JPH1088623A - 作業機械におけるアクチュエータの制御方法および同装置 - Google Patents

作業機械におけるアクチュエータの制御方法および同装置

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JPH1088623A
JPH1088623A JP24187196A JP24187196A JPH1088623A JP H1088623 A JPH1088623 A JP H1088623A JP 24187196 A JP24187196 A JP 24187196A JP 24187196 A JP24187196 A JP 24187196A JP H1088623 A JPH1088623 A JP H1088623A
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JP
Japan
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actuator
signal
control device
sudden
work machine
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JP24187196A
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English (en)
Inventor
Tomohiko Asakage
朋彦 浅蔭
Hideaki Yoshimatsu
英昭 吉松
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Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Yutani Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • 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
    • E02F9/2203—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • E02F9/2207—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function for reducing or compensating oscillations

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 急操作のうち、オペレータの意思による反復
的な急操作を判別し、ショック回避手段の働きを制限し
てオペレータの意思通りの作業の実行を可能とする。 【解決手段】 操作レバー１１の急操作時に一律にショ
ック回避作用を働かせるのではなく、オペレータの意思
による急操作である反復急操作が行われた場合に、操作
量検出器１２からの操作信号に基づいてコントローラ１
３で反復急操作を判別し、信号抑制作用を解除する構成
とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は油圧ショベルやホイ
ールローダ、油圧クレーン等の作業機械におけるアクチ
ュエータ（油圧シリンダ、油圧モータ）の作動を制御す
るアクチュエータの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、作業機械において、図９に示すよ
うにオペレータによって手動操作される操作レバー１の
操作量をポテンショメータ等の操作量検出器２により電
気信号（操作信号）に変換してコントローラ３に入力
し、このコントローラ３で操作信号を作動指令信号に変
換して、アクチュエータ制御回路の制御弁４および可変
容量形油圧ポンプ５のレギュレータ（吐出量制御器）６
に送り、制御弁４の開度およびポンプ吐出量を制御して
油圧アクチュエータ７の作動速度を制御するものが一般
に知られている。
【０００３】このようなアクチュエータ制御装置におい
て、オペレータの過失によって操作レバー１が入れまた
は戻し方向に急操作されてアクチュエータ速度が急変
し、機械にショックを与える場合がある。
【０００４】そこで従来、急操作が行われた場合に、コ
ントローラ３での信号処理によって入、出力間に一次遅
れ特性を持たせる等、急操作によるショックを回避する
手段を講じたものが公知である（たとえば特開平２−１
１５４２１号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ショック回避手段を講じると、弊害として、オペレータ
の意思による急操作時、すなわち、 油圧ショベルのように土や泥の掘削作業を行う機械
において、バケットを上下に激しく揺動させ、そのショ
ックによって付着した土や泥を落す操作、 クローラ式走行装置を備えた作業機械において、ク
ローラを激しく前後進させてクローラシュー間に付着し
た土、泥を落す操作が行われた場合にも、過失による急
操作の場合と同じようにショック回避作用が働いてしま
い、上記の作業ができなくなるという問題が生じる。
【０００６】なお、スイッチの切換操作によってショッ
ク回避作用を解除するようにすることが考えられるが、
操作が煩雑となり、オペレータの負担が大きくなる。
【０００７】そこで本発明は、オペレータの過失による
単発的な急操作と、オペレータの意思による反復的な急
操作とを判別し、後者の場合にはショック回避手段の働
きを制限してオペレータの意思通りの作業を行うことが
できる作業機械におけるアクチュエータの制御装置を提
供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明（制御方
法）は、手動操作されて操作量に応じた操作信号を出力
する操作手段と、この操作手段の急操作に基づくアクチ
ュエータの急作動によるショックを回避するショック回
避手段とを備えた作業機械において、上記操作手段が反
復して急操作された場合に上記ショック回避手段の作動
を制限するものである。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の方法におい
て、操作手段からの操作信号が、正負両側に所定の幅を
持って設定した基準域を、設定時間内で設定回数、横切
った場合に反復急操作と判別するものである。
【００１０】請求項３の発明（制御装置）は、手動操作
されて操作量に応じた操作信号を出力する操作手段と、
上記操作信号に基づいてアクチュエータ作動指令信号を
出力するコントローラと、このコントローラからの作動
指令信号に基づいてアクチュエータの作動を制御するア
クチュエータ制御手段とを具備し、上記コントローラ
は、上記操作手段の急操作に基づくアクチュエータの急
作動によるショックを回避するショック回避手段を有す
る作業機械において、上記操作手段が反復して急操作さ
れたことを検出する反復急操作検出手段と、この反復急
操作検出手段によって反復急操作が検出された場合に上
記ショック回避手段の作動を制限する制限手段が設けら
れたものである。
【００１１】請求項４の発明は、請求項３の構成におい
て、反復急操作検出手段は、操作手段からの操作信号
が、正負両側に所定の幅を持って設定された基準域を、
設定時間内で設定回数、横切ったことを検出するように
構成されたものである。
【００１２】請求項５の発明は、請求項４の構成におい
て、アクチュエータ制御手段として、アクチュエータに
対する圧油の給排を制御する制御弁を備え、基準域がこ
の制御弁の不感帯に設定されたものである。
【００１３】請求項６の発明は、請求項５の構成におい
て、基準域が、制御弁の不感帯に代えて、操作手段が最
大操作位置から中立位置に戻された際の操作信号のオー
バーシュートの正負両側最大値間の領域に設定されたも
のである。
【００１４】請求項７の発明は、請求項３乃至６のいず
れかの構成において、アクチュエータが油圧ショベルに
おけるバケットを駆動するバケットシリンダであり、ア
クチュエータ制御手段が、このバケットシリンダ制御用
の制御弁と、バケットシリンダに対する圧油供給源であ
る可変容量形油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレー
タとを具備するものである。
【００１５】請求項８の発明は、請求項３乃至６のいず
れかの構成において、アクチュエータがクローラ式走行
体を駆動する走行モータであり、アクチュエータ制御手
段が、この走行モータ制御用の制御弁と、走行モータに
対する圧油供給源である可変容量形油圧ポンプの吐出量
を制御するレギュレータとを具備するものである。
【００１６】請求項９の発明は、請求項３乃至８のいず
れかの構成において、ショック回避手段が、急操作時の
操作信号を抑制するように構成され、制限手段が、この
ショック回避手段による信号抑制作用を解除するように
構成され、コントローラは、操作信号と上記抑制信号と
の差が予め設定された値以上の場合には制限手段を作動
させないように構成されたものである。
【００１７】請求項１０の発明は、請求項３乃至９のい
ずれかの構成において、コントローラは、操作信号の振
幅が予め設定された割合以上に減衰する場合には制限手
段を作動させないように構成されたものである。
【００１８】請求項１１の発明は、請求項１０の構成に
おいて、コントローラは、操作信号の１回前に現れた極
小値と極大値の差ΔＨ１と、２回前に現れた極小値と極
大値の差ΔＨ２とを比較し、ΔＨ１がΔＨ２に対して予
め設定された減衰率以上に減衰する場合に制限手段を作
動させないように構成されたものである。
【００１９】上記発明によると、急操作時には一律にシ
ョック回避作用が働くのではなく、オペレータの意思に
よる急操作である反復急操作が行われた場合には、（請
求項３〜の発明ではこれが反復急操作検出手段により検
出されて制限手段が作用し、）ショック回避手段の働き
が制限される。
【００２０】これにより、オペレータの過失による単発
的な急操作時のショック回避機能を生かしながら、前記
した油圧ショベルのバケット（請求項７）やクローラシ
ュー（請求項８）の土落し作業等のショックを必要とす
る作業を行うことができる。
【００２１】しかも、オペレータがとくに意識せずに、
反復急操作という従来通りの操作を行えばよく、特別な
操作も余分なスイッチ操作も不要であるため、操作が煩
雑になってオペレータの負担が増加したり操作性が悪く
なったりする不都合が生じない。
【００２２】この場合、請求項２，４の発明によると、
操作信号が予め設定された基準域を一定時間内に一定回
数横切ったという、土落し作業時の最も自然な操作に基
づく操作信号の変化を検出するため、単発的な急操作お
よび緩やかな反復操作との混同が生じず、正確な検出を
行うことができる。
【００２３】また、請求項４の構成において、基準域
を、制御弁の不感帯（アクチュエータが動き始めるまで
の弁ストローク範囲）に設定した請求項３の構成による
と、アクチュエータの動きに悪影響を与えるおそれがな
い。
【００２４】一方、基準域を、操作手段が最大操作位置
から中立位置に戻された際の操作信号のオーバーシュー
トの正負両側最大値間の領域に設定した請求項６の構成
によると、反復急操作とこのオーバーシュート（操作手
段の振動）とを明確に区別することができる。
【００２５】但し、この構成は、操作手段の特性として
オーバーシュートの最大値がオペレータの意思による反
復急操作による信号値よりも小さい場合に有効となる。
【００２６】ところで、急操作によってショック回避手
段による信号抑制作用が働いている状態で、反復急操作
が検出されて制限手段が作用した場合、操作信号と抑制
信号の差が大きいと、アクチュエータ作動指令信号もス
テップ的に急変してアクチュエータが急作動し、ショッ
クが発生する。
【００２７】そこで、請求項９の発明においては、操作
信号と抑制信号の差が大きい場合には制限手段を作動さ
せない（信号抑制作用を制限しない）構成をとってい
る。これにより、制限手段を設けたことによる上記弊害
を防止することができる。
【００２８】一方、請求項１０，１１の構成によると、
操作手段が最大操作位置から中立位置に戻された際のオ
ーバーシュートによる信号と、反復急操作による信号の
挙動が類似している場合に、操作信号の振幅が予め設定
された割合以上に減衰するというオーバーシュート信号
に特有な特性に基づいて両者を明確に区別することがで
きる。
【００２９】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１〜図８に
よって説明する。
【００３０】図１において、１１はオペレータによって
手動操作される操作レバー、１２はこの操作レバー１１
の操作量を電気信号である操作信号Ｍに変換するポテン
ショメータ等の操作量検出器で、これらによって操作手
段が構成され、操作量検出器１２からの操作信号Ｍが、
ショック回避手段、反復急操作検出手段、制限手段とし
てのコントローラ１３に入力される。
【００３１】コントローラ１３は、アナログ入力信号を
ディジタル信号に変換する入力部１４と、後述する基準
域等の各種データを記憶する記憶部１５と、入力される
操作信号Ｍと記憶データとを用いて後述する種々の演算
処理を行う演算処理部１６と、この演算処理部１６から
の出力信号を電圧（または電流）の作動指令信号として
出力する出力部１７とから成り、この出力部１７からの
作動指令信号が、アクチュエータ制御回路の制御弁１８
および油圧ポンプ１９のレギュレータ２０に送られて油
圧アクチュエータ２１（たとえば油圧ショベルにおける
バケットシリンダ、クローラ式走行体の走行モータ）の
作動速度が制御される。
【００３２】コントローラ１３が行う各作用を次に説明
する。
【００３３】Ｉ．信号抑制作用 図２実線で示す操作信号Ｍの時間当りの変化量が、予め
設定された値よりも大きい場合に、同図破線で示すよう
に時間当りの変化量を設定値に抑えた抑制信号Ｍａに変
換する。
【００３４】これにより、急操作によるショックの発生
を回避する。
【００３５】II．反復急操作の判別・処理作用 II−１ 基本的判別 基本的には、図３に示すように操作信号Ｍの値が、予め
０を挾んで正負両側に一定の幅（＋Ｚ，−Ｚ）をもって
設定された基準域Ｂを、予め設定された時間Ｔｓ内に、
予め設定された回数（ここでは２回）、横切った場合に
反復急操作と判別し、前記したショック回避のための信
号抑制作用（図４の実線で示す操作信号Ｍを破線の抑制
信号Ｍａに変換する作用）を解除する。
【００３６】すなわち、ケース（イ）では、操作信号Ｍ
が設定時間Ｔｓ内に基準域Ｂを２回横切っているため、
反復急操作と判別し、原則として信号抑制作用を解除す
る。
【００３７】一方、ケース（ロ）では、操作信号Ｍが設
定時間Ｔｓ内に１回も横切っておらず、ケース（ハ）で
は１回しか横切っていないため、いずれも反復急操作で
ないとして信号抑制作用を維持する。
【００３８】こうして、反復急操作時に信号抑制作用を
解除することにより、油圧ショベルにおいてバケットを
上下に激しく揺動させ、あるいは油圧ショベルやクロー
ラクレーンにおいてクローラを激しく前後進させて付着
した土、泥を落す作業を行うことができる。
【００３９】ここで、基準域Ｂは、 図１の制御弁１８の不感帯、すなわち、操作レバー
１１が操作されて油圧アクチュエータ２１に圧油が供給
され始める（アクチュエータ２１が動き始める）までの
ストローク範囲で出力される操作信号の範囲 操作レバー１１が最大操作位置から放されて中立位
置に戻った際の操作信号のオーバーシュートの正負両側
の最大値間の領域のいずれかに設定される。
【００４０】上記の不感帯に設定すれば、アクチュエ
ータ２１が動き始めた後に信号抑制作用が解除されてア
クチュエータ２１の動きが急変する等、アクチュエータ
２１の動きに悪影響を与えるおそれがない。
【００４１】一方、のオーバーシュート最大値間の領
域に設定すれば、反復急操作とこのオーバーシュート
（操作レバー１１の振動）とを明確に区別することがで
きる。
【００４２】但し、これは、操作レバー１１の特性とし
て、オーバーシュートの最大値がオペレータの意思によ
る反復急操作による信号値よりも小さい場合に限り有効
となり、オーバーシュートの最大値が基準域を超える場
合は次のようにして反復急操作とオーバーシュートとが
区別される。
【００４３】II−２ オーバーシュートとの区別 オーバーシュートの場合、操作信号Ｍは図４に示すよう
に時間とともに振幅が減衰する。
【００４４】そこで、操作信号Ｍが１制御周期前には０
以上の値であって現在の制御周期では０以下（負側）の
値となるように０を横切る時点（図４中の○点）、およ
び操作信号Ｍが１制御周期前には０以下の値であって現
在の制御周期では０以上の値となるように０を横切る時
点（同△点）を判定し、△〜△の極小値と、○〜○の極
大値を順次求める。
【００４５】そして、２回前に現れた極大値Ｍmax（N-
2）と、２回前に現れた極小値Ｍmin（N-2）の差ΔＨ
２、および１回前に現れた極大値Ｍmax（N-1）と、１回
前に現れた極小値Ｍmin（N-1）の差ΔＨ１を求め、これ
ら比率が、予め設定された値ζよりも小さい場合、すな
わち、 条件１：ΔＨ１／ΔＨ２＜ζ を満足した場合に、操作信号Ｍが減衰している、すなわ
ち、操作レバー１１の中立復帰時のオーバーシュートで
あって反復急操作でないことが判別される。
【００４６】II−３ 信号抑制作用解除の例外 基本的には、操作信号Ｍが上記Ｉ、II−１，II−２の各
条件を満たしていれば信号抑制作用は解除される。
【００４７】しかし、反復急操作が判別されて信号抑制
作用が解除された場合、図２に示すように操作信号Ｍと
抑制信号Ｍａの差が大きいと、アクチュエータ作動指令
信号もステップ的に急変してアクチュエータ２１が急作
動し、ショックが発生する。
【００４８】そこで、操作信号Ｍと抑制信号Ｍａの差Δ
ｅが、予め設定された値ｍよりも大きい場合には信号抑
制作用は解除しないこととしている。
【００４９】上記の各作用を含めて本装置による制御ア
ルゴリズムを図７，８を併用して説明する。
【００５０】図７，８において、ｆＵｐ１，ｆＤｎ１は
操作信号Ｍ（絶対値、以下同じ）が基準域Ｂの正負両側
最大値＋Ｚ，−Ｚの絶対値よりも大きい場合に「１」を
立てるフラグ、ｆＵｐ２，ｆＤｎ２はｆＵｐ１，ｆＵｐ
１が「０」になった時点から設定時間Ｔｓの間、「１」
を立てるフラグである。
【００５１】また、ｆＭａは、 条件２：ｆＵｐ１＝１ ＆ ｆＵｐ２＝１ ＆ ｆＤｎ２＝
１ または ｆＤｎ１＝１ ＆ ｆＵｐ２＝１ ＆ ｆＤｎ２＝１ が成立した場合に「１」を立て、操作信号Ｍが基準域Ｂ
の正負両側最大値＋Ｚ，−Ｚの絶対値よりも小さくなっ
たとき（基準域内にあるとき）に「０」を立てるフラグ
である。
【００５２】ＭａＯｎは、信号抑制作用を実行するか
（ＭａＤｎ＝１）解除するか（ＭａＤｎ＝０）を判定す
るフラグである。
【００５３】制御開始後、ステップＳ１でＭ＞＋Ｚの判
断がなされ、ＹＥＳの場合はステップＳ２でｆＵｐ１＝
１とし、ＮＯの場合はステップＳ３でｆＵｐ１＝０とす
る。
【００５４】ここでｆＵｐ１＝０の場合は、続くステッ
プＳ４でｆＵｐ１＝０になった時点から設定時間Ｔｓの
間だけｆＵｐ２＝１とし、設定時間Ｔｓ経過後にｆＵｐ
２＝０とする。
【００５５】ステップＳ５〜ステップＳ８ではステップ
Ｓ１〜ステップＳ４と同様な処理を行い、ｆＤｎ１とｆ
Ｄｎ２の状態を判定する。
【００５６】次に、ステップＳ９からまでは、操作信
号Ｍが設定時間Ｔｓ内に基準域Ｂを２回横切ったか否か
を判別する。
【００５７】すなわち、ステップＳ９において、前記し
た条件２を満足した場合はｆＭａ＝１とし（ステップＳ
１０）、そうでない場合はｆＭａ＝０とする。
【００５８】ステップＳ１１でｆＭａ＝１でなければ、
ステップＳ１４でＭａＯｎ＝１としてステップＳ１７に
進む。
【００５９】一方、ステップＳ１１でｆＭａ＝１であれ
ばステップＳ１２に進み、ここで｜Ｍ｜＜｜Ｚ｜であれ
ばｆＭａ＝０（ステップＳ１３）、ＭａＯｎ＝１（ステ
ップＳ１４としてステップＳ１７に進む。
【００６０】また、ステップＳ１２で｜Ｍ｜＞｜Ｚ｜で
あればステップＳ１５に進み、ここでＭ−Ｍａ＞ｍであ
ればＭａＯｎ＝１（ステップＳ１４）としてに、また
Ｍ−Ｍａ＜ｍであればＭａＯｎ＝０（ステップＳ１７）
としてに進む。
【００６１】すなわち、ステップＳ１５によって操作信
号Ｍと抑制信号Ｍａの差が設定値ｍ以上にかけ離れてい
る場合には、前記したようにアクチュエータ作動の急変
を防止するために信号抑制作用を解除しないようにして
いる。
【００６２】ステップＳ１７からステップＳ２１の手前
までは、操作信号Ｍの振幅の減衰を判断基準として信号
抑制作用解除となるような操作をオペレータが行おうと
しているのか、オーバーシュートによるものかの判別を
行う。
【００６３】すなわち、ステップＳ１７、ステップＳ１
８では、前記したように図４の○〜○間の極大値Ｍmax
（N-2），Ｍmax（N-1）、△〜△間の極小値Ｍmin（N-
2），Ｍmin（N-1）を求める。
【００６４】次にステップＳ１９に進み、前記した条件
１の ΔＨ１／ΔＨ２＜ζ の判断を行う。
【００６５】ここで、ＹＥＳであれば、ステップＳ２０
でＭａＯｎ＝１としてステップＳ２１に進み、ＮＯであ
れば直接ステップＳ２１に進む。
【００６６】次に、ステップＳ２１では操作信号Ｍと基
準域最大値の絶対値Ｚとを比較し、操作信号Ｍが基準域
にあれば（ＹＥＳの場合）、ステップＳ２３で操作信号
Ｍと抑制信号Ｍａの差を設定値ｍと比較し、｜Ｍ−Ｍａ
｜＜ｍであればＭａＯｎ＝０（信号抑制作用を解除しな
い）としてステップＳ２４に進む。
【００６７】一方、ステップＳ２１でＮＯの場合、つま
り操作信号Ｍが基準域Ｂを超えている場合、およびステ
ップＳ２３でＮＯの場合、つまり｜Ｍ−Ｍａ｜＞ｍの場
合は直接ステップＳ２４に進む。
【００６８】ここで、ステップＳ２１、ステップＳ２２
の意義を説明する。
【００６９】第１の意義 ステップＳ２１の手前までの判定では、操作信号Ｍが基
準域Ｂ内にある状態で常に信号抑制作用が実行されてい
る状態になる。
【００７０】この状態で反復急操作が行われると、操作
信号Ｍが基準域Ｂを横切る間にも信号抑制作用が働き、
反復急操作を判別してこの信号抑制作用を解除する時点
で操作信号Ｍと抑制信号Ｍａが大きくかけ離れているこ
とになる。
【００７１】この場合、ステップＳ２１，２２が無けれ
ば、図５の各時点（ｆＵｐ１＝１、またはｆＤｎ＝１と
なるはじめの時点）ａ，ｂ，ｃで操作信号Ｍと抑制信号
Ｍａが大きくかけ離れていることから、ステップＳ１５
での判定によって信号抑制作用が解除されない。
【００７２】これに対し、ステップＳ２１，２２を設け
ることにより、操作信号Ｍが基準域Ｂ内にあって、｜Ｍ
−Ｍａ｜＜ｍの場合には信号抑制作用が解除される。
【００７３】第２の意義 基準域Ｂを図１の制御弁１８の不感帯に設定した場合に
おいて、図６のような操作を行うと、操作信号Ｍが基準
域Ｂにある状態で信号抑制作用が実行されると図６中の
一点鎖線で示す抑制信号Ｍａ１によって制御弁１８の通
過流量はほぼ０となり、アクチュエータ２１は作動しな
い。このため、図中のΔｔの時間だけ応答が遅れる。
【００７４】これに対し、ステップＳ２１，２２を設け
ることにより、操作信号Ｍが基準域Ｂを超えた後に信号
抑制作用が働いて図６中の破線で示す抑制信号Ｍａ２と
なり、応答遅れがなくなる。
【００７５】次に、ステップＳ２４でＭａＯｎ＝１であ
ればステップＳ２５で信号抑制作用が実行され、ＭａＯ
ｎ＝０であればステップＳ２６で信号抑制作用が解除さ
れる。
【００７６】ところで、上記実施形態では、反復急操作
の基本的判別手法として、図３に示すように操作信号Ｍ
が設定時間Ｔｓ内で基準域Ｂを２回横切った場合に反復
急操作と判別するようにしたが、この横切り回数は任意
に設定することができる。
【００７７】また、基準域Ｂも、制御弁の不感帯、オー
バーシュートの正負両側最大値間の領域以外に種々設定
することができる。
【００７８】さらに、反復急操作を検出する手段として
は、上記実施形態で挙げた操作信号の挙動を判断基準と
として判別する以外の手段を用いてもよい。
【００７９】
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、急操
作時に一律にショック回避作用を働かせるのではなく、
オペレータの意思による急操作である反復急操作が行わ
れた場合に、ショック回避手段の働き（信号抑制作用）
を制限する構成としたから、オペレータの過失による単
発的な急操作時のショック回避機能を生かしながら、油
圧ショベルのバケット（請求項７）やクローラシュー
（請求項８）の土落し作業等のショックを必要とする作
業を行うことができる。
【００８０】しかも、オペレータがとくに意識せずに、
反復急操作という従来通りの操作を行えばよく、特別な
操作も余分なスイッチ操作も不要であるため、操作が煩
雑になってオペレータの負担が増加したり操作性が悪く
なったりする不都合が生じない。
【００８１】この場合、請求項２，４の発明によると、
操作信号が予め設定された基準域を一定時間内に一定回
数横切ったという、土落し作業時の最も自然な操作に基
づく操作信号の変化を検出するため、単発的な急操作お
よび緩やかな反復操作との混同が生じず、正確な検出を
行うことができる。
【００８２】また、請求項４の構成を前提として、基準
域を、制御弁の不感帯（アクチュエータが動き始める前
の弁ストローク範囲）に設定した請求項５の発明による
と、アクチュエータの動きに悪影響を与えるおそれがな
い。
【００８３】一方、操作手段の特性としてオーバーシュ
ートの最大値がオペレータの意思による反復急操作によ
る信号値よりも小さい場合に、基準域を、操作手段が最
大操作位置から中立位置に戻された際の操作信号のオー
バーシュートの正負両側最大値間の領域に設定した請求
項６の発明によると、反復急操作とこのオーバーシュー
ト（操作手段の振動）とを明確に区別することができ
る。
【００８４】また、請求項９の発明によると、操作信号
と抑制信号の差が大きい場合には制限手段を作動させな
い（信号抑制作用を制限しない）構成をとっているた
め、制限手段を設けたことによる弊害である、急操作に
よってショック回避手段による信号抑制作用が働いてい
る状態で、反復急操作が検出されて制限手段が作用した
場合に、操作信号と抑制信号の差が大きいと、アクチュ
エータ作動指令信号もステップ的に急変してアクチュエ
ータが急作動し、ショックが発生するという問題を解消
することができる。
【００８５】一方、請求項１０，１１の発明によると、
操作手段が最大操作位置から中立位置に戻された際のオ
ーバーシュートによる信号と、反復急操作による信号の
挙動が類似している場合に、操作信号の振幅が予め設定
された割合以上に減衰するというオーバーシュート信号
に特有な特性に基づいて両者を明確に区別することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるアクチュエータ制御
装置の全体ブロック構成図である。
【図２】同装置において急操作時に操作信号を抑制する
作用を説明するための信号特性図である。
【図３】同装置において反復急操作を判別する手法を説
明するための操作信号の特性図である。
【図４】同装置において、反復急操作と、操作レバーの
中立復帰時のオーバーシュートとを区別するための手法
を説明するための信号特性図である。
【図５】同装置において、操作信号が基準域にあって、
かつ、操作信号と抑制信号の差が設定値を超えていない
場合に信号抑制作用を解除する第１の意義を説明するた
めの信号特性図である。
【図６】同第２の意義を説明するための信号特性図であ
る。
【図７】同装置による制御アルゴリズムを説明するため
のフローチャートである。
【図８】図７の続きのフローチャートである。
【図９】従来装置の全体ブロック構成図である。
【符号の説明】
１１ 操作手段を構成する操作レバー １２ 同操作量検出器 １３ ショック回避手段、反復急操作検出手段、制限手
段としてのコントローラ １５ コントローラ内の演算処理部 １６ 同記憶部 １８ アクチュエータ制御手段を構成する制御弁 １９ 可変容量形油圧ポンプ ２０ アクチュエータ制御手段を構成するポンプのレギ
ュレータ ２１ 油圧アクチュエータ Ｍ 操作信号 Ｍａ 抑制信号 Ｂ 基準域

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 手動操作されて操作量に応じた操作信号
    を出力する操作手段と、この操作手段の急操作に基づく
    アクチュエータの急作動によるショックを回避するショ
    ック回避手段とを備えた作業機械において、上記操作手
    段が反復して急操作された場合に上記ショック回避手段
    の作動を制限することを特徴とする作業機械におけるア
    クチュエータの制御方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の作業機械におけるアクチ
    ュエータの制御方法において、操作手段からの操作信号
    が、正負両側に所定の幅を持って設定した基準域を、設
    定時間内で設定回数、横切った場合に反復急操作と判別
    することを特徴とする作業機械におけるアクチュエータ
    の制御方法。
  3. 【請求項３】 手動操作されて操作量に応じた操作信号
    を出力する操作手段と、上記操作信号に基づいてアクチ
    ュエータ作動指令信号を出力するコントローラと、この
    コントローラからの作動指令信号に基づいてアクチュエ
    ータの作動を制御するアクチュエータ制御手段とを具備
    し、上記コントローラは、上記操作手段の急操作に基づ
    くアクチュエータの急作動によるショックを回避するシ
    ョック回避手段を有する作業機械において、上記操作手
    段が反復して急操作されたことを検出する反復急操作検
    出手段と、この反復急操作検出手段によって反復急操作
    が検出された場合に上記ショック回避手段の作動を制限
    する制限手段が設けられたことを特徴とする作業機械に
    おけるアクチュエータの制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の作業機械におけるアクチ
    ュエータの制御装置において、反復急操作検出手段は、
    操作手段からの操作信号が、正負両側に所定の幅を持っ
    て設定された基準域を、設定時間内で設定回数、横切っ
    たことを検出するように構成されたことを特徴とするア
    クチュエータの制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項４記載のアクチュエータの制御装
    置において、アクチュエータ制御手段として、アクチュ
    エータに対する圧油の給排を制御する制御弁を備え、基
    準域がこの制御弁の不感帯に設定されたことを特徴とす
    るアクチュエータの制御装置。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の作業機械におけるアクチ
    ュエータの制御装置において、基準域が、制御弁の不感
    帯に代えて、操作手段が最大操作位置から中立位置に戻
    された際の操作信号のオーバーシュートの正負両側最大
    値間の領域に設定されたことを特徴とするアクチュエー
    タの制御装置。
  7. 【請求項７】 請求項３乃至６のいずれかに記載の作業
    機械におけるアクチュエータの制御装置において、アク
    チュエータが油圧ショベルにおけるバケットを駆動する
    バケットシリンダであり、アクチュエータ制御手段が、
    このバケットシリンダ制御用の制御弁と、バケットシリ
    ンダに対する圧油供給源である可変容量形油圧ポンプの
    吐出量を制御するレギュレータとを具備することを特徴
    とする作業機械におけるアクチュエータの制御装置。
  8. 【請求項８】 請求項３乃至６のいずれかに記載の作業
    機械におけるアクチュエータの制御装置において、アク
    チュエータがクローラ式走行体を駆動する走行モータで
    あり、アクチュエータ制御手段が、この走行モータ制御
    用の制御弁と、走行モータに対する圧油供給源である可
    変容量形油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレータと
    を具備することを特徴とする作業機械におけるアクチュ
    エータの制御装置。
  9. 【請求項９】 請求項３乃至８のいずれかに記載の作業
    機械におけるアクチュエータの制御装置において、ショ
    ック回避手段が、急操作時の操作信号を抑制するように
    構成され、制限手段が、このショック回避手段による信
    号抑制作用を解除するように構成され、コントローラ
    は、操作信号と上記抑制信号との差が予め設定された値
    以上の場合には制限手段を作動させないように構成され
    たことを特徴とする作業機械におけるアクチュエータの
    制御装置。
  10. 【請求項１０】 請求項３乃至９のいずれかに記載の作
    業機械におけるアクチュエータの制御装置において、コ
    ントローラは、操作信号の振幅が予め設定された割合以
    上に減衰する場合には制限手段を作動させないように構
    成されたことを特徴とする作業機械におけるアクチュエ
    ータの制御装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の作業機械におけるア
    クチュエータの制御装置において、コントローラは、操
    作信号の１回前に現れた極小値と極大値の差ΔＨ１と、
    ２回前に現れた極小値と極大値の差ΔＨ２とを比較し、
    ΔＨ１がΔＨ２に対して予め設定された減衰率以上に減
    衰する場合に制限手段を作動させないように構成された
    作業機械におけるアクチュエータの制御装置。
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