JP2001020325A - Actuator drive controller - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high responsiveness over a whole operation region of an operation lever without causing erroneous operation in an actuator drive controller. SOLUTION: In a controller 20, a lever angle θ1, a lever speed ω, and a lever acceleration dω/dt of an operation lever 10a are calculated from pulse signals of a potentiometer 11, and a command current value (i) corresponding to the lever angle θ1 is calculated. Moreover, a distance (angle) L at which the operation lever 10a moves in Δt seconds is estimated based on the lever speed and the acceleration. When this distance L exceeds a threshold value determined in advance, the controller 20 judges that an overcurrent should be applied, calculates an overcurrent value (magnitude, direction, and time of overcurrent) based on a current value for generating a pilot pressure equivalent to a lever position after Δt seconds (current position + the estimated travel distance), adds the value to the command current value (i), and outputs the obtained value to an electromagnetic proportional control valve 30a or 30b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアクチュエータ駆動
制御装置に係わり、特に電気式の操作レバー装置の操作
で電磁比例制御弁を用いてスプール型方向切換弁を作動
させアクチュエータを制御するアクチュエータ駆動制御
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an actuator drive control device, and more particularly to an actuator drive control device for controlling an actuator by operating a spool type directional control valve using an electromagnetic proportional control valve by operating an electric operation lever device. About.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電気式の操作レバー装置の操作で電磁比
例制御弁を用いてスプール型方向切換弁を作動させアク
チュエータを制御するアクチュエータ駆動制御装置とし
て、特許第２６９５３３５号公報に記載のものが知られ
ている。この従来技術は、操作レバーの操作量に応じた
電流を供給して電磁比例流量制御弁の開度を比例制御す
る流量制御手段Ａを備えた油圧アクチュエータ制御装置
において、（１）操作レバーの中立位置からの駆動用操
作開始時には、操作レバーの操作量に対応する流量制御
手段における目標電流よりも大きなワンショット電流を
所定の時間だけ電磁比例流量制御弁に供給する電流制御
手段Ｂを備える構成としている。2. Description of the Related Art Japanese Patent No. 2695335 discloses an actuator drive control device that controls an actuator by operating a spool type directional control valve using an electromagnetic proportional control valve by operating an electric operation lever device. Have been. This prior art includes a hydraulic actuator control device provided with a flow control means A for proportionally controlling the opening of an electromagnetic proportional flow control valve by supplying a current according to the operation amount of an operation lever. At the start of the driving operation from the position, a current control means B for supplying a one-shot current larger than the target current in the flow control means corresponding to the operation amount of the operation lever to the electromagnetic proportional flow control valve for a predetermined time is provided. I have.

【０００３】また、目標電流よりも大きなワンショット
電流を供給する方法として、（２）操作レバーの操作速
度を検出する手段を設け、その検出結果に基づいて、検
出速度が大であるほど電磁式比例流量制御弁に対する供
給電流値を大にするよう電流制御手段Ｂによるワンショ
ット電流の電流値を変更する電流値変更手段Ｃを備える
構成とし、更に、（３）油圧アクチュエータの作動油圧
を検出する圧力センサを更に備え、この圧力センサによ
る検出圧力が所定値に至るまで、電流制御手段Ｂによる
ワンショット電流の供給を行い、（４）操作レバーが低
速域にある場合のみ上記（２）の操作速度を検出し、そ
の検出結果に基づいて電流制御手段Ｂによるワンショッ
ト電流の電流値を変更する構成としている。As a method of supplying a one-shot current larger than the target current, (2) means for detecting the operating speed of the operating lever is provided. A current value changing means C for changing the current value of the one-shot current by the current control means B so as to increase the supply current value to the proportional flow control valve is provided, and (3) the operating oil pressure of the hydraulic actuator is detected. A pressure sensor is further provided, and a one-shot current is supplied by the current control means B until the pressure detected by the pressure sensor reaches a predetermined value. (4) The operation of (2) above is performed only when the operation lever is in a low speed range. The speed is detected, and the current value of the one-shot current by the current control means B is changed based on the detection result.

【０００４】特許第２６９５３３５号公報の記載によれ
ば、上記構成により下記の効果が得られるとしている。According to the description of Japanese Patent No. 2695335, the following effects can be obtained by the above configuration.

【０００５】上記（１）のように操作開始時に目標電流
よりも大きなワンショット電流を所定の時間だけ供給す
ることにより、電磁比例流量制御弁の起動応答が遅くて
もスプールを強力に作動させ、起動タイミングを早め、
その後の動きをスムーズに制御できる。By supplying a one-shot current larger than the target current for a predetermined time at the start of operation as described in (1) above, the spool is activated strongly even if the start-up response of the electromagnetic proportional flow control valve is slow, Advance the start timing,
The subsequent movement can be controlled smoothly.

【０００６】上記（２）のように操作レバーの操作速度
に応じて上記（１）のワンショット電流の電流値を変更
することにより、操作レバーを素早く動かした場合のみ
応答遅れが補正され、操作レバーをゆっくり動かした場
合はオペレータの意図以上に応答が速くなることがな
い。By changing the current value of the one-shot current of (1) according to the operating speed of the operating lever as in (2) above, the response delay is corrected only when the operating lever is moved quickly, and When the lever is moved slowly, the response does not become faster than the operator's intention.

【０００７】上記（３）のようにアクチュエータの圧力
が所定値に至るまでワンショット電流の供給を行うこと
により、アクチュエータの作業状況を監視し、不必要な
過剰駆動を行う不都合が避けられる。By supplying the one-shot current until the pressure of the actuator reaches a predetermined value as in the above (3), the inconvenience of monitoring the working state of the actuator and performing unnecessary overdrive can be avoided.

【０００８】上記（４）のように操作レバーが低速域に
ある場合のみ（２）の制御を行うことにより、操作レバ
ーが高速駆動側にある場合（操作レバーを大きく動かし
ている場合）や低速側であっても操作がゆっくりである
場合は、ワンショット電流の供給を行わず、駆動ショッ
クが生じることが防止できる。The control of (2) is performed only when the operating lever is in the low speed range as in (4) above, so that the operating lever is on the high-speed drive side (when the operating lever is largely moved) or at low speed. If the operation is slow even on the side, the supply of the one-shot current is not performed, and the occurrence of a drive shock can be prevented.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題がある。However, the above prior art has the following problems.

【００１０】まず、従来技術では、上記（１）を基本と
し、これに上記（２）〜（４）の処理を加えている。し
かし、このような方法では、操作レバーの中立位置から
の操作開始時は、目標電流よりも大きなワンショット電
流を供給することで高速化が図れるが、中立位置以外の
位置から操作レバーを高速で動かした場合は大電流が流
れず、応答性を改善することはできない。例えば、高速
域から急激に操作レバーを戻した場合は大電流は流れ
ず、無駄時間が大きくなる。また、この方法は加速側に
限られたものとなり、操作レバーの減速側操作や逆側へ
の操作での応答は依然遅いままである。このため、例え
ばフロントバケットの泥落としや、フロントの軌跡制御
等、操作レバーの減速側でも高速化が必要な作業には適
切に対応することができない。First, in the prior art, the above-mentioned (1) is used as a base, and the above-mentioned processes (2) to (4) are added thereto. However, in such a method, when the operation of the operation lever is started from the neutral position, the speed can be increased by supplying a one-shot current larger than the target current, but the operation lever can be rapidly operated from a position other than the neutral position. When moved, a large current does not flow and response cannot be improved. For example, when the operating lever is suddenly returned from the high speed range, a large current does not flow, and the dead time increases. In addition, this method is limited to the acceleration side, and the response in the operation of the operation lever on the deceleration side and the operation on the opposite side is still slow. For this reason, it is not possible to appropriately cope with work requiring a high speed even on the deceleration side of the operation lever, such as mud dropping of the front bucket or trajectory control of the front.

【００１１】また、上記（２）のように操作レバーの操
作速度に応じてワンショット電流の電流値を変更してい
るが、操作速度の大きさだけでは、オペレータが操作レ
バーをどこまで動かしたいかと云う情報が不足してお
り、この値だけでワンショット電流値を決めることは必
ずしもオペレータの意図に合わない場合がある。例え
ば、同じ速度であっても加速度が大きい場合はオペレー
タが操作レバーを大きく動かしたい場合であり、この場
合は大きな電流値を流しても構わないが、加速度が小さ
い場合、或いは負の場合はオペレータが操作を終了しよ
うとしている場合であるので、電流値は小さい方が良
い。従って、レバー速度しかパラメータとしていないた
め、どうしても動き過ぎ、或いは思った以上に遅いとい
う問題が生じる。Although the current value of the one-shot current is changed according to the operation speed of the operation lever as described in (2) above, the magnitude of the operation speed alone indicates how far the operator wants to move the operation lever. There is a lack of such information, and determining the one-shot current value based on this value alone may not always meet the operator's intention. For example, if the acceleration is large even at the same speed, the operator wants to move the operation lever largely. In this case, a large current value may flow, but if the acceleration is small or negative, the operator Is to end the operation, so that the smaller the current value is, the better. Therefore, since only the lever speed is used as a parameter, there arises a problem that the lever moves excessively or is slower than expected.

【００１２】更に、上記（３）のようにアクチュエータ
の圧力をフィードバックさせる場合、土工機のアクチュ
エータはフロントの姿勢によって操作しなくても圧力が
発生してしまい、そのため所定圧を低い圧力に設定する
ことは難しい。所定圧を高く設定した場合、アクチュエ
ータが振動的になり、オペレータの意図以上に高速とな
り、誤動作してしまうことがある。Further, when the pressure of the actuator is fed back as in (3) above, the actuator of the earth moving machine generates pressure even if it is not operated by the attitude of the front, so that the predetermined pressure is set to a low pressure. It is difficult. When the predetermined pressure is set to be high, the actuator becomes vibratory, becomes faster than the operator intends, and may malfunction.

【００１３】本発明の目的は、操作レバーの全操作域に
わたって誤動作することなく高応答化を行えるアクチュ
エータ駆動制御装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an actuator drive control device capable of achieving high response without malfunctioning over the entire operation range of the operation lever.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、操作レバーのレバー位置に応じた
電気信号を出力する電気式の操作レバー装置と、前記電
気信号を入力し電流指令値を出力する制御演算手段と、
前記制御演算手段の電流指令値に比例した圧力を発生さ
せる電磁比例制御弁と、前記電磁比例制御弁で発生した
圧力により作動しアクチュエータを制御するスプール型
方向切換弁とを備えるアクチュエータ駆動制御装置にお
いて、前記操作レバーのレバー位置を検出する手段と、
前記レバー位置に基づいて前記操作レバーの速度と加速
度を算出する手段と、前記操作レバーの速度と加速度に
より操作レバーの動きを予測し、前記電流指令値を可変
にする指令値可変手段とを備えるものとする。(1) In order to achieve the above object, the present invention provides an electric operation lever device for outputting an electric signal corresponding to the lever position of an operation lever, and an input of the electric signal. Control arithmetic means for outputting a current command value;
An actuator drive control device comprising: an electromagnetic proportional control valve that generates a pressure proportional to a current command value of the control operation means; and a spool-type directional control valve that operates by the pressure generated by the electromagnetic proportional control valve and controls an actuator. Means for detecting a lever position of the operation lever;
Means for calculating the speed and acceleration of the operating lever based on the lever position; and command value changing means for predicting the movement of the operating lever based on the speed and acceleration of the operating lever and making the current command value variable. Shall be.

【００１５】このようにレバー位置の検出手段、レバー
速度及び加速度の演算手段、指令値可変手段を設け、操
作レバーの速度と加速度により操作レバーの動きを予測
して電流指令値を可変にすることにより、操作レバーの
中立以外のどの位置からどの方向に操作レバーを動かし
たときでも有効になり、操作レバーの全操作域にわたっ
てアクチュエータを高応答に駆動できる。Thus, the lever position detecting means, the lever speed / acceleration calculating means, and the command value varying means are provided to predict the movement of the operating lever based on the speed and acceleration of the operating lever to vary the current command value. Accordingly, the operation becomes effective when the operation lever is moved in any direction from any position other than the neutral position of the operation lever, and the actuator can be driven with high response over the entire operation range of the operation lever.

【００１６】例えば、操作レバーが中立から変化したと
きだけでなく、中立側に戻る場合はは負の過電流が計算
され、これにより操作レバー中立時からの立ち上がり応
答が改善されるだけでなく、操作途中や立ち下がりに対
しても必要なだけの鋭敏な反応を示す。このため手動操
作での高い周波数応答にも対応でき、例えばバケットの
泥落とし、杭うち等の繰り返し動作にも適用できる。For example, a negative overcurrent is calculated not only when the operating lever changes from neutral, but also when the operating lever returns to the neutral side, which not only improves the rising response from the neutral state of the operating lever, but also It shows as sensitive a reaction as necessary even during operation or falling. For this reason, it is possible to cope with a high frequency response by manual operation, and it can be applied to, for example, a repetitive operation such as a bucket dropping and a pile-out.

【００１７】また、操作レバーの速度と加速度により操
作レバーの動きを予測するので、アクチュエータの圧力
をフィードバックする場合のような誤動作の可能性が低
減する。更に、オペレータの手が操作レバーに不意に触
れてしまった場合や微少の操作が必要な場合、特に質量
の小さいバケット等はオペレータの意図に反して動いて
しまうことがあるが、これらの誤動作が防げる。Further, since the movement of the operation lever is predicted based on the speed and acceleration of the operation lever, the possibility of a malfunction such as the case of feeding back the pressure of the actuator is reduced. Furthermore, when the operator's hand accidentally touches the operation lever or when a minute operation is required, especially a bucket having a small mass may move contrary to the operator's intention, but these malfunctions may occur. Can be prevented.

【００１８】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記指令値可変手段は、前記操作レバーの速度と加速度
によって操作レバーが移動する距離を予測し、この予測
移動距離に基づいて前記電流指令値を可変にする過電流
値を演算する。(2) In the above (1), preferably,
The command value varying means predicts a distance that the operation lever moves based on the speed and acceleration of the operation lever, and calculates an overcurrent value that makes the current command value variable based on the predicted movement distance.

【００１９】このように操作レバーの予測移動距離に基
づいて過電流値を計算することにより、オペレータの意
図を反映した指令電流値の可変化が可能となり、アクチ
ュエータの高応答化に最適な必要電流を電磁比例制御弁
に供給できる。By calculating the overcurrent value based on the predicted moving distance of the operating lever, the command current value can be varied reflecting the intention of the operator. Can be supplied to the electromagnetic proportional control valve.

【００２０】（３）上記（２）において、好ましくは、
前記指令値可変手段は、前記操作レバーが前記予測距離
を移動した時点でのレバー位置に対応するパイロット圧
力を発生させるための電流値を計算し、この電流値に応
じた値として前記過電流値を演算する。(3) In the above (2), preferably,
The command value changing means calculates a current value for generating a pilot pressure corresponding to a lever position at the time when the operation lever moves the predicted distance, and calculates the overcurrent value as a value corresponding to the current value. Is calculated.

【００２１】これによりオペレータの意図を反映した指
令電流値の可変化を可能とする過電流値を計算できる。As a result, it is possible to calculate an overcurrent value that allows the command current value to be varied reflecting the intention of the operator.

【００２２】（４）上記（３）において、好ましくは、
前記指令値可変手段は、前記電流値をステップ状に印加
したときの前記パイロット圧の立ち上がりの遅れ時間に
要する前記電流値の仕事量を計算し、この仕事量と同じ
仕事量となる最大電流の印加時間を計算し、前記過電流
値とする。(4) In the above (3), preferably,
The command value varying means calculates a work amount of the current value required for a delay time of the rise of the pilot pressure when the current value is applied in a step-like manner, and calculates a maximum current amount of the work amount equal to the work amount. Calculate the application time and use it as the overcurrent value.

【００２３】これにより応答遅れを解消する分の過電流
値を決定できる。As a result, an overcurrent value for eliminating the response delay can be determined.

【００２４】（５）また、上記（１）において、好まし
くは、前記指令値可変手段は、前記操作レバーの速度と
加速度によって操作レバーが移動する距離を予測し、こ
の予測移動距離が所定値を超えると前記電流指令値を可
変にする。(5) In the above (1), preferably, the command value changing means predicts a distance that the operating lever moves based on the speed and acceleration of the operating lever, and the predicted moving distance is a predetermined value. If it exceeds, the current command value is made variable.

【００２５】このように操作レバーの予測移動距離が所
定値を超えた場合に電流指令値を可変にすることによ
り、オペレータの意図を反映した指令電流値の可変化が
可能となり、アクチュエータの高応答化に最適のタイミ
ングで可変化した電流を電磁比例制御弁に供給できる。As described above, by making the current command value variable when the predicted movement distance of the operating lever exceeds a predetermined value, the command current value reflecting the intention of the operator can be changed, and the high response of the actuator can be achieved. The variable current can be supplied to the electromagnetic proportional control valve at the optimal timing for the conversion.

【００２６】（６）上記（１）において、前記指令値可
変手段は、前記操作レバーの速度が所定値を超えると、
前記操作レバーの速度と加速度の組み合わせにより前記
電流指令値を可変にしてもよい。(6) In the above (1), when the speed of the operation lever exceeds a predetermined value, the command value changing means may output the command value.
The current command value may be made variable by a combination of a speed and an acceleration of the operation lever.

【００２７】これにより最も簡便な方法で上記（１）で
述べた作用を実現できる。電流指令値を可変にするかど
うかの判定は、レバー速度に代えレバー加速度が所定値
を超えたかどうかで行ってもよい。Thus, the operation described in the above (1) can be realized by the simplest method. The determination whether to make the current command value variable may be made based on whether the lever acceleration has exceeded a predetermined value instead of the lever speed.

【００２８】（７）上記（６）において、好ましくは、
前記指令値可変手段は、前記電流指令値を可変にする場
合は、前記アクチュエータが動かない範囲の電流値を前
記電流指令値を可変にする過電流値として出力する。(7) In the above (6), preferably,
When making the current command value variable, the command value variable means outputs a current value in a range where the actuator does not move as an overcurrent value that makes the current command value variable.

【００２９】これにより上記（６）のように簡便な方法
で電流指令値を可変にし、かつアクチュエータのショッ
クを起こさない駆動が可能となる。As a result, the current command value can be varied by a simple method as described in (6), and the actuator can be driven without causing a shock.

【００３０】（８）更に、上記（６）において、好まし
くは、前記指令値可変手段は、前記操作レバーの一連の
動作が終了したかどうかの判定を行い、前記操作レバー
の一連の動作に対して１回だけ前記指令電流値を可変に
する。(8) Further, in the above (6), preferably, the command value varying means determines whether or not a series of operations of the operation lever is completed, and The command current value is made variable only once.

【００３１】これにより上記（６）のように操作レバー
の速度で指令電流値を可変にするかどうかを判定すると
き、操作レバーを操作する一連の動作で連続的に指令電
流値が可変になることが避けられ、１回指令電流値を可
変にした後は通常の操作系と同じように動かすことがで
きる。Thus, when determining whether to make the command current value variable at the speed of the operation lever as in (6) above, the command current value becomes continuously variable in a series of operations for operating the operation lever. This can be avoided, and once the command current value is made variable, it can be moved in the same manner as a normal operation system.

【００３２】（９）上記（８）において、好ましくは、
前記指令値可変手段は、前記レバー速度が所定値以下で
あれば一連の動作が終了したと判定する。(9) In the above (8), preferably,
The command value changing means determines that a series of operations has been completed when the lever speed is equal to or less than a predetermined value.

【００３３】これにより操作レバーの一連の動作が終了
したかどうかを判定できる。This makes it possible to determine whether or not a series of operations of the operation lever has been completed.

【００３４】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００３５】まず、本発明の第１の実施形態を図１〜図
６によって説明する。第１の実施形態は、操作レバーの
動きに応じて随時過電流を印加する構成としたものであ
る。First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, an overcurrent is applied at any time according to the movement of the operation lever.

【００３６】図１は本実施形態のアクチュエータ駆動制
御装置の全体を示すシステム図である。この図１におい
て、１０は操作レバー１０ａを有する電気式の操作レバ
ー装置であり、操作レバー装置１０内には操作レバー１
０ａの位置を検出する位置検出器、例えば可変抵抗体の
ポテンショメータ１１が内蔵され、操作レバー１０ａの
変位を電気信号に変換する。位置検出器はその他の変位
センサ、例えばロータリエンコーダでも構わない。可変
抵抗体のポテンショメータ１１で検出した操作レバー１
０ａの位置信号はコントローラ２０に入力される。コン
トローラ２０では、操作レバー装置１０の位置検出器１
１の位置信号から操作レバー１０ａの位置を演算する位
置演算部２１、この位置の算出値から操作レバー１０ａ
の速度及び加速度信号を演算する速度、加速度演算部２
２、これらの信号を基に指令電流値を決める出力制御演
算部２３から構成されている。出力制御演算部２３から
の指令電流値は電磁比例制御弁３０ａ，３０ｂに出力さ
れ、電磁比例制御弁３０ａ，３０ｂはこの指令電流に比
例した圧力（パイロット圧力）を発生する。この圧力は
スプール型の方向切換弁３１に送られ、方向切換弁３１
を切換操作することで油圧ポンプ３２からアクチュエー
タ３３に供給される圧油の流れを制御し、アクチュエー
タ３３を駆動制御する。FIG. 1 is a system diagram showing the entire actuator drive control device of the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an electric operation lever device having an operation lever 10a.
A position detector for detecting the position of 0a, for example, a potentiometer 11 of a variable resistor is built in, and converts the displacement of the operation lever 10a into an electric signal. The position detector may be another displacement sensor, for example, a rotary encoder. Operation lever 1 detected by potentiometer 11 of variable resistor
The position signal of 0a is input to the controller 20. In the controller 20, the position detector 1 of the operation lever device 10 is used.
1, a position calculator 21 for calculating the position of the operation lever 10a from the position signal, and calculating the position of the operation lever 10a from the calculated value of the position.
Speed / acceleration calculator 2 for calculating the speed / acceleration signal of the vehicle
2. It is composed of an output control operation unit 23 that determines a command current value based on these signals. The command current value from the output control calculation unit 23 is output to the electromagnetic proportional control valves 30a and 30b, and the electromagnetic proportional control valves 30a and 30b generate a pressure (pilot pressure) proportional to the command current. This pressure is sent to a spool-type directional control valve 31, and the directional control valve 31
Is controlled, the flow of the pressure oil supplied from the hydraulic pump 32 to the actuator 33 is controlled, and the drive of the actuator 33 is controlled.

【００３７】コントローラ２０の処理機能の概略を図２
にブロック図で示す。FIG. 2 schematically shows the processing functions of the controller 20.
Is shown in the block diagram.

【００３８】操作レバー装置１０のポテンショメータ１
１の出力信号はパルス信号であり、位置演算部２１はそ
のパルス信号を入力し、このパルス信号から操作レバー
１０ａの角度（レバー角度或いはレバー位置）を算出す
る。Potentiometer 1 of operating lever device 10
1 is a pulse signal, and the position calculation unit 21 receives the pulse signal and calculates the angle (lever angle or lever position) of the operation lever 10a from the pulse signal.

【００３９】速度、加速度演算部２２は速度演算部２２
１、加速度演算部２２２、過電流演算部２２５を有し、
速度演算部２２１は、位置演算部２１で算出したレバー
角度を操作レバー１０ａの操作速度（レバー速度）に変
換し、加速度演算部２２２はそのレバー速度を更に操作
レバー１０ａの操作加速度（レバー加速度）に変換し、
過電流演算部２２５は、そのレバー速度及び加速度から
過電流値（過電流の大きさと過電流を流す方向及び時
間）を算出する。The speed / acceleration calculator 22 is a speed calculator 22.
1, having an acceleration calculator 222 and an overcurrent calculator 225,
The speed calculation unit 221 converts the lever angle calculated by the position calculation unit 21 into an operation speed (lever speed) of the operation lever 10a, and the acceleration calculation unit 222 further converts the lever speed into an operation acceleration (lever acceleration) of the operation lever 10a. To
The overcurrent calculation unit 225 calculates an overcurrent value (the magnitude of the overcurrent, the direction in which the overcurrent flows, and the time) from the lever speed and the acceleration.

【００４０】出力制御演算部２３は、予め設定し記憶し
ておいたレバー角度と指令電流値との変換テーブルを用
い、位置演算部２１で算出したレバー角度を指令電流値
に変換すると共に、この指令電流値に過電流演算部２２
５で算出した過電流値を加算し、その加算した電流値を
指令電流値として電磁比例制御弁３０ａ又は３０ｂに出
力する。The output control calculation unit 23 converts the lever angle calculated by the position calculation unit 21 into a command current value by using a conversion table between the lever angle and the command current value which is set and stored in advance. Overcurrent calculation unit 22
The overcurrent value calculated in 5 is added, and the added current value is output to the electromagnetic proportional control valve 30a or 30b as a command current value.

【００４１】コントローラ２０の処理機能の詳細を図３
及び図４に示すフローチャートを用いて説明する。図３
のフローチャート中、図２のブロック図の演算部と対応
する部分には演算部の符号を括弧書きで付して示してい
る。FIG. 3 shows details of the processing function of the controller 20.
And the flowchart shown in FIG. FIG.
In the flowchart of FIG. 5, the portions corresponding to the operation units in the block diagram of FIG. 2 are denoted by the reference numerals of the operation units in parentheses.

【００４２】図３において、プログラムがスタートする
と（ステップＡ）、ポテンショメータ１１のパルス信号
から操作レバー１０ａのレバー角度θ１を算出し（ステ
ップＢ）、次にレバー角度θ１を用いてレバー速度ω及
びレバー加速度ｄω／ｄｔを算出する（ステップＣ及び
Ｄ）。同時に、予め設定し記憶しておいたレバー角度θ
１と指令電流値ｉとの変換テーブルを用い、レバー角度
θ１に対応した指令電流値ｉを算出する（ステップ
Ｇ）。In FIG. 3, when the program starts (step A), the lever angle θ1 of the operating lever 10a is calculated from the pulse signal of the potentiometer 11 (step B), and then the lever speed ω and the lever speed are calculated using the lever angle θ1. The acceleration dω / dt is calculated (steps C and D). At the same time, the lever angle θ set and stored in advance
A command current value i corresponding to the lever angle θ1 is calculated using a conversion table between 1 and the command current value i (step G).

【００４３】次に、レバー速度ω及びレバー加速度ｄω
／ｄｔを用いて過電流を印可すべきか否かを判定し（ス
テップＥ１）、過電流を印可すべきでないと判定される
と、ステップＧで求めたレバー角度θ１に対応した指令
電流値ｉを出力電流として決め（ステップＨ）、これを
電磁比例制御弁３０ａ又は３０ｂに出力する。Next, the lever speed ω and the lever acceleration dω
It is determined whether or not an overcurrent should be applied using / dt (step E1). If it is determined that an overcurrent should not be applied, the command current value i corresponding to the lever angle θ1 obtained in step G is determined. An output current is determined (step H), and this is output to the electromagnetic proportional control valve 30a or 30b.

【００４４】ステップＥ１で過電流を流すべきであると
判定されると、過電流値（過電流の大きさ、方向、時
間）を計算し（ステップＧ１）、これをステップＧで求
めた指令電流値ｉに足し合わせ（ステップＨ）、これを
電磁比例制御弁３０ａ又は３０ｂに出力する。If it is determined in step E1 that an overcurrent should flow, an overcurrent value (magnitude, direction, and time of the overcurrent) is calculated (step G1). The value is added to the value i (step H), and this is output to the electromagnetic proportional control valve 30a or 30b.

【００４５】ステップＥ１及びＧ１の詳細フローを図４
に示す。FIG. 4 shows a detailed flow of steps E1 and G1.
Shown in

【００４６】本実施形態では、ステップＥ１の過電流を
印可すべきか否かの判断は、操作レバー１０ａがΔｔ秒
後までに移動する距離（角度）Ｌを予測しこの距離Ｌが
予め定められたしきい値を越えたかどうかで行い、ステ
ップＧ１の過電流値の算出は、Δｔ秒後のレバー位置
（現在位置＋上記予測移動距離）に相当するパイロット
圧力を発生させるための電流値を計算し、この電流値を
基に最大電流の印加時間を計算することで行う。In the present embodiment, the determination of whether or not an overcurrent should be applied in step E1 predicts the distance (angle) L by which the operation lever 10a moves by Δt seconds, and this distance L is predetermined. The overcurrent value is calculated based on whether the threshold value is exceeded, and the overcurrent value is calculated in step G1 by calculating a current value for generating a pilot pressure corresponding to the lever position (current position + the predicted movement distance) after Δt seconds. The calculation is performed by calculating the application time of the maximum current based on the current value.

【００４７】まず、レバー速度ω及びレバー加速度ｄω
／ｄｔを用い、下記の式によりΔｔ秒後までの操作レバ
ー１０ａの移動距離（角度）の予測値（予測移動距離）
Ｌｔを算出する（ステップＥ１１）。First, the lever speed ω and the lever acceleration dω
Using / dt, a predicted value (predicted moving distance) of the moving distance (angle) of the operation lever 10a until after Δt seconds by the following equation:
Lt is calculated (step E11).

【００４８】 Ｌｔ＝ωΔｔ＋１／２ω′Δｔ² …（１） （「′」は微分を表す） ここで、Δｔは任意の時間に設定して良い。本実施形態
では、一例として、ステップＧで求めた指令電流値ｉが
ステップ信号として入力された場合の圧力立ち上がり迄
の時間をΔｔ（後述する図５（ｂ）のｔ０に対応）とし
て設定している。これ以外に、システム無駄時間（後述
する図５（ｂ）のｔＬに対応）、或いは操作レバー１０
ａの手動操作での操作周波数の時間（例えば５Ｈｚの動
作周波数の場合２００ｍｓｅｃ）で設定してもよい。Lt = ωΔt + ／ ω′Δt ² (1) (“′” represents differentiation) Here, Δt may be set to an arbitrary time. In the present embodiment, as an example, the time until the pressure rises when the command current value i obtained in step G is input as a step signal is set as Δt (corresponding to t0 in FIG. 5B described later). I have. Other than this, the system dead time (corresponding to tL in FIG. 5B described later) or the operation lever 10
The time may be set at the time of the operation frequency in the manual operation of a (for example, 200 msec in the case of an operation frequency of 5 Hz).

【００４９】次に、予測移動距離Ｌｔが設定値Ｌｓを越
えたかどうかを判定し（ステップＥ１２）、設定値Ｌｓ
を越えた場合、過電流を印加する。Next, it is determined whether or not the predicted moving distance Lt has exceeded the set value Ls (step E12).
If it exceeds, an overcurrent is applied.

【００５０】過電流の値を算出する考え方を説明する。The concept of calculating the value of the overcurrent will be described.

【００５１】まず、過電流の値の算出に当たっては、Δ
ｔ秒後のレバー位置Ｌ０を推定する。Δｔ秒後のレバー
位置は現在位置θに上記予測移動距離Ｌｔを足し合わせ
たものであると推定できるので、 Ｌ０＝Ｌｔ＋θ１ …（２） となる。First, in calculating the value of the overcurrent, Δ
The lever position L0 after t seconds is estimated. Since the lever position after Δt seconds can be estimated to be the sum of the current position θ and the predicted movement distance Lt, L0 = Lt + θ1 (2).

【００５２】ここで、操作レバー１０ａのレバー位置と
電磁比例制御弁３０ａ又は３０ｂが発生すべきパイロッ
ト圧力との関係が図５（ａ）に示すようであるとする
と、Δｔ秒後のレバー位置がＬ０と求められたとき、そ
の位置で電磁比例制御弁３０ａ又は３０ｂが発生すべき
パイロット圧力は静的にはＰ０となる。また、電磁比例
制御弁３０ａ又は３０ｂがこのＰ０のパイロット圧力を
発生させるためには静的に電流ｉ０が必要であるとす
る。この場合、図５（ｂ）に示すように、電流ｉ０をス
テップ状に印加してもパイロット圧力は時間ｔＬだけ遅
れて立ち上がり、時間ｔ０後に目標圧Ｐ０に追従する。
この間に電磁比例制御弁３０ａ又は３０ｂに流した電流
の仕事量は、図５（ｃ）に示すように、 Ｗｏｕｔ＝ｉ０×ｔ０ …（３） となる。第１の考えは、この仕事量を電磁比例制御弁３
０ａ又は３０ｂに印加できる最大電流ｉｍａｘで同じ仕
事量になるように短時間だけ流することである。印加で
きる最大電流ｉｍａｘは電磁比例制御弁で決まっている
からこの出力時間は、 ｔｏｕｔ＝ｉ０×ｔ０／ｉｍａｘ …（４） となる。Here, assuming that the relationship between the lever position of the operation lever 10a and the pilot pressure to be generated by the electromagnetic proportional control valve 30a or 30b is as shown in FIG. 5 (a), the lever position after Δt seconds becomes When L0 is obtained, the pilot pressure to be generated by the electromagnetic proportional control valve 30a or 30b at that position is statically P0. It is also assumed that the electromagnetic proportional control valve 30a or 30b needs the current i0 statically to generate the pilot pressure of P0. In this case, as shown in FIG. 5B, even when the current i0 is applied in a stepwise manner, the pilot pressure rises with a delay of the time tL, and follows the target pressure P0 after the time t0.
The work amount of the current flowing to the electromagnetic proportional control valve 30a or 30b during this time is, as shown in FIG. 5C, Wout = i0 × t0 (3). The first idea is that this work is transferred to the electromagnetic proportional control valve 3.
That is, the current is supplied for a short time so that the same work amount is obtained at the maximum current imax that can be applied to 0a or 30b. Since the maximum current imax that can be applied is determined by the electromagnetic proportional control valve, the output time is as follows: tout = i0 × t0 / imax (4)

【００５３】第２の考えとして、応答全体でなく、図５
（ｂ）に示す無駄時間ｔＬだけを最小にすることであ
る。この考えの場合、無駄時間ｔＬをカバーするための
仕事量は、 ＷＬｏｕｔ＝ｉ０×ｔＬ …（５） であり、最大電流ｉｍａｘの出力時間ｔｏｕｔは、 ｔｏｕｔ＝ｉ０×ｔＬ／ｉｍａｘ …（６） となる。As a second idea, FIG.
This is to minimize only the dead time tL shown in FIG. In this case, the amount of work for covering the dead time tL is WLout = i0 × tL (5), and the output time tout of the maximum current imax is: tout = i0 × tL / imax (6) Become.

【００５４】図４に示すフローチャートでは、一例とし
て、（３）式及び（４）式の第１の考えにより過電流の
値を算出している。In the flowchart shown in FIG. 4, as an example, the value of the overcurrent is calculated based on the first concept of the equations (3) and (4).

【００５５】まず、Δｔ秒後のレバー位置を上記（２）
式により算出する（ステップＧ１１）。次に、推定した
レバー位置Ｌ０に対応するパイロット圧Ｐ０を算出し
（ステップＧ１２）、このパイロット圧Ｐ０を発生させ
るのに必要な電流ｉ０を求め（ステップＧ１３）、更に
電流ｉ０をステップ状に印可した場合にパイロット圧力
Ｐ０が得られるまでの時間ｔ０を求め、その間の仕事量
Ｗｏｕｔを上記（３）式より算出し（ステップＧ１
４）、最大電流ｉｍａｘで仕事量Ｗｏｕｔを得るための
印加時間ｔｏｕｔを上記（４）式より演算する（ステッ
プＧ１５）。First, the lever position after Δt seconds is determined by the above (2).
It is calculated by an equation (step G11). Next, a pilot pressure P0 corresponding to the estimated lever position L0 is calculated (step G12), a current i0 required to generate the pilot pressure P0 is obtained (step G13), and the current i0 is applied in a step shape. In this case, the time t0 until the pilot pressure P0 is obtained is calculated, and the work amount Wout during that time is calculated from the above equation (3) (step G1).
4) The application time tout for obtaining the work amount Wout at the maximum current imax is calculated from the above equation (4) (step G15).

【００５６】この処理後、次の処理サイクルでは、再び
操作レバー１０ａの位置、速度、加速度を算出し（ステ
ップＢ，Ｃ，Ｄ）、Δｔ秒後の操作レバー１０ａの移動
距離の予測値Ｌｔを計算し（ステップＥ１１）、Ｌｔが
設定値Ｌｓを越えた場合（ステップＥ１２）、前回と同
様に印可すべき過電流の値を算出する（ステップＧ１
１）。ただし、この場合は前回計算した位置より操作レ
バー１０ａが大きく行きすぎる場合に相当し、次のよう
に位置偏差ΔＬを求めることで行う。After this processing, in the next processing cycle, the position, speed and acceleration of the operating lever 10a are calculated again (steps B, C and D), and the predicted value Lt of the moving distance of the operating lever 10a after Δt seconds is calculated. The calculation is performed (step E11). When Lt exceeds the set value Ls (step E12), the value of the overcurrent to be applied is calculated in the same manner as the previous time (step G1).
1). However, this case corresponds to the case where the operation lever 10a goes too far from the position calculated last time, and is performed by obtaining the position deviation ΔL as follows.

【００５７】前回計算した操作レバー１０ａの予測移動
距離をＬｔ０、前回の予測レバー位置をθ０とし、今回
計算した操作レバー１０ａの予測移動距離をＬｔ、現在
の予測レバー位置をθ１とすると、前回既に操作レバー
１０ａが動く距離を予測して過電流を流しているため、
今回はその分を差し引いた過電流を流す。この過電流を
計算する基になる操作レバー１０ａの位置偏差ΔＬは、 ΔＬ＝（Ｌｔ＋θ１）−（Ｌｔ０＋θ０） となる。そして、この位置偏差ΔＬに対応するパイロッ
ト圧力Ｐ０を算出し（ステップＧ１２）、上記と同様に
そのパイロット圧力Ｐ０を発生させるための電流値ｉ０
の仕事量Ｗｏｕｔを基に最大電流ｉｍａｘの印加時間ｔ
ｏｕｔを計算する（ステップＧ１３〜Ｇ１５）。Assuming that the predicted movement distance of the operation lever 10a calculated last time is Lt0, the previous predicted lever position is θ0, the predicted movement distance of the operation lever 10a calculated this time is Lt, and the current predicted lever position is θ1. Because an overcurrent is flowing by predicting the distance the operation lever 10a moves,
In this case, the overcurrent is subtracted. The position deviation ΔL of the operation lever 10a on which the overcurrent is calculated is as follows: ΔL = (Lt + θ1) − (Lt0 + θ0) Then, a pilot pressure P0 corresponding to the position deviation ΔL is calculated (step G12), and a current value i0 for generating the pilot pressure P0 is calculated as described above.
Application time t of the maximum current imax based on the work amount Wout of
Out is calculated (steps G13 to G15).

【００５８】以上のように過電流値（過電流の大きさと
過電流を流す方向及び時間）を算出することにより、操
作レバー１０ａをどの方向に動かしたときでも適切な過
電流の値が算出され、操作レバーの全操作域にわたって
適切な高応答化が行える。By calculating the overcurrent value (the magnitude of the overcurrent and the direction and time of the overcurrent) as described above, an appropriate overcurrent value is calculated regardless of the direction in which the operation lever 10a is moved. In addition, appropriate high response can be achieved over the entire operation range of the operation lever.

【００５９】例えばフル操作位置から中立位置に操作レ
バー１０ａを戻す場合、速度、加速度がマイナス側にな
り、過電流値もマイナスの値となり、これをステップＧ
で求めた指令電流値ｉに足し合わせることにより、電磁
比例制御弁３０ａ又は３０ｂに流す指令電流値が０にな
り、速度、加速度に応じてステップ的に指令電流値を落
とすことができる。また、マイナスの過電流値の通電時
間が大きい場合には、逆側の電磁比例制御弁３０ｂ又は
３０ａに電流を印加してもよく、この場合はより早い戻
りが実現できる。For example, when returning the operation lever 10a from the full operation position to the neutral position, the speed and acceleration become negative, and the overcurrent value becomes negative.
By adding to the command current value i obtained in step (1), the command current value flowing to the electromagnetic proportional control valve 30a or 30b becomes 0, and the command current value can be reduced stepwise according to the speed and acceleration. In addition, when the energization time of the negative overcurrent value is long, the current may be applied to the electromagnetic proportional control valve 30b or 30a on the opposite side, and in this case, quicker return can be realized.

【００６０】また、以上の方法によれば、操作レバー１
０ａの動き出しの速度の遅い場合でも、加速度から操作
レバー１０ａの変位を予想するので、早めに過電流を印
加することができる。また、操作レバー１０ａの動作を
停止しようとする場合でも、早めに信号を通常の駆動方
法に戻すことができ、速度だけで過電流を印加する方法
やアクチュエータの圧力をフィードバックする方法に比
べ、振動を防ぐことができ、安定的な高速化が図れる。
更に、印加電流を最大電流で、最適時間流すことによ
り、レバー位置、速度をフィードバックしながら大電流
を流す方法に比べて、極めて速い動作が可能となる。ま
た、バケット泥落としなど、高い周波数応答が必要な動
作にも対応できる。According to the above method, the operation lever 1
Even when the speed of the movement of 0a is low, the displacement of the operation lever 10a is predicted from the acceleration, so that the overcurrent can be applied earlier. In addition, even when the operation of the operation lever 10a is to be stopped, the signal can be returned to the normal driving method earlier. Can be prevented, and stable high-speed operation can be achieved.
Further, by flowing the applied current at the maximum current for the optimum time, an extremely high-speed operation can be performed as compared with the method of flowing a large current while feeding back the lever position and speed. In addition, it is possible to cope with an operation requiring a high frequency response, such as bucket dropping.

【００６１】図６に操作例を示す。FIG. 6 shows an operation example.

【００６２】図６において、（ａ）〜（ｅ）はレバー位
置（θ）と、このレバー位置（θ）の変化に対応するレ
バー速度（ω）、レバー加速度（ｄω／ｄｔ）、印加電
流（ｉ）、パイロット圧力（Ｐ）の変化を示す。図６
（ａ）〜（ｅ）の時間軸の前半は、上記実施形態での操
作レバー１０ａを中立から動かした場合、図６（ａ）〜
（ｅ）の時間軸の後半は、操作レバー１０ａを中立から
動かした後、操作レバー１０ａを中立に戻した場合、図
６（ａ）〜（ｅ）の時間軸の後半に示す二点鎖線は、操
作レバー１０ａを中立から動かし一旦停止させた後、操
作レバー１０ａを更に大きく動かした場合のものであ
る。また、図６（ｄ）及び（ｅ）中、破線は本発明の処
理をしない場合の変化である。In FIG. 6, (a) to (e) show the lever position (θ), the lever speed (ω), the lever acceleration (dω / dt), and the applied current ( i) shows changes in pilot pressure (P). FIG.
In the first half of the time axis of (a) to (e), when the operation lever 10a in the above embodiment is moved from neutral, FIGS.
In the latter half of the time axis of (e), when the operating lever 10a is moved from neutral and then returned to neutral, the two-dot chain line shown in the latter half of the time axis of FIGS. This is a case in which the operation lever 10a is moved further from the neutral position and temporarily stopped, and then the operation lever 10a is further moved. In FIGS. 6D and 6E, the broken lines indicate changes when the processing of the present invention is not performed.

【００６３】操作レバー１０ａを中立から動かしたと
き、レバー速度が増加し、時刻ｔＡで、速度（ω）と加
速度（ｄω／ｄｔ）から求めた予測移動距離Ｌｔがしき
い値（設定値Ｌｓ）を超えると、上記のように過電流の
値が計算され、図６（ｄ）のように最大電流ｉｍａｘが
印加される。このとき、電磁比例制御弁３０ａ又は３０
ｂが発生するパイロット圧力Ｐは図６（ｅ）のようにな
り、パイロット圧力Ｐは高速で増加する。加速度が負に
なった時点から過電流は印可されず、パイロット圧力Ｐ
の振動が最小限に押さえられる。When the operating lever 10a is moved from the neutral position, the lever speed increases. At time tA, the predicted moving distance Lt obtained from the speed (ω) and the acceleration (dω / dt) becomes equal to the threshold value (set value Ls). Is exceeded, the value of the overcurrent is calculated as described above, and the maximum current imax is applied as shown in FIG. At this time, the electromagnetic proportional control valve 30a or 30
The pilot pressure P at which b occurs is as shown in FIG. 6E, and the pilot pressure P increases at a high speed. Overcurrent is not applied from the point when the acceleration becomes negative, and the pilot pressure P
Vibration is minimized.

【００６４】操作レバー１０ａを中立に戻されたとき、
レバー速度が減少し、時刻ｔＢで、速度（ω）と加速度
（ｄω／ｄｔ）から求めた予測距離Ｌｔがしきい値（設
定値Ｌｓ）を超えると、図６（ｄ）のようにマイナス側
の過電流値が計算され、電流値０が印可され、パイロッ
ト圧力Ｐは図６（ｅ）のようになり、パイロット圧力Ｐ
は高速で減少する。When the operation lever 10a is returned to the neutral position,
When the lever speed decreases and the predicted distance Lt calculated from the speed (ω) and the acceleration (dω / dt) exceeds the threshold value (set value Ls) at time tB, as shown in FIG. Is calculated, the current value 0 is applied, and the pilot pressure P becomes as shown in FIG.
Decreases at high speed.

【００６５】操作レバー１０ａを途中から更に動かした
ときも、上記のようにして過電流の値が計算され、図６
（ｄ）のように最大電流ｉｍａｘが印加され、電磁比例
制御弁３０ａ又は３０ｂが発生するパイロット圧力Ｐは
図６（ｅ）のように高速で増加する。When the operation lever 10a is further moved halfway, the value of the overcurrent is calculated as described above.
As shown in FIG. 6D, the maximum current imax is applied, and the pilot pressure P generated by the electromagnetic proportional control valve 30a or 30b increases at a high speed as shown in FIG.

【００６６】以上のように本実施形態によれば、操作レ
バーの全操作域にわたって誤動作することなく高い応答
性を実現し、電気式の操作レバー装置の操作性が大幅に
向上し、フロントの微操作から、杭うち、バケット泥落
とし等、幅広い作業に確実に対応することができる。As described above, according to the present embodiment, high responsiveness is realized without malfunctioning over the entire operation range of the operation lever, the operability of the electric operation lever device is greatly improved, and the fineness of the front is reduced. A wide range of work, such as operation, pile removal, bucket mud removal, etc., can be reliably handled.

【００６７】なお、本実施形態では過電流を流すしきい
値として、予測移動距離Ｌｔが設定値Ｌｓを越えた場合
としたが、後述する実施形態に示すように、レバー速
度、或いは加速度が一定値を越した場合に過電流を印加
してもかまわない。In the present embodiment, the threshold value at which the overcurrent flows is a case where the predicted moving distance Lt exceeds the set value Ls. However, as will be described later, the lever speed or the acceleration is constant. If the value is exceeded, an overcurrent may be applied.

【００６８】本発明の第２の実施形態を図７及び図８に
より説明する。本実施形態は、操作レバーの速度が設定
値を越えた場合に一定の過電流を印加することで、過電
流の印加判定方法及び荷電流の値の計算方法をより簡便
にしたものである。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, by applying a constant overcurrent when the speed of the operation lever exceeds a set value, a method of determining the application of the overcurrent and a method of calculating the value of the load current are simplified.

【００６９】本実施形態のシステム構成は図１に示す第
１の実施形態のものと同じである。The system configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

【００７０】コントローラ２０の処理機能は、過電流の
印加判定方法及び荷電流の値の計算方法が第１の実施形
態と異なり、それ以外は第１の実施形態と同じである。The processing function of the controller 20 is the same as that of the first embodiment except that the method of determining the application of overcurrent and the method of calculating the value of the load current are different from those of the first embodiment.

【００７１】図７は本実施形態における過電流の印加判
定方法及び荷電流の値の計算方法の考え方を説明する図
である。図８はその考えに基づくコントローラ２０（図
１参照）での処理手順の要部を示すフローチャートであ
る。本実施形態の全体の処理手順は図３にフローチャー
トで示したのと同じであり、図３のフローチャートにお
けるステップＥ１及びＧ１が図８のステップＥ２及びＧ
２に置き換えられる。FIG. 7 is a diagram for explaining the concept of the method for determining the application of overcurrent and the method for calculating the value of the load current in this embodiment. FIG. 8 is a flowchart showing a main part of a processing procedure in the controller 20 (see FIG. 1) based on the concept. The overall processing procedure of this embodiment is the same as that shown in the flowchart of FIG. 3, and steps E1 and G1 in the flowchart of FIG.
Replaced with 2.

【００７２】本実施形態において、過電流印加の判定は
操作レバー１０ａ（図１参照）のレバー速度だけで判定
している。即ち、図７（ａ）に示すように、レバー速度
ωの絶対値が設定値、即ちしきい値ωｓ以上になると過
電流を印可すべきであると判定し（図８のステップＥ
２）、図７（ｂ）に示す処理で過電流の値を決定する
（図８のステップＧ２）。なお、過電流印加の判定は第
１の実施形態と同じでも構わない。In this embodiment, the determination of the application of the overcurrent is made only by the lever speed of the operation lever 10a (see FIG. 1). That is, as shown in FIG. 7A, when the absolute value of the lever speed ω becomes equal to or more than the set value, that is, the threshold value ωs, it is determined that an overcurrent should be applied (step E in FIG. 8).
2), the value of the overcurrent is determined by the processing shown in FIG. 7B (step G2 in FIG. 8). Note that the determination of overcurrent application may be the same as in the first embodiment.

【００７３】図７（ｂ）及び図８のステップＧ２におい
て、レバー速度ω及び加速度ｄω／ｄｔの「＋」及び
「−」を次のように定義する。In step G2 of FIGS. 7B and 8, "+" and "-" of the lever speed ω and the acceleration dω / dt are defined as follows.

【００７４】レバー速度ω：操作レバー１０ａを中立か
ら離れる方向に動かすときを「＋」（図６（ｂ）の
（＋）に対応）、中立方向に動かすときを「−」（図６
（ｂ）の（−）に対応） レバー加速度ｄω／ｄｔ：レバー速度の「＋」側の加速
時、レバー速度の「−」側の減速時を「＋」（図６
（ｃ）の（＋）に対応）、レバー速度の「＋」側の減速
時、レバー速度の「−」側の加速時を「−」（図６
（ｃ）の（−）に対応） 今、操作レバーを中立から操作したとき、レバー速度が
大きくなり（「＋」側）、そのときの加速度も増加して
いる（「＋」側）ときは、オペレータが大きく操作レバ
ーを操作しようとしているのだから、電磁比例制御弁３
０ａ又は３０ｂ（図１参照）には過電流を流し高速に駆
動する必要がある。このため、過電流を「＋」の一定値
Δｉとし（図８のステップＧ２１→Ｇ２２→Ｇ２４）、
これをレバー位置に対応した出力電流に足し合わせる。
このとき過電流Δｉの大きさとしては、過電流によるア
クチュエータ起動時のショックを防止するため、Δｉを
単発で出力した場合でもアクチュエータが動かない程度
の大きさとする。具体的には、過電流Δｉの大きさは第
１の実施形態と同じ最大電流ｉｍａｘとし、最大電流ｉ
ｍａｘを流す時間Δｔをアクチュエータが動かない程度
の時間にする。Lever speed ω: "+" (corresponding to (+) in FIG. 6B) when moving the operating lever 10a away from neutral, and "-" (corresponding to (+) in FIG. 6B).
(Corresponds to (-) in (b)) Lever acceleration dω / dt: “+” indicates acceleration when the lever speed is on the “+” side and deceleration when the lever speed is on the “−” side (FIG. 6).
(C) corresponds to (+)), when the lever speed decelerates on the “+” side, and when the lever speed accelerates on the “−” side, “−” (FIG. 6)
(Corresponding to (-) in (c)) When the operating lever is operated from neutral, the lever speed increases ("+" side) and the acceleration at that time also increases ("+" side). Since the operator is about to operate the operation lever, the electromagnetic proportional control valve 3
It is necessary to supply an overcurrent to 0a or 30b (see FIG. 1) to drive at high speed. Therefore, the overcurrent is set to a fixed value Δi of “+” (steps G21 → G22 → G24 in FIG. 8),
This is added to the output current corresponding to the lever position.
At this time, the magnitude of the overcurrent Δi is set to such a size that the actuator does not move even when Δi is output in a single shot in order to prevent a shock at the time of starting the actuator due to the overcurrent. Specifically, the magnitude of the overcurrent Δi is the same as the maximum current imax as in the first embodiment, and the maximum current i
The time Δt for flowing max is set to such a time that the actuator does not move.

【００７５】レバー速度ωの絶対値がしきい値ωｓを越
えかつ加速度が「−」側にある場合は、オペレータが操
作を終了しようとしている場合であるので、過電流は流
さないか或いは非常に小さい値とする。本実施形態で
は、振動や動きすぎを防ぐために過電流を０とした（図
８のステップＧ２１→Ｇ２２→Ｇ２５）。When the absolute value of the lever speed ω exceeds the threshold value ωs and the acceleration is on the “−” side, it is a case where the operator is about to end the operation. Use a small value. In the present embodiment, the overcurrent is set to 0 (step G21 → G22 → G25 in FIG. 8) in order to prevent vibration and excessive movement.

【００７６】次に、レバー速度が「−」で加速度が
「＋」の場合は、操作レバー１０ａを中立側に戻す場合
であり、オペレータが動作を終了しようとしている場合
に相当する。従って、過電流はここでも０の値をとる
（図８のステップＧ２１→Ｇ２３→Ｇ２７）。Next, when the lever speed is "-" and the acceleration is "+", the operation lever 10a is returned to the neutral side, which corresponds to the case where the operator is about to end the operation. Therefore, the overcurrent again takes a value of 0 (steps G21 → G23 → G27 in FIG. 8).

【００７７】次に、レバー速度が「−」で加速度も
「−」の場合は、オペレータが急激にレバーを戻してい
る場合であるので、過電流Δｉを「−」の一定値とし
（図８のステップＧ２１→Ｇ２３→Ｇ２６）、これをレ
バー位置に対応した出力電流に足し合わせる。この場合
も、過電流Δｉの絶対値の大きさは最大電流ｉｍａｘと
し、最大電流ｉｍａｘを流す時間Δｔをアクチュエータ
が動かない程度の時間にする。Next, when the lever speed is "-" and the acceleration is also "-", since the operator is suddenly returning the lever, the overcurrent Δi is set to a constant value of "-" (FIG. 8). Step G21 → G23 → G26), and this is added to the output current corresponding to the lever position. Also in this case, the magnitude of the absolute value of the overcurrent Δi is the maximum current imax, and the time Δt at which the maximum current imax flows is set to a time that does not move the actuator.

【００７８】レバー速度ωの絶対値がしきい値ωｓ以上
でない場合は、通常のレバー位置に相当する電流だけを
出力する（図３のステップＢ→Ｇ→Ｈ→Ｉ）。If the absolute value of the lever speed ω is not equal to or greater than the threshold value ωs, only the current corresponding to the normal lever position is output (steps B → G → H → I in FIG. 3).

【００７９】本実施形態によれば、第１の実施形態に比
べてより簡便な方法で第１の実施形態と同様な効果が得
られる。According to the present embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained by a simpler method than in the first embodiment.

【００８０】なお、本実施形態ではしきい値を速度とし
たが、しきい値を加速度にした場合も同様にできる。In this embodiment, the threshold is set to the speed, but the same can be applied to the case where the threshold is set to the acceleration.

【００８１】本発明の第３の実施形態を図９及び図１０
により説明する。本実施形態は、図７及び図８に示した
第２の実施形態において、過電流の印加を一連の操作レ
バーの操作で１回だけ行うものであり、過電流の印加判
定方法が第２の実施形態と異なっている。FIGS. 9 and 10 show a third embodiment of the present invention.
This will be described below. This embodiment is different from the second embodiment shown in FIGS. 7 and 8 in that the application of the overcurrent is performed only once by operating a series of operation levers. This is different from the embodiment.

【００８２】図９本実施形態における過電流の印加判定
方法の考え方を説明する図である。図１０はその考えに
基づくコントローラ２０（図１参照）での処理手順の要
部を示すフローチャートである。本実施形態の全体の処
理手順は図３にフローチャートで示したのと同じであ
り、図３のフローチャートにおけるステップＥ１及びＧ
１が図１０のステップＥ３及びＧ２に置き換えられる。
ステップＧ２は図８に示す第２の実施形態のものと同じ
である。FIG. 9 is a diagram for explaining the concept of a method for determining the application of overcurrent in the present embodiment. FIG. 10 is a flowchart showing a main part of a processing procedure in the controller 20 (see FIG. 1) based on the concept. The overall processing procedure of this embodiment is the same as that shown in the flowchart of FIG. 3, and steps E1 and G in the flowchart of FIG.
1 is replaced by steps E3 and G2 in FIG.
Step G2 is the same as that of the second embodiment shown in FIG.

【００８３】図９において、操作レバーの操作パターン
としてＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤの４種類を考える。操作
レバー１０ａの一連の動作の終了判定をレバー速度で行
い、レバー速度が０付近になったときに一連の動作が終
了したと判定する。図中ｃ１及びｄ１のΔ印がその点で
ある。ＬＡ，ＬＢは一連の動作であり、ＬＣとＬＤは２
回の動作となる。一連の動作では１回の過電流を発生さ
せるため、レバー速度がしきい値を越えた●点で過電流
を流し、レバー速度が０に近ずき一連の動作が終了する
まで次の過電流は流さない。これによりアクチュエータ
は操作レバーの操作時のレバー位置のふらつきに敏感に
反応することが無く、無駄時間の非常に小さい応答を実
現できる。In FIG. 9, four types of operation patterns of the operation lever LA, LB, LC, and LD are considered. The end determination of the series of operations of the operation lever 10a is performed at the lever speed, and when the lever speed becomes close to 0, it is determined that the series of operations is completed. In the figure, the Δ marks of c1 and d1 indicate that point. LA and LB are a series of operations, and LC and LD are 2
Operation. In order to generate one overcurrent in a series of operations, the overcurrent flows at the point where the lever speed exceeds the threshold value, and the next overcurrent occurs until the lever speed approaches 0 and the series of operations ends. Do not shed. As a result, the actuator does not sensitively react to the fluctuation of the lever position when the operation lever is operated, and a response with a very small dead time can be realized.

【００８４】図１０において、まず、レバー速度ωが所
定値ω０（ ０）より大きいか否かをみることで、上記
のように今までのレバー操作が終わったかどうかの判断
を行う（ステップＥ３１）。レバー速度ωが所定値ω０
より小さければ、ここから新しい一連の動作となるた
め、過電流フラグをＯＮにする（ステップＥ３２）。次
いで、レバー速度ωの絶対値がしきい値ωｓ以上である
か否かの判定を行い（ステップＥ３３）、しきい値ωｓ
以上であれば過電流フラグの判定を行う（ステップＥ３
４）。ここで、過電流フラグがＯＮの場合だけ、過電流
の値を計算し（ステップＧ２）、過電流を印加する（図
３のステップＨ及びＩ）。また、過電流の値を計算する
前に過電流フラグをＯＦＦにする（ステップＥ３５）。
これにより、次の処理サイクルでは過電流フラグがＯＦ
Ｆであると判定され（ステップＥ３４）、この動作が終
わるまで、レバー位置に相当する電流だけを印加する
（図３のステップＧ，Ｈ及びＩ）。In FIG. 10, first, it is determined whether the lever operation has been completed as described above by checking whether or not the lever speed ω is greater than a predetermined value ω0 (0) (step E31). . Lever speed ω is a predetermined value ω0
If it is smaller, a new series of operations starts from here, and the overcurrent flag is turned on (step E32). Next, it is determined whether or not the absolute value of the lever speed ω is equal to or more than the threshold value ωs (step E33), and the threshold value ωs
If so, the overcurrent flag is determined (step E3).
4). Here, only when the overcurrent flag is ON, the value of the overcurrent is calculated (step G2), and the overcurrent is applied (steps H and I in FIG. 3). Further, the overcurrent flag is turned off before calculating the value of the overcurrent (step E35).
Thus, in the next processing cycle, the overcurrent flag is set to OF.
F is determined (step E34), and only the current corresponding to the lever position is applied until this operation is completed (steps G, H and I in FIG. 3).

【００８５】本実施形態によれば、操作レバーの速度で
過電流を印可するかどうかを判定するとき、操作レバー
を操作する一連の動作で連続的に過電流を印可すると判
定することが避けられ、１回過電流を印加した後は通常
の操作系と同じように動かすことができる。According to this embodiment, when determining whether or not to apply an overcurrent at the speed of the operating lever, it is possible to avoid determining that the overcurrent is applied continuously in a series of operations of operating the operating lever. After the overcurrent is applied once, it can be moved in the same manner as a normal operation system.

【００８６】[0086]

【発明の効果】本発明によれば、操作レバーの全操作域
にわたって誤動作することなく高い応答性を実現し、電
気式の操作レバー装置の操作性が大幅に向上し、フロン
トの微操作から、杭うち、バケット泥落とし等、幅広い
作業に確実に対応することができる。According to the present invention, high responsiveness is realized without malfunctioning over the entire operation range of the operation lever, the operability of the electric operation lever device is greatly improved, and the fine operation of the front can be performed. It is possible to reliably cope with a wide range of work such as removing pile mud and bucket mud.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１の実施形態によるアクチュエータ
駆動制御装置のシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of an actuator drive control device according to a first embodiment of the present invention.

【図２】図１に示すコントローラの処理機能を示すブロ
ック図である。FIG. 2 is a block diagram showing processing functions of a controller shown in FIG.

【図３】図１に示すコントローラの処理機能の詳細を示
すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing details of processing functions of a controller shown in FIG. 1;

【図４】図３に示す処理機能の要部の詳細を示すフロー
チャートである。FIG. 4 is a flowchart showing details of a main part of the processing function shown in FIG. 3;

【図５】（ａ）は操作レバーレバー位置と電磁比例制御
弁が発生すべきパイロット圧力との関係を示す図であ
り、（ｂ）は電磁比例制御弁に電流をステップ状に印加
した場合のパイロット圧力の立ち上がりを示す図であ
り、（ｃ）はパイロット圧が目標圧力に追従するまでの
時間、電磁比例制御弁に流した電流の仕事量を示す図で
ある。5A is a diagram showing a relationship between an operation lever lever position and a pilot pressure to be generated by an electromagnetic proportional control valve, and FIG. 5B is a diagram when a current is applied to the electromagnetic proportional control valve in a stepwise manner; It is a figure which shows the rise of pilot pressure, and (c) is a figure which shows the amount of work of the electric current which flowed to the electromagnetic proportional control valve until the pilot pressure follows the target pressure.

【図６】第１の実施形態におけるレバー位置（θ）と、
このレバー位置（θ）の変化に対応するレバー速度
（ω）、レバー加速度（ｄω／ｄｔ）、印加電流
（ｉ）、パイロット圧力（Ｐ）の変化を示す図である。FIG. 6 shows a lever position (θ) in the first embodiment,
It is a figure which shows the change of lever speed ((omega)), lever acceleration (d (omega) / dt), applied current (i), and pilot pressure (P) corresponding to this change of a lever position ((theta)).

【図７】本発明の第２の実施形態における過電流の印加
判定方法及び荷電流の値の計算方法の考え方を説明する
図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the concept of a method of determining overcurrent application and a method of calculating a value of a charged current according to a second embodiment of the present invention.

【図８】第２の実施形態におけるコントローラでの処理
手順の要部を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a main part of a processing procedure in a controller according to the second embodiment.

【図９】本発明の第３の実施形態における過電流印加の
判定処理の考え方を説明する図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the concept of the overcurrent application determination process according to the third embodiment of the present invention.

【図１０】第３の実施形態におけるコントローラでの処
理手順の要部を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating a main part of a processing procedure in a controller according to the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 電気式の操作レバー装置 １０ａ 操作レバー １１ ポテンショメータ ２０ コントローラ ２１ 位置演算部 ２２ 速度、加速度演算部 ２２１ 速度演算部 ２２２ 加速度演算部 ２２５ 過電流演算部 ２３ 出力制御演算部 ３０ａ，３０ｂ 電磁比例制御弁 ３１ スプール型方向切換弁 ３２ 油圧ポンプ ３３ アクチュエータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric operation lever device 10a Operation lever 11 Potentiometer 20 Controller 21 Position operation part 22 Speed and acceleration operation part 221 Speed operation part 222 Acceleration operation part 225 Overcurrent operation part 23 Output control operation part 30a, 30b Electromagnetic proportional control valve 31 Spool type directional control valve 32 Hydraulic pump 33 Actuator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 弘 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 藤島 一雄 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 冨田 ▲禎▼久 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 羽賀 正和 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Ｆターム(参考） 2D003 BA01 CA02 DA03 DA04 DB04 DB05 EA00 3H089 CC01 DA02 DB75 EE31 EE36 FF07 GG02  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Ogura 650, Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura Plant (72) Inventor Kazuo Fujishima 650, Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Inside the Tsuchiura Plant of Shikiura Company (72) Inventor Tomita Tadashihisa 650, Kandamachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Masakazu Haga 650, Kandamachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Hitachi Construction Machinery F-term in Tsuchiura Plant (reference) 2D003 BA01 CA02 DA03 DA04 DB04 DB05 EA00 3H089 CC01 DA02 DB75 EE31 EE36 FF07 GG02

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】操作レバーのレバー位置に応じた電気信号
を出力する電気式の操作レバー装置と、前記電気信号を
入力し電流指令値を出力する制御演算手段と、前記制御
演算手段の電流指令値に比例した圧力を発生させる電磁
比例制御弁と、前記電磁比例制御弁で発生した圧力によ
り作動しアクチュエータを制御するスプール型方向切換
弁とを備えるアクチュエータ駆動制御装置において、 前記操作レバーのレバー位置を検出する手段と、 前記レバー位置に基づいて前記操作レバーの速度と加速
度を算出する手段と、 前記操作レバーの速度と加速度により操作レバーの動き
を予測し、前記電流指令値を可変にする指令値可変手段
とを備えることを特徴とするアクチュエータ駆動制御装
置。1. An electric operation lever device for outputting an electric signal according to a lever position of an operation lever, a control operation means for inputting the electric signal and outputting a current command value, and a current command for the control operation means. An actuator drive control device comprising: an electromagnetic proportional control valve that generates a pressure proportional to a value; and a spool type directional control valve that operates by the pressure generated by the electromagnetic proportional control valve and controls an actuator. Means for calculating the speed and acceleration of the operating lever based on the lever position; and a command for predicting the movement of the operating lever based on the speed and acceleration of the operating lever and making the current command value variable. An actuator drive control device comprising: a value changing unit. 【請求項２】請求項１記載のアクチュエータ駆動制御装
置において、前記指令値可変手段は、前記操作レバーの
速度と加速度によって操作レバーが移動する距離を予測
し、この予測移動距離に基づいて前記電流指令値を可変
にする過電流値を演算することを特徴とするアクチュエ
ータ駆動制御装置。2. The actuator drive control device according to claim 1, wherein the command value varying means predicts a distance of movement of the operation lever based on a speed and acceleration of the operation lever, and based on the predicted movement distance, the current value. An actuator drive control device for calculating an overcurrent value that makes a command value variable. 【請求項３】請求項２記載のアクチュエータ駆動制御装
置において、前記指令値可変手段は、前記操作レバーが
前記予測距離を移動した時点でのレバー位置に対応する
パイロット圧力を発生させるための電流値を計算し、こ
の電流値に応じた値として前記過電流値を演算すること
を特徴とするアクチュエータ駆動制御装置。3. The actuator drive control device according to claim 2, wherein the command value changing means is configured to generate a current value for generating a pilot pressure corresponding to a lever position at the time when the operation lever moves the predicted distance. And calculating the overcurrent value as a value corresponding to the current value. 【請求項４】請求項３記載のアクチュエータ駆動制御装
置において、前記指令値可変手段は、前記電流値をステ
ップ状に印加したときの前記パイロット圧の立ち上がり
の遅れ時間に要する前記電流値の仕事量を計算し、この
仕事量と同じ仕事量となる最大電流の印加時間を計算
し、前記過電流値とすることを特徴とするアクチュエー
タ駆動制御装置。4. The actuator drive control device according to claim 3, wherein the command value varying means is configured to work the current value required for a delay time of the rise of the pilot pressure when the current value is applied stepwise. An actuator drive control device characterized in that the overcurrent value is calculated, and the overcurrent value is calculated by calculating the application time of the maximum current having the same work amount as the work amount. 【請求項５】請求項１記載のアクチュエータ駆動制御装
置において、前記指令値可変手段は、前記操作レバーの
速度と加速度によって操作レバーが移動する距離を予測
し、この予測移動距離が所定値を超えると前記電流指令
値を可変にすることを特徴とするアクチュエータ駆動制
御装置。5. The actuator drive control device according to claim 1, wherein the command value varying means predicts a distance that the operation lever moves based on a speed and an acceleration of the operation lever, and the predicted movement distance exceeds a predetermined value. And an actuator drive control device, wherein the current command value is made variable. 【請求項６】請求項１記載のアクチュエータ駆動制御装
置において、前記指令値可変手段は、前記操作レバーの
速度が所定値を超えると、前記操作レバーの速度と加速
度の組み合わせにより前記電流指令値を可変にすること
を特徴とするアクチュエータ駆動制御装置。6. The actuator drive control device according to claim 1, wherein the command value changing means changes the current command value by a combination of the speed and acceleration of the operation lever when the speed of the operation lever exceeds a predetermined value. An actuator drive control device characterized by being variable. 【請求項７】請求項６記載のアクチュエータ駆動制御装
置において、前記指令値可変手段は、前記電流指令値を
可変にする場合は、前記アクチュエータが動かない範囲
の電流値を前記電流指令値を可変にする過電流値として
出力することを特徴とするアクチュエータ駆動制御装
置。7. The actuator drive control device according to claim 6, wherein the command value changing means changes the current command value in a range where the actuator does not move when the current command value is made variable. An actuator drive control device for outputting as an overcurrent value. 【請求項８】請求項６記載のアクチュエータ駆動制御装
置において、前記指令値可変手段は、前記操作レバーの
一連の動作が終了したかどうかの判定を行い、前記操作
レバーの一連の動作に対して１回だけ前記指令電流値を
可変にすることを特徴とするアクチュエータ駆動制御装
置。8. The actuator drive control device according to claim 6, wherein the command value changing unit determines whether a series of operations of the operation lever is completed, and determines whether the series of operations of the operation lever is completed. An actuator drive control device wherein the command current value is made variable only once. 【請求項９】請求項１記載のアクチュエータ駆動制御装
置において、前記指令値可変手段は、前記レバー速度が
所定値以下であれば一連の動作が終了したと判定するこ
とを特徴とするアクチュエータ駆動制御装置。9. The actuator drive control device according to claim 1, wherein said command value changing means determines that a series of operations is completed when said lever speed is equal to or less than a predetermined value. apparatus.