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公開番号2024083559
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-21
出願番号2024064179,2019239545
出願日2024-04-11,2019-12-27
発明の名称システム及び作業機械の制御方法
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類F15B 11/044 20060101AFI20240614BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】作業効率の低下を抑制すること。
【解決手段】作業機械の制御システムは、作動油を吐出する複数の油圧ポンプと、作業機要素を動作させる油圧シリンダと、複数の油圧ポンプのそれぞれに接続され油圧シリンダに供給される作動油の流量を調整する複数の流量制御弁と、複数の流量制御弁のそれぞれに接続される複数の供給流路と、複数の供給流路の集合部と油圧シリンダの作動油の流入口とを接続するメータイン流路と、複数の流量制御弁のそれぞれに接続される複数の排出流路と、複数の排出流路の集合部と油圧シリンダの作動油の流出口とを接続するメータアウト流路と、メータアウト流路に配置される絞りと、を備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
作動油を吐出する複数の油圧ポンプと、
作業機要素を動作させる油圧シリンダと、
複数の前記油圧ポンプのそれぞれに接続され前記油圧シリンダに供給される前記作動油の流量を調整する複数の流量制御弁と、
複数の前記流量制御弁のそれぞれに接続される複数の供給流路と、
複数の前記供給流路の集合部と前記油圧シリンダの前記作動油の流入口とを接続するメータイン流路と、
複数の前記流量制御弁のそれぞれに接続される複数の排出流路と、
複数の前記排出流路の集合部と前記油圧シリンダの前記作動油の流出口とを接続するメータアウト流路と、
前記メータアウト流路に配置される絞りと、を備える、
作業機械の制御システム。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記作業機要素は、前記油圧シリンダにより上げ動作及び下げ動作し、
前記メータアウト流路は、前記下げ動作のときに前記作動油が流出する前記流出口に接続される、
請求項１に記載の作業機械の制御システム。
【請求項３】
前記絞りの開口面積は、前記流量制御弁の最大開口面積よりも小さい、
請求項２に記載の作業機械の制御システム。
【請求項４】
操作により操作指令を生成する操作装置と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記操作装置の操作量と前記流入口に流入する前記作動油の目標流量を示す目標メータイン流量との相関データを記憶する相関データ記憶部と、
前記操作指令を取得する操作指令取得部と、
前記相関データと前記操作指令とに基づいて前記流出口から流出する前記作動油の目標流量を示す目標メータアウト流量を算出する目標メータアウト流量算出部と、
前記目標メータアウト流量に基づいて前記流量制御弁の目標開口面積を算出する制御弁開口面積算出部と、
前記流量制御弁が前記流量制御弁の目標開口面積になるように制御指令を出力する制御弁制御部と、を有する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の作業機械の制御システム。
【請求項５】
前記メータアウト流路から前記メータイン流路に再生される前記作動油の再生流量を調整する再生弁を備え、
前記制御装置は、
前記目標メータイン流量に基づいて前記作動油の目標再生流量を算出する目標再生流量算出部と、
前記目標再生流量と前記流入口に流入する前記作動油の圧力と前記流出口から流出する前記作動油の圧力とに基づいて前記再生弁の目標開口面積を算出する再生弁開口面積算出部と、
前記再生弁が前記再生弁の目標開口面積になるように制御指令を出力する再生弁制御部と、を有する、
請求項４に記載の作業機械の制御システム。
【請求項６】
前記作業機要素は、第１作業機要素と、第２作業機要素と、を含み、
前記油圧シリンダは、前記第１作業機要素を動作させる第１油圧シリンダと、前記第２作業機要素を動作させる第２油圧シリンダと、を含み、
前記流量制御弁は、優先度が定められた複数の流量制御弁からなる第１群の流量制御弁と、優先度が定められた複数の流量制御弁からなる第２群の流量制御弁と、を含み、
前記第１群の流量制御弁は、前記第１油圧シリンダに供給される前記作動油の流量を調整し、
前記第２群の流量制御弁は、前記第２油圧シリンダに供給される前記作動油の流量を調整し、
前記制御装置は、
前記第１群の流量制御弁の優先度と、前記第１油圧シリンダの作動油の要求流量とに基づいて、前記第１群の流量制御弁の開口面積を制御する分配制御部を有する、
請求項４又は請求項５に記載の作業機械の制御システム。
【請求項７】
複数の作業機要素を含む作業機と、
複数の前記作業機要素のそれぞれを動作させる複数の油圧シリンダと、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の作業機械の制御システムと、を備える、
作業機械。
【請求項８】
操作装置から出力された操作指令を取得することと、
前記操作指令と、前記操作装置の操作量と油圧シリンダの流入口に流入する作動油の目標流量を示す目標メータイン流量との相関データとに基づいて、前記油圧シリンダの流出口から流出する前記作動油の目標流量を示す目標メータアウト流量を算出することと、
前記目標メータアウト流量に基づいて、前記油圧シリンダに供給される前記作動油の流量を調整する流量制御弁の目標開口面積を算出することと、
前記流量制御弁が前記流量制御弁の目標開口面積になるように制御指令を出力することと、を含む、
作業機械の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業機械の制御システム、作業機械、及び作業機械の制御方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
作業機械に係る技術分野において、特許文献１に開示されているような油圧制御装置が知られている。特許文献１において、油圧制御装置は、油圧シリンダに供給される作動油の流量を調整する制御弁と、油圧シリンダのメータアウト流路に配置された可変絞りとを備える。メータアウト流路に可変絞りが配置されることにより、油圧シリンダからタンクに排出される作動油の流量が調整される。作動油の流量が調整されることにより、シリンダ速度が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－０２８３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１つの油圧シリンダに複数の制御弁が接続される場合、油圧シリンダから流出した作動油は、メータアウト流路を介してタンクに排出される。可変絞りが適正に配置されないと、作動油の流量が過度に制限される可能性がある。作動油の流量が過度に制限されると、シリンダ速度が過度に低下し、その結果、作業効率が低下する可能性がある。
【０００５】
本開示は、作業効率の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に従えば、作動油を吐出する複数の油圧ポンプと、作業機要素を動作させる油圧シリンダと、複数の前記油圧ポンプのそれぞれに接続され前記油圧シリンダに供給される前記作動油の流量を調整する複数の流量制御弁と、複数の前記流量制御弁のそれぞれに接続される複数の供給流路と、複数の前記供給流路の集合部と前記油圧シリンダの前記作動油の流入口とを接続するメータイン流路と、複数の前記流量制御弁のそれぞれに接続される複数の排出流路と、複数の前記排出流路の集合部と前記油圧シリンダの前記作動油の流出口とを接続するメータアウト流路と、前記メータアウト流路に配置される絞りと、を備える、作業機械の制御システムが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、作業効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る作業機械を示す斜視図である。
図２は、実施形態に係る作業機の動作を説明するための模式図である。
図３は、実施形態に係る作業機械の制御システムを示す模式図である。
図４は、実施形態に係る作業機械の制御システムを示す模式図である。
図５は、実施形態に係る制御装置を示す機能ブロック図である。
図６は、実施形態に係る相関データを説明するための図である。
図７は、実施形態に係る油圧ショベルの制御方法を示すフローチャートである。
図８は、実施形態に係る作業機械の制御システムを示す模式図である。
図９は、実施形態に係るコンピュータシステムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１０】
［作業機械］
図１は、実施形態に係る作業機械１００を示す斜視図である。実施形態においては、作業機械１００が油圧ショベルである例について説明する。以下の説明において、作業機械１００を適宜、油圧ショベル１００、と称する。
（【００１１】以降は省略されています）

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