JP3560167B2 - アクチュエータの操作方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ブルドーザなどの建設機械の走行装置や作業機の操作を行う操作方法に関し、特に普通操作の他に微小操作も行い得る操作方法に関するものである。
【０００２】
従来の操作用の電気レバーのレバー操作量Ｌとコントローラへの出力信号は図７に示すように、電気レバーのレバー操作量Ｌが小さい範囲ではコントローラへの出力電圧Ｖが零である不感帯が設定してあり、不感帯を越えた範囲で操作すると、操作量Ｌが大きくなるに従ってコントローラへの出力電圧Ｅは直線関係で高くなる。また、コントローラへの出力電圧Ｅとアクチュエータへの出力電流Ｉの関係は図８に示すように、出力電圧Ｅが高くなるに従って出力電流Ｉも大きくなる。従って、操作用の電気レバーの操作量Ｌが大きくなるとアクチュエータへの出力電流Ｉも大きくなる。また、アクチュエータは油圧ポンプとモータの組み合わせにより走行する油圧駆動車における斜板ポンプのサーボシリンダのサーボバルブを作動させたり、ブルドーザの土工機を作動させる油圧シリンダを操作する操作バルブを切換えるものであり、車両の走行速度や土工機の作動速度を制御するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ブルドーザ等の土砂掘削機械においては、走行速度に適した土工機の作動速度に微操作する必要があり、また、土工機の作動速度に適した走行速度に微操作する必要がある。
ところが、従来のように操作レバーの操作量Ｌが大きくなるとアクチュエータへの出力電流Ｉがそれに連れて大きくなるようになっていると、操作用の電気レバーの最大操作量Ｌｍａｘ のときアクチュエータへの出力電流Ｉも最大の電流となり、微操作を行う場合は操作レバーの操作を少しづつ操作しなければならないため操作に熟練を要する。また、微小操作を行うために、操作用の電気レバーの最大操作量Ｌｍａｘ のときアクチュエータへの出力電流Ｉを最大の電流の５０パーセントとか３０パーセントのように少なくすると、車両の走行速度や土工機の作動速度を速くする必要が生じても最大の速度を出すことができない。
【０００４】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためなされたもので、操作用の電気レバーを所定範囲内に操作すると微小操作となり、所定範囲を越えた位置に操作すると通常操作となるアクチュエータの操作方法に関するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るアクチュエータの操作方法は、レバーの操作量を検出する検出器と、該検出器の検出信号を入力するコントローラと、該コントローラから検出信号に応じた電気信号を出力してアクチュエータを操作する操作方法において、一定の時間間隔で検出されるレバーの操作位置の近傍所定範囲を微小操作域とし、かつ微小操作域の電気信号変化率を普通操作域の電気信号変化率より小さくし、レバーをゆっくり操作すると、常に微小操作域にレバーがいることになり、常に微小操作が可能としたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
上記の如く構成した本発明は、微小操作を行うため、電気レバーの操作量を少なくすれば、電気レバーの操作によりコントローラから出力される電気信号の変化量は通常操作の場合より小さくなるので、微小操作が容易に行える。
【０００７】
本発明に係るアクチュエータの操作方法の好ましい実施例を、添付図面に従って説明する。図１は実施例に係るアクチュエータの操作方法により操作される履帯式油圧駆動車の油圧回路を示す図である。図中、操作装置１０は電気レバー１１と、電気レバー１１の位置を検出する位置検出器１３と、コントローラ１４から構成されている。履帯式油圧駆動車の油圧回路２０は左右の斜板ポンプ２１ａ，２１ｂと斜板ポンプ２１ａ，２１ｂにより駆動されるモータ２２ａ，２２ｂとを連結している前進回路２３Ｆ，２４Ｆおよび後進回路２３Ｒ，２４Ｒにより構成されている。斜板ポンプ２１ａ，２１ｂは斜板角操作用のサーポシリンダ２５ａ，２５ｂおよびサーボバルブ２６ａ，２６ｂを有している。ここで、電気レバー１１を操作すると、電子レバー１１の位置（操作量＝ストローク）が位置検出器１３により一定の間隔で検出され、位置に応じた電気信号（電圧Ｅ）がコントローラ１４に発信される。コントローラ１４は、図２から図５を用いて説明するように、前記電気信号（電圧Ｅ）より検知される電気レバー１１の操作量の近傍所定範囲を微小操作域として、また電気レバー１１の操作位置の近傍所定範囲以外を普通操作域として、微小操作域の電気信号変化率を普通操作域の電気信号変化率より小さくなっているデータマップを記憶部に記憶しており、上記電気レバー１１の操作量に対応する出力電流Ｉをデータマップより読み取り電気信号をサーボバルブ２６ａ，２６ｂに発信する。コントローラ１４から電気信号がサーボバルブ２６ａ，２６ｂに発信されると、サーボバルブは電流Ｉの流れる方向により左右何れかの方向に切り換わり、また、電流値Ｉの大きさによりサーボバルブ２６ａ，２６ｂより斜板ポンプ２１ａ，２１ｂに供給される油圧力が変るので、斜板ポンプ２１ａ，２１ｂの斜板角を所定の斜板角にして流量をモータ２２ａ，２２ｂに送り、モータ２２ａ，２２ｂに直結したスプロケット２７，２７を回動させると、図示しない履帯を回動するので車両が走行する。
【０００８】
図２から図５は電気レバー１１（以後レバー１１と云う）の操作量とコントローラ１４から出力される出力電流の関係を説明するための図であり、レバーの操作方向は一方向となっているが中立位置より前方、後方への操作の場合があるが説明は前方向に操作する場合についてのみ説明する。図中、縦軸は出力電圧Ｉを示し、横軸はレバー１１の操作量（レバー１１を最大操作量または中立位置に向けて連続して操作している場合でも、レバー１１を停止している場合でも、一定の間隔に位置検出器１３により検出された位置である）を示し、破線で示す傾斜線は微小操作域を設けない場合のレバー１１の操作量と出力電流Ｉの関係を示し、傾斜の緩やかな実線は微小操作域でのレバー１１の操作量と出力電流Ｉであり、傾斜の急な実線は通常操作域でのレバー１１の操作量と出力電流Ｉの関係を示す。微小操作域はレバー１１の操作量の変化に対し出力電流Ｉの変化する割合（出力電圧の変化量をレバー１１の操作量で割った値を電気信号変化率と定義する）が通常操作域より小さく、レバー１１を動かしても車両の速度の変化が少ない。黒点はレバー１１位置であり、レバー１１の前方と後方に所定の範囲（操作角度）微小操作域が設けてある。図２は微小操作域での操作の場合であり、（１）はレバー１１は中立の位置にあり、中立の位置から所定の範囲が微小操作域である。（２）はレバー１１をＬ1 の位置（微小操作域）に操作した場合であり、レバー１１の位置Ｌ1 の前方と後方に所定の範囲が微小操作域となる。（３）はＬ1からＬ2 の位置（微小操作域）に操作した場合である。（４）はレバー１１の位置Ｌ2の前方と後方に所定の範囲が微小操作域となる。従って、レバー１１をゆっくり操作すると、常に微小操作域にレバー１１がいることになり、常に微小操作が可能である。
【０００９】
図３は微小操作域外（普通操作域）に操作した場合であり、（１）はレバー１１をＬ２ からＬ３ 微小操作域外（普通操作域）に操作した場合である。（２）はレバー１１の位置Ｌ３ の前方と後方に所定の範囲が微小操作域となる。（３）レバー１１の位置Ｌ３ からレバー１１をＬ４ の位置微小操作域外（普通操作域）に操作した場合である。（４）レバー１１の位置Ｌ４ の前方と後方に所定の範囲が微小操作域となる。
【００１０】
図４はレバー１１が最大操作量Ｌ５ になった場合であり、（１）はレバー１１が微小操作域である場合であり、（２）はレバー１１が微小操作域外（普通操作域）の場合であるが何れの場合も徐々に出力電流Ｉが大きくなって最高の出力となる場合である。
ただし、実施例としては上昇して行かない場合があってもよい。
【００１１】
図５はレバー１１を最大操作量Ｌ５ から中立位置Ｌ６ の方向に操作した場合であり、（１）はＬ６ が微小操作域外（普通操作域）の場合であり、（２）はＬ６ の前方と後方に所定の範囲が微小操作域となる場合である。
【００１２】
以上説明してきたレバー１１の操作量と電流を出力するコントローラ１４内でのプログラムをフローチャートを図６により説明する。ステップ１で１０ｍｓｅｃ毎にレバー１１の位置を位置検出器１３により検出してコントローラ１４に入力する、ステップ２でコントローラ１４に記憶されているデータテーブルよりレバー１１の操作量（１０ｍｓｅｃ毎に検出されたレバー位置）と出力電圧の関係をルックアップしてステップ３で電流を出力する。ステップ４でレバー１１が最大操作量すなわちストロークエンドであるか否かを判断する、ｎｏならステップ１の上部に戻り、ｙｅｓならステップ５で電流を徐々に高くして最大電流とし、ステップ１の上部に戻る。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明はレバー位置より所定の範囲を微操作域としてレバーの操作量の変化に比較して出力電流の変化量を少なくしたので、微小操作を行うためにレバーの操作量を少なくするとアクチュエータに出力される電流の変化量が少なくなるので微小操作が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるアクチュエータの操作方法を油圧駆動車に適用した場合の位置実施例の説明図である。
【図２】レバーを微小操作域に操作した場合の説明図である。
【図３】レバーを微小操作域外に操作した場合の説明図である。
【図４】レバーを最大操作量にした場合の説明図である。
【図５】レバー１１を最大操作量から中立位置方向に操作した場合の説明図である。
【図６】コントローラ内のプログラムを説明するためのフローチャート図である。
【図７】従来のレバー操作量と出力電圧の関係を示すグラフである。
【図８】コントローラへの出力電圧とアクチュエータへの出力電流の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１１ 電気レバー
１３ 位置検出器
１４ コントローラ
【産業上の利用分野】
本発明は、ブルドーザなどの建設機械の走行装置や作業機の操作を行う操作方法に関し、特に普通操作の他に微小操作も行い得る操作方法に関するものである。
【０００２】
従来の操作用の電気レバーのレバー操作量Ｌとコントローラへの出力信号は図７に示すように、電気レバーのレバー操作量Ｌが小さい範囲ではコントローラへの出力電圧Ｖが零である不感帯が設定してあり、不感帯を越えた範囲で操作すると、操作量Ｌが大きくなるに従ってコントローラへの出力電圧Ｅは直線関係で高くなる。また、コントローラへの出力電圧Ｅとアクチュエータへの出力電流Ｉの関係は図８に示すように、出力電圧Ｅが高くなるに従って出力電流Ｉも大きくなる。従って、操作用の電気レバーの操作量Ｌが大きくなるとアクチュエータへの出力電流Ｉも大きくなる。また、アクチュエータは油圧ポンプとモータの組み合わせにより走行する油圧駆動車における斜板ポンプのサーボシリンダのサーボバルブを作動させたり、ブルドーザの土工機を作動させる油圧シリンダを操作する操作バルブを切換えるものであり、車両の走行速度や土工機の作動速度を制御するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ブルドーザ等の土砂掘削機械においては、走行速度に適した土工機の作動速度に微操作する必要があり、また、土工機の作動速度に適した走行速度に微操作する必要がある。
ところが、従来のように操作レバーの操作量Ｌが大きくなるとアクチュエータへの出力電流Ｉがそれに連れて大きくなるようになっていると、操作用の電気レバーの最大操作量Ｌｍａｘ のときアクチュエータへの出力電流Ｉも最大の電流となり、微操作を行う場合は操作レバーの操作を少しづつ操作しなければならないため操作に熟練を要する。また、微小操作を行うために、操作用の電気レバーの最大操作量Ｌｍａｘ のときアクチュエータへの出力電流Ｉを最大の電流の５０パーセントとか３０パーセントのように少なくすると、車両の走行速度や土工機の作動速度を速くする必要が生じても最大の速度を出すことができない。
【０００４】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためなされたもので、操作用の電気レバーを所定範囲内に操作すると微小操作となり、所定範囲を越えた位置に操作すると通常操作となるアクチュエータの操作方法に関するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るアクチュエータの操作方法は、レバーの操作量を検出する検出器と、該検出器の検出信号を入力するコントローラと、該コントローラから検出信号に応じた電気信号を出力してアクチュエータを操作する操作方法において、一定の時間間隔で検出されるレバーの操作位置の近傍所定範囲を微小操作域とし、かつ微小操作域の電気信号変化率を普通操作域の電気信号変化率より小さくし、レバーをゆっくり操作すると、常に微小操作域にレバーがいることになり、常に微小操作が可能としたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
上記の如く構成した本発明は、微小操作を行うため、電気レバーの操作量を少なくすれば、電気レバーの操作によりコントローラから出力される電気信号の変化量は通常操作の場合より小さくなるので、微小操作が容易に行える。
【０００７】
本発明に係るアクチュエータの操作方法の好ましい実施例を、添付図面に従って説明する。図１は実施例に係るアクチュエータの操作方法により操作される履帯式油圧駆動車の油圧回路を示す図である。図中、操作装置１０は電気レバー１１と、電気レバー１１の位置を検出する位置検出器１３と、コントローラ１４から構成されている。履帯式油圧駆動車の油圧回路２０は左右の斜板ポンプ２１ａ，２１ｂと斜板ポンプ２１ａ，２１ｂにより駆動されるモータ２２ａ，２２ｂとを連結している前進回路２３Ｆ，２４Ｆおよび後進回路２３Ｒ，２４Ｒにより構成されている。斜板ポンプ２１ａ，２１ｂは斜板角操作用のサーポシリンダ２５ａ，２５ｂおよびサーボバルブ２６ａ，２６ｂを有している。ここで、電気レバー１１を操作すると、電子レバー１１の位置（操作量＝ストローク）が位置検出器１３により一定の間隔で検出され、位置に応じた電気信号（電圧Ｅ）がコントローラ１４に発信される。コントローラ１４は、図２から図５を用いて説明するように、前記電気信号（電圧Ｅ）より検知される電気レバー１１の操作量の近傍所定範囲を微小操作域として、また電気レバー１１の操作位置の近傍所定範囲以外を普通操作域として、微小操作域の電気信号変化率を普通操作域の電気信号変化率より小さくなっているデータマップを記憶部に記憶しており、上記電気レバー１１の操作量に対応する出力電流Ｉをデータマップより読み取り電気信号をサーボバルブ２６ａ，２６ｂに発信する。コントローラ１４から電気信号がサーボバルブ２６ａ，２６ｂに発信されると、サーボバルブは電流Ｉの流れる方向により左右何れかの方向に切り換わり、また、電流値Ｉの大きさによりサーボバルブ２６ａ，２６ｂより斜板ポンプ２１ａ，２１ｂに供給される油圧力が変るので、斜板ポンプ２１ａ，２１ｂの斜板角を所定の斜板角にして流量をモータ２２ａ，２２ｂに送り、モータ２２ａ，２２ｂに直結したスプロケット２７，２７を回動させると、図示しない履帯を回動するので車両が走行する。
【０００８】
図２から図５は電気レバー１１（以後レバー１１と云う）の操作量とコントローラ１４から出力される出力電流の関係を説明するための図であり、レバーの操作方向は一方向となっているが中立位置より前方、後方への操作の場合があるが説明は前方向に操作する場合についてのみ説明する。図中、縦軸は出力電圧Ｉを示し、横軸はレバー１１の操作量（レバー１１を最大操作量または中立位置に向けて連続して操作している場合でも、レバー１１を停止している場合でも、一定の間隔に位置検出器１３により検出された位置である）を示し、破線で示す傾斜線は微小操作域を設けない場合のレバー１１の操作量と出力電流Ｉの関係を示し、傾斜の緩やかな実線は微小操作域でのレバー１１の操作量と出力電流Ｉであり、傾斜の急な実線は通常操作域でのレバー１１の操作量と出力電流Ｉの関係を示す。微小操作域はレバー１１の操作量の変化に対し出力電流Ｉの変化する割合（出力電圧の変化量をレバー１１の操作量で割った値を電気信号変化率と定義する）が通常操作域より小さく、レバー１１を動かしても車両の速度の変化が少ない。黒点はレバー１１位置であり、レバー１１の前方と後方に所定の範囲（操作角度）微小操作域が設けてある。図２は微小操作域での操作の場合であり、（１）はレバー１１は中立の位置にあり、中立の位置から所定の範囲が微小操作域である。（２）はレバー１１をＬ1 の位置（微小操作域）に操作した場合であり、レバー１１の位置Ｌ1 の前方と後方に所定の範囲が微小操作域となる。（３）はＬ1からＬ2 の位置（微小操作域）に操作した場合である。（４）はレバー１１の位置Ｌ2の前方と後方に所定の範囲が微小操作域となる。従って、レバー１１をゆっくり操作すると、常に微小操作域にレバー１１がいることになり、常に微小操作が可能である。
【０００９】
図３は微小操作域外（普通操作域）に操作した場合であり、（１）はレバー１１をＬ２ からＬ３ 微小操作域外（普通操作域）に操作した場合である。（２）はレバー１１の位置Ｌ３ の前方と後方に所定の範囲が微小操作域となる。（３）レバー１１の位置Ｌ３ からレバー１１をＬ４ の位置微小操作域外（普通操作域）に操作した場合である。（４）レバー１１の位置Ｌ４ の前方と後方に所定の範囲が微小操作域となる。
【００１０】
図４はレバー１１が最大操作量Ｌ５ になった場合であり、（１）はレバー１１が微小操作域である場合であり、（２）はレバー１１が微小操作域外（普通操作域）の場合であるが何れの場合も徐々に出力電流Ｉが大きくなって最高の出力となる場合である。
ただし、実施例としては上昇して行かない場合があってもよい。
【００１１】
図５はレバー１１を最大操作量Ｌ５ から中立位置Ｌ６ の方向に操作した場合であり、（１）はＬ６ が微小操作域外（普通操作域）の場合であり、（２）はＬ６ の前方と後方に所定の範囲が微小操作域となる場合である。
【００１２】
以上説明してきたレバー１１の操作量と電流を出力するコントローラ１４内でのプログラムをフローチャートを図６により説明する。ステップ１で１０ｍｓｅｃ毎にレバー１１の位置を位置検出器１３により検出してコントローラ１４に入力する、ステップ２でコントローラ１４に記憶されているデータテーブルよりレバー１１の操作量（１０ｍｓｅｃ毎に検出されたレバー位置）と出力電圧の関係をルックアップしてステップ３で電流を出力する。ステップ４でレバー１１が最大操作量すなわちストロークエンドであるか否かを判断する、ｎｏならステップ１の上部に戻り、ｙｅｓならステップ５で電流を徐々に高くして最大電流とし、ステップ１の上部に戻る。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明はレバー位置より所定の範囲を微操作域としてレバーの操作量の変化に比較して出力電流の変化量を少なくしたので、微小操作を行うためにレバーの操作量を少なくするとアクチュエータに出力される電流の変化量が少なくなるので微小操作が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるアクチュエータの操作方法を油圧駆動車に適用した場合の位置実施例の説明図である。
【図２】レバーを微小操作域に操作した場合の説明図である。
【図３】レバーを微小操作域外に操作した場合の説明図である。
【図４】レバーを最大操作量にした場合の説明図である。
【図５】レバー１１を最大操作量から中立位置方向に操作した場合の説明図である。
【図６】コントローラ内のプログラムを説明するためのフローチャート図である。
【図７】従来のレバー操作量と出力電圧の関係を示すグラフである。
【図８】コントローラへの出力電圧とアクチュエータへの出力電流の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１１ 電気レバー
１３ 位置検出器
１４ コントローラ
Claims (1)
- レバーの操作量を検出する検出器と、該検出器の検出信号を入力するコントローラと、コントローラから検出信号に応じた電気信号を出力してアクチュエータを操作する操作方法において、一定の時間間隔で検出されるレバーの操作位置の近傍所定範囲を微小操作域とし、かつ微小操作域の電気信号変化率を普通操作域の電気信号変化率より小さくし、レバーをゆっくり操作すると、常に微小操作域にレバーがいることになり、常に微小操作が可能としたことを特徴とするアクチュエータの操作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17098493A JP3560167B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | アクチュエータの操作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17098493A JP3560167B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | アクチュエータの操作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777207A JPH0777207A (ja) | 1995-03-20 |
| JP3560167B2 true JP3560167B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=15914979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17098493A Expired - Lifetime JP3560167B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | アクチュエータの操作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3560167B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7287620B2 (en) * | 2004-07-13 | 2007-10-30 | Caterpillar S.A.R.L. | Method and apparatus for controlling the speed ranges of a machine |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP17098493A patent/JP3560167B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0777207A (ja) | 1995-03-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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