JP2001040712A5

JP2001040712A5 -

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Publication number: JP2001040712A5
Application number: JP1999214825A
Authority: JP
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2019-07-29

Description

（１）特許第２５０９３１１号公報「建設機械の作業機制御方法」
電気レバーの操作によりコントローラを介して作動する油圧コントロールバルブ（操作弁）及びポンプ可変装置を備えた建設機械の作業機制御方法において、操作弁の操作による回路圧の昇降及びポンプ吐出量の増減について作動時間に伴う昇降及び増減の比率が多段階に順次変化するものとなるように、操作弁の最大動作速度（操作信号の最大変化速度）を制限するモジュレーションパターンを設定し、回路圧が作動時間に伴って一定の比率で昇降する場合、モジュレーションパターン以上に早く動かないように操作弁及びポンプ可変装置を作動させ、操作弁及びポンプ可変装置の作動時に生じるショックを吸収するモジュレーション制御を行い、更にポンプ可変装置の作動時に生じるキャビテーションを防止するようにしたものが示されている。また、操作弁のモジュレーションパターンを複数用意し、オペレータの選択によって作業状態に応じてマニアル又は自動設定することが示されている。

図３において、まずブロック１００では、Ａ／Ｄ変換器５２を介して操作レバー装置４の操作信号（以下、適宜レバー信号という）θを読み込み、ＲＡＭ５５に一時的に記憶する。次にブロック２００では、読み込んだレバー信号θをレバー指令値Ｘへ変換する。次に、ブロック３００において、現在出力済みの指令値である前回演算したバルブ指令値Ｙ-1を用い、このバルブ指令値Ｙ-1が中立域の両側の境界値±αの範囲内（以下、適宜「中立域（±α）」という）にあるか、つまり−α＜Ｙ−１＜αかを判定する。ブロック３００で前回演算したバルブ指令値Ｙ-1が中立域にあると判定されるとブロック４００へ行く。

図５において、まずブロック４１０においてレバー指令値Ｘ（現在のレバー操作指令値）も中立域（±α）にあるか、つまり−α≦Ｘ≦αかを判定する。ここで、判定がＹｅｓの場合は、バルブ指令値Ｙ-1（現在の動作指令値）とレバー指令値Ｘ（現在のレバー操作指令値）が共に中立域（±α）にある場合であり、判定がＮｏの場合は、バルブ指令値Ｙ-1は中立域にあるが、レバー指令値Ｘは中立域を通り過ぎている場合である。

ブロック４１０でレバー指令値Ｘが中立域（±α）を越えたと判定されるとブロック４２０へ行く。ブロック４２０では、レバー指令値Ｘの符号、つまり操作レバー４ａが操作されている方向を判定する。レバー指令値Ｘが０以上の場合ブロック４５０へ行きバルブ指令値Ｙ＝αとする。ブロック４２０でレバー指令値Ｘが（−）側であると判断された場合、ブロック４４０へ行く。ブロック４４０ではバルブ指令値Ｙ＝−αとする。つまり、バルブ指令値Ｙ-1（現在の動作指令値）は中立域にあるが、レバー指令値Ｘ（現在のレバー操作指令値）が中立域を通り過ぎている場合は、レバー指令値Ｘではなく、中立域の境界値α又は−αをバルブ指令値Ｙの値とする。以上でブロック４００を終了してブロック７００へ処理を移す。

一方、図３において、ブロック３００で前回演算したバルブ指令値Ｙ-1（現在の動作指令値）が中立域を越えていた、つまり−α＜Ｙ−１＜αではないと判断された場合は、ブロック５００へ処理を移す。ブロック５００では駆動域におけるバルブ指令値Ｙの演算を行う。ブロック５００の詳細を６図に示す。

まず、図１０（ａ），（ｂ）に操作レバー４ａを中立状態から（＋）側へ操作した場合のタイムチャートを示す。図中、実線が操作レバー４ａの信号（レバー指令値Ｘ）であり、一点鎮線が本制御演算によるバルブ指令値Ｙを示している。操作レバー４ａが時刻ｔ０からスタートして時刻ｔ２で最大まで操作されると、レバー指令値Ｘが中立域にあり（−α≦Ｘ≦α）、バルブ指令値Ｙ-1が中立域にある（−α＜Ｙ-1＜α）ｔ０〜ｔ１間は、先のブロック４００「中立不感帯域バルブ指令値演算処理」のブロック４３０の処理によりバルブ指令値Ｙ＝レバー指令値Ｘの状態が保たれる。レバー指令値Ｘが中立域を超えると（Ｘ＞α）、バルブ指令値ＹはＹ＝αと置かれ、直ちに図３に示したブロック３００「中立不感帯判定−α＜Ｙ-1＜α」の判断が否定され、その時刻ｔ１からはブロック５００「駆動域バルブ指令値演算処理」が実行される。この時、ブロック５００中のブロック５２０の条件（sign（ｘ）＝sign（Ｙ-1））かつ（｜Ｘ｜≧｜Ｙ-1｜）が満たされるので、ブロック５３０「加速時最大設定速度演算」が実行される。そこで、時刻ｔ１以降はレバー指令値変化速度ΔＸと最大設定速度ΔＹが比較されてどちらか絶対値の小さな方の値に従ってバルブ指令値Ｙが増加していく。

次に、図１２に操作レバー４ａを時刻ｔ０からｔ２で（＋）側最大値から（−）側最小値（絶対値は最大）へ急に操作した場合（以後、逆レバー状態と呼ぶ）を示す。図中、時刻ｔ０からｔ１′の間は図６に示したブロック５００中のブロック５３１の減速・停止時最大設定速度演算が行われ、図８の関数ΔＹ＝ｆmax21（Ｘ）に従った最大設定速度ΔＹによりバルブ指令値Ｙの変化が規制され、ブロック５００中のブロック５４２の処理によりそのΔＹの値に従ってバルブ指令値Ｙは減少する。時刻ｔ１′においてレバー指令値Ｘが中立域の（−）側の境界値−αに到達すると（Ｘ＝−α）、その後はブロック５３２の逆レバー時最大設定速度演算が行われ、図９の関数ΔＹ＝ｆmax31（Ｘ）に従った最大設定速度ΔＹによりバルブ指令値Ｙの変化が規制され、同様にそのΔＹの値に従ってバルブ指令値Ｙは減少する。