JPH0960605A

JPH0960605A - 油圧制御装置

Info

Publication number: JPH0960605A
Application number: JP22049295A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Shinohara; 秀明篠原; Haruhiko Kawasaki; 治彦川崎; Haruki Ubukata; 春樹生形; Yoneaki Takahashi; 米秋高橋
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1995-08-29
Publication date: 1997-03-04
Anticipated expiration: 2015-08-29
Also published as: JP3593390B2

Abstract

(57)【要約】【課題】アクチュエータの負荷逆転時あるいは減速時な
どでも円滑な速度制御が行えるようにする。【解決手段】油圧アクチュエータへの供給流量を指令す
る手段と、流量指令値にしたがって供給回路１の流量制
御弁１１の開度を制御する手段と、この制御流量を弁開
度とその前後圧力差から演算する手段と、指令流量と実
際の流量とが一致するように流量制御弁１１の開度をフ
ィードバック補正する手段と、指令流量が実際の流量よ
りも大きいときは戻り回路２の圧力制御弁１２を介して
戻り側の圧力を所定値に、また、指令流量よりも供給流
量が大きいときは戻り側の圧力を流量偏差に応じた圧力
値にフィードバック制御する手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧駆動の
パワーショベルの旋回モータのように作動中に負荷が逆
転するものの流量制御に最適な油圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、傾斜地などでパワーシャベルの
油圧駆動の旋回モータの制御を行う場合、旋回途中でモ
ータの負荷が、正の負荷から負の負荷に逆転するような
ことがある。旋回モータに正の負荷がかかっているとき
は、モータに送り込む作動油の流量を制御することによ
り、モータ回転速度をコントロールできるが、途中で負
の負荷に切り替わったときは、モータが負荷により回転
させられ、そのままで暴走することがある。

【０００３】そこで、本出願人により、特開平６−２１
３２０８号として、このような負荷の逆転時に、作動油
の供給側の圧力が排出側の圧力よりも下がるので、これ
を検出したときに、排出側であるメータアウト側の流量
を絞り込んで抵抗を付与し、旋回モータが暴走しないよ
うに制動をかける油圧制御装置が提案されている。

【０００４】この場合、供給側であるメータイン側と、
排出側であるメータアウト側にそれぞれ流量圧力制御弁
を設けておき、メータイン側の負荷圧力が、ある一定値
以下となったときは、メータイン側の圧力を一定に保持
するようにメータアウト側の流量圧力制御弁の開度を絞
り、負荷が逆転しても、旋回モータの回転が急上昇しな
いように制御している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにメ
ータイン側の負荷圧力を一定値と比較し、それよりも低
くなったときは、メータイン側の圧力を一定値まで回復
させるようにメータアウト側を絞り、抵抗を付与する方
法では、メータアウト側の制御がオンオフ的になりやす
く、ハンチングや急激なブレーキがかかり易くなるとい
う問題を生じていた。

【０００６】これは、メータアウト側の開度がオンオフ
的に開閉制御されるためで、メータイン側の圧力を一定
値にするためメータアウト側の開度が、それまでの、例
えば圧力ゼロの全開状態から急激に絞られることによ
り、これによりメータアウト側の圧力が急上昇し、モー
タの旋回動作に急ブレーキがかかり、旋回モータによる
旋回速度がぎくしゃくし、操作性が悪化したりするので
ある。

【０００７】また、このように現象は、例えばモータの
回転速度を減速するために供給流量を減らすときなどに
も、過渡的に生じることがある。これは旋回途中で速度
を減じようとすると、そのまま旋回を継続しようとする
慣性力により、モータが同一方向に回転させられ、メー
タイン側の流量を絞ったことにより、メータイン側の圧
力が一時的にある一定圧力よりも低下することがあるた
めである。

【０００８】本発明はこのような問題を解決するため、
アクチュエータの負荷逆転時あるいは減速時などでも円
滑な速度制御が行える油圧制御装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、負荷を駆
動する油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータに対
する作動油の供給回路に介装した流量制御弁と、同じく
作動油の戻り回路に介装した圧力制御弁とを備えた油圧
制御装置において、供給回路の圧力を検出する手段と、
戻り回路の圧力を検出する手段と、流量制御弁の開度を
検出する手段と、油圧アクチュエータへの供給流量を指
令する手段と、流量指令値にしたがって流量制御弁の開
度を制御する手段と、流量制御弁の開度とその前後圧力
差から実際の供給流量を演算する手段と、指令流量と実
際の流量とが一致するように流量制御弁の開度をフィー
ドバック補正する手段と、指令流量が実際の流量よりも
大きいときは戻り側の圧力を所定値と一致するように圧
力制御弁の開度をフィードバック補正し、指令流量より
も供給流量が大きいときは戻り側の圧力を前記所定値よ
りも高くかつ流量偏差に応じた圧力値と一致するように
圧力制御弁の開度をフィードバック補正する制御手段と
を備える第２の発明は、負荷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対する作動油の供給回路に介
装した第１の流量圧力制御弁と、同じく作動油の戻り回
路に介装した第２の流量圧力制御弁と、これら第１、第
２の流量圧力制御弁に接続する油圧源とを備えた油圧制
御装置において、供給回路の圧力を検出する手段と、戻
り回路の圧力を検出する手段と、第１、第２の流量圧力
制御弁の開度を検出する手段と、油圧アクチュエータへ
の供給流量を指令する手段と、流量指令値にしたがって
第１の流量圧力制御弁の開度を制御する手段と、第１の
流量圧力制御弁の開度とその前後圧力差から実際の供給
流量を演算する手段と、指令流量と実際の流量とが一致
するように第１の流量圧力制御弁の開度をフィードバッ
ク補正する手段と、指令流量が実際の流量よりも大きい
ときは戻り側の圧力を所定値と一致するように第２の流
量圧力制御弁の開度をフィードバック補正し、指令流量
よりも供給流量が大きいときは戻り側の圧力を前記所定
値よりも高くかつ流量偏差に応じた圧力値と一致するよ
うに第２の流量圧力制御弁の開度をフィードバック補正
する制御手段とを備える。

【００１０】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、指令流量Ｑｃｏｍよりも供給流量Ｑｉｄが大きい
ときに戻り側の圧力を、これら流量偏差に応じた圧力値
Ｐｃｏｍに制御する手段は、Ｐｃｏｍ＝Ｐｍａｘ×（Ｑｉｄ−Ｑｃｏｍ）／Ｑｉｄただし、Ｐｍａｘは所定の最大圧力値となるように制御
圧力値Ｐｃｏｍを設定する。

【００１１】第４の発明は、第１または第２の発明にお
いて、指令流量Ｑｃｏｍよりも供給流量Ｑｉｄが大きい
ときに戻り側の圧力を、これら流量偏差に応じた圧力値
Ｐｃｏｍに制御する手段は、Ｐｃｏｍ＝Ｐｍａｘ×｛（Ｑｉｄ−Ｑｃｏｍ）／Ｑｉ
ｄ｝^２ただし、Ｐｍａｘは所定の最大圧力値となるように制御
圧力値Ｐｃｏｍを設定する。

【００１２】

【作用・効果】第１の発明において、流量の指令値にし
たがって流量制御弁の開度が制御され、油圧アクチュエ
ータに対して油圧源からの作動油が供給され、この供給
流量に応じて油圧アクチュエータの速度が制御される。

【００１３】油圧アクチュエータからの戻り側には圧力
制御弁が介装され、その圧力を制御している。

【００１４】いま、油圧アクチュエータに対する指令流
量に対して、実際の供給流量が少ないときは、流量制御
弁の開度を増大し、油圧アクチュエータに対する流量を
増やす必要があり、このとき速やかに増量するには油圧
アクチュエータからの戻り側の圧力は低く、流出抵抗が
小さいことが好ましい。この増量要求時には、圧力制御
弁は戻り側圧力をある低い所定値（例えば圧力ゼロ）と
なるように、その開度が制御され、速やかな増量を図
る。

【００１５】これに対して、油圧アクチュエータの指令
流量よりも実際の供給流量が大きいときは、流量制御弁
の開度を減少させて、油圧アクチュエータに対する供給
流量を減量する必要があるが、迅速かつ安定して減量す
るには、戻り側の圧力を上昇させて油圧アクチュエータ
にブレーキをかけてやるとよい。

【００１６】そこでこの減量要求時には、圧力制御弁
は、指令流量と実際の流量との偏差に応じて、偏差が大
きいほど高くなるような圧力値に戻り側の圧力を制御す
る。これにより、油圧アクチュエータからの排出抵抗が
大きくなり、ブレーキがかかり、油圧アクチュエータの
作動速度が減速される。

【００１７】この場合、減量要求は指令流量と実際流量
との偏差が大きいほど大きく、偏差の小さいときは、減
量も少なくてよい。したがって、油圧アクチュエータの
戻り側の圧力抵抗としては、偏差が大きくなるほど増大
させることにより、応答よく迅速に減量させられる。

【００１８】ところで、このような減量が要求されるの
は、例えば油圧アクチュエータの作動中に油圧アクチュ
エータにかかる負荷が反転し、それまでの正負荷から負
の負荷、つまり油圧アクチュエータが負荷により駆動さ
れるような状態が発生するときで、第１の流量圧力制御
弁の開度が変化しなくても負荷側圧力が下がり、流量が
指令流量よりも増大するのであり、また、油圧アクチュ
エータの作動中に指令流量を減らして作動速度を減じる
ときにも起きる。

【００１９】このような場合に、上記のように油圧アク
チュエータからの排出側の流れに抵抗を付与し、その作
動に適正なブレーキをかけてやることで、迅速かつ安定
した減速が可能となるのである。

【００２０】なお、戻り回路の圧力制御は、指令流量と
実際の流量との偏差に応じて行われるので、圧力がステ
ップ的に変化せず、安定した制御が可能となるばかり
か、偏差の小さいときなど必要以上に圧力損失が過大と
なったり、あるいは偏差の大きいときにブレーキ圧力が
不足するということもない。

【００２１】なお、通常のフィードバック制御の範囲内
における微小な流量変動についても、実際の流量が指令
流量を越えれば、戻り回路の圧力が上昇することになる
が、この圧力は流量偏差に応じたものとなるので、微小
な偏差については、実質的な圧力変化はほとんど生じな
い。

【００２２】第２の発明では、油圧アクチュエータとし
て可逆的に作動するものについて、両方向の制御が同じ
ように行うことができる。つまり、供給回路には第１の
流量圧力制御弁が、また戻り回路には第２の流量圧力制
御弁が介装されているので、油圧アクチュエータに対す
る作動油の供給方向が逆転しても、第２の流量圧力制御
弁により油圧アクチュエータ流入側の流量制御を、第１
の流量圧力制御弁により排出側の圧力制御が行え、これ
により、油圧アクチュエータのいずれの作動方向につい
ても、第１の発明と同じような制御を実現できる。

【００２３】第３の発明では、流量偏差に応じた圧力値
Ｐｃｏｍを、Ｐｃｏｍ＝Ｐｍａｘ×（Ｑｉｄ−Ｑｃｏ
ｍ）／Ｑｉｄとして制御するので、流量偏差の大きさに
応じて戻り側の圧力値を適正に制御でき、急激な圧力変
動をきたすことなく、安定した流量制御が行える。

【００２４】第４の発明では、流量偏差に応じた圧力値
Ｐｃｏｍを、Ｐｃｏｍ＝Ｐｍａｘ×｛（Ｑｉｄ−Ｑｃｏ
ｍ）／Ｑｉｄ｝^２として制御するので、偏差の小さいと
きにはＰｃｏｍを非常に小さくでき、フィードバック制
御の範囲内などの流量変動については、戻り側の圧力変
化をほとんど無くすことにより、ハンチングなどの無い
安定した流量制御が可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１において、ポンプＰからの作
動油の供給を受けて作動する油圧アクチュエータとし
て、油圧モータＭが備えられ、この油圧モータＭへの作
動油の供給回路１と、作動油の戻り回路２には、それぞ
れ、第１の流量圧力制御弁１１と第２の流量圧力制御弁
１２とが介装される。

【００２６】第１、第２の流量圧力制御弁１１と１２は
同一に構成され、したがって、いま一方のみを説明する
と、スプール１５の一部にはフランジ１６が形成され、
このフランジ１６により、小受圧面積室１７と大受圧面
積室１８とが画成される。小受圧面積室１７にはポンプ
Ｐからの吐出圧が直接的に伝達され、これに対して大受
圧面積室１８には前記吐出圧をパイロットバルブ２０を
介して調整した調整圧が伝達され、これらの圧力による
力と、スプリング２１の作用力とのバランスに応じてス
プール１５が変位する。

【００２７】スプール１５はその位置により、油圧モー
タＭと連通する作動ポート２３を、ポンプＰに連通する
ポンプポート２４あるいはタンクＴに連通するタンクポ
ート２５に選択的に接続する。

【００２８】また、ポンプＰの吐出圧を検出するため
に、第１の圧力センサ３１が設けられ、かつ油圧モータ
Ｍの負荷圧力を検出するために第２の圧力センサ３２が
設けられる。さらにスプール１５の開度を検出するため
にストロークセンサ３３が設けられ。

【００２９】これらの各検出信号は、パイロットバルブ
２０を駆動するためのパイロットバルブ駆動回路４１に
入力し、この駆動回路４１にはさらにコントローラ４２
からの流量制御指令信号が入力する。なお、コントロー
ラ４２には操作器４３からの流量指令信号さらには圧力
制御指令信号が入力する。

【００３０】これらにより、例えば、第１の流量圧力制
御弁１１は、コントローラ４２によって指令された流量
が得られるように、パイロットバルブ２０により大受圧
面積室１８の圧力が調整され、これに応じてスプール１
５が変位し、かつ、スプール１５の開度と、その上流と
下流の圧力が検出され、これらのフィードバック信号に
より実際の流量を同定（演算）し、指令流量と実際の流
量とが一致するように、パイロットバルブ２０を介して
最終的にスプール１５の変位がフィードバック制御され
るようになっている。制御される流量はスプール１５の
弁開度と、その前後の圧力差によって決まり、したがっ
てこれらの検出値から流量を演算し、これが指令流量と
一致するようにスプール１５の位置を制御すればよい。

【００３１】また、第１の流量圧力制御弁１１は、流量
制御だけではなく、例えばコントローラ４２により圧力
制御を指令されたときは、その下流の負荷圧力が指令圧
力と一致するように、スプール１５の変位がフィードバ
ック制御され、これにより供給回路１の負荷圧力を指令
圧力に制御することもできる。

【００３２】第２の流量圧力制御弁１２についても、コ
ントローラ４２からの信号により、まったく同様に作動
し、戻り回路２の流量制御または圧力制御を行う。

【００３３】なお、これら第１、第２の流量圧力制御弁
１１、１２の構成ついては、既に前記した特開平６−２
１３２０８号公報により、公知である。

【００３４】また、供給回路１と戻り回路２にはオペレ
ートチェック弁５１、５２が介装され、オペレートチェ
ック弁５１、５２はオペレートチェック弁駆動回路４４
からの信号により切換作動する。オペレートチェック弁
５１、５２は操作器４３を操作していないときはＯＦＦ
になり、チェック機能により負荷圧を保持し、油圧モー
タＭの逸走を防止する。操作器４３を操作したときは、
メータイン側はＯＦＦのままでチェック機能を維持し、
傾斜旋回時などの負荷圧による逆転を防ぎ、メータアウ
ト側はＯＮになり、自由に流通できる戻り流路を構成す
る。

【００３５】次に、前記コントローラ４２は前記した指
令流量と実際の流量とを比較し、指令流量の方が大きい
ときは、第１の流量圧力制御弁１１の開度を増加して供
給流量を増量するのであるが、このとき戻り回路２の圧
力を、第２の流量圧力制御弁１２を介して、一定の低い
圧力（例えば圧力ゼロ）に保持し、圧力損失を防ぎ、こ
れに対して指令流量よりも実際流量が大きいときは、制
御流量を減量させるときであるが、第１の流量圧力制御
弁１１の開度を減じると共に、油圧モータＭの回転にブ
レーキをかけるべく、指令流量と実際の流量との偏差に
応じて、すなわち、偏差が大きくなるほど第２の流量圧
力制御弁１２の開度を絞り、戻り回路２の圧力を上昇さ
せるようになっている。

【００３６】このようにして、例えば油圧モータＭにか
かる負荷の方向が途中で反転し、それまでの正負荷から
負の負荷、つまり油圧モータＭが負荷により回転駆動さ
れるような状態が発生すると、第１の流量圧力制御弁１
１の開度が変化しなくても負荷側圧力が下がり、流量が
指令流量よりも増大し、また、油圧モータＭの回転中に
指令流量を減らして作動速度を減じるときにも、そのま
ま油圧モータＭを回転させようとする慣性力により、し
ばらくは実際流量が大きくなってしまうが、このような
現象に対し、これら指令流量と実際流量との偏差に応じ
て戻り回路２の圧力を高め、ブレーキを効かすことによ
り、速やかに油圧モータＭを減速し、安定した流量制御
を実現するのである。

【００３７】ここで、コントローラ４２で実行されるこ
のような制御動作について、図２のフローチャートにし
たがってさらに詳しく説明する。

【００３８】ステップ１で、流量指令値Ｓ、供給回路１
のポンプ圧力Ｐ１ａ、負荷圧力Ｐ１ｂ、第１流量圧力制
御弁１１のスプール変位量（弁開度）Ｘ１、戻り回路２
の負荷圧力Ｐ２ｂ、第２流量圧力制御弁１２のスプール
変位量Ｘ２をそれぞれ読み込むと、まず、ステップ２で
流量指令値Ｓの正負から油圧モータＭの回転方向を判断
する。

【００３９】もし、Ｓ＞０ならば、油圧モータＭは右回
転、そうでないときは左回転するものとする。なお、右
回転時には第１流量圧力制御弁１１から供給回路１に送
り込む流量をメータイン（Ｍ／Ｉ）制御し、第２流量圧
力制御弁１２が戻り回路２の負荷圧力をメータアウト
（Ｍ／Ｏ）制御する。左回転時には、これとは逆に第２
流量圧力制御弁１２から戻り回路２に送り込む流量をメ
ータイン制御し、第１流量圧力制御弁１１が供給回路１
の戻り圧力をメータアウト制御する（ただし、このとき
は、戻り回路２が供給回路となり、供給回路１が戻り回
路として機能することになる）。

【００４０】油圧モータＭが右回転制御のときは、ステ
ップ３、ステップ８に移行し、第１流量圧力制御弁（バ
ルブ１）をメータイン制御、第２流量圧力制御弁（バル
ブ２）をメータアウト制御する。

【００４１】まず、メータイン制御について説明する
と、ステップ４で前記したＸ１とＰ１ａ、Ｐ１ｂとか
ら、バルブ１を通過する流量を、同定流量Ｑｉｄとし
て、演算により求める。また、ステップ５では前記した
流量指令値Ｓから指令流量Ｑｃｏｍを設定する。そし
て、ステップ６ではこれらＱｃｏｍとＱｉｄとに基づい
て、ＱｉｄをＱｃｏｍに一致させるために必要なバルブ
１の弁開度を演算し、ステップ７でこの補正量Ｘｑ１を
出力する。もし、ＱｃｏｍよりもＱｉｄが小さいとき
は、実際の流量を増やすためバルブ開度は増大され、逆
にＱｃｏｍよりもＱｉｄが大きいときはバルブ開度は縮
小される。

【００４２】次にステップ８のメータアウト制御につい
て説明すると、まずステップ９でメータイン側で算出さ
れた同定（実際）流量Ｑｉｄと指令流量Ｑｃｏｍを比較
し、Ｑｉｄ＞Ｑｃｏｍのとき、つまり流量を減量する必
要のあるときは、ステップ１０に移行し、戻り回路２の
圧力を、この流量偏差に応じて高くなる圧力に制御する
ため、関数計算により圧力指令Ｐｃｏｍを設定する。

【００４３】そして、ステップ１１で、実際の戻り回路
２の圧力Ｐ２ｂがこの設定されたＰｃｏｍとなるよう
に、第２流量圧力制御弁１２（バルブ２）の開度を演算
し、ステップ１２でのこのための補正量Ｘｐ２を出力す
る。

【００４４】ここで、指令圧力Ｐｃｏｍは、例えば次の
ようにして関数計算により算出される。すなわち、Ｐｃｏｍ＝Ｐｍａｘ×（Ｑｉｄ−Ｑｃｏｍ）／Ｑｉｄ…（１）ただし、Ｐｍａｘは図３に示すような、操作指令値Ｓの
増加に応じて直線的に減少する特性の圧力値で、これと
指令流量Ｑｃｏｍと実際流量Ｑｉｄの偏差に対応した関
数としてＰｃｏｍを求めると、図４に示すようになる。

【００４５】ＱｉｄとＱｃｏｍとの偏差が小さいとき
は、Ｐｃｏｍも小さい値となるが、偏差が大きくなれ
ば、それだれＰｃｏｍも大きくなり、したがって指令流
量よりも実際流量が多く流れるときは、バルブ２の開度
が大きく絞り込まれ、戻り回路２の圧力が上昇し、これ
により、油圧モータＭからの戻り側の圧力損失が大きく
なり、ブレーキがかかり、バルブ１による流量の減少作
用と共に油圧モータＭの供給流量は応答よく減じられる
ことになる。

【００４６】また、このＰｃｏｍは、指令流量Ｑｃｏｍ
と実際流量Ｑｉｄとの偏差に応じて設定されるので、偏
差が小さく、大きなブレーキ（圧力損失）を必要としな
いときは、圧力上昇幅は小さく制御される。

【００４７】なお、Ｐｃｏｍの制御関数としては、次の
ようにして、２次関数として演算することもできる。

【００４８】Ｐｃｏｍ＝Ｐｍａｘ×｛（Ｑｉｄ−Ｑｃｏｍ）／Ｑｉｄ｝²…（２）この場合には、図５にも示すように、Ｐｃｏｍは偏差の
小さいときに小さく、偏差が大きくなるのにしたがって
２次的に上昇するので、指令流量と実際流量との偏差
が、通常のフィードバック制御範囲内の微小なときな
ど、戻り回路２の圧力上昇がほとんどなく、制御のハン
チングを減らし、安定性を高められる。

【００４９】前記ステップ９において、Ｑｉｄ≦Ｑｃｏ
ｍと判断されたときは、ステップ１３に移行する。この
場合は、実際の流量が指令流量よりも少ないときであ
り、流量を増加する必要がある。戻り回路２では圧力損
失ができるだけ小さい方がよく、そのため、Ｐｃｏｍ＝
０が設定され、実際の回路圧力Ｐ２ｂをこの設定圧力Ｐ
ｃｏｍと一致させるのに必要な、バルブ２の開度が演算
され、ステップ１５でこのための補正量Ｘｐ２が出力さ
れる。

【００５０】実際の流量が指令流量よりも少ないとき
は、流量を応答よく増加させる必要があり、この場合に
は戻り側での圧力損失はできだけ小さい方がよく、この
ためＰｃｏｍ＝０が設定され、バルブ２は最大開度に制
御されるのである。

【００５１】次に、前記ステップ２において、流量指令
値Ｓの符号から油圧モータＭが右回転ではないときは、
ステップ２３〜３５のルーチンに進み、油圧モータＭの
左回転のための流量制御が行われる。

【００５２】この場合には、第２流量圧力制御弁１２に
よりメータインの流量制御が行われ、第１流量圧力制御
弁１１によりメータアウトの圧力制御が行われるのであ
り、これらの制御については、油圧モータＭに対する作
動油の流れる方向が異なる以外、上記したステップ３〜
１５までの制御と実質的に同一のため、具体的な説明は
省略する。

【００５３】以上のように構成され、次に全体的な作用
について説明する。

【００５４】ただし、ここでは供給回路１に作動油を送
り込み、戻り回路２から作動油を排出する油圧モータＭ
の右回転制御を例して説明する。

【００５５】流量の指令値Ｓにしたがって、第１流量圧
力制御弁１１の開度が設定され、これにより作動油が供
給回路１に送り込まれる。このときの実際の流量Ｑｉｄ
が、弁開度、その前後の圧力差に基づいて演算され、こ
のＱｉｄと指令流量Ｑｃｏｍとが比較される。

【００５６】もし、ＱｃｏｍよりもＱｉｄが少なけれ
ば、供給流量を増量するため、第１流量圧力制御弁１１
の開度が増加補正される。このとき、戻り回路２の圧力
を制御する第２流量圧力制御弁１２は、戻り側の圧力損
失を最小にするために、指令圧力としてゼロが設定され
る。このようにして、増量の必要のあるときは、戻り回
路２の圧力が上昇することなく、速やかに流量が増加す
る。

【００５７】なお、流量の増加が要求されるのは、油圧
モータＭの回転速度を途中から上昇させたい場合など
で、指令値Ｓをそれまでの値Ｓ１からより大きな値Ｓ２
に変化させたときである。ただし、第１流量圧力制御弁
１１は、実際の流量を検出しながらフィードバック制御
しているので、このフィードバック制御の範囲内におい
ても微小に流量変動があり、厳密にはこの場合でも、実
際の流量が指令流量よりも少なければ、このような制御
が行われる。

【００５８】これに対して、ＱｃｏｍがＱｉｄよりも大
きいとき、つまり実際の流量が指令流量以上であり、減
量する必要があるときは、第１流量圧力制御弁１１の開
度が縮小方向に補正され、流量を絞る一方で、第２の流
量圧力制御弁１２は、戻り回路２の圧力を、それまでの
一定値Ｐｃｏｍ＝０から、ＱｉｄとＱｃｏｍの偏差に応
じて変化する圧力を目標値として制御する。

【００５９】この圧力Ｐｃｏｍは、前記（１）式のよう
に、ＱｃｏｍとＱｉｄとの偏差が大きくなるほど大きく
なるように設定され、したがって、偏差が大きいときほ
ど第２流量圧力制御弁１２は開度を絞り込み、戻り回路
２の圧力損失を高め、油圧モータＭの回転に対するブレ
ーキ力を強める。これにより、油圧モータＭの回転速度
は速やかに低下する。

【００６０】このような状態が発生するのは、例えば油
圧モータＭにかかる負荷の方向が途中で反転し、それま
での正負荷から負の負荷、つまり油圧モータＭが負荷に
より回転駆動されようとしたり、また、油圧モータＭの
回転中に減速させようとしても油圧モータＭにかかる慣
性負荷により、強制的に回転させられるようなときであ
り、このようなときに指令流量と実際流量との偏差に応
じて戻り回路２の圧力を高め、ブレーキを効かすことに
より、速やかに油圧モータＭを減速し、安定した流量
（速度）制御が可能となる。

【００６１】ところで、戻り回路２の圧力制御は、指令
流量と実際の流量との偏差に応じて行われるので、圧力
がステップ的に変化せず、安定した制御が可能となるば
かりか、偏差の小さいときなど必要以上に圧力損失が過
大となったり、あるいは偏差の大きいときにブレーキ圧
力が不足するということもない。

【００６２】なお、通常のフィードバック制御の範囲内
における微小な流量変動についても、実際の流量が指令
流量を越えれば、戻り回路の圧力が上昇することになる
が、この圧力は流量偏差に応じたものとなるので、微小
な偏差については、実質的な圧力変化を生じることはほ
とんどなく、このためハンチングなどが起きにくく、制
御の安定性も良い。

【００６３】以上の説明にあっては、同一構成の第１、
第２の流量圧力制御弁１１と１２をそれぞれ供給回路１
と戻り回路２に介装したので、油圧モータＭに対する作
動油の供給方向を反転し、可逆的に回転させることがで
きるが、本発明は、必ずしもこのような構成に限定され
るわけではない。

【００６４】すなわち、少なくとも、供給回路１につい
てはフィードバック制御可能な流量制御弁を、また戻り
回路２については同じくフィードバック制御可能な圧力
制御弁があればよく、この場合には油圧モータＭの回転
は一方向に限定されるが、この場合にも同じような作用
効果を発揮することができる。

【００６５】あるいは、第１、第２の流量圧力制御弁１
１、１２の代わりに、２方向の流量圧力制御弁を、各回
路１と２にそれぞれ２つづつ直列に配置しても、同様な
制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す油圧回路図である。

【図２】同じくその制御内容を示すフローチャートであ
る。

【図３】圧力設定のため操作指令と最大圧力との関係を
示す説明図である。

【図４】圧力設定のための関数特性を示す説明図であ
る。

【図５】同じく圧力設定のための関係特性の他の例を示
す説明図である。

【符号の説明】

１供給回路２戻り回路１１第１流量圧力制御弁１２第２流量圧力制御弁３１圧力センサ３２圧力センサ３３ストローセンサ４２コントローラＭ油圧モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者生形春樹東京都港区浜松町二丁目４番１号世界貿易センタービルカヤバ工業株式会社内 (72)発明者高橋米秋東京都港区浜松町二丁目４番１号世界貿易センタービルカヤバ工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負荷を駆動する油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータに対する作動油の供給回路に介装し
た流量制御弁と、同じく作動油の戻り回路に介装した圧力制御弁とを備え
た油圧制御装置において、供給回路の圧力を検出する手段と、戻り回路の圧力を検出する手段と、流量制御弁の開度を検出する手段と、油圧アクチュエータへの供給流量を指令する手段と、流量指令値にしたがって流量制御弁の開度を制御する手
段と、流量制御弁の開度とその前後圧力差から実際の供給流量
を演算する手段と、指令流量と実際の流量とが一致するように流量制御弁の
開度をフィードバック補正する手段と、指令流量が実際の流量よりも大きいときは戻り側の圧力
を所定値と一致するように圧力制御弁の開度をフィード
バック補正し、指令流量よりも供給流量が大きいときは
戻り側の圧力を前記所定値よりも高くかつ流量偏差に応
じた圧力値と一致するように圧力制御弁の開度をフィー
ドバック補正する制御手段とを備えることを特徴とする
油圧制御装置。
【請求項２】負荷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対する作動油の供給回路に介
装した第１の流量圧力制御弁と、同じく作動油の戻り回路に介装した第２の流量圧力制御
弁と、これら第１、第２の流量圧力制御弁に接続する油圧源と
を備えた油圧制御装置において、供給回路の圧力を検出する手段と、戻り回路の圧力を検出する手段と、第１、第２の流量圧力制御弁の開度を検出する手段と、油圧アクチュエータへの供給流量を指令する手段と、流量指令値にしたがって第１の流量圧力制御弁の開度を
制御する手段と、第１の流量圧力制御弁の開度とその前後圧力差から実際
の供給流量を演算する手段と、指令流量と実際の流量とが一致するように第１の流量圧
力制御弁の開度をフィードバック補正する手段と、指令流量が実際の流量よりも大きいときは戻り側の圧力
を所定値と一致するように第２の流量圧力制御弁の開度
をフィードバック補正し、指令流量よりも供給流量が大
きいときは戻り側の圧力を前記所定値よりも高くかつ流
量偏差に応じた圧力値と一致するように第２の流量圧力
制御弁の開度をフィードバック補正する制御手段とを備
えることを特徴とする油圧制御装置。
【請求項３】指令流量Ｑｃｏｍよりも供給流量Ｑｉｄが
大きいときに戻り側の圧力を、これら流量偏差に応じた
圧力値Ｐｃｏｍに制御する手段は、Ｐｃｏｍ＝Ｐｍａｘ×（Ｑｉｄ−Ｑｃｏｍ）／Ｑｉｄただし、Ｐｍａｘは所定の最大圧力値となるように制御
圧力値Ｐｃｏｍを設定する請求項１または２に記載の油
圧制御装置。
【請求項４】指令流量Ｑｃｏｍよりも供給流量Ｑｉｄが
大きいときに戻り側の圧力を、これら流量偏差に応じた
圧力値Ｐｃｏｍに制御する手段は、Ｐｃｏｍ＝Ｐｍａｘ×｛（Ｑｉｄ−Ｑｃｏｍ）／Ｑｉ
ｄ｝² ただし、Ｐｍａｘは所定の最大圧力値となるように制御
圧力値Ｐｃｏｍを設定する請求項１または２に記載の油
圧制御装置。