JPH0620902U - コントロールバルブの制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レバーの操作量に対しコントロールバルブの
流量特性が一定であるため、インチング性能の必要な作
業に於て十分なインチング性能が得られない場合があっ
たが、これを操作レバーの動かし方にマッチした制御性
能が得られる制御回路を提供する事を目的とする。 【構成】 操作量θに対応して電気信号Ｅ（θ）を発生
する電気操作レバー１と、電気操作レバー１からの入力
Ｅ（θ）のに対応して必要流量Ｑを演算し、電油コント
ロールバルブ３に対し流量指令信号Ｅ（Ｑ）を出力する
コントローラ２と、Ｅ（Ｑ）の入力に応じてアクチュエ
ータ４に流量Ｑを供給する電油コントロールバルブ３と
で構成され、操作レバー１の入力方法△θ／△ｔによっ
て電油コントロールバルブ３の流量特性を入力に合わせ
て変化させうるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、油圧ショベル等のコントロールバルブの制御回路に関するものであ る。さらに詳しく云えば、操作レバーの動かし方にマッチした制御性能が得られ る制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来技術】

一般にオペレータのレバー操作は図６のごとく所定のシリンダ速度にする為の 速い操作領域Ａと、そのシリンダ速度に於て負荷変動やアタッチメントの姿勢を 微妙に制御するインチング操作領域Ｂとがある。一方、コントロールバルブの流 量特性は図７の如く操作レバーの操作量θに対し、流量Ｑの変化の少ないインチ ング領域Ｃと流量変化の大きい領域Ｄとがある。この場合図６の様な操作に対し 操作レバーの操作量がθ_１〜θ_２まではバルブのインチング領域が使えるが、操 作量がθ_２以上になると流量変化の大きい領域を使うことになるので、結局図６ の操作の場合、図８の如き流量特性になり時間Ｔ_２以降で十分なインチング性能 を得られなかった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

レバーの操作量に対しコントロールバルブの流量特性が一定であるため、イン チング性能の必要な作業に於て十分なインチング性能が得られない場合があった ことに鑑み、油圧ショベル等のコントロールバルブの制御回路に於て、操作レバ ーの動かし方にマッチした制御性能が得られる制御回路を提供する事を目的とす る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

操作量θに対応して電気信号Ｅ（θ）を発生する電気操作レバー１と、電気操 作レバー１からの入力Ｅ（θ）に対応して必要流量Ｑを演算し、電油コントロー ルバルブ３に対し流量指令信号Ｅ（Ｑ）を出力するコントローラ２と、Ｅ（Ｑ） の入力に応じてアクチュエータ４に流量Ｑを供給する電油コントロールバルブ３ とで構成され、操作レバー１の入力方法△θ／△ｔ（ただしθ：操作量，ｔ：時 間）によって電油コントロールバルブ３の流量特性を入力に合わせて変化させう るようにした。

【０００５】

【実施例】

図１に本考案の回路構造を示す。操作量θに対応して電気信号Ｅ（θ）を発生 する電気操作レバー１と、電気操作レバー１からの入力Ｅ（θ）に対応して必要 流量Ｑを演算し、電油コントロールバルブ３に対し流量指令信号Ｅ（Ｑ）を出力 するコントローラ２と、Ｅ（Ｑ）の入力に応じてシリンダ等のアクチュエータ４ に流量Ｑを供給する電油コントロールバルブ３により構成される。

【０００６】 コントローラ２は次の様な演算を実行する。 （１）ある時間Ｔｎに於る電気操作レバー１からの信号Ｅ（θｎ）より、図２ の電気操作レバー出力特性により決まる操作量θｎを計算する。 （２）前記（Ｔｎ‐_１）の操作量θｎ‐_１から次式により△θｎ／△ｔｎを計 算する。 △θｎ／△ｔｎ＝θｎ−θｎ‐_１／Ｔｎ−Ｔｎ‐_{１ （３）△θｎ／△ｔｎよりあらかじめ定めた流量ゲイン関数ｆ（△θ／△ｔ） より流量ゲインＧｎを計算する（図３参照）。 （４）前回（Ｔｎ‐ １} ）のコントロールバルブに指令した流量Ｑｎ‐_１より次式 から今回の指令流量を計算する。 Ｑｎ＝Ｇｎ×（θｎ−θｎ‐_１）＋Ｑｎ‐_１ （５）電油コントロールバルブ３の出力特性（図４）よりＱｎに対応した指令 信号Ｅ（Ｑｎ）を計算し、電油コントロールバルブ３に電気信号を送る。

【０００７】

【実施例の作用】

図６の電気レバー操作により説明する。 Ｔｏの時点では、θｏ＝０，流量Ｑｏ＝０とする。またＴｏ＝０とする。 Ｔ_１の時点では、△θ′_１／△ｔ_１＝θ_１／Ｔ_１、このときの流量ゲインＧ_１ ＝ｆ（θ_１／Ｔ_１）、故にＱ_１＝Ｇ_１×θ_１ Ｔ_２の時点では、△θ_２／△ｔ_２＝θ_２−θ_１／Ｔ_２−Ｔ_１、このときの流量 ゲインＧ_２＝ｆ（θ_２−θ_１／Ｔ_２−Ｔ_１）、故にＱ_２＝Ｇ_２（θ_２−θ_１）＋ Ｑ_１ Ｔ_３の時点では、△θ_３／△ｔ_３＝θ_３−θ_２／Ｔ_３−Ｔ_２、このときの流量 ゲインＧ_３＝ｆ（θ_３−θ_２／Ｔ_３−Ｔ_２）、故にＱ_３＝Ｇ_３（θ_３−θ_２）＋ Ｑ_２ ここで流量ゲイン関数ｆ（△θ／△ｔ）を図３の如く増加関数とし、図６のイ ンチング領域Ｂに於る△θ／△ｔが同じであるとすれば、図５の如く図６の操作 状態とほぼ同じ流量特性となり、Ｔ_２以降に於てもインチング操作ができる。

【０００８】 なお本説明では△θ／△ｔを演算により求めたが、操作レバーに回動速度を検 出するセンサを用いて直接検出する方法でもよい。

【０００９】

【効果】

操作量θに対応して電気信号Ｅ（θ）を発生する電気操作レバーと、電気操作 レバーからの入力Ｅ（θ）に対応して必要流量Ｑを演算し、電油コントロールバ ルブに対し流量指令信号Ｅ（Ｑ）を出力するコントローラと、Ｅ（Ｑ）の入力に 応じてアクチュエータに流量Ｑを供給する電油コントロールバルブとで構成した ので、レバー操作が速い時には流量も速く所要の流量に達し、レバー操作が遅い 時には流量もゆっくり増減するので、操作者の思い通りの操作感覚が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るコントロールバルブの制御回路
図。

【図２】電気操作レバーの操作量θと入力信号Ｅ（θ）
との関係、即ち電気操作レバーの出力特性図。

【図３】電気操作レバーの操作速度△θ／△ｔと流量ゲ
インＧの関係を表すグラフ。

【図４】入力信号Ｅ（Ｑ）と流量Ｑとの関係、即ち電油
コントロールバルブの出力特性図。

【図５】本考案による時間Ｔと流量Ｑの関係グラフ。

【図６】時間Ｔと操作量θの関係を表すグラフ。

【図７】従来技術における操作量θと流量Ｑの関係を表
すグラフ。

【図８】従来技術における時間Ｔと流量Ｑの関係を表す
グラフ。

【符号の説明】

１ 電気操作レバー ２ コントローラ ３ 電油コントロールバルブ ４ アクチュエータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作量θに対応して電気信号Ｅ（θ）を
   発生する電気操作レバー（１）と、電気操作レバー
   （１）からの入力Ｅ（θ）に対応して必要流量（Ｑ）を
   演算し、電油コントロールバルブ（３）に対し流量指令
   信号Ｅ（Ｑ）を出力するコントローラ（２）と、Ｅ
   （Ｑ）の入力に応じてアクチュエータ（４）に流量
   （Ｑ）を供給する電油コントロールバルブ（３）とで構
   成され、操作レバー（１）の入力方法△θ／△ｔ（ただ
   しθ：操作量，ｔ：時間）によって電油コントロールバ
   ルブ（３）の流量特性を入力に合わせて変化させうるよ
   うにしたことを特徴とするコントロールバルブの制御回
   路。