JPH07252862A - 建設機械におけるアクチュエータの作動制御装置 - Google Patents

建設機械におけるアクチュエータの作動制御装置

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JPH07252862A
JPH07252862A JP6658794A JP6658794A JPH07252862A JP H07252862 A JPH07252862 A JP H07252862A JP 6658794 A JP6658794 A JP 6658794A JP 6658794 A JP6658794 A JP 6658794A JP H07252862 A JPH07252862 A JP H07252862A
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JP
Japan
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speed
actuator
operating
work
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP6658794A
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English (en)
Inventor
Saburo Tanaka
三郎 田中
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Caterpillar Japan Ltd
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Original Assignee
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 建設作業機の作業用アクチュエータの作動速
度を、操作レバーの操作速度が速いほど速くなるように
する。 【構成】 中立位置検知スイッチ5や操作位置検知手段
6等からの検知信号により、制御部Cは、操作レバー1
の今回操作速度値Rを算出し、該算出値Pが予め設定さ
れた低速範囲L、中速範囲M、高速範囲Hの何れの範囲
にあるかを判断し、それぞれの範囲に対応して切換え制
御弁2のスプール開度量が最大30、50、100%と
なる割合に設定し、これらの開度量に基づいたレバー操
作量に対応する開度量となる速度調整指令を切換え制御
弁2に出力して油圧シリンダ3の伸縮作動制御をする構
成とした建設機械におけるアクチュエータの作動制御装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の建設
機械におけるアクチュエータの作動制御装置に関するも
のである。
【0002】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
この種建設機械においては、例えばこれが油圧ショベル
である場合に、操作レバー(操作具)の操作に基づいて
上部旋回体の旋回作動、バケットブームやバケットの揺
動作動等の各種作動を行うことになる。ところでこのよ
うな作動を行う場合に、作業条件や作業環境、オペレー
タの技量等により作動速度を高低調整することがある。
このような作動速度の調整をする場合、従来は、操作レ
バーの操作位置調整により圧油供給量の調整を行い、こ
れによって作動速度の調整を行っていた。ところが、こ
の様な作動速度の調整は、操作レバーを最大移動ストロ
ーク位置に操作したとき、切換え制御弁のスプール開度
量が100%開状態となるように制御されるから、操作
レバーを中途操作位置にセットして所望の作動速度とな
るように調整しようとしても、レバー操作位置の変化率
に対する作動速度の変化率が大きく、この結果、途中操
作位置にセットされた操作レバーが機体振動等のため微
動したときに、油圧アクチュエータの作動速度の変化が
著しく、安定した作動ができないという問題がある。
【0003】そこで、エンジン回転数の調整や油圧ポン
プの回転数の調整をして圧油供給量の調整ができるよう
にし、この調整を、切換えスイッチ等の切換え操作具の
手動切換えによって行うようにすることが提唱される。
ところが、この様な手動切換えは、操作が面倒かつ煩雑
である許りでなく、オペレータに操作負担を強い、また
切換え忘れもあって作業性に劣るという問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる建設機械
におけるアクチュエータの作動制御装置を提供すること
を目的として創案されたものであって、建設機械の作業
を行うためのアクチュエータの作動制御を、作業操作具
の操作に基づく制御部からの制御指令で行うように構成
するにあたり、前記制御部に、作業操作具の操作速度を
算出する操作速度算出手段と、作業操作具の任意の操作
位置におけるアクチュエータの作動速度が、前記算出さ
れた算出操作速度が大きいほど速くなる速度調整指令を
出力する作動速度調整手段が設けられていることを特徴
とするものである。
【0005】そして本発明は、この構成によって、アク
チュエータの作動速度を、操作具の操作速度に対応して
自動的に高低調整できるようにして、操作性、作業性の
大幅な改善を計ることができるようにしたものである。
【0006】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図面において、1は油圧ショベルの運転席に設け
られる操作レバー(本発明の作業操作具である)であっ
て、該操作レバー1は、X、Y方向の二次元方向に操作
可能なジョイスティック型レバーに構成されている。そ
して、操作レバー1をX方向+側、−側、Y方向+側、
−側の都合四方向に操作することに基づいて、上部旋回
体の旋回、バケットブームやバケットの揺動等の任意の
アクチュエータ(油圧シリンダ、油圧モータ等)を所定
の作動速度で油圧作動せしめるべく、各アクチュエータ
の油圧切換え制御弁2のスプール開度量を制御できるよ
うになっている。以下、バケットブーム用の油圧シリン
ダ3をアクチュエータとして説明する。
【0007】つまり、運転席側方の操作ボックス4に収
納される操作レバー1の基端部には、操作レバー1が中
立位置にあることを検知する中立位置検知スイッチ5
と、操作レバー1の操作位置を検知する操作位置検知手
段6とが、X、Y方向に対応してそれぞれ設けられてお
り、そして、これら中立検知スイッチ5、操作位置検知
手段6、さらには油圧検知手段7等の各種スイッチ、検
知手段、設定器、切換えスイッチ類が制御部Cに接続さ
れ、これらの信号に基づいて制御部Cは対応する各アク
チュエータに制御信号を出力するようになっている。
【0008】次ぎに、前記油圧シリンダ3の伸縮作動を
行うための手順例が示されたフローチャート図を図4、
図5に示す。制御部Cは、メインルーチンとして、エン
ジン始動に伴いシステムスタートし、初期設定がなされ
た後、走行制御等の各種制御と共に本発明が実施された
作業制御のサブルーチンによる制御を行うようになって
いる。つまり、作業制御ルーチンとして、制御部Cは、
中立位置検知スイッチ5からの検知信号が中立位置検知
信号であるか否かの判断、操作位置検知手段6からの操
作位置検知信号が+側か−側かの判断をする。そして中
立位置であるとの検知信号が入力したときには、制御部
Cは、後述するピーク登録値Pを予め設定される低速度
値として書換え可能な状態でセット(登録)する。一
方、中立位置でないとの検知信号の入力があった状態で
は、レバー操作位置は+側か−側かの判断をし、これに
対応した制御指令を出力することになるが、これらの制
御手法はレバー操作方向が異なるだけで他は同じである
ので、以降、+側に操作された場合について説明し、−
側に操作された場合については省略する。
【0009】扨、制御部Cは、操作レバー1が+側に操
作されているとする操作位置検知信号が入力している場
合に、操作位置検知信号値が、+側方向(操作レバーの
操作限界方向)に向けて変化(増加)しているか否かの
判断をする。そして、該方向に向けて操作されていると
判断された場合に、単位時間あたりの操作位置変化量を
演算し、これから今回操作速度値(現操作速度値)Rが
算出される(本発明の操作速度算出手段に相当する)。
そして、この算出された今回操作速度値Rがピーク登録
値(最大値)Pよりも大きい(R>P)か否かが判断さ
れ、今回操作速度値Rの方が大きいと判断されると、ピ
ーク登録値Pを今回操作速度値Rに書換えセット(P←
R)し、該書換えセットされたピーク登録値Pが、予め
設定される低速範囲L、中速範囲M、高速範囲Hの何れ
の範囲にあるかの判断をする。そして、制御部Cは、ピ
ーク登録値Pが低速範囲Lであると判断されたときに
は、切換え制御バルブ2に対しスプール開度量を最大3
0%とし、ピーク登録値Pが中速範囲Mであると判断さ
れたときには、切換え制御バルブ2に対しスプール開度
量を最大50%とし、ピーク登録値Pが高速範囲Hであ
ると判断されたときには、切換え制御バルブ2に対しス
プール開度量を最大100%と設定し、そうして、これ
ら設定された最大開度量に基づく操作レバー1の操作量
に対応したスプール開度量になるよう制御指令を出力す
る(本発明の作動速度調整手段に相当する)ように設定
されている。つまり、操作レバー1の操作量(操作角
度)がθであると判断されたときに、スプール開度量S
を、図6に示すように、ピーク登録値Pが低速範囲Lの
ときはS(Lθ)、中速範囲MのときはS(Mθ)、高
速範囲HのときはS(Hθ)になるよう制御指令を出力
するように設定されている。
【0010】一方、前述の操作レバー1が+側に操作さ
れているとする操作位置検知信号が入力している場合に
おいて、操作位置検知信号値が、+側方向に向けて変化
していない、つまり任意の操作位置で停止しているか、
中立位置に向けて操作されていると判断される場合に
は、今回操作速度値Rがピーク登録値Pよりも小さいと
判断される場合と同様、既に登録されているピーク登録
値Pに基づくスプールの開度量制御が行われるように設
定されている。
【0011】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、操作レバー1を中立位置から操作することで切換
え制御バルブ2が開状態に切換えられて油圧シリンダ3
の伸縮制御が行われることになるが、この場合に、操作
レバー1の操作速度に対応して、切換え制御弁2のスプ
ール開度量Sの割合が変化したもの、つまり操作速度が
遅い場合には、最大スプール開度量が30%と大きく絞
られた遅い速度での油圧シリンダ3の伸縮制御ができ、
速い場合には100%と全開した速い速度での油圧シリ
ンダ3の伸縮制御ができることになる。この結果、操作
レバー1の操作速度により、油圧シリンダ3の伸縮速度
をオペレータの技量、作業条件や環境に対応させたもの
に自動的にできることになって、いちいち手動切換えを
するような煩雑さがなく、操作性、作業性を頗る向上で
きる。
【0012】しかもこのものにおいて、作業状況を見極
めるため、操作レバー1の操作速度を始めは遅くして油
圧シリンダ3の伸縮速度を遅いものとした後、速い速度
で油圧シリンダ3を伸長させたい場合に、一旦中立位置
に戻すことなく、操作レバー1の操作速度をその位置か
ら速く操作することで、そのまま伸縮速度が早くなるモ
ードに移行することになり、この結果、操作レバー1の
操作感覚に対応した速度での油圧シリンダの伸縮制御
を、オペレータの意のままにできることになって、操作
性が優れたものになる。
【0013】さらにこのものでは、操作レバー1を中立
位置に復帰させた場合に、ピーク登録値Pを予め設定さ
れる低速度値に書換えセットするよう設定されているの
で、一旦、中立位置まで復帰させた操作レバー1を操作
する場合に、スムーズで衝撃のない油圧シリンダ3の伸
縮作動がなされるという利点があって都合が良い。
【0014】また、このものでは、操作レバー1が中立
位置から操作されたときに、現在測定される範囲におけ
る最高の操作速度をピーク登録値として登録し、これに
基づいて制御するものであるため、操作レバー1をこれ
以上操作できない限界位置まで移動させた(あるいは途
中位置で停止した)ような場合に、減速操作があったと
して低速側に移行してしまうような不具合がない。
【0015】尚、本発明は前記実施例に限定されないも
のであることは勿論であって、作業操作具の任意の操作
位置におけるアクチュエータの作動速度が、算出された
算出操作速度が大きいほど速くなる速度調整制御は、三
段ではなく、二段、あるいは四段、五段等多段的なも
の、さらには作業操作具の操作速度に追随してアナログ
的に変化させるものであっても勿論良い。また、前記実
施例のように三段とする場合に、最大開度量の割合を、
30%、50%、100%とする必要はなく、必要とす
る任意の割合に設定できるものであることはいうまでも
ない。
【0016】
【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、作業操作具の操作に基づいてアク
チュエータの作動速度が制御されることになるが、この
場合に、制御部は作業操作具の操作速度を算出し、該算
出速度が大きいほど作業操作具の任意の操作位置におけ
るアクチュエータの作動速度が速くなり、この結果、作
業操作具の操作速度が速いほどアクチュエータが速い速
度で作動するよう速度調整されることになって、アクチ
ュエータの作動速度がオペレータの技量、作業条件や環
境等に自動的に対応できることになし得て、いちいち手
動切換えをするような煩雑さがなく、操作性、作業性を
頗る向上できる。しかも、作業操作具の操作感覚に対応
した速度でのアクチュエータの作動を行うことができる
ため、アクチュエータをオペレータの意のままに操作で
きて操作性が優れたものになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】油圧ショベルの操作部の平面図である。
【図2】油圧ショベルの作動制御を示すブロック回路図
である。
【図3】アクチュエータの作動制御を示すブロック回路
図である。
【図4】制御部のフローチャート図である。
【図5】作業制御のフローチャート図である。
【図6】スプール開度量の割合を示すグラフ図である。
【符号の説明】
1 操作レバー 2 切換え制御弁 3 油圧シリンダ 4 操作ボックス 5 中立位置検知スイッチ 6 操作位置検知手段 7 油圧検知手段 C 制御部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 建設機械の作業を行うためのアクチュエ
    ータの作動制御を、作業操作具の操作に基づく制御部か
    らの制御指令で行うように構成するにあたり、前記制御
    部に、作業操作具の操作速度を算出する操作速度算出手
    段と、作業操作具の任意の操作位置におけるアクチュエ
    ータの作動速度が、前記算出された算出操作速度が大き
    いほど速くなる速度調整指令を出力する作動速度調整手
    段が設けられていることを特徴とする建設機械における
    アクチュエータの作動制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、作動速度調整手段
    は、多段的な速度調整指令を出力するものであることを
    特徴とする建設機械におけるアクチュエータの作動制御
    装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、アクチュエ
    ータは油圧アクチュエータとし、該油圧アクチュエータ
    に圧油供給をするための切換え制御弁のスプール開度量
    の割合を作動速度調整手段からの速度調整指令で切換え
    るものであることを特徴とする建設機械におけるアクチ
    ュエータの作動制御装置。
JP6658794A 1994-03-10 1994-03-10 建設機械におけるアクチュエータの作動制御装置 Pending JPH07252862A (ja)

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990804