JPS61296405A - 建設車両の作業機位置決め制御装置 - Google Patents
建設車両の作業機位置決め制御装置Info
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- JPS61296405A JPS61296405A JP13981485A JP13981485A JPS61296405A JP S61296405 A JPS61296405 A JP S61296405A JP 13981485 A JP13981485 A JP 13981485A JP 13981485 A JP13981485 A JP 13981485A JP S61296405 A JPS61296405 A JP S61296405A
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- JP
- Japan
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- signal
- hydraulic
- switching valve
- spool
- valve
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、自動、手動いずれでも効率よく制御できる油
圧ショベル等の建設車両における作業機の位置決め制御
装置に関するものである。
圧ショベル等の建設車両における作業機の位置決め制御
装置に関するものである。
(従来技術)
従来、油圧ショベル等の建設車両の作業機を自動化する
手段として、作業機の現在位置を検出し、その検出値と
、予め設定された設定値との偏差に応じて流量制御信号
を出力し、その流量制御信号により油圧制御弁を作動し
て作業機の位置を制御する装置(たとえば特開昭54−
45469号公報)が知られている。
手段として、作業機の現在位置を検出し、その検出値と
、予め設定された設定値との偏差に応じて流量制御信号
を出力し、その流量制御信号により油圧制御弁を作動し
て作業機の位置を制御する装置(たとえば特開昭54−
45469号公報)が知られている。
しかしながら、上記従来の制御装置は、油圧回路のメイ
ン回路に手動によって切換えられる手動切替弁と、自動
制御のための油圧制御弁(比例制御弁)とを設け、自動
制御時に制御回路から送られる流量制御信号によって油
圧制御弁を直接制御し、かつ、この油圧制御弁によって
制御した流グを手動切替弁を経てシリンダに供給し、作
業機の位置を制御するものである。このため、油圧回路
にはメインのコントロールバルブとして手動切替弁と油
圧制御弁との2個の大言ヱのバルブが必要であり、回路
構成が複雑でコストアップとなる。
ン回路に手動によって切換えられる手動切替弁と、自動
制御のための油圧制御弁(比例制御弁)とを設け、自動
制御時に制御回路から送られる流量制御信号によって油
圧制御弁を直接制御し、かつ、この油圧制御弁によって
制御した流グを手動切替弁を経てシリンダに供給し、作
業機の位置を制御するものである。このため、油圧回路
にはメインのコントロールバルブとして手動切替弁と油
圧制御弁との2個の大言ヱのバルブが必要であり、回路
構成が複雑でコストアップとなる。
また、自動制御時には手動切替弁が油圧制御弁の下流に
あって単なる通路としての機能を発揮するだけであるた
め、非常に不経済であるとともに、圧a等の問題が生じ
、制御精度が低下する。しがも、メイン回路に設けた大
容舟の油圧制御弁を直接的に制御するため、比例制御弁
を用いたとしても微妙な制御が困難であり、とくに、そ
の制御時には不感帯幅を設定し、その不感帯幅では制御
信号を出力しないようにしているため、上記作業機の位
置偏差に基く制御領域がこの油圧制御弁の不感帯域にあ
る時は、繰返しフィードバック制御しても制御が完了せ
ず、常に定常偏差が生じる。なお、制御精度を上げるた
めに上記油圧制御弁にナーボ弁を用いることが考えられ
るが、こうすればコストがさらに高くなり、かつ、耐環
境性(゛ごみ、油温、粘性の変化)が悪く、制御の安定
性に問題がある。
あって単なる通路としての機能を発揮するだけであるた
め、非常に不経済であるとともに、圧a等の問題が生じ
、制御精度が低下する。しがも、メイン回路に設けた大
容舟の油圧制御弁を直接的に制御するため、比例制御弁
を用いたとしても微妙な制御が困難であり、とくに、そ
の制御時には不感帯幅を設定し、その不感帯幅では制御
信号を出力しないようにしているため、上記作業機の位
置偏差に基く制御領域がこの油圧制御弁の不感帯域にあ
る時は、繰返しフィードバック制御しても制御が完了せ
ず、常に定常偏差が生じる。なお、制御精度を上げるた
めに上記油圧制御弁にナーボ弁を用いることが考えられ
るが、こうすればコストがさらに高くなり、かつ、耐環
境性(゛ごみ、油温、粘性の変化)が悪く、制御の安定
性に問題がある。
(発明の目的)
本発明は、上記従来の問題を解消するためになされたも
のであり、従来の比例制御弁やサーボ弁より安価なパイ
ロット油圧切替弁を用いて、この油圧切替弁を手動用と
自動制御用とを兼用できるようにし、油圧回路溝成を簡
素化してコストダウンを図り、かつ、手動操作時には操
作性を向上させながら、自8制御時には定常偏差が生じ
ることなく、高精度の位置決め制御ができる建設車両の
作業機位置決め制御装置を提供するものである。
のであり、従来の比例制御弁やサーボ弁より安価なパイ
ロット油圧切替弁を用いて、この油圧切替弁を手動用と
自動制御用とを兼用できるようにし、油圧回路溝成を簡
素化してコストダウンを図り、かつ、手動操作時には操
作性を向上させながら、自8制御時には定常偏差が生じ
ることなく、高精度の位置決め制御ができる建設車両の
作業機位置決め制御装置を提供するものである。
(発明の構成)
本発明は、作業機を作動させる油圧アクチュエータと、
油圧アクチュエータへの圧油の供給を制御するパイロッ
ト油圧切替弁と、この油圧切替弁のスプール位置をパイ
ロット圧で制御する電磁比例減圧弁と、この電磁比例減
圧弁に制御信号を送る自動制御回路および手動操作回路
とを備え、上記自動制御回路は、作業機の現在位置を検
出する検出器と、作業機の目標位置信号を出力する信号
発生器と、上記油圧切替弁のスプール位置と開口面積と
の関係を記憶する記憶装置と、上記検出器からの作業機
現在位置信号と信号発生器からの作業機目標位置15号
との偏差を求めるとともに、上記偏差と記憶装置に記憶
された記憶値とに基いて油圧切替弁のスプールの必要ス
トロークに相当する制御信号を出力する演算器とを備え
、手動操作回路は手動操作手段の操作量に応じて油圧切
替弁のスプールの必要ストロークに相当する制御信号を
出力するJ:うに構成され、上記自動制御回路からの信
号と手動制御回路からの信号とをコントローラを介して
電磁比例減圧弁に送るように構成されていることを特徴
とするものである。
油圧アクチュエータへの圧油の供給を制御するパイロッ
ト油圧切替弁と、この油圧切替弁のスプール位置をパイ
ロット圧で制御する電磁比例減圧弁と、この電磁比例減
圧弁に制御信号を送る自動制御回路および手動操作回路
とを備え、上記自動制御回路は、作業機の現在位置を検
出する検出器と、作業機の目標位置信号を出力する信号
発生器と、上記油圧切替弁のスプール位置と開口面積と
の関係を記憶する記憶装置と、上記検出器からの作業機
現在位置信号と信号発生器からの作業機目標位置15号
との偏差を求めるとともに、上記偏差と記憶装置に記憶
された記憶値とに基いて油圧切替弁のスプールの必要ス
トロークに相当する制御信号を出力する演算器とを備え
、手動操作回路は手動操作手段の操作量に応じて油圧切
替弁のスプールの必要ストロークに相当する制御信号を
出力するJ:うに構成され、上記自動制御回路からの信
号と手動制御回路からの信号とをコントローラを介して
電磁比例減圧弁に送るように構成されていることを特徴
とするものである。
すなわち本発明は、メインの油圧回路に1個の油圧切替
弁を設【プ、この油圧切替弁を電磁比例減圧弁からの油
圧信号により制御するとともに、この電磁比例減圧弁を
自動制御回路から送られる電気的信号と、操作レバー等
の手動操作手段から送られる電気的操作信号とのいずれ
でも操作できるようにし、かつ、手動操作時にはスプー
ル弁特有の不感帯を残して操作性を白土さけながら、自
動制御時には不感帯を省いた制御をなし、定常゛偏差が
生じない高粘度の制御を可能にしたものである。
弁を設【プ、この油圧切替弁を電磁比例減圧弁からの油
圧信号により制御するとともに、この電磁比例減圧弁を
自動制御回路から送られる電気的信号と、操作レバー等
の手動操作手段から送られる電気的操作信号とのいずれ
でも操作できるようにし、かつ、手動操作時にはスプー
ル弁特有の不感帯を残して操作性を白土さけながら、自
動制御時には不感帯を省いた制御をなし、定常゛偏差が
生じない高粘度の制御を可能にしたものである。
(実施例)
第1図において、1は油圧シ」ベルのブーム(作11)
、2はブーム1を俯仰づるシリンダ(油圧アクチュエー
タ)を示す。3はパイ[]ツト油圧切賛弁で、メインの
油圧管路4に設けられ、この弁3の切替えにより管路4
から管路5,6を杼て上記シリンダ2に圧油を給排し、
シリンダ2を伸縮させてブーム1を俯仰させる。この油
圧切替弁3にはパイロット圧によって切替えられるスプ
ール弁を用い、この弁3を切替えるためにパイロット管
路7,8に油圧信号を送る電磁比例減圧弁9.10を用
いているとともに、電磁比例減圧弁9.10を作動させ
るために次のような制御手段を用いている。
、2はブーム1を俯仰づるシリンダ(油圧アクチュエー
タ)を示す。3はパイ[]ツト油圧切賛弁で、メインの
油圧管路4に設けられ、この弁3の切替えにより管路4
から管路5,6を杼て上記シリンダ2に圧油を給排し、
シリンダ2を伸縮させてブーム1を俯仰させる。この油
圧切替弁3にはパイロット圧によって切替えられるスプ
ール弁を用い、この弁3を切替えるためにパイロット管
路7,8に油圧信号を送る電磁比例減圧弁9.10を用
いているとともに、電磁比例減圧弁9.10を作動させ
るために次のような制御手段を用いている。
′1jなわち11は検出器で、上記作業機としてのブー
ム1の位置(俯仰角度)を検出するものであり、たとえ
ばポテンショメータで構成されるとともに、ブーム1の
ベースマシン(図示省略)に対する枢支部に設けられ、
上記ブーム1の現在位置に応じた信号θを出力する。な
お、検出器11は、シリンダ2のベースマシンに対する
枢支部またはシリンダ2のロッドに設けてもよい。
ム1の位置(俯仰角度)を検出するものであり、たとえ
ばポテンショメータで構成されるとともに、ブーム1の
ベースマシン(図示省略)に対する枢支部に設けられ、
上記ブーム1の現在位置に応じた信号θを出力する。な
お、検出器11は、シリンダ2のベースマシンに対する
枢支部またはシリンダ2のロッドに設けてもよい。
12は目標位置信号発生器で、ブーム1をどの位置く角
度)まで俯仰させるかの目標位置に応じた信号θ0を出
力する。この場合、ブーム1とアームの複合作業でパケ
ットの水平押出し、円弧掘削等を行う時は、アームの移
動に追従してブーム1が俯仰するように、アームの移e
聞に基いて演算されたブーム1の必殻移動団を目標位置
とjノで逐次出力する。なお、ブーム1の単独作業時に
は、予め設定されたダンプ位置または掘削位置等を目標
位置として出力する。この目標位置は任意に設定できる
。
度)まで俯仰させるかの目標位置に応じた信号θ0を出
力する。この場合、ブーム1とアームの複合作業でパケ
ットの水平押出し、円弧掘削等を行う時は、アームの移
動に追従してブーム1が俯仰するように、アームの移e
聞に基いて演算されたブーム1の必殻移動団を目標位置
とjノで逐次出力する。なお、ブーム1の単独作業時に
は、予め設定されたダンプ位置または掘削位置等を目標
位置として出力する。この目標位置は任意に設定できる
。
13は自動制御回路の主要部で、演算器14゜15.1
6.17と、記憶装置18とを備えている(この主要部
と目標位置信号発生器12と゛を含めてマイクロコンビ
コータで構成してもよい)、、。
6.17と、記憶装置18とを備えている(この主要部
と目標位置信号発生器12と゛を含めてマイクロコンビ
コータで構成してもよい)、、。
演算器14は上記検出器11から出力されたブーム1の
現在位置信号0と、信号発生器12から出力されたブー
ム1の目標位置信号θ0とに塁いて、両信号0. Oo
の偏差を求め、その偏差に応じた信号eθ(−〇〇−〇
)を出力する。演算器15は上記位置偏差信号eθに比
例定数kOを乗じる等により上記シリンダ2を目標位置
まで作動させるのに必要な流量を演算し、その必要流量
に応じた信号eq(=eθ・kθ)を出力する。演算器
16は上記必要流量相当信号eqを比例定viI<aで
除する雪により上記必要流量に対応した油圧切替弁3の
スプールの必要間[1面積を演算し、その必要開口面積
に応じた信号ea (=eq/kq)を出力する。
現在位置信号0と、信号発生器12から出力されたブー
ム1の目標位置信号θ0とに塁いて、両信号0. Oo
の偏差を求め、その偏差に応じた信号eθ(−〇〇−〇
)を出力する。演算器15は上記位置偏差信号eθに比
例定数kOを乗じる等により上記シリンダ2を目標位置
まで作動させるのに必要な流量を演算し、その必要流量
に応じた信号eq(=eθ・kθ)を出力する。演算器
16は上記必要流量相当信号eqを比例定viI<aで
除する雪により上記必要流量に対応した油圧切替弁3の
スプールの必要間[1面積を演算し、その必要開口面積
に応じた信号ea (=eq/kq)を出力する。
一方、記憶装置18には油圧切替弁3の特性が記憶され
る。この場合、hl+圧切替弁3のスプールストローク
Sと開口面積aとの聞には第2図に示すような関係があ
る。開口面積の符号は切替え方向を示づ。また、この油
圧切替弁3にはスプールストロークSの小さい範囲(0
≧S≦S1,0≧S≧−31)が不感帯であり、この範
囲でスプールストロークSを変化さ1!ても開口面積a
を制御覆ることはできない。
る。この場合、hl+圧切替弁3のスプールストローク
Sと開口面積aとの聞には第2図に示すような関係があ
る。開口面積の符号は切替え方向を示づ。また、この油
圧切替弁3にはスプールストロークSの小さい範囲(0
≧S≦S1,0≧S≧−31)が不感帯であり、この範
囲でスプールストロークSを変化さ1!ても開口面積a
を制御覆ることはできない。
そこで、本発明ではとくに第2図に示す油圧切替弁3の
特性を第3図に示す関係に丙換え、ト記不感帯域をカッ
1−シて記憶装置18に記憶させ、この弁2の必要開口
面積aから逆算して必要スプールスト[1−りSが直ち
に求められるようにしている。
特性を第3図に示す関係に丙換え、ト記不感帯域をカッ
1−シて記憶装置18に記憶させ、この弁2の必要開口
面積aから逆算して必要スプールスト[1−りSが直ち
に求められるようにしている。
演口器17は1記演算器16から出力された必要開口面
積相当信号eaと、記憶装置18に記憶された記憶値と
に基いて、油圧切替弁3のスプールの必要ストロークを
演算し、その必要ス1へローフに応じた信号esを出力
する。この場合、ブーム11の上げ、下げに応じて正、
負の4E号±esを出力する。
積相当信号eaと、記憶装置18に記憶された記憶値と
に基いて、油圧切替弁3のスプールの必要ストロークを
演算し、その必要ス1へローフに応じた信号esを出力
する。この場合、ブーム11の上げ、下げに応じて正、
負の4E号±esを出力する。
手動操作回路20は、操作レバー19等の手動操作手段
の操作量をポテンショメータ等により電気信号に変換し
、その操作方向および操作爪゛に応じて油圧切替弁3の
スプールを第2図に承す特性に沿って制御するための信
号eS′を出力する。
の操作量をポテンショメータ等により電気信号に変換し
、その操作方向および操作爪゛に応じて油圧切替弁3の
スプールを第2図に承す特性に沿って制御するための信
号eS′を出力する。
なお、この場合もブーム1の上げ、下げに応じて正、負
の信号±eS′を出力する。ただし、この手動操作回路
からはスプール弁特有の不感帯を残したままで、制御信
号が出力される。
の信号±eS′を出力する。ただし、この手動操作回路
からはスプール弁特有の不感帯を残したままで、制御信
号が出力される。
コントローラ21は上記自動i、II御回路の演算器1
7からの信号±aSと、手動操作回路20からの信号±
es’ とを入力し、自動か手動かを判別するとともに
、(の信号の正、負つまりブーム上げか下げかを判別し
、ブーム下げの時はその信号−esまたは−es’ を
N磁比例減圧弁9に、ブーム上げの時はその信号上es
または+e S ’を電磁比例減圧弁10に送る。なJ
3、危険防止のために手動操作回路20からの信号が自
動制御回路からの信号より優先して電磁比例減圧弁9,
10に送られるようになっている。
7からの信号±aSと、手動操作回路20からの信号±
es’ とを入力し、自動か手動かを判別するとともに
、(の信号の正、負つまりブーム上げか下げかを判別し
、ブーム下げの時はその信号−esまたは−es’ を
N磁比例減圧弁9に、ブーム上げの時はその信号上es
または+e S ’を電磁比例減圧弁10に送る。なJ
3、危険防止のために手動操作回路20からの信号が自
動制御回路からの信号より優先して電磁比例減圧弁9,
10に送られるようになっている。
電磁比例減圧弁9,10はその一次側管路22゜23か
ら一次圧力を導入し、上記コントローラ21から送られ
た電気信号上es、−esまたは+es’ 、 −es
’ に応じてパイロット管路7,8に油圧信号(パイロ
ット圧)を出力し、この油圧信号によって油圧切替弁3
のスプールを移動させ、向弁3から管路5,6に対する
圧油の供給方向を切替えるとともに、そのスプール開口
面積によって流量制御がなされる。
ら一次圧力を導入し、上記コントローラ21から送られ
た電気信号上es、−esまたは+es’ 、 −es
’ に応じてパイロット管路7,8に油圧信号(パイロ
ット圧)を出力し、この油圧信号によって油圧切替弁3
のスプールを移動させ、向弁3から管路5,6に対する
圧油の供給方向を切替えるとともに、そのスプール開口
面積によって流量制御がなされる。
上記の構成において、手動操V「詩には、操作レバー1
9を操作することにより、手動操作回路20から操作レ
バー19の操作方向および操作間(角度)に応じたスプ
ールストローク制御信号上es’が出力され、コントロ
ーラ21により上記信号±es’ の正、負つまりブー
ム1上げか下げかが判別され、その信号上es’ また
は−es’が電磁比例減圧弁9または10に送られて向
弁が作動され、この弁9または10から管路7または8
にパイロット管が導かれ、そのパイロット圧により油圧
切替弁3が切替えられるとともに、管路4から管路5,
6を経てシリンダ2に圧油が給排され、シリンダ2が伸
縮されてブーム1の上げ下げが行われる。この手動操作
時には、操作レバー19の操作により油圧切替弁3が第
2図に示す特性に沿って制御され、不感帯を残したまま
で制御される。なお、手動操作時には不感帯がある方が
操作し易く、従って、手動操作時の操作性を向上できる
ことになる。
9を操作することにより、手動操作回路20から操作レ
バー19の操作方向および操作間(角度)に応じたスプ
ールストローク制御信号上es’が出力され、コントロ
ーラ21により上記信号±es’ の正、負つまりブー
ム1上げか下げかが判別され、その信号上es’ また
は−es’が電磁比例減圧弁9または10に送られて向
弁が作動され、この弁9または10から管路7または8
にパイロット管が導かれ、そのパイロット圧により油圧
切替弁3が切替えられるとともに、管路4から管路5,
6を経てシリンダ2に圧油が給排され、シリンダ2が伸
縮されてブーム1の上げ下げが行われる。この手動操作
時には、操作レバー19の操作により油圧切替弁3が第
2図に示す特性に沿って制御され、不感帯を残したまま
で制御される。なお、手動操作時には不感帯がある方が
操作し易く、従って、手動操作時の操作性を向上できる
ことになる。
次に、自動制御時について説明すると、信号発生器12
からブーム1の目標位置信号θ0が出力されるとともに
、検出器11によりブーム1の現在位置が検出されてそ
の現在位置信号θが出力され、両信号θ0.θが演算器
14に入力される。
からブーム1の目標位置信号θ0が出力されるとともに
、検出器11によりブーム1の現在位置が検出されてそ
の現在位置信号θが出力され、両信号θ0.θが演算器
14に入力される。
そして、演算器14により目標位置と現在位置との偏差
信号eθ、演算器15によりシリンダ2を駆動するため
の必要流量相当信号eqS演算器16により切換弁のス
プールの必要開口面積相当信号eaが順次演算、出力さ
れるとともに、演算器17により上記必要開口面積相当
信号eaと、記憶装W!118に記憶された記憶値(第
3図参照)に基いて油圧切替弁3のスプールの必要スト
ローク相当信号esが演算、出力され、その必要ストロ
ーク相当信号eSがコントローラ21に送られる。
信号eθ、演算器15によりシリンダ2を駆動するため
の必要流量相当信号eqS演算器16により切換弁のス
プールの必要開口面積相当信号eaが順次演算、出力さ
れるとともに、演算器17により上記必要開口面積相当
信号eaと、記憶装W!118に記憶された記憶値(第
3図参照)に基いて油圧切替弁3のスプールの必要スト
ローク相当信号esが演算、出力され、その必要ストロ
ーク相当信号eSがコントローラ21に送られる。
ここで、ブーム1を高い位置から目標位置まで下げたい
場合(θ〉Oo)、演算器14から負の偏差信号−〇〇
が出力され、以下、上記の作用により、コントローラ2
1に負の必要ストローク相当信号−esが送られる。そ
して、コントローラ21により上記必要ストローク相当
信号−esの正、負つまりブーム上ばか下げか(この場
合は下げ)が判別され、その信号 esがブーム1下げ
用の電磁比例減圧弁9に送られて向弁9が作動され、こ
の弁9から管路7にパイロット圧が導かれ、そのパイロ
ット圧により油圧切替弁3が切替えられるとともに、管
路4から管路5を経てシリンダ2のロッド側油室に圧油
が供給され、シリンダ2が縮められ、ブーム1が下げら
れる。
場合(θ〉Oo)、演算器14から負の偏差信号−〇〇
が出力され、以下、上記の作用により、コントローラ2
1に負の必要ストローク相当信号−esが送られる。そ
して、コントローラ21により上記必要ストローク相当
信号−esの正、負つまりブーム上ばか下げか(この場
合は下げ)が判別され、その信号 esがブーム1下げ
用の電磁比例減圧弁9に送られて向弁9が作動され、こ
の弁9から管路7にパイロット圧が導かれ、そのパイロ
ット圧により油圧切替弁3が切替えられるとともに、管
路4から管路5を経てシリンダ2のロッド側油室に圧油
が供給され、シリンダ2が縮められ、ブーム1が下げら
れる。
このとぎ、必要ストローク相当信号−esの大きさに応
じて電磁比例減圧弁9から管路7に導かれるパイロット
圧が制御されるとともに、油圧切替弁3のスプールスト
ロークが制御され、シリンダ2に供給される流量すなわ
ちシリンダ2の収縮發、ブーム1の下げ旧が制御される
。ざらに゛この場合、必要ストローク相当イ5号−es
が、−F2偏差信号−〇〇に繕いて演算された必要開口
面積相当信号−eaと、記憶装置18に記憶された記憶
値に基いて演算されるもので、記憶装置18には第3図
に示すように油圧l、7]替弁3の不感帯をカッ1−シ
た状態で記憶さVであるので、上記必要量n面積相当信
号−eaに基いて直ちに必要ストローク相当信号−es
が出力されて制御が開始される。
じて電磁比例減圧弁9から管路7に導かれるパイロット
圧が制御されるとともに、油圧切替弁3のスプールスト
ロークが制御され、シリンダ2に供給される流量すなわ
ちシリンダ2の収縮發、ブーム1の下げ旧が制御される
。ざらに゛この場合、必要ストローク相当イ5号−es
が、−F2偏差信号−〇〇に繕いて演算された必要開口
面積相当信号−eaと、記憶装置18に記憶された記憶
値に基いて演算されるもので、記憶装置18には第3図
に示すように油圧l、7]替弁3の不感帯をカッ1−シ
た状態で記憶さVであるので、上記必要量n面積相当信
号−eaに基いて直ちに必要ストローク相当信号−es
が出力されて制御が開始される。
ぞして、上記偏差信号−eaが0になるまで上記の制御
を繰返し、フィードバック制御が行われ、かつ、その制
御時には不感帯のない状態で効率よくしかも高精度の制
御が行われる。その後、偏差信号−eaがOになると、
油圧切替弁3が中立位置に戻され、シリンダ2が停止さ
れ、ブーム1が目標位置に停止保持される。
を繰返し、フィードバック制御が行われ、かつ、その制
御時には不感帯のない状態で効率よくしかも高精度の制
御が行われる。その後、偏差信号−eaがOになると、
油圧切替弁3が中立位置に戻され、シリンダ2が停止さ
れ、ブーム1が目標位置に停止保持される。
なお、上記の自動制御にJ3いて、たとえばアームとブ
ーム1の複合作業で、アーム押しに追従してブーム1を
下げながらパケットの水平掘削を行う場合、アームの位
置および移動量が信号発生器12に入力され、この信号
発生器12によりアームの移動量に対応したブーム1の
必要移動量が演算され、その必要移!r!IJ吊が目標
位置信号θ0として出力され、上記の制御が行われる。
ーム1の複合作業で、アーム押しに追従してブーム1を
下げながらパケットの水平掘削を行う場合、アームの位
置および移動量が信号発生器12に入力され、この信号
発生器12によりアームの移動量に対応したブーム1の
必要移動量が演算され、その必要移!r!IJ吊が目標
位置信号θ0として出力され、上記の制御が行われる。
これににリアーム押しに追従してブーム1が下げられ、
パケットの自動水平押出しが行われる。
パケットの自動水平押出しが行われる。
また、上記と逆にブーム1を低い位置から高い目標位置
まで上げる場合には、演f3器14がら正の偏差信号十
eOが出力され、以下、上記と同様の作用で演算器17
がら正の必要ストローク相当信号−トeSが出力され、
従って、その信号+ e Sがコントローラ21からブ
ーム上げ用の電磁比例減圧弁10に送られるとともに、
向弁1oがら管路8に上記イg号十esに応じたパイロ
ット圧が導かれて油圧切替弁3が切替えられ、シリンダ
2が伸ばされてブーム上げの制御がなされる。
まで上げる場合には、演f3器14がら正の偏差信号十
eOが出力され、以下、上記と同様の作用で演算器17
がら正の必要ストローク相当信号−トeSが出力され、
従って、その信号+ e Sがコントローラ21からブ
ーム上げ用の電磁比例減圧弁10に送られるとともに、
向弁1oがら管路8に上記イg号十esに応じたパイロ
ット圧が導かれて油圧切替弁3が切替えられ、シリンダ
2が伸ばされてブーム上げの制御がなされる。
このようにして、自動制御時には油圧り替弁3の不感帯
をカットした制御により定常偏差の生じない高精度の制
御を行うことができる。
をカットした制御により定常偏差の生じない高精度の制
御を行うことができる。
なお、上記の制御において、油圧切替弁3の第2図の特
性を第3図の特性に書換えて記憶装置18に記憶させる
場合、第4図に示すように単純な線形特性に書換えて記
憶させることも可能であり、この場合でも上記とほぼ同
様の作用効里を発揮しうるちのである。
性を第3図の特性に書換えて記憶装置18に記憶させる
場合、第4図に示すように単純な線形特性に書換えて記
憶させることも可能であり、この場合でも上記とほぼ同
様の作用効里を発揮しうるちのである。
また、上記演算器16により必要開口面積相当信号ea
を求める際、管路4からの供給圧力Psとシリンダ2内
の圧力Pdとを計測し、必要流ω相当信号eqに対して
比例定akqで除する代りに上記圧力を4慮した定数1
<a−4=ゴロ普]身nで除すれば、より正確な必要開
口面積相当信@eaを求めることができるとともに、よ
り高精度の制御ができる。
を求める際、管路4からの供給圧力Psとシリンダ2内
の圧力Pdとを計測し、必要流ω相当信号eqに対して
比例定akqで除する代りに上記圧力を4慮した定数1
<a−4=ゴロ普]身nで除すれば、より正確な必要開
口面積相当信@eaを求めることができるとともに、よ
り高精度の制御ができる。
上記実施例では作業機と()て油圧ショベルのブーム1
を例示し、油圧アクチュエータにブーム俯仰シリンダ2
を例示しているが、作業機はブーム1に限らず、アーム
、パケット、旋回またはクレーンのウィンチでもよく、
油圧アクチュエータもシリンダ2に限らず、油圧モータ
でもよい。この細氷発明は上記油圧ショベルやクレーン
以外の各種建設機械に適用できるものである。
を例示し、油圧アクチュエータにブーム俯仰シリンダ2
を例示しているが、作業機はブーム1に限らず、アーム
、パケット、旋回またはクレーンのウィンチでもよく、
油圧アクチュエータもシリンダ2に限らず、油圧モータ
でもよい。この細氷発明は上記油圧ショベルやクレーン
以外の各種建設機械に適用できるものである。
(発明の効果)
以上のように本発明は、メインの油圧回路に1個のパイ
ロット油圧り替弁を設け、この油圧切替弁を電磁比例減
圧弁からの油圧信号により制御づ−るとともに、この電
磁比例減圧弁を自動制御回路から送られる電気的信号と
、操作レバー等の手動操作手段から送られる電気的操作
信号とのいずれでも操作できるようにしたものであり、
これによって回路構成を簡素化してコスl−ダウンを図
ることができる。しかも、手動操作時にはスプール弁特
有の不感帯を残して操作性を向上させながら、自動制御
時には不感帯をカッ1へした制御をなし、定常偏差が生
じることなく、高′R度の制御がでさるものである。
ロット油圧り替弁を設け、この油圧切替弁を電磁比例減
圧弁からの油圧信号により制御づ−るとともに、この電
磁比例減圧弁を自動制御回路から送られる電気的信号と
、操作レバー等の手動操作手段から送られる電気的操作
信号とのいずれでも操作できるようにしたものであり、
これによって回路構成を簡素化してコスl−ダウンを図
ることができる。しかも、手動操作時にはスプール弁特
有の不感帯を残して操作性を向上させながら、自動制御
時には不感帯をカッ1へした制御をなし、定常偏差が生
じることなく、高′R度の制御がでさるものである。
第1図は本発明の実施例を示寸ブロック図、第2図は油
圧切替弁の特性図、第3図t、上記憶装置に記憶させる
油圧切替弁の特性図、第4図は別の例を示す第3図相当
図である。 1・・・ブーム(作業lり、2・・・シリンダ(油圧ア
クチュエータ)、3・・・パイロット油圧切替弁、9゜
10・・・電磁比例減圧弁、11・・・現在位置検出器
、12・・・目標位置信号発生器、13・・・自動制御
回路の主要部、14.15.16.17・・・演算器、
18・・・記憶装置、19・・・操作レバー(手動操作
手段)、20・・・手動操作回路、21・・・コントロ
ーラ。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所代 理 人
弁理士 小谷悦司同 弁理士 長1
)正 向 弁理士 板谷康夫 第 2 図
圧切替弁の特性図、第3図t、上記憶装置に記憶させる
油圧切替弁の特性図、第4図は別の例を示す第3図相当
図である。 1・・・ブーム(作業lり、2・・・シリンダ(油圧ア
クチュエータ)、3・・・パイロット油圧切替弁、9゜
10・・・電磁比例減圧弁、11・・・現在位置検出器
、12・・・目標位置信号発生器、13・・・自動制御
回路の主要部、14.15.16.17・・・演算器、
18・・・記憶装置、19・・・操作レバー(手動操作
手段)、20・・・手動操作回路、21・・・コントロ
ーラ。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所代 理 人
弁理士 小谷悦司同 弁理士 長1
)正 向 弁理士 板谷康夫 第 2 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、作業機を作動させる油圧アクチュエータと、油圧ア
クチュエータへの圧油の供給を制御するパイロット油圧
切替弁と、この油圧切替弁のスプール位置をパイロット
圧で制御する電磁比例減圧弁と、この電磁比例減圧弁に
制御信号を送る自動制御回路および手動操作回路とを備
え、上記自動制御回路は、作業機の現在位置を検出する
検出器と、作業機の目標位置信号を出力する信号発生器
と、上記油圧切替弁のスプール位置と開口面積との関係
を記憶する記憶装置と、上記検出器からの作業機現在位
置信号と信号発生器からの作業機目標位置信号との偏差
を求めるとともに、上記偏差と記憶装置に記憶された記
憶値とに基いて油圧切替弁のスプールの必要ストローク
に相当する制御信号を出力する演算器とを備え、手動操
作回路は手動操作手段の操作量に応じて油圧切替弁のス
プールの必要ストロークに相当する制御信号を出力する
ように構成され、上記自動制御回路からの信号と手動制
御回路からの信号とをコントローラを介して電磁比例減
圧弁に送るように構成されていることを特徴とする建設
車両の作業機位置決め制御装置。 2、上記記憶装置は油圧切替弁のスプール位置と開口面
積との関係をその開口面積からスプールを求める関係に
書換えて記憶していることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の建設車両の作業機位置決め制御装置。 3、上記演算器は、上記検出器からの作業機現在位置信
号と信号発生器からの作業機目標位置信号との偏差に基
いて油圧アクチュエータの必要流量を演算する演算器と
、上記必要流量に基いて油圧切替弁のスプールの必要開
口面積を演算する演算器と、上記必要開口面積と上記記
憶装置に記憶された記憶値とに基いて油圧切替弁のスプ
ールの必要ストロークを演算する演算器とからなること
を特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の
建設車両の作業機位置決め制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13981485A JPS61296405A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 建設車両の作業機位置決め制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13981485A JPS61296405A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 建設車両の作業機位置決め制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61296405A true JPS61296405A (ja) | 1986-12-27 |
JPH0556521B2 JPH0556521B2 (ja) | 1993-08-19 |
Family
ID=15254069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13981485A Granted JPS61296405A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 建設車両の作業機位置決め制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61296405A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011156629A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Makita Corp | モータ制御装置、電動工具、及びプログラム |
WO2017130404A1 (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 株式会社小松製作所 | 油圧シリンダ用スプール弁装置 |
JP2019168061A (ja) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | 住友重機械工業株式会社 | ショベル |
-
1985
- 1985-06-25 JP JP13981485A patent/JPS61296405A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011156629A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Makita Corp | モータ制御装置、電動工具、及びプログラム |
WO2017130404A1 (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 株式会社小松製作所 | 油圧シリンダ用スプール弁装置 |
US10753376B2 (en) | 2016-01-29 | 2020-08-25 | Komatsu Ltd. | Hydraulic cylinder spool valve device |
JP2019168061A (ja) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | 住友重機械工業株式会社 | ショベル |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0556521B2 (ja) | 1993-08-19 |
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