JPH09189302A - Speed control device of hydraulic actuator - Google Patents
Speed control device of hydraulic actuatorInfo
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- JPH09189302A JPH09189302A JP8282435A JP28243596A JPH09189302A JP H09189302 A JPH09189302 A JP H09189302A JP 8282435 A JP8282435 A JP 8282435A JP 28243596 A JP28243596 A JP 28243596A JP H09189302 A JPH09189302 A JP H09189302A
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2203—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は油圧クレーン、油圧
ショベル等の油圧機械における油圧アクチュエータの速
度を制御する油圧アクチュエータの速度制御装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic actuator speed control device for controlling the speed of a hydraulic actuator in a hydraulic machine such as a hydraulic crane or a hydraulic excavator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、油圧アクチュエータの速度制御装
置として、電子制御方式によるもの、すなわち、（イ）
操作レバーの操作量をポテンショメータ等によって検出
し、（ロ）この検出されたレバー操作量に応じてアクチ
ュエータの目標作動速度を設定し、（ハ）アクチュエー
タの実際の作動速度を検出し、（ニ）この実際速度と目
標速度の偏差を求め、（ホ）この偏差が解消される方向
にアクチュエータの流入側、流出側圧力を制御する方式
のものが公知である。2. Description of the Related Art Conventionally, a speed control device for a hydraulic actuator is of an electronic control type, that is, (a)
The operation amount of the operation lever is detected by a potentiometer, etc., (b) the target operation speed of the actuator is set according to the detected lever operation amount, (c) the actual operation speed of the actuator is detected, and (d) A method is known in which a deviation between the actual speed and the target speed is obtained, and (e) the inflow side and outflow side pressures of the actuator are controlled in a direction in which the deviation is eliminated.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、公知のこの
種の制御装置によると、上記のように速度偏差に基づく
フィードバック制御のみによっているため、基本的に、
操作レバーの操作に対する速度制御の追従性が悪いとい
う問題があった。However, according to the known control device of this type, only the feedback control based on the speed deviation is used as described above, and therefore, basically,
There is a problem in that the followability of the speed control to the operation of the operation lever is poor.
【０００４】なお、この点の対策として、上記（ホ）の
段階で、速度偏差に予め定めた比例ゲインと積分時間を
用いて流入側、流出側圧力を求める比例積分演算を行う
ようにしている。As a countermeasure against this point, in the above step (e), a proportional-plus-integral calculation for obtaining the inflow-side pressure and the outflow-side pressure is carried out by using a predetermined proportional gain and integration time for the speed deviation. .
【０００５】この場合、応答遅れをなくするためには比
例ゲインを大きくしなければならいが、比例ゲインを大
きくすると油圧系がハンチングを起こす。従って、比例
ゲインをあまり大きくすることができず、追従性能の向
上には限界があった。In this case, in order to eliminate the response delay, the proportional gain must be increased, but if the proportional gain is increased, the hydraulic system causes hunting. Therefore, the proportional gain cannot be increased so much that there is a limit to the improvement of the tracking performance.
【０００６】そこで本発明は、レバー操作に対するアク
チュエータ作動の追従性能を向上させることができる油
圧アクチュエータの制御装置を提供するものである。Therefore, the present invention provides a hydraulic actuator control device capable of improving the follow-up performance of the actuator operation in response to a lever operation.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、操作
レバーの操作により切換弁を作動させて油圧ポンプから
油圧アクチュエータに圧油を供給する油圧アクチュエー
タの速度制御装置において、（ａ）上記操作レバーの操
作量を検出する操作量検出手段、（ｂ）この操作量検出
手段によって検出されたレバー操作量に応じてアクチュ
エータの目標作動速度を設定する目標速度設定手段、
（ｃ）アクチュエータの流入側圧力を検出する流入側圧
力検出手段、（ｄ）アクチュエータの流出側圧力を検出
する流出側圧力検出手段、（ｅ）アクチュエータの実際
の作動速度を検出するアクチュエータ速度検出手段、
（ｆ）アクチュエータ流入側圧力を設定する圧力制御
弁、（ｇ）上記目標作動速度と、上記流出側圧力検出手
段によって検出された流出側圧力とからアクチュエータ
を目標作動速度で作動させるのに必要な流入側圧力を演
算し、この演算値に、上記実速度検出手段によって検出
されたアクチュエータの実際の作動速度と上記目標作動
速度の偏差に応じた補正を加え、この補正後圧力が得ら
れるように上記圧力制御弁を制御する流入側圧力制御手
段、（ｈ）上記目標作動速度と、上記流出側圧力検出手
段によって検出された流出側圧力とから、アクチュエー
タを目標作動速度で作動させるために必要な上記切換弁
の流出側開口面積を演算し、この演算値に、上記偏差に
応じた補正を加え、この補正後開口面積が得られるよう
に切換弁の位置を制御する流出側開口面積制御手段を具
備するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a speed control device for a hydraulic actuator, which operates a switching valve by operating an operating lever to supply pressure oil from a hydraulic pump to a hydraulic actuator. An operation amount detecting means for detecting an operation amount of the operation lever, (b) a target speed setting means for setting a target operation speed of the actuator according to the lever operation amount detected by the operation amount detecting means,
(C) Inflow side pressure detection means for detecting the inflow side pressure of the actuator, (d) Outflow side pressure detection means for detecting the outflow side pressure of the actuator, (e) Actuator speed detection means for detecting the actual operating speed of the actuator ,
(F) A pressure control valve for setting the actuator inflow side pressure, (g) Necessary for operating the actuator at the target operating speed from the target operating speed and the outflow side pressure detected by the outflow side pressure detecting means. The inflow side pressure is calculated, a correction is added to this calculated value according to the deviation between the actual operating speed of the actuator detected by the actual speed detecting means and the target operating speed, and the corrected pressure is obtained. Inflow side pressure control means for controlling the pressure control valve, (h) Necessary for operating the actuator at the target operation speed from the target operating speed and the outflow side pressure detected by the outflow side pressure detecting means. The outlet side opening area of the switching valve is calculated, the calculated value is corrected according to the deviation, and the position of the switching valve is controlled so that the corrected opening area is obtained. Those having a flow-out side opening area control means for.
【０００８】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、アクチュエータ速度検出手段によって検出されたア
クチュエータの実際の作動速度と、流入側および流出側
圧力検出手段によって検出された流入側および流出側圧
力の差とに基づいて外乱による上記差圧の変動分を求め
る外乱演算手段が設けられ、流入側圧力制御手段が、こ
の外乱演算部で求められた差圧変動分に応じた補正を加
えるように構成されたものである。According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the actual operating speed of the actuator detected by the actuator speed detecting means and the inflow side and the outflow side detected by the inflow side and outflow side pressure detecting means. Disturbance calculating means for determining the variation of the differential pressure due to the disturbance based on the pressure difference is provided, and the inflow-side pressure control means is adapted to apply the correction according to the differential pressure variation obtained by the disturbance calculating part. It is composed of.
【０００９】請求項３の発明は、請求項１または２の構
成において、目標速度設定手段は、操作レバーの操作量
と、これに応じて設定される目標作動速度との関係を、
アクチュエータの加速時と減速時とで異ならせるように
構成されたものである。According to a third aspect of the present invention, in the structure of the first or second aspect, the target speed setting means sets the relationship between the operation amount of the operating lever and the target operating speed set in accordance with the operation amount.
The actuator is configured to be different during acceleration and deceleration.
【００１０】請求項４の発明は、請求項３の構成におい
て、目標速度設定手段は、減速時の速度特性を、さらに
レバー操作速度に応じて変化させるように構成されたも
のである。According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the third aspect, the target speed setting means is configured to further change the speed characteristic during deceleration according to the lever operating speed.
【００１１】請求項５の発明は、請求項１乃至４のいず
れかの構成において、流入側圧力制御手段は、操作レバ
ーの減速操作時にそのときのアクチュエータの実際の作
動速度においてアクチュエータの流入側でキャビテーシ
ョンが発生しない圧力の下限値である最低補償圧を求
め、指令圧がこの最低補償圧を下回る場合は最低補償圧
が確保されるように圧力制御弁を制御するように構成さ
れたものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the structure according to any one of the first to fourth aspects, the inflow side pressure control means is provided on the inflow side of the actuator at the actual operating speed of the actuator at the time of decelerating the operating lever. It is configured to obtain the minimum compensation pressure that is the lower limit value of the pressure at which cavitation does not occur, and to control the pressure control valve so that the minimum compensation pressure is secured when the command pressure is below this minimum compensation pressure. .
【００１２】請求項６の発明は、請求項５の構成におい
て、流入側圧力制御手段は、指令圧と最低補償圧の偏差
を力積し、指令圧が最低補償圧を上回ったときに上記力
積分を加えて補正するように構成されたものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the structure of the fifth aspect, the inflow side pressure control means imposes the deviation between the command pressure and the minimum compensation pressure, and when the command pressure exceeds the minimum compensation pressure, the force is increased. It is configured to correct by adding integration.
【００１３】請求項７の発明は、請求項１乃至６のいず
れかの構成において、目標速度設定手段は、操作レバー
の操作量が大きいほど、このレバー操作量に対する目標
作動速度の増加率が大きくなるように目標作動速度を設
定するように構成されたものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the structure according to any one of the first to sixth aspects, the target speed setting means has a larger increase rate of the target operating speed with respect to the lever operation amount as the operation amount of the operation lever increases. The target operating speed is set so that
【００１４】請求項８の発明は、請求項１乃至７のいず
れかの構成において、目標速度設定手段は、操作レバー
の全操作領域で目標作動速度が０から最大値まで変化す
るように、油圧ポンプの回転速度が高いほど目標作動速
度の増加率が大きくなり、かつ、目標作動速度の最大値
が大きくなるように目標作動速度を設定するように構成
されたものである。According to an eighth aspect of the present invention, in the structure according to any one of the first to seventh aspects, the target speed setting means sets the hydraulic pressure so that the target operating speed changes from 0 to the maximum value in the entire operating region of the operating lever. The target operating speed is set so that the increase rate of the target operating speed increases as the rotational speed of the pump increases, and the maximum value of the target operating speed increases.
【００１５】請求項９の発明は、請求項１乃至８のいず
れかの構成において、流入側圧力制御手段は、流出側圧
力検出手段によって検出された流出側圧力を用いて演算
された流入側圧力の値と、流出側圧力について予め定め
られた値を用いて演算された流入側圧力の値のうち低圧
選択を行うように構成されたものである。According to a ninth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to eighth aspects, the inflow side pressure control means calculates the inflow side pressure calculated using the outflow side pressure detected by the outflow side pressure detecting means. And a value of the inflow side pressure calculated by using a predetermined value for the outflow side pressure, the low pressure is selected.
【００１６】上記構成によると、レバー操作量に応じた
目標速度と流出側圧力とから、アクチュエータを目標速
度で作動させるのに必要な流入側圧力と流出側開口面積
を求め、これにフィードバック量を加味して流入側圧力
と流出側開口面積（差圧）を制御するため、すなわち、
フィードバック量を補助的に用いたフィードフォワード
制御方式をとるため、従来のフィードバックのみによる
制御方式による場合と比較して、レバー操作に対するア
クチュエータ作動の追従性能が格段に向上する。According to the above construction, the inflow side pressure and the outflow side opening area required to operate the actuator at the target speed are obtained from the target speed and the outflow side pressure corresponding to the lever operation amount, and the feedback amount is calculated to this. In order to control the inflow side pressure and the outflow side opening area (differential pressure), that is,
Since the feedforward control method using the feedback amount as an auxiliary is adopted, the follow-up performance of the actuator operation with respect to the lever operation is significantly improved as compared with the conventional control method using only feedback.
【００１７】また、請求項２の構成によると、風や機械
の傾き等の外乱による差圧の変動分に応じた補正を加え
ることにより、外乱があっても正確な速度制御を行うこ
とができる。According to the second aspect of the present invention, by correcting the differential pressure due to the disturbance such as wind and machine inclination, the speed can be accurately controlled even if there is the disturbance. .
【００１８】ところで、目標作動速度をレバー操作量の
みに応じて設定すると、レバー操作量／目標作動速度の
特性が加速時と減速時とで全く同じとなる。By the way, when the target operating speed is set only in accordance with the lever operation amount, the characteristics of lever operating amount / target operating speed are exactly the same during acceleration and during deceleration.
【００１９】こうなると、たとえば加速時に、レバー操
作量の大きい範囲で速度増加率が大きくなる速度特性を
設定した場合に、レバー操作量が大きい状態から減速操
作すると、わずかの操作量で速度が大きく変化する等、
オペレータによっては操作性が悪くなる場合がある。In this case, for example, when speed characteristics are set such that the rate of increase in speed increases in a range where the lever operation amount is large during acceleration, when decelerating from a state where the lever operation amount is large, the speed increases with a small operation amount. Change, etc.
The operability may deteriorate depending on the operator.
【００２０】この点、レバー操作量／目標作動速度の特
性をアクチュエータの加速時と減速時とで異ならせる請
求項３の構成によると、加速時特性と減速時特性をオペ
レータの好み等に応じて適宜設定することにより、操作
性を改善することができる。In this respect, according to the structure of claim 3, wherein the characteristic of the lever operation amount / the target operating speed is made different during acceleration and during deceleration of the actuator, the characteristic during acceleration and the characteristic during deceleration are set according to operator's preference. The operability can be improved by appropriately setting.
【００２１】この場合、請求項４のように、さらにレバ
ー操作速度に応じて減速時の速度特性を変化させること
により、加速時の速度特性と減速時の速度特性との間の
ヒステリシスの幅を変化させ、操作性の一層の向上を期
することができる。In this case, by further changing the speed characteristic during deceleration in accordance with the lever operating speed, the width of hysteresis between the speed characteristic during acceleration and the speed characteristic during deceleration can be increased. It can be changed to expect further improvement in operability.
【００２２】ところで、レバー操作によって急激な減速
指令が出されると、アクチュエータ流入側の設定圧力が
零近傍の小さな値となる場合がある。この場合、アクチ
ュエータ流入側でキャビテーションが発生し、ショック
が発生して操作性を悪化させる。By the way, when a rapid deceleration command is issued by operating the lever, the set pressure on the actuator inflow side sometimes becomes a small value near zero. In this case, cavitation occurs on the inflow side of the actuator, which causes a shock and deteriorates operability.
【００２３】この点、請求項５の構成によると、アクチ
ュエータ作動速度に基づいてキャビテーションが発生し
ない最低補償圧を求め、指令圧がこの最低補償圧を下回
らないように最低圧補償を行うため、キャビテーション
の発生を防止することができる。In this respect, according to the structure of claim 5, the minimum compensation pressure at which cavitation does not occur is obtained based on the actuator operating speed, and the minimum pressure compensation is performed so that the command pressure does not fall below this minimum compensation pressure. Can be prevented.
【００２４】ただし、このままでは、最低圧補償を行う
ことで減速分が不足する。そこで、請求項６のように、
指令圧が最低補償圧を上回った時点で、上記不足する減
速度とその時間を乗算した力積分を指令圧に加えること
によって減速補償することができる。However, if this is left as it is, the deceleration amount becomes insufficient by performing the minimum pressure compensation. Therefore, as in claim 6,
When the command pressure exceeds the minimum compensation pressure, deceleration can be compensated by adding a force integral obtained by multiplying the insufficient deceleration and the time to the command pressure.
【００２５】一方、請求項７の構成によると、操作レバ
ーの操作量が大きいほど目標作動速度の増加率が大きく
なるため、高速を要求しているオペレータの意思に沿っ
て速度を速やかに上昇させることができ、オペレータの
意思にマッチした良好な操作フィーリングを得ることが
できる。On the other hand, according to the structure of claim 7, the larger the operation amount of the operation lever is, the larger the increase rate of the target operating speed is. Therefore, the speed is rapidly increased in accordance with the intention of the operator who requests high speed. Therefore, it is possible to obtain a good operation feeling that matches the intention of the operator.
【００２６】また、請求項８の構成によると、常に、目
標作動速度の最小値（０）から最大値までの領域を操作
レバーの全操作領域に割り当てることができる。According to the structure of claim 8, the region from the minimum value (0) to the maximum value of the target operating speed can be always assigned to the entire operating region of the operating lever.
【００２７】従って、レバー操作量／目標作動速度の特
性をポンプ回転数（ポンプ吐出量）に関係なく固定して
定めた場合のように、高ポンプ回転数時に余剰流が多く
なってポンプ効率が悪くなったり（目標作動速度を低め
に設定した場合）、低ポンプ回転数時にアクチュエータ
流量が不足したり（目標作動速度を高めに設定した場
合）する不都合が生じない。Therefore, as in the case where the characteristic of the lever operation amount / target operating speed is fixed and fixed regardless of the pump rotation speed (pump discharge amount), the excess flow increases at a high pump rotation speed and the pump efficiency increases. There is no inconvenience that the flow rate becomes worse (when the target operating speed is set lower) or the actuator flow rate becomes insufficient (when the target operating speed is set higher) at a low pump speed.
【００２８】ところで、アクチュエータ起動時には、流
出側開口面積が小さく、この状態では流出側圧力は流入
側圧力に対して敏感に変動し、瞬間的に数十kg/mm2も上
昇する可能性がある。By the way, when the actuator is activated, the opening area on the outflow side is small, and in this state, the outflow side pressure sensitively fluctuates with respect to the inflow side pressure, and there is a possibility that the pressure may instantaneously rise by several tens kg / mm 2. .
【００２９】こうなると、流入側の圧力設定を行うフィ
ードフォワード項としては、流出側圧力に対して目標速
度で作動するのに必要な圧力を上乗せすることから、流
入側圧力も大きく上昇し、回路保護のために設定される
回路上限圧に達してしまう。In this case, as a feedforward term for setting the pressure on the inflow side, the pressure required to operate at the target speed is added to the pressure on the outflow side, so that the inflow side pressure also greatly rises and the circuit The circuit upper limit pressure set for protection is reached.
【００３０】このため、アクチュエータを目標速度で作
動させるのに必要な差圧を確保できなくなる。For this reason, it becomes impossible to secure the differential pressure required to operate the actuator at the target speed.
【００３１】この点、請求項９の構成によると、流出側
圧力検出手段によって検出された流出側圧力を用いて演
算された流入側圧力値と、流出側圧力について予め定め
られた値を用いて演算された流入側圧力値のうち低圧側
を選択するため、アクチュエータ起動時の流出側開口面
積が小さい状態で流出側圧力が大きく上昇した場合に
は、予め定められた値を用いて演算された流入側圧力値
が選択されるため、流入側圧力が必要以上に高くなるお
それがない。In this respect, according to the structure of claim 9, the inflow side pressure value calculated using the outflow side pressure detected by the outflow side pressure detecting means and the predetermined value for the outflow side pressure are used. Since the low pressure side is selected from the calculated inflow side pressure values, if the outflow side pressure increased significantly when the outflow side opening area was small when the actuator was started, it was calculated using a predetermined value. Since the inflow side pressure value is selected, there is no fear that the inflow side pressure will become unnecessarily high.
【００３２】これにより、アクチュエータを目標速度で
作動させるのに必要な差圧を確保することができる。As a result, it is possible to secure the differential pressure required to operate the actuator at the target speed.
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図によって説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００３４】以下の実施形態では、制御対象として、油
圧クレーン、油圧ショベルにおける上部旋回体を旋回さ
せる旋回用油圧モータを例にとっている。In the following embodiments, a hydraulic crane and a swing hydraulic motor for swinging an upper swing body of a hydraulic excavator are taken as examples of controlled objects.
【００３５】第１実施形態（図１〜図３参照） １は旋回用油圧モータ（以下、旋回モータという）、２
はこの旋回モータ１の油圧源としての油圧ポンプ、３は
同ポンプ２を駆動するエンジンである。First Embodiment (see FIGS. 1 to 3) 1 is a turning hydraulic motor (hereinafter referred to as a turning motor), 2
Is a hydraulic pump as a hydraulic source of the swing motor 1, and 3 is an engine for driving the pump 2.
【００３６】旋回モータ１と油圧ポンプ２との間には油
圧パイロット式の三位置切換弁４が設けられ、この切換
弁４によって旋回モータ１の回転方向（旋回体の旋回方
向）と速度が制御される。A hydraulic pilot type three-position switching valve 4 is provided between the swing motor 1 and the hydraulic pump 2, and the rotation direction (the swing direction of the swing body) and speed of the swing motor 1 are controlled by this switch valve 4. To be done.
【００３７】ここで、切換弁４のストロークと、流入側
（メータイン）、流出側（メータアウト）、ブリードオ
フ各通路の開口面積との関係は、図２に示すように、流
出側通路が開き始める前にブリードオフ通路が閉じ、流
入側通路がほぼ全開状態となるように設定されている。The relationship between the stroke of the switching valve 4 and the opening areas of the inflow side (meter-in), outflow side (meter-out), and bleed-off passages is as shown in FIG. Before starting, the bleed-off passage is closed, and the inflow side passage is set to be almost fully opened.
【００３８】この設定により、切換弁４の位置制御を行
うことで、流入側および流出側の圧力をほぼ独立して制
御することができる。With this setting, by controlling the position of the switching valve 4, the pressures on the inflow side and the outflow side can be controlled almost independently.
【００３９】また、切換弁４は、流出側開口面積演算部
５からの指令に基づいて切換弁コントローラ６から供給
されるパイロット圧によって位置制御され、これによっ
てモータ流出側の開口面積が制御される。Further, the position of the switching valve 4 is controlled by the pilot pressure supplied from the switching valve controller 6 based on the command from the outflow side opening area calculation unit 5, whereby the opening area on the motor outflow side is controlled. .
【００４０】一方、ポンプ２の吐出回路に電磁比例式の
可変リリーフ弁７が設けられ、流入側圧力演算部８から
の指令に基づくリリーフ弁コントローラ９からの指令信
号によってこの可変リリーフ弁７の設定圧、すなわち、
旋回モータ１に対する流入側圧力が制御される。On the other hand, an electromagnetic proportional variable relief valve 7 is provided in the discharge circuit of the pump 2, and the variable relief valve 7 is set by a command signal from a relief valve controller 9 based on a command from the inflow side pressure calculation unit 8. Pressure, that is,
The inflow side pressure for the swing motor 1 is controlled.
【００４１】１０は旋回モータ１の回転方向と速度を指
令する操作レバーで、この操作レバー１０の操作方向と
操作量が操作量検出手段としてのレバーセンサ（たとえ
ばポテンショメータが用いられる）１１によって検出さ
れ、この操作信号が目標速度設定部１２に送られる。Reference numeral 10 denotes an operation lever for instructing the rotation direction and speed of the turning motor 1, and the operation direction and operation amount of the operation lever 10 are detected by a lever sensor (for example, a potentiometer) 11 as an operation amount detecting means. This operation signal is sent to the target speed setting unit 12.
【００４２】この目標速度設定部１２は、レバーセンサ
１１からの信号（レバー操作量）を旋回モータ１の目標
作動速度に変換する。The target speed setting unit 12 converts the signal (lever operation amount) from the lever sensor 11 into the target operating speed of the turning motor 1.
【００４３】このレバー操作量と目標作動速度の関係
は、作業内容等に応じて任意に設定することができ、た
とえば図３に示すようにレバー操作量が大きいほど目標
作動速度の増加率が大きくなる二次曲線の特性をもって
設定することができる。図３中、ａは操作レバー１０の
遊び範囲を示す。The relationship between the lever operation amount and the target operating speed can be arbitrarily set according to the work content and the like. For example, as shown in FIG. 3, the larger the lever operating amount, the larger the increase rate of the target operating speed. It can be set with the characteristic of a quadratic curve. In FIG. 3, a indicates the play range of the operation lever 10.
【００４４】このように設定すれば、高速を要求してい
るオペレータの意思に沿って速度を速やかに上昇させる
ことができ、オペレータの意思にマッチした良好な操作
フィーリングを得ることができる。With this setting, the speed can be quickly increased in line with the intention of the operator who demands high speed, and a good operation feeling that matches the intention of the operator can be obtained.
【００４５】なお、図３の二次曲線の特性に代えて三次
曲線、四次曲線の特性をもって設定してもよい。また、
図３中のレバー中立付近での遊び範囲ａの大きさや、レ
バー最大操作量付近の飽和速度領域も目標速度設定部１
２内での係数の変更によって任意に変更することができ
る。The characteristic of the cubic curve or the quartic curve may be set instead of the characteristic of the quadratic curve of FIG. Also,
The size of the play range a near the neutral position of the lever in FIG. 3 and the saturation speed region near the maximum lever operation amount are also determined by the target speed setting unit 1.
It can be arbitrarily changed by changing the coefficient within 2.
【００４６】一方、油圧ポンプ２の回転数（エンジン回
転数）との関係においては、同ポンプ２の回転数が高い
ほど目標作動速度の増加率が大きくなり、かつ、目標作
動速度の最大値が大きくなるように設定される。On the other hand, regarding the relationship with the rotational speed of the hydraulic pump 2 (engine rotational speed), the higher the rotational speed of the pump 2, the larger the increase rate of the target operating speed, and the maximum value of the target operating speed. It is set to be large.
【００４７】こうすれば、ポンプ回転数が変化しても、
操作レバー１０の全操作領域で目標作動速度が０から最
大値まで変化するため、常に、目標作動速度の最小値
（０）から最大値までの領域を操作レバー１０の全操作
領域に割り当てることができる。In this way, even if the pump speed changes,
Since the target operating speed changes from 0 to the maximum value in the entire operating area of the operating lever 10, it is always possible to assign the area from the minimum value (0) to the maximum value of the target operating speed to the entire operating area of the operating lever 10. it can.
【００４８】従って、レバー操作量／目標作動速度の特
性をポンプ回転数（ポンプ吐出量）に関係なく固定して
定めた場合のように、高ポンプ回転数時に余剰流が多く
なってポンプ効率が悪くなったり（目標作動速度を低め
に設定した場合）、低ポンプ回転数時にアクチュエータ
流量が不足したり（目標作動速度を高めに設定した場
合）する不都合が生じない。Therefore, as in the case where the characteristic of the lever operation amount / the target operating speed is fixed and fixed regardless of the pump rotation speed (pump discharge amount), the excess flow increases and the pump efficiency increases at a high pump rotation speed. There is no inconvenience that the flow rate becomes worse (when the target operating speed is set lower) or the actuator flow rate becomes insufficient (when the target operating speed is set higher) at a low pump speed.
【００４９】この目標速度設定部１２で設定された目標
速度信号は、流出側開口面積演算部５と、流入側圧力演
算部８と、比例積分演算部１３とに送られる。The target speed signal set by the target speed setting section 12 is sent to the outflow side opening area calculating section 5, the inflow side pressure calculating section 8 and the proportional-plus-integral calculating section 13.
【００５０】さらに、図１中、１４，１５は旋回モータ
１の流入側、流出側圧力を検出する圧力センサで、この
圧力センサ１４，１５で検出された圧力信号が、流出側
開口面積演算部５と、流入側圧力演算部８と、外乱補正
演算部１６とに送られる。Further, in FIG. 1, 14 and 15 are pressure sensors for detecting the inflow side and outflow side pressures of the swing motor 1, and the pressure signals detected by the pressure sensors 14 and 15 are the outflow side opening area calculating section. 5, the inflow side pressure calculation unit 8 and the disturbance correction calculation unit 16.
【００５１】１７は旋回モータ１の速度を検出するモー
タ速度センサで、同センサ１７で検出されたモータ速度
信号が比例積分演算部１３に送られる。Reference numeral 17 is a motor speed sensor for detecting the speed of the swing motor 1, and the motor speed signal detected by the sensor 17 is sent to the proportional-plus-integral calculation unit 13.
【００５２】１８はポンプ回転数を検出する回転数セン
サで、同センサ１８で検出された回転数信号が目標速度
設定部１２に送られる。Reference numeral 18 is a rotation speed sensor for detecting the pump rotation speed, and the rotation speed signal detected by the sensor 18 is sent to the target speed setting unit 12.
【００５３】次に、この装置の作用を説明する。Next, the operation of this device will be described.
【００５４】（イ）レバー操作量に応じた流入側圧力
（フィードフォワード量）の演算 旋回モータ１の流出側圧力をＰOUT、流入側圧力をＰIN
とすると、旋回モータ１についての運動方程式は、(B) Calculation of the inflow side pressure (feedforward amount) according to the lever operation amount The outflow side pressure of the swing motor 1 is P OUT , and the inflow side pressure is P IN
Then, the equation of motion for the swing motor 1 is
【００５５】[0055]
【数１】 [Equation 1]
【００５６】そこで、旋回体を目標速度で旋回させるの
に必要な流入側圧力は、Therefore, the inflow side pressure required to rotate the revolving structure at the target speed is
【００５７】[0057]
【数２】 [Equation 2]
【００５８】となる。Is as follows.
【００５９】ただし、アクチュエータ起動時には、流出
側開口面積が小さく、この状態では流出側圧力は流入側
圧力に対して敏感に変動し、瞬間的に数十kg/mm2も上昇
する可能性がある。However, when the actuator is activated, the opening area on the outflow side is small, and in this state, the outflow side pressure sensitively fluctuates with respect to the inflow side pressure, and there is a possibility that it may instantaneously rise by several tens kg / mm 2. .
【００６０】こうなると、流入側圧力の設定を行うフィ
ードフォワード項としては、流出側圧力に対して旋回モ
ータ２を目標速度で作動するのに必要な圧力を上乗せす
ることから、流出側圧力も大きく上昇し、回路上限圧に
達してしまう。In this case, as a feedforward term for setting the inflow side pressure, the pressure necessary for operating the swing motor 2 at the target speed is added to the outflow side pressure, so that the outflow side pressure is also large. It rises and reaches the circuit upper limit pressure.
【００６１】このため、旋回モータ２を目標速度で作動
させるのに必要な差圧を確保できなくなる。For this reason, it becomes impossible to secure the differential pressure required to operate the swing motor 2 at the target speed.
【００６２】そこで、流入側圧力演算部８において、上
記数２の式による演算と並行して、予め定められた流出
側圧力ＰOUTLMを用いて、Therefore, in the inflow-side pressure calculation unit 8, in parallel with the calculation by the equation (2), a predetermined outflow-side pressure P OUTLM is used.
【００６３】[0063]
【数３】 (Equation 3)
【００６４】の演算を行う。そして、数２と数３で求め
られた値のうち低い側の値を選択し、これをレバー操作
量に応じた流入側圧力のフィードフォワード量として決
定する。The calculation of is performed. Then, a lower value is selected from the values obtained by the equations 2 and 3, and this value is determined as the feedforward amount of the inflow side pressure according to the lever operation amount.
【００６５】（ロ）レバー操作量に応じた流出側開口面
積（フィードフォワード量）の演算 流出側開口面積演算部５は、旋回モータ１の目標速度か
ら、同モータ１に流れる流量に換算した値をＱｍMと
し、流出側開口面積ＡOUTを、(B) Calculation of outflow-side opening area (feedforward amount) according to lever operation amount The outflow-side opening area calculation unit 5 converts a target speed of the swing motor 1 into a flow rate flowing into the motor 1. Is QmM, and the outflow side opening area A OUT is
【００６６】[0066]
【数４】 (Equation 4)
【００６７】によって求める。ここで、Ｃは係数、Ｖ
OUTは流出側の配管容積、Ｋは作動油の見かけの体積弾
性係数、Ｐ0は油タンクの圧力である。Obtained by Where C is a coefficient, V
OUT is the outflow side pipe volume, K is the apparent bulk modulus of the working oil, and P 0 is the oil tank pressure.
【００６８】ただし、上記数４において、右辺の分母√
（ＰOUT−Ｐ0）が零近傍の値になる場合には、微小な一
定値を用いて零になることを回避する。However, in the above equation 4, the denominator on the right side √
When (P OUT -P 0 ) becomes a value near zero, a minute constant value is used to avoid becoming zero.
【００６９】（ハ）比例積分演算（フィードバック量） 比例積分演算部１３では、設定された目標速度と、モー
タ速度センサ１７で検出された旋回モータ１の実速度と
の偏差を求め、これをもとに比例積分処理を行う。(C) Proportional Integral Calculation (Feedback Amount) The proportional integral calculation unit 13 finds the deviation between the set target speed and the actual speed of the swing motor 1 detected by the motor speed sensor 17, and also calculates this difference. Proportional and integral processing is performed on and.
【００７０】すなわち、上記速度偏差に、予め定めた比
例ゲインを乗算してなる比例項と、偏差を予め定めた積
分時間内で積分してなる積分項との総和を求め、これを
流入側圧力および流出側開口面積についてのフィードバ
ック量ＰX，Ｘとして決定する。That is, the sum of the proportional term obtained by multiplying the speed deviation by a predetermined proportional gain and the integral term formed by integrating the deviation within a predetermined integration time are obtained, and the sum is calculated. And the feedback amount P X , X for the outflow side opening area.
【００７１】（ニ）風や機械の傾斜による外乱を考慮し
た外乱補正演算 外乱を含む場合の運動方程式を考えると、外乱が存在す
ることで旋回モータ１の前後差圧に生じる変化分をＷと
すると、(D) Disturbance correction calculation in consideration of disturbance due to wind and machine inclination Considering the equation of motion including disturbance, the change caused in the differential pressure across the swing motor 1 due to the presence of disturbance is W. Then,
【００７２】[0072]
【数５】 (Equation 5)
【００７３】よって、外乱による圧力変動Ｗは、Therefore, the pressure fluctuation W due to the disturbance is
【００７４】[0074]
【数６】 (Equation 6)
【００７５】となる。Is obtained.
【００７６】（ホ）流入側目標圧力演算 流入側圧力演算部８では、上記（イ)(ハ)(ニ）から、流
入側目標圧力ＰINLMを、(E) Calculation of inflow side target pressure In the inflow side pressure calculation unit 8, the inflow side target pressure P INLM is calculated from the above (a), (c) and (d).
【００７７】[0077]
【数７】ＰINLM＝ＰIN＋ＰＸ−Ｗ で求め、この値を可変リリーフ弁７の設定圧として、リ
リーフ弁コントローラ９を介して同リリーフ弁７に指令
する。[ Formula 7] P INLM = P IN + PX−W, and this value is used as the set pressure of the variable relief valve 7 to instruct the relief valve 7 via the relief valve controller 9.
【００７８】ところで、急激な旋回減速時に、旋回モー
タ１の流入側の圧力が小さな値となり、キャビテーショ
ンが発生してショックが生じる可能性がある。そこで、
このような状況下でキャビテーションを発生させないた
めのモータ流入側の最低圧力を求め、上記リリーフ弁７
の指令圧に補正を加える。By the way, at the time of rapid deceleration of the swing, the pressure on the inflow side of the swing motor 1 becomes a small value, which may cause cavitation and shock. Therefore,
Under such a situation, the minimum pressure on the motor inflow side for preventing cavitation is calculated, and the relief valve 7
The command pressure of is corrected.
【００７９】すなわち、まず、急激な減速時のモータ流
入側圧力ＰINの時間微分値は、次の数８のように表され
る。That is, first, the time differential value of the motor inflow side pressure P IN at the time of rapid deceleration is expressed by the following equation 8.
【００８０】[0080]
【数８】 (Equation 8)
【００８１】ここで、Ｐiは切換弁４に流入する直前の
油の圧力で、理想的にはＰINと等価である。また、通常
時はＰIN＜Ｐi、キャビテーション時はＰIN＞Ｐiとな
る。Here, P i is the pressure of the oil immediately before flowing into the switching valve 4, and ideally equivalent to P IN . In addition, P IN <P i during normal operation and P IN > P i during cavitation.
【００８２】ＡINは切換弁４のメータイン開口面積であ
る。A IN is the meter-in opening area of the switching valve 4.
【００８３】[0083]
【数９】 [Equation 9]
【００８４】係数αはキャビテーションを発生させない
ように設定する。また、λ，αは実験的に求めて設定し
ておく。The coefficient α is set so that cavitation does not occur. Further, λ and α are experimentally obtained and set.
【００８５】そして、任意の旋回速度における最低補償
圧ＰiMINは、Then, the minimum compensation pressure P i MIN at an arbitrary turning speed is
【００８６】[0086]
【数１０】 (Equation 10)
【００８７】これから、From now on,
【００８８】[0088]
【数１１】 [Equation 11]
【００８９】そして、演算で求められた流入側目標圧力
ＰINLMがこの最低補償圧ＰiMINを下回るときは、最低補
償圧ＰiMINを指令圧とする。[0089] Then, the inflow-side target pressure P INLM obtained by the calculation when below this minimum compensation pressure P i MIN, the minimum compensation pressure P i MIN the command pressure.
【００９０】また、この最低圧補償を行うことによって
不足する減速分は、次のようにして補償する。The deceleration amount which is insufficient due to the minimum pressure compensation is compensated as follows.
【００９１】図４において、ｔ１は演算によって求めら
れた流入側目標圧力ＰINLMが最低補償圧ＰiMINを下回っ
ている区間（時間）を示し、上記最低圧補償作用によ
り、この区間ｔ１では最低補償圧ＰiMINが指令圧として
出力される。In FIG. 4, t1 indicates a section (time) in which the inflow side target pressure P INLM calculated is below the minimum compensation pressure P i MIN. Due to the above-mentioned minimum pressure compensation action, t1 is the minimum. The compensation pressure P i MIN is output as a command pressure.
【００９２】この間、最低補償圧ＰiMINと流入側目標圧
力ＰINLMとの偏差分を力積（時間積分）して領域Ａの面
積を求め、流入側目標圧力ＰINLMが最低補償圧ＰiMINを
上回った時点から、流入側目標圧力ＰINLMの代わりに最
低補償圧ＰiMINを指令圧として出力する。During this period, the deviation of the minimum compensation pressure P i MIN and the inflow side target pressure P INLM is impulse (time integrated) to obtain the area of the area A, and the inflow side target pressure P INLM is the minimum compensation pressure P i. From the time when it exceeds MIN, the minimum compensation pressure P i MIN is output as the command pressure instead of the inflow side target pressure P INLM .
【００９３】これと同時に、偏差分を力積し、この区間
ｔ２での領域Ｂの面積が両域Ａの面積と等しくなった時
点で指令圧を流入側目標圧力ＰINLMに戻す。At the same time, the deviation is impelled and the command pressure is returned to the inflow side target pressure P INLM when the area of the area B in this section t2 becomes equal to the area of both areas A.
【００９４】この相殺作用により、最低圧補償を行った
ことの減速分がカバーされる。This offsetting action covers the deceleration amount due to the minimum pressure compensation.
【００９５】（ヘ）流出側目標開口面積演算 流出側開口面積演算部５では、上記（ロ)(ハ）から、目
標速度を得るための流出側目標開口面積ＡOUTLMを、(F) Outflow-side target opening area calculation In the outflow-side opening area calculation section 5, from (b) and (c) above, the outflow-side target opening area A OUTLM for obtaining the target speed is
【００９６】[0096]
【数１２】ＡOUTLM＝ＡOUT＋Ｘ で求める。[ Equation 12] Obtained by A OUTLM = A OUT + X.
【００９７】そして、この算出された値を切換弁コント
ローラ６に入力し、算出された流出側開口面積が得られ
るように同切換弁４の位置を制御する。Then, the calculated value is input to the switching valve controller 6 and the position of the switching valve 4 is controlled so that the calculated outflow side opening area can be obtained.
【００９８】以上により、流入側圧力ＰINLMおよび流出
側開口面積ＡOUTLMが設定され、旋回モータ１が、操作
レバー１０によって設定された目標速度で回転する。As described above, the inflow side pressure P INLM and the outflow side opening area A OUTLM are set, and the swing motor 1 rotates at the target speed set by the operation lever 10.
【００９９】第２実施形態 目標速度設定部１２は、上記のようにレバー操作量に応
じて目標速度を設定する。ただし、オペレータによって
は、速度特性をレバー操作量のみでなくレバー操作方向
（加速、減速）によっても変えたいという要望がある。Second Embodiment The target speed setting unit 12 sets the target speed according to the lever operation amount as described above. However, some operators desire to change the speed characteristic not only by the lever operation amount but also by the lever operation direction (acceleration, deceleration).
【０１００】たとえば、加速時に、レバー操作量の大き
い範囲で速度増加率が大きくなる速度特性を設定した場
合に、レバー操作量が大きい状態から減速操作すると、
わずかの操作量で速度が大きく変化するため、不馴れな
オペレータでは操作性が悪くなる。For example, when speed characteristics are set such that the rate of increase in speed increases in a large lever operation amount range during acceleration, if deceleration operation is performed from a state where the lever operation amount is large,
Since the speed changes greatly with a small amount of operation, the operability becomes poor for an unfamiliar operator.
【０１０１】そこで、第２実施形態では、目標速度設定
部１２において、レバー操作量によって決まる目標速度
を第１目標値とし、次式で示される処理を行って第２目
標値を求め、これを最終目標速度として設定する。Therefore, in the second embodiment, in the target speed setting unit 12, the target speed determined by the lever operation amount is set as the first target value, and the processing shown by the following equation is performed to obtain the second target value. Set as the final target speed.
【０１０２】[0102]
【数１３】 (Equation 13)
【０１０３】この処理により、図５に示すようにレバー
操作量に対する目標速度の変化特性を加速時と減速時と
で異ならせ、両者間にヒステリシスをもたせる。具体的
には、減速時には、レバー操作量の大きい範囲でレバー
操作に対する速度の変化率を加速時よりも小さくし、同
じ操作量で速度の変化が小さく（緩やか）になるように
速度特性を設定する。By this processing, as shown in FIG. 5, the change characteristic of the target speed with respect to the lever operation amount is made different during acceleration and deceleration, and a hysteresis is provided between the two. Specifically, during deceleration, the rate of change in speed with respect to lever operation is made smaller in the range of large lever operation than in acceleration, and speed characteristics are set so that the change in speed is small (gradual) with the same operation amount. To do.
【０１０４】こうすれば、レバーを大きく操作すれば速
やかに加速される一方で、減速時には同じレバー操作で
緩やかに減速され、速度の急変を回避することができ
る。In this way, if the lever is largely operated, the acceleration is promptly performed, while at the time of deceleration, the same lever operation is performed to gently decelerate, so that a rapid change in speed can be avoided.
【０１０５】ここで、上記数１３〜数１５の処理によ
り、図５の破線で示すようにレバー操作速度が高いほど
減速時の速度変化曲線が図の左側にシフトし、加速時と
減速時との間のヒステリシスの幅が大きくなる。Here, as a result of the processing of the above equations (13) to (15), as the lever operating speed increases, the speed change curve during deceleration shifts to the left side of the figure as shown by the broken line in FIG. The width of the hysteresis between becomes large.
【０１０６】ただし、このヒステリシス特性は操作レバ
ーが操作されている間のみに設定され、レバーを停止さ
せれば、加速してきた場合でも減速してきた場合でも、
その位置Ｓ１に応じて設定される目標速度（第１目標
値）となる。However, this hysteresis characteristic is set only while the operating lever is being operated, and if the lever is stopped, whether it is accelerating or decelerating,
The target speed (first target value) is set according to the position S1.
【０１０７】なお、オペレータによって操作される選択
スイッチを設け、この第２実施形態の処理を行うか否か
をオペレータが選択できるようにしてもよい。A selection switch operated by the operator may be provided so that the operator can select whether or not to perform the process of the second embodiment.
【０１０８】ところで、上記実施形態では油圧クレーン
や油圧ショベルにおいて上部旋回体を旋回させる旋回モ
ータを制御対象として例にとったが、本発明は、巻上用
油圧モータやブーム起伏シリンダ等、他の油圧アクチュ
エータにも上記同様に適用することができる。By the way, in the above-described embodiment, the swing motor for swinging the upper swing body in the hydraulic crane or the hydraulic excavator is taken as an example to be controlled, but the present invention is not limited to the hoisting hydraulic motor and the boom hoisting cylinder. The same can be applied to the hydraulic actuator as described above.
【０１０９】[0109]
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、レバ
ー操作量に応じて設定された目標速度と、検出された流
出側圧力とから、アクチュエータを目標速度で作動させ
るのに必要な流入側圧力と流出側開口面積を求め、これ
にフィードバック量を加味して流入側圧力と流出側開口
面積（差圧）を制御する構成、すなわち、フィードバッ
ク量を補助的に用いたフィードフォワード制御方式をと
る構成としたから、従来のフィードバックのみによる制
御方式による場合と比較して、レバー操作に対するアク
チュエータ作動の追従性能を格段に向上させることがで
きる。As described above, according to the present invention, the inflow side required to operate the actuator at the target speed is determined based on the target speed set according to the lever operation amount and the detected outflow side pressure. The pressure and outflow side opening area are calculated, and the feedback amount is added to this to control the inflow side pressure and the outflow side opening area (differential pressure), that is, a feedforward control method that uses the feedback amount as an auxiliary Because of the configuration, it is possible to remarkably improve the follow-up performance of the actuator operation with respect to the lever operation, as compared with the conventional control method using only feedback.
【０１１０】また、請求項２の発明によると、風や機械
の傾き等の外乱による差圧の変動分に応じた補正を加え
ることにより、外乱があっても正確な速度制御を行うこ
とができる。Further, according to the second aspect of the present invention, by correcting the difference in differential pressure due to disturbance such as wind or machine inclination, accurate speed control can be performed even if there is disturbance. .
【０１１１】一方、請求項３の発明によると、レバー操
作量／目標作動速度の特性をアクチュエータの加速時と
減速時とで異ならせるため、加速時特性と減速時特性を
オペレータの好み等に応じて適宜設定することにより、
操作性を改善することができる。On the other hand, according to the third aspect of the present invention, since the characteristics of the lever operation amount / target operating speed are made different during acceleration and deceleration of the actuator, the characteristics during acceleration and the characteristics during deceleration can be changed according to operator's preference. By setting appropriately,
Operability can be improved.
【０１１２】この場合、請求項４の発明にように、さら
にレバー操作速度に応じて減速時の速度特性を変化させ
ることにより、加速時の速度特性と減速時の速度特性と
の間のヒステリシスの幅を変化させ、操作性の一層の向
上を期することができる。In this case, the speed characteristic during deceleration is further changed in accordance with the lever operating speed so that the hysteresis characteristic between the speed characteristic during acceleration and the speed characteristic during deceleration can be reduced. The width can be changed to further improve the operability.
【０１１３】また、請求項５の発明によると、アクチュ
エータ作動速度に基づいてキャビテーションが発生しな
い最低補償圧を求め、指令圧がこの最低補償圧を下回ら
ないように最低圧補償を行うため、レバー操作によって
急激な減速指令が出された場合のキャビテーションの発
生を防止することができる。According to the fifth aspect of the invention, the minimum compensation pressure at which cavitation does not occur is determined based on the actuator operating speed, and the minimum pressure compensation is performed so that the command pressure does not fall below this minimum compensation pressure. Thus, it is possible to prevent the occurrence of cavitation when a rapid deceleration command is issued.
【０１１４】ここで、請求項５の構成を前提とする請求
項６の発明によると、指令圧が最低補償圧を上回った時
点で、上記不足する減速度とその時間を乗算した力積分
を指令圧に加えることによって減速補償することができ
る。According to the invention of claim 6 based on the configuration of claim 5, when the command pressure exceeds the minimum compensation pressure, the force integral obtained by multiplying the insufficient deceleration by the time is commanded. The deceleration can be compensated by applying the pressure.
【０１１５】一方、請求項７の発明によると、操作レバ
ーの操作量が大きいほど目標作動速度の増加率が大きく
なるため、高速を要求しているオペレータの意思に沿っ
て速度を速やかに上昇させることができ、オペレータの
意思にマッチした良好な操作フィーリングを得ることが
できる。On the other hand, according to the invention of claim 7, the larger the operation amount of the operation lever is, the larger the increasing rate of the target operating speed is. Therefore, the speed is quickly increased in accordance with the intention of the operator who requests a high speed. Therefore, it is possible to obtain a good operation feeling that matches the intention of the operator.
【０１１６】また、請求項８の発明によると、常に、目
標作動速度の最小値（０）から最大値までの領域を操作
レバーの全操作領域に割り当てることができる。Further, according to the invention of claim 8, the region from the minimum value (0) to the maximum value of the target operating speed can be always assigned to the entire operating region of the operating lever.
【０１１７】従って、レバー操作量／目標作動速度の特
性をポンプ回転数（ポンプ吐出量）に関係なく固定して
定めた場合のように、高ポンプ回転数時に余剰流が多く
なってポンプ効率が悪くなったり（目標作動速度を低め
に設定した場合）、低ポンプ回転数時にアクチュエータ
流量が不足したり（目標作動速度を高めに設定した場
合）する不都合が生じない。Therefore, as in the case where the characteristic of the lever operation amount / the target operating speed is fixed and fixed regardless of the pump rotation speed (pump discharge amount), the excess flow increases at a high pump rotation speed and the pump efficiency increases. There is no inconvenience that the flow rate becomes worse (when the target operating speed is set lower) or the actuator flow rate becomes insufficient (when the target operating speed is set higher) at a low pump speed.
【０１１８】一方、請求項９の発明によると、流出側圧
力検出手段によって検出された流出側圧力を用いて演算
された流入側圧力値と、流出側圧力について予め定めら
れた値を用いて演算された流入側圧力値のうち低圧側を
選択するため、アクチュエータ起動時の流出側開口面積
が小さい状態で流出側圧力が大きく上昇した場合には、
予め定められた値を用いて流入側圧力が演算されるた
め、流入側圧力が必要以上に高くなるおそれがない。On the other hand, according to the invention of claim 9, the inflow side pressure value calculated by using the outflow side pressure detected by the outflow side pressure detecting means and the outflow side pressure are calculated by using a predetermined value. Since the low pressure side is selected from the inflow side pressure values that have been set, if the outflow side pressure rises significantly when the outflow side opening area is small when the actuator is started,
Since the inflow side pressure is calculated using a predetermined value, there is no fear that the inflow side pressure will become unnecessarily high.
【０１１９】これにより、アクチュエータを目標速度で
作動させるのに必要な差圧を確保することができる。As a result, it is possible to secure the differential pressure required to operate the actuator at the target speed.
【図１】本発明の実施形態にかかる旋回モータの速度制
御装置全体の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an entire speed control device for a swing motor according to an embodiment of the present invention.
【図２】同装置における旋回モータの作動を制御する切
換弁のストロークと流入側、流出側両開口面積との関係
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the stroke of a switching valve that controls the operation of a swing motor in the same device and the opening areas of both the inflow side and the outflow side.
【図３】同装置における操作レバーの操作量と目標旋回
速度との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an operation amount of an operation lever and a target turning speed in the same device.
【図４】最低圧補償を行った場合の力積補正を説明する
ための時間と圧力の関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between time and pressure for explaining impulse correction when minimum pressure compensation is performed.
【図５】本発明の第２実施形態における目標速度設定部
の速度設定作用を説明するためのレバー操作量／速度の
特性図である。FIG. 5 is a lever operation amount / speed characteristic diagram for explaining a speed setting operation of a target speed setting unit in the second embodiment of the present invention.
【図６】同実施形態においてレバーを停止させた場合に
加速時と減速時とに関係なく同じ目標速度に設定される
ことを説明するためのレバー操作量／速度の特性図であ
る。FIG. 6 is a lever operation amount / speed characteristic diagram for explaining that the same target speed is set regardless of acceleration and deceleration when the lever is stopped in the same embodiment.
１ 旋回モータ ２ 油圧ポンプ ４ 切換弁 ５ 流出側圧力制御手段を構成する流出側開口面積演算
部 ６ 同切換弁コントローラ ８ 流入側圧力制御手段を構成する流入側圧力演算部 ９ 同リリーフ弁コントローラ ７ 圧力制御弁としての可変リリーフ弁 １３ 流出側開口面積制御手段および流入側圧力制御手
段を構成する比例積分演算部 １０ 操作レバー １１ レバー操作量検出手段としてのレバーセンサ １２ 目標速度設定手段としての目標速度設定部 １６ 外乱演算手段としての外乱補正演算部 １４，１５ 流入側流出側圧力検出手段としての圧力セ
ンサ １７ アクチュエータ速度検出手段としてのモータ速度
センサDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Swing motor 2 Hydraulic pump 4 Switching valve 5 Outflow side opening area calculation part which comprises outflow side pressure control means 6 Same switching valve controller 8 Inflow side pressure calculation part which constitutes inflow side pressure control means 9 Same relief valve controller 7 Pressure Variable relief valve as control valve 13 Proportional-integral calculation unit constituting outlet-side opening area control means and inflow-side pressure control means 10 Operation lever 11 Lever sensor as lever operation amount detection means 12 Target speed setting as target speed setting means Part 16 Disturbance correction calculating part as disturbance calculating means 14, 15 Pressure sensor as inflow side outflow side pressure detecting means 17 Motor speed sensor as actuator speed detecting means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１５Ｂ 11/04 Ｇ (72)発明者 河野 康 兵庫県明石市大久保町八木740番地 株式 会社神戸製鋼所大久保建設機械工場内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location F15B 11/04 G (72) Inventor Yasushi Kono 740 Yagi, Okubo-cho, Akashi-shi, Hyogo Kobe Steel Co., Ltd. Tokoro Okubo Construction Machinery Factory
Claims (9)
せて油圧ポンプから油圧アクチュエータに圧油を供給す
る油圧アクチュエータの速度制御装置において、 （ａ）上記操作レバーの操作量を検出する操作量検出手
段、 （ｂ）この操作量検出手段によって検出されたレバー操
作量に応じてアクチュエータの目標作動速度を設定する
目標速度設定手段、 （ｃ）アクチュエータの流入側圧力を検出する流入側圧
力検出手段、 （ｄ）アクチュエータの流出側圧力を検出する流出側圧
力検出手段、 （ｅ）アクチュエータの実際の作動速度を検出するアク
チュエータ速度検出手段、 （ｆ）アクチュエータ流入側圧力を設定する圧力制御
弁、 （ｇ）上記目標作動速度と、上記流出側圧力検出手段に
よって検出された流出側圧力とからアクチュエータを目
標作動速度で作動させるのに必要な流入側圧力を演算
し、この演算値に、上記実速度検出手段によって検出さ
れたアクチュエータの実際の作動速度と上記目標作動速
度の偏差に応じた補正を加え、この補正後圧力を指令圧
として上記圧力制御弁を制御する流入側圧力制御手段、 （ｈ）上記目標作動速度と、上記流出側圧力検出手段に
よって検出された流出側圧力とから、アクチュエータを
目標作動速度で作動させるために必要な上記切換弁の流
出側開口面積を演算し、この演算値に、上記偏差に応じ
た補正を加え、この補正後開口面積が得られるように切
換弁の位置を制御する流出側開口面積制御手段を具備す
ることを特徴とする油圧アクチュエータの速度制御装
置。1. A speed control device for a hydraulic actuator, which operates a switching valve by operating an operation lever to supply pressure oil from a hydraulic pump to a hydraulic actuator, comprising: (a) an operation amount detection for detecting an operation amount of the operation lever. Means, (b) target speed setting means for setting a target operating speed of the actuator according to the lever operation amount detected by the operation amount detecting means, (c) inflow side pressure detecting means for detecting inflow side pressure of the actuator, (D) Outflow side pressure detecting means for detecting the outflow side pressure of the actuator, (e) Actuator speed detecting means for detecting the actual operating speed of the actuator, (f) Pressure control valve for setting the actuator inflow side pressure, (g) ) From the target operating speed and the outflow side pressure detected by the outflow side pressure detecting means, the actuator The inflow side pressure required to operate at the target operating speed is calculated, and the calculated value is corrected by the deviation between the actual operating speed of the actuator detected by the actual speed detecting means and the target operating speed. An inflow side pressure control means for controlling the pressure control valve by using the corrected pressure as a command pressure, (h) a target actuator for the actuator based on the target operating speed and the outflow side pressure detected by the outflow side pressure detecting means. The outflow side opening area of the switching valve required to operate at the operating speed is calculated, the calculated value is corrected according to the deviation, and the position of the switching valve is adjusted so that the corrected opening area is obtained. A speed control device for a hydraulic actuator, comprising: an outflow side opening area control means for controlling.
度制御装置において、アクチュエータ速度検出手段によ
って検出されたアクチュエータの実際の作動速度と、流
入側および流出側圧力検出手段によって検出された流入
側および流出側圧力の差とに基づいて外乱による上記差
圧の変動分を求める外乱演算手段が設けられ、流入側圧
力制御手段が、この外乱演算部で求められた差圧変動分
に応じた補正を加えるように構成されたことを特徴とす
る油圧アクチュエータの速度制御装置。2. The speed control device for a hydraulic actuator according to claim 1, wherein the actual operating speed of the actuator detected by the actuator speed detecting means, and the inflow side and outflow detected by the inflow side and outflow side pressure detecting means. Disturbance calculating means for determining the variation of the differential pressure due to the disturbance based on the side pressure difference is provided, and the inflow side pressure control means makes a correction according to the differential pressure variation obtained by the disturbance calculating part. A speed control device for a hydraulic actuator, which is configured as described above.
ータの速度制御装置において、目標速度設定手段は、操
作レバーの操作量と、これに応じて設定される目標作動
速度との関係を、アクチュエータの加速時と減速時とで
異ならせるように構成されたことを特徴とする油圧アク
チュエータの速度制御装置。3. The speed control device for a hydraulic actuator according to claim 1, wherein the target speed setting means determines the relationship between the operation amount of the operating lever and the target operating speed set in accordance with the operation amount of the actuator. A speed control device for a hydraulic actuator, which is configured to be different during acceleration and during deceleration.
度制御装置において、目標速度設定手段は、減速時の速
度特性を、さらにレバー操作速度に応じて変化させるよ
うに構成されたことを特徴とする油圧アクチュエータの
速度制御装置。4. The speed control device for a hydraulic actuator according to claim 3, wherein the target speed setting means is configured to further change the speed characteristic during deceleration according to the lever operating speed. Hydraulic actuator speed control device.
アクチュエータの速度制御装置において、流入側圧力制
御手段は、操作レバーの減速操作時にそのときのアクチ
ュエータの実際の作動速度においてアクチュエータの流
入側でキャビテーションが発生しない圧力の下限値であ
る最低補償圧を求め、指令圧がこの最低補償圧を下回る
場合は最低補償圧が確保されるように圧力制御弁を制御
するように構成されたことを特徴とする油圧アクチュエ
ータの速度制御装置。5. The speed control device for a hydraulic actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the inflow-side pressure control means causes the inflow of the actuator at the actual operating speed of the actuator at the time of decelerating the operation lever. The minimum compensating pressure, which is the lower limit of the pressure at which cavitation does not occur, is determined, and the pressure control valve is controlled so that the minimum compensating pressure is secured when the command pressure falls below this minimum compensating pressure. A speed control device for a hydraulic actuator.
度制御装置において、流入側圧力制御手段は、指令圧と
最低補償圧の偏差を力積し、指令圧が最低補償圧を上回
ったときに上記力積分を加えて補正するように構成され
たことを特徴とする油圧アクチュエータの速度制御装
置。6. The speed control device for a hydraulic actuator according to claim 5, wherein the inflow pressure control means imposes a deviation between the command pressure and the minimum compensation pressure, and when the command pressure exceeds the minimum compensation pressure, A speed control device for a hydraulic actuator, wherein the speed control device is configured to add and correct force integration.
アクチュエータの速度制御装置において、目標速度設定
手段は、操作レバーの操作量が大きいほど、このレバー
操作量に対する目標作動速度の増加率が大きくなるよう
に目標作動速度を設定するように構成されたことを特徴
とする油圧アクチュエータの速度制御装置。7. The speed control device for a hydraulic actuator according to claim 1, wherein the target speed setting means increases the target operating speed with respect to the lever operation amount as the operation amount of the operation lever increases. A speed control device for a hydraulic actuator, characterized in that the target operation speed is set so as to increase.
アクチュエータの速度制御装置において、目標速度設定
手段は、操作レバーの全操作領域で目標作動速度が０か
ら最大値まで変化するように、油圧ポンプの回転速度が
高いほど目標作動速度の増加率が大きくなり、かつ、目
標作動速度の最大値が大きくなるように目標作動速度を
設定するように構成されたことを特徴とする油圧アクチ
ュエータの速度制御装置。8. The speed control device for a hydraulic actuator according to claim 1, wherein the target speed setting means changes the target operating speed from 0 to the maximum value in the entire operation region of the operation lever. A hydraulic actuator characterized in that the target operating speed is set so that the increase rate of the target operating speed increases as the rotational speed of the hydraulic pump increases, and the maximum value of the target operating speed increases. Speed control device.
て、流入側圧力制御手段は、流出側圧力検出手段によっ
て検出された流出側圧力を用いて演算された流入側圧力
の値と、流出側圧力について予め定められた値を用いて
演算された流入側圧力の値のうち低圧選択を行うように
構成されたことを特徴とする油圧アクチュエータの速度
制御装置。9. The inflow-side pressure control means according to claim 1, wherein the inflow-side pressure control means calculates the value of the inflow-side pressure calculated using the outflow-side pressure detected by the outflow-side pressure detecting means, and the outflow. A speed control device for a hydraulic actuator, which is configured to select a low pressure from among values of an inflow side pressure calculated using a predetermined value for a side pressure.
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002297243A (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Spool type flow rate control valve and its controller |
| US8190334B2 (en) | 2007-02-21 | 2012-05-29 | Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. | Rotation control device and working machine therewith |
| WO2015025818A1 (en) * | 2013-08-22 | 2015-02-26 | 日立建機株式会社 | Hydraulic control device for work machine |
| JP2015196967A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 住友重機械工業株式会社 | Excavator |
| CN106015139A (en) * | 2016-07-20 | 2016-10-12 | 浙江大学 | Tension and compression testing machine hydraulic loading system adopting differential control of proportional overflow valves |
| JP2018141290A (en) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 住友建機株式会社 | Shovel |
| JP2020141569A (en) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 株式会社クボタ | Crop harvester |
| US20220282450A1 (en) * | 2019-09-20 | 2022-09-08 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Construction Machine |
| WO2024070588A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 日立建機株式会社 | Work machine |
-
1996
- 1996-10-24 JP JP28243596A patent/JP3730336B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002297243A (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Spool type flow rate control valve and its controller |
| US8190334B2 (en) | 2007-02-21 | 2012-05-29 | Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. | Rotation control device and working machine therewith |
| WO2015025818A1 (en) * | 2013-08-22 | 2015-02-26 | 日立建機株式会社 | Hydraulic control device for work machine |
| JP2015040604A (en) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | 日立建機株式会社 | Hydraulic control device of work machine |
| JP2015196967A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 住友重機械工業株式会社 | Excavator |
| CN106015139A (en) * | 2016-07-20 | 2016-10-12 | 浙江大学 | Tension and compression testing machine hydraulic loading system adopting differential control of proportional overflow valves |
| CN106015139B (en) * | 2016-07-20 | 2017-10-31 | 浙江大学 | The tensile and compression testing machine hydraulic loading system of adoption rate overflow valve Differential Control |
| JP2018141290A (en) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 住友建機株式会社 | Shovel |
| JP2020141569A (en) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 株式会社クボタ | Crop harvester |
| US20220282450A1 (en) * | 2019-09-20 | 2022-09-08 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Construction Machine |
| EP3995700A4 (en) * | 2019-09-20 | 2023-07-19 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | CONSTRUCTION MACHINE |
| US11781285B2 (en) * | 2019-09-20 | 2023-10-10 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Construction machine |
| WO2024070588A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 日立建機株式会社 | Work machine |
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| JP3730336B2 (en) | 2006-01-05 |
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