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JP5004641B2 - アクチュエータの制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、アクチュエータの制御装置に関するものであり、特には、作業機械の可動部材を駆動するアクチュエータを制御する制御装置に関するものである。
作業機械に搭載される従来のアクチュエータは、油圧ポンプとの間に介装される制御弁を有し、その制御弁のスプールは、作業者が操作する操作レバーに機械的に接続されている（例えば、特許文献１参照）。
アクチュエータの駆動は、操作者が操作レバーを操作し制御弁のポジションを切り換え、アクチュエータに対する作動油の給排を調整することによって行われる。
この種のアクチュエータにおける制御弁では、レバー操作量に対するメータインとメータアウトの開口面積の特性は、一義的に決まっている（例えば、引用文献１の図３参照）。
特開平１１−１０７３２８号公報
このように、レバー操作量に対するメータインとメータアウトの開口面積の特性が一義的に決まっている場合には、アクチュエータの負荷や速度等の動作状態によっては、メータインとメータアウトの開口面積の特性が最適とならない場合がある。その場合には、アクチュエータがスムーズに動作しない事態も起こり得る。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、アクチュエータの動作状態に関係なく、アクチュエータをスムーズに動作させることができるアクチュエータの制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、作業機械の可動部材を駆動するアクチュエータを制御する制御装置であって、ポンプから供給される作動流体によって駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータを一方の方向へと駆動するために、前記アクチュエータに供給される作動流体及び前記アクチュエータから排出される作動流体の流量をそれぞれ制御する第１メータイン用電磁弁及び第１メータアウト用電磁弁と、前記アクチュエータを他方の方向へと駆動するために、前記アクチュエータに供給される作動流体及び前記アクチュエータから排出される作動流体の流量をそれぞれ制御する第２メータイン用電磁弁及び第２メータアウト用電磁弁と、前記アクチュエータの速度指令に対する前記メータイン用電磁弁及び前記メータアウト用電磁弁の開口面積の特性が規定された複数のマップと、前記アクチュエータの動作情報を検知する検知器にて検出された検出結果を基に、前記アクチュエータの動作状態を判定する判定手段と、前記判定手段にて判定された前記アクチュエータの動作状態に応じて、前記複数のマップから制御に用いるマップを選択する選択手段と、を備え、前記アクチュエータの起動時には、前記メータアウト用電磁弁が開弁した後、前記メータイン用電磁弁が開弁し、前記メータアウト用電磁弁及び前記メータイン用電磁弁が開きはじめるタイミングは、前記アクチュエータの負荷又は速度に応じて設定されることを特徴とすることを特徴とする。
また、本発明は、作業機械の可動部材を駆動するアクチュエータを制御する制御装置であって、ポンプから供給される作動流体によって駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータを一方の方向へと駆動するために、前記アクチュエータに供給される作動流体及び前記アクチュエータから排出される作動流体の流量をそれぞれ制御する第１メータイン用電磁弁及び第１メータアウト用電磁弁と、前記アクチュエータを他方の方向へと駆動するために、前記アクチュエータに供給される作動流体及び前記アクチュエータから排出される作動流体の流量をそれぞれ制御する第２メータイン用電磁弁及び第２メータアウト用電磁弁と、前記アクチュエータの速度指令に対する前記メータイン用電磁弁及び前記メータアウト用電磁弁の開口面積の特性が規定された複数のマップと、前記アクチュエータの動作情報を検知する検知器にて検出された検出結果を基に、前記アクチュエータの動作状態を判定する判定手段と、前記判定手段にて判定された前記アクチュエータの動作状態に応じて、前記複数のマップから制御に用いるマップを選択する選択手段と、を備え、前記アクチュエータの停止時には、前記メータイン用電磁弁が閉弁した後、前記メータアウト用電磁弁が閉弁し、前記メータイン用電磁弁及び前記メータアウト用電磁弁が閉弁するタイミングは、前記アクチュエータの負荷又は速度に応じて設定されることを特徴とする。
本発明によれば、アクチュエータを一方の方向及び他方の方向へと駆動するための作動流体の給排は、独立した４個の電磁弁にて制御され、アクチュエータの速度指令に対するメータイン用電磁弁及びメータアウト用電磁弁の開口面積の特性が規定されたマップを複数備える。その複数のマップのうち制御に用いられるマップは、アクチュエータの動作状態に応じて選択されるため、アクチュエータの負荷や速度等の動作状態に関係なく、アクチュエータをスムーズに動作させることができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るアクチュエータの制御装置について説明する。
本実施の形態に係る制御装置は、作業機械に搭載される可動部材を駆動するアクチュエータの動作を制御するものである。
本実施の形態におけるアクチュエータとは、作業機械が油圧ショベルである場合には、上部旋回体を回転させる旋回油圧モータ及び作業機械を走行させる走行油圧モータであり、また、上部旋回体に対して回動可能に連結されるブーム、ブームの先端に回動可能に連結されるアーム、及びアームの先端に回動可能に連結されるバケットを駆動する液圧シリンダである。
まず、図１を参照して、以下に説明する第１〜第３の実施の形態に係るアクチュエータの制御装置に共通する油圧回路について説明する。なお、図１では、アクチュエータが、作動油（作動流体）によって駆動する油圧シリンダ１である場合について説明する。
油圧シリンダ１は、作動油が封入されたシリンダチューブ６と、シリンダチューブ６内に摺動自在に挿入されたロッド２と、ロッド２の一端に連結されシリンダチューブ６内を反ロッド側油室４ａとロッド側油室４ｂとに画成するピストン３とを備える。
油圧シリンダ１は、油圧ポンプ５から供給される作動油によって駆動する。
油圧ポンプ５の吐出側には、油圧シリンダ１に供給される作動油が流通する供給通路７が接続され、供給通路７は２方向に枝分かれした分岐通路８ａ，８ｂに接続され、分岐通路８ａ，８ｂは再度合流し油圧シリンダ１から排出される作動油が流通する排出通路９に接続され、排出通路９は油圧ポンプ５の吸込側に接続される。
分岐通路８ａ，８ｂには、油圧シリンダ１の反ロッド側油室４ａに供給される作動油の流量を制御するメータイン用電磁弁Ｖ１（第１メータイン用電磁弁）と、ロッド側油室４ｂに供給される作動油の流量を制御するメータイン用電磁弁Ｖ３（第２メータイン用電磁弁）とが並列に介装される。
また、分岐通路８ａ，８ｂには、油圧シリンダ１の反ロッド側油室４ａから排出される作動油の流量を制御するメータアウト用電磁弁Ｖ２（第２メータアウト用電磁弁）と、ロッド側油室４ｂから排出される作動油の流量を制御するメータアウト用電磁弁Ｖ４（第１メータアウト用電磁弁）とが並列に介装される。
このように、分岐通路８ａには、メータイン用電磁弁Ｖ１とメータアウト用電磁弁Ｖ２とが直列に介装され、分岐通路８ｂには、メータイン用電磁弁Ｖ３とメータアウト用電磁弁Ｖ４とが直列に介装される。
分岐通路８ａにおけるメータイン用電磁弁Ｖ１とメータアウト用電磁弁Ｖ２との間には、反ロッド側油室４ａに連通する第１給排通路１０ａが接続され、分岐通路８ｂにおけるメータイン用電磁弁Ｖ３とメータアウト用電磁弁Ｖ４との間には、ロッド側油室４ｂに連通する第２給排通路１０ｂが接続される。
メータイン用電磁弁Ｖ１，メータアウト用電磁弁Ｖ２，メータイン用電磁弁Ｖ３，及びメータアウト用電磁弁Ｖ４は、電磁式の制御弁（流量調整弁）であり、各電磁弁Ｖ１〜Ｖ４は、コントローラ１２から送信される制御電流によって駆動し、この制御電流に応じて開口面積が調整される。したがって、各電磁弁Ｖ１〜Ｖ４の開口面積は、それぞれ個別に調整することができるため、各電磁弁Ｖ１〜Ｖ４を通過する作動油の流量を個別に制御することができる。
また、各電磁弁Ｖ１〜Ｖ４は、油圧シリンダ１と一体的又は近接して配置される。このように、本発明における作業機械は、アクチュエータの動作を制御する制御弁（電磁弁Ｖ１〜Ｖ４）が、それぞれのアクチュエータと一体的又は近接して配置される分散配置型のものである。
電磁弁Ｖ１〜Ｖ４を各アクチュエータと共に分散配置することによって、電磁弁Ｖ１〜Ｖ４とアクチュエータとを接続する配管（図１では、第１給排通路１０ａ，第２給排通路１０ｂ）の長さを短くすることができるため、油漏れ等の不具合の発生が少なくなる。
なお、コントローラ１２には、制御装置全体の処理動作を制御するＣＰＵ、ＣＰＵの処理動作に必要なプログラム、マップ等が記憶されたＲＯＭ、及びＲＯＭから読み出されたデータや各計器によって読み出されたデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ等が格納されている。
図１に示す油圧回路の動作について説明する。
油圧シリンダ１を伸長させる場合には、メータイン用電磁弁Ｖ１及びメータアウト用電磁弁Ｖ４を開弁し、メータイン用電磁弁Ｖ３及びメータアウト用電磁弁Ｖ２を閉弁する。これにより、油圧ポンプ５から吐出された作動油は、供給通路７、分岐通路８ａ、メータイン用電磁弁Ｖ１、及び第１給排通路１０ａを通り反ロッド側油室４ａに流入すると共に、ロッド側油室４ｂから排出された作動油は、第２給排通路１０ｂ、メータアウト用電磁弁Ｖ４、分岐通路８ｂ、及び排出通路９を通り油圧ポンプ５の吸込側へと流入する。
これに対して、油圧シリンダ１を収縮させる場合には、メータイン用電磁弁Ｖ３及びメータアウト用電磁弁Ｖ２を開弁し、メータイン用電磁弁Ｖ１及びメータアウト用電磁弁Ｖ４を閉弁する。これにより、油圧ポンプ５から吐出された作動油は、供給通路７、分岐通路８ｂ、メータイン用電磁弁Ｖ３、及び第２給排通路１０ｂを通りロッド側油室４ｂに流入すると共に、反ロッド側油室４ａから排出された作動油は、第１給排通路１０ａ、メータアウト用電磁弁Ｖ２、分岐通路８ａ、及び排出通路９を通り油圧ポンプ５の吸込側へと流入する。
このように、メータイン用電磁弁Ｖ１及びメータアウト用電磁弁Ｖ４は、油圧シリンダ１をロッド２が前進する方向に駆動させる、つまり、油圧シリンダ１を伸長動作させるための電磁弁であり、メータイン用電磁弁Ｖ３及びメータアウト用電磁弁Ｖ２は、油圧シリンダ１をロッド２が後退する方向に駆動させる、つまり、油圧シリンダ１を収縮動作させるための電磁弁である。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るアクチュエータの制御装置について説明する。
前述したように、油圧シリンダ１の動作は、独立した４個の電磁弁にて制御される。具体的には、メータイン用電磁弁Ｖ１及びメータアウト用電磁弁Ｖ４にて、油圧シリンダ１の伸長動作時の作動油の供給流量及び排出流量が個別に制御される。また、メータイン用電磁弁Ｖ３及びメータアウト用電磁弁Ｖ２にて、油圧シリンダ１の収縮動作時の作動油の供給流量及び排出流量が個別に制御される。
したがって、各電磁弁Ｖ１〜Ｖ４の動作を個別に制御することによって、電磁弁Ｖ１〜Ｖ４を通過する作動油の流量を個別に制御することができる。つまり、油圧シリンダ１の動作状態に応じてメータイン制御とメータアウト制御を自在に設定することが可能となる。
コントローラ１２のＲＯＭには、図２に示すような、油圧シリンダ１の速度指令に対するメータイン用電磁弁Ｖ１，Ｖ３の開口面積、及びメータアウト用電磁弁Ｖ２，Ｖ４の開口面積の特性が規定された複数のマップが記憶されている。この複数のマップは、それぞれ異なった特性に設定されている。
コントローラ１２は、油圧シリンダ１に設けられ油圧シリンダ１の各動作情報を検知する検知器にて検出された検出結果を基に、油圧シリンダ１の動作状態を判定し（判定手段）、その動作状態に応じてＲＯＭに記憶された複数のマップの中から制御に用いる最適なマップを選択する（選択手段）。検知器は、例えば、油圧シリンダ１の反ロッド側油室４ａ，ロッド側油室４ｂのそれぞれの圧力を検出する圧力計１３ａ，１３ｂ（図１参照）や、油圧シリンダ１の速度を検知する速度計（図示省略）等であり、これらの検出結果を基に、油圧シリンダ１の負荷や速度等の動作状態が判定される。
このように、コントローラ１２は、油圧シリンダ１の動作状態に応じてメータインとメータアウトの開口面積を最適なものに設定するため、油圧シリンダ１の動作中におけるショックの発生を防止することができ、油圧シリンダ１をスムーズに動作させることができる。
油圧シリンダ１の動作状態に応じてメータインとメータアウトの開口面積を自由に設定可能なのは、４個の電磁弁Ｖ１〜Ｖ４にて、油圧シリンダ１の伸長動作及び収縮動作における作動油の給排をそれぞれ制御可能であるためである。
以下に、コントローラ１２によるマップを用いたメータイン制御及びメータアウト制御を具体的に説明する。
まず、各検知器によって検出された検出結果を基に、油圧シリンダ１の現在の動作状態を判定し、複数のマップの中から制御に用いる最適なマップを選択する。
作業機械の操作者による操作レバーの現在位置をポテンショメータ等の位置検出器にて検出し、その検出した操作レバーの現在位置を基にマップの横軸に対応する油圧シリンダ１の速度指令が演算される。
油圧シリンダ１の動作状態に応じて選択されたマップを基に、演算された速度指令に対応する目標開口面積が決定される。
電磁弁Ｖ１〜Ｖ４は、弁開度がその目標開口面積となるように制御される。具体的には、演算された速度指令に対応する制御電流が電磁弁Ｖ１〜Ｖ４のソレノイドに供給されることによって、電磁弁Ｖ１〜Ｖ４は目標開口面積に制御される。
ここで、選択されるマップとしては、例えば、油圧シリンダ１の動作状態が起動停止時であると判定された場合には、図２に示すように、速度指令が小さい領域では、メータアウト用電磁弁Ｖ２，Ｖ４の開口面積がメータイン用電磁弁Ｖ１，Ｖ３の開口面積よりも大きい特性のマップが選択される。図２に示すようなマップを選択することによって、メータアウト側の圧力損失が小さくなるため、スムーズな起動停止を行うことができる。
また、図２に示すマップは、速度指令が大きい領域では、メータアウト用電磁弁Ｖ２，Ｖ４の開口面積がメータイン用電磁弁Ｖ１，Ｖ３の開口面積よりも小さくなっている。つまり、速度指令が小さい領域と速度指令が大きい領域との特性が逆になっている。
このように、速度指令が大きい領域にてメータアウト用電磁弁Ｖ２，Ｖ４の開口面積を絞ることによって、自重や慣性による油圧シリンダ１の逸走が発生し難くなり、速度制御がし易くなる。
選択されるマップは、油圧シリンダ１の負荷、速度等の動作状態に応じて順次に切り換えられ、各電磁弁Ｖ１〜Ｖ４の開口面積は、油圧シリンダ１の動作状態に応じて最適に制御されることになる。
なお、油圧シリンダ１の伸長動作時と圧縮動作時にて、異なる特性のマップを選択するようにしてもよい。つまり、油圧シリンダ１の伸長動作時に開弁するメータイン用電磁弁Ｖ１とメータアウト用電磁弁Ｖ４との開口面積の特性と、油圧シリンダ１の圧縮動作時に開弁するメータイン用電磁弁Ｖ３とメータアウト用電磁弁Ｖ２との開口面積の特性とを異なる特性に設定してもよい。
以上の本実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。
作業者が操作する操作レバーにスプールが機械的に接続された従来の制御弁では、レバー操作量に対するメータインとメータアウトの開口面積の特性は一義的に決まっているため、メータインとメータアウトの開口面積の特性を変更させることはできなかった。
しかし、本実施の形態によれば、油圧シリンダ１の伸長動作及び収縮動作における作動油の給排は、４個の電磁弁Ｖ１〜Ｖ４にてそれぞれ制御可能であるため、メータインとメータアウトの開口面積を自由に変更することができる。したがって、油圧シリンダ１の動作状態に応じてメータインとメータアウトの開口面積を最適に制御するができ、油圧シリンダ１の動作中におけるショックの発生を防止することができ、油圧シリンダ１をスムーズに動作させることができる。
（第２の実施の形態）
次に、図３を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るアクチュエータの制御装置について説明する。
本実施の形態では、作業機械が油圧ショベルであり、アクチュエータがブーム、アーム、及びバケットを駆動する油圧シリンダ１である。
油圧ショベルの掘削時には、ブーム、アーム、及びバケットを駆動する各油圧シリンダ１は、図３（ａ）に示すように、メータイン用電磁弁Ｖ１及びメータアウト用電磁弁Ｖ４が開弁し伸長動作するため、ロッド側油室４ｂの圧力が大きくなる。
ここで、油圧ショベルが掘削を行っていない場合において、油圧シリンダ１を駆動する際には、油圧シリンダ１の逸走を防止するため、前記第１の実施の形態に示したマップは各電磁弁Ｖ１〜Ｖ４の開口面積が絞られるようなマップが選択される。掘削時に、このようなマップを用いた場合には、メータアウト用電磁弁Ｖ４での圧力損失が大きいため、掘削時に無駄な損失が発生してしまう。
しかし、油圧ショベルの掘削時には、油圧シリンダ１の逸走のおそれがないため、メータアウト用電磁弁Ｖ４の開口面積を大きくしても問題がない。したがって、掘削時には、メータアウト用電磁弁Ｖ４の開口面積を大きくするように制御することによって、無駄な損失の発生を防止することができる。
以下に、コントローラ１２によって行われる具体的な処理について説明する。
まず、ロッド側油室４ｂの圧力が圧力計１３ｂにて検出され、コントローラ１２に入力される。
圧力計１３ｂによる検出結果を基に、ロッド側油室４ｂの負荷状態を判定する。具体的には、ロッド側油室４ｂの圧力が予め設定された基準値よりも大きい場合には、油圧シリンダ１の負荷が大きく油圧シリンダ１は現在掘削中であると判定される。
油圧シリンダ１が掘削中であると判定された場合には、メータアウト用電磁弁Ｖ４について、速度指令に対する開口面積が現在よりも大きくなるマップ、例えば、図３（ｂ）に示すように、点線で示される通常時のメータアウト用電磁弁Ｖ４の開口面積が設定されたマップから、実線で示される掘削時のメータアウト用電磁弁Ｖ４の開口面積が設定されたマップへと切り換えられる。なお、図３（ｂ）に示すマップは、例示であり、メータアウト用電磁弁Ｖ４の開口面積が現在よりも大きくなるようなマップであれば、どのような特性を有するマップでもよい。
このように、油圧シリンダ１が掘削中であると判定された場合に、メータアウト用電磁弁Ｖ４の開口面積を大きくするように制御することによって、メータアウト側の圧力損失が小さくなるため、無駄な損失の発生を防止することができる。したがって、油圧シリンダ１の動作はスムーズに動作し、効率よく掘削作業を行うことができる。
（第３の実施の形態）
次に、図４〜図６を参照して、本発明の第３の実施の形態に係るアクチュエータの制御装置について説明する。なお、本実施の形態では、アクチュエータが油圧シリンダ１である場合について説明する。
本実施の形態に係る制御装置は、上記第１の実施の形態に係る制御装置による制御に加えて、油圧シリンダ１の起動停止時における各電磁弁Ｖ１〜Ｖ４の開閉のタイミングを制御するものである。
まず、図４を参照して、油圧シリンダ１の起動時の制御について説明する。なお、以下では油圧シリンダ１を伸長方向に起動する場合について説明する。
油圧シリンダ１を起動するには、各電磁弁Ｖ１〜Ｖ４が閉弁の状態から、まず、図４（ａ）に示すように、メータアウト用電磁弁Ｖ４を開弁し、ロッド側油室４ｂを開放する。
次に、図４（ｂ）に示すように、メータイン用電磁弁Ｖ１を開弁し、反ロッド側油室４ａに作動油を供給することによって、油圧シリンダ１は伸長動作する。
このように、先にメータアウト用電磁弁Ｖ４を開弁し、その後メータイン用電磁弁Ｖ１を開弁するように制御することによって、油圧シリンダ１の起動時にロッド２の進行方向であるロッド側油室４ｂに高圧が発生することがなく、油圧シリンダ１はスムーズに起動する。
メータアウト用電磁弁Ｖ４及びメータイン用電磁弁Ｖ１が開きはじめるタイミングは、油圧シリンダ１の負荷や速度等の動作状態に応じて自由に設定することができる。具体的には、図５に示すように、前記第１の実施の形態に示したマップにおいて、メータアウト用電磁弁Ｖ４が開きはじめるタイミングである横軸（速度指令）上のポイントＡ、及びメータイン用電磁弁Ｖ１が開きはじめるタイミングである横軸（速度指令）上のポイントＢの位置を変更することによって、メータアウト用電磁弁Ｖ４及びメータイン用電磁弁Ｖ１の開弁タイミングを設定することができる。
なお、油圧シリンダ１を収縮方向に起動する場合には、先にメータアウト用電磁弁Ｖ２を開弁し、その後メータイン用電磁弁Ｖ３を開弁するように制御する。
次に、図６を参照して、油圧シリンダ１の停止時の制御について説明する。なお、以下では伸長方向に動作している油圧シリンダ１を停止させる場合について説明する。
油圧シリンダ１が伸長方向に動作している場合には、図６（ａ）に示すように、メータイン用電磁弁Ｖ１及びメータアウト用電磁弁Ｖ４が開弁の状態である。
この状態から、油圧シリンダ１を停止させるには、まず、図６（ｂ）に示すように、メータイン用電磁弁Ｖ１を閉弁し、反ロッド側油室４ａへの作動油の供給を停止する。
メータイン用電磁弁Ｖ１を閉弁することによって、反ロッド側油室４ａへの作動油の供給は停止するが、油圧シリンダ１は慣性力で伸長しようとする。しかし、メータアウト用電磁弁Ｖ４は開弁の状態であるため、ロッド側油室４ｂにおける高圧の発生が防止される。
油圧シリンダ１の慣性力による伸長速度が十分に低下した後、図６（ｃ）に示すように、メータアウト用電磁弁Ｖ４を閉弁する。
このように、先にメータイン用電磁弁Ｖ１を閉弁し、その後メータアウト用電磁弁Ｖ４を閉弁するように制御することによって、油圧シリンダ１の停止時にロッド２の進行方向であるロッド側油室４ｂに高圧が発生することがなく、油圧シリンダ１はスムーズに停止する。
メータイン用電磁弁Ｖ１及びメータアウト用電磁弁Ｖ４が閉弁するタイミングは、油圧シリンダ１の負荷や速度等の動作状態に応じて自由に設定することができる。具体的には、前述した起動時と同様に、図５に示すように、メータイン用電磁弁Ｖ１が閉弁するタイミングである横軸（速度指令）上のポイントＢ、及びメータアウト用電磁弁Ｖ４が閉弁するタイミングである横軸（速度指令）上のポイントＡの位置を変更することによって、メータイン用電磁弁Ｖ１及びメータアウト用電磁弁Ｖ４の閉弁タイミングを設定することができる。
なお、収縮方向に動作している油圧シリンダ１を停止させる場合には、先にメータイン用電磁弁Ｖ３を閉弁し、その後メータアウト用電磁弁Ｖ２を閉弁するように制御する。
本実施の形態によれば、油圧シリンダ１の伸長動作及び収縮動作における作動油の給排は、４個の電磁弁Ｖ１〜Ｖ４にてそれぞれ制御可能であるため、油圧シリンダ１の起動時のメータイン及びメータアウトの開弁タイミング、及び油圧シリンダ１の停止時のメータイン及びメータアウトの閉弁タイミングをそれぞれ自由に制御することができる。したがって、油圧シリンダ１の起動停止時における電磁弁Ｖ１〜Ｖ４の開閉タイミングを油圧シリンダ１の状態に応じて最適に制御することができ、油圧シリンダ１のスムーズな起動停止を行うことができる。
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
本発明は、作業機械の可動部材を駆動するアクチュエータを制御する制御装置に適用することができる。
本発明の実施の形態に係るアクチュエータの制御装置の油圧回路図である。 アクチュエータの速度指令に対するメータイン用電磁弁及びメータアウト用電磁弁の開口面積の特性が規定されたマップである。 （ａ）本発明の第２の実施の形態に係るアクチュエータの制御装置の油圧回路図である。（ｂ）アクチュエータの速度指令に対するメータイン用電磁弁及びメータアウト用電磁弁の開口面積の特性が規定されたマップである。 本発明の第３の実施の形態に係るアクチュエータの制御装置によるアクチュエータ起動時の制御を説明する図である。 アクチュエータの速度指令に対するメータイン用電磁弁及びメータアウト用電磁弁の開口面積の特性が規定されたマップである。 本発明の第３の実施の形態に係るアクチュエータの制御装置によるアクチュエータ停止時の制御を説明する図である。
符号の説明
Ｖ１，Ｖ３ メータイン用電磁弁
Ｖ２，Ｖ４ メータアウト用電磁弁
１ 油圧シリンダ
２ ロッド
３ ピストン
４ａ 反ロッド側油室
４ｂ ロッド側油室
５ 油圧ポンプ
６ シリンダチューブ
７ 供給通路
８ａ，８ｂ 分岐通路
９ 排出通路
１０ａ 第１給排通路
１０ｂ 第２給排通路
１２ コントローラ
１３ａ，１３ｂ 圧力計

Claims (3)

  1. 作業機械の可動部材を駆動するアクチュエータを制御する制御装置であって、
    ポンプから供給される作動流体によって駆動するアクチュエータと、
    前記アクチュエータを一方の方向へと駆動するために、前記アクチュエータに供給される作動流体及び前記アクチュエータから排出される作動流体の流量をそれぞれ制御する第１メータイン用電磁弁及び第１メータアウト用電磁弁と、
    前記アクチュエータを他方の方向へと駆動するために、前記アクチュエータに供給される作動流体及び前記アクチュエータから排出される作動流体の流量をそれぞれ制御する第２メータイン用電磁弁及び第２メータアウト用電磁弁と、
    前記アクチュエータの速度指令に対する前記メータイン用電磁弁及び前記メータアウト用電磁弁の開口面積の特性が規定された複数のマップと、
    前記アクチュエータの動作情報を検知する検知器にて検出された検出結果を基に、前記アクチュエータの動作状態を判定する判定手段と、
    前記判定手段にて判定された前記アクチュエータの動作状態に応じて、前記複数のマップから制御に用いるマップを選択する選択手段と、を備え、
    前記アクチュエータの起動時には、前記メータアウト用電磁弁が開弁した後、前記メータイン用電磁弁が開弁し、
    前記メータアウト用電磁弁及び前記メータイン用電磁弁が開きはじめるタイミングは、前記アクチュエータの負荷又は速度に応じて設定されることを特徴とするアクチュエータの制御装置。
  2. 作業機械の可動部材を駆動するアクチュエータを制御する制御装置であって、
    ポンプから供給される作動流体によって駆動するアクチュエータと、
    前記アクチュエータを一方の方向へと駆動するために、前記アクチュエータに供給される作動流体及び前記アクチュエータから排出される作動流体の流量をそれぞれ制御する第１メータイン用電磁弁及び第１メータアウト用電磁弁と、
    前記アクチュエータを他方の方向へと駆動するために、前記アクチュエータに供給される作動流体及び前記アクチュエータから排出される作動流体の流量をそれぞれ制御する第２メータイン用電磁弁及び第２メータアウト用電磁弁と、
    前記アクチュエータの速度指令に対する前記メータイン用電磁弁及び前記メータアウト用電磁弁の開口面積の特性が規定された複数のマップと、
    前記アクチュエータの動作情報を検知する検知器にて検出された検出結果を基に、前記アクチュエータの動作状態を判定する判定手段と、
    前記判定手段にて判定された前記アクチュエータの動作状態に応じて、前記複数のマップから制御に用いるマップを選択する選択手段と、を備え、
    前記アクチュエータの停止時には、前記メータイン用電磁弁が閉弁した後、前記メータアウト用電磁弁が閉弁し、
    前記メータイン用電磁弁及び前記メータアウト用電磁弁が閉弁するタイミングは、前記アクチュエータの負荷又は速度に応じて設定されることを特徴とするアクチュエータの制御装置。
  3. 前記アクチュエータは、作動流体が封入された反ロッド側液室とロッド側液室とを備える液圧シリンダであり、
    前記第１メータイン用電磁弁及び前記第１メータアウト用電磁弁は、前記アクチュエータの伸長動作を制御し、
    前記第２メータイン用電磁弁及び前記第２メータアウト用電磁弁は、前記アクチュエータの収縮動作を制御し、
    前記ロッド側液室の圧力を検出する圧力検出手段を備え、
    前記判定手段は、前記ロッド側液室の圧力が予め設定された基準値よりも大きい場合には前記ロッド側液室の負荷が大きいと判定し、
    前記ロッド側液室の負荷が大きいと判定された場合には、前記選択手段は、前記アクチュエータの速度指令に対する前記第１メータアウト用電磁弁の開口面積が現在よりも大きくなるマップを選択する
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアクチュエータの制御装置。
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