(57)【要約】【課題】油圧ショベル等の作業機械において、油圧ポンプの油圧脈動に起因する騒音を低減する。  【解決手段】油圧シリンダ１４と、回転可能に設けられた回転軸と周方向に離間して軸方向に伸長する複数のシリンダが形成され前記回転軸と一体に回転するシリンダブロックを備え、油圧シリンダ１４を駆動する作動油を供給する油圧ポンプ１２と、この油圧ポンプ１２の吐出ポートと開閉弁１６を介して接続されるアキュムレータ１７とを有する作業機械に備えられ、開閉弁１６によりアキュムレータ１７の蓄圧動作を制御するアキュムレータ制御装置１８において、キャブボックス９内の騒音の音圧レベルが所定の閾値を超えた時に、開閉弁１６を開状態に制御する開閉弁制御手段１８Ｃを設けた構成にしてある。【選択図】図２
2010133471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧アクチュエータと、
回転可能に設けられた回転軸と周方向に離間して軸方向に伸長する複数のシリンダが形成され前記回転軸と一体に回転するシリンダブロックを備え、前記油圧アクチュエータを駆動する作動油を供給する油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出ポートと開閉弁を介して接続されるアキュムレータと、運転室とを有する作業機械に備えられ、前記開閉弁により前記アキュムレータの蓄圧動作を制御するアキュムレータ制御装置において、
前記運転室内の騒音の音圧レベルが所定の閾値を超えた時に、前記開閉弁を開状態に制御する開閉弁制御手段を設けたことを特徴とするアキュムレータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアキュムレータ制御装置において、
前記開閉弁制御手段は、前記油圧ポンプと前記開閉弁とを接続する管路内の圧力が、前記アキュムレータのガス室の最低作動圧力よりも高く設定した下限値よりも高圧の場合に前記開閉弁を開状態に制御する一方、前記下限値と前記最低作動圧力の間にある時は、前記運転室内の騒音の音圧レベルが前記所定の閾値を超えた場合に前記開閉弁を開状態に制御することを特徴とするアキュムレータ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のアキュムレータ制御装置において、
前記開閉弁制御手段は、前記油圧ポンプが停止の場合は、前記開閉弁を閉状態に制御することを特徴とするアキュムレータ制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のアキュムレータ制御装置において、
前記開閉弁制御手段は、前記運転室内の騒音を検出する騒音検出手段と、前記油圧ポンプの１秒あたりの回転数あるいは前記油圧ポンプを駆動するエンジンの１秒あたりの回転数と、前記油圧ポンプの前記シリンダブロックに内蔵される前記複数のシリンダ数との積を基本波の周波数とし、この基本波及びその整数倍となる周波数の高調波を前記騒音のスペクトルから抽出する抽出手段とを備え、
この開閉弁制御手段は、前記抽出手段により抽出された騒音成分の音圧レベルに対して、それぞれに独立した閾値を設定し、前記基本波及び高調波に相当する騒音のいずれか一つ以上が各々の閾値を超えた場合に、前記開閉弁を開状態に制御することを特徴とするアキュムレータ制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアキュムレータ制御装置において、前記開閉弁は電磁比例弁であることを特徴とするアキュムレータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベルなどの作業機械の油圧回路に備えられ、油圧管路に発生する油圧脈動を低減するためのアキュムレータの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アキュムレータは内部に圧縮性気体、例えば窒素ガスを所定の封入圧で封入したガス室と、作動油を蓄積する油室とを備えている。そしてガス室と油室は、移動あるいは変形可能な隔壁により区画され、さらに油室は作動油の流入流出が可能なようにポートを備えている。このポートから油室に高圧の作動油が流入することで隔壁が移動あるいは変形して、ガス室内のガスが圧縮され、圧縮エネルギが蓄積される。
【０００３】
作業機械の油圧回路にアキュムレータを備える目的の一つとして、油圧ポンプにより発生する油圧脈動の吸収が挙げられる。作業機械に用いられる油圧ポンプは、エンジンにより駆動される回転軸と一体に回転するシリンダブロック内に軸方向に伸長する複数のシリンダが等間隔に形成される構造となっており、これらのシリンダがシリンダブロックの回転につれて順次作動油を吸入・吐出することでポンプ作用を実現しているため、作動油の吐出圧は規則的に変動する。この規則的な圧力変動は一定の周波数を持っており、この圧力変動が油圧脈動である。油圧脈動の影響は、作動油の供給先である油圧シリンダなどの油圧アクチュエータに及ぶ。油圧脈動の低減を目的とした従来技術では、油圧ポンプの吐出ポートとアクチュエータの例えばボトム側を接続する管路に対して、油圧アクチュエータと並列に、開閉弁を介してアキュムレータが備えられる構成が用いられている。
【０００４】
アキュムレータの最低作動圧力と最高作動圧力は、ガス室に封入した圧縮性気体の量や封入圧並びにガス室及び隔壁の構造や強度などの物理的条件から一義的に決まる。作動油圧力が最低作動圧力以下の場合、もし気体の封入圧よりも作動油圧力がさらに低ければ、気体が膨張させられるため、隔壁が移動あるいは変形させられて隔壁が破損する可能性がある。また作動油が最高作動圧力以上の場合も、過大な圧力により隔壁が破損する恐れがあるため、これを避けなければならない。
【０００５】
上記の問題の解決のため、油圧ポンプとアキュムレータを接続する構成において介在する開閉弁を、管路内の圧力があらかじめ設定した圧力の上限以上あるいは下限以下の場合に開閉弁を閉じるように制御することで、隔壁の破損を回避させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで上限は物理的な最高作動圧力よりも低く、また下限は物理的な最低作動圧力よりも高く設定されることにより、アキュムレータに過大あるいは過小な圧力が作用することを防ぐことができる。例えば、アキュムレータの最高作動圧力が３８MＰａ、最低作動圧力が８MＰａの場合、開閉弁制御のための設定圧力として、上限を３５MＰａ、下限を１０MＰａとするなどであり、ある程度のマージンを設けて設定される。
【特許文献１】実開平４−７３０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来技術では、アキュムレータの作動可能圧力範囲内で設定した圧力設定値により開閉弁の動作を決定しているため、下記のような問題が生じることになる。
【０００７】
即ち、例えば作業機械が油圧ショベルであるような場合、油圧ポンプの油圧脈動が作業機械の運転室内で操作するオペレータに顕著に認識されるのは、油圧アクチュエータで駆動されるブームやアーム、バケットなどが駆動中に油圧脈動により共振して騒音を発生する場合である。この共振による騒音は、例えばブームは油圧脈動の基本波で共振しやすいが、アームは基本波の二次高調波で共振しやすいといった、構造部材毎に特有の共振モードが存在すること、油圧アクチュエータの中でも油圧シリンダの場合は特に、伸縮状態により駆動される構造部材の共振モードも変化するなど、油圧ポンプの油圧管路内の静圧の変化とは相関が低い。また作業機械の多くは可変容量式の油圧ポンプを搭載しているが、この場合、油圧脈動の基本波と高調波の比率も容量によって変化する。このように共振による騒音は、油圧管路内の静圧の変化とは相関が低く、特に油圧管路内の静圧が低い時でも油圧脈動による騒音が発生するため、油圧管路内の圧力に応じた開閉弁制御では騒音低減に限界がある。
【０００８】
本発明は、前述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、油圧脈動に起因する騒音を稼働状況に適応して効果的に低減できるアキュムレータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明に係るアキュムレータ制御装置では、油圧アクチュエータと、回転可能に設けられた回転軸と周方向に離間して軸方向に伸長する複数のシリンダが形成され前記回転軸と一体に回転するシリンダブロックを備え、前記油圧アクチュエータを駆動する作動油を供給する油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出ポートと開閉弁を介して接続されるアキュムレータとを有する作業機械に備えられ、前記開閉弁により前記アキュムレータの蓄圧動作を制御するアキュムレータ制御装置において、運転室内の騒音の音圧レベルが所定の閾値を超えた時に、前記開閉弁を開状態に制御する開閉弁制御手段を設けることを特徴としている。
【００１０】
このように構成した本発明では、油圧管路内の圧力によらず、運転室内の騒音の音圧レベルが所定の閾値を超えた場合に開閉弁が開となることで、アキュムレータが油圧ポンプからの接続管路に連通され、油圧ポンプの油圧脈動に起因する騒音が低減される。これにより油圧脈動に起因する騒音を低減する目的のために、騒音の大小を間接的に管路内の圧力として検出して開閉弁を制御することなく、油圧脈動に起因する騒音の音圧レベルとして直接的に検出し、作業機械の稼動状況に適応して開閉弁を制御することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係るアキュムレータ制御装置では、前記開閉弁制御装置は、前記油圧ポンプと前記開閉弁とを接続する管路内の圧力が、前記アキュムレータのガス室の最低作動圧力よりも高く設定した下限値よりも高圧の場合に開状態に制御する一方、前記油圧管路内の圧力が前記アキュムレータの前記ガス室の前記下限値と前記最低作動圧力の間にある時は、前記運転室内の騒音の音圧レベルが前記所定の閾値を超えた場合に前記開閉弁を開状態に制御することを特徴としている。
【００１２】
このように構成した本発明では、運転室内の騒音が所定の閾値を超えた場合に開閉弁が開となる制御において、アキュムレータのガス室の最低作動圧力よりも高く設定した下限値よりも高圧の場合に開状態に制御することを優先しており、管路内の圧力がこの下限値と最低作動圧力の間にある時は、前記運転室内の騒音の音圧レベルが前記所定の閾値を超えた場合に前記開閉弁を開状態に制御することで、下限値と最低作動圧力の間のマージンを有効に利用して、開閉弁の開動作範囲を拡大することができる。
【００１３】
また、本発明に係るアキュムレータ制御装置では、前記開閉弁制御手段は、前記油圧ポンプが停止の場合は、前記開閉弁を閉状態に制御することを特徴としている。このように構成した本発明では、エンジンで回転駆動される油圧ポンプの停止中、すなわち作業車両の停止中にアキュムレータが管路に連通されて不用意に蓄圧動作を行い、油圧アクチュエータを作動させてしまうことを防止できる。
【００１４】
さらに、本発明に係るアキュムレータ制御装置では、前記開閉弁制御手段は、前記運転室内の騒音を検出する騒音検出手段を備え、前記油圧ポンプの１秒あたりの回転数あるいは前記油圧ポンプを駆動するエンジンの１秒あたりの回転数と、前記油圧ポンプの前記シリンダブロックに内蔵される前記複数のシリンダ数との積を基本波の周波数とし、この基本波及びその整数倍の周波数となる高調波を前記騒音のスペクトルから抽出する抽出手段を備え、この抽出手段により抽出された騒音成分の音圧レベルに対して、それぞれに独立した閾値を設定し、前記基本波及び高調波のいずれか一つ以上が各々の音圧レベルの閾値を超えた場合に、前記開閉弁を開状態に制御することを特徴としている。
【００１５】
このように構成した本発明では、油圧ポンプから吐出される圧油に発生する脈動の周波数ｆ（Ｈｚ）は、油圧ポンプのシリンダブロック内のピストンの本数をｎ、油圧ポンプの１秒あたりの回転数をＮ、基本波の周波数を１として周波数の次数をｉ（ｉ＝１，２，３・・・）とすると、ｆ＝ｎ×Ｎ×ｉ（Ｈｚ）と表せることから、油圧ポンプの回転数が得られれば、これらの周波数において発生する油圧脈動に起因する騒音成分を、騒音検出手段から得られる他の環境騒音なども含む騒音全体のスペクトルから、上記の式に基づく簡単な演算により抽出することができ、油圧脈動に起因する騒音に対して基本波及び高調波それぞれに独立して音圧レベルの閾値を設定することにより、他の周波数成分を持つ騒音による誤動作の虞なく、精度よく開閉弁を制御することが可能になる。
【００１６】
また、本発明に係るアキュムレータ制御装置では、前記開閉弁は電磁比例弁であることを特徴としている。このように構成した本発明では、開閉弁の開度を可変できることから、アキュムレータに供給する作動油量を調整できるので、アキュムレータの動作を効率化することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、油圧アクチュエータと、回転可能に設けられた回転軸と周方向に離間して軸方向に伸長する複数のシリンダが形成され回転軸と一体に回転するシリンダブロックを備え、油圧アクチュエータを駆動する作動油を供給する油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出ポートと開閉弁を介して接続されるアキュムレータとを有する作業機械に備えられ、開閉弁によりアキュムレータの蓄圧動作を制御するアキュムレータ制御装置において、運転室内の騒音が所定の閾値を超えた場合には、開閉弁を開状態に制御する開閉弁制御手段を備えたことから、油圧ポンプの油圧脈動に起因する騒音を管路内の圧力として検出することなく、実際に発生する運転室内の騒音の音圧レベルに応じてアキュムレータの動作を制御することが可能となり、油圧脈動に起因する騒音を稼働状況に適応して低減させることができる。これにより、オペレータの操作の妨げになる騒音を従来に比べて低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るアキュムレータ制御装置を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係るアキュムレータ制御装置の一実施形態を備えた油圧ショベルの側面図である。図１に示した油圧ショベルは、走行体１と、走行体１上に旋回可能に設けた旋回体２と、旋回体２のフロント部にブームシリンダ３によって回動可能に設けたブーム４と、ブーム４の先端にアームシリンダ５によって回動可能に連結されたアーム６と、アーム６の先端にバケットシリンダ７によって回動可能に連結されたバケット８により構成され、さらにはキャブ仕様の油圧ショベルであって、運転室となる密閉型のキャブボックス９を備えている。ブーム４やアーム６、バケット８は各々ブームシリンダ３、アームシリンダ５、バケットシリンダ７に連結されているため、例えば後述する油圧ポンプ１２からブームシリンダ５に供給される作動油の脈動がブーム４を共振させ、騒音を発生させる。アーム６やバケット８についても同様に騒音を発生するが、またそれぞれの共振モードは、基本周波数とその整数倍の高調波の比率が異なり、稼働状況によっても変化する。図１に示した実施形態では、運転室となるキャブボックス９内に騒音検出手段であるマイクロホン２０を備えている。マイクロホン２０は、キャブボックス９内ではなく、旋回体２の後部にあるエンジン室１０に設けることも考えられるが、その場合はエンジン室１０内に設けられた図示しない空冷ファンや水冷ポンプなどが、後述するエンジン１１及び油圧ポンプ１２と無関係に回転するにもかかわらず、たまたま同じ周波数で回転する場合もあり、その騒音をマイクロホン２０が拾うと後述するアキュムレータ１７を制御する際に誤動作の原因となるため、マイクロホン２０はキャブボックス９内に設けるのがよい。
【００２０】
図２は、本発明に係るアキュムレータ制御装置を含む一実施形態の主要構成を示す構成図である。本実施形態では、図１に示すエンジン室１０内に備えられるエンジン１１と、油圧ポンプ１２と、方向切換弁１３及び油圧シリンダ１４を備えている。実際の油圧ショベルは、油圧シリンダあるいは油圧モータである油圧アクチュエータ及び油圧ポンプを複数備えているが、図２では、前述した図１に示すブームシリンダ３、アームシリンダ５、バケットシリンダ７などを代表する形で１系統の油圧回路を構成する油圧シリンダ１４及び油圧ポンプ１２として簡略化している。さらに油圧脈動低減機構として、開閉弁１６と、アキュムレータ１７と、アキュムレータ制御装置１８とを備えている。アキュムレータ制御装置１８は、圧力検出手段１８Ａと、設定圧力入力手段１８Ｂと、電磁弁制御手段１８Ｃと、脈動成分抽出手段１８Ｄと、音圧閾値入力手段１８Ｅから構成される。圧力検出手段１８Ａには圧力センサ１９が、脈動成分抽出手段１８Ｄには騒音検出手段であるマイクロホン２０及び電子制御ユニット（以下ＥＣＵと称す）２１が接続されている。なお、マイクロホン２０は図１に示したように、キャブボックス９内に備えられている。
【００２１】
まず基本的な動作を説明する。エンジン１１が回転軸に直結した油圧ポンプ１２を回転駆動し、油圧ポンプ１２により吐出された作動油が方向切換弁１３を介して油圧シリンダ１４の例えばロッド側室に供給され、逆にボトム側室から排出された作動油はタンク１５に導かれる。図２に示すように、油圧ポンプ１２は油圧シリンダ１４だけでなく、開閉弁１６を介してアキュムレータ１７にも接続されており、開閉弁１６を開閉することにより、アキュムレータ１７への連通状態を制御して油圧ポンプ１２の油圧脈動を低減させる。
【００２２】
開閉弁１６は、アキュムレータ制御装置１８が内蔵する電磁弁制御手段１８Ｃと接続されており、これによりアキュムレータ１７の連通状態が制御される。なお本実施形態では、開閉弁１６は電磁比例弁を用いており、開度を可変することができるが、開度が固定のオンオフ弁を用いることを妨げるものではない。
【００２３】
またアキュムレータ制御装置１８には、油圧ポンプ１２と方向切換弁１３の間の油圧管路における圧力を検出する圧力センサ１９からの信号が読み込まれる圧力検出手段１８Ａが内蔵される。ここでアキュムレータ制御装置１８には、アキュムレータ１７を動作させる圧力範囲を設定する設定圧力入力手段１８Ｂが備えられているので、設定下限値と設定上限値を入力することで、安全マージンを見込んだ開閉弁１６の動作範囲を設定することができる。圧力検出手段１８Ａは時々刻々の圧力を監視し、開閉弁１６を制御するのに必要な圧力情報を電磁弁制御手段１８Ｃに電気信号として送信する。
【００２４】
さらにアキュムレータ制御装置１８には、マイクロホン２０により測定したキャブボックス９内の騒音スペクトルが読み込まれる脈動成分抽出手段１８Ｄが内蔵され、ここにはエンジン１１に搭載したＥＣＵ２１からのエンジン回転数信号も読み込まれる。油圧脈動による騒音の周波数は本来ポンプの回転数に依存するが、作業機械に用いる油圧ポンプ１２は図２に示すようにエンジン１１に直結されているので、エンジン回転数をポンプの回転数と置き換えてよいし、一般にエンジンには制御用のＥＣＵ２１があらかじめ備えられているので、ＥＣＵ２１からの検出信号を用いるのが簡便であるが、独立した回転センサを備えることにより油圧ポンプ１２の回転数を直接検出してもよい。脈動成分抽出手段１８Ｄは読み込んだエンジン回転数と、あらかじめ決まっている油圧ポンプ１２のシリンダブロック内のシリンダ数から油圧脈動の基本波及び高調波の周波数を算出し、これらの周波数に相当する成分をマイクロホン２０から得た騒音のスペクトルから抽出する。抽出された各成分の音圧レベルは、開閉弁１６を制御するのに必要な騒音情報として、エンジンの回転数とともに、電磁弁制御手段１８Ｃに電気信号の形で送信される。またアキュムレータ制御装置１８には、アキュムレータ１７を動作させる騒音の音圧レベルの閾値を設定する音圧閾値入力手段１８Ｅが備えられ、油圧脈動による騒音の基本波及び高調波の各々に対して独立して音圧レベルの閾値を設定することができる。
【００２５】
図３は、本発明に係るアキュムレータ制御装置１８の制御に係る処理手順を示すフローチャートである。まずスタート後ステップＳ１で、脈動成分抽出手段１８Ｄは、ＥＣＵ２１により計測したエンジン１１の回転数を読み込む。その後ステップＳ２に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、読み込まれた回転数よりエンジン１１が停止しているかどうかの判定を行う。
【００２６】
ステップＳ２で、電磁弁制御手段１８Ｃが、エンジン１１が停止していると判定した場合はステップＳ１４に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、開閉弁１６に対して弁を閉じる「閉」信号を送る。その後スタートに戻って、再度ステップＳ１からの手順を繰り返す。
【００２７】
またステップＳ２で、電磁弁制御手段１８Ｃが、エンジンン１１が回転していると判定した場合は、ステップＳ３に進み、圧力検出手段１８Ａは、圧力センサ１９から管路内圧力を読み込む。その後ステップＳ４に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、読み込んだ圧力がアキュムレータ１７の設定上限値以上かどうかを判定する。
【００２８】
ステップＳ４で、圧力がアキュムレータ１７の設定上限値以上であると判定した場合はステップＳ１４に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、開閉弁１６に対して弁を閉じる「閉」信号を送る。その後スタートに戻って、再度ステップＳ１からの手順を繰り返す。
【００２９】
ステップＳ４で、電磁弁制御手段１８Ｃが、圧力がアキュムレータ１７の設定上限値に満たないと判定した場合は、ステップＳ５に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、圧力がアキュムレータ１７を動作させる設定下限値以上かどうかを判定する。
【００３０】
ステップＳ５で、電磁弁制御手段１８Ｃが、圧力がアキュムレータ１７を動作させる設定下限値以上と判定した場合は、ステップＳ１３に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、開閉弁１６に対して弁を開く「開」信号を送る。その後スタートに戻って、再度ステップＳ１からの手順を繰り返す。
【００３１】
次にステップＳ５で、電磁弁制御手段１８Ｃが、圧力がアキュムレータ１７を動作させる設定下限値に満たないと判定した場合は、ステップＳ６に進み、電磁弁制御手段１８Ｃが、圧力がアキュムレータ１７の最低動作圧力以上かどうかを判定する。
【００３２】
ステップＳ６で、電磁弁制御手段１８Ｃが、圧力がアキュムレータ１７の最低動作圧力に満たないと判定した場合は、ステップＳ１４に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、開閉弁１６に対して弁を閉じる「閉」信号を送る。その後スタートに戻って、再度ステップＳ１からの手順を繰り返す。
【００３３】
ステップＳ６で、電磁弁制御手段１８Ｃが、圧力がアキュムレータ１７の最低動作圧力以上と判定した場合は、ステップＳ７に進み、脈動成分抽出手段１８Ｄにおいて、ステップＳ１で得たエンジン回転数、すなわちポンプの回転数と、あらかじめ決まっている油圧ポンプ１２のシリンダブロック内のピストン数から、油圧脈動による騒音のうち基本波及び高調波の周波数が算出され、その後ステップＳ８に進む。
【００３４】
次にステップＳ８では、脈動成分抽出手段１８Ｄにおいてマイクロホン２０から騒音スペクトルを読み込み、次のステップＳ９では、ステップＳ７で得た油圧脈動の基本波及び高調波に相当する周波数成分をステップＳ８で得た騒音スペクトルから抽出する。この後ステップＳ１０に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、ステップＳ９で抽出した油圧脈動による騒音のうち、基本波における音圧レベルが設定した閾値以上かどうかを判定する。
【００３５】
ステップＳ１０で、電磁弁制御手段１８Ｃが、油圧脈動による騒音のうち基本波における音圧レベルが設定した閾値以上と判定した場合は、ステップＳ１３に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、開閉弁１６に対して弁を開く「開」信号を送る。その後スタートに戻って、再度ステップＳ１からの手順を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ１０で、電磁弁制御手段１８Ｃが、油圧脈動による騒音のうち基本波における音圧レベルが設定した閾値に満たないと判定した場合は、ステップＳ１１に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、今度はステップＳ９で抽出した油圧脈動による騒音のうち、２次高調波における音圧レベルが設定した閾値以上かどうかを判定する。
【００３７】
ステップＳ１１で、電磁弁制御手段１８Ｃが、油圧脈動による騒音のうち２次高調波における音圧レベルが設定した閾値以上と判定した場合は、ステップＳ１３に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、開閉弁１６に対して弁を開く「開」信号を送る。その後スタートに戻って、再度ステップＳ１からの手順を繰り返す。
【００３８】
ステップＳ１１で、電磁弁制御手段１８Ｃが、油圧脈動による騒音のうち２次高調波における音圧レベルが設定した閾値に満たないと判定した場合は、ステップＳ１２に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、今度はステップＳ９で抽出した油圧脈動による騒音のうち、さらに高次のＮ次高調波における音圧レベルが設定した閾値以上かどうかを判定する。この一連の判定をどの高調波まで行うかは、脈動成分抽出手段１８Ｄの処理能力などによる制約が課せられる場合もあるが、一般的に３次高調波までを対象にすれば騒音の低減には十分である。
【００３９】
ステップＳ１２で、電磁弁制御手段１８Ｃが、ステップＳ９で抽出した油圧脈動による騒音のうち、Ｎ次高調波における音圧レベルが設定した閾値以上と判定した場合は、ステップＳ１３に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、開閉弁１６に対して弁を開く「開」信号を送る。この制御により、騒音の音圧レベルに関する一連の処理は終了し、その後スタートに戻って、再度ステップＳ１からの手順を繰り返す。
【００４０】
一方ステップＳ１２で、電磁弁制御手段１８Ｃが、ステップＳ９で抽出した油圧脈動による騒音のうち、Ｎ次高調波における音圧レベルが、設定した閾値に満たないと判定した場合は、ステップＳ１４に進み、電磁弁制御手段１８Ｃは、開閉弁１６に対して弁を閉じる「閉」信号を送る。この制御により、騒音の音圧レベルに関する一連の処理は終了し、その後スタートに戻って、再度ステップＳ１からの手順を繰り返す。なお、作業機械の騒音によっては、例えば基本波の３次から５次までの高調波を、開閉弁を「開」にする判定の対象とする場合もある。
【００４１】
この一連の制御により、以下のような効果がある。まず脈動成分抽出手段１８Ｄがエンジン回転数を監視して、エンジンが回転していない場合は、電磁弁制御手段１８Ｃが開閉弁１６を閉じるように制御しているので、エンジン１１の停止中に不用意に開閉弁１６が開き、アキュムレータ１７が動作することはない。また圧力検出手段１８Ａが管路内圧力を監視して、圧力が設定上限値以上の場合は、電磁弁制御手段１８Ｃが開閉弁１６を閉じるように制御しているので、過大な圧力でアキュムレータ１７を破損することはない。逆に圧力が設定上限値に満たない場合は、電磁弁制御手段１８Ｃが開閉弁１６を開くように制御しているので、アキュムレータ１７が動作し、油圧脈動を低減することにより、騒音が低減される。しかし管路内圧力が設定上限値に満たない場合でも、最低動作圧力に満たなければ、電磁弁制御手段１８Ｃが開閉弁１６を閉じるように制御しているので、過小な圧力でアキュムレータ１７を破損することはない。
【００４２】
さらに、管路内圧力が設定下限値以下の場合でも、最低動作圧力以上であれば、電磁弁制御手段１８Ｃが開閉弁１６を開くように制御しているので、アキュムレータ１７が動作し、油圧脈動を低減することにより、騒音が低減される。この制御により、従来技術では動作できなかった圧力範囲でも、アキュムレータ１７を動作させることが可能となり、油圧脈動による騒音が低減できる。
【００４３】
このように構成したアキュムレータ制御装置では、稼働中の作業機械の騒音発生挙動を常に監視することで、設定下限値と最低作動圧力の間のマージンを有効に利用して、開閉弁１６の開動作範囲を拡大することができ、騒音の音圧レベルや周波数成分の変動に適応した騒音低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るアキュムレータ制御装置の一実施形態が備えられる作業機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】図１に示す油圧ショベルに備えられる本実施形態に係るアキュムレータ制御装置を含む一実施形態の主要構成を示す構成図である。
【図３】本実施形態に係るアキュムレータ制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１  走行体
２  旋回体
３  ブームシリンダ
５  アームシリンダ
７  バケットシリンダ
９  キャブボックス（運転室）
１０  エンジン室
１１  エンジン
１２  ポンプ
１４  油圧シリンダ
１６  開閉弁
１７  アキュムレータ
１８  アキュムレータ制御装置
１８Ａ  圧力検出手段
１８Ｂ  設定圧力入力手段
１８Ｃ  電磁弁制御手段
１８Ｄ  脈動成分抽出手段
１８Ｅ  音圧閾値入力手段
１９  圧力センサ
２０  マイクロホン（騒音検出手段）
２１  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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