JP2651226B2 - 操作レバー装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は操作レバー装置に係わり、特に油圧ショベル
等建設機械の油圧アクチュエータの動作を制御するのに
好適な操作レバー装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、油圧ショベル等建設機械においては、油圧アク
チュエータの動作を制御する操作レバー装置は油圧パイ
ロット方式が主流であり、これは第４図に示すように、
操作レバー１の操作量を１対の減圧弁からなる油圧パイ
ロット弁２により油圧信号に変換し、その発生した油圧
信号により流量及び方向制御弁３をストロークさせ、油
圧アクチュエータ４の動作を制御するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、近年、機能向上のためにマイコン制御
を付加することが望まれているが、従来の操作レバー装
置は純油圧パイロット方式であるため、マイコン機能を
付加することが困難であるという問題があった。

本発明の目的は、機能向上のためマイコン制御を付加
することのできる操作レバー装置を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、油圧パイロット弁により発生した油圧信
号を電気信号に変換する圧力センサと、前記圧力センサ
からの電気信号を処理するコントローラと、前記コント
ローラからの電気信号により作動し、その電気信号を再
度油圧信号に変換する電気油圧変換弁とを有し、この電
気油圧変換弁からの油圧信号により流量及び方向制御弁
をストロークさせることにより達成される。

好ましくは、電気油圧変換弁からの油圧信号を流量及
び方向制御弁に伝達する経路に、操作レバーの中立時に
は電気油圧変換弁からの油圧信号をカットする安全装置
が設けられる。

〔作用〕

このように構成した本発明においては、油圧信号から
変換された電気信号を処理するコントローラを設けるこ
とにより、このコントローラでマイコン制御を付加する
ことが可能となる。

また、操作レバーの中立時に電気油圧変換弁からの油
圧信号をカットする安全装置を設けた場合には、マイコ
ン制御を付加することによる電気系統の故障による誤動
作を防止できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図において、１は主ポンプであり、主ポンプ１は
流量及び方向制御弁２を介して油圧シリンダ３に接続さ
れ、流量及び方向制御弁２をストロークさせることによ
り主ポンプ１から油圧シリンダ３に供給される圧油の流
量及び方向が制御される。

流量及び方向制御弁２は油圧パイロット操作方式の弁
であり、この流量及び方向制御弁２に対して操作レバー
装置４が設けられている。

操作レバー装置４は、操作レバー５により操作される
１対の減圧弁からなる油圧パイロット弁６を有し、油圧
パイロット弁６は操作レバー５の操作量に応じてシフト
し、そのシフト量に応じてパイロットポンプ７により発
生したパイロット圧力を減圧し、油圧信号を発生させ
る。油圧パイロット弁６により発生した油圧信号は圧力
センサ8a,8bにて電気信号に変換され、この電気信号は
コントローラ９に入力される。コントローラ９はこの電
気信号を処理し、処理後の信号を電気油圧変換弁例えば
比例電磁弁10a,10bに出力する。電磁比例弁10a,10bはこ
のコントローラ９からの信号により動作し、パイロット
ポンプ７で発生したパイロット圧力を減圧して２次油圧
信号を発生し、これを流量及び方向制御弁２に出力す
る。流量及び方向制御弁２はこの２次油圧信号によりス
トロークし、油圧シリンダ３に供給される圧油の流量及
び方向を制御し、油圧シリンダ３の動作を制御する。

コントローラ９はマイコンで構成され、そこに組まれ
たプログラムにしたがって圧力センサ8a,8bで発生した
電気信号が処理される。この処理の一例を第２図により
説明する。これは微操作比例制御の例である。

まず、コントローラ９には予め微操作比例制御を指示
するスイッチ11を設けておき、ステップS1で圧力センサ
8a,8bで発生した電気信号g1,g2及びスイッチ11で指示さ
れた指示信号Ｚを読込む。ステップS2で指示信号ＺがON
かどうかを判断し、ONでない場合にはステップS3に進
み、指示信号i1,i2をi1＝g1,i2＝g2と置く。即ち、圧力
センサ8a,8bで発生した電気信号をそのまま指令信号と
する。ステップS2で指示信号ＺがONであると判断された
場合には、ステップS4に進み、i1＝g1×K,i2＝g2×Ｋの
演算を行う。ここでＫはＫ＜１、例えばＫ＝0.5であ
る。即ち、圧力センサ8a,8bで発生した電気信号をまま
指示信号とせずに、それにより小さい値を指示信号とす
る。次いで、ステップS5で上記指示信号i1,i2を比例電
磁弁10a,10bに出力する。

これにより、スイッチ11をONにしない場合は、圧力セ
ンサ8a,8bからの電気信号はそのまま比例電磁弁10a,10b
に出力され、通常通りに油圧アクチュエータの動作を制
御でき、スイッチ11をONした場合は、圧力センサ8a,8b
からの電気信号が制限された形で比例電磁弁10a,10bに
出力され、油圧アクチュエータの微操作比例制御が可能
となる。

なお、以上はコントローラ９で行われる処理の一例で
あり、マイコンの特性を利用してプログラムを組み替え
ることによりその他の所望の処理を行うことができる。
例えば、油圧アクチュエータが複数ある場合には、操作
レバーの操作量、油圧ポンプの傾転量等を検出して要求
流量の合計が油圧ポンプの供給可能吐出量を超えようと
した場合には、流量及び方向制御弁に出力される油圧信
号を比例的に制限し、油圧ポンプの吐出流量の飽和を防
止するノンサチュレーション制御等を行うことができ
る。

このように本実施例によれば、油圧信号を一旦電気信
号に変換し、これをコントローラで処理してから再度油
圧信号に変換するようにしたので、コントローラにおい
てマイコン制御による信号処理が可能となり、従来の構
成部品をそのまま使用し、圧力センサ及び比例電磁弁を
付加するだけでマイコン制御による機能向上を図ること
ができる。

本発明の他の実施例を第３図により説明する。図中、
第１図の実施例と同じ部材には同じ符号を付している。

第３図において、本実施例の操作レバー装置4Aは、比
例電磁弁10a,10bから流量及び方向制御弁２に至る油圧
パイロット経路に常時閉の開閉弁13a,13bとチェック弁1
4a,14bをパラレルに配置してなる安全装置12a,12bを更
に設け、開閉弁13a,13bを油圧パイロット弁６で発生し
た油圧信号により開けるようにしたものである。

本実施例においては、操作レバー５が中立位置にある
ときには開閉弁13a,13bは閉じられ、比例電磁弁から流
量及び方向制御弁２への油圧信号をカットするので、コ
ントローラ（マイコン）及び圧力センサの故障による誤
動作を防止でき、信頼性を確保することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来の構成部品をそのまま使用し、
圧力センサ及び比例電磁弁を付加するだけでマイコン制
御機能を付加することができる。

また、安全装置を設けた場合には、マイコン制御を付
加した場合に生じがちな誤動作を防止でき、信頼性を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例による操作レバー装置及びそ
の制御系の油圧回路図であり、第２図はその操作レバー
装置におけるコントローラの処理内容を示すフローチャ
ートであり、第３図は本発明の他の実施例による操作レ
バー装置及びその制御系の油圧回路図であり、第４図は
従来の操作レバー装置及びその制御系の油圧回路図であ
る。 符号の説明 ２……流量及び方向制御弁 ３……油圧アクチュエータ 4;4A……操作レバー装置 ５……操作レバー ６……油圧パイロット弁 8a,8b……圧力センサ ９……コントローラ 10a,10b……比例電磁弁（電気油圧変換弁） 12a,12b……安全装置

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作レバーの操作量を油圧パイロット弁に
   より油圧信号に変換し、その発生した油圧信号に基づき
   流量及び方向制御弁をストロークさせ、油圧アクチュエ
   ータの動作を制御する操作レバー装置において、 前記油圧パイロット弁により発生した油圧信号を電気信
   号に変換する圧力センサと、前記圧力センサからの電気
   信号を処理するコントローラと、前記コントローラから
   の電気信号により作動し、その電気信号を再度油圧信号
   に変換する電気油圧変換弁とを有し、この電気油圧変換
   弁からの油圧信号により前記流量及び方向制御弁をスト
   ロークさせることを特徴とする操作レバー装置。
2. 【請求項２】前記電気油圧変換弁からの油圧信号を前記
   流量及び方向制御弁に伝達する経路に、前記操作レバー
   の中立時には該電気油圧変換弁からの油圧信号をカット
   する安全装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の
   操作レバー装置。