JP2000081905A - 作業用機械の操作装置 - Google Patents

作業用機械の操作装置

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JP2000081905A JP10252786A JP25278698A JP2000081905A JP 2000081905 A JP2000081905 A JP 2000081905A JP 10252786 A JP10252786 A JP 10252786A JP 25278698 A JP25278698 A JP 25278698A JP 2000081905 A JP2000081905 A JP 2000081905A
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(57)【要約】 【課題】 外部指令入力装置が急激に操作された場合で
も、作業用機械(例えば建設機械)の動作状態が必要以
上に急激に変化しないようにした操作装置を提供する。 【解決手段】 電流特性テーブルに基づいて、ジョイス
ティック装置1からの指令信号(ジョイスティック電
圧)に対応する演算電流iを演算し、通常はこの演算電
流iを出力電流Iとする一方、演算電流iが前回の処理
における出力電流である記憶電流値I0と比較して所定
値α以上変化した場合には、演算電流iの増減にしたが
ってI0+αまたはI0−αに補正して出力電流Iとし、
出力回路6から電磁切換弁のソレノイド7に出力する。
また、この出力電流Iの補正は、ジョイスティック電圧
が中立電圧V0の前後の所定範囲(V1〜V2)にある場
合にのみ実行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部指令入力装置
(例えばジョイスティック装置)の操作に基づいて作業
用機械の動作を制御する操作装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばパワーショベル、フォークリフト
等の建設機械や、除雪車、高所作業車等の作業用機械
は、外部指令入力装置(例えばジョイスティック装置)
の操作量に基づいて、作業用機械の駆動手段(例えば油
圧アクチュエータ)を、制御手段(例えば油圧アクチュ
エータへの油圧供給を制御する電磁切換弁)を介して制
御することにより操作される。
【0003】図3には、このような作業用機械の操作装
置の制御系の構成を示す。
【0004】図示されるように、外部指令入力装置であ
るジョイスティック装置1が操作されると、この操作量
(傾転角)に対して略線形の関係を持つ指令信号(ジョ
イスティック電圧)が、コントローラ2に入力される。
コントローラ2のマイクロコンピュータ3は、A/Dコ
ンバータ4を介してこのジョイスティック電圧を取り込
み、取り込まれたジョイスティック電圧に対応する出力
電流を、あらかじめ記憶された電流特性テーブルに基づ
いて演算する。そして、マイクロコンピュータ3は、こ
の出力電流を出力すべく、D/Aコンバータ5を介して
出力回路(ドライブ回路)6に信号を出力する。出力回
路6から出力された出力電流は、電磁切換弁のソレノイ
ド7の励磁電流となる。このようにして、油圧アクチュ
エータには、ジョイスティック装置1の操作量に対応す
る油圧供給がなされ、作業用機械が操作される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな作業用機械の操作装置においては、ジョイスティッ
ク装置1が急激に操作された場合(例えば中立位置から
いきなり大きな傾転角が与えられたような場合)には、
この操作量の大きな変化に対応して出力電流も急激に変
動してしまう。この結果、電磁切換弁を介しての作動油
流量が急変して、作業用機械の動作状態が急変してしま
い、この動作変化にショックが伴ってしまう恐れがあっ
た。
【0006】このような作業用機械の動作状態の急変
は、ジョイスティック装置1が中立位置付近にあるとき
に特に問題となる。すなわち、出力電流の急変による電
磁切換弁開度の急激な変動が、弁の開き始めや閉じ終わ
りにあると、作業用機械の動作変化には特に大きなショ
ックがかかってしまう。また、作業用機械に位置合わせ
等の微妙な動作(いわゆるインチング動作)を行わせる
場合などには、ジョイスティック装置1を中立位置付近
で操作することになるが、このような微妙な操作におい
ては、上記のような急激な動作状態の変化があるのは特
に好ましくない。
【0007】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、外部指令入力装置が急激に操作された場
合でも、作業用機械の動作状態が必要以上に急激に変化
しないようにした操作装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明では、外部指
令入力装置の操作量に基づく出力電流を所定の処理タイ
ミング毎に演算する演算手段と、この出力電流に基づい
て作業用機械の駆動手段を制御する制御手段とを備えた
作業用機械の操作装置において、前回の処理タイミング
における出力電流値を記憶電流値として記憶する記憶手
段と、前記演算手段により外部指令入力装置の操作量に
基づいて演算された出力電流値が記憶電流値から所定値
以上変動した場合には、出力電流値をその変動方向に記
憶電流値から所定値だけ変動した値に補正する補正手段
とを備えた。
【0009】第2の発明では、前記補正手段は、前記外
部指令入力装置の操作量が中立位置から所定の範囲内に
ある場合に前記出力電流値の補正を行う。
【0010】
【発明の作用および効果】第1の発明では、外部指令入
力装置の操作が急激になされ、演算手段により演算され
た出力電流値が、前回の処理タイミングにおける出力電
流値(記憶電流値)に比較して所定値以上変動している
場合には、出力電流値は、外部指令入力装置の操作量に
本来対応する値とはされずに、記憶電流値から所定値だ
け変動した値に補正される。すなわち、出力電流値は、
増大した場合には記憶電流値に所定値を加えた値とな
り、また減少した場合には記憶電流値から所定値を差し
引いた値となるので、1回の処理タイミングでは所定値
を超えては変動しない。したがって、駆動手段がこの出
力電流に基づいて制御される作業用機械は、必要以上に
急激な動作状態が変化してしまうことはなく、動作にシ
ョックが伴ってしまうようなことを防止できる。
【0011】第2の発明では、出力電流の補正処理は、
外部指令入力装置の操作量が中立位置から所定範囲を超
えない範囲でのみ実行される。すなわち、この所定範囲
内の操作においては、出力電流は急変した場合に補正さ
れる一方、この所定範囲を超えた操作においては、出力
電流が急変してもそのまま出力される。したがって、イ
ンチング動作等に使用され、また制御手段が電磁制御弁
であるときには弁の開き始めまたは閉じ終わりに対応す
るために、特に出力電流の急変の影響の大きい、外部指
令入力装置の中立位置前後の操作においては、出力電流
は急変せず、動作に伴うショックの発生が防止できる一
方、これ以外の範囲では、外部指令入力装置の操作に対
して、出力電流は遅れなく変化し、操作装置の素早い操
作における操作フィーリングを損なうことがないように
できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。
【0013】なお、以下の実施の形態においては、操作
装置の制御系の構成は図3に示した従来のものと同様で
ある。したがって、以下の説明においては、本発明の特
徴となる、指令信号(ジョイスティック電圧)に応じた
出力電流の演算方法を中心に説明する。
【0014】図1は、コントローラ2のマイクロコンピ
ュータ3における出力電流演算処理の処理手順を示すフ
ローチャートである。なお、この出力電流演算処理は、
所定の処理タイミング毎に繰り返されるものである。
【0015】ステップS1では、図2に示すような電流
特性テーブル(ジョイスティック電圧に対応する演算電
流iを算出するためにマイクロコンピュータ3内にあら
かじめ記憶されているテーブル)に基づいて、ジョイス
ティック装置1からの指令信号(ジョイスティック電
圧)に対応する演算電流iを算出する。
【0016】ステップS2では、ステップS1で算出さ
れた演算電流iと、前回の処理における出力電流値を示
す記憶電流値I0との差の絶対値|i−I0|を演算し、
これが所定値α以上であるか否かを判定する。
【0017】このステップS2で|i−I0|≧αでな
いと判定された場合には、ステップS4に進み、演算電
流iを出力電流Iとして、ステップS7に進む。
【0018】一方、ステップS2で|i−I0|≧αで
あると判定された場合には、ステップS3に進み、i>
0であるか否か、すなわち演算電流iが前回の処理に
おける出力電流値I0より増大したか否かが判定され
る。そして、i>I0である場合にはステップS5にお
いて出力電流IをI0+αとし、i>I0でない場合には
ステップS6において出力電流IをI0−αとして、ス
テップS7に進む。
【0019】ステップS7においては、ステップS4〜
S6のいずれかで演算された出力電流値Iを記憶電流値
0とする。
【0020】ステップS8においては、出力電流Iを出
力するように、出力回路6に制御信号を出力してルーチ
ン終了する。
【0021】図2には、ジョイスティック電圧に対応す
る演算電流iを算出するための電流特性テーブルを示
す。
【0022】つぎに全体的な作用を説明する。
【0023】ジョイスティック装置1を操作すると、こ
の操作量(傾転角)に対応する指令信号(ジョイスティ
ック電圧)がコントローラ2に入力され、コントローラ
2のマイクロコンピュータ3により、ジョイスティック
電圧に対応する出力電流Iが演算される。
【0024】この場合、まずマイクロコンピュータ3
は、所定の処理タイミング毎に、あらかじめ設定され記
憶されている電流特性テーブルに基づいて、ジョイステ
ィック電圧に対応する演算電流iを演算する。
【0025】電流特性テーブルは図2に示すようなもの
で、ジョイスティック装置1の中立位置に対応するジョ
イスティック電圧(中立電圧)V0の前後には、所定幅
の不感帯が設けられ、不感帯内のジョイスティック電圧
に対応する演算電流iは0となる。なお、この不感帯
は、ジョイスティック装置1が不感帯を超えない程度の
わずかな操作しかされない場合には作業用機械が動作す
ることはないようにして、操作装置の操作を安定化する
ために設けられるものである。
【0026】この不感帯を超えてジョイスティック装置
1が操作された場合には、電流特性テーブルは、ジョイ
スティック装置1の中立位置からの操作の絶対量に略比
例する大きさの演算電流iを与える。そして、この演算
電流iは、前回の処理における出力電流(記憶電流値)
0から所定幅αを超えて変動したものでない限り、そ
のまま出力電流Iとして採用される。これにより、出力
回路6からは出力電流I=iが出力され、作業用機械の
油圧アクチュエータへの作動油供給量はジョイスティッ
ク装置1の操作量(傾転角)に対して略比例するものと
なり、作業用機械はジョイスティック装置1の操作にし
たがった動作を行う。
【0027】一方、ジョイスティック装置1の操作が急
激であり、演算電流iが記憶電流値I0から所定値αを
超えて変化した場合には、演算電流iが記憶電流値I0
から増大したか、または減少したかに応じて(ジョイス
ティック装置1の操作方向に応じて)、記憶電流値I0
に所定値αを加えた値I0+α、または記憶電流値I0
ら所定値αを差し引いた値I0−αに、出力電流Iを補
正する。これにより、ジョイスティック装置1が所定の
限界を超えて急激に操作された場合には、出力電流I
は、ジョイスティック装置1の急変した操作量に本来対
応する値(すなわち急変した演算電流i)がいきなり出
力されるのではなく、マイクロコンピュータの処理タイ
ミング毎に所定値αづつ増大または減少して行くように
なっている。これにより、ジョイスティック装置1が操
作された場合でも、作業用機械の動作状態の変化は必要
以上に急激なものとならず、動作状態の変化にショック
が伴うことがなくなる。
【0028】このような出力電流の補正処理は、ジョイ
スティック電圧の中立電圧V0前後の所定の範囲(V1
2)でのみ実行されるようにする。すなわち、ジョイ
スティック電圧がV1(例えばV0−β)以上V2(例え
ばV0+β)以下の範囲では、ジョイスティック装置1
の急変時における上述の処理を行う一方、ジョイスティ
ック電圧がV1より小さいかV2より大きな範囲では、演
算電流iをそのまま出力電流Iとする。これにより、イ
ンチング動作等に使用され、また電磁制御弁の開き始め
または閉じ終わりに対応するために、特に出力電流の急
変の影響の大きい、ジョイスティック装置1の中立位置
前後の操作においては、出力電流が急変しないように制
御される一方、これ以外の範囲では、ジョイスティック
装置1の操作に対して出力電流が遅れなく変化するよう
にでき、ジョイスティック装置1の素早い操作に対して
も作業用機械の迅速な反応を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における出力電流演算処理
の処理手順を示すフローチャートである。
【図2】同じく電流特性テーブルを示す特性図である。
【図3】操作装置の制御系を示すブロック構成図であ
る。
【符号の説明】
1 ジョイスティック装置(外部指令入力装置) 2 コントローラ 3 マイクロコンピュータ 6 出力回路 7 ソレノイド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外部指令入力装置の操作量に基づく出力電
    流を所定の処理タイミング毎に演算する演算手段と、 この出力電流に基づいて作業用機械の駆動手段を制御す
    る制御手段と、 を備えた作業用機械の操作装置において、 前回の処理タイミングにおける出力電流値を記憶電流値
    として記憶する記憶手段と、 前記演算手段により外部指令入力装置の操作量に基づい
    て演算された出力電流値が記憶電流値から所定値以上変
    動した場合には、出力電流値をその変動方向に記憶電流
    値から所定値だけ変動した値に補正する補正手段と、 を備えたことを特徴とする作業用機械の操作装置。
  2. 【請求項2】前記補正手段は、前記外部指令入力装置の
    操作量が中立位置から所定の範囲内にある場合に前記出
    力電流値の補正を行うことを特徴とする請求項1に記載
    の作業用機械の操作装置。
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WO2006137170A1 (en) 2005-06-24 2006-12-28 Kayaba Industry Co., Ltd. Hydraulic driving device for operating machine
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