(57)【特許請求の範囲】
【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と、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備えることを特徴とする油圧駆動制御装置。
【請求項２】
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と、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備えることを特徴とする油圧駆動制御装置。
【請求項３】
請求項２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。
【請求項４】
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と、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備えることを特徴とする油圧駆動制御装置。
【請求項５】
請求項４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。
【請求項６】
請求項１又は２又は４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。
【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。
▲１▼  メータイン流量を補助的に制御するもの
▲２▼  メータアウト流量を補助的に制御するもの
▲１▼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、▲２▼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▲１▼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▲２▼の特開平７−１３９５０７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▲２▼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▲１▼の特開昭６２−２８４８３５公報やＷＯ９４／１０４５６公報並びに上記▲２▼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と、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備えるものとする。
【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。
【００２０】
（２）更に、上記第２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と、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】
（３）上記（２）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】
（４）また、上記第３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と、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】
（５）上記（４）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】
（６）上記（１）又は（２）又は（４）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，９０ｂ，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２２，２３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１３ａ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２５ａ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５４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Ｔref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１３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Ａref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１１５）。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ΔＡ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１１７）。
【００４３】
この結果、制御信号Ｘsubにより補助弁２５の可変絞り２５ａ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。
【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Ｘsub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２５ｂ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２５Ａ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１２８）、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１６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８２で求めた偏差ΔＶから積分要素を演算し、乗算手段９４でこの積分要素に積分ゲインＫｉ２を乗じ、微分器９２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１８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１３１）、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Ｖref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２５の可変絞り２５ａ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１３４）、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９０ａ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２５ｂ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２５Ａ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２１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Ｖmes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１４５）、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５０ａ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５０ａ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１３ａ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１３ａ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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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