JP6190297B2 - Operating device - Google Patents
Operating device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6190297B2 JP6190297B2 JP2014052981A JP2014052981A JP6190297B2 JP 6190297 B2 JP6190297 B2 JP 6190297B2 JP 2014052981 A JP2014052981 A JP 2014052981A JP 2014052981 A JP2014052981 A JP 2014052981A JP 6190297 B2 JP6190297 B2 JP 6190297B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- operation amount
- signal
- amount detection
- detection signal
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
- E02F9/2232—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
- E02F9/2235—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2285—Pilot-operated systems
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
- F15B13/0422—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with manually-operated pilot valves, e.g. joysticks
- F15B13/0424—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with manually-operated pilot valves, e.g. joysticks the joysticks being provided with electrical switches or sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
- F15B2211/30525—Directional control valves, e.g. 4/3-directional control valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/32—Directional control characterised by the type of actuation
- F15B2211/329—Directional control characterised by the type of actuation actuated by fluid pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
本発明は、油圧信号と電気信号とを出力する操作装置に関する。 The present invention relates to an operating device that outputs a hydraulic signal and an electrical signal.
従来、油圧ショベル、クレーン、ホイールローダ、ブルドーザ等の動力機械類(この明細書及び特許請求の範囲の書類では、これらの動力機械類(重機)を総称して「作業機械」という)が土木・建設工事などに使用されている。一般に、作業機械には、複数の油圧アクチュエータが備えられている。例えば、作業機械の一つである油圧ショベルには、下部走行体の上部に上部旋回体が設けられ、この上部旋回体に、エンジンや運転席、バケットが先端に設けられたアーム、アームに連結されたブーム等が備えられている。この油圧ショベルには、走行用モータ、旋回用モータ、ブーム用シリンダ、アーム用シリンダ、及びバケット用シリンダ等の複数の油圧アクチュエータが設けられていると共に、これらへ圧油を供給する油圧ポンプが搭載されている。 Conventionally, power machines such as hydraulic excavators, cranes, wheel loaders, bulldozers, etc. (in this specification and claims, these power machines (heavy machinery) are collectively referred to as “work machines”) Used for construction work. Generally, work machines are provided with a plurality of hydraulic actuators. For example, a hydraulic excavator, which is one of the work machines, has an upper revolving unit on the upper part of the lower traveling unit, and is connected to the upper revolving unit, an arm, an arm provided with an engine, a driver's seat, and a bucket at the tip A boom or the like is provided. The hydraulic excavator is provided with a plurality of hydraulic actuators such as a traveling motor, a turning motor, a boom cylinder, an arm cylinder, and a bucket cylinder, and a hydraulic pump that supplies pressure oil to these hydraulic actuators. Has been.
図9は従来例1に係る作業車両の駆動制御システム101の概略構成を示すブロック図である。従来例1に係る作業車両の駆動制御システム101は、基本的構造として、可変容量型油圧ポンプ8と、油圧ポンプ8から送られる作動油によって駆動される油圧アクチュエータ10と、油圧アクチュエータ10への作動油の流れを切り換えるコントロール弁6と、油圧ポンプ8の吐出量を制御するコントローラ7とを備えている。コントロール弁6のパイロットポートには、パイロット管路5を介してパイロット弁3が接続されている。パイロット弁3には、油圧アクチュエータ10へ操作の入力を受け付けるための操作部2が設けられている。この操作部2の操作量に応じたパイロット圧力がパイロット弁3からコントロール弁6へ供給される。パイロット管路5にはパイロット圧力を検出する圧力センサ91が設けられており、この圧力センサ91からパイロット圧力操作量検出信号がコントローラ7へ出力される。コントローラ7は、パイロット圧力操作量検出信号に基づいて操作部2の操作量に比例した吐出量を得るように、油圧ポンプ8のポンプ吐出容量を制御する。
FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a
上記従来例1に係る作業車両の駆動制御システム101では、パイロット圧力操作量検出信号に基づいて油圧ポンプ8のポンプ吐出容量が制御されているが、操作部2の操作量に基づいて油圧ポンプ8のポンプ吐出容量を制御するように構成された駆動制御システムも知られている(例えば、特許文献1)。図10に示す従来例2に係る作業車両の駆動制御システム102においては、操作部2の操作量を検出する操作量検出センサ41(例えば、ポテンショメータなど)がパイロット弁3に設けられており、コントローラ7では、操作量検出センサ41から出力された操作量検出信号vに基づいて油圧ポンプ8のポンプ吐出容量が制御される。
In the work vehicle
図4はパイロット弁3の入出力特性の一例を示すグラフである。このグラフに示されるように、パイロット弁3への入力値である操作部操作量θの増加に対し、パイロット弁3からの出力値であるパイロット圧力pは、不規則的に変化する。操作部操作量θが所定の設定値θminより小さい範囲が不感帯(中立帯)となっており、この不感帯では、パイロット圧力pは操作量の増減に関わらず一定である。また、図5は操作量検出センサ41の入出力特性の一例を示すグラフである。このグラフに示されるように、操作量検出センサ41への入力値である操作部操作量θの増加に対し、操作量検出センサ41の出力値である操作量検出信号vは線形的に増加する。
FIG. 4 is a graph showing an example of input / output characteristics of the
パイロット弁3の入出力特性と操作量検出センサ41の入出力特性とを対比すると、これらの入力値に対する出力値の変化のタイミングや変化の特性が相違する。そのため、従来例2に係る作業機械の駆動制御システム102のように、同じ操作部操作量θに基づくが、特性の異なる信号(操作量検出信号vとパイロット圧力p)で油圧ポンプ8とコントロール弁6が動作する場合には、コントローラ7で特性の異なる信号を対応付けるための処理が行われる。そのために、操作量検出信号vとパイロット圧力pとを対応させるための処理をコントローラ7側で実行させるためにコントローラ7のプログラムの変更、並びに上記プログラム変更後の実機の作動確認などが必要となる。
When the input / output characteristics of the
また、パイロット弁3のパイロット圧力pは操作部操作量θに対して個体差(製造のバラツキ)があり、その上操作量検出センサ41の操作量検出信号vも操作部操作量θに対して個体差(製造のバラツキ)があるので、これらを対応付けるとバラツキが重畳されてしまうという問題がある。
Further, the pilot pressure p of the
なお、従来例1に係る作業機械の駆動制御システム101を、従来例2に係る作業機械の駆動制御システム102に作り替える場合にも、上記と同様の煩雑な作業が必要となる。
In addition, when the work machine
本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、操作部の操作量に対応した油圧信号と電気信号とを出力する操作装置であって、操作装置から出力された電気信号が入力される装置(例えば、コントローラ)での処理を不要又は単純化することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is an operating device that outputs a hydraulic signal and an electrical signal corresponding to an operation amount of an operating unit, and an electrical signal output from the operating device is input. The object is to eliminate or simplify the processing in an apparatus (for example, a controller).
本発明に係る操作装置は、
操作部と、
前記操作部の操作量に対応したパイロット圧力を出力するパイロット弁と、
前記操作部の操作量に対応した操作量信号を出力する電気信号出力装置とを備え、
前記電気信号出力装置が、前記操作部の操作量を検出して当該操作量に対応した操作量検出信号を出力する操作量検出手段と、前記操作量検出信号を前記パイロット弁から出力される前記パイロット圧力と相関を有するように変換することにより前記操作量信号を演算する操作量信号演算手段と、演算された前記操作量信号を出力する操作量信号出力手段とを有するものである。
The operating device according to the present invention includes:
An operation unit;
A pilot valve that outputs a pilot pressure corresponding to an operation amount of the operation unit;
An electrical signal output device that outputs an operation amount signal corresponding to the operation amount of the operation unit,
The electrical signal output device detects an operation amount of the operation unit and outputs an operation amount detection signal corresponding to the operation amount; and the operation amount detection signal is output from the pilot valve. The operation amount signal calculating means for calculating the operation amount signal by converting it to have a correlation with the pilot pressure, and the operation amount signal output means for outputting the calculated operation amount signal.
ここで、前記操作量信号演算手段は、前記操作量検出信号と所定値とを比較し、前記操作量検出信号が前記所定値以下であれば、前記操作部が不感帯に位置するとして一定の大きさの前記操作量信号を演算し、前記操作量検出信号が所定値より大きければ、前記操作部の操作量に応じた大きさの前記操作量信号を演算するように構成されていることが望ましい。 Here, the operation amount signal calculation means compares the operation amount detection signal with a predetermined value, and if the operation amount detection signal is equal to or less than the predetermined value, the operation unit is determined to be at a certain size as being located in the dead zone. The operation amount signal is calculated, and if the operation amount detection signal is greater than a predetermined value, the operation amount signal having a magnitude corresponding to the operation amount of the operation unit is preferably calculated. .
上記構成の操作装置によれば、電気信号出力装置から出力される操作量信号(電気信号)とパイロット弁から出力されるパイロット圧力(油圧信号)とが、正の相関関係を有する。この操作装置を、作業機械に備えられる油圧アクチュエータの駆動制御システムに適用させると、操作部の操作量に対するコントロール弁へ出力されるパイロット圧力の特性と、操作部の操作量に対するコントローラへ出力される操作量信号の特性とが対応(一致)することとなる。したがって、操作量信号が入力される装置(例えば、コントローラ)で操作量信号とパイロット圧力とを対応させるための処理が不要となり、この装置の処理を簡易化することができる。 According to the operating device having the above configuration, the operation amount signal (electric signal) output from the electric signal output device and the pilot pressure (hydraulic signal) output from the pilot valve have a positive correlation. When this operating device is applied to a drive control system for a hydraulic actuator provided in a work machine, the characteristics of the pilot pressure output to the control valve with respect to the operating amount of the operating portion and the controller for the operating amount of the operating portion are output. The characteristics of the manipulated variable signal correspond (match). Therefore, processing for associating the operation amount signal with the pilot pressure is not required in a device (for example, a controller) to which the operation amount signal is input, and the processing of this device can be simplified.
上記操作装置において、前記操作量信号演算手段は、前記操作量検出信号と対応する前記操作量信号を示した操作量検出信号−操作量信号対応情報を記憶しており、この操作量検出信号−操作量信号対応情報を用いて前記操作量信号を演算するように構成されていてよい。 In the operation device, the operation amount signal calculating means stores an operation amount detection signal-operation amount signal correspondence information indicating the operation amount signal corresponding to the operation amount detection signal. The operation amount signal may be calculated using the operation amount signal correspondence information.
上記構成によれば、複雑な演算を行うことなく、操作量検出信号から操作量信号を演算することができる。 According to the above configuration, the operation amount signal can be calculated from the operation amount detection signal without performing a complicated operation.
上記操作装置において、前記操作量検出信号−操作量信号対応情報が、前記操作量検出信号に対応する前記操作量信号を試験的に求めて作成されたものであることがよい。 In the operation device, it is preferable that the operation amount detection signal-operation amount signal correspondence information is created by experimentally obtaining the operation amount signal corresponding to the operation amount detection signal.
上記構成によれば、パイロット弁から出力されるパイロット圧力に生じる個体差(バラツキ)や、操作量検出信号に生じる操作部と操作量検出センサの間の検出誤差の大小に関わらず、パイロット圧力の個体差や操作部と操作量検出センサの間の検出誤差などが補正された操作量信号を演算することができる。 According to the above configuration, regardless of the individual difference (variation) that occurs in the pilot pressure output from the pilot valve and the magnitude of the detection error between the operation unit and the operation amount detection sensor that occurs in the operation amount detection signal, An operation amount signal in which an individual difference or a detection error between the operation unit and the operation amount detection sensor is corrected can be calculated.
本発明によれば、操作装置から出力されるパイロット圧力と、同じく操作装置から出力される操作量信号とが、正の相関関係を有する。よって、操作装置からの操作量信号が入力される装置において、パイロット圧力と操作量信号とを対応させる処理を不要又は単純化することができる。 According to the present invention, the pilot pressure output from the operating device and the operation amount signal output from the operating device have a positive correlation. Therefore, in the device to which the operation amount signal from the operation device is input, the processing for associating the pilot pressure with the operation amount signal can be made unnecessary or simplified.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る操作装置100を備えた作業機械の駆動制御システム1の概略構成を示したブロック図である。図1に示されるように、本発明の一実施形態に係る操作装置100は、作業機械の駆動制御システム1の一構成要素として用いられている。作業機械の駆動制御システム1は、基本的構造として、可変容量型油圧ポンプ8と、油圧ポンプ8から送られる作動油によって駆動される油圧アクチュエータ10と、油圧アクチュエータ10への作動油の流れを切り換えるコントロール弁6と、油圧ポンプ8の吐出量を制御するコントローラ7とを備えている。油圧アクチュエータ10は、例えば、作業機械に備えられた油圧シリンダや油圧モータである。ここでは、説明を簡易とするために、駆動制御システム1が1つの油圧アクチュエータ10と1つの油圧ポンプ8を備えているが、駆動制御システム1は少なくとも1つの油圧アクチュエータ10と少なくとも1つの油圧ポンプ8を備えていてよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a
油圧ポンプ8には、油圧ポンプ8のポンプ吐出流量を制御するポンプ容量制御装置81が設けられている。ポンプ容量制御装置81は、例えば、油圧ポンプ8の斜板に連結されたレギュレータと、レギュレータの駆動圧力を調圧する電磁比例弁などとで構成することができる。ポンプ容量制御装置81は、油圧ポンプ8の斜板角度を変更することで、ポンプ吐出流量を制御する。ポンプ容量制御装置81の動作は、コントローラ7からの傾転制御信号によって制御されている。
The
コントロール弁6は、油圧ポンプ8から油圧アクチュエータ10へ作動油を供給するための油圧回路11に設けられている。コントロール弁6は、油圧アクチュエータ10へ供給される作動油の流れ方向、作動油の供給の開始・停止などを切り換える方向切換弁である。このコントロール弁6の動作により、油圧アクチュエータ10の動作方向や始動・停止が切り換わる。コントロール弁6のパイロットポートには、操作装置100からパイロット管路5を通じてパイロット圧力が供給され、このパイロット圧力によってコントロール弁6の動作が制御される。
The
操作装置100は、操作部2と、操作部2の操作量に対応したパイロット圧力(油圧信号)を出力するパイロット弁3と、操作部2の操作量に対応した操作量信号(電気信号)を出力する電気信号出力装置4とを備えている。
The
操作部2は、油圧アクチュエータ10への動作指令の入力を受け付ける操作入力手段である。この操作部2の操作量(操作部2の傾倒する方向、角度、及び速度等)によって油圧アクチュエータ10の動作が決定される。
The operation unit 2 is an operation input unit that receives an operation command input to the
パイロット弁3は、コントロール弁6へ操作部2の操作量に対応した油圧信号を出力する油圧信号出力手段である。パイロット弁3には、図示されない油圧回路が設けられており、操作部2が操作されると、操作部2の操作量に対応したパイロット圧力がパイロット管路5へ出力される。
The
電気信号出力装置4は、コントローラ7へ操作部2の操作量に対応した電気信号を出力する電気信号出力手段である。図2は電気信号出力装置4の電気信号の流れを示したブロック図である。図2に示されるように、電気信号出力装置4は、操作量検出センサ41と、操作量信号演算手段42と、操作量信号出力手段43とを備えている。操作量検出センサ41と操作量信号演算手段42、操作量信号演算手段42と操作量信号出力手段43、操作量信号出力手段43とコントローラ7は、それぞれ電気信号を送信可能に有線又は無線で接続されている。
The electric
操作量検出センサ41は、操作部2の操作量(例えば、傾動角)を直接的又は間接的に検出する操作量検出手段である。操作部2は、例えば、操作部2の傾動角を検出する少なくとも1つのポテンショメータで構成することができる。操作量検出センサ41は、操作部操作量θを検出して、当該操作部操作量θに対応した操作量検出信号vを操作量信号演算手段42へ出力する。なお、操作量検出信号vは、電圧値及び電流値のいずれであってもよい。
The operation
操作量信号演算手段42は、操作量検出センサ41から操作量検出信号vを取得して、取得した操作量検出信号vに基づいて操作量信号v’を演算する。操作量信号出力手段43は、演算された操作量信号v’をコントローラ7へ出力する。操作量信号v’を取得したコントローラ7は、操作部2の操作量に応じて油圧ポンプ8の作動油の吐出方向及び吐出量が変更されるように、受け取った操作量信号v’に基づいて傾転制御信号を演算し、この傾転制御信号をポンプ容量制御装置81へ出力する。
The operation amount signal calculation means 42 acquires the operation amount detection signal v from the operation
本実施形態においては、操作量信号演算手段42と操作量信号出力手段43は一体的に構成されている。操作量信号演算手段42(及び操作量信号出力手段43)は、基本構成として、CPU(Central Processing Unit)、プログラムが格納されたROM(Read Only Memory)、CPU作業用の一時的記憶領域を提供するRAM(Random Access Memory)、タイマ、及び入力データや出力データの出し入れをするI/O(Input/output Port)を備えている。操作量信号演算手段42(及び操作量信号出力手段43)では、ROMに記憶されたプログラム等のソフトウェアとCPU等のハードウェアとが協働することにより、操作量信号v’を演算して出力する。操作量信号演算手段42(及び操作量信号出力手段43)として、例えば、マイクロコントローラを用いることができる。 In the present embodiment, the operation amount signal calculation means 42 and the operation amount signal output means 43 are integrally configured. The operation amount signal calculation means 42 (and the operation amount signal output means 43) provide a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) in which a program is stored, and a temporary storage area for CPU work as a basic configuration. A random access memory (RAM), a timer, and an input / output port (I / O) for inputting / outputting input / output data. The operation amount signal calculating means 42 (and the operation amount signal output means 43) calculates and outputs the operation amount signal v ′ by the cooperation of software such as a program stored in the ROM and hardware such as a CPU. To do. As the operation amount signal calculation means 42 (and the operation amount signal output means 43), for example, a microcontroller can be used.
操作量信号演算手段42には、例えば、図3に示されるような操作量検出信号−操作量信号対応情報が記憶されている。操作量検出信号−操作量信号対応情報は、操作量検出信号vに対応する操作量信号v’を一義的に導き出すための情報である。操作量信号演算手段42は、電気信号出力装置4から操作量検出信号vを受け取ると、操作量検出信号−操作量信号対応情報を参照して操作量信号v’を演算する。このように、操作量検出信号−操作量信号対応情報を利用すれば、複雑な演算を要することなく、操作量検出信号vに基づいて一義的に操作量信号v’を得ることができる。
In the operation amount signal calculating means 42, for example, operation amount detection signal-operation amount signal correspondence information as shown in FIG. 3 is stored. The operation amount detection signal-operation amount signal correspondence information is information for uniquely deriving the operation amount signal v ′ corresponding to the operation amount detection signal v. When the operation amount signal calculating means 42 receives the operation amount detection signal v from the electrical
操作量検出信号−操作量信号対応情報は、操作量検出信号−操作量信号対応情報が記憶される電気信号出力装置4が搭載された操作装置100で、操作量検出信号vに対応する操作量信号v’を試験的に求めて作成したものであることが望ましい。パイロット弁3から出力されるパイロット圧力pには構成部品の製造バラツキによる個体差があり、操作量検出センサ41から出力される操作量検出信号vには操作部2と操作量検出センサ41の間の検出誤差(個体差)がある。そこで、上記のように試験的に求めた操作量検出信号−操作量信号対応情報を用いて操作量信号v’を演算すれば、演算された操作量信号v’はパイロット圧力pの個体差や操作部2と操作量検出センサ41の間の検出誤差などが補正されたものとなる。よって、操作量信号v’の出力先であるコントローラ7でパイロット圧力pの個体差や操作部2と操作量検出センサ41の間の検出誤差などを補正する必要がない。
The operation amount detection signal-operation amount signal correspondence information is the operation amount corresponding to the operation amount detection signal v in the
なお、図3に示された操作量検出信号−操作量信号対応情報は、操作量信号演算手段42が操作量検出信号vから操作量信号v’を演算するために利用する操作量検出信号−操作量信号対応情報の一態様である。操作量検出信号−操作量信号対応情報は、テーブルに限定されず、例えば、演算式、グラフ、マップなどの態様であってもよい。また、操作量検出信号−操作量信号対応情報は、操作量検出信号vにかけるフィルタであってもよい。 Note that the operation amount detection signal-operation amount signal correspondence information shown in FIG. 3 is the operation amount detection signal used by the operation amount signal calculation means 42 to calculate the operation amount signal v ′ from the operation amount detection signal v. It is an aspect of the operation amount signal correspondence information. The operation amount detection signal-operation amount signal correspondence information is not limited to the table, and may be an arithmetic expression, a graph, a map, or the like. Further, the operation amount detection signal-operation amount signal correspondence information may be a filter applied to the operation amount detection signal v.
図4はパイロット弁3の入出力特性の一例を示したグラフである。このグラフの横軸はパイロット弁3への入力値である操作部操作量θを表し、縦軸はパイロット弁3の出力値であるパイロット圧力pを表している。パイロット弁3の入出力特性は不規則な非線形である。パイロット弁3には、操作量の変化に関わらずパイロット圧力pが変化しない不感帯が設定されている。本実施形態においては、操作部操作量θが所定の第1設定値θmin以下の範囲に不感帯が設定されている。そして、操作部操作量θが第1設定値θminより大きく所定の第2設定値θmaxより小さい範囲では、パイロット圧力pは操作部操作量θに対してほぼ線形的に対応している。
FIG. 4 is a graph showing an example of input / output characteristics of the
図5は操作量検出センサ41の入出力特性の一例を示したグラフである。このグラフの横軸は操作量検出センサ41への入力値である操作部操作量θを表し、縦軸は操作量検出センサ41の出力値である操作量検出信号vを表している。操作量検出信号vは、操作部操作量θが不感帯に在るか否かに関わらず操作部操作量θの増加に伴って増大する、操作部操作量θの一次関数として表される。
FIG. 5 is a graph showing an example of input / output characteristics of the operation
上述の通り、パイロット弁3の入出力特性と操作量検出センサ41の入出力特性は相違する。そこで、操作量信号演算手段42では、操作量検出信号vをパイロット弁3から出力されるパイロット圧力pと正の相関を有するように変換することにより、操作量信号v’が演算される。その結果、操作量検出信号vと操作量信号v’との関係は、図6に示すような正の相関を有するようになる。より詳細には、操作量信号演算手段42は、操作量検出信号vと第1設定値θminと対応する所定値とを比較し、操作量検出信号vが上記所定値以下であれば、操作部2が不感帯に位置するとして一定の大きさの操作量信号v’を演算する。また、操作量信号演算手段42は、操作量検出信号vが上記所定値より大きければ、操作部2の操作量に応じた大きさの操作量信号v’を演算する。このようにして演算された操作量信号v’が電気信号出力装置4から出力されることにより、パイロット弁3の入出力特性と電気信号出力装置4の入出力特性とが対応(一致)する。
As described above, the input / output characteristics of the
図7は電気信号出力装置4の入出力特性の一例を示したグラフである。このグラフの横軸は電気信号出力装置4への入力値である操作部操作量θを表し、縦軸は電気信号出力装置4の出力値である操作量信号v’を表している。電気信号出力装置4の入出力特性において、操作部操作量θが不感帯範囲内のときは、操作部操作量θに関わらず操作量信号v’は中立を表す一定値(ゼロ)である。また、操作部操作量θが不感帯範囲外のときは、操作量信号v’は操作部操作量θに応じた大きさの信号である。ここでは、操作量信号v’は、操作部操作量θの増加に伴い増加している。
FIG. 7 is a graph showing an example of input / output characteristics of the electrical
図8は操作量信号v’とパイロット圧力pとの関係の一例を示したグラフである。このグラフでは、横軸がパイロット圧力pを表し、縦軸が操作量信号v’を表している。上述の通り、電気信号出力装置4の入出力特性とパイロット弁3の入出力特性は、入力値に対する出力値の変化のタイミングや変化の特性が対応しているので、操作量信号v’とパイロット圧力pとは線形的に対応する相関関係を有している。つまり、操作量信号v’をパイロット圧力pの一次関数として表すことができる。
FIG. 8 is a graph showing an example of the relationship between the manipulated variable signal v ′ and the pilot pressure p. In this graph, the horizontal axis represents the pilot pressure p, and the vertical axis represents the manipulated variable signal v '. As described above, since the input / output characteristics of the electrical
以上説明した通り、本実施形態に係る作業機械の駆動制御システム1では、コントローラ7へ入力される電気信号である操作量信号v’と、コントロール弁6へ入力される油圧信号であるパイロット圧力pとが高精度な相関関係を有するので、電気信号出力装置4の入出力特性とパイロット弁3の入出力特性とが高精度に対応する。したがって、コントローラ7において、操作量検出信号vとパイロット圧力pとを対応させるための処理が不要である。よって、コントローラ7に操作量検出信号vとパイロット圧力pとを対応させるための処理を実行させるためのプログラム、操作量検出センサ41及びパイロット弁3の少なくとも一方の入出力特性が変化した場合の上記プログラムの変更、並びに上記プログラム変更後の実機の作動確認などが不要である。
As described above, in the work machine
また、操作量信号v’を演算する際に使用される操作量検出信号−操作量信号対応情報を本発明の操作装置の製造時、あるいは実機で試験的に取得しておけば、操作量信号v’ではパイロット弁3の製造バラツキ(個体差)や操作量検出センサ41の検出誤差などが補正されている。よって、コントローラ7で操作量信号v’にパイロット弁3の個体差や操作量検出センサ41の検出誤差などを補正するための処理が不要となる。
Further, if the operation amount detection signal-operation amount signal correspondence information used when calculating the operation amount signal v ′ is obtained at the time of manufacturing the operation device of the present invention or experimentally, the operation amount signal In v ′, manufacturing variations (individual differences) of the
また、従来例1のように油圧信号を利用して油圧ポンプ8のポンプ吐出容量を制御する作業機械の駆動制御システム101において、コントローラ7にインストールされたプログラムに大幅な変更を加えることなく、駆動制御システム101のパイロット弁3及び圧力センサ91を、本実施形態に係る操作装置100に置き換えることができる。
Further, in the
1 駆動制御システム
2 操作部
3 パイロット弁
4 電気信号出力装置
41 操作量検出センサ(操作量検出手段)
42 操作量信号演算手段
43 操作量信号出力手段
5 パイロット管路
6 コントロール弁
7 コントローラ
8 油圧ポンプ
81 ポンプ容量制御装置
10 油圧アクチュエータ
100 操作装置
DESCRIPTION OF
42 Operation amount signal calculation means 43 Operation amount signal output means 5
Claims (4)
前記操作部の操作量に対応したパイロット圧力を出力するパイロット弁と、
前記操作部の操作量に対応した操作量信号を出力する電気信号出力装置とを備え、
前記電気信号出力装置が、前記操作部の操作量を検出して当該操作量に対応した操作量検出信号を出力する操作量検出手段と、前記操作量検出信号を前記パイロット弁から出力される前記パイロット圧力と相関を有するように変換することにより前記操作量信号を演算する操作量信号演算手段と、演算された前記操作量信号を出力する操作量信号出力手段とを有する、
操作装置。 An operation unit;
A pilot valve that outputs a pilot pressure corresponding to an operation amount of the operation unit;
An electrical signal output device that outputs an operation amount signal corresponding to the operation amount of the operation unit,
The electrical signal output device detects an operation amount of the operation unit and outputs an operation amount detection signal corresponding to the operation amount; and the operation amount detection signal is output from the pilot valve. A manipulated variable signal calculating means for calculating the manipulated variable signal by converting it to have a correlation with a pilot pressure; and an manipulated variable signal output means for outputting the calculated manipulated variable signal.
Operating device.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014052981A JP6190297B2 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Operating device |
PCT/JP2015/000809 WO2015141132A1 (en) | 2014-03-17 | 2015-02-20 | Operation device |
CN201580012026.0A CN106062384B (en) | 2014-03-17 | 2015-02-20 | Operating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014052981A JP6190297B2 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Operating device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015175174A JP2015175174A (en) | 2015-10-05 |
JP6190297B2 true JP6190297B2 (en) | 2017-08-30 |
Family
ID=54144124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014052981A Expired - Fee Related JP6190297B2 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Operating device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6190297B2 (en) |
CN (1) | CN106062384B (en) |
WO (1) | WO2015141132A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018084286A (en) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 川崎重工業株式会社 | Manipulating device and hydraulic system |
JP6957414B2 (en) * | 2018-06-11 | 2021-11-02 | 日立建機株式会社 | Work machine |
CN110409541A (en) * | 2019-06-19 | 2019-11-05 | 三一重机有限公司 | A kind of excavator control method and system |
CN111794306B (en) * | 2020-07-15 | 2023-03-24 | 徐州徐工挖掘机械有限公司 | Pilot oil pressure control method, device, controller, and storage medium |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07116729B2 (en) * | 1989-02-14 | 1995-12-13 | 油谷重工株式会社 | Construction machine operation control method and apparatus |
JP2914730B2 (en) * | 1990-08-08 | 1999-07-05 | 油谷重工株式会社 | Work machine operation control device |
EP0567698B1 (en) * | 1992-04-29 | 1997-10-22 | Kayaba Industry Co., Ltd. | Input apparatus |
JP3586516B2 (en) * | 1996-07-22 | 2004-11-10 | 株式会社神戸製鋼所 | Operation control device and operation control method |
JPH10299720A (en) * | 1997-04-30 | 1998-11-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Working machine control device |
JPH11345080A (en) * | 1998-06-03 | 1999-12-14 | Kayaba Ind Co Ltd | Operation unit |
JP3900949B2 (en) * | 2002-02-04 | 2007-04-04 | コベルコ建機株式会社 | Control device and control method for hydraulic work machine |
JP3897666B2 (en) * | 2002-09-03 | 2007-03-28 | 日立建機株式会社 | Construction machine operation device |
JP3929039B2 (en) * | 2002-09-26 | 2007-06-13 | 株式会社小松製作所 | Swing control device for swing hydraulic excavator |
JP4827596B2 (en) * | 2006-04-21 | 2011-11-30 | ヤマハ発動機株式会社 | Ship remote control device and ship |
FI120918B (en) * | 2008-05-13 | 2010-04-30 | Sandvik Mining & Constr Oy | A method for determining the dead area of a proportional control valve |
JP2011221617A (en) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Kobe Steel Ltd | Inner force sense controller, inner force sense generation device and inner force sense control method for operation member of working machine |
KR101769485B1 (en) * | 2010-07-30 | 2017-08-30 | 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 | Swirl flow control system for construction equipment and method of controlling the same |
WO2012053672A1 (en) * | 2010-10-20 | 2012-04-26 | 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 | Hydraulic system for a construction machine |
KR20120070933A (en) * | 2010-12-22 | 2012-07-02 | 두산인프라코어 주식회사 | Hydraulic controlling apparatus for an excavator |
JP2013217268A (en) * | 2012-04-09 | 2013-10-24 | Denso Corp | Egr device |
-
2014
- 2014-03-17 JP JP2014052981A patent/JP6190297B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-02-20 WO PCT/JP2015/000809 patent/WO2015141132A1/en active Application Filing
- 2015-02-20 CN CN201580012026.0A patent/CN106062384B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106062384B (en) | 2018-06-29 |
CN106062384A (en) | 2016-10-26 |
JP2015175174A (en) | 2015-10-05 |
WO2015141132A1 (en) | 2015-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9920780B2 (en) | Slewing drive apparatus for construction machine | |
US6173573B1 (en) | Control device for hydraulic drive machine | |
JP4422723B2 (en) | Tilt control method, tilt control device, tilt control program, and construction machine | |
WO2013115140A1 (en) | Hydraulic closed circuit system | |
JP6502742B2 (en) | Hydraulic drive system for construction machinery | |
JP6190297B2 (en) | Operating device | |
JP6966830B2 (en) | Calibration system for variable displacement hydraulic pumps | |
KR20130124163A (en) | Swirl flow control system for construction equipment and method of controlling the same | |
JP7085996B2 (en) | Work machine and control method of work machine | |
EP2949820A1 (en) | Method for controlling driving speed of construction machinery | |
US10329738B2 (en) | Construction machine and method for controlling construction machine | |
JP5816216B2 (en) | Pump controller for construction machinery | |
EP2937470A1 (en) | Automatic transmission control unit for construction equipment and control method therefor | |
JP2016125284A (en) | Construction machine | |
KR20100024737A (en) | Pressure control apparatus of using joystick and method thereof | |
JP6619939B2 (en) | Hydraulic drive system | |
JP2007177635A (en) | Tilt control signal correction method, tilt control device, construction machine, and tilt control signal correction program | |
JP2014190514A (en) | Pump control device for construction machine | |
JP2019168061A (en) | Shovel | |
JP6827011B2 (en) | Construction machinery | |
CN111492111A (en) | Excavator | |
KR20170082789A (en) | Control device and control method for construction machine | |
JP2007247841A (en) | Operation responsive performance control device and working machine | |
JP2020008029A (en) | Fluid pressure control system | |
JP2020133209A (en) | Work machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160907 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170711 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170804 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6190297 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |