JP2008127957A - Controller for working machine - Google Patents

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Seiichi Akiyama
征一 秋山
Hideo Yamada
英雄 山田
Masaru Mishima
賢 三嶋
Tomoaki Ono
智昭 小野
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Caterpillar Japan Ltd
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Original Assignee
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for a working machine enabling an operator to easily obtain a satisfactory feeling of operation. <P>SOLUTION: This controller for the working machine is provided with an operation lever 30 operated by the operator to drive actuators 9-11 mounted on the working machine, a grip sensor 32 for detecting grip gp of the operator gripping the operation lever 30, and a control means 20 for controlling outputs of the actuators 9-11 for amount of operation st of the operation lever 30 in accordance with magnitude of grip gp detected by the grip sensor 32. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、作業機械に搭載されたアクチュエータの出力を制御する装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for controlling the output of an actuator mounted on a work machine.

油圧ショベルにおいて、アーム,ブーム及びバケットを駆動するための油圧シリンダ(アクチュエータ)は、一般に、操作レバーの操作に応じて、油圧ポンプからコントロールバルブ(方向切換弁)を介して圧油が供給されて、動作するようになっている。
そして、これらのアクチュエータの出力は、操作レバーの操作量に応じて設定されるようになっている。
In hydraulic excavators, hydraulic cylinders (actuators) for driving arms, booms, and buckets are generally supplied with pressure oil from a hydraulic pump via a control valve (direction switching valve) in accordance with the operation of an operation lever. Is supposed to work.
The outputs of these actuators are set according to the operation amount of the operation lever.

ここで、特に、操作レバーの操作量をコントローラで読み込み、コントロールバルブを電気的に制御する電子パイロット式の油圧ショベルにおいては、操作感(操作レバーの操作量とアクチュエータの出力との相関関係)の切替機能が備えられていることがある。
油圧ショベルによる作業には、掘削作業や地面を平らに均す水平均し作業等があるが、掘削作業等の通常作業時には、アクチュエータを比較的速い速度で動作させることが好ましく、一方、水平均し作業時には、アクチュエータを通常作業時よりも遅い速度で動作させて微操作作業をすることが好ましい。
Here, in particular, in an electronic pilot hydraulic excavator that reads the operation amount of the operation lever with a controller and electrically controls the control valve, the operational feeling (correlation between the operation amount of the operation lever and the output of the actuator) A switching function may be provided.
Work with a hydraulic excavator includes excavation work and water leveling work to level the ground flat, but during normal work such as excavation work, it is preferable to operate the actuator at a relatively high speed. However, during the work, it is preferable to perform the fine manipulation work by operating the actuator at a slower speed than in the normal work.

オペレータは、操作感を切り替えることで、操作レバーをわずかに操作するだけでアクチュエータを大きな出力で作動させて、操作レバーの操作領域の大部分を速い速度で動かすことができるほか、操作レバーを大きく操作してもアクチュエータを小さな出力で作動させて、操作レバーの操作領域の大部分を遅い速度で動かすことができ、作業形態に適した良好な操作感で作業することができるようになっている。   The operator can switch the operation feeling to operate the actuator with a large output by operating the operation lever slightly and move the operation area of the operation lever at a high speed. Even if it is operated, the actuator can be operated with a small output, and most of the operating area of the operating lever can be moved at a low speed, so that it is possible to work with a good operational feeling suitable for the working form. .

操作感の切り替えは、オペレータが操作ゲインを選択することによって行なわれるようになっている。例えば特許文献1に記載されているように、通常、キャブ内に操作ゲイン切替スイッチ(特許文献1では、作業モード切換スイッチとして示されている)が設置されて、オペレータが操作ゲイン切替スイッチを操作して操作ゲインを選択し、コントローラが、操作レバーの操作量に選択された操作ゲインを乗算し、その乗算結果にしたがってアクチュエータの出力を制御するようになっている。
特開平11−303759号公報
The switching of the operation feeling is performed by the operator selecting an operation gain. For example, as described in Patent Literature 1, an operation gain changeover switch (shown as a work mode changeover switch in Patent Literature 1) is usually installed in the cab, and an operator operates the operation gain changeover switch. Then, the operation gain is selected, and the controller multiplies the operation amount of the operation lever by the selected operation gain, and controls the output of the actuator according to the multiplication result.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-303759

しかしながら、特許文献1に記載されたような技術の場合、操作感を切り替えるためには、オペレータは、一旦作業を中止し、操作レバーから手を離して操作ゲイン切替スイッチを操作しなければならない。また、最適の操作感を得るためには、作業に応じて、その都度操作ゲイン切替スイッチを操作しなければならない。したがって、操作ゲイン切替スイッチによる操作感の切り替えは、作業効率の悪化を招いたり、オペレータにとって作業の負担となったりするおそれがある。   However, in the case of the technique described in Patent Document 1, in order to switch the operation feeling, the operator must once stop the operation and release the hand from the operation lever to operate the operation gain switching switch. Further, in order to obtain an optimum feeling of operation, the operation gain changeover switch must be operated each time according to work. Therefore, switching of the operational feeling by the operation gain switching switch may cause a deterioration in work efficiency or a burden on the operator.

本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、オペレータが容易に良好な操作感を得ることができるようにした、作業機械の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been devised in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a control device for a work machine that allows an operator to easily obtain a good operational feeling.

上記目的を達成するために、本発明の作業機械の制御装置は、作業機械に搭載されたアクチュエータを駆動するためにオペレータに操作される操作レバーと、該操作レバーを握るオペレータの握力を検出する握力センサと、該握力センサで検出された該握力の大きさに応じて、該操作レバーの操作量に対する該アクチュエータの出力を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, a control device for a work machine according to the present invention detects an operation lever operated by an operator to drive an actuator mounted on the work machine, and a gripping force of an operator who holds the operation lever. A gripping force sensor and control means for controlling the output of the actuator with respect to the operation amount of the operation lever according to the magnitude of the gripping force detected by the gripping force sensor are provided.

また、さらに、圧油を貯留する油圧タンクや、該油圧タンクから該アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプや、該アクチュエータと該油圧ポンプとを接続する油圧回路上に介装され、該アクチュエータに供給される圧油の流量を制御するコントロールバルブや、該アクチュエータと該油圧ポンプとを接続する油圧回路上に介装され、該油圧ポンプから該アクチュエータに供給される圧油の一部を該油圧タンクに戻すリリーフ弁を備える。   Further, the hydraulic tank for storing pressure oil, a hydraulic pump for supplying pressure oil from the hydraulic tank to the actuator, and a hydraulic circuit for connecting the actuator and the hydraulic pump are interposed in the actuator. A part of the pressure oil supplied from the hydraulic pump to the actuator is interposed between a control valve for controlling the flow rate of the supplied pressure oil and a hydraulic circuit connecting the actuator and the hydraulic pump. A relief valve is provided to return to the tank.

そして、該制御手段が、該コントロールバルブを制御することによって、該アクチュエータの出力を制御するようにしても良い。
また、該制御手段が、該油圧ポンプの油圧出力を制御することによって、該アクチュエータの出力を制御するようにしても良い。
また、該制御手段が、該リリーフ弁のリリーフ圧を制御することによって、該アクチュエータの出力を制御するようにしても良い。
The control means may control the output of the actuator by controlling the control valve.
The control means may control the output of the actuator by controlling the hydraulic output of the hydraulic pump.
The control means may control the output of the actuator by controlling the relief pressure of the relief valve.

また、該制御手段が、該握力センサで検出された該握力の大きさがゼロの場合には、エンジンがアイドリング状態になるように制御するようにしても良い。   Further, when the magnitude of the gripping force detected by the gripping force sensor is zero, the control means may control the engine to be in an idling state.

本発明の作業機械の制御装置によれば、握力センサで検出された握力の大きさに応じて、操作レバーの操作量に対するアクチュエータの出力、すなわち操作感が制御されるので、オペレータは、従来のようにスイッチを操作することなく、操作レバーを握る握力を変えるという簡単な動作で、良好に操作感を切り替えることができる。つまり、通常、オペレータは、アクチュエータを速く動かしたい場合には自然と操作レバーを強く握り、逆に、アクチュエータをゆっくりと動かして微操作を行ないたい場合には自然と操作レバーを弱く握るという性質がある。したがって、制御手段が所望のアクチュエータの出力に相関する握力を利用して操作感を制御することで、オペレータは良好な操作感を得ることができる。   According to the control device for a work machine of the present invention, the output of the actuator with respect to the operation amount of the operation lever, that is, the operation feeling is controlled according to the magnitude of the gripping force detected by the gripping force sensor. Thus, it is possible to switch the feeling of operation satisfactorily by a simple operation of changing the gripping force to grip the operation lever without operating the switch. In other words, the operator normally grips the operating lever strongly when he wants to move the actuator quickly, and conversely, when he wants to move the actuator slowly and perform fine operations, he naturally grips the operating lever weakly. is there. Therefore, the operator can obtain a good operational feeling by controlling the operational feeling using the gripping force correlated with the output of the desired actuator.

また、制御手段が、握力がゼロの場合にエンジンをアイドリング状態になるように制御すれば、燃費の向上も図ることができる。   Further, if the control means controls the engine to be in an idling state when the gripping force is zero, fuel efficiency can be improved.

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
[第1実施形態]
図1〜図6はそれぞれ本発明の第1実施形態に係る作業機械の制御装置を示すもので、図1はその全体構成を示す模式図、図2はそのコントローラにおける制御内容を説明するブロック図、図3はそのコントローラに記憶されるゲイン変換テーブル、図4はそのコントローラに記憶されるモード設定テーブル、図5はそのコントローラに記憶される操作感設定テーブル、図6はその作業機械の制御装置を有する油圧ショベルの全体像を示す斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
1 to 6 each show a control device for a work machine according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration, and FIG. 2 is a block diagram for explaining control contents in the controller. 3 is a gain conversion table stored in the controller, FIG. 4 is a mode setting table stored in the controller, FIG. 5 is an operation feeling setting table stored in the controller, and FIG. 6 is a control device for the work machine. It is a perspective view which shows the whole image of the hydraulic shovel which has this.

<構成>
ここでは、作業機械の代表的な例である油圧ショベルについて説明する。
図6に示すように、油圧ショベル1は、下部走行体2と、下部走行体2上に旋回自在に結合された上部旋回体(機体)3と、上部旋回体3から前方へ延出するように取り付けられた作業装置4とを備えて構成されている。
<Configuration>
Here, a hydraulic excavator as a typical example of a work machine will be described.
As shown in FIG. 6, the excavator 1 has a lower traveling body 2, an upper revolving body (airframe) 3 that is pivotably coupled on the lower traveling body 2, and extends forward from the upper revolving body 3. And the working device 4 attached to the head.

上部旋回体3の前部左側には、オペレータが搭乗するためのキャブ5が配設されている。
作業装置4は、ブーム6とアーム7とバケット8とを有しており、ブーム6はブーム用油圧シリンダ(アクチュエータ)9により駆動され、アーム7はアーム用油圧シリンダ(アクチュエータ)10により駆動され、バケット8はバケット用油圧シリンダ(アクチュエータ)11により駆動されるようになっている。
A cab 5 for an operator to board is disposed on the left side of the front part of the upper swing body 3.
The working device 4 includes a boom 6, an arm 7, and a bucket 8. The boom 6 is driven by a boom hydraulic cylinder (actuator) 9, and the arm 7 is driven by an arm hydraulic cylinder (actuator) 10. The bucket 8 is driven by a bucket hydraulic cylinder (actuator) 11.

これらのアクチュエータ9〜11は、図1に示すように、エンジン(原動機)によって駆動される油圧ポンプ12から吐出された圧油が供給されて伸縮動作するようなっている。また、各アクチュエータ9〜11と油圧ポンプ12とを結ぶ油圧回路上には、アクチュエータ9〜11へ供給される圧油の方向及び流量を制御するコントロールバルブ13が介装されている。コントロールバルブ13は、後述するコントローラ(制御手段)20によりその開度を制御されるようになっている。   As shown in FIG. 1, these actuators 9 to 11 are supplied with pressure oil discharged from a hydraulic pump 12 driven by an engine (prime mover) and extend and contract. A control valve 13 for controlling the direction and flow rate of the pressure oil supplied to the actuators 9 to 11 is interposed on a hydraulic circuit connecting the actuators 9 to 11 and the hydraulic pump 12. The opening degree of the control valve 13 is controlled by a controller (control means) 20 described later.

なお、図1中では、便宜上、それぞれ独立したアクチュエータであるブーム用油圧シリンダ9,アーム用油圧シリンダ10及びバケット用油圧シリンダ11をまとめて、一つのアクチュエータとして図示している。実際には、これらのアクチュエータ9〜11は、コントロールバルブ13に対して例えば並列に接続されている。
キャブ5内には、オペレータが着座するためのオペレータシートと、オペレータシート横に配置された、作業装置4を操作するための操作レバー30とが備えられている。
In FIG. 1, for convenience, the boom hydraulic cylinder 9, the arm hydraulic cylinder 10, and the bucket hydraulic cylinder 11, which are independent actuators, are collectively illustrated as one actuator. Actually, these actuators 9 to 11 are connected to the control valve 13 in parallel, for example.
The cab 5 includes an operator seat for an operator to sit on and an operation lever 30 disposed on the side of the operator seat for operating the work device 4.

操作レバー30は、いわゆる電気レバー方式の操作入力装置であって、その操作量stを検出する、例えばポテンショメータ等の変位センサ(操作量センサ)31を併設されている。そして、変位センサ31により検出された操作量stは、電気信号(操作量信号)として、コントローラ20へ入力されるようになっている。
また、操作レバー30は、オペレータが操作レバー30を握る握力gpを感知する感圧センサ(握力センサ)32を併設されている。詳しくは、操作レバー30のグリップ部の表面に、シート式の感圧センサ32が巻き付けられている。そして、感圧センサ32により感知された握力gpの大きさは、電気信号(握力信号)としてコントローラ20へ入力されるようになっている。
The operation lever 30 is a so-called electric lever type operation input device, and is provided with a displacement sensor (operation amount sensor) 31 such as a potentiometer for detecting the operation amount st. The operation amount st detected by the displacement sensor 31 is input to the controller 20 as an electrical signal (operation amount signal).
Further, the operation lever 30 is provided with a pressure-sensitive sensor (gripping force sensor) 32 that senses a gripping force gp for the operator to grip the operating lever 30. Specifically, a sheet-type pressure sensor 32 is wound around the surface of the grip portion of the operation lever 30. The magnitude of the grip force gp sensed by the pressure sensor 32 is input to the controller 20 as an electrical signal (grip force signal).

なお、図1中では、一本の操作レバー30を図示しているが、実際には、左右一対の操作レバー30がキャブ5内に備えられている。そして、一対の操作レバー30はそれぞれ、前後方向と左右方向とに傾動するようになっており、例えば、右操作レバー30の前後方向の傾動操作がブーム用油圧シリンダ9を作動させ、右操作レバー30の左右方向の傾動操作がバケット用油圧シリンダ11を作動させ、左操作レバー30の前後方向の傾動操作がアーム用油圧シリンダ10を作動させるようになっている。   Although one operating lever 30 is illustrated in FIG. 1, a pair of left and right operating levers 30 are actually provided in the cab 5. Each of the pair of operation levers 30 is tilted in the front-rear direction and the left-right direction. For example, the tilting operation in the front-rear direction of the right operation lever 30 activates the boom hydraulic cylinder 9 and the right operation lever. The left / right tilting operation 30 operates the bucket hydraulic cylinder 11, and the left / right tilting operation of the left operation lever 30 operates the arm hydraulic cylinder 10.

コントローラ20は、操作レバー30の握力gpの大きさに応じて、操作レバー30の操作量stに対するアクチュエータ9〜11の出力を制御する制御装置であって、その内部の機能部として、図2に示すように、記憶部21と、第一演算部22と、第二演算部23と、第三演算部24と、制御部25とを有している。ここで、本実施形態では、アクチュエータ9〜11の出力は、コントロールバルブ13を制御することによって行われるようになっている。   The controller 20 is a control device that controls the outputs of the actuators 9 to 11 with respect to the operation amount st of the operation lever 30 in accordance with the magnitude of the gripping force gp of the operation lever 30. As shown, the storage unit 21, the first calculation unit 22, the second calculation unit 23, the third calculation unit 24, and the control unit 25 are included. Here, in this embodiment, the outputs of the actuators 9 to 11 are performed by controlling the control valve 13.

記憶部21は、あらかじめ設定されたゲイン変換テーブルと、モード設定テーブルと、操作感設定テーブルとを記憶している。
ゲイン変換テーブルは、図3に示すように、握力gpと操作ゲインGとの関係を規定したテーブルである。ここで、操作ゲインGは、操作レバー30の操作量stからアクチュエータ9〜11の出力への変換に用いる係数である。
The storage unit 21 stores a preset gain conversion table, a mode setting table, and an operation feeling setting table.
The gain conversion table is a table that defines the relationship between the gripping force gp and the operation gain G, as shown in FIG. Here, the operation gain G is a coefficient used for conversion from the operation amount st of the operation lever 30 to the outputs of the actuators 9 to 11.

そして、ゲイン変換テーブルでは、握力gpが大きくなるにしたがい、操作ゲインGが略階段状に大きくなるように規定されている。
詳述すると、握力gpが0以上で所定の微小な値(第1所定値)a1未満のときには、操作ゲインGは−10.0に設定されている(握力gp;0〜a1、操作ゲインG;−10.0)。握力gpが第1所定値a1以上で第1所定値a1よりも大きい第2所定値a2未満のときには、操作ゲインGは−1.0に設定されている(握力gp;a1〜a2、操作ゲインG;−1.0)。握力gpが第2所定値a2以上で第2所定値a2よりも大きい第3所定値a3未満のときには、操作ゲインGは握力gpの増加に伴って−1.0から0.0へと直線的に増加するように設定されている(握力gp;a2〜a3、操作ゲインG;−1.0〜0.0)。
In the gain conversion table, it is specified that the operation gain G increases in a substantially step shape as the gripping force gp increases.
More specifically, when the gripping force gp is 0 or more and less than a predetermined minute value (first predetermined value) a 1 , the operation gain G is set to −10.0 (grip strength gp; 0 to a 1 , operation Gain G; -10.0). When grip gp is smaller than the second predetermined value a 2 is greater than the first predetermined value a 1 in the first predetermined value a 1 or more, the operation gain G is set to -1.0 (grip strength gp; a 1 ~ a 2, the operation gain G; -1.0). When grip gp is less than the second predetermined value a 2 or more at a second predetermined value a 2 third predetermined value a 3 is greater than the operating gain G -1.0 with increasing grip strength gp to 0.0 (Grip strength gp; a 2 to a 3 , operation gain G; −1.0 to 0.0).

握力gpが第3所定値a3以上で第3所定値a3よりも大きい第4所定値a4未満のときには、操作ゲインGは0.0に設定されている(握力gp;a3〜a4、操作ゲインG;0.0)。握力gpが第4所定値a4以上で第4所定値a4よりも大きい第5所定値a5未満のときには、操作ゲインGは握力gpの増加に伴って0.0から+1.0へと直線的に増加するように設定されている(握力gp;a4〜a5、操作ゲインG;0.0〜+1.0)。握力gpが第5所定値a5以上のときには、操作ゲインGは+1.0に設定されている(握力gp;a5〜∞、操作ゲインG;+1.0)。 When grip gp is larger than a fourth predetermined value a 4 than the third predetermined value a 3 by the third predetermined value a 3 or more, the operation gain G is set to 0.0 (grip strength gp; a 3 ~a 4 , operation gain G; 0.0). When grip gp is less than a fifth predetermined value a 5 greater than the fourth predetermined value a 4 in the fourth predetermined value a 4 or more, the operation gain G and 0.0 with increasing grip strength gp to +1.0 It is set to increase linearly (grip strength gp; a 4 to a 5 , operation gain G; 0.0 to +1.0). When grip gp is the fifth predetermined value a 5 or more, the operation gain G is set to +1.0 (grip strength gp; a 5 to ¶, operating gain G; +1.0).

モード設定テーブルは、図4に示すように、操作ゲインGに応じて操作モードを選択するためのテーブルであって、操作モードとして、ノーマルモードとスローモードとクイックモードとの3つを有している。そして、操作ゲインGが0.0よりも大きい値(G>0.0)であればクイックモードが選択され、操作ゲインGが0.0(G=0.0)であればノーマルモードが選択され、操作ゲインGが−1.0以上で0.0未満(−1.0≦G<0.0)であればスローモードが選択されるようになっている。また、操作ゲインGが−10.0(G=−10.0)のときには、操作モードは選択されず、操作レバー20は動かないように設定されている。   As shown in FIG. 4, the mode setting table is a table for selecting an operation mode in accordance with the operation gain G, and has three operation modes: a normal mode, a slow mode, and a quick mode. Yes. If the operation gain G is larger than 0.0 (G> 0.0), the quick mode is selected. If the operation gain G is 0.0 (G = 0.0), the normal mode is selected. If the operation gain G is −1.0 or more and less than 0.0 (−1.0 ≦ G <0.0), the slow mode is selected. When the operation gain G is -10.0 (G = -10.0), the operation mode is not selected and the operation lever 20 is set not to move.

操作感設定テーブルは、図5に示すように、操作レバー30の操作量stとアクチュエータ9〜11の出力(出力コマンド)opとの相関関係を、操作モード毎に規定したテーブルである。
ノーマルモードでは、操作レバー30の操作量stとアクチュエータ9〜11の出力opとが線形関係になるように設定されている。つまり、操作量stと出力opとは比例しており、操作量stが大きくなるにつれ出力opが直線的に増加するようになっている。そして、操作量stが100%(最高値)に達したときに(すなわち、操作レバー30が限界まで傾動操作されたときに)、出力opが100%(最高出力)になるように規定されている。なお、図5中では、ノーマルモードの相関関係は原点と点Mとを通る直線として示されている。
As shown in FIG. 5, the operation feeling setting table is a table that defines the correlation between the operation amount st of the operation lever 30 and the outputs (output commands) op of the actuators 9 to 11 for each operation mode.
In the normal mode, the operation amount st of the operation lever 30 and the outputs op of the actuators 9 to 11 are set to have a linear relationship. That is, the operation amount st and the output op are proportional, and the output op increases linearly as the operation amount st increases. When the operation amount st reaches 100% (maximum value) (that is, when the operation lever 30 is tilted to the limit), the output op is defined to be 100% (maximum output). Yes. In FIG. 5, the correlation in the normal mode is shown as a straight line passing through the origin and the point M.

スローモードでは、ノーマルモードと同様に、操作量stが100%操作されたときに出力opが100%になるように設定されているが、操作量stが比較的小さいときには出力opは比較的小さく、操作量stが100%に近づいて初めて大きく上昇し、操作量stに対して出力opがゆっくりと立ち上がるように設定されている。つまり、標準的な操作感が設定されているノーマルモードに比べ、スローモードでは、操作レバー30の操作量stが比較的小さい領域において、その操作量stの変動に対して、アクチュエータ9〜11の出力opがゆったりと反応する操作感になるように設定されている。なお、図5中では、最もゆったりとした操作感となる操作量stと出力opとの相関関係を示すグラフが「最スロー」として例示されている。   In the slow mode, as in the normal mode, the output op is set to 100% when the operation amount st is operated 100%. However, when the operation amount st is relatively small, the output op is relatively small. Only when the operation amount st approaches 100%, the operation amount st increases greatly, and the output op rises slowly with respect to the operation amount st. That is, in the slow mode, compared with the normal mode in which the standard operational feeling is set, in the region where the operation amount st of the operation lever 30 is relatively small, the actuators 9 to 11 have the variation of the operation amount st. The output op is set so as to provide a feeling of operation that responds slowly. In FIG. 5, a graph indicating the correlation between the operation amount st and the output op that gives the most relaxed operation feeling is illustrated as “most slow”.

クイックモードでも、ノーマルモードと同様に、操作量stが100%操作されたときに、出力opが100%になるように設定されているが、操作量stが比較的小さいときから出力opが大きく上昇するようになっている。つまり、クイックモードでは、操作量stが比較的小さい領域において、操作レバー30の操作量stの変動に対してアクチュエータ9〜11の出力がノーマルモードよりも機敏に反応する操作感になるように設定されている。なお、図5中では、最も機敏に反応する操作感となる操作量stと出力opとの相関関係を示すグラフが「最クイック」として例示されている。   Even in the quick mode, as in the normal mode, the output op is set to be 100% when the operation amount st is operated 100%, but the output op is large since the operation amount st is relatively small. It is going to rise. That is, in the quick mode, in the region where the operation amount st is relatively small, the output of the actuators 9 to 11 is set so as to respond more sensitively to the fluctuation of the operation amount st of the operation lever 30 than in the normal mode. Has been. In FIG. 5, a graph showing the correlation between the operation amount st and the output op that gives the most responsive operation feeling is illustrated as “quick”.

つまり、スローモードとクイックモードとにおいては、操作量stの変化に対し、出力opは曲線的に変化するようになっており、操作感設定テーブル上では、クイックモードの曲線及びスローモードの曲線は、ノーマルモードの直線を中心に対称的になっている。そして、図5中ではグラフを省略しているが、クイックモードの曲線は、ノーマルモードの直線と「最クイック」の曲線とで囲まれた領域内において、操作ゲインGの値に応じて無数に設定されるようになっている。また、スローモードの曲線に関しても同様であり、スローモードの曲線は、ノーマルモードの直線と「最スロー」の曲線とで囲まれた領域内において、操作ゲインGの値に応じて無数に設定されるようになっている。そして、これらの曲線は全て、原点と点Mとを通る曲線として設定されている。換言すれば、クイックモードの曲線及びスローモードの曲線のノーマルモードの直線を基準線とした湾曲の程度が、操作ゲインGの値に応じて変化するようになっている。   That is, in the slow mode and the quick mode, the output op changes in a curve with respect to the change in the operation amount st. On the operation feeling setting table, the quick mode curve and the slow mode curve are It is symmetrical about the straight line of normal mode. Although the graph is omitted in FIG. 5, the quick mode curve is innumerable according to the value of the operation gain G in the region surrounded by the normal mode straight line and the “most quick” curve. It is set up. The same applies to the slow mode curve. The slow mode curve is infinitely set in accordance with the value of the operation gain G in the area surrounded by the normal mode straight line and the “most slow” curve. It has become so. All of these curves are set as curves passing through the origin and the point M. In other words, the degree of bending with the normal mode straight line of the quick mode curve and the slow mode curve as the reference line changes according to the value of the operation gain G.

第一演算部22は、図2に示すように、感圧センサ32から得られた握力gpに基づき、記憶部21に記憶されたゲイン変換テーブルを用いて、操作ゲインGを算定するものである。ここで算定された操作ゲインGは、第二演算部23及び第三演算部24へと入力されるようになっている。
第二演算部23は、第一演算部22で算定された操作ゲインGに基づき、記憶部21に記憶されたモード設定テーブルを用いて、操作モードを選択するものである。例えば、上述のように、操作ゲインGが0.0(G=0.0)のときはノーマルモードを選択し、操作ゲインGが0より大きい(G>0.0)ときにはクイックモードを選択し、操作ゲインGが0未満且つ−1.0以上(−1.0≦G<0.0)のときにはスローモードを選択し、操作ゲインGが−10.0(G=−10.0)のときには、操作モードを選択せず、操作レバー30が動かないようにする。ここで選択された操作モードは、第三演算部24へと入力されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the first calculation unit 22 calculates an operation gain G using a gain conversion table stored in the storage unit 21 based on the grip strength gp obtained from the pressure sensor 32. . The operation gain G calculated here is input to the second calculation unit 23 and the third calculation unit 24.
The second calculation unit 23 selects an operation mode using the mode setting table stored in the storage unit 21 based on the operation gain G calculated by the first calculation unit 22. For example, as described above, the normal mode is selected when the operation gain G is 0.0 (G = 0.0), and the quick mode is selected when the operation gain G is greater than 0 (G> 0.0). When the operation gain G is less than 0 and −1.0 or more (−1.0 ≦ G <0.0), the slow mode is selected, and the operation gain G is −10.0 (G = −10.0). Sometimes, the operation mode is not selected and the operation lever 30 is prevented from moving. The operation mode selected here is input to the third calculation unit 24.

第三演算部24は、第二演算部23で選択された操作モードに基づき、記憶部21に記憶された操作感設定テーブルを用いて、操作量stに応じたアクチュエータ9〜11の出力opを演算するものである。なお、操作モードがスローモード及びクイックモードの場合には、操作感設定テーブル上のモード曲線の湾曲の程度を決定するために、第一演算部22で算定された操作ゲインGを再び用いるようになっている。   The third calculation unit 24 uses the operation feeling setting table stored in the storage unit 21 based on the operation mode selected by the second calculation unit 23 to output the outputs op of the actuators 9 to 11 according to the operation amount st. It is to calculate. When the operation mode is the slow mode or the quick mode, the operation gain G calculated by the first calculation unit 22 is used again in order to determine the degree of curvature of the mode curve on the operation feeling setting table. It has become.

例えば、操作ゲインGが0.0(G=0.0)のときには、操作感設定テーブルが図5に示すノーマルモードの直線に設定される。また、操作ゲインGが+1.0(G=+1.0)のときには、操作感設定テーブルが「最クイック」の曲線に設定される。操作ゲインGが0.0よりも大きく+1.0未満(0.0<G<+1.0)のときには、ゲイン値に応じたクイックモードの曲線が設定され、ゲイン値が0.0に近いほどクイックモードの曲線はノーマルモードの直線に近い形状となり、ゲイン値が+1.0に近いほどクイックモードの曲線は「最クイック」の曲線に近い形状となる。   For example, when the operation gain G is 0.0 (G = 0.0), the operation feeling setting table is set to a straight line in the normal mode shown in FIG. When the operation gain G is +1.0 (G = + 1.0), the operation feeling setting table is set to the “quickest” curve. When the operation gain G is greater than 0.0 and less than +1.0 (0.0 <G <+1.0), a quick mode curve corresponding to the gain value is set, and the closer the gain value is to 0.0. The quick mode curve has a shape close to a normal mode straight line, and the closer the gain value is to +1.0, the quick mode curve has a shape closer to the “quickest” curve.

一方、操作ゲインGが−1.0(G=−1.0)のときには、操作感設定テーブルが「最スロー」の曲線に設定される。そして、操作ゲインGが−1.0よりも大きく0.0未満(−1.0<G<0.0)のときには、ゲイン値が0.0に近いほどスローモードの曲線はノーマルモードの直線に近い形状となり、ゲイン値が+1.0に近いほどスローモードの曲線は「最スロー」の曲線に近い形状となるように設定される。   On the other hand, when the operation gain G is −1.0 (G = −1.0), the operation feeling setting table is set to the “slowest” curve. When the operation gain G is greater than −1.0 and less than 0.0 (−1.0 <G <0.0), the slow mode curve is the straight line of the normal mode as the gain value is closer to 0.0. The curve of the slow mode is set so as to be closer to the “slowest” curve as the gain value is closer to +1.0.

制御部25は、第三演算部24で演算された出力opに応じて、コントロールバルブ13に作用するパイロット圧を制御し、コントロールバルブ13のスプールの位置を調整するものである。コントロールバルブ13のスプールの位置を調整すれば、コントロールバルブ13における開度を調整して、アクチュエータ9〜11へ供給される圧油の流量を制御し、アクチュエータ9〜11の出力(動作速度)を変化させることができる。   The control unit 25 controls the pilot pressure acting on the control valve 13 according to the output op calculated by the third calculation unit 24 and adjusts the position of the spool of the control valve 13. If the position of the spool of the control valve 13 is adjusted, the opening of the control valve 13 is adjusted, the flow rate of the pressure oil supplied to the actuators 9 to 11 is controlled, and the output (operation speed) of the actuators 9 to 11 is adjusted. Can be changed.

<作用・効果>
本発明の第1実施形態にかかる作業機械の制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
オペレータは、操作レバー30を操作することにより作業装置4で作業を行なうが、操作レバー30の操作量stは、変位センサ31により検出されてコントローラ20に入力されるとともに、オペレータが操作レバー30を握る握力gpは、感圧センサ32により感知されてコントローラ20へ入力される。
<Action and effect>
The work machine control device according to the first embodiment of the present invention is configured as described above, and thus has the following operations and effects.
The operator operates the operating device 4 by operating the operating lever 30. The operation amount st of the operating lever 30 is detected by the displacement sensor 31 and input to the controller 20, and the operator operates the operating lever 30. The gripping force gp to be gripped is detected by the pressure sensor 32 and input to the controller 20.

コントローラ20では、第一演算部22において、入力された握力gpの大きさに応じて、記憶部21に記憶されたゲイン変換テーブルに基づき操作ゲインGの値が算定される。例えば、図3に黒丸Kで示すケースのように、握力gpが第4所定値a4よりも大きく第5所定値a5よりも小さい値aKのときには、操作ゲインGのゲイン値bKが算定される。 In the controller 20, the first calculation unit 22 calculates the value of the operation gain G based on the gain conversion table stored in the storage unit 21 according to the magnitude of the input gripping force gp. For example, as in the case indicated by the black circle K in FIG. 3, when the gripping force gp is a value a K that is larger than the fourth predetermined value a 4 and smaller than the fifth predetermined value a 5 , the gain value b K of the operation gain G is Calculated.

次に、第二演算部23において、第一演算部22で算定された操作ゲインGの値に応じて、操作モードが選択される。例えば、上記ケースの操作ゲインGが正の値bKのときには、クイックモードが選択される。
そして、第三演算部24において、第二演算部23で選択された操作モードに基づき、入力された操作量stに応じたアクチュエータ9〜11の出力opが演算される。例えば、上記ケースのクイックモードが選択された場合には、操作ゲインGのゲイン値bnに応じた湾曲の程度のクイックモード曲線が設定されるとともに、そのクイックモード曲線上で操作量stに応じたアクチュエータ9〜11の出力opが演算される。
Next, in the second calculation unit 23, the operation mode is selected according to the value of the operation gain G calculated by the first calculation unit 22. For example, when the operation gain G in the above case is a positive value b K , the quick mode is selected.
Then, in the third calculation unit 24, based on the operation mode selected by the second calculation unit 23, the outputs op of the actuators 9 to 11 corresponding to the input operation amount st are calculated. For example, when the quick mode of the above case is selected, a quick mode curve having a degree of curvature corresponding to the gain value b n of the operation gain G is set, and the operation amount st on the quick mode curve is set. The outputs op of the actuators 9 to 11 are calculated.

そして、制御部25において、第三演算部24で演算された出力opに応じて、コントロールバルブ13が制御される。例えば、出力が80%であれば、コントロールバルブ13の開度が全開時よりも若干絞られるようにスプールの位置が制御され、アクチュエータ9〜11への圧油の流量が制御される。
このようにコントローラ20によって制御されたアクチュエータ9〜11は、圧油の流量が比較的小さければその動作速度は比較的遅く、圧油の流量が増大するにつれその動作速度が速くなる。
Then, in the control unit 25, the control valve 13 is controlled according to the output op calculated by the third calculation unit 24. For example, if the output is 80%, the position of the spool is controlled so that the opening degree of the control valve 13 is slightly throttled compared to when it is fully opened, and the flow rate of the pressure oil to the actuators 9 to 11 is controlled.
As described above, the actuators 9 to 11 controlled by the controller 20 have a relatively low operating speed if the pressure oil flow rate is relatively small, and the operating speed increases as the pressure oil flow rate increases.

したがって、オペレータは、操作レバー30から手を離すことなく、操作レバー30を握る握力gpを変えるという簡単な動作で、作業を続けながら、操作ゲインGのゲイン値を変更し、感圧センサ32で感知された握力の大きさに応じて、良好な操作感に切り替えることができる。
つまり、操作レバー30を比較的弱く握ると、操作量stが小さい段階ではコントロールバルブ13の開度はゆるやかに上昇し、操作量stがある程度大きくなった段階でコントロールバルブ13の開度が急激に上昇するスローモードへ自動的に切り替わり、微操作性に優れ且つ燃費効率の良い操作を行なうことができる。
Accordingly, the operator changes the gain value of the operation gain G while continuing the operation with a simple operation of changing the gripping force gp for gripping the operation lever 30 without releasing the hand from the operation lever 30, and the pressure sensor 32 It is possible to switch to a good operational feeling according to the magnitude of the sensed grip strength.
That is, when the operation lever 30 is gripped relatively weakly, the opening degree of the control valve 13 gradually increases when the operation amount st is small, and the opening degree of the control valve 13 suddenly increases when the operation amount st increases to some extent. The mode is automatically switched to the ascending slow mode, and an operation with excellent fine operability and high fuel efficiency can be performed.

また、逆に、操作レバー30を比較的強く握ると、操作量stが小さい段階でコントロールバルブ13の開度が急激に上昇し、それ以降はコントロールバルブ13の開度はゆるやかに上昇するクイックモードへ自動的に切り替わり、敏捷性が高く且つ高出力な操作を行なうことができる。
さらに、一般的に、オペレータは、アクチュエータ9〜11を速く動かしたい場合には自然と力が入り、逆に、アクチュエータ9〜11をゆっくりと動かして微操作を行ないたい場合には力が抜けるという性質がある。このような性質を利用して、コントローラ20がアクチュエータ9〜11の所望の出力opに相関する握力gpを利用して操作感を制御するので、オペレータは直感的(体感的)に最適な操作感を得ることができる。
On the contrary, when the operation lever 30 is gripped relatively strongly, the opening degree of the control valve 13 rapidly increases when the operation amount st is small, and thereafter, the opening degree of the control valve 13 gradually increases. It is possible to perform an operation with high agility and high output.
Furthermore, generally, when an operator wants to move the actuators 9 to 11 quickly, a natural force is applied, and conversely, when the actuators 9 to 11 are moved slowly to perform a fine operation, the force is released. There is a nature. Utilizing such properties, the controller 20 uses the gripping force gp correlated with the desired output op of the actuators 9 to 11 to control the operational feeling, so that the operator can intuitively feel the optimal operational feeling. Can be obtained.

[第2実施形態]
次に、図7及び図8を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。図7,図8は、本発明の第2実施形態に係る作業機械の制御装置を示すもので、図7はそのコントローラにおける制御内容を説明するブロック図、図8はそのコントローラに記憶される油圧出力設定テーブルである。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8 show a control device for a work machine according to a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram for explaining the control contents of the controller, and FIG. 8 is a hydraulic pressure stored in the controller. It is an output setting table.

<構成>
第2実施形態では、コントローラ40の制御内容が、第1実施形態のコントローラ20の制御内容と異なっている。つまり、第1実施形態では、コントローラ20は、握力gpに応じて算定された操作ゲインGを利用して、レバー操作量stに対するコントロールバルブ13のスプール位置を制御し、アクチュエータ9〜11の出力を制御したが、第2実施形態では、コントローラ40は、握力gpに応じて算定された操作ゲインGを利用して油圧ポンプ12の油圧出力(最大圧)を制御し、アクチュエータ9〜11の出力を制御するようになっている。レバー操作量stに対するコントロールバルブ13のスプール位置は、従来と同様に、すなわち、第1実施形態のノーマルモードのときのように単純に制御されるようになっている。
<Configuration>
In the second embodiment, the control content of the controller 40 is different from the control content of the controller 20 of the first embodiment. That is, in the first embodiment, the controller 20 uses the operation gain G calculated according to the gripping force gp to control the spool position of the control valve 13 with respect to the lever operation amount st, and outputs the outputs of the actuators 9 to 11. In the second embodiment, the controller 40 controls the hydraulic pressure output (maximum pressure) of the hydraulic pump 12 using the operation gain G calculated according to the gripping force gp, and outputs the outputs of the actuators 9 to 11. It comes to control. The spool position of the control valve 13 with respect to the lever operation amount st is simply controlled as in the conventional case, that is, as in the normal mode of the first embodiment.

ここでは、第1実施形態と第2実施形態の相違点であるコントローラ40についてのみ説明し、他の部分の説明は省略する。
コントローラ40は、図7に示すように、記憶部41と第一演算部42と第二演算部43と制御部45とを有している。
記憶部41は、図8に示すように、操作ゲインGと油圧ポンプ12の油圧出力との関係を規定した油圧出力設定テーブルと、図3に示すゲイン変換テーブルとを記憶している。
Here, only the controller 40 which is the difference between the first embodiment and the second embodiment will be described, and the description of the other parts will be omitted.
As shown in FIG. 7, the controller 40 includes a storage unit 41, a first calculation unit 42, a second calculation unit 43, and a control unit 45.
As shown in FIG. 8, the storage unit 41 stores a hydraulic output setting table that defines the relationship between the operation gain G and the hydraulic output of the hydraulic pump 12, and a gain conversion table shown in FIG.

油圧出力設定テーブルについて詳述すると、このテーブルでは、図8に示すように、操作ゲインGが0.0(G=0.0)のときには油圧出力は100%の標準値に設定されている。そして、操作ゲインGが0.0から+1.0の間(0.0<G<+1.0)のときには、油圧出力は操作ゲインGのゲイン値の増加に伴い100%から120%へと直線的に増加するように設定され、操作ゲインGが+1.0(G=+1.0)のときに、油圧出力が120%になるように設定されている。また、操作ゲインGが0.0から−1.0の間(−1.0<G<0.0)のときには、油圧出力は操作ゲインGのゲイン値の減少に伴い100%から80%へと直線的に減少するように設定され、操作ゲインGが−1.0(G=−1.0)のときに、油圧出力が80%になるように設定されている。さらに、操作ゲインGが−10.0(G=−10.0)のときに、油圧出力が20%になるように設定されている。   The hydraulic output setting table will be described in detail. In this table, as shown in FIG. 8, when the operation gain G is 0.0 (G = 0.0), the hydraulic output is set to a standard value of 100%. When the operation gain G is between 0.0 and +1.0 (0.0 <G <+1.0), the hydraulic output increases linearly from 100% to 120% as the gain value of the operation gain G increases. When the operation gain G is +1.0 (G = + 1.0), the hydraulic pressure output is set to 120%. When the operation gain G is between 0.0 and −1.0 (−1.0 <G <0.0), the hydraulic output increases from 100% to 80% as the gain value of the operation gain G decreases. When the operation gain G is −1.0 (G = −1.0), the hydraulic pressure output is set to 80%. Furthermore, when the operation gain G is -10.0 (G = -10.0), the hydraulic pressure output is set to 20%.

なお、ゲイン変換テーブルは、第1実施形態で説明したものと同一であるので、説明を省略する。
第一演算部42は、第1実施形態の第一演算部22と同様のものであって、図7に示すように、感圧センサ32から得られた握力に基づき、記憶部41に記憶されたゲイン変換テーブルを用いて、操作ゲインGを算定するようになっている。そして、ここで算定された操作ゲインGは、第二演算部43へと入力されるようになっている。
Since the gain conversion table is the same as that described in the first embodiment, description thereof is omitted.
The first calculation unit 42 is the same as the first calculation unit 22 of the first embodiment, and is stored in the storage unit 41 based on the grip strength obtained from the pressure sensor 32 as shown in FIG. The operation gain G is calculated using the gain conversion table. The operation gain G calculated here is input to the second calculation unit 43.

第二演算部43は、第一演算部42で算定された操作ゲインGに基づき、記憶部41に記憶された油圧テーブルを用いて、油圧出力を演算するようになっている。そして、ここで演算された油圧出力は、制御部45へと入力されるようになっている。
制御部45は、第二演算部43で演算された油圧出力に基づき、油圧ポンプ12の押除け容積(斜板ポンプにあっては斜板の傾転量)を制御するようになっている。油圧ポンプ12の押除け容積を制御すれば、アクチュエータ9〜11へ供給される圧油の最大流量が変化するので、握力gpの大きさに応じて、操作レバー30の操作量stに対応したアクチュエータ9〜11の出力(動作速度)が変化するようになる。
Based on the operation gain G calculated by the first calculation unit 42, the second calculation unit 43 calculates a hydraulic pressure output using a hydraulic pressure table stored in the storage unit 41. The hydraulic pressure output calculated here is input to the control unit 45.
The control unit 45 controls the displacement volume of the hydraulic pump 12 (in the case of a swash plate pump, the amount of swash plate tilt) based on the hydraulic output calculated by the second calculation unit 43. If the displacement volume of the hydraulic pump 12 is controlled, the maximum flow rate of the pressure oil supplied to the actuators 9 to 11 changes. Therefore, the actuator corresponding to the operation amount st of the operation lever 30 according to the magnitude of the gripping force gp. The output (operation speed) of 9 to 11 changes.

<作用・効果>
本発明の第2実施形態にかかる作業機械の制御装置は上述のように構成されているので、第1実施形態と同様に、オペレータは、操作レバー30から手を離すことなく、操作レバー30を握る握力gpを変えるという簡単な動作で、作業を続けながら、操作ゲインGの値を変更することができる。そして、握力gpに応じて変更された操作ゲインGによって、油圧ポンプ12の油圧出力を制御し、良好な操作感を得ることができる。
<Action and effect>
Since the control device for a work machine according to the second embodiment of the present invention is configured as described above, the operator can move the operation lever 30 without releasing the hand from the operation lever 30 as in the first embodiment. The value of the operation gain G can be changed while continuing the operation by a simple operation of changing the gripping force gp to be gripped. The hydraulic output of the hydraulic pump 12 can be controlled by the operation gain G changed according to the gripping force gp, and a good operational feeling can be obtained.

[第3実施形態]
次に、図9〜図11を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。図9〜図11は、本発明の第3実施形態に係る作業機械の制御装置を示すもので、図9はその全体構成を示す模式図、図10はそのコントローラにおける制御内容を説明するブロック図、図11はそのコントローラに記憶されるリリーフ圧設定テーブルである。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 9 to 11 show a control device for a work machine according to a third embodiment of the present invention, FIG. 9 is a schematic diagram showing the overall configuration, and FIG. 10 is a block diagram for explaining the control contents in the controller. FIG. 11 is a relief pressure setting table stored in the controller.

<構成>
第3実施形態では、第2実施形態と同様に、コントローラ50の制御内容が、第1実施形態のコントローラ20の制御内容と異なっている。つまり、第3実施形態のコントローラ50は、握力gpに応じて算定された操作ゲインGを利用して、後述するリリーフ弁15の設定圧(リリーフ圧)を制御し、アクチュエータ9〜11の出力を制御するようになっている。レバー操作量stに対するコントロールバルブ13のスプール位置は、第1実施形態のノーマルモードのときのように単純に制御されるようになっている。
<Configuration>
In the third embodiment, similarly to the second embodiment, the control content of the controller 50 is different from the control content of the controller 20 of the first embodiment. That is, the controller 50 of the third embodiment controls the set pressure (relief pressure) of the relief valve 15 described later using the operation gain G calculated according to the gripping force gp, and outputs the outputs of the actuators 9 to 11. It comes to control. The spool position of the control valve 13 with respect to the lever operation amount st is simply controlled as in the normal mode of the first embodiment.

ここでは、第1実施形態と第3実施形態の相違点であるコントローラ50と油圧回路とについてのみ説明し、他の部分の説明は省略する。
第3実施形態では、図9に示すように、油圧回路上に、油圧ポンプ12とコントロールバルブ13とアクチュエータ9〜11とが備えられているとともに、アクチュエータ9〜11への圧油の流入圧を制御するためのリリーフ弁15が、油圧ポンプ12及びコントロールバルブ13間の供給路上に介装されている。
Here, only the controller 50 and the hydraulic circuit, which are the differences between the first embodiment and the third embodiment, will be described, and description of other parts will be omitted.
In the third embodiment, as shown in FIG. 9, the hydraulic pump 12, the control valve 13, and the actuators 9 to 11 are provided on the hydraulic circuit, and the inflow pressure of the pressure oil to the actuators 9 to 11 is adjusted. A relief valve 15 for control is interposed on a supply path between the hydraulic pump 12 and the control valve 13.

コントローラ50は、図10に示すように、記憶部51と第一演算部52と第二演算部53と制御部55とを有し、操作レバー30の握力gpの大きさに応じて操作ゲインGを算定し、その操作ゲインGに応じてリリーフ弁15のリリーフ圧を制御することによって、アクチュエータ9〜11の出力を制御するようになっている。
記憶部51は、図11に示すような、操作ゲインG及びリリーフ弁15のリリーフ圧の関係を規定したリリーフ圧設定テーブルと、図3に示すゲイン変換テーブルとを記憶している。リリーフ圧設定テーブルでは、図11に示すように、操作ゲインGが0.0より大きい(G>0.0)ときにはリリーフ圧を昇圧し、操作ゲインGが−1.0以上0.0以下(−1.0≦G≦0.0)のときにはリリーフ圧を標準とし、操作ゲインGが−10.0(G=−10.0)のときにはリリーフ圧を降圧するように設定されている。詳しくは、操作ゲインGが0.0より大きい(G>0.0)ときには、リリーフ圧を操作ゲインGの大きさに比例した値まで昇圧させ、操作ゲインGが−10.0のときには、リリーフ圧を適宜の値まで降圧させるように設定されている。
As illustrated in FIG. 10, the controller 50 includes a storage unit 51, a first calculation unit 52, a second calculation unit 53, and a control unit 55, and an operation gain G according to the magnitude of the gripping force gp of the operation lever 30. And the output of the actuators 9 to 11 is controlled by controlling the relief pressure of the relief valve 15 in accordance with the operation gain G.
The storage unit 51 stores a relief pressure setting table that defines the relationship between the operation gain G and the relief pressure of the relief valve 15 as shown in FIG. 11, and a gain conversion table shown in FIG. In the relief pressure setting table, as shown in FIG. 11, when the operation gain G is larger than 0.0 (G> 0.0), the relief pressure is increased and the operation gain G is -1.0 or more and 0.0 or less ( When -1.0 ≦ G ≦ 0.0), the relief pressure is set as a standard, and when the operation gain G is −10.0 (G = −10.0), the relief pressure is reduced. Specifically, when the operation gain G is greater than 0.0 (G> 0.0), the relief pressure is increased to a value proportional to the magnitude of the operation gain G, and when the operation gain G is −10.0, the relief pressure is increased. The pressure is set to be lowered to an appropriate value.

第一演算部52は、第1実施形態の第一演算部22と同様のものであって、感圧センサ32から得られた握力gpに基づき、記憶部51に記憶されたゲイン変換テーブルを用いて、操作ゲインGを算定するようになっている。そして、ここで算定された操作ゲインGは、第二演算部53へと入力されるようになっている。
第二演算部53は、第一演算部52で算定された操作ゲインGに基づき、記憶部51に記憶されたリリーフ圧設定テーブルを用いて、リリーフ圧を演算するようになっている。ここで算定されたリリーフ圧は、制御部55へと入力されるようになっている。
The first calculation unit 52 is the same as the first calculation unit 22 of the first embodiment, and uses a gain conversion table stored in the storage unit 51 based on the grip strength gp obtained from the pressure sensor 32. Thus, the operation gain G is calculated. The operation gain G calculated here is input to the second calculation unit 53.
Based on the operation gain G calculated by the first calculation unit 52, the second calculation unit 53 calculates a relief pressure using a relief pressure setting table stored in the storage unit 51. The relief pressure calculated here is input to the control unit 55.

制御部55は、第二演算部53で演算されたリリーフ圧に基づき、リリーフ弁15の開度を制御し、油圧ポンプ12からアクチュエータ9〜11に供給される圧油のうち、リリーフ弁15を介して油圧タンクへ戻る圧油の流量を制御するようになっている。リリーフ弁15のリリーフ圧を制御すれば、アクチュエータ9〜11へ供給される圧油の流量が変化するので、握力gpの大きさに応じて、操作レバー30の操作量に対応したアクチュエータ9〜11の出力(動作速度)が変化するようになる。   The control unit 55 controls the opening degree of the relief valve 15 based on the relief pressure calculated by the second calculation unit 53, and sets the relief valve 15 out of the pressure oil supplied from the hydraulic pump 12 to the actuators 9 to 11. The flow rate of the pressure oil that returns to the hydraulic tank is controlled. If the relief pressure of the relief valve 15 is controlled, the flow rate of the pressure oil supplied to the actuators 9 to 11 changes. Therefore, the actuators 9 to 11 corresponding to the operation amount of the operation lever 30 according to the magnitude of the gripping force gp. Output (operation speed) will change.

<作用・効果>
本発明の第3実施形態にかかる作業機械の制御装置は上述のように構成されているので、第1実施形態と同様に、オペレータは、操作レバー30から手を離すことなく、操作レバー30を握る握力gpを変えるという簡単な動作で、作業を続けながら、操作ゲインGの値を変更することができる。そして、握力gpに応じて変更された操作ゲインGによって、リリーフ弁15のリリーフ圧を制御し、良好な操作感を得ることができる。
<Action and effect>
Since the control device for a work machine according to the third embodiment of the present invention is configured as described above, the operator can move the operation lever 30 without releasing the hand from the operation lever 30 as in the first embodiment. The value of the operation gain G can be changed while continuing the operation by a simple operation of changing the gripping force gp to be gripped. And the relief pressure of the relief valve 15 is controlled by the operation gain G changed according to the gripping force gp, and a good feeling of operation can be obtained.

[その他]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上記第1〜第3実施形態においてはそれぞれ、握力gpに応じて算定される操作ゲインGを利用して、コントロールバルブ13や油圧ポンプ12やリリーフ弁12といった一つの対象物のみを制御したが、複数の対象物を制御するようにしても良い。つまり、握力gpに応じて算定される操作ゲインGを利用して、コントロールバルブ13のスプール位置と油圧ポンプ12の油圧出力とリリーフ弁15のリリーフ圧とを全て制御するようにしても良いし、コントロールバルブ13のスプール位置及び油圧ポンプ12の油圧出力,コントロールバルブ13のスプール位置及びリリーフ弁15のリリーフ圧,油圧ポンプ12の油圧出力及びリリーフ弁15のリリーフ圧といった組み合わせを制御するようにしても良い。
[Others]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in each of the first to third embodiments, only one object such as the control valve 13, the hydraulic pump 12, or the relief valve 12 is controlled using the operation gain G calculated according to the gripping force gp. However, a plurality of objects may be controlled. In other words, all of the spool position of the control valve 13, the hydraulic output of the hydraulic pump 12, and the relief pressure of the relief valve 15 may be controlled using the operation gain G calculated according to the gripping force gp. A combination of the spool position of the control valve 13 and the hydraulic pressure output of the hydraulic pump 12, the spool position of the control valve 13 and the relief pressure of the relief valve 15, the hydraulic output of the hydraulic pump 12 and the relief pressure of the relief valve 15 may be controlled. good.

また、上記第1〜第3実施形態では、握力gpの大きさを利用してオペレータの操作レバー30による操作感を切り替えたが、このような場合、握力の大きさが0であるとき、つまり、オペレータが操作レバー30を握っていないときには、エンジンをアイドリング状態に制御してエンジン回転数を落とす機能を備えても良い。このようにすれば、燃費を向上させることができるという利点がある。   Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the operator's operation feeling by the operation lever 30 was switched using the magnitude | size of the grip strength gp, in such a case, when the magnitude | size of the grip strength is 0, that is, When the operator does not hold the operation lever 30, a function of controlling the engine to an idling state and reducing the engine speed may be provided. In this way, there is an advantage that fuel consumption can be improved.

さらに、上記実施形態では、本発明の作業機械の制御装置を油圧ショベルに適用した場合について説明したが、本発明の作業機械の制御装置は、ブルドーザやクレーン等の他の作業機械にも適宜変形して適用することが可能である。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the work machine control device of the present invention is applied to a hydraulic excavator has been described. However, the work machine control device of the present invention can be appropriately modified to other work machines such as a bulldozer and a crane. It is possible to apply.

本発明の第1実施形態に係る作業機械の制御装置の全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the control apparatus of the working machine which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラにおける制御内容を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the control content in the controller of the control apparatus of the working machine which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラに記憶されるゲイン変換テーブルである。It is a gain conversion table memorize | stored in the controller of the control apparatus of the working machine which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラに記憶されるモード設定テーブルである。It is a mode setting table memorize | stored in the controller of the control apparatus of the working machine which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラに記憶される操作感設定テーブルである。It is the operation feeling setting table memorize | stored in the controller of the control apparatus of the working machine which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る作業機械の制御装置を有する油圧ショベルの全体像を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an overall image of a hydraulic excavator having a control device for a work machine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラにおける制御内容を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the control content in the controller of the control apparatus of the working machine which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラに記憶される油圧出力設定テーブルである。It is a hydraulic output setting table memorize | stored in the controller of the control apparatus of the working machine which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る作業機械の制御装置の全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the control apparatus of the working machine which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラにおける制御内容を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the control content in the controller of the control apparatus of the working machine which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラに記憶されるリリーフ圧設定テーブルである。It is a relief pressure setting table memorize | stored in the controller of the control apparatus of the working machine which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 油圧ショベル(作業機械)
2 下部走行体
3 上部旋回体
4 作業装置
5 キャブ
6 ブーム
7 アーム
8 バケット
9 ブーム用油圧シリンダ(アクチュエータ)
10 アーム用油圧シリンダ(アクチュエータ)
11 バケット用油圧シリンダ(アクチュエータ)
12 油圧ポンプ
13 コントロールバルブ
15 リリーフ弁
20,40,50 コントローラ(制御手段)
21,41,51 記憶部
22,42,52 第一演算部
23,43,53 第二演算部
24 第三演算部
25,45,55 制御部
30 操作レバー
31 変位センサ
32 感圧センサ(握力センサ)
G 操作ゲイン
gp 握力
st 操作量
1 Excavator (work machine)
2 Lower traveling body 3 Upper swing body 4 Working device 5 Cab 6 Boom 7 Arm 8 Bucket 9 Boom hydraulic cylinder (actuator)
10 Hydraulic cylinder for arm (actuator)
11 Bucket hydraulic cylinder (actuator)
12 Hydraulic pump 13 Control valve 15 Relief valve 20, 40, 50 Controller (control means)
21, 41, 51 Storage unit 22, 42, 52 First operation unit 23, 43, 53 Second operation unit 24 Third operation unit 25, 45, 55 Control unit 30 Operation lever 31 Displacement sensor 32 Pressure sensor (grip force sensor) )
G Operation gain gp Grip strength st Operation amount

Claims (5)

作業機械に搭載されたアクチュエータを駆動するためにオペレータに操作される操作レバーと、
該操作レバーを握るオペレータの握力を検出する握力センサと、
該握力センサで検出された該握力の大きさに応じて、該操作レバーの操作量に対する該アクチュエータの出力を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする、作業機械の制御装置。
An operation lever operated by an operator to drive an actuator mounted on the work machine;
A grip force sensor for detecting a grip force of an operator gripping the operation lever;
A control device for a work machine, comprising: control means for controlling an output of the actuator with respect to an operation amount of the operation lever in accordance with a magnitude of the grip force detected by the grip force sensor.
該アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプと、
該アクチュエータと該油圧ポンプとを接続する油圧回路上に介装され、該アクチュエータに供給される圧油の流量を制御するコントロールバルブとを備え、
該制御手段は、該コントロールバルブを制御することによって、該アクチュエータの出力を制御する
ことを特徴とする、請求項1記載の作業機械の制御装置。
A hydraulic pump for supplying pressure oil to the actuator;
A control valve which is interposed on a hydraulic circuit connecting the actuator and the hydraulic pump and controls the flow rate of the pressure oil supplied to the actuator;
The control device for a work machine according to claim 1, wherein the control means controls the output of the actuator by controlling the control valve.
該アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプを備え、
該制御手段は、該油圧ポンプの油圧出力を制御することによって、該アクチュエータの出力を制御する
ことを特徴とする、請求項1記載の作業機械の制御装置。
A hydraulic pump for supplying pressure oil to the actuator;
The control device for a work machine according to claim 1, wherein the control means controls the output of the actuator by controlling the hydraulic output of the hydraulic pump.
圧油を貯留する油圧タンクと、
該油圧タンクから該アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプと、
該アクチュエータと該油圧ポンプとを接続する油圧回路上に介装され、該油圧ポンプから該アクチュエータに供給される圧油の一部を該油圧タンクに戻すリリーフ弁とを備え、
該制御手段は、該リリーフ弁のリリーフ圧を制御することによって、該アクチュエータの出力を制御する
ことを特徴とする、請求項1記載の作業機械の制御装置。
A hydraulic tank for storing pressure oil;
A hydraulic pump for supplying pressure oil from the hydraulic tank to the actuator;
A relief valve interposed on a hydraulic circuit connecting the actuator and the hydraulic pump and returning a part of the pressure oil supplied from the hydraulic pump to the actuator to the hydraulic tank;
The control device for a work machine according to claim 1, wherein the control means controls the output of the actuator by controlling a relief pressure of the relief valve.
該制御手段は、該握力センサで検出された該握力の大きさがゼロの場合には、エンジンがアイドリング状態になるように制御する
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の作業機械の制御装置。
5. The control device according to claim 1, wherein the control means controls the engine to be in an idling state when the magnitude of the grip force detected by the grip force sensor is zero. The control device of the work machine as described in 1.
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