JP2008231695A - Working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バックホー等の作業機に関する。 The present invention relates to a working machine such as a backhoe.
従来より、ブレーカやグラップル等のSP用アタッチメントが着脱自在に装着される作業装置を備えたバックホーが開示されている(例えば、特許文献1)。SP用アタッチメントは、油圧シリンダ等のSP用アクチュエータを運転席に設けられた操作部材で動かすことによって動作させることができる。
操作部材を操作すると、その操作量に対応して電磁弁が開閉することで制御弁のパイロット圧が制御され、当該制御弁からSP用アクチュエータに所定の作動油が供給されることで、SP用アタッチメントは動作するようになっている。
Conventionally, a backhoe including a working device to which an SP attachment such as a breaker or a grapple is detachably mounted is disclosed (for example, Patent Document 1). The SP attachment can be operated by moving an SP actuator such as a hydraulic cylinder with an operation member provided in the driver's seat.
When the operation member is operated, the pilot valve of the control valve is controlled by opening and closing the electromagnetic valve corresponding to the operation amount, and the predetermined hydraulic oil is supplied from the control valve to the SP actuator, so that the SP valve The attachment is supposed to work.
このような作業機では、エンジンの回転数を高回転にするとSP用アクチュエータの動作、即ち、SP用アタッチメントの動作が速くなり、エンジンの回転数を低回転にするとSP用アタッチメントの動作が遅くなっていた。即ち、SP用アクチュエータは、エンジン回転に連動して動作していた。
さて、作業機においては、SP用アタッチメントとは異なるブームやアームなどの作業装置側の作業機用アタッチメントも作業機用アクチュエータによって動作するようになっており、この作業機用アクチュエータもエンジン回転に連動して動作していた。
Now, in work machines, work machine attachments such as booms and arms, which are different from SP attachments, are also operated by work machine actuators, and these work machine actuators are also linked to engine rotation. Was working.
従来の作業機では、例えば、エンジン回転を低下させたアイドリング状態であるとき、作業機用アタッチメントは所望の速度で問題なく動作させることができるが、SP用アタッチメントにおいては、その種類(例えば、ブラッシュカッタ)によっては十分な速度で速く動作させることができない場合があった。
一方で、エンジンがアイドリング状態であるとき、SP用アタッチメントにおいては、その種類(例えば、ロータリグラップル)によっては動作が速すぎる場合があった。
本発明は上記問題点に鑑み、様々なSP用アタッチメントに対応して動作させることができる作業機を提供するようにしたものである。
In a conventional work machine, for example, when the engine is in an idling state in which the engine rotation is reduced, the work machine attachment can be operated at a desired speed without any problem. However, in the SP attachment, the type (for example, brush) Some cutters may not be able to operate at a sufficient speed.
On the other hand, when the engine is in an idling state, the SP attachment may operate too fast depending on the type (for example, rotary grapple).
In view of the above problems, the present invention provides a working machine that can be operated in accordance with various attachments for SP.
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、エンジン回転に連動して動作可能なSP用アクチュエータと、SP用アクチュエータにより動作するSP用アタッチメントと、このSP用アタッチメントが動作するようにSP用アクチュエータに作動油を供給するSP用制御弁と、作動信号により作動して前記SP用制御弁のパイロット圧を調整可能なSP用電磁弁と、操作部材の操作量に対応した作動信号を前記SP用電磁弁に出力する制御部とを備えた作業機において、前記制御部は、SP用アクチュエータを動作させる際にSP用電磁弁に出力する作動信号を予め定められた標準値よりも増減させる作動信号変更手段を有している点にある。 The technical means of the present invention for solving this technical problem includes an SP actuator operable in conjunction with engine rotation, an SP attachment operated by the SP actuator, and the SP attachment operating. An SP control valve that supplies hydraulic oil to the SP actuator, an SP electromagnetic valve that can be operated by an operation signal to adjust the pilot pressure of the SP control valve, and an operation signal corresponding to the operation amount of the operation member And a control unit that outputs to the SP solenoid valve, the control unit outputs an operation signal output to the SP solenoid valve when operating the SP actuator from a predetermined standard value. It has the point which has the operation signal change means to increase / decrease.
これによれば、SP用電磁弁に出力する作動信号を予め定められた標準値よりも増減させることができるため、操作部材の操作量が同じであってもSP用アクチュエータの動作を速くしたり、遅くしたり任意に変更することができ、SP用アタッチメントの動作速度をその特性に合わせて変更することができる。
前記制御部は、前記操作部材の操作量に応じて定められた仮想流量と作動信号との関係を示す実制御変換マップを所定のエンジン回転を基準としたものとして有しており、当該制御部は、前記実制御変換マップより前記仮想流量に応じた作動信号を出力するように構成され、前記作動信号変更手段は、前記作動信号を予め定められた標準値よりも増減させることで実制御変換マップにおける仮想流量と作動信号との関係を複数種類にするものであることが好ましい。
According to this, since the operation signal output to the SP solenoid valve can be increased or decreased from a predetermined standard value, the operation of the SP actuator can be speeded up even if the operation amount of the operation member is the same. The operating speed of the SP attachment can be changed in accordance with its characteristics.
The control unit has an actual control conversion map showing a relationship between a virtual flow rate determined according to an operation amount of the operation member and an operation signal as a reference based on a predetermined engine rotation. Is configured to output an operation signal corresponding to the virtual flow rate from the actual control conversion map, and the operation signal changing means increases or decreases the operation signal from a predetermined standard value. It is preferable that the relationship between the virtual flow rate and the operation signal in the map is a plurality of types.
前記作動信号変更手段は、SP用アクチュエータを動作させる際に、複数種類とされた仮想流量と作動信号との関係を選択させるための変更モードを具備していることが好ましい。
これによれば、SP用アタッチメントの速度を簡単に変更することができる。
It is preferable that the operation signal changing means includes a change mode for selecting a relationship between a plurality of types of virtual flow rates and operation signals when operating the SP actuator.
According to this, the speed of the attachment for SP can be changed easily.
本発明によれば、様々なSP用アタッチメントに対応して動作させることができる。 According to the present invention, it can be operated corresponding to various attachments for SP.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1〜図15は、本発明のバックホー等の作業機を示している。
図14に示すように、作業機(バックホー)1は、下部の走行装置2と、上部の旋回体3とから構成されている。
走行装置2は、ゴム製覆帯を有する左右一対の走行体4を備え、両走行体4を走行モータMで駆動するようにしたクローラ式走行装置が採用されている。また、該走行装置2の前部にはドーザ5が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 15 show a working machine such as a backhoe according to the present invention.
As shown in FIG. 14, the work machine (backhoe) 1 includes a
The traveling
旋回体3は、走行装置2上に旋回ベアリング11を介して上下方向の旋回軸回りに左右旋回自在に支持された旋回台12と、該旋回台12の前部に備えられた作業装置13(掘削装置)とを有している。旋回台12上には、エンジン7,ラジエータ8,運転席9,燃料タンク,作動油タンク等が設けられている。また、旋回台12上には運転席9を囲むキャビン14が設けられ、前記エンジン7は左右方向右側に配置されて開閉ボンネット等で覆われている。
エンジン7は、エンジン始動キーで図示しないイグニッションスイッチ(キースイッチ)をオフ位置からオン位置に切り換えた後に、キースイッチをスタート位置にすることで始動するようになっている。
The
The
作業装置13は、旋回台12の前部に左右方向の中央部よりやや右寄りにオフセットして設けられた支持ブラケット16に上下方向の軸心回りに左右揺動自在に支持されたスイングブラケット17と、該スイングブラケット17に基部側を左右方向の軸心廻りに回動自在に枢着されて上下揺動自在に支持されたブーム18と、該ブーム18の先端側に左右方向の軸心廻りに回動自在に枢着されて前後揺動自在に支持されたアーム19と、該アーム19の先端側にスクイ・ダンプ動作可能に設けられたバケット20とを備えている。
スイングブラケット17は、旋回台12内に備えられたスイングシリンダの伸縮によって揺動され、ブーム18は、該ブーム18とスイングブラケット17との間に介装されたブームシリンダ22の伸縮によって揺動され、アーム19は、該アーム19とブーム18との間に介装されたアームシリンダ23の伸縮によって揺動され、バケット20は、該バケット20とアーム19との間に介装されたバケットシリンダ21の伸縮によってスクイ・ダンプ動作される。
The
The
アーム19の先端部には、バケット20の代わりにグラップル,サム,ブレーカ,ブラッシュカッタ,チルトバケット,ロータリーグラーブル等の各種アタッチメント(以降、バケット20の代わりにアーム19の先端部に装着されるアタッチメントをSP用アタッチメントということがある)が装着できるようになっている。
また、アーム19の先端部には、SP用アタッチメントを動作させるためのアクチューエータ33(以降、SP用アクチュエータということがある)に対し、作動油を供給する作動油供給部(図示省略)が設けられている(SP用アクチュエータ33については図1,2参照)。運転席9の近傍又はキャビン14内には、SP用アタッチメントを操作する操作部材25が左右方向又は前後方向に揺動自在に支持されている。
Various attachments such as grapple, thumb, breaker, brush cutter, tilt bucket, rotary grabble and the like (hereinafter referred to as attachments attached to the tip of the
In addition, a hydraulic oil supply unit (not shown) that supplies hydraulic oil to an actuator 33 (hereinafter sometimes referred to as an SP actuator) for operating the SP attachment is provided at the tip of the
図1は、SP用アクチュエータを動作させるシステム構成図を示している。図2はSP用アクチュエータの油圧回路図を示している。
操作部材25の操作量(操作角度)θは、ポジションメータやセンサ等で検出され、キャビン14内等に設けられた制御部28(例えば、CPU)に入力されるようになっている。この制御部28には、SP用電磁弁35(35a,35b)が電気的に接続されている。
図2に示すように、各SP用電磁弁35には第1油路38aを介して第1ポンプ37からパイロット油が供給されるようになっており、SP用アクチュエータ33に作動油を供給する制御弁24には第2油路38bを介して第2ポンプ39から作動油が供給されるようになっている。
FIG. 1 shows a system configuration diagram for operating the SP actuator. FIG. 2 shows a hydraulic circuit diagram of the SP actuator.
The operation amount (operation angle) θ of the
As shown in FIG. 2, each
図1、2に示すように、操作部材25を中立位置より一方(左側)に揺動させると、制御部28は操作部材25の操作量θに応じて左SP用電磁弁35aのソレノイド36aに所定値の電流I(作動信号)を出力する。そうすると、左SP用電磁弁35aは電流値Iに応じて開き、その結果、SP用制御弁24のパイロット圧が制御される。また、一方に揺動させた操作部材25を中立位置側に戻すと、制御部28は操作部材25の操作量θに応じて左SP用電磁弁35aのソレノイド36aに所定値の電流Iを出力する。そうすると、左SP用電磁弁35aは電流値Iに応じて開き、その結果、SP用制御弁24のパイロット圧が制御される。
As shown in FIGS. 1 and 2, when the
このように、操作部材25の操作量θに応じて左SP用電磁弁35aを操作することで、SP用制御弁24のパイロット圧が制御され、SP用アクチュエータ33が動作し、SP用アタッチメントが一方向に動く。
なお、操作部材25を中立位置より他方(右側)に揺動させると、制御部28、左SP用電磁弁35bのソレノイド36bを介してSP用制御弁24のパイロット圧が制御され、SP用アクチュエータ33が動作し、SP用アタッチメントが他方向に動く。操作部材25を他方に揺動させたときの右SP用電磁弁35bのソレノイド36b動作は左SP用電磁弁35aのソレノイド36aと同様である。
Thus, by operating the left
When the
図3〜5は、制御部によってSP用電磁弁を制御するにあたっての制御マップを示している。図3は、操作部材25を中立位置から揺動させたときの操作部材25の操作量θと当該操作量θに対応してSP用電磁弁35を動作させる作動信号(例えば、電流値I)とは別に予め仮想的に定められた仮想制御量との関係をマッピングした仮想制御量変換マップである。
図4は、仮想制御量の上限値を多段のレベルに分けた制御量上限変換マップである。図5は、仮想制御量を作動信号に変換する実制御変換マップである。制御部28は、仮想制御量変換マップ、制御量上限変換マップ及び実制御変換マップをプログラムとして有している。
3 to 5 show control maps for controlling the SP solenoid valve by the control unit. FIG. 3 shows an operation amount θ of the
FIG. 4 is a control amount upper limit conversion map in which the upper limit value of the virtual control amount is divided into multiple levels. FIG. 5 is an actual control conversion map for converting a virtual control amount into an operation signal. The
仮想制御量変換マップの横軸は操作部材25の操作量θを示しており、横軸の原点は操作部材25の中立位置を示しており、横軸の最大値は操作部材25を最大に揺動させたときの最大位置を示している。仮想制御量変換マップの縦軸はSP用電磁弁35(SP用アクチュエータ)を制御するために用いられる仮想制御量を示したもので、具体的には、操作部材25を揺動させたときの作動油の流量Q(仮想流量ということがある)を示している。
仮想制御量変換マップに縦軸おいては、操作部材25を中立位置から最大位置に向けて揺動させた際(後述する行き側の操作の際)に作動油が流れ始める起動点の流量Qを基準値としている。そして、同仮想制御量変換マップでは、基準値に対して作動油の流量Qが増加する側を百分率でプラス側とし、基準値に対して作動油が減少する側を百分率でマイナス側としている。
The horizontal axis of the virtual control amount conversion map indicates the operation amount θ of the
On the vertical axis of the virtual control amount conversion map, the starting point flow rate Q at which the hydraulic oil starts to flow when the operating
図6は、SP用電磁弁35に流した電流値Iと作動油の流量Qとの関係をまとめたものである。仮想制御量変換マップの基準値について図6を用いて説明する。
図6に示すように、操作部材25を中立位置から傾けて、操作部材25の操作量θに応じてSP用電磁弁35に付加する電流Iを増加させると、SP用電磁弁35の開閉度が電流値Iに応じて徐々に増加し、作動油の流量Qは増加する。このときの電流値Iと作動油の流量Qとの関係は曲線aのようになる。
一方で、操作部材25を操作した状態から徐々に中立位置に戻すと、電流値Iに応じてSP用電磁弁35の開閉度は減少するが、電流値Iと作動油の流量Qとの関係は曲線aのようにならず曲線bのようになり、操作部材25を起動点に戻したときの作動油の流量Qは操作部材25を揺動させる前と比べてΔQだけ増加する。即ち、操作部材25を最大側へ向けて傾けた場合(行き側)と、操作部材25を中立位置側へ戻した場合(帰り側)とでは、電流値Iと作動油の流量Qとの関係が異なり、ヒステリシス特性が存在することとなる。
FIG. 6 summarizes the relationship between the current value I flowing through the
As shown in FIG. 6, when the operating
On the other hand, when the operating
本発明の作業機では、このようなヒステリシス特性を考慮し、図3に示すように、操作部材25の行き側(言い換えれば、SP用電磁弁35の開側)と帰り側(言い換えれば、SP用電磁弁35の閉側)とで生じる作動油の流量Q差ΔQを基準値に対する割合(百分率)で表して、制御量変換マップの縦軸に、その値(−A%)をマイナス側として示している。
このように、制御量変換マップにおいては、起動点の流量Qを基準値として、当該基準値から−A%(ΔQ)〜+B%[例えば、−20%〜120%]までの作動油の流量範囲(仮想流量範囲)を縦軸に示している。
In the working machine of the present invention, in consideration of such hysteresis characteristics, as shown in FIG. 3, the operating side 25 (in other words, the open side of the SP solenoid valve 35) and the return side (in other words, SP The flow rate Q difference ΔQ of the hydraulic oil generated on the closed side of the
Thus, in the control amount conversion map, the flow rate of hydraulic oil from the reference value to −A% (ΔQ) to + B% [for example, −20% to 120%] with the flow rate Q at the starting point as the reference value. The range (virtual flow rate range) is shown on the vertical axis.
制御量変換マップにおいて、仮想流量Qと操作部材の操作量θとの関係を示す制御線Lは、操作部材の操作量θが増加する毎に作動油の流量Qが徐々に増加する右肩上がりの直線状であって、当該制御線Lにおいて起動点よりも中立位置側に操作部材を傾けた際は、仮想流量Qはマイナス側に推移し、起動点よりも最大位置側に操作部材を傾けた際は、仮想流量Qはプラス側に推移するようになっている。図3に示す不感体の領域は、操作部材25を中立位置から最大位置へと操作した際(行き側)に作動油が流れない領域である。 図4に示すように、制御量上限変換マップは、仮想流量Qの流量範囲を15分割することで15種類の仮想流量Qの上限を設定したものである。この制御量上限変換マップでは縦軸を仮想流量Qとしていて当該縦軸の範囲は、仮想制御量変換マップの縦軸と同じである。また、制御量上限変換マップでは、仮想流量Qの流量範囲を略均等に15分割したものである。
In the control amount conversion map, the control line L indicating the relationship between the virtual flow rate Q and the operation amount θ of the operation member rises to the right where the flow rate Q of the hydraulic oil gradually increases as the operation amount θ of the operation member increases. When the operating member is tilted to the neutral position side from the starting point on the control line L, the virtual flow rate Q changes to the negative side, and the operating member is tilted to the maximum position side from the starting point. In this case, the virtual flow rate Q is shifted to the positive side. The area of the dead body shown in FIG. 3 is an area where hydraulic fluid does not flow when the
図1に示すように、作業機は、仮想制御量変換マップでの仮想流量Qの上限値のレベル(以降、上限レベルということがある)を選択する上限値設定手段30を有している。
具体的には、上限値設定手段30は制御部28に電気的に接続された選択スイッチ(選択ボタン)で構成されており、この選択スイッチ30を1回押す毎に上限レベルが1段階上がるようになっている。また、選択スイッチ30で選択された上限レベルが最高レベル(レベル14)になった後に、選択スイッチ30を押すと上限レベルが最低レベル(レベル0)に戻るようになっている。なお、選択スイッチ30は運転席9の周囲に設けられた表示装置に具備されており、選択スイッチ30を押す毎で運転者が適宜上限レベルを変更することができる。
As illustrated in FIG. 1, the work machine includes an upper
Specifically, the upper limit setting means 30 includes a selection switch (selection button) electrically connected to the
図5に示すように、実制御変換マップでは、縦軸をSP用電磁弁に流す電流Iとし、横軸を仮想流量Qとしていて、当該横軸の範囲は仮想制御量変換マップの縦軸と同じである。
図3〜5及び図7を用いて制御部28の動作を説明する。
作業者が操作部材25を操作すると、制御部28は、操作部材25の操作量θを操作信号により読み取り(S1:読み取り工程)、仮想制御量変換マップより読み取った操作量θから仮想流量Qを割り出す(S2:割り出し工程)。制御部28は、割り出し工程で割り出した仮想流量Qが、選択スイッチ30により予め設定された仮想流量Qの上限値よりも超えていないか否かを制御量上限変換マップにより判断する(S3:仮想制御量判定工程)。
As shown in FIG. 5, in the actual control conversion map, the vertical axis is the current I flowing through the SP solenoid valve, the horizontal axis is the virtual flow rate Q, and the range of the horizontal axis is the vertical axis of the virtual control amount conversion map. The same.
The operation of the
When the operator operates the
制御部28は、割り出し工程で割り出した仮想流量Qが制御量上限変換マップによる上限値よりも超えていれば、割り出し工程で割り出した仮想流量Qを、制御量上限変換マップで求められる上限値に変える(S4:上限値決定工程)。制御部28は、仮想制御量変換マップより割り出した仮想流量Qが制御量上限変換マップによる上限値より超えていなければ、次の処理に進む。
制御部28は、割り出し工程又は上限値決定工程で求めた仮想流量QからSP用電磁弁35に掛ける電流値Iを実制御変換マップに決定して、当該電流値IをSP用電磁弁35に出力する(S5:実制御工程)。
If the virtual flow rate Q determined in the indexing step exceeds the upper limit value determined by the control amount upper limit conversion map, the
The
例えば、操作部材25を操作したときの操作量θがNであるとき、割り出し工程で仮想流量Qは50%となる。ここで、選択スイッチ30により上限レベルがレベル8に設定されている場合は、割り出し工程で割り出された仮想流量Qが、上限レベルにおける仮想流量Qの上限を超えているため、上限値決定工程で仮想流量Qはレベル8の上限値、即ち、42%に変換される。
一方で、選択スイッチ30により上限レベルがレベル11に設定されている場合は、割り出し工程で割り出された仮想流量Qが、上限レベルにおける仮想流量Qの上限を超えていないため、仮想流量Qは割り出し工程で割り出した50%となる。
For example, when the operation amount θ when the
On the other hand, when the upper limit level is set to level 11 by the
そして、実制御工程において、割り出し工程又は上限値決定工程で求めた仮想流量Qの50%又は42%からSP用電磁弁35に出力する電流値Iが決められて当該電流値Iが出力される。
このように、制御部28は、仮想制御量変換マップと制御量上限変換マップ及び実制御変換マップに基づいて操作部材25の操作量θに応じた電流値Iを出力する。また、この制御部28は、操作部材25の操作量θによって定められた仮想流量Qが選択スイッチ30で設定された仮想流量Qの上限値を超えないように電流Iを出力する。
In the actual control process, the current value I to be output to the
Thus, the
上記では、制御部28は、1つの仮想制御量変換マップと1つの仮想制御量変換マップと1つの実制御変換マップとによりSP用電磁弁35の制御を行っているが、1つの仮想制御量変換マップではなく、複数の仮想制御量変換マップ(言い換えれば、複数の制御線Lを有するマップ)を有していて、この複数の仮想制御量変換マップでSP用電磁弁35の制御を行ってもよい。
以下、複数の仮想制御量変換マップでSP用電磁弁35を制御する場合について説明する。
In the above description, the
Hereinafter, a case where the
図8は、複数の仮想制御量変換マップを1つの制御マップにまとめたものである。即ち図8では、横軸は操作部材25の操作量θ、縦軸は仮想流量Qであり、当該図は仮想流量Qの上限値を定めたレベル毎に、複数の制御線Lをマッピングしたものである。
各仮想制御量変換マップ、即ち、各仮想制御量変換マップをまとめた図8では、操作部材25を最大位置に操作した際に、仮想流量Qがレベルにより定められた値よりも大きくならないように制御線Lが設定されている。同図において、レベル14に対応する制御線Lの傾き(操作量θに対する仮想流量Qの増加度)が一番大きく、レベルの数値が小さくなるほど制御線Lの傾きは小さくなっている。
FIG. 8 summarizes a plurality of virtual control amount conversion maps into one control map. That is, in FIG. 8, the horizontal axis is the operation amount θ of the operating
In FIG. 8 in which the respective virtual control amount conversion maps, that is, the respective virtual control amount conversion maps are summarized, the virtual flow rate Q does not become larger than the value determined by the level when the operating
図8,9を用いて複数の仮想制御量変換マップでの制御部28の動作を説明する。
作業者が操作部材25を操作すると、制御部28は、操作部材25の操作量θを操作信号により読み取る(S10:読み取り工程)。制御部28は、選択スイッチ30で設定された上限レベル(レベル)に基づいて、制御を行うにあたっての仮想制御量変換マップを複数の仮想制御量変換マップから決定する(S11:マップ決定工程)。制御部28は、選択された仮想制御量変換マップより、読み取り工程で読み取った操作量θから仮想流量Qを割り出す(S12:割り出し工程)。
The operation of the
When the operator operates the
制御部28は、割り出し工程で求めた仮想流量QからSP用電磁弁35に掛ける電流値Iを実制御変換マップに決定して、当該電流値IをSP用電磁弁35に出力する(S13:実制御工程)。
例えば、選択スイッチ30により仮想流量Qの上限レベルが「5」に設定されている場合、制御部28はマップ決定工程でレベル5に対応する仮想制御量変換マップを決定する(言い換えれば、図8に示すように、レベル5に対応する制御線Lを用いて制御を行う)。
The
For example, when the upper limit level of the virtual flow rate Q is set to “5” by the
制御部28は、レベルに応じた仮想制御量変換マップと実制御変換マップに基づいてSP用電磁弁35に電流Iを出力する。
例えば、仮想流量Qの上限レベルが最高であるレベル14を設定した状態で、操作部材25を操作すると、操作部材25の操作量θに対応する電流値Iの大きさ及びその変化量(制御線Lで言うと傾き)が大きいので、操作部材25を少しだけ揺動させても出力される電流値I及びその変化量は大きくなる。その結果、SP用電磁弁35の開度が大きくなるとともにSP用電磁弁35の開くスピードが早くなるので、アクチュエータの動作速度は速くなると共に、操作部材25の操作に対する反応速度(素早く反応する)が速くなる。
The
For example, when the
一方で、仮想流量Qの上限レベルが最低であるレベル0を設定した状態で、操作部材25を操作すると、操作量θに対応する電流値Iの大きさ及びその変化量が小さく、レベル15と同じように操作部材25を揺動させてもその操作量θに対して出力される電流値I及びその変化量は小さくなる。その結果、SP用電磁弁35の開度が小さくなるとともに、SP用電磁弁35の開くスピードは遅くなり、アクチュエータの動作速度は遅くなると共に、操作部材25の操作に対してゆっくりと動作する(ゆっくり反応する)。
したがって、上限レベルが高いもので制御を行うと、アタッチメント(アクチュエータ)の動作速度を速くできると共に、操作量θに対する反応速度を速くすることができる。また、上限レベルが低いもので制御を行うと、アタッチメントの動作速度を遅くできると共に、操作量θに対する反応速度を遅くすることができる。
On the other hand, when the operating
Therefore, if the control is performed with a high upper limit level, the operation speed of the attachment (actuator) can be increased, and the reaction speed with respect to the operation amount θ can be increased. Further, if the control is performed with a low upper limit level, the operation speed of the attachment can be slowed down and the reaction speed with respect to the manipulated variable θ can be slowed down.
図10(a)に示すように、制御部28は、上述した実制御変換マップとは別に、所定のエンジン回転を基準として作成された実制御変換マップを有している。詳しくは、図10(a)に示す実制御変換マップは、エンジン回転がアイドリング回転、即ち、エンジンがアイドリング状態であるときを基準として予め作成されたものでSP用電磁弁35に出力する電流値Iと仮想流量Qとの関係を示したものである(以降、アイドリング用実制御変換マップということがある)。
このような、アイドリング用実制御変換マップは、上述した実制御変換マップと同様に、縦軸がSP用電磁弁35に出力する電流値I、横軸が仮想流量Qとされ、エンジン7がアイドリング状態でSP用アクチュエータ33を制御するために用いられるものである。
As shown in FIG. 10A, the
In such an actual control conversion map for idling, like the above-described actual control conversion map, the vertical axis represents the current value I output to the
制御部28は、アイドリング用実制御変換マップにおいて仮想流量Qと電流値Iとの関係を変更する、言い換えれば、SP用アクチュエータを動作させる際にSP用電磁弁35に出力する電流値Iを予め定められた標準値よりも増減させる作動信号変更手段41を有している(図1参照)。
具体的には、図10(a)に示すアイドリング用実制御変換マップの変換線M1において仮想流量Qから得られる電流値Iが標準値となっていて、作動信号変更手段41によって前記電流値Iが変更される。言い換えれば、アイドリング用実制御変換マップの変換線M1のライン上が電流の標準値となるものであって、当該変換線M1は電流を増減させるための標準線である。
The
Specifically, the current value I obtained from the virtual flow rate Q is a standard value in the conversion line M1 of the actual control conversion map for idling shown in FIG. Is changed. In other words, the line on the conversion line M1 of the actual control conversion map for idling is the standard value of the current, and the conversion line M1 is a standard line for increasing or decreasing the current.
作動信号変更手段41は、SP用アクチュエータ33(SP用アタッチメント)を動作させる際に、図10(a)に示したアイドリング用実制御変換マップにおいて仮想流量Qと電流値Iとの関係を示した変換線M1を図10(b)の変換線M2や図10(c)の変換線M3に変更することで、仮想流量Qと電流値Iとの関係を複数種類にするものである。後述するように、制御部28に具備された変更モード42を起動させることで、アイドリング用実制御変換マップでの変換線M1を他の変換線M2,M3に変更する。
次に、作動信号変更手段41と、変更モード42について詳しく説明する。
The operation signal changing means 41 showed the relationship between the virtual flow rate Q and the current value I in the idling actual control conversion map shown in FIG. 10A when operating the SP actuator 33 (SP attachment). By changing the conversion line M1 to the conversion line M2 in FIG. 10B or the conversion line M3 in FIG. 10C, the relationship between the virtual flow rate Q and the current value I is made plural. As will be described later, by starting the
Next, the operation signal changing means 41 and the
制御部28の変更モード42は、アイドリング用実制御変換マップにおいて仮想流量Qと作動信号との関係を選択するためのもので、例えば、制御部28に接続された選択スイッチ(選択ボタン)43等が押された際に起動するようになっている。
図11に示すように、制御部28の変更モード42が起動すると、制御部28に接続された表示装置44の画面44aに、変更モード42が起動したことを示す画面44aが表示される。図11に示すように、この実施の形態では、変更モード42には、補正レベルが予め「1」と設定されたモード1と、補正レベルが予め「2」と設定されたモード2と、補正レベルが予め「3」と設定されたモード3とがある。表示装置44の画面44aのに示されたポインタ45の位置によって補正レベルの値が示されている。変更モード42の各モードでは、表示装置44や制御部28等に接続された選択ボタン30を押すことにより仮想流量Qの上限レベルを変更することができるようになっている。ポインタ46の位置によって上限レベルの値が示されている。なお、変換モード42の各モードは、1つの画面44aに表示してもよいし、図11の矢印に示すように、スイッチ(ボタン)等により1つの画面に個別に表示してもよい。
The
As shown in FIG. 11, when the
図10(a)はモード1、言い換えれば、補正レベルが1のときのアイドリング用実制御変換マップを示しており、当該アイドリング用実制御変換マップでの変換線M1の傾き(仮想流量Qに対する電流Iの増加率)は、他のモード(モード1、モード2)に比べて大凡最も緩やかになっている。言い換えれば、補正レベル1の変換線M1において、電流値Iが基準値の時の電流値(大凡860mA)から最大電流値(大凡1600mA)に至る(電流制御範囲)までの傾きに着目すると、当該変換線M1の平均的な傾きは他の補正レベルに比べて最も緩やかである。
FIG. 10A shows an actual control conversion map for idling when the mode is 1, in other words, the correction level is 1. The inclination of the conversion line M1 in the actual control conversion map for idling (current with respect to the virtual flow rate Q). The rate of increase in I) is generally the slowest compared to the other modes (
図10(c)は、モード3、言い換えれば、補正レベルが3のときのアイドリング用実制御変換マップであり、変換線M3の傾きは他のモードに比べて大凡最も大きいものとなっている。言い換えれば、補正レベル3の変換線M3において、電流制御範囲での傾きに着目すると、当該変換線M3の平均的な傾きは他の補正レベル比べて最も大きい。
図10(b)は、モード2、言い換えれば、補正レベルが2のときのアイドリング用実制御変換マップであり、変換線M2の傾きはモード1よりも大きくモード3よりも小さいものとなっている。言い換えれば、補正レベル2の変換線M2において、電流制御範囲での傾きに着目すると、補正レベル2の変換線M2の平均的な傾きは補正レベル1の変換線M1よりも大きく、補正レベル3の変換線M3よりも平均的に小さい。
FIG. 10C is an actual control conversion map for idling when the
FIG. 10B is an actual control conversion map for idling when the correction level is 2, in other words, the gradient of the conversion line M2 is larger than
作動信号変更手段41は、変更モード42によって補正レベルが設定されると、当該補正レベル毎にアイドリング用実制御変換マップでの変換線M1,M2,M3を適宜変更する。具体的には、作動信号変更手段41は、エンジン7がアイドリング状態のときにSP用アクチュエータ33を動作させるために最低必要なSP用電磁弁35の電流値Iと操作部材25の操作量θとの関係を示した変換線M1(前記標準線)を基準として、補正レベルが変更される毎に傾きや切片を計算等により変更する。
さらに詳しくは、作動信号変更手段41は、補正レベルが1のときの変換線M1を基準として、補正レベルが上げられる毎に、変換線M1の傾きや切片をプラス側へ増加させる(例えば、変換線M1の傾きを整数倍する)ことで、上述した補正レベル2の変換線M2や補正レベル3の変換線M3を作成する。
When the correction level is set by the
More specifically, the operation
また、作動信号変更手段41は、補正レベルが最大値(例えば、3)のときは、エンジン7の回転数を最大回転(高回転)にした際と略同じような制御ができるように、変換線M3の平均的な傾きを大きくする。
変更モード42のモード1を選択すると、変換線M1の傾きが最も緩やかなため、SP用アタッチメントの動作速度及び反応速度が最も遅くすることができる。
変更モード42のモード3を選択すると、変換線M3の傾きが最も急であるため、SP用アタッチメントの動作速度及び反応速度が最も速くすることができ、エンジン7の回転数を最大回転(高回転)にした際と略同じように、SP用アタッチメントを操作することができる。
Further, the operation signal changing means 41 converts the correction level so that when the correction level is the maximum value (for example, 3), the control can be performed in substantially the same way as when the
When the
When
変更モード42のモード2を選択すると、変換線M2の傾きはモード1よりも大きく、モード3よりも小さいので、SP用アタッチメントの動作速度及び反応速度をモード1よりも速くモード3よりも遅くすることができる。
図12を用いてエンジン7がアイドリング状態であるときの制御部28の動作を説明する。
制御部28にエンジン7回転数が入力されて、制御部28がエンジン7回転数によりアイドリング状態であると判断[又は、エンジン7がアイドリング状態である信号が入力されることでアイドリング状態と判断](S30:アイドリング判定工程)する。
When
The operation of the
The
制御部28は、エンジン7がアイドリング状態であると、変更モード42のモードに対応して、変換線M1を基準に、アイドリング用実制御変換マップにおける変換線M2,M3を計算等により作成し、制御に使用する変換線M1,M2,M3を変更する(S31:マップ変更工程)。
制御部28は、マップ変更工程で変更した変換線Mに基づいて、当該電流値IをSP用電磁弁35に出力する(S32:実制御工程)。
このように、制御部28は、作動信号変更手段41により、アイドリング状態でSP用アクチュエータを動作させる際には、作動信号を予め定められた基準値より増加させるようにしている。
When the
The
As described above, when the SP actuator is operated in the idling state by the operation
図13(a)〜(c)は各モードでSP用アクチュエータ33を動作させたときの結果を示している。図13において横軸は仮想流量Qの上限レベルを示しており、縦軸は実際の作動油の流量を示したものである。同図においては、エンジン7の回転数を最高回転にした状態でSP用アクチュエータ33を動作させた結果を第1実測線N1とし、エンジン7をアイドリング状態にしてSP用アクチュエータ33を動作させた結果を第2実測線N2としている。なお、第1実測線N1及び第2実測線N2の縦軸は、操作部材を最大位置(SP用電磁弁35を最大に開状態)したときの作動油の最大流量である。
FIGS. 13A to 13C show the results when the
図13(a)に示すように、モード1では、仮想流量Qの上限レベルが上がるにつれて(流量を増加させるにつれて)、エンジン7の回転数を最高回転にしてSP用アクチュエータ33を動作させた第1実測線N1よりも第2実測線N2が乖離している。これから分かるように、エンジン7がアイドリング状態(エンジン7の回転が低回転)のときに、SP用アタッチメントの動作を非常に遅くすることができる。このようなモード1は、例えば、SP用アタッチメントがサムやロータリーグラップルであるときに有効である。
図13(c)に示すように、モード3では、モード1やモード2よりも第2実測線N2を第1実測線N1に限りなく近づけることができる。よって、エンジン7がアイドリング状態のときに、エンジン7の回転数を最高回転にしてSP用アクチュエータ33を動作させたときと同じようにSP用アタッチメントの動作を非常に速くすることができる。このようなモード3は、例えば、SP用アタッチメントがブラッシュカッターであるときに有効である。
As shown in FIG. 13A, in
As shown in FIG. 13C, in the
図13(b)に示すように、モード2では、モード1よりも第2実測線N2を第1実測線N1に近づけることができる。よって、エンジン7がアイドリング状態のときに、モード1よりもSP用アタッチメントを速く動作させると共に、モード3よろもSP用アタッチメントを遅く動作させることができる。このようなモード2は、例えば、SP用アタッチメントがガバランであるときに有効である。
本発明の作業機は、上記で示した実施形態に限定されない。即ち、上記の実施の形態では、仮想制御量変換マップの制御において、操作部材25を最大位置側へ向けて傾けた場合(行き側)と、操作部材25を中立位置側へ戻した場合(帰り側)とでは、同じ制御線L(ルート)を用いていたが、図15に示すように、行き側と帰り側との制御線Lのルートを別々にしてもよい。例えば、図15の操作部材25を最大位置側に傾けたとき(行き側)は制御線L1を用い、操作部材25を中立位置側に傾けたとき(帰り側)は制御線L2を用いる。
As shown in FIG. 13B, in
The working machine of the present invention is not limited to the embodiment shown above. That is, in the above embodiment, in the control of the virtual control amount conversion map, when the
また、仮想制御量変換マップにおいて、操作部材25を揺動させた際に作動油が流れ始める起動点の流量Qを基準値として縦軸の値をプラス側とマイナス側に分けているが、縦軸を作動油の流量Q(実質値)としてもよい。
また、仮想制御量を作動油の流量としたが、SP用電磁弁3535の開閉度にしてもよい。
上記の実施の形態では、作動信号変更手段41によって補正レベル(モード)が1であるときの変換線M1を基準に他の補正レベルでの変換線M2,M3を作成していたが、変換線M、即ち、仮想流量Qと電流値Iとの関係を計算により求めなくても、各補正レベル毎に、仮想流量Qと電流値Iとの関係をデータ群として有していてもよい。
In the virtual control amount conversion map, the vertical axis value is divided into the positive side and the negative side with the flow rate Q at the starting point at which the hydraulic oil starts to flow when the
Further, although the virtual control amount is the flow rate of the hydraulic oil, the opening / closing degree of the SP solenoid valve 3535 may be used.
In the above embodiment, the conversion lines M2 and M3 at other correction levels are created by the operation signal changing means 41 based on the conversion line M1 when the correction level (mode) is 1. M, that is, the relationship between the virtual flow rate Q and the current value I may be obtained as a data group for each correction level without obtaining the relationship between the virtual flow rate Q and the current value I by calculation.
また、上記の実施の形態では、補正レベルを3段階(補正レベル1、補正レベル2、補正レベル3)としていたが、これに限らず、補正レベルを5段階にしても10段階にしてもよい。
上記の実施の形態では、アイドリング用実制御マップにより仮想流量Qから電流値Iを求めるようにしているが、直接、操作部材の操作量から電流値Iを求めるようにしてもよいし、この場合は、作動信号変更手段41によって、エンジン7がアイドリングのときにSP用電磁弁35に出力する電流値Iを変更すればよい。
In the above-described embodiment, the correction level has three levels (
In the above embodiment, the current value I is obtained from the virtual flow rate Q by the actual control map for idling. However, the current value I may be obtained directly from the operation amount of the operation member. The operating signal changing means 41 may change the current value I output to the
また、上記の実施の形態では、エンジン7がアイドリング状態であるときを基準として、図10(a)に示すようなアイドリング用実制御マップを作成し、作動信号変換手段41により当該アイドリング用実制御マップの変換線M1の傾き等を増加させることで、作動信号(電流値)を増加させるようにしているが、アイドリング用実制御マップの変換線M1でなく、図10(b)に示すように、エンジン7の回転がアイドリングよりも高い回転であるときの変換線M2を基準として、この変換線M2の傾き等を増減させることで、作動信号(電流値)を増減させるようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, an idling actual control map as shown in FIG. 10A is created with reference to when the
1 作業機
25 操作部材
28 制御部
24 制御弁
35 電磁弁
41 作動信号変更手段
θ 操作量
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記制御部は、SP用アクチュエータを動作させる際にSP用電磁弁に出力する作動信号を予め定められた標準値よりも増減させる作動信号変更手段を有していることを特徴とする作業機。 An SP actuator operable in conjunction with engine rotation, an SP attachment operated by the SP actuator, an SP control valve for supplying hydraulic oil to the SP actuator so that the SP attachment operates, and an operation A working machine comprising: an SP solenoid valve capable of adjusting a pilot pressure of the SP control valve by being actuated by a signal; and a control unit for outputting an operation signal corresponding to an operation amount of an operation member to the SP solenoid valve. In
The working machine has an operation signal changing means for increasing or decreasing an operation signal output to the SP solenoid valve when operating the SP actuator from a predetermined standard value.
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