆動制御中、前記流量制御弁の油圧ポンプ
側の油圧とアクチュエータ側の油圧(負荷圧)との差圧
(流量制御弁のメータリングオリフィスにより生じる差
圧)が常に、ある定められた所定値になるように油圧ポ
ンプ(可変容量油圧ポンプ)を制御する手段を備えてい
る。さらに詳細に述べると、今、可変容量油圧ポンプが
その斜板等の傾転角により定まる一定流量を吐出し、こ
れによりアクチュエータが駆動されている状態において
、当該アクチュエータを増速すべく前記操作レバーが操
作されると、これに応じて流量制御弁の開口面積が増加
する。このため、必然的に前記差圧は減少して前記所定
値との間に偏差を生じる。この偏差に応じて可変容量油
圧ポンプに、その傾転角を大きくして圧油の吐出流量を
増加させる指令が出力される。Various means have been proposed for drive control of such actuators, and one of them is, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60
There is a load sensing system disclosed in Japanese Patent No.-11706. In this load sensing system, during drive control of the actuator, the differential pressure between the hydraulic pressure on the hydraulic pump side of the flow control valve and the hydraulic pressure (load pressure) on the actuator side (differential pressure generated by the metering orifice of the flow control valve) is constantly maintained. , a means for controlling a hydraulic pump (variable displacement hydraulic pump) to a certain predetermined value. More specifically, in a state where the variable displacement hydraulic pump discharges a constant flow rate determined by the tilt angle of its swash plate, etc., and the actuator is being driven by this, the operating lever is pressed to increase the speed of the actuator. When is operated, the opening area of the flow control valve increases accordingly. Therefore, the differential pressure inevitably decreases and a deviation from the predetermined value occurs. In accordance with this deviation, a command is output to the variable displacement hydraulic pump to increase its tilt angle to increase the discharge flow rate of pressure oil.
これにより流量制御弁を通過する油量は増大してアクチ
ュエータは増速され、かつ、同時に前記差圧も増大して
前記所定値に戻る。このようにして、常に前記差圧を所
定値に保持するように可変容量油圧ポンプを制御するこ
とにより、アクチュエータを操作レバーの操作に応じて
駆動制御することができる。As a result, the amount of oil passing through the flow control valve increases and the speed of the actuator is increased, and at the same time, the differential pressure also increases and returns to the predetermined value. In this way, by controlling the variable displacement hydraulic pump so as to always maintain the differential pressure at a predetermined value, the actuator can be driven and controlled in accordance with the operation of the operating lever.
[発明が解決しようとする課題]
上記ロードセンシングシステムは、可変容量油圧ポンプ
の入力トルク制御手段により制限されるトルクの範囲内
において、アクチュエータへの流量は流量制御弁の開度
のみによって決定されるものであり、アクチュエータの
速度制御手段として極めて優れた手段である。しかしな
がら、このようなロードセンシングシステムにあっては
、慣性の人なる負荷(以下単に慣性体という。)を駆動
する場合に不都合を生じる。[Problems to be Solved by the Invention] In the load sensing system, the flow rate to the actuator is determined only by the opening degree of the flow control valve within the torque range limited by the input torque control means of the variable displacement hydraulic pump. This is an extremely excellent means for controlling the speed of an actuator. However, such a load sensing system has disadvantages when driving an inertial human load (hereinafter simply referred to as an inertial body).
以下、これを油圧ショベルの旋回モータの例により説明
する。油圧ショベルの旋回モータは、フロント機構が取
付けられ、かつ、原動機、油圧モータ、運転室、その他
の装置が設置された上部旋回体を回転させるアクチュエ
ータ、即ち慣性体を駆動するアクチュエータである。し
たがって、起動に際しては大きな圧力が必要であり、こ
のため、油圧ショベルのオペレータは旋回モータの起動
に際し操作レバーの操作量を最大とするのが通常である
。ところで、ロードセンシングシステムにおいては、上
記操作レバーの操作量が最大とされると流量制御弁の開
度も最大開度となり、この最大開度に応じて可変容量油
圧ポンプが流量を供給しようとするので、今、旋回モー
タの加速時を考えると、旋回モータには当該最大開度に
対応する流量とリリーフ弁設定圧力とにより定まる動力
が加えられ、この動力により加速されることになる。This will be explained below using an example of a swing motor of a hydraulic excavator. A swing motor of a hydraulic excavator is an actuator that rotates an upper revolving body to which a front mechanism is attached and a prime mover, a hydraulic motor, a driver's cab, and other devices are installed, that is, an actuator that drives an inertial body. Therefore, a large pressure is required to start the swing motor, and for this reason, the operator of the hydraulic excavator usually maximizes the amount of operation of the operating lever when starting the swing motor. By the way, in the load sensing system, when the operating amount of the operating lever is maximized, the opening degree of the flow control valve also becomes the maximum opening degree, and the variable displacement hydraulic pump tries to supply the flow rate according to this maximum opening degree. Therefore, when the swing motor is accelerated, a power determined by the flow rate corresponding to the maximum opening and the relief valve setting pressure is applied to the swing motor, and the swing motor is accelerated by this power.
このため上部旋回体と旋回モータとの間に介在する歯車
等の動力伝達機構に過大な動力が加えられることになり
、動力伝達機構に対して寿命低下等の悪影響を及ぼす。For this reason, excessive power is applied to a power transmission mechanism such as a gear interposed between the upper revolving structure and the rotation motor, which has an adverse effect on the power transmission mechanism, such as shortening its lifespan.
さらに旋回モータに実際に流入する流量以外の余剰の流
量はリリーフ弁を介してタンクに流出し、動力損失を発
生する。Furthermore, surplus flow other than the flow actually flowing into the swing motor flows out into the tank via the relief valve, causing power loss.
ロードセンシングシステムにおけるこのような不都合を
防止するには、可変容量油圧ポンプの入力トルクを制限
する手段が考えられるが、このような手段は、旋回モー
タと他のアクチュエータとを同時に駆動する複合操作を
行う場合、各アクチュエータに配分される動力の低下を
招き、作業能力が低下するので、到底採用することはで
きない。To prevent such inconvenience in the load sensing system, it is possible to limit the input torque of the variable displacement hydraulic pump. If this is done, the power distributed to each actuator will be reduced and the working capacity will be reduced, so it cannot be adopted at all.
そして、上記の不都合は油圧ショベルの旋回モータに限
らず5種々の油圧機械における慣性体を駆動する油圧ア
クチュエータでは常に生じる問題である。The above-mentioned inconvenience is a problem that always occurs not only in the swing motor of a hydraulic excavator but also in hydraulic actuators that drive inertia bodies in various hydraulic machines.
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、
ロードセンシングシステムが採用されている油圧装置に
おいて、慣性体を駆動するアクチュエータに過大な動力
が配分されるのを防止することができ、ひいては機構部
の寿命低下を防止することができる慣性体の油圧腿動装
置を提供するにある。The purpose of the present invention is to solve the problems in the above-mentioned prior art,
In hydraulic equipment that uses a load sensing system, the hydraulic pressure of the inertial body can prevent excessive power from being distributed to the actuator that drives the inertial body, and can also prevent shortening of the life of the mechanism. To provide a thigh motion device.
[課題を解決するための手段]
上記の目的を達成するために、本発明は、慣性体と、こ
れを駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュ
エータに圧油を供給する油圧ポンプと、前記油圧アクチ
ュエータの駆動を制御する切換弁と、この切換弁の流量
制御絞りの前後差圧を制御する差圧制御手段とを備えた
油圧駆動装置において、前記切換弁への切換指令が出力
されたとき前記差圧制御手段を前記切換弁の絞りの前後
差圧が予め定められた変化態様で変化するように駆動制
御する差圧変化制御手段を設け、前記油圧アクチュエー
タに負荷される動力を所定の大きさ以下に制限すること
を特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides an inertial body, a hydraulic actuator that drives the inertial body, a hydraulic pump that supplies pressure oil to the hydraulic actuator, and the hydraulic actuator. In a hydraulic drive device comprising a switching valve that controls the drive of the switching valve, and differential pressure control means that controls the differential pressure across the flow rate control throttle of the switching valve, when a switching command to the switching valve is output, the difference A differential pressure change control means is provided for driving and controlling the pressure control means so that the differential pressure across the throttle of the switching valve changes in a predetermined manner, and the power applied to the hydraulic actuator is controlled to a predetermined value or less. It is characterized by being limited to.
[作用]
慣性体を駆動する油圧アクチュエータにおいて、その駆
動を制御する切換弁に対して切換指令が出力されたとき
、切換弁の絞りの前後差圧を差圧変化制御手段で差圧制
御手段を駆動することにより予め定められた変化態様で
変化させてゆき、最終的に所定の設定値に到達させる。[Operation] In a hydraulic actuator that drives an inertial body, when a switching command is output to a switching valve that controls its drive, the differential pressure across the throttle of the switching valve is changed by the differential pressure change control means. By driving, it changes in a predetermined manner, and finally reaches a predetermined set value.
[実施例] 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained based on illustrated embodiments.
第1図は本発明の実施例しこ係る油圧ショベルの油圧邪
動装置の油圧回路図である9図で、1は圧油供給機構を
示す。この圧油供給機構1は、可変容量油圧ポンプ2,
3、それらのおしのけ容積可変機構(斜板で代表させる
)2a、3a、各斜板2a、3aを駆動する油圧シリン
ダ4、入力トルク制御を行う制御弁5、およびロードセ
ンシングシステム制御を行う制御弁6で構成されている
。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic movement device for a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention. In FIG. 9, reference numeral 1 indicates a pressure oil supply mechanism. This pressure oil supply mechanism 1 includes a variable displacement hydraulic pump 2,
3. Variable displacement mechanisms (represented by swash plates) 2a, 3a, hydraulic cylinders 4 that drive each swash plate 2a, 3a, control valve 5 that controls input torque, and control valve that controls the load sensing system. It consists of 6.
7はパイロットポンプ、8はパイロットポンプ7の回路
の最高圧を規定するリリーフ弁である。7 is a pilot pump, and 8 is a relief valve that defines the maximum pressure in the circuit of the pilot pump 7.
10は油圧ショベルの旋回モータ、IOLは旋何モータ
10の図示しない操作レバーの操作量に応じた信号を出
力する操作指令信号発生器、11は旋回モータ10の切
換弁機構を示す。切換弁機構11は、オーバーロードリ
リーフ弁13a、13b、流量制御弁12、および調整
弁14で構成されている。15は油圧ショベルのブーム
シリンダ、↓5Lはブームシリンダ15の図示しない操
作レバーの操作量に応じた信号を出力する操作指令信号
発生器、16はブームシリンダ15の切換弁機構を示す
。切換弁機構16は切換弁機構11と同しく、流量制御
弁17、オーバーロートリリーフ弁18a、18b、お
よび調整弁19で構成されている。20は旋回モータ1
0およびブームシリンダ15の負荷圧のうちの高圧を選
択するシャトル弁、21は可変容量油圧ポンプ2,3の
油圧回路の最高圧を規定するリリーフ弁である。22は
操作指令信号発生器10L、15Lの信号を入力し、こ
れに基づいて流量制御弁12,17の開度を制御する制
御装置であり、マイクロコンピュータで構成されている
。23.24は電磁比例減圧弁であり、これらから出力
される制御圧力はそれぞれ調整弁14.19に導かれる
。10 is a swing motor of the hydraulic excavator, IOL is an operation command signal generator that outputs a signal according to the amount of operation of a control lever (not shown) of the swing motor 10, and 11 is a switching valve mechanism of the swing motor 10. The switching valve mechanism 11 includes overload relief valves 13a, 13b, a flow control valve 12, and an adjustment valve 14. Reference numeral 15 indicates a boom cylinder of the hydraulic excavator, ↓5L indicates an operation command signal generator that outputs a signal according to the operation amount of an operation lever (not shown) of the boom cylinder 15, and 16 indicates a switching valve mechanism of the boom cylinder 15. The switching valve mechanism 16, like the switching valve mechanism 11, includes a flow control valve 17, overflow relief valves 18a, 18b, and a regulating valve 19. 20 is the swing motor 1
0 and the load pressure of the boom cylinder 15, and 21 is a relief valve that defines the maximum pressure of the hydraulic circuits of the variable displacement hydraulic pumps 2 and 3. Reference numeral 22 denotes a control device which inputs signals from the operation command signal generators 10L and 15L and controls the opening degrees of the flow rate control valves 12 and 17 based on the signals, and is composed of a microcomputer. Reference numerals 23 and 24 are electromagnetic proportional pressure reducing valves, and the control pressures outputted from these are guided to regulating valves 14 and 19, respectively.
次に、本実施例の動作を第2図に示すフローチャート、
第3図に示す差圧変化目標値特性図および第4図に示す
駆動圧力特性図を参照しながら説明する。旋回モータ1
0の操作レバーが操作されるとその操作量に応じて操作
指令信号発生器10Lから信号が出力され、この信号に
基づいて制御装置22は流量制御弁12を所定の開度に
駆動する。この制御装置22の動作については後述する
。Next, a flowchart showing the operation of this embodiment in FIG.
This will be explained with reference to the differential pressure change target value characteristic diagram shown in FIG. 3 and the drive pressure characteristic diagram shown in FIG. 4. Swing motor 1
When the operation lever 0 is operated, a signal is output from the operation command signal generator 10L according to the amount of operation, and based on this signal, the control device 22 drives the flow rate control valve 12 to a predetermined opening degree. The operation of this control device 22 will be described later.
流量制御弁上2が開くと旋回モータ10に可変容量油圧
ポンプ2,3の圧油が供給され、旋回モータ10力刊区
動される。ブームシリンダ15も同様の動作により駆動
される。When the flow control valve 2 is opened, pressure oil from the variable displacement hydraulic pumps 2 and 3 is supplied to the swing motor 10, and the swing motor 10 is operated. The boom cylinder 15 is also driven by a similar operation.
このような油圧アクチュエータの駆動において、制御弁
5は可変容量油圧ポンプ2,3の吐出圧を導入して入力
トルクがある設定値以上になるのを制限する入力トルク
制御を行い、又、制御弁6は可変容量油圧ポンプ2,3
の吐出圧とシャトル弁20からの最高負荷圧とを導いて
ロードセンシング制御を行う。さらに、調整弁14は複
合操作が行われた場合の負荷圧の代償による圧油の流量
の偏りを調整する機能を有するとともに、流量制御弁上
2の流量制御絞り前後の差圧を電磁比例減圧弁23から
導かれる制御圧力に応じて制御する機能をも有する。In driving such a hydraulic actuator, the control valve 5 controls the input torque by introducing the discharge pressure of the variable displacement hydraulic pumps 2 and 3 to limit the input torque from exceeding a certain set value. 6 is a variable displacement hydraulic pump 2, 3
The discharge pressure and the maximum load pressure from the shuttle valve 20 are derived to perform load sensing control. Furthermore, the regulating valve 14 has the function of adjusting the bias in the flow rate of pressure oil due to the compensation of load pressure when a complex operation is performed, and also reduces the differential pressure before and after the flow control throttle of the upper flow control valve 2 by electromagnetic proportional reduction. It also has a function of controlling according to the control pressure guided from the valve 23.
ここで、操作指令信号発生器10L、L5Lから指令信
号が出力されたときの制御装置22の動作について説明
する。制御装置22は、まずこれら指令信号を読込む(
第2図に示すフローチャートにおける手順S□)。そし
て、流量制御弁17に対しては操作指令信号発生115
Lから出力された指令信号に応じた能動信号を出力し、
流量制御弁17を当該腿動信yに応じた開度とする。こ
れにより、ブームシリンダ15はその開度に応じた速度
で郵動されろ。Here, the operation of the control device 22 when command signals are output from the operation command signal generators 10L and L5L will be described. The control device 22 first reads these command signals (
Step S□) in the flowchart shown in FIG. Then, an operation command signal generation 115 is generated for the flow rate control valve 17.
Outputs an active signal according to the command signal output from L,
The flow rate control valve 17 is set to an opening degree according to the thigh motion signal y. As a result, the boom cylinder 15 is moved at a speed corresponding to its opening degree.
一方、旋回モータ10に対しては、@9j装置22によ
って、前述のように過大な動力が加わるのを避ける制御
が実行される。この制御は次のような考えに基づく制御
である。即ち、今、慣性体の慣性モーメントをJ、油圧
ショベルの上部旋回体の回転角速度をω、駆動圧力をP
、旋回モータ10の容量をD、旋回モータ10への流量
をQとすると次式が成立する。On the other hand, the swing motor 10 is controlled by the @9j device 22 to avoid applying excessive power as described above. This control is based on the following idea. That is, now, the moment of inertia of the inertial body is J, the rotational angular velocity of the upper rotating body of the hydraulic excavator is ω, and the driving pressure is P.
, when the capacity of the swing motor 10 is D and the flow rate to the swing motor 10 is Q, the following equation holds true.
ここで、ω=Q/Dであるから、
となる。(2)式は、旋回モータ10に加わる圧力Pを
流量Qの時間変化(dQ/dt)の調整により制御する
ことができることを示している。Here, since ω=Q/D, it becomes. Equation (2) shows that the pressure P applied to the swing motor 10 can be controlled by adjusting the temporal change in the flow rate Q (dQ/dt).
ところで、旋回モータ10への流量Qは、前記差圧をΔ
P、係数をGとすると
Q=G−F (3)
で表わされるので、流ff1Qの時間に対する変化は次
式のようになる。By the way, the flow rate Q to the swing motor 10 is such that the differential pressure is Δ
When P and the coefficient are G, it is expressed as Q=G-F (3), so the change in flow ff1Q with respect to time is as shown in the following equation.
結局、旋回モータ10の能動圧力Pは、上記(2)式お
よび(4)式から差圧ΔPの時間に対する変化分により
制御することができることとなる。As a result, the active pressure P of the swing motor 10 can be controlled by the change in the differential pressure ΔP over time from equations (2) and (4) above.
制御装置22は、電磁比例減圧弁23に、時間により変
化するある定められた信号を出方して調整弁14を制御
し、この調整弁14により流量制御弁12の流量制御絞
り差圧を制御するものである。そして、このような制御
により、前記絞り差圧は時間函数的に制御され、このた
め、旋回モータ1oに供給される流量の時間変化が調整
され、これにより旋回モータ10に加わる動力が制御さ
れることとなる。第2図に示すフローチャートの手順8
2以下の処理は、このような制御を行うための処理であ
る。次に、この処理を説明する。The control device 22 outputs a predetermined signal that changes with time to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 to control the regulating valve 14, and the regulating valve 14 controls the flow rate control throttle differential pressure of the flow rate control valve 12. It is something to do. Through such control, the throttle differential pressure is controlled in a time-functional manner, so that the time change in the flow rate supplied to the swing motor 1o is adjusted, thereby controlling the power applied to the swing motor 10. That will happen. Step 8 of the flowchart shown in Figure 2
The process 2 or less is a process for performing such control. Next, this process will be explained.
手順S工で操作指令信号発生器10Lからの信号が読込
まれると、これを制御開始信号として調整弁14の設定
差圧を変化させる制御が実施される。即ち、まず、調整
弁14の設定差圧の前回の指令値(後述する手順S3に
より得られる指令値)から差圧変化目標値、即ち、一定
時間後の前記値の増分Δ、17〒−)が求められる(手
順S2L第3図に、差圧指令値に対する差圧変化目標値
の特性が示されている。このような特性は制御装置22
に備えられた関数発生器により得られ、又は記憶装置に
記憶されている。第3図に示す実線がら明らかなように
、差圧変化目標値は、差圧指令値がOからある値までは
最大値とされ、以後直線状に低下するように設定されて
いる。この場合は旋回モータ10の起動時の最初の処理
であるから。When the signal from the operation command signal generator 10L is read in step S, control is performed to change the set differential pressure of the regulating valve 14 using this signal as a control start signal. That is, first, the differential pressure change target value is determined from the previous command value of the set differential pressure of the regulating valve 14 (command value obtained in step S3 described later), that is, the increment Δ of the value after a certain period of time, 17〒-) (Procedure S2L FIG. 3 shows the characteristics of the differential pressure change target value with respect to the differential pressure command value. Such characteristics are determined by the control device 22
or stored in a memory device. As is clear from the solid line shown in FIG. 3, the differential pressure change target value is set to be the maximum value when the differential pressure command value is from O to a certain value, and thereafter is set to decrease linearly. This is because this is the first process when starting up the swing motor 10.
前回の差圧指令値はOである。The previous differential pressure command value was O.
次に、調整弁14に対して最初の差圧指令値を出力する
ために、これを今回の差圧指令値とじて演算により求め
る(手順S、)。即ち、今回の差圧指令値は、前回の差
圧指令値に(差圧変化目標[XΔT)を加算して求める
。この場合、前回の差圧指令値はO1差圧変化目標値は
手順S2の処理により求められた値、ΔTは予め定めら
れた単位時間である。このようにして求められた今回の
差圧指令値は、最終的に調整弁14が制御する差圧の最
大値に相当する値(最大差圧相当値)と比較される(手
順S4)。今回の差圧指令値が上記最大差圧相当値に達
していない場合、処理は手順S、に移り、今回の差圧指
令値を出力する。そして、処理は再び手順S、に戻り、
手順81〜 Ssの処理が繰返えされる。Next, in order to output the first differential pressure command value to the regulating valve 14, this is calculated as the current differential pressure command value (step S). That is, the current differential pressure command value is obtained by adding (differential pressure change target [XΔT) to the previous differential pressure command value. In this case, the previous differential pressure command value is O1, the differential pressure change target value is the value determined by the process in step S2, and ΔT is a predetermined unit time. The current differential pressure command value obtained in this way is finally compared with a value corresponding to the maximum value of the differential pressure controlled by the regulating valve 14 (maximum differential pressure equivalent value) (step S4). If the current differential pressure command value has not reached the maximum differential pressure equivalent value, the process moves to step S, and the current differential pressure command value is output. Then, the process returns to step S again,
The processing of steps 81 to Ss is repeated.
上記の処理の繰返えしにより、調整弁14により設定さ
れる差圧は旋回モータ10の操作レバーの操作量にかか
わらず抽々に増加してゆき、その増加は第3図に示す差
圧変化に対応したものとなる。一方手順S、で、今回の
差圧指令値が前記最大差圧相当値に達していると判断さ
れた場合には。By repeating the above process, the differential pressure set by the regulating valve 14 gradually increases regardless of the operating amount of the operating lever of the swing motor 10, and the increase is caused by the differential pressure shown in FIG. It will be responsive to change. On the other hand, if it is determined in step S that the current differential pressure command value has reached the maximum differential pressure equivalent value.
手順S3で求められた今回の差圧指令値の如何にかかわ
らず、これを最大差圧相当値と置き換え(手順S、)、
この値を調整弁14に出力する(手順S、)。Regardless of the current differential pressure command value obtained in step S3, replace it with the maximum differential pressure equivalent value (step S,),
This value is output to the regulating valve 14 (step S).
上記の制御により旋回モータ10の能動流量は流量制御
絞りの前後の差圧の時間的な変化で制御される。ここで
、旋回モータの能動圧力は旋回モータ10への流量に比
例するので、結局、旋回モータ10の能動圧力は当該差
圧で制御されることになる。第4図は第3図に示す差圧
指令値にしたがった場合の旋回モータ10の流量に対す
る駆動圧力の特性図であり、これにより、旋回モータ1
0へ負荷する動力が所定の値を超えないように制御し得
ることが明らかである。Through the above control, the active flow rate of the swing motor 10 is controlled by temporal changes in the differential pressure before and after the flow rate control throttle. Here, since the active pressure of the swing motor is proportional to the flow rate to the swing motor 10, the active pressure of the swing motor 10 is ultimately controlled by the differential pressure. FIG. 4 is a characteristic diagram of the driving pressure with respect to the flow rate of the swing motor 10 when the differential pressure command value shown in FIG.
It is clear that the power applied to zero can be controlled so that it does not exceed a predetermined value.
第5図は上記制御における調整弁14の差圧変化目標値
Δ(rTj−)、流量Qおよび流量制御弁12の前後差
圧指令値5〒−の時間的変化の特性図であり、横軸には
時間tがとっである。図から明らかなように、時間1=
0において調整弁14は電磁比例減圧弁23の出力によ
り大きな絞りとされ、値Δ(11丁)は大きい。そして
、この値Δ(p〒−)は時間経過とともに時間t、まで
は一定値である。即ち、時間t0〜t1間は第3図に示
す目標値の最大値の領域に相当しており、したがって流
量制御弁12の前後差圧指令値β7は直線的に増加して
ゆく。これに対応して、流量Qは、流量制御弁12が開
いているにもかかわらず最初は極めて小さく、値へ下が
増加するとともにほぼ直線的に増加してゆく。FIG. 5 is a characteristic diagram of temporal changes in the target differential pressure change value Δ(rTj-) of the regulating valve 14, the flow rate Q, and the differential pressure command value 5〒- before and after the flow rate control valve 12 in the above control. A time t is set for . As is clear from the figure, time 1 =
0, the regulating valve 14 is made a large throttle by the output of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23, and the value Δ (11 valves) is large. This value Δ(p〒-) remains a constant value as time passes until time t. That is, the period between time t0 and t1 corresponds to the maximum target value region shown in FIG. 3, and therefore the command value β7 of the differential pressure across the flow rate control valve 12 increases linearly. Correspondingly, the flow rate Q is initially very small despite the flow control valve 12 being open, and increases almost linearly as the value decreases.
時間t1〜t2間において、値Δ(メ]ン〒−)は第3
図に示す斜線部分の領域に相当して減少され。Between time t1 and t2, the value Δ(men〒-) is the third
The area is reduced corresponding to the shaded area shown in the figure.
これに対応して、流量Qと差圧指令値 F下の増加も抑
制される。そして、時間t3以後、値Δ(p)はほぼ0
、流量Qと差圧指令値F下は一定値となる。即ち、旋回
モータ10は起動状態を脱して定常回転状態となる。Correspondingly, increases in the flow rate Q and the differential pressure command value F are also suppressed. After time t3, the value Δ(p) is almost 0.
, the flow rate Q and the differential pressure command value F are constant values. That is, the swing motor 10 exits the starting state and enters a steady rotation state.
このように、本実施例では、旋回モータへの流量を調整
弁の差圧指令値を所定の変化速度で変化させることによ
り増加させてゆくようにしたもので、ロードセンシング
システムを採用していても、旋回モータに過大な動力が
加わるのを防止することができ、ひいてはその伝達機構
の寿命の低下を防止することができ、さらに余剰流量が
リリーフされることにより発生する動力損失を防止する
ことができる。又、油圧ショベルにあっては、ブームの
上げ動作と上部旋回体の旋回動作とを同時に行う作業が
多用されるが、この作業では一般に、ブーム上げ速度に
比較して上部旋回体の旋回速度が早過ぎるきらいがある
。しかし、本実施例の制御手段を採用し流量変化速度の
特性を任意に設定することにより、動力を適切に配分す
ることができるので、結局、両者をタイミング良く能動
することができる。In this way, in this embodiment, the flow rate to the swing motor is increased by changing the differential pressure command value of the regulating valve at a predetermined rate of change, and a load sensing system is adopted. Also, it is possible to prevent excessive power from being applied to the swing motor, which in turn prevents the life of the transmission mechanism from being shortened, and furthermore prevents power loss caused by relief of surplus flow. I can do it. In addition, hydraulic excavators often perform work in which the boom is raised and the upper rotating structure is rotated at the same time, but in this work, the rotating speed of the upper rotating structure is generally lower than the boom raising speed. I don't like being too early. However, by employing the control means of this embodiment and arbitrarily setting the characteristics of the flow rate change rate, it is possible to appropriately distribute the power, and as a result, both can be activated in a timely manner.
なお、上記実施例の説明では、油圧アクチュエータとし
て油圧ショベルの旋回モータを例示して説明したが、こ
れに限ることはなく、慣性体を能動する油圧アクチュエ
ータであればどのようなものに対しても適用可能である
。又、第3図に示す差圧変化目標値の特性を破線に示す
ように双曲線とすれば、より良い等馬力近似が可能とな
る。さらに、上記特性を慣性モーメントやポンプ回転数
により補正すれば、より一層良好な特性を得ることがで
きる。In addition, in the explanation of the above embodiment, the swing motor of a hydraulic excavator was used as an example of the hydraulic actuator, but the invention is not limited to this, and any hydraulic actuator that actively operates an inertial body can be used. Applicable. Furthermore, if the characteristic of the differential pressure change target value shown in FIG. 3 is made hyperbolic as shown by the broken line, better equihorsepower approximation becomes possible. Furthermore, even better characteristics can be obtained by correcting the above characteristics using the moment of inertia and the pump rotation speed.
[発明の効果]
以上述べたように、本発明では、差圧変化制御手段によ
り、差圧制御手段の設定差圧を予め定められた特性に基
づいて変化させてゆくようにしたので、慣性体を能動す
る油圧アクチュエータに過大な動力が配分されるのを防
止することができ、ひいては機構部の寿命低下を防止す
ることができる。又、当該油圧アクチュエータ以外の油
圧アクチュエータが備えられ、その油圧アクチュエータ
との複合操作がなされる場合、各油圧アクチュエータを
適切に作動させることができる。[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, the differential pressure change control means changes the set differential pressure of the differential pressure control means based on predetermined characteristics. It is possible to prevent excessive power from being distributed to the hydraulic actuator that activates the actuator, and in turn, it is possible to prevent a reduction in the life of the mechanism. Further, when a hydraulic actuator other than the above hydraulic actuator is provided and a combined operation with the hydraulic actuator is performed, each hydraulic actuator can be operated appropriately.
第1図は本発明の実施例に係る油圧ショベルの油圧能動
装置の油圧回路図、第2図、第3図および第4図はそれ
ぞれ第1図に示す制御装置の動作を説明するフローチャ
ート、差圧変化目標値特性図および能動圧力特性図、第
5図は値
Δ<5〒−)、Q、pの変化を示すグラフである。
2,3・・・・・・可変容量油圧ポンプ、5,6・・・
・・・制御弁、↓O・・・・・・旋回モータ、IOL、
15L・・・・・・操作指令信号発生器、12.17・
・・・・・流量制御弁、14.19・・・・・調整弁、
15・・・・・・ブームシリンダ、20・・・・・・シ
ャトル弁、22・・・・・・制御装置、23゜24・・
・・・・電磁比例減圧弁。
第
図
第
図
差圧指ヤ値(ムT)
第
図FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic active device of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2, 3, and 4 are flow charts explaining the operation of the control device shown in FIG. The pressure change target value characteristic diagram and the active pressure characteristic diagram, FIG. 5, are graphs showing changes in values Δ<5〒-), Q, and p. 2, 3... Variable displacement hydraulic pump, 5, 6...
...control valve, ↓O...swivel motor, IOL,
15L...Operation command signal generator, 12.17.
...Flow control valve, 14.19 ...Adjustment valve,
15... Boom cylinder, 20... Shuttle valve, 22... Control device, 23° 24...
...Solenoid proportional pressure reducing valve. Fig. Fig. Differential pressure indicator value (MuT) Fig.
Claims (1)
油圧アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプと、前
記油圧アクチュエータの駆動を制御する切換弁と、この
切換弁の絞りの前後差圧を制御する差圧制御手段とを備
えた油圧駆動装置において、前記切換弁への切換指令が
出力されたとき前記差圧制御手段を前記切換弁の絞りの
前後差圧が予め定められた変化態様で変化するように駆
動制御する差圧変化制御手段を設けたことを特徴とする
慣性体の油圧駆動装置。An inertial body, a hydraulic actuator that drives it, a hydraulic pump that supplies pressure oil to the hydraulic actuator, a switching valve that controls the drive of the hydraulic actuator, and a differential that controls the differential pressure across the throttle of the switching valve. In the hydraulic drive device, the differential pressure control means is configured to change the differential pressure across the throttle of the switching valve in a predetermined manner when a switching command to the switching valve is output. 1. A hydraulic drive device for an inertial body, characterized in that a differential pressure change control means is provided for drive control.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22164189A JPH0389003A (en) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | Inertial hydraulic drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22164189A JPH0389003A (en) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | Inertial hydraulic drive |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0389003A true JPH0389003A (en) | 1991-04-15 |
Family
ID=16769961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22164189A Pending JPH0389003A (en) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | Inertial hydraulic drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0389003A (en) |
-
1989
- 1989-08-30 JP JP22164189A patent/JPH0389003A/en active Pending
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