JPH10183692A - 油圧駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】他のアクチュエータへの影響を及ぼすことな
く、外部信号により任意にアクチュエータの駆動特性を
制御できるようにし、特に、操作レバーの操作量に応じ
たアクチュエータのトルク、推力、又は速度を得られる
ようにする。 【解決手段】方向切換弁４ａをタンク２６に接続するタ
ンクライン６に設けられ、外部信号により動作して旋回
モータ５ａからの戻り油を制御する補助弁２５と、操作
レバー９０ａの操作量を検出する角度センサ２１と、メ
ータイン圧力及びメータアウト圧力を検出する圧力セン
サ２２，２３と、角度センサ２１と圧力センサ２２，２
３で検出された信号を入力し、これらの信号により、補
助弁２５を動作させる外部信号である制御信号を演算し
て補助弁２５に出力するコントローラ２４とを備え、コ
ントローラ２４からの制御信号により、補助弁２５の可
変絞り２５ａの開口面積を制御し、旋回モータ５ａの出
力トルクを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建設機械の油圧アク
チュエータの駆動を制御する油圧駆動制御装置に係わ
り、特に、方向切換弁とは別に補助弁を設け、アクチュ
エータの駆動を補助的に制御する油圧駆動制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な油圧駆動制御装置では、アクチ
ュエータの動作は方向切換弁の操作によって制御され
る。また、方向切換弁と別に補助弁を設けアクチュエー
タの動作を補助的に制御するものもある。これには、下
記の２つのタイプがある。 メータイン流量を補助的に制御するもの メータアウト流量を補助的に制御するもの に、特開昭６２−２８４８３５公報に記載のものや、
ＷＯ９４／１０４５６公報に記載のものがある。また、
に、特開平７−１３９５０７号公報に記載のものや、
特開平６−１２３３０３号公報に記載のものがある。

【０００３】特開昭６２−２８４８３５公報やＷＯ９４
／１０４５６公報に記載の従来技術では、方向切換弁の
フィーダー通路に補助弁を設け、方向切換弁の入側でア
クチュエータに供給される圧油の流量を補助的に制御し
ている。

【０００４】また、特開昭６２−２８４８３５公報に記
載の従来技術では、フィーダ通路に設けた補助弁に対
し、オペレータが任意にその開口面積を調節するように
したものであり、これにより作業状況に合わせて、アク
チュエータの速度を任意に変えれるようにしている。

【０００５】ＷＯ９４／１０４５６公報に記載の従来技
術では、フィーダ通路に設けた補助弁に他のアクチュエ
ータの操作信号や自身の負荷圧を導いて複合操作性を改
善している。

【０００６】一方、特開平７−１３９５０７号公報に記
載の従来技術では、アクチュエータの一方向の駆動によ
り排出された戻り油のみを方向切換弁を介さずにタンク
に導く戻りラインに補助弁を設け、エンジン回転数が低
下し又はアクチュエータを複合操作したときに、アクチ
ュエータの一方向の駆動による戻り油の流量を制御して
おり、これによりアクチュエータに慣性負荷や重力負荷
が作用しても、アクチュエータのボイディングを防止し
ている。

【０００７】特開平６−１２３３０３号公報に記載の従
来技術では、方向切換弁のメータアウト絞りの上流側又
は下流側に補助弁を設け、その方向切換弁に係わるアク
チュエータの負荷圧に応じて方向切換弁のメータアウト
絞りの前後差圧を変化させ、戻り油の流量を制御してお
り、これによりアクチュエータに慣性負荷が作用して
も、アクチュエータの増速を抑え、キャビテーションを
防止している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、次に述べるような問題がある。

【０００９】上記の特開昭６２−２８４８３５公報や
ＷＯ９４／１０４５６公報に記載の従来技術では、補助
弁は、方向切換弁のフィーダ通路に設けられているの
で、補助弁の開口面積が変わると油圧ポンプの吐出圧が
変わってしまい、他のアクチュエータに供給される圧油
の流量に影響を及ぼす。このため、方向切換弁の操作量
が一定であっても、補助弁の開口面積により他のアクチ
ュエータの速度が変わってしまうという不都合がある。

【００１０】また、方向切換弁とは別に補助弁を設ける
場合は、これを外部信号により動作するようにすれば、
外部信号により任意にアクチュエータの駆動特性を制御
でき、好都合である。例えば、クレーンのような建設機
械においては、安全上から、重い荷を吊っているときは
ゆっくりと上部旋回体を旋回し、軽い荷を吊っていると
きは素速く上部旋回体を旋回することが望まれるため、
上部旋回体を操作する操作レバーの操作量に応じてクレ
ーンの上部旋回体を駆動する旋回モータのトルクを一定
にできれば、操作レバーの操作量を調整することなく上
記のようなクレーン等に望まれる動作を得ることがで
き、好都合である。また、油圧ショベルのような建設機
械においては、作業効率の面から、積み荷の大小にかか
わらず上部旋回体を操作する操作レバーの操作量に応じ
た一定の速度で上部旋回体を旋回することが望まれるた
め、上部旋回体を操作する操作レバーの操作量に応じて
油圧ショベルの上部旋回体を駆動する旋回モータの速度
を一定にできれば、操作レバーの操作量を調整すること
なく上記のような油圧ショベル等に望まれる動作を得る
ことができ、好都合である。

【００１１】ところが、上記の特開平７−１３９５０
７号公報に記載の従来技術は、アクチュエータの一方向
の駆動による戻り油の流量を制御するものであるので、
任意に駆動特性を制御できない。

【００１２】また、上記の特開平６−１２３３０３号
に記載の従来技術は、アクチュエータに慣性負荷が作用
した状況下でキャビテーションを防止するという特別な
目的で補助弁を制御し、アクチュエータの負荷圧に応じ
てメータアウト側の流量を制御しており、外部信号によ
り任意に駆動特性を制御することができない。

【００１３】更に、上記の特開昭６２−２８４８３５
公報やＷＯ９４／１０４５６公報並びに上記の特開平
７−１３９５０７号公報や特開平６−１２３３０３号公
報に記載の従来技術では、補助弁により、上述のクレー
ン等の建設機械に望まれるアクチュエータのトルク一定
制御や上述の油圧ショベル等の建設機械に望まれるアク
チュエータの速度一定制御ができず、一定のトルクや速
度を得るためには、操作レバーの操作量を調整しなけれ
ばならず、操作性が良くない。

【００１４】本発明の第１の目的は、他のアクチュエー
タへの影響を及ぼすことなく、外部信号により任意にア
クチュエータの駆動特性を制御できる油圧駆動制御装置
を提供することである。

【００１５】本発明の第２の目的は、他のアクチュエー
タへの影響を及ぼすことなく、操作レバーの操作量に応
じたアクチュエータのトルク又は推力が得られる油圧駆
動制御装置を提供することである。

【００１６】本発明の第３の目的は、他のアクチュエー
タへの影響を及ぼすことなく、操作レバーの操作量に応
じたアクチュエータの速度が得られる油圧駆動制御装置
を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】

（１）上記第１の目的を達成するために、本発明は、油
圧ポンプと、この油圧ポンプによって駆動されるアクチ
ュエータと、操作レバーの操作方向と操作量に応じて前
記アクチュエータに供給される圧油の方向及び流量を制
御する方向切換弁と、この方向切換弁をタンクに接続す
るタンクラインとを有し、前記アクチュエータからの戻
り油を前記方向切換弁及び前記タンクラインを介しタン
クに排出する油圧駆動制御装置において、前記タンクラ
インに、外部信号により動作し前記戻り油の流量を制御
する補助弁を設けた構成とする。

【００１８】以上のように構成した本発明では、方向切
換弁をタンクに接続するタンクラインに補助弁を設け、
かつこの補助弁を外部信号により動作するものとしたの
で、他のアクチュエータに供給される圧油の流量に影響
を及ぼすことなく、外部信号により、任意にアクチュエ
ータの駆動特性を制御できる。

【００１９】（２）また、上記（１）において、好まし
くは、前記アクチュエータの状態量を検出する検出手段
と、前記操作レバーの操作量を検出するレバー操作量検
出手段と、前記検出手段により検出された状態量と前記
レバー操作量検出手段により検出された前記操作レバー
の操作量とに基づいて前記外部信号を演算して出力する
制御演算手段とを更に備えるものとする。

【００２０】（３）更に、上記第２の目的を達成するた
めに、本発明は、上記（１）において、前記アクチュエ
ータのメータイン圧力を検出する第１の圧力検出手段
と、前記アクチュエータのメータアウト圧力を検出する
第２の圧力検出手段と、前記操作レバーの操作量を検出
するレバー操作量検出手段と、前記第１の圧力検出手段
により検出されたメータイン圧力と前記第２の圧力検出
手段により検出されたメータアウト圧力と前記レバー操
作量検出手段により検出された前記操作レバーの操作量
とに基づいて前記外部信号を演算して出力する制御演算
手段とを更に備えるものとする。

【００２１】これにより、アクチュエータのトルク又は
推力が変化する要因があっても、常に操作レバーの操作
量に応じたアクチュエータのトルク又は推力が得られる
ので、操作レバーの操作量を調整することなく、重い荷
を吊っているときはゆっくりと旋回し、軽い荷を吊って
いるときは素早く旋回する等のクレーン等の建設機械に
望まれるような動作を容易に行うことができる。

【００２２】（４）上記（３）において、好ましくは、
前記制御演算手段は、前記第１の圧力検出手段により検
出されたメータイン圧力と前記第２の圧力検出手段によ
り検出されたメータアウト圧力とから前記アクチュエー
タのトルクを演算するトルク演算手段と、前記レバー操
作量検出手段により検出された前記操作レバーの操作量
に応じて前記アクチュエータの目標トルクを求める目標
トルク演算手段と、前記トルク演算手段により演算され
たトルクと前記目標トルク演算手段により求められた目
標トルクとの偏差を求める偏差演算手段と、この偏差に
応じて前記補助弁への駆動信号を演算する出力演算手段
とを含むものとする。

【００２３】（５）また、上記第３の目的を達成するた
めに、本発明は、上記（１）において、前記アクチュエ
ータの速度を検出する速度検出手段と、前記操作レバー
の操作量を検出するレバー操作量検出手段と、前記速度
検出手段により検出された前記アクチュエータの速度と
前記レバー操作量検出手段により検出された前記操作レ
バーの操作量とに基づいて前記外部信号を演算して出力
する制御演算手段とを更に備えるものとする。

【００２４】これにより、アクチュエータの速度が変化
する要因があっても、常に操作レバーの操作量に応じた
アクチュエータの速度が得られるので、操作レバーの操
作量を調整することなく、積み荷の大小によらず同じ速
度で旋回する等の油圧ショベル等の建設機械に望まれる
ような動作を容易に行うことができる。

【００２５】（６）上記（５）において、好ましくは、
前記制御演算手段は、前記レバー操作量検出手段により
検出された前記操作レバーの操作量に応じて前記アクチ
ュエータの目標速度を求める目標速度演算手段と、前記
速度検出手段で検出された前記アクチュエータの速度と
前記目標速度演算手段により求められた前記アクチュエ
ータの目標速度との偏差を求める偏差演算手段と、この
偏差に応じて前記補助弁への駆動信号を演算する出力演
算手段とを含むものとする。

【００２６】（７）上記（１）において、好ましくは、
前記方向切換弁は、可変絞りを有するメータイン油路
と、可変絞りを有しないメータアウト油路とを有し、前
記補助弁は、メータアウトの可変絞りを兼ねているもの
とする。

【００２７】これにより、補助弁の可変絞りの開口面積
を変化しても、方向切換弁のメータアウト油路に可変絞
りがある場合のようにメータアウト油路の可変絞りの開
口面積の大きさに影響されて補助弁による流量制御が働
かなくなる範囲が生じず、補助弁の制御範囲を広くする
ことができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。

【００２９】まず、本発明の第１の実施形態を図１〜図
８を用いて以下に説明する。図１において、本発明の第
１の実施形態の油圧駆動制御装置は、クレーンに適用さ
れるものであり、原動機１によって駆動される油圧ポン
プ２と、油圧ポンプ２からの圧油により駆動され、図示
しないクレーンの旋回体を駆動させる旋回モータ５ａ
と、同じく油圧ポンプ２からの圧油により駆動され、図
示しないクレーンのブームを俯仰動させる俯仰動用ブー
ムシリンダ５ｂと、同じく油圧ポンプ２からの圧油によ
り駆動され、図示しないクレーンのブームを伸縮させる
伸縮用ブームシリンダ５ｃと、油圧ポンプ２から旋回モ
ータ５ａへ送られる圧油の流量を制御しかつ圧油の送り
方向を切り換える方向切換弁４ａと、油圧ポンプ２から
俯仰動用ブームシリンダ５ｂへ送られる圧油の流量を制
御しかつ圧油の送り方向を切り換える方向切換弁４ｂ
と、油圧ポンプ２から伸縮用ブームシリンダ５ｃへ送ら
れる圧油の流量を制御しかつ圧油の送り方向を切り換え
る方向切換弁４ｃと、原動機１により駆動されるパイロ
ットポンプ７と、パイロット圧力供給ライン８を介して
パイロットポンプ７に接続し、操作レバー９０ａ，９０
ｂ，９０ｃの操作量に応じて方向切換弁４ａ〜４ｃを切
り換えるパイロット圧をそれぞれ生成するパイロットバ
ルブ９ａ，９ｂ，９ｃと、方向切換弁４ａをタンク２６
に接続するタンクライン６に設けられ、外部信号により
動作して旋回モータ５ａからの戻り油を制御する補助弁
２５と、パイロットバルブ９ａの操作レバー９０ａの操
作量を検出する角度センサ２１と、旋回モータ５ａのメ
ータイン圧力及びメータアウト圧力を検出する圧力セン
サ２２，２３と、角度センサ２１と圧力センサ２２，２
３で検出された信号を入力し、これらの信号により、補
助弁２５を動作させる外部信号である制御信号（電気信
号）を演算して補助弁２５に出力する制御演算手段であ
るコントローラ２４とを備えている。

【００３０】方向切換弁４ａ，４ｂ，４ｃは、油圧ポン
プ２に接続するポンプライン３から分岐し、タンク２６
に接続されるセンタバイパスライン２９の途中に設けら
れているオープンセンタ型方向切換弁である。

【００３１】また、方向切換弁４ａは、切換位置Ａ，
Ｂ，Ｃを有しており、切換位置Ａでは、センタバイパス
ライン２９を連通し、ポンプライン３及びタンクライン
６と給排ライン１１，１２とを遮断し、切換位置Ｂで
は、センタバイパスライン２９を遮断し、ポンプライン
３と給排ライン１２とを可変絞り１０ａを有するメータ
イン油路１０により連通し、給排ライン１１とタンクラ
イン６と可変絞り１３ａを有するメータアウト油路１３
により連通し、切換位置Ｃでは、センタバイパスライン
２９を遮断し、ポンプライン３と給排ライン１１とを可
変絞り１０ａを有するメータイン油路１０により連通
し、給排ライン１２とタンクライン６とを可変絞り１３
ａを有するメータアウト油路１３により連通する。な
お、パイロット圧の作用していない中立時には切換位置
Ａに位置している。また、方向切換弁４ｂ，４ｃについ
ても同様な構成となっている。

【００３２】パイロットバルブ９ａで生成されたパイロ
ット圧は、パイロットラインａ１，ａ２を介して方向切
換弁４ａの駆動部に与えられ、方向切換弁４ａを切り換
え、可変絞り１０ａ，１３ａによりパイロット圧の大き
さに応じて方向切換弁４ａを通過する流量を変化させ
る。

【００３３】補助弁２５は、コントローラ２４からの電
気信号により駆動する電磁比例弁であり、可変絞り２５
ａを有する位置と全閉位置とを有しており、コントロー
ラ２４からの制御信号が入力されないときは、可変絞り
２５ａの開口面積が最大となり、制御信号が大きくなる
ほど可変絞り２５ａの開口面積が小さくなり、制御信号
が所定の値以上になると全閉位置に切り換わるように動
作する。

【００３４】次に、コントローラ２４の制御機能を図２
〜図６を用いて説明する。

【００３５】図２において、コントローラ２４は、圧力
センサ２２，２３で検出された旋回モータ５ａのメータ
イン圧力Ｐmiとメータアウト圧力Ｐmoとから旋回モータ
５ａの出力トルクＴmesを演算するトルク演算手段５１
と、角度センサ２１で検出されたレバー操作量ｘから、
図３に示すような予め設定したテーブルを用いて目標ト
ルクＴrefを求める目標トルク演算手段５２と、トルク
演算手段５１で演算された出力トルクＴmesと目標トル
ク演算手段５２で求められた目標トルクＴrefとの偏差
ΔＴを求める偏差演算手段５３と、偏差演算手段５３で
求められた偏差ΔＴからメータアウト油路１３の可変絞
り１３ａと補助弁２５の可変絞り２５ａとを仮想的に１
つの可変絞りにしたときのその１つの可変絞りの開口面
積の変化量である補正量ΔＡを演算する制御演算手段５
４と、制御演算手段５４で演算された補正量ΔＡ、角度
センサ２１で検出されたレバー操作量ｘ及び補助弁２５
に出力されている制御信号Ｘsub0とから補助弁２５を駆
動する制御信号Ｘsubを演算し、補助弁２５に出力する
出力演算手段５５とを有している。

【００３６】トルク演算手段５１では、図４に示すよう
に、差圧演算部６１で圧力センサ２２，２３から入力さ
れたメータイン圧力Ｐmiとメータアウト圧力Ｐmoの差圧
ΔＰを求め、出力トルク演算部６２で差圧ΔＰに所定の
係数Ｋｍを乗じて出力トルクＴmesを求める。

【００３７】制御演算手段５４では、図５に示すように
ＰＩＤ制御が用いられ、積分器６３で偏差演算手段５３
で求められた偏差ΔＴから積分要素を演算し、乗算手段
６６でこの積分要素に積分ゲインＫｉ１を乗じ、微分器
６４で偏差ΔＴから微分要素を演算し、乗算手段６７で
この微分要素に微分ゲインＫｄ１を乗じ、乗算手段６５
で偏差ΔＴに比例ゲインＫｐ１を乗じる。次に、加算手
段６８で乗算手段６５〜６７で求められた値を全て加算
して補正量ΔＡを求める。

【００３８】つまり、出力トルクＴmesが目標トルクＴr
efより小さいときは、上記の仮想的な１つの可変絞りの
開口面積を大きくするように補正量ΔＡはプラス値とな
り、出力トルクＴmesが目標トルクＴrefより小さくなる
にしたがって補正量ΔＡは大きくなる。一方、出力トル
クＴmesが目標トルクＴrefより大きいときは上記の仮想
的な１つの可変絞りの開口面積を小さくするように補正
量ΔＡはマイナス値となり、出力トルクＴmesが目標ト
ルクＴrefより大きくなるにしたがって、補正量ΔＡは
小さくなる。

【００３９】出力演算手段５５では、図６に示すよう
に、予め設定されたレバー操作量−切換弁開口面積変換
テーブル６９で、角度センサ２１により検出されたレバ
ー操作量ｘから、方向切換弁４ａのメータアウト油路１
３の可変絞り１３ａの開口面積Ａ1を求め、予め設定さ
れたレバー操作量−補助弁開口面積変換テーブル７０
で、補助弁２５に出力されている制御信号Ｘsub0から、
制御前の補助弁２５の可変絞り２５ａの開口面積Ａ2を
求め、絞り合算手段７１で、開口面積Ａ1と開口面積Ａ2
とから、図７に示すように直列に接続された２つの可変
絞り１３ａ，２５ａを仮想的に１つの可変絞りに置き換
えたときの開口面積Ａsumを演算し、加算手段７２で、
開口面積Ａsumに制御演算手段５４で求められた補正量
ΔＡを加算して、目標仮想開口面積Ａrefを求め、絞り
分割手段７３で、図７に示すように目標仮想開口面積Ａ
refと開口面積Ａ1とから、仮想的に１つの可変絞りとし
たときのその開口面積が目標仮想開口面積Ａrefとなる
ような補助弁２５の開口面積Ａ2′を求め、予め設定さ
れた補助弁開口面積−制御信号変換テーブル７４で、開
口面積Ａ2′から補助弁２５に出力する制御信号Ｘsubを
求める。

【００４０】上記のように構成した本実施形態の油圧駆
動制御装置において、パイロットバルブ９ａの操作レバ
ー９０ａを操作したときになされる制御について、図１
及び図８を用いて説明する。

【００４１】図１において、パイロットバルブ９ａの操
作レバー９０ａをａ１側に操作すると、パイロットライ
ンａ１に操作レバー９０ａのレバー操作量に応じたパイ
ロット圧が発生し、方向切換弁４ａは切換位置Ｃに切り
換わり、油圧ポンプ２からの圧油はメータイン油路１０
を通り、給排ライン１１に流入し、旋回モータ５ａを時
計方向に回転させ、旋回モータ５ａからの戻り油は、給
排ライン１２を介し、方向切換弁４ａのメータアウト油
路１３を通り、補助弁２５とタンクライン６とを介して
タンク２６に流れ落ちる。

【００４２】このとき、図８のフローチャートに示すよ
うに、コントローラ２４では、角度センサ２１で検出し
たレバー操作量ｘと、圧力センサ２２で検出したメータ
イン圧力Ｐmiと、圧力センサ２３で検出したメータアウ
ト圧力Ｐmoとが読み込まれ（ステップ１１１）、トルク
演算手段５１でメータイン圧力Ｐmiとメータアウト圧力
Ｐmoから旋回モータ５ａの出力トルクＴmesが計算され
る（ステップ１１２）。次に、目標トルク演算手段５２
で、レバー操作量ｘに対する目標トルクＴrefが計算さ
れる（ステップ１１３）。次に、偏差演算手段５３で出
力トルクＴmesと目標トルクＴrefとの偏差ΔＴが計算さ
れる（ステップ１１４）。次に、制御演算部５４で、偏
差ΔＴに応じた補正量ΔＡが演算される（ステップ１１
５）。次に、出力演算手段５５で、レバー操作量ｘと、
補助弁２５に出力されている制御信号Ｘsub0と補正量Δ
Ａとから、補助弁２５の制御信号Ｘsubが演算され（ス
テップ１１６）、補助弁２５に出力される（ステップ１
１７）。

【００４３】この結果、制御信号Ｘsubにより補助弁２
５の可変絞り２５ａの開口面積が変化し、旋回モータ５
ａからの戻り油の流量が変わり、旋回モータ５ａの出力
トルクＴmesが目標トルクＴrefになる。

【００４４】すなわち、出力トルクＴmesが目標トルク
Ｔrefより小さいときは、コントローラ２４により、プ
ラス値の補正量ΔＡが求められ（ステップ１１４）、こ
れにより制御前に比べて小さい制御信号Ｘsubが求めら
れ（ステップ１１６）、補助弁２５に出力される（ステ
ップ１１７）。この結果、可変絞り２５ａの開口面積が
大きくなり、給排ライン１２の圧力が低下し、旋回モー
タ５ａの出力トルクＴmesを増大させて目標トルクＴref
にする。

【００４５】逆に、出力トルクＴmesが目標トルクＴref
より大きいときは、コントローラ２４により、ステップ
１１５でマイナス値の補正量ΔＡが求められ（ステップ
１１５）、これにより制御前に比べて大きい制御信号Ｘ
subが求められ（ステップ１１６）、補助弁２５に出力
される。この結果、可変絞り２５ａの開口面積が小さく
なり、給排ライン１２の圧力が上昇し、旋回モータ５ａ
の出力トルクＴmesを減少させて目標トルクＴrefにす
る。

【００４６】パイロットバルブ９ａの操作レバー９０ａ
をａ２側に操作すると、パイロットラインａ２に操作レ
バー９０ａのレバー操作量に応じたパイロット圧が発生
し、方向切換弁４ａは切換位置Ｂに切り換わるが、操作
レバー９０ａをａ１側に操作する場合と同様に、補助弁
２５により、旋回モータ５ａの出力トルクＴmesを目標
トルクＴrefにするように戻り油の流量が制御される。

【００４７】また、旋回モータ５ａと俯仰動用ブームシ
リンダ５ｂ又は伸縮用ブームシリンダ５ｃとを複合操作
する場合においては、方向切換弁４ａのメータアウト側
であるタンクライン６に補助弁２５が設けられているの
で、俯仰動用ブームシリンダ５ｂや伸縮用ブームシリン
ダ５ｃに供給される圧油の流量は、補助弁２５の可変絞
り２５ａの開口面積に影響されることはない。

【００４８】以上のように本実施形態によれば、タンク
ライン６に補助弁２５を設け、かつ補助弁２５を外部信
号である制御信号Ｘsubにより動作するものとしたの
で、俯仰動用ブームシリンダ５ｂや伸縮用ブームシリン
ダ５ｃに影響を及ぼすことなく、外部信号により任意に
旋回モータ５ａの駆動特性を制御できる。

【００４９】また、旋回モータ５ａのトルクが変化する
要因があっても、常に操作レバー９０ａの操作量に応じ
た一定の旋回モータ５ａのトルクが得られるので、操作
レバー９０ａの操作量を調整することなく、重い荷を吊
っているときはゆっくりと旋回し、軽い荷を吊っている
ときは素早く旋回する等のクレーンに望まれるような作
業を容易に行うことができる。

【００５０】本発明の第２の実施形態を図９〜図１３に
より説明する。図中、図１及び図２に示すものと同等の
部材、機能には、同じ符号を付し説明を省略する。

【００５１】図９において、本実施形態による油圧駆動
制御装置は、第１の実施形態の油圧駆動制御装置に対し
て、方向切換弁４ａの代わりに、メータアウト油路１３
に可変絞り１３ａを有しない方向切換弁４０を設け、補
助弁２５の代わりに、コントローラ２４Ａからの制御信
号が入力されないときには全閉位置になり、コントロー
ラ２４Ａからの制御信号が大きくなるほど可変絞り２５
ｂの開口面積を大きくする補助弁２５Ａを設けている。
その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

【００５２】コントローラ２４Ａでの制御機能を図１０
を用いて説明する。

【００５３】図１０において、コントローラ２４Ａは、
第１の実施形態のコントローラ２４と同様に、出力トル
クＴmesを演算するトルク演算手段５１と、目標トルク
Ｔrefを求める目標トルク演算手段５２と、出力トルク
Ｔmesと目標トルクＴrefとの偏差ΔＴを求める偏差演算
手段５３と、偏差ΔＴから可変絞り２５ｂの開口面積の
変化量である補正量ΔＡを演算する制御演算手段５４と
を有している。ところが、第１の実施形態のコントロー
ラ２４と異なり、角度センサ２１で検出されたレバー操
作信号ｘから、図１１に示すような予め設定したテーブ
ルを用いて、補助弁２５Ａの可変絞り２５ｂの基準開口
面積Ａを求める基準開口面積演算手段５６と、基準開口
面積演算手段５６で求められた基準開口面積Ａに制御演
算手段５４で求められた補正量ΔＡを加算して補助弁２
５Ａの開口面積Ａsubを求める加算手段５７と、加算手
段５７で求められた開口面積Ａsubから、図１２に示す
ような予め設定したテーブルを用いて、補助弁２５Ａへ
の制御信号Ｘsubを求める制御信号演算手段５８とを有
している。なお、本実施形態では、第１の実施形態と異
なり、メータアウト油路１３に可変絞り１３ａが存在せ
ず、旋回モータ５ａからの戻り油の流量は補助弁２５Ａ
の可変絞り２５ｂのみで制御されるので、第１の実施形
態の出力演算手段５５は不要である。

【００５４】上記のように構成した本実施形態の油圧駆
動制御装置において、パイロットバルブ９ａの操作レバ
ー９０ａを操作したときになされる制御について、図９
及び図１３を用いて説明する。

【００５５】図９において、パイロットバルブ９ａの操
作レバーをａ１側に操作すると、第１の実施形態と同様
に、方向切換弁４０ａは切換位置Ｃに切り換わり、旋回
モータ５ａを時計方向に回転させ、旋回モータ５ａから
の戻り油は、方向切換弁４０ａのメータアウト油路１３
を通り、補助弁２５Ａを介してタンク２６に流れ落ち
る。

【００５６】このとき、図１３のフローチャートに示す
ように、コントローラ２４Ａでは、まず、第１の実施形
態と同様に、角度センサ２１で検出されたレバー操作量
ｘと、圧力センサ２２で検出されたメータイン圧力Ｐmi
と、圧力センサ２３で検出されたメータアウト圧力Ｐmo
とが読み込まれ、トルク演算手段５１で、メータイン圧
力Ｐmiとメータアウト圧力Ｐmoとから旋回モータ５ａの
出力トルクＴmesが計算され、目標トルク演算手段５２
で、レバー操作量ｘに対する目標トルクＴrefが計算さ
れる（ステップ１２１〜１２３）。次に、基準開口面積
演算手段５６で、レバー操作量ｘから補助弁２５Ａの基
準開口面積Ａが計算される（ステップ１２４）。次に、
第１の実施形態と同様に、偏差演算手段５３で、出力ト
ルクＴmesと目標トルクＴrefとの偏差ΔＴが求められ、
制御演算手段５４で、偏差ΔＴに応じた補正量ΔＡが演
算される（ステップ１２５，１２６）。次に、加算手段
５７で、基準開口面積Ａに補正量ΔＡを加算して補助弁
２５Ａの開口面積Ａsubを求め（ステップ１２７）、制
御信号演算手段５８で、開口面積Ａsubに対する補助弁
２５Ａの制御信号Ｘsubが求められ（ステップ１２
８）、補助弁２５Ａに出力される（ステップ１２９）。

【００５７】この結果、制御信号Ｘsubにより可変絞り
２５ｂの開口面積が変化し、旋回モータ５ａからの戻り
油の流量が変わり、旋回モータ５ａの出力トルクＴmes
が目標トルクＴrefになる。

【００５８】すなわち、出力トルクＴmesが目標トルク
Ｔrefより小さいときは、コントローラ２４Ａにより、
プラス値の補正量ΔＡが求められ（ステップ１２６）、
これにより補助弁２５Ａの可変絞り２５ｂの開口面積を
基準開口面積Ａよりも大きくするような制御信号Ｘsub
が求められ（ステップ１２８）、補助弁２５Ａに出力さ
れる（ステップ１２９）。この結果、可変絞り２５ｂの
開口面積が大きくなり、給排ライン１２の圧力が低下
し、旋回モータ５ａの出力トルクＴmesを増大させて目
標トルクＴrefにする。

【００５９】逆に、出力トルクＴmesが目標トルクＴref
より大きいときは、コントローラ２４Ａにより、マイナ
ス値の補正量ΔＡが求められ（ステップ１２６）、これ
により補助弁２５Ａの可変絞り２５ｂの開口面積を基準
開口面積Ａよりも小さくするような制御信号Ｘsubが求
められ（ステップ１２８）、補助弁２５Ａに出力される
（ステップ１２９）。この結果、可変絞り２５ｂの開口
面積が小さくなり、給排ライン１２の圧力が上昇し、旋
回モータ５ａの出力トルクＴmesを増大させて目標トル
クＴrefにする。

【００６０】パイロットバルブ９ａの操作レバーをａ２
側に操作しても、同様にして、補助弁２５Ａにより、旋
回モータ５ａの出力トルクＴmesを目標トルクＴrefにす
るように戻り油の流量が制御される。

【００６１】以上のように本実施形態においても、第１
の実施形態と同様な効果が得られるとともに、メータア
ウト油路１３に第１の実施形態のような可変絞りが存在
せず、補助弁２５Ａの可変絞り２５ｂのみで旋回モータ
５ａからの戻り油の流量が制御されるので、補助弁の可
変絞りの開口面積を変化しても、メータアウト油路に可
変絞りがある場合のようにメータアウト油路の可変絞り
の開口面積の大きさに影響されて補助弁による流量制御
が働かなくなる範囲が生じず、補助弁の制御範囲を広く
することができる。

【００６２】本発明の第３の実施形態を図１４〜図１８
により説明する。図中、図１及び図２に示すものと同等
の部材、機能には、同じ符号を付し説明を省略する。

【００６３】図１４において、本実施形態における油圧
駆動制御装置は、油圧ショベルに適用されるものであ
り、第１の実施形態に対して、旋回モータ５ａの代わり
に図示しない油圧ショベルの旋回体を駆動させる旋回モ
ータ５０ａを設け、俯仰動用ブームシリンダ５ｂの代わ
りに図示しない油圧ショベルのブームを俯仰動させるブ
ームシリンダ５０ｂを設け、伸縮用ブームシリンダ５ｃ
の代わりに図示しない油圧ショベルのアームを回動させ
るアームシリンダ５０ｃを設け、圧力センサ２２，２３
の代わりに旋回モータ５０ａの回転速度Ｖmesを検出す
る速度センサ２７を設けたものであり、その他の構成は
第１の実施形態と同様である。

【００６４】コントローラ２４Ｂの制御機能を図１５〜
図１７を用いて説明する。

【００６５】図１５において、コントローラ２４Ｂは、
角度センサ２１で検出されたレバー操作量ｘから、図１
６に示すような予め設定したテーブルを用いて旋回モー
タ５ａの目標回転速度Ｖrefを求める目標速度演算手段
８１と、速度センサ２７で検出された回転速度Ｖmesと
目標速度演算手段８１で求められた目標回転速度Ｖref
との偏差ΔＶを求める偏差演算手段８２と、偏差演算手
段８２で求められた偏差ΔＶからメータアウト油路１３
の可変絞り１３ａと補助弁２５の可変絞り２５ａとを仮
想的に１つの可変絞りにしたときのその１つの可変絞り
の開口面積の変化量である補正量ΔＡを演算する制御演
算手段８４と、制御演算手段８４で求められた補正量Δ
Ａ、角度センサ２１で検出されたレバー操作量ｘ及び補
助弁２５に出力されている制御信号Ｘsub0とから補助弁
２５を駆動する制御信号Ｘsubを演算し、補助弁２５に
出力する出力演算手段８４とを有している。

【００６６】制御演算手段８３では、図１７に示すよう
にＰＩＤ制御が用いられ、積分器９１で偏差演算手段８
２で求めた偏差ΔＶから積分要素を演算し、乗算手段９
４でこの積分要素に積分ゲインＫｉ２を乗じ、微分器９
２で偏差ΔＶから微分要素を演算し、乗算手段９５でこ
の微分要素に微分ゲインＫｄ２を乗じ、乗算手段９３で
偏差ΔＶに比例ゲインＫｐ２を乗じる。次に、加算手段
９６により、これら乗算手段９３〜９５で求められた値
を加算して補正量ΔＡを求める。

【００６７】これによって、回転速度Ｖmesが目標回転
速度Ｖrefより小さいときは、上記の仮想的な１つの可
変絞りの面積を大きくするように補正量ΔＡはプラス値
となり、回転速度Ｖmesが目標回転速度Ｖrefより小さく
なるにしたがって補正量ΔＡは大きくなる。一方、回転
速度Ｖmesが目標回転速度Ｖrefより大きいときは、上記
の仮想的な１つの可変絞りの面積を小さくするように補
正量ΔＡはマイナス値となり、回転速度Ｖmesが目標回
転速度Ｖrefより大きくなるにしたがって補正量ΔＡは
小さくなる。

【００６８】なお、出力演算手段８４で行われる演算
は、図６及び図７に示す第１の実施形態の出力演算手段
５５で行われる演算と同様である。

【００６９】上記のように構成した本実施形態の油圧駆
動制御装置において、パイロットバルブ９ａの操作レバ
ー９０ａを操作したときになされる制御について、図１
８を用いて説明する。

【００７０】パイロットバルブ９ａの操作レバーをａ１
側に操作すると、第１の実施形態と同様に、方向切換弁
４ａは切換位置Ｃに切り換わり、旋回モータ５０ａを時
計方向に回転させ、旋回モータ５０ａからの戻り油は、
方向切換弁４ａのメータアウト油路１３を通り、補助弁
２５を介してタンク２６に流れ落ちる。

【００７１】このとき、図１８のフローチャートに示す
ように、コントローラ２４Ｂでは、角度センサ２１で検
出されたレバーストロークｘと速度センサ２２で検出さ
れた回転速度Ｖmesとが読み込まれ（ステップ１３
１）、目標速度演算手段８１で、レバー操作量ｘから目
標回転速度Ｖrefが計算され（ステップ１３２）、偏差
演算手段８２で実際の回転速度Ｖmesと目標回転速度Ｖr
efとの偏差ΔＶが計算され（ステップ１３３）、制御演
算部８３で、偏差ΔＶに応じた補正量ΔＡが演算され
（ステップ１３４）、出力演算手段８４で、レバー操作
量ｘ、補助弁２５に出力されている制御信号Ｘsub0及び
補正量ΔＡにより、補助弁２５の制御信号Ｘsubが演算
され（ステップ１３５）、補助弁２５に出力される（ス
テップ１３６）。

【００７２】この結果、制御信号Ｘsubにより補助弁２
５の可変絞り２５ａの開口面積が変化し、旋回モータ５
０ａからの戻り油の流量が変わり、旋回モータ５０ａの
回転速度Ｖmesが目標回転速度Ｖrefになる。

【００７３】すなわち、実際の回転速度Ｖmesが目標回
転速度Ｖrefより小さいときは、コントローラ２４Ｂ
で、プラス値の補正量ΔＡが求められ（ステップ１３
４）、これにより制御前に比べ小さい制御信号Ｘsubが
求められ（ステップ１３５）、補助弁２５に出力される
（ステップ１３６）。この結果、可変絞り２５ａの開口
面積が大きくなり、戻り油の流量が増大し、旋回モータ
５０ａの回転速度Ｖmesを増大させて目標回転速度Ｖref
にする。

【００７４】逆に、実際の回転速度Ｖmesが目標回転速
度Ｖrefより大きいときは、コントローラ２４Ｂで、マ
イナス値の補正量ΔＡが求められ（ステップ１３４）、
これにより制御前に比べ大きい制御信号Ｘsubが求めら
れ（ステップ１３５）、補助弁２５に出力される（ステ
ップ１３６）。この結果、可変絞り２５ａの開口面積が
小さくなり、戻り油の流量が減少し、旋回モータ５０ａ
の回転速度Ｖmesを減少し目標回転速度Ｖrefにする。

【００７５】パイロットバルブ９ａの操作レバーをａ２
側に操作しても、同様にして、可変絞り２５により、旋
回モータ５０ａの回転速度Ｖmesが目標回転速度Ｖrefに
なるように戻り油の流量が制御される。

【００７６】また、旋回モータ５０ａとブームシリンダ
５０ｂ又はアームシリンダ５０ｃとを複合操作する場合
においては、方向切換弁４ａのメータアウト側であるタ
ンクライン６に補助弁２５が設けられているので、ブー
ムシリンダ５０ｂやアームシリンダ５０ｃに供給される
圧油の流量は、補助弁２５の可変絞り２５ａの開口面積
に影響されることはない。

【００７７】以上のように本実施形態によれば、タンク
ライン６に補助弁２５を設け、かつ補助弁２５を外部信
号である制御信号Ｘsubにより動作するものとしたの
で、ブームシリンダ５０ｂやアームシリンダ５０ｃに影
響を及ぼすことなく、外部信号により任意に旋回モータ
５０ａの駆動特性を制御できる。

【００７８】また、本実施形態では、旋回モータ５０ａ
の回転速度が変化する要因があっても、常に操作レバー
９０ａの操作量に応じた一定の旋回モータ５０ａの回転
速度が得られるので、操作レバー９０ａの操作量を調整
することなく、積み荷の大小にかかわらず操作レバー９
０ａの操作量に応じた一定の速度で旋回する等の油圧シ
ョベルに望まれるような作業を容易に行うことができ
る。

【００７９】本発明の第４の実施形態を図１９〜図２１
により説明する。図中、図１４及び図１５に示すものと
同等の部材、機能には、同じ符号を付し説明を省略す
る。

【００８０】図１９において、本実施形態による油圧駆
動制御装置は、第３の実施形態の油圧駆動制御装置に対
して、方向切換弁４ａの代わりに、メータアウト油路１
３に可変絞り１３ａを有しない方向切換弁４０を設け、
補助弁２５の代わりに、コントローラ２４Ｃからの制御
信号が入力されないときには全閉位置になり、コントロ
ーラ２４Ｃからの制御信号が大きくなるほど可変絞り２
５ｂの開口面積を大きくする補助弁２５Ａを設けてい
る。その他の構成は、第３の実施形態と同様である。

【００８１】コントローラ２４Ｃの制御機能を図２０を
用いて説明する。

【００８２】図２０において、コントローラ２４Ｃは、
第３の実施形態のコントローラ２４Ｂと同様に、目標回
転速度Ｖrefを求める目標速度演算手段８１と、実際の
回転速度Ｖmesと目標回転速度Ｖrefとの偏差ΔＶを演算
する偏差演算手段８２と、偏差ΔＶから可変絞り２５ｂ
の開口面積の変化量である補正量ΔＡを演算する制御演
算手段８３とを有している。ところが、第３の実施形態
のコントローラ２４Ｂと異なり、角度センサ２１で検出
されたレバー操作量ｘから、第２の実施形態における図
１１に示すようなテーブルと同様な予め設定したテーブ
ルを用いて、補助弁２５Ａの可変絞り２５ｂの基準開口
面積Ａを求める基準開口面積演算手段８５と、基準開口
面積演算手段８５で求められた基準開口面積Ａに制御演
算手段８２で求められた補正量ΔＡを加算して補助弁２
５Ａの開口面積Ａsubを求める加算手段８６と、開口面
積Ａsubから、第２の実施形態における図１２に示すよ
うなテーブルと同様な予め設定したテーブルを用いて、
補助弁２５Ａへの制御信号Ｘsubを求める制御信号演算
手段８７とを有している。なお、本実施形態では、第３
の実施形態と異なり、メータアウト油路１３に可変絞り
１３ａが存在せず、旋回モータ５０ａからの戻り油の流
量は補助弁２５Ａの可変絞り２５ｂのみで制御されるの
で、第３の実施形態の出力演算手段８４は不要である。

【００８３】上記のように構成した本実施形態の油圧駆
動制御装置において、パイロットバルブ９ａの操作レバ
ー９０ａを操作したときになされる制御について、図２
１を用いて説明する。

【００８４】第３の実施形態と同様に、パイロットバル
ブ９ａの操作レバーをａ１側に操作すると、方向切換弁
４０ａは切換位置Ｃに切り換わり、旋回モータ５０ａを
時計方向に回転させ、旋回モータ５０ａからの戻り油
は、方向切換弁４０ａのメータアウト油路１３を通り、
補助弁２５Ａを介してタンク２６に流れ落ちる。

【００８５】このとき、図２１のフローチャートに示す
ように、コントローラ２４Ｃでは、まず、第３の実施形
態と同様に、角度センサ２１で検出されたレバー操作量
ｘと、速度センサ２７で検出された旋回モータ５０ａの
回転速度Ｖmesとが読み込まれ、目標速度演算手段８１
で、レバー操作量ｘに対する目標回転速度Ｖrefが計算
される（ステップ１４１、１４２）。次に、基準開口面
積演算手段８５で、レバー操作量ｘから補助弁２５Ａの
基準開口面積Ａが計算される（ステップ１４３）。次
に、第３の実施形態と同様に、偏差演算手段８２で、実
際の回転速度Ｖmesと目標回転速度Ｖrefとの偏差ΔＶが
求められ、制御演算手段８３で、偏差ΔＴに応じた補正
量ΔＡが演算される（ステップ１４４、１４５）。次
に、加算手段８６で、基準開口面積Ａに補正量ΔＡを加
算して補助弁２５Ａへの開口面積Ａsubを求め（ステッ
プ１４６）、制御信号演算手段８７で、開口面積Ａsub
に対する補助弁２５Ａの制御信号Ｘsubが求められ（ス
テップ１４７）、補助弁２５Ａに出力される（ステップ
１４８）。

【００８６】この結果、制御信号Ｘsubにより可変絞り
２５ｂの開口面積が変化し、旋回モータ５０ａからの戻
り油の流量が変わり、旋回モータ５０ａの回転速度Ｖme
sが目標回転速度Ｖrefになる。

【００８７】すなわち、実際の回転速度Ｖmesが目標回
転速度Ｖrefより小さいときは、コントローラ２４Ｂ
で、プラス値の補正量ΔＡが求められ（ステップ１４
５）、これにより制御前に比べ小さい制御信号Ｘsubが
求められ（ステップ１４７）、補助弁２５に出力される
（ステップ１４８）。この結果、可変絞り２５ａの開口
面積が大きくなり、戻り油の流量が増大し、旋回モータ
５０ａの回転速度Ｖmesを増大させて目標回転速度Ｖref
にする。

【００８８】逆に、実際の回転速度Ｖmesが目標回転速
度Ｖrefより大きいときは、コントローラ２４Ｂで、マ
イナス値の補正量ΔＡが求められ（ステップ１４５）、
これにより制御前に比べ大きい制御信号Ｘsubが求めら
れ（ステップ１４７）、補助弁２５に出力される（ステ
ップ１４８）。この結果、可変絞り２５ａの開口面積が
小さくなり、戻り油の流量が減少し、旋回モータ５０ａ
の回転速度Ｖmesを減少し目標回転速度Ｖrefにする。

【００８９】パイロットバルブ９ａの操作レバーをａ２
側に操作しても、同様にして、補助弁２５Ａにより、旋
回モータ５０ａの回転速度Ｖmesを目標回転速度Ｖrefに
するように戻り油の流量を制御する。

【００９０】以上のように本実施形態においても、第３
の実施形態と同様な効果が得られるとともに、メータア
ウト油路１３に第３の実施形態のような可変絞りが存在
せず、補助弁２５Ａの可変絞り２５ｂのみで旋回モータ
５０ａからの戻り油の流量が制御されるので、補助弁の
可変絞りの開口面積を変化しても、メータアウト油路に
可変絞りがある場合のようにメータアウト油路の可変絞
りの開口面積の大きさに影響されて補助弁による流量制
御が働かなくなる範囲が生じず、補助弁の制御範囲を広
くすることができる。

【００９１】本発明の第５の実施形態を図２２により説
明する。図中、図１４に示すものと同等の部材には、同
じ符号を付し説明を省略する。

【００９２】図２２において、本実施形態の油圧駆動制
御装置は、第３の実施形態に対して、補助弁２５の代わ
りに、パイロット圧により駆動する油圧パイロット式の
補助弁２５Ｂを設け、コントローラ２４Ｂからの制御信
号が大きいほど高いパイロット圧を生成する電磁比例減
圧弁２８を更に備えている。その他の構成は第３の実施
形態と同様である。

【００９３】補助弁２５Ｂは、補助弁２５と同様に可変
絞り２５ａを有する位置と全閉位置とを有しており、電
磁比例減圧弁２８からのパイロット圧が高いほどその開
口面積が小さくなるように駆動する。つまり、補助弁２
５と同様に、コントローラ２４Ｂからの制御信号が大き
いほど可変絞り２５ａの開口面積が小さくなる。

【００９４】本実施形態では、第３の実施形態と同様に
して、コントローラ２４Ｂで制御信号Ｘsubが求めら
れ、この制御信号Ｘsubが電磁比例減圧弁２８に出力さ
れ、電磁比例減圧弁２８で制御信号Ｘsubに応じたパイ
ロット圧を生成し、そのパイロット圧が補助弁２５Ｂに
与えられて可変絞り２５ａの開口面積を変え、油圧モー
タ５０ａからの戻り油の流量が変わり、旋回モータ５０
ａの回転速度Ｖmesを目標回転速度Ｖrefにする。

【００９５】本実施形態においては、第３の実施形態と
同様な効果が得られるとともに、補助弁２５Ｂが油圧パ
イロット式であるので、補助弁２５Ｂの制御範囲を広く
できる。

【００９６】なお、第１、第２、第４の実施形態の油圧
駆動制御装置にも、本実施形態と同様な油圧パイロット
式の補助弁と電磁比例減圧弁とを設けても、同様な効果
が得られる。

【００９７】本発明の第６の実施形態を図２３により説
明する。図中、図１４に示すものと同等の部材には、同
じ符号を付し説明を省略する。

【００９８】図２３において、本実施形態の油圧駆動制
御装置は、第３の実施形態に対して、補助弁２５の代わ
りに、コントローラ２４Ｂからの電気信号により駆動す
る電磁比例弁であり、コントローラ２４Ｂからの制御信
号が入力されないときは大開度位置になり、補助弁２５
と同様にコントローラ２４Ｂからの制御信号が大きいほ
ど可変絞り２５ｄの開口面積を小さくする補助弁２５Ｃ
を設けている。その他の構成は第３の実施形態と同様で
ある。

【００９９】本実施形態においても、第３の実施形態と
同様にして、コントローラ２４Ｂで制御信号Ｘsubが求
められ、この制御信号Ｘsubにより補助弁２５Ｃの可変
絞り２５ｄの開口面積を制御し、旋回モータ５０ａの回
転速度Ｖmesを目標回転速度Ｖrefにするので、第３の実
施形態と同様な効果が得られる。

【０１００】また、補助弁２５Ｃは補助弁２５と異なり
全閉位置を有しないので、例えば、慣性負荷等で旋回モ
ータ５０ａの回転速度Ｖmesが操作レバー９０ａのレバ
ー操作量ｘに対する目標回転速度Ｖrefよりかなり大き
くなった場合に、コントローラ２４Ｂでは、最大の制御
信号が計算され得るが、このような場合であっても補助
弁２５Ｃは全閉とならない。このため、旋回モータ５０
ａからの戻り油が通る給排ライン１１，１２とタンクラ
イン６とを遮断するのは、操作レバー９０ａが操作され
ず、方向切換弁４ａが中立位置Ａにあるときのみとな
り、オペレータが操作レバー９０ａを操作している限
り、給排ライン１１，１２とタンクライン６とは遮断さ
れないので、オペレータの意図しない補助弁２５Ｃの全
閉時の急激な減速が起きず、衝撃によるオペレータの操
作ミスを防止できる。

【０１０１】更に、補助弁２５Ｃは制御信号が入力され
ないときに大開度位置となるので、補助弁２５Ｃにより
旋回モータ５０ａの速度制御をする必要がないときに、
補助弁２５Ｃにおける圧力損失を防止できる。

【０１０２】本発明の第７の実施形態を図２４により説
明する。図中、図１４示すものと同等の部材には、同じ
符号を付し説明を省略する。

【０１０３】図２４において、本実施形態の油圧駆動制
御装置は、第３の実施形態に対して、方向切換弁４ａ，
４ｂ，４ｃの代わりに、パイロットバルブ９ａ〜９ｂで
発生したパイロット圧により駆動するクローズドセンタ
型方向切換弁である方向切換弁６０ａ，６０ｂ，６０ｃ
が設けられているが、その他の構成は第３の実施形態と
同様である。

【０１０４】方向切換弁６０ａは、切換位置Ａ，Ｂ，Ｃ
を有しており、切換位置Ａでは、ポンプライン３及びタ
ンクライン６と給排ライン１１，１２とを遮断し、切換
位置Ｂでは、ポンプライン３と給排ライン１２とを可変
絞り１０ａを有するメータイン油路１０を介して連通
し、給排ライン１１とタンクライン６とを可変絞り１３
ａを有するメータアウト油路１３を介して連通し、切換
位置Ｃでは、ポンプライン３と給排ライン１１とを可変
絞り１０ａを有するメータイン油路１０を介して連通
し、給排ライン１２とタンクライン６とを可変絞り１３
ａを有するメータアウト油路１３を介して連通する。な
お、パイロット圧の作用していない中立時には切換位置
Ａに位置している。

【０１０５】本実施形態においても、第３の実施形態と
同様な効果が得られる。

【０１０６】なお、第１の実施形態の油圧駆動制御装置
に本実施形態と同様なクローズドセンタ型の方向切換弁
を設けても同様な効果が得られる。

【０１０７】

【発明の効果】本発明によれば、他のアクチュエータへ
の影響を及ぼすことなく、外部信号により任意にアクチ
ュエータの駆動特性を制御することができる。

【０１０８】また、本発明によれば、他のアクチュエー
タへの影響を及ぼすことなく、操作レバーの操作量に応
じたアクチュエータのトルク又は推力が得られる。

【０１０９】更に、本発明によれば、他のアクチュエー
タへの影響を及ぼすことなく、操作レバーの操作量に応
じたアクチュエータの速度が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における油圧駆動制御
装置の回路図である。

【図２】コントローラの制御機能を示す機能ブロック線
図である。

【図３】レバー操作量に対する目標トルクの関係を示す
図である。

【図４】トルク演算手段での演算内容を示す図である。

【図５】制御演算手段での演算内容を示す図である。

【図６】出力演算手段での演算内容を示す図である。

【図７】出力演算手段での演算について説明する図であ
る。

【図８】コントローラにおける処理内容のフローチャー
トである。

【図９】本発明の第２の実施形態における油圧駆動制御
装置の回路図である。

【図１０】コントローラの制御機能を示す機能ブロック
線図である。

【図１１】レバー操作量に対する基準開口面積の関係を
示す図である。

【図１２】開口面積に対する制御信号の関係を示す図で
ある。

【図１３】コントローラで行われる処理内容のフローチ
ャートである。

【図１４】本発明の第３の実施形態における油圧駆動制
御装置の回路図である。

【図１５】コントローラの制御機能を示す機能ブロック
線図である。

【図１６】レバー操作量に対する目標速度の関係を示す
図である。

【図１７】制御演算手段での演算内容を示す図である。

【図１８】コントローラで行われる処理内容のフローチ
ャートである。

【図１９】本発明の第４の実施形態における油圧駆動制
御装置の回路図である。

【図２０】コントローラの制御機能を示す機能ブロック
線図である。

【図２１】コントローラで行われる処理内容のフローチ
ャートである。

【図２２】本発明の第５の実施形態における油圧駆動制
御装置の回路図である。

【図２３】本発明の第６の実施形態における油圧駆動制
御装置の回路図である。

【図２４】本発明の第７の実施形態における油圧駆動制
御装置の回路図である。

【符号の説明】

１ 原動機 ２ 油圧ポンプ ３ ポンプライン ４ａ〜４ｃ 方向制御弁 ５ａ 旋回モータ ５ｂ 俯仰動用ブームシリンダ ５ｃ 伸縮用ブームシリンダ ６ タンクライン ７ パイロットポンプ ８ パイロット圧力供給ライン ９ａ〜９ｃ パイロットバルブ １０ メータイン油路 １０ａ，１３ａ 可変絞り １１，１２ 給排ライン １３ メータアウト油路 ２１ 角度センサ ２２，２３ 圧力センサ ２４，２４Ａ〜２４Ｃ コントローラ ２５，２５Ａ〜２５Ｃ 補助弁 ２５ａ〜２５ｄ 可変絞り ２７ 速度センサ ４０ａ 方向切換弁 ５０ａ 旋回モータ ５０ｂ ブームシリンダ ５０ｃ アームシリンダ ５１ トルク演算手段 ５２ 目標トルク演算手段 ５３ 偏差演算手段 ５４ 制御演算手段 ５５ 出力演算手段 ５６ 基準開口面積演算手段 ５７ 加算手段 ５８ 制御信号演算手段 ６０ａ〜６０ｃ 方向切換弁 ８１ 目標速度演算手段 ８２ 偏差演算手段 ８３ 制御演算手段 ８４ 出力演算手段 ８５ 基準開口面積演算手段 ８６ 加算手段 ８７ 制御信号演算手段 ９０ａ〜９０ｃ 操作レバー

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧ポンプと、この油圧ポンプによって駆
   動されるアクチュエータと、操作レバーの操作方向と操
   作量に応じて前記アクチュエータに供給される圧油の方
   向及び流量を制御する方向切換弁と、この方向切換弁を
   タンクに接続するタンクラインとを有し、前記アクチュ
   エータからの戻り油を前記方向切換弁及び前記タンクラ
   インを介しタンクに排出する油圧駆動制御装置におい
   て、 前記タンクラインに、外部信号により動作し前記戻り油
   の流量を制御する補助弁を設けたことを特徴とする油圧
   駆動制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の油圧駆動制御装置におい
   て、前記アクチュエータの状態量を検出する検出手段
   と、前記操作レバーの操作量を検出するレバー操作量検
   出手段と、前記検出手段により検出された状態量と前記
   レバー操作量検出手段により検出された前記操作レバー
   の操作量とに基づいて前記外部信号を演算して出力する
   制御演算手段とを更に備えることを特徴とする油圧駆動
   制御装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の油圧駆動制御装置におい
   て、前記アクチュエータのメータイン圧力を検出する第
   １の圧力検出手段と、前記アクチュエータのメータアウ
   ト圧力を検出する第２の圧力検出手段と、前記操作レバ
   ーの操作量を検出するレバー操作量検出手段と、前記第
   １の圧力検出手段により検出されたメータイン圧力と前
   記第２の圧力検出手段により検出されたメータアウト圧
   力と前記レバー操作量検出手段により検出された前記操
   作レバーの操作量とに基づいて前記外部信号を演算して
   出力する制御演算手段とを更に備えることを特徴とする
   油圧駆動制御装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の油圧駆動制御装置におい
   て、前記制御演算手段は、前記第１の圧力検出手段によ
   り検出されたメータイン圧力と前記第２の圧力検出手段
   により検出されたメータアウト圧力とから前記アクチュ
   エータのトルクを演算するトルク演算手段と、前記レバ
   ー操作量検出手段により検出された前記操作レバーの操
   作量に応じて前記アクチュエータの目標トルクを求める
   目標トルク演算手段と、前記トルク演算手段により演算
   されたトルクと前記目標トルク演算手段により求められ
   た目標トルクとの偏差を求める偏差演算手段と、この偏
   差に応じて前記補助弁への駆動信号を演算する出力演算
   手段とを含むことを特徴とする油圧駆動制御装置。
5. 【請求項５】請求項１記載の油圧駆動制御装置におい
   て、前記アクチュエータの速度を検出する速度検出手段
   と、前記操作レバーの操作量を検出するレバー操作量検
   出手段と、前記速度検出手段により検出された前記アク
   チュエータの速度と前記レバー操作量検出手段により検
   出された前記操作レバーの操作量とに基づいて前記外部
   信号を演算して出力する制御演算手段とを更に備えるこ
   とを特徴とする油圧駆動制御装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の油圧駆動制御装置におい
   て、前記制御演算手段は、前記レバー操作量検出手段に
   より検出された前記操作レバーの操作量に応じて前記ア
   クチュエータの目標速度を求める目標速度演算手段と、
   前記速度検出手段で検出された前記アクチュエータの速
   度と前記目標速度演算手段により求められた前記アクチ
   ュエータの目標速度との偏差を求める偏差演算手段と、
   この偏差に応じて前記補助弁への駆動信号を演算する出
   力演算手段とを含むことを特徴とする油圧駆動制御装
   置。
7. 【請求項７】請求項１記載の油圧駆動装置において、前
   記方向切換弁は、可変絞りを有するメータイン油路と、
   可変絞りを有しないメータアウト油路とを有し、前記補
   助弁は、メータアウトの可変絞りを兼ねていることを特
   徴とする油圧駆動制御装置。