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JPH06330535A - 油圧作業機械の振動抑制装置 - Google Patents

油圧作業機械の振動抑制装置

Info

Publication number
JPH06330535A
JPH06330535A JP12295393A JP12295393A JPH06330535A JP H06330535 A JPH06330535 A JP H06330535A JP 12295393 A JP12295393 A JP 12295393A JP 12295393 A JP12295393 A JP 12295393A JP H06330535 A JPH06330535 A JP H06330535A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
hydraulic
variable throttle
vibration suppressing
opening
Prior art date
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Application number
JP12295393A
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English (en)
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JP2939090B2 (ja
Inventor
Eiji Yamagata
栄治 山形
Morio Oshina
守雄 大科
Hiroshi Watanabe
洋 渡邊
Toichi Hirata
東一 平田
Genroku Sugiyama
玄六 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP5122953A priority Critical patent/JP2939090B2/ja
Publication of JPH06330535A publication Critical patent/JPH06330535A/ja
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Publication of JP2939090B2 publication Critical patent/JP2939090B2/ja
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2203Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • E02F9/2207Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function for reducing or compensating oscillations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2217Hydraulic or pneumatic drives with energy recovery arrangements, e.g. using accumulators, flywheels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】油圧作業機械の振動抑制装置において、油圧ア
クチュエータの圧力に応じて補助的な圧油の流量制御を
行うことにより、作業装置の振動を応答性良く抑制す
る。 【構成】ブームシリンダ2のヘッド側と流量制御弁4と
を接続する管路11にアキュムレータ7を接続し、管路
11とアキュムレータ7とを接続する管路12に可変絞
り8aを配置する。可変絞り8aの前後の圧力を圧力セ
ンサー10a,10bで検出し、制御ユニット9で、そ
の検出した圧力から可変絞り8aの前後差圧を求め、そ
の前後差圧に制御ゲインをかけた値の絶対値を流量指令
値として可変絞り8aのソレノイド操作部8cに出力す
る。これにより可変絞り8aは圧力変動に応じて開度が
制御され、応答性良く振動が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は油圧作業機械の振動抑制
装置に係わり、特に、油圧ショベル、クレーン等の油圧
作業機械において、ブーム、アーム等の作業装置の振動
を抑制するのに好適な油圧作業機械の振動抑制装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】油圧作業機械の振動抑制装置として、特
開昭64−75722号公報に記載のように、エネルギ
蓄積用のアキュムレータを用い、油圧作業機械の走行時
に発生する作業装置の振動を抑制する振動抑制装置が知
られている。この振動抑制装置を油圧ショベルのブーム
駆動装置に応用した油圧駆動回路を図7に示す。
【0003】図11において、この油圧駆動回路は、ブ
ーム駆動装置として、油圧ポンプ1と、ブーム2Aを駆
動するブームシリンダ2と、操作レバー3の操作信号に
よってブームシリンダ2に供給される圧油の流量及び送
油方向を制御する流量制御弁4と、油圧ポンプ1と流量
制御弁4との間の油圧が所定値を越えるとタンク6へ圧
油を逃がすリリーフ弁5とを備えている。また、振動抑
制装置として、流量制御弁5とブームシリンダの間の管
路に接続された蓄圧用のアキュムレータ7と、前記管路
を前記アキュムレータ7に接続する管路に配置された固
定絞り80とを備えている。
【0004】以上の油圧駆動回路において、ブームの振
動によってブームシリンダー2と流量制御弁4との間の
管路にその振動に応じた圧力変動が生じると、管路の圧
力が高いときには管路から固定絞り80を介してアキュ
ムレータ7へ圧油が流出し、管路の圧力が低いときには
アキュムレータ7から固定絞り80を介して管路に圧油
が流入し、これにより起振力である圧力変動が減少さ
れ、ブームの振動が抑制される。
【0005】また、実開昭64−14259号公報に
は、上記固定絞りの代わりに可変絞りを配置すると共
に、油圧アクチュエータの圧力を固定絞りを介して取り
出し、可変絞りの開度をその固定絞りにより取り出した
圧力に応じて調整することが提案されている。この構成
によれば、固定絞りにより油圧アクチュエータの圧力か
ら当該圧力の変動成分が除去されるので、アクチュエー
タの圧力の定常成分に応じて可変絞りの開度が変わるこ
とになり、作業装置の重量が大きくなっても振動抑制時
の圧力変化のピーク値は大きくならず、負荷状態に適し
た振動抑制効果が得られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図11
に示した特開昭64−75722号公報に記載の従来の
振動抑制装置では、圧油の流出入が固定絞り8を介して
行われるため、圧力変動が大きい場合にも十分な制振効
果を得ようとすると固定絞り80の開度を大きく設定す
る必要があり、この場合は振動が収まるまでの時間が長
くなり、応答性が低下する。
【0007】また、実開昭64−14259号公報に記
載の従来技術では、アクチュエータの圧力の定常成分に
応じて可変絞りの開度を変えているが、変動成分(アク
チュエータの圧力の変動成分)が変化しても可変絞りの
開度は変わらないため、同様に圧力変動が大きい場合に
も十分な制振効果を得ようとするとその時の可変絞りの
開度を大きく設定する必要があり、応答性が低下する。
【0008】したがって、従来の振動抑制装置は通常操
作時には適用せず、応答性が余り問題にならない走行時
のみに適用されているにすぎなかった。
【0009】本発明の目的は、油圧アクチュエータの圧
力変動に応じて補助的な圧油の流量制御を行うことによ
り、作業装置の振動を応答性良く抑制することができる
油圧作業機械の振動抑制装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出
される圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプと油圧アクチュエータの間に接続され、
操作手段からの操作信号に応じて該油圧アクチュエータ
に供給される圧油の流量を制御する流量制御弁とを備え
た油圧作業機械の振動抑制装置において、(a)前記油
圧アクチュエータに接続された油圧エネルギ蓄積用の蓄
圧手段及び前記油圧アクチュエータと前記蓄圧手段とを
接続する管路に配置された可変絞りを含む振動抑制回路
と;(b)前記可変絞りの前後差圧に応じてその可変絞
りの開度を制御する絞り制御手段と;を備えることを特
徴としている。
【0011】上記振動抑制装置は、好ましくは、前記振
動抑制回路の開閉を設定する設定手段と、この設定手段
の操作により前記振動抑制回路の開閉を行なう開閉手段
とを更に備える。この場合、前記開閉手段は前記油圧ア
クチュエータと前記蓄圧手段とを接続する管路に配置さ
れた開閉弁とすることができる。
【0012】また、上記振動抑制装置において、好まし
くは、前記絞り制御手段は、前記可変絞りの前後差圧を
検出する差圧検出手段と、前記差圧検出手段から出力さ
れた差圧信号に基づいて流量指令値を計算し出力する演
算手段とを有し、前記可変絞りはその流量指令値に基づ
いて開度が制御される。
【0013】この場合、好ましくは、前記差圧検出手段
は前記油圧アクチュエータと前記可変絞りとの間の管路
部分の圧力を検出する第1の圧力検出手段と、前記可変
絞りと前記蓄圧手段との間の管路部分の圧力を検出する
第2の圧力検出手段とを有している。
【0014】また好ましくは、前記演算手段は、前記可
変絞りの前後差圧に制御ゲインをかけた値の絶対値を前
記流量指令値として求める。
【0015】更に好ましくは、上記振動抑制装置は、前
記振動抑制回路の開閉を設定する設定手段と、この設定
手段により前記振動抑制回路を閉じることが設定された
ときに前記演算手段により出力される流量指令値を0に
保つ開閉手段とを更に備える。
【0016】また、上記振動抑制装置において好ましく
は、前記絞り制御手段は、前記可変絞りの前後差圧によ
り可変絞りの弁体を駆動し可変絞りの開度を調整するア
クチュエータ手段を有している。この場合、好ましく
は、前記可変絞りはスプールの中央部に形成されたノッ
チを有し、前記アクチュエータ手段は、前記スプールの
一端に前記可変絞りのアクチュエータ側の圧力を作用さ
せる第1の油圧室と、前記スプールの他端に前記可変絞
りのアキュムレータ側の圧力を作用させる第2の油圧室
とを有している。
【0017】
【作用】以上のように構成した本発明においては、振動
抑制回路が蓄圧手段と可変絞りとを有することにより基
本的には従来の振動抑制装置と同じ制振作用が得られ
る。即ち、作業装置の振動によって油圧アクチュエータ
内にその振動に応じた圧力変動が生じると、圧力が高い
ときには油圧アクチュエータから可変絞りを介して蓄圧
手段へ圧油が流出し、圧力が低いときには蓄圧手段から
可変絞りを介して油圧アクチュエータに圧油が流入し、
これにより圧力変動が減少し、ブームの振動が抑制され
る。
【0018】ただし、これだけでは先に説明したように
応答性が犠牲になる。本発明においては、絞り制御手段
により可変絞りの前後差圧に応じて可変絞りの開度を制
御することにより、応答性良く振動が抑制される。即
ち、作業装置の振動時、油圧アクチュエータの圧力の変
動成分が大きくなると可変絞りの前後差圧が大きくなっ
て可変絞りの開度が大きくなり、圧力の変動成分が小さ
くなると可変絞りの前後差圧が大きくなって可変絞りの
開度が小さくなるので、圧力変動に応じて可変絞りを介
して流出入する圧油の流量が制御され、単位時間当たり
の制御流量が大きくなる。このため速やかに圧力変動が
減少し、応答性良く振動が抑制される。
【0019】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図1〜図6に
より、油圧作業機械として油圧ショベルを例にとった場
合につき説明する。図1において、本実施例に係わる油
圧駆動回路は、油圧ポンプ1と、この油圧ポンプ1から
吐出される圧油によって駆動され、作業装置、例えば油
圧ショベルのブーム2Aを駆動する油圧アクチュエータ
すなわちブームシリンダ2と、油圧ポンプ1と油圧アク
チュエータ2の間に接続され、操作レバー3の操作によ
るパイロット圧信号によって制御されて、油圧アクチュ
エータ2に供給される圧油の流量を制御する流量制御弁
4と、ポンプ1と流量制御弁4の間の圧力が設定値以上
になったときに開くリリーフ弁5とを備えている。
【0020】本実施例の振動抑制装置は以上の油圧駆動
回路に備えられるもので、油圧エネルギ蓄積用のアキュ
ムレータ7と、ブームシリンダ2からアキュムレータ7
に流出する圧油の流量及びアキュムレータ7からブーム
シリンダ2に流入する圧油の流量を制御する可変絞り装
置8と、可変絞り装置8を制御する制御ユニット9と、
管路12の圧力を検出する圧力センサー10a,10b
とを有している。
【0021】アキュムレータ7はブームシリンダ2のヘ
ッド側と流量制御弁4とを接続する管路11に接続さ
れ、可変絞り装置8は管路11とアキュムレータ7とを
接続する管路12に配置された可変絞り8aを有し、圧
力センサー10aは可変絞り8aのブームシリンダ側で
管路12に接続されブームシリンダ2のヘッド側の圧力
を検出し、圧力センサー10bは可変絞り8aのアキュ
ムレータ側で管路12に接続されアキュムレータ側の圧
力を検出する。可変絞り装置8はまた可変絞り8aの弁
体を閉弁方向に付勢するばね8bと、ばね8bに対向し
て可変絞り8aの弁体を駆動し開度を調整するソレノイ
ド操作部8cとを有している。制御ユニット9は圧力セ
ンサー10からの信号を入力して振動抑制のための流量
指令値を演算し、対応する流量指令信号を可変絞り装置
8のソレノイド操作部8cに出力する。可変絞り装置8
はその流量指令信号により可変絞り8aの開度が制御さ
れ、アキュムレータ7に流出入する圧油の流量を制御す
る。
【0022】以上において、アキュムレータ7、可変絞
り8a及び管路12は振動抑制回路100を構成し、ば
ね8b、ソレノイド操作部8c、制御ユニット9及び圧
力センサー10a,10bは可変絞り8aの前後差圧に
応じて可変絞り8aの開度を制御する絞り制御手段を構
成する。
【0023】制御ユニット9はマイクロコンピュータで
構成され、図2に示すように、圧力センサー10a,1
0bから出力される信号をデジタル信号に変換するA/
Dコンバータ9aと、中央演算装置(CPU)9bと、
制御手順のプログラムを格納するリードオンリーメモリ
(ROM)9cと、演算途中の数値を一時的に記憶する
ランデムアクセスメモリ(RAM)9dと、出力用のI
/Oインターフェイス9eと、可変絞り装置8のソレノ
イド操作部8cに流量指令信号を出力する増幅器9fと
を備えている。
【0024】制御ユニット9は、圧力センサー10a,
10bから出力される信号に基づき可変絞り8aの前後
差圧を求め、その前後差圧に制御ゲインをかけた値の絶
対値を上記流量指令値として求める。
【0025】以下、図3に示す制御手順プログラムのフ
ローチャートにしたがい、本実施例の動作を詳細に説明
する。まず、手順100において、圧力センサー10
a,10bからの信号をA/Dコンバータ9aを介して
入力し、ブームシリンダ2のヘッド側圧力Pa及びアキ
ュムレータ7側の圧力PbとしてRAM9dに記憶す
る。
【0026】次に手順110において、ブームシリンダ
2のヘッド側圧力Paとアキュムレータ7側の圧力Pb
との差により、可変絞り8の前後差圧ΔPを演算する。
【0027】ここで、図4を用いて可変絞り8aの前後
差圧ΔPを求める理由を説明する。ブームシリンダ2A
の保持圧が例えば100Kg/cm2 にある状態で操作
レバー3の入力u(ストローク)を図4(a)のように
変化させると、ブームシリンダ2Aの速度Vは図4
(b)のように変化し、圧力Pは図4(d)のように変
化する。すなわち、ブームシリンダ2Aの起動時と停止
時に、ブーム2Aの自重およびこれが支持する重量の慣
性と流量制御弁4以降の油圧回路における圧油のバネ作
用とにより、圧力Pは図4(d)に示すように変化し、
これに伴って速度Vも図4(b)に示すように変化す
る。圧力Pからその定常成分である保持圧を除去する
と、図4(e)に示すように起動および停止に伴う変動
成分Phのみが求まる。なお、速度Vをハイパスフィル
タに通した場合の振動成分Vhは図4(c)に示すよう
である。圧力Pの振動と速度Vの振動は90°の位相の
ずれがある。
【0028】ところで、圧力Pの変動成分が大きくなる
と可変絞り8aの前後差圧も大きくなり、圧力Pの変動
成分が小さくなると可変絞り8aの前後差圧ΔPも小さ
くなる。したがって、可変絞り8aの前後差圧ΔPは図
4(e)の変動成分Phにほぼ一致し、当該変動成分P
hはブームシリンダ2の加速度と1対1に対応する。す
なわち、本実施例では、起振力の源である加速度を直接
検出する代わりに、可変絞り8aの前後差圧ΔPを求め
ることにより加速度を検出している。
【0029】次に手順120において、差圧ΔPに適当
なゲインKpをかけた値の絶対値を流量指令値Δqとし
て算出し、対応する流量指令信号を可変絞り装置8のソ
レノイド操作部8cに出力して初めに戻る。
【0030】次に、本実施例の作用効果を図5および図
6により説明する。図5は、図11に示す従来の振動抑
制装置を備えた油圧ショベルにおいて、ブームを急停止
させたときの操作レバー3の入力u(パイロット圧)、
ブームシリンダ2の変位X、ブームシリンダ2の圧力
P、固定絞り80の開度A、固定絞り80を通る制御流
量Qの時間変化を、振動抑制装置がない場合と比較して
示している。図中、実線は振動抑制装置がある場合を示
し、破線は振動抑制装置がない場合を示す。
【0031】一定速度でブーム下げの動作を行っている
状態からブーム2Aを急停止させるべく操作レバー3を
中立に戻すと、図5(a)に示すように入力uは0にな
り、流量制御弁4も中立に戻る。これに伴って、それま
で一定の速度V(シリンダ変位Xの傾き)および圧力P
で下げ方向に動作中であったブームシリンダ2が停止し
ようとするが、慣性によりブーム2Aは急には停止せ
ず、図5(b)に示すように目標位置を越えさらに下が
り続け、これに対応してブームシリンダ2の圧力Pも図
5(c)に示すように変化する。
【0032】即ち、振動抑制装置がない場合は、点線で
示すように、ブームシリンダ2の変位Xが目標位置を越
えた直後は圧力Pが増大し、これに伴ってシリンダ速度
Vは0になる。その後、流量制御弁4以降の油圧回路で
圧油がバネの役目をしてブームシリンダ2が上方に押し
戻され、シリンダ変位Xは増加を開始すると共に、速度
Vは正の値に転じかつ圧力Pは減少を開始する。ブーム
シリンダ2が所定位置まで押し戻されると、同様に圧油
のバネ作用で今度は逆にブームシリンダ2が下方に押し
戻され、シリンダ変位Xは減少を開始すると共に、速度
Vは負の値に転じかつ圧力Pは増加を開始する。以上の
ことが繰り返され、ブーム2Aを含むフロント系に振動
が発生する。この振動が車体に加わり、車体のガタ等の
影響により車体の揺動を引き起こし、結果的に車体−フ
ロント全体の連成振動を生じてしまう。
【0033】従来の振動抑制装置を設けた場合は、実線
で示すように、ブームシリンダ2の変位Xが目標位置を
越えた後、圧力Pが増大するときは、図5(e)に示す
ように流量制御弁4以降の油圧回路から固定絞り80を
介してアキュムレータ7に圧油が流出し、ブームシリン
ダ2が上方に押し戻されるときは、図5(e)に示すよ
うに、アキュムレータ7から固定絞り80を通って流量
制御弁4以降の油圧回路に圧油が流入する。このため、
アキュムレータ7の蓄圧作用と固定絞り80の減衰作用
により、図5(c)に示すように圧力変動が次第に小さ
くなり、ブーム2Aを含むフロント系に発生した振動は
徐々に小さくなる。
【0034】ここで、上記従来の振動抑制装置では、固
定絞り80を用いているためその絞り開度Aは図5
(d)に示すように一定であり、その開度は十分な制振
効果を得ようとするため大きく設定されている。このた
め、振動の周期が長くなり、振動が収まるまでの時間が
長くなって、応答性が低下する。
【0035】図6は、図1に示した本実施例の振動抑制
装置を備えた油圧ショベルについての図5と同様な図で
ある。ただし、図6(d)は可変絞り8aの開度Aであ
る。またこの図でも、振動抑制装置がない場合と比較し
て示している。図中、実線が本実施例の振動抑制装置の
ある場合を示し、破線が振動抑制装置のない場合を示
す。
【0036】本実施例の振動抑制装置では、可変絞り8
aの前後差圧ΔP、即ち圧力Pの変動成分を求めて流量
指令値Δqを算出し、可変絞り8aの開度Aを制御して
おり、これにより圧力Pの変動に伴って可変絞り8aの
開度Aは図6(d)のように変化し、流量制御弁4以降
の油圧回路から可変絞り8aを介してアキュムレータ7
に流出する流量及びアキュムレータ7から可変絞り8a
を通って流量制御弁4以降の油圧回路に流入する流量は
図6(e)のように変化する。即ち、ブームシリンダ2
の圧力変動が大きくなると可変絞り8aの開度Aが大き
くなって通過流量が大きくなり、ブームシリンダ2の圧
力変動が小さくなると可変絞り8aの開度Aが小さくな
って通過流量が小さくなり、その結果、時間当たりの制
御流量が大きくなる。このため、アキュムレータ7の蓄
圧作用と可変絞り8aの減衰作用により、図6(c)に
示すように圧力変動が速やかに小さくなり、ブーム2A
を含むフロント系に発生した振動は短時間で抑制され
る。その結果、振動の周期は長くならず、応答性良く振
動が抑制される。また、圧力変動に応じて可変絞り8a
の通過流量が変わるので、図6(c)に示すように圧力
のピーク値も抑えられる。
【0037】したがって、本実施例によれば、作業装置
の振動を応答性良く抑制することができかつ圧力のピー
ク値も抑えられ、効果的に振動を抑制することができ
る。
【0038】本発明の第2の実施例を図7及び図8によ
り説明する。図中、図1及び図3に示す部材または機能
と同等のものには同じ符号を付している。
【0039】図7において、本実施例の振動抑制装置は
図1に示す第1の実施例に加え更に振動抑制回路100
の開閉を設定する手段としてスイッチ20及び電源21
を有している。スイッチ20が閉じられると(オンのと
き)電源21が制御ユニット9Aに接続され、制御ユニ
ット9Aにオン信号が与えられる。スイッチ20が開け
られると(オフのとき)電源21と制御ユニット9Aと
の接続が遮断され、制御ユニット9Aにオフ信号が与え
られる。
【0040】制御ユニット9Aは、図8に示す制御手順
プログラムのフローチャートにしたがい、圧力センサー
10a,10bから出力される信号とスイッチ20から
出力される信号とに基づき可変絞り8aの開度を制御す
る。
【0041】まず、手順130において、スイッチ20
からの上記の信号に基づきスイッチ20がオンか否かを
判定し、オンのときは手順131に進み、制御ゲインK
pを最適値Koに設定し、オフのとき手順132に進
み、制御ゲインKpを0に設定する。
【0042】次に、手順100において、圧力センサー
10a,10bからの信号をA/Dコンバータ9aを介
して入力し、ブームシリンダ2のヘッド側圧力Pa及び
アキュムレータ7側の圧力PbとしてRAM9dに記憶
する。次に手順110において、可変絞り8aの前後差
圧ΔPを算出する。
【0043】次に手順120において、差圧ΔPに適当
なゲインKpをかけた値の絶対値を流量指令値Δqとし
て算出し、対応する流量指令信号を可変絞り装置8のソ
レノイド操作部8cに出力して初めに戻る。
【0044】以上において、手順132は、スイッチ2
0(設定手段)により振動抑制回路100を閉じること
が設定されたときに流量指令値Δqを0に保つ開閉手段
を構成する。
【0045】以上のように構成した本実施例によれば、
スイッチ20が閉じられている場合には制御ゲインKp
が最適値Koに設定されるので、第1の実施例と同様の
振動抑制制御を行なうことができ、スイッチ20が開け
られている場合には制御ゲインKpが0に設定されるの
で、流量指令値Δqは0に保たれ、振動抑制制御を行な
わない従来通りの作業が行なえる。
【0046】本発明の第3の実施例を図9及び図10に
より説明する。図中、図1に示す部材または機能と同等
のものには同じ符号を付している。本実施例は可変絞り
の前後差圧により直接可変絞りの開度を制御するもので
ある。
【0047】図9において、振動抑制回路100Aは管
路12の可変絞り8aの前後から分岐する管路30a,
30bを有し、可変絞り装置8Aは管路30a,30b
に接続され、可変絞り8aの前後差圧により可変絞り8
aの弁体を駆動し開度を調整するアクチュエータ装置3
2を有している。
【0048】また、振動抑制回路100Aの開閉を設定
する手段としてスイッチ33及び電源34が設けられ、
管路12には振動抑制回路100Aの開閉を行う開閉手
段として電磁開閉弁35が配置されている。スイッチ3
3が閉じられると電源34が電磁開閉弁35のソレノイ
ド部35aに接続され、電磁開閉弁35が開位置に切換
えられる。スイッチ33が開けられると電源34とソレ
ノイド部35aとの接続が遮断され、電磁開閉弁35が
閉位置に切換えられる。
【0049】図10に可変絞り装置8Aの構造を示す。
図10において、可変絞り装置8Aは、管路12に接続
される通路40,41が形成されたハウジング42と、
ハウジング42内に摺動可能に配置されたスプール43
とを有し、スプール43の中央部には可変絞り8aとな
るノッチ44が形成されている。スプール43が図示の
中立位置にあるときには通路40,41の連通は遮断さ
れ、スプール43が図示左方または右方に動かされると
可変絞り8aがその移動量に応じた開度で開き、通路4
0,41が連通する。ハウジング42内にはまた上記の
アクチュエータ装置32としてスプール43の端面を受
圧面とする油圧室45,46が形成され、油圧室45,
46はそれぞれ通路30a,30bを介して通路40,
41に連通している。また、油圧室45,46にはスプ
ール43を中立位置に保持するばね49,50が配置さ
れている。
【0050】アクチュエータ装置32の油圧室45,4
6に通路30a,30bを介して管路12の圧力が導か
れると、スプール43は可変絞り8aの前後差圧、即ち
ブームシリンダ2の圧力変動に応じて移動し、可変絞り
8aの開度が調整される。
【0051】したがって、本実施例においても、ブーム
シリンダ2の圧力変動(変動成分)に応じて可変絞り8
aの開度が調整されるので、第1の実施例と同様の振動
抑制制御を行なうことができる。
【0052】また、図9において、スイッチ33が閉じ
られている場合は開閉弁35が開位置にあるので、振動
抑制回路100Aが開かれ、第2の実施例と同様に振動
抑制制御を行なわない従来通りの作業が行なえる。
【0053】なお、第2の実施例では振動抑制回路10
0の開閉を行なう開閉手段を制御ユニット9A内の制御
プログラムの一部として組み込み、ソフト的に構成した
が、第3の実施例と同様に管路12に開閉弁を配置し、
振動抑制回路の開閉を直接行なってもよい。
【0054】
【発明の効果】本発明によれば、作業装置の振動を応答
性良く抑制することができかつ圧力のピーク値も抑えら
れ、効果的に振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による油圧作業機械の振
動抑制装置を油圧駆動回路と共に示す図である。
【図2】図1に示す振動抑制装置の制御ユニットの構成
を示す図である。
【図3】図1に示す制御ユニットで行われる制御手順を
示すフローチャートである。
【図4】可変絞りの前後差圧の作用を示す図である。
【図5】従来の振動抑制装置における操作レバー入力、
シリンダ変位、シリンダ圧力、絞り開度、及び制御流量
の時間変化を示すタイムチャートである。
【図6】図1に示す第1の実施例の振動抑制装置におけ
る操作レバー入力、シリンダ変位、シリンダ圧力、絞り
開度、及び制御流量の時間変化を示すタイムチャートで
ある。
【図7】本発明の第2の実施例による油圧作業機械の振
動抑制装置を油圧駆動回路と共に示す図である。
【図8】図7に示す制御ユニットで行われる制御手順を
示すフローチャートである。
【図9】本発明の第3の実施例による油圧作業機械の振
動抑制装置を油圧駆動回路と共に示す図である。
【図10】図9に示す制御ユニットで行われる制御手順
を示すフローチャートである。
【図11】従来の油圧作業機械の振動抑制装置を油圧駆
動回路と共に示す図である。
【符号の説明】
1 油圧ポンプ 2 ブームシリンダ 2A ブーム(作業装置) 4 流量制御弁 7 アキュムレータ(蓄圧手段) 8;8A 可変絞り装置 8a 可変絞り 8b ばね 8c ソレノイド操作部 9;9A 制御ユニット(演算手段) 10a,10b 圧力センサー(第1及び第2の圧力検
出手段) 12 管路 20;33 スイッチ 21;34 電源 32 アクチュエータ装置 35 電磁開閉弁 100;100A 振動抑制回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平田 東一 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 杉山 玄六 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出
    される圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、
    前記油圧ポンプと油圧アクチュエータの間に接続され、
    操作手段からの操作信号に応じて該油圧アクチュエータ
    に供給される圧油の流量を制御する流量制御弁とを備え
    た油圧作業機械の振動抑制装置において、 (a)前記油圧アクチュエータに接続された油圧エネル
    ギ蓄積用の蓄圧手段及び前記油圧アクチュエータと前記
    蓄圧手段とを接続する管路に配置された可変絞りを含む
    振動抑制回路と; (b)前記可変絞りの前後差圧に応じてその可変絞りの
    開度を制御する絞り制御手段と;を備えることを特徴と
    する油圧作業機械の振動抑制装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の油圧作業機械の振動抑制
    装置において、前記振動抑制回路の開閉を設定する設定
    手段と、この設定手段の操作により前記振動抑制回路の
    開閉を行なう開閉手段とを更に備えることを特徴とする
    油圧作業機械の振動抑制装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の油圧作業機械の振動抑制
    装置において、前記開閉手段は前記油圧アクチュエータ
    と前記蓄圧手段とを接続する管路に配置された開閉弁で
    あることを特徴とする油圧作業機械の振動抑制装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の油圧作業機械の振動抑制
    装置において、前記絞り制御手段は、前記可変絞りの前
    後差圧を検出する差圧検出手段と、前記差圧検出手段か
    ら出力された差圧信号に基づいて流量指令値を計算し出
    力する演算手段とを有し、前記可変絞りはその流量指令
    値に基づいて開度が制御されることを特徴とする油圧作
    業機械の振動抑制装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の油圧作業機械の振動抑制
    装置において、前記差圧検出手段は前記油圧アクチュエ
    ータと前記可変絞りとの間の管路部分の圧力を検出する
    第1の圧力検出手段と、前記可変絞りと前記蓄圧手段と
    の間の管路部分の圧力を検出する第2の圧力検出手段と
    を有することを特徴とする油圧作業機械の振動抑制装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の油圧作業機械の振動抑制
    装置において、前記演算手段は、前記可変絞りの前後差
    圧に制御ゲインをかけた値の絶対値を前記流量指令値と
    して求めることを特徴とする油圧作業機械の振動抑制装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項4記載の油圧作業機械の振動抑制
    装置において、前記振動抑制回路の開閉を設定する設定
    手段と、この設定手段により前記振動抑制回路を閉じる
    ことが設定されたときに前記演算手段により出力される
    流量指令値を0に保つ開閉手段とを更に備えることを特
    徴とする油圧作業機械の振動抑制装置。
  8. 【請求項8】 請求項1記載の油圧作業機械の振動抑制
    装置において、前記絞り制御手段は、前記可変絞りの前
    後差圧により可変絞りの弁体を駆動し可変絞りの開度を
    調整するアクチュエータ手段を有することを特徴とする
    油圧作業機械の振動抑制装置。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の油圧作業機械の振動抑制
    装置において、前記可変絞りはスプールの中央部に形成
    されたノッチを有し、前記アクチュエータ手段は、前記
    スプールの一端に前記可変絞りのアクチュエータ側の圧
    力を作用させる第1の油圧室と、前記スプールの他端に
    前記可変絞りのアキュムレータ側の圧力を作用させる第
    2の油圧室とを有することを特徴とする油圧作業機械の
    振動抑制装置。
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