(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作手段に加えられる操作の量に対応する操作信号を出力する操作信号出力手段と、上記操作信号を制御信号に変換する制御信号変換手段と、上記制御信号を用いてアクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御手段とを備え、
上記制御信号変換手段は、上記操作信号出力手段で出力された操作信号と、この操作信号の前に出力された操作信号を上記制御信号変換手段で変換して得られた制御信号との差を算出する変化速度演算手段と、上記差と予め設定された設定値とを比較する比較手段とを備え、上記差が上記設定値以下のときには上記操作信号を上記制御信号に変換し、上記差が上記設定値を超えるときには上記差を小さくした制御信号を出力するものであることを特徴とする操作制御装置。
【請求項２】
上記制御信号変換手段は、上記差が上記設定値を超えるときには上記差を上記設定値に等しくした制御信号を出力するものであることを特徴とする請求項１記載の操作制御装置。
【請求項３】
上記操作手段は、油圧式ショベル又は油圧クレーンの操作レバーであり、上記操作信号出力手段は、上記操作レバーの操作角を検出する操作角検出手段を備え、上記検出された操作角に対応する操作信号を出力するものであり、上記アクチュエータは、油圧式ショベル又は油圧クレーンの作業機の駆動を制御する油圧制御弁を備えたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の操作制御装置。
【請求項４】
操作手段に加えられる操作の量に対応する操作信号と、この操作信号の前に出された操作信号に基づく、アクチュエータの動作を制御するための制御信号との差を算出し、この差と予め設定された設定値とを比較して、上記差が上記設定値以下のときには上記操作信号を上記制御信号に変換し、上記差が上記設定値を超えるときには上記差を小さくした制御信号を出力して上記アクチュエータの動作を制御するようにしたことを特徴とする操作制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オペレータの操作する操作レバーによって作業機の速度や力を制御する操作制御装置及び操作制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の油圧式ショベルでは、図１０に示すように、運転室に設けられた操作レバー８をオペレータが操作し、その操作方向及び操作角に応じてリモコン弁（油圧パイロット弁）９のパイロット圧を制御し、このパイロット圧によって主制御弁４の方向及び開度を制御することにより油圧ポンプ５から油圧シリンダ６に供給される油の流量制御を行い、油圧シリンダ６の動作によって作業機７の速度などが制御されるようになっている。そして、オペレータは、細かい作業を行うときの微操作や、大きい作業を行うときのダイナミックな操作を全て操作レバーを通して行っている。
【０００３】
特に油圧式ショベルの場合には、オペレータは、両方の手でそれぞれ１本の操作レバーを握り、前後、左右に操作レバーを操作することによって、ブーム、アーム、バケット及び旋回機構の４つのアクチュエータの動作を制御しており、更に周囲の状況にも気を配りながら運転を行っているので、オペレータには、技量と熟練が要求される。
【０００４】
また、クレーンの場合には、重量物の据え付け等のように繊細な操作を要求される作業や、バケットによる土砂の掘削、積み込み等のように高速でヘビーデューティの作業を同じ機械で使い分ける必要があり、操作レバーの操作で作業の使い分けが必要になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば油圧式ショベルの場合、時にはうっかりしていたり、あるいは他に気を取られて、操作レバーを急に入れたり急に戻したりする急操作を行うことによって、車体に大きなショックを与えることがあった。このように、常に緊張を保って運転を続けるのはオペレータにとって困難であるので、操作性の改善によってオペレータの運転操作をサポートする機能が求められていた。また、クレーンの場合でも同様のニーズが存在していた。
【０００６】
そこで、従来、操作レバーが急操作されても供給油の流量が急変しないように、リモコン弁９から主制御弁４へのパイロットラインに絞りを設けることによって、応答を遅くさせる試みもあった。
【０００７】
ところが、絞りを設けると、操作レバーを普通に操作したときにも応答が遅れることになり、特に細かい作業を行う微操作時には、操作レバーの操作量が小さいだけではなく操作速度も低くなるが、このようなときにも応答が遅れることになる。これに対して、オペレータは、油圧シリンダ又は作業機の速度又は速度変化を見ながら操作レバーの操作量を加減しているので、微操作時に応答が遅れると、つい操作レバーを過剰に操作してしまうなど、オペレータが所望の速度制御を行うことが困難になって、微操作時の操作性が悪化する虞れがあった。
【０００８】
従来、図１１に示すように、電気レバー１０から出力される電圧信号を制御部２０で信号処理し、電気−油圧変換アクチュエータ３を介して主制御弁４を制御するようにしたものが一般に使用されているが、上記問題を解決するために、電気レバー１０が急操作されても供給油の流量が急変しないように、制御部２０における信号処理によって、入力と出力間に１次遅れ特性を持たせることが行われていた。
【０００９】
ところが、１次遅れ特性を持たせた場合でも、パイロットラインに絞りを設ける場合と同様に、操作レバーの操作速度に無関係に全ての操作に対して作用するために、微操作時にも応答が遅れて操作性が低下してしまう。また、１次遅れ特性を持たせると、出力値が入力指令値に近づくにつれて応答の遅れが大きくなるために、操作レバーを中立位置に戻しても停止が遅れることとなり、作業機の実際の停止位置が目標停止位置をオーバーしてしまう虞れがあった。
【００１０】
また、図１１と類似の構成を有する建設機械の作業機制御方法が提案されているが（特開平２−１１５４２１号公報）、この方法は、単に予め設定された複数のモジュレーションパターンの内から選択されたパターンにしたがって操作レバーの操作信号を変換して出力するに過ぎないので、途中で操作レバーの操作速度が変化した場合には、作業機の動作をその変化に追従させることができず、操作性が低下する虞れがある。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するもので、操作レバーなどの操作手段を急操作した場合でも、操作対象であるアクチュエータの急激な動作を防止し得る操作制御装置及び操作制御方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、操作手段を普通に操作した場合には、アクチュエータの動作に余分な遅れが発生せず、操作性の良好な操作制御装置及び操作制御方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、操作手段に加えられる操作の量に対応する操作信号を出力する操作信号出力手段と、上記操作信号を制御信号に変換する制御信号変換手段と、上記制御信号を用いてアクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御手段とを備え、
上記制御信号変換手段は、上記操作信号出力手段で出力された操作信号と、この操作信号の前に出力された操作信号を上記制御信号変換手段で変換して得られた制御信号との差を算出する変化速度演算手段と、上記差と予め設定された設定値とを比較する比較手段とを備え、上記差が上記設定値以下のときには上記操作信号を上記制御信号に変換し、上記差が上記設定値を超えるときには上記差を小さくした制御信号を出力するものである（請求項１）。
【００１４】
この構成によれば、操作手段に加えられる操作の量に対応する操作信号と、この操作信号の前に出力された操作信号から変換された制御信号との差が算出され、この差と予め設定された設定値とが比較される。そして、上記差が設定値以下のときは上記操作信号が上記制御信号に変換されてアクチュエータの動作が制御され、上記差が設定値を超えるときは上記差を小さくした制御信号が出力されてアクチュエータの動作が制御される。これによって、上記差が設定値以下であるような微操作が操作手段に対して加えられたときは、操作信号を変換した制御信号を用いて制御されるので、良好な微操作性が得られる。一方、うっかりしてあるいは誤って、上記差が設定値を超えるような急操作が操作手段に対して加えられたときは、上記差を小さくした制御信号を用いて制御されることとなり、アクチュエータの急激な動作が防止される。
【００１５】
また、上記制御信号変換手段は、上記差が上記設定値を超えるときには上記差を上記設定値に等しくした制御信号を出力するものである（請求項２）。
【００１６】
この構成によれば、上記差が上記設定値を超えるときには上記差を上記設定値に等しくした制御信号が出力されてアクチュエータの動作が制御されることにより、うっかりしてあるいは誤って、上記差が設定値を超えるような急操作が操作手段に対して加えられたときは、上記差を設定値に等しくした制御信号が出力されて制御されることとなり、アクチュエータの急激な動作が確実に防止される。
【００１７】
また、上記操作手段は、油圧式ショベル又は油圧クレーンの操作レバーであり、上記操作信号出力手段は、上記操作レバーの操作角を検出する操作角検出手段を備え、上記検出された操作角に対応する操作信号を出力するものであり、上記アクチュエータは、油圧式ショベル又は油圧クレーンの作業機の駆動を制御する油圧制御弁を備えたものである（請求項３）。
【００１８】
この構成によれば、油圧式ショベルあるいは油圧クレーンのオペレータにより、うっかりしてあるいは誤って、上記差が設定値を超えるような急操作が操作レバーに対して加えられたときは、上記差を小さくした制御信号が出力されて、ブーム、アーム、バケットや旋回機構あるいはクレーンのウィンチなどの作業機の駆動を制御する油圧制御弁が制御されることにより、油圧制御弁の切換え速度が緩やかにされることとなり、作業機の急激な動作が防止される。
【００１９】
また、操作手段に加えられる操作の量に対応する操作信号と、この操作信号の前に出された操作信号に基づく、アクチュエータの動作を制御するための制御信号との差を算出し、この差と予め設定された設定値とを比較して、上記差が上記設定値以下のときには上記操作信号を上記制御信号に変換し、上記差が上記設定値を超えるときには上記差を小さくした制御信号を出力して上記アクチュエータの動作を制御するようにしたものである（請求項４）。
【００２０】
この方法によれば、上記差が設定値以下であるような微操作が操作手段に対して加えられたときは、操作信号が制御信号に変換されて制御されるので、良好な微操作性が得られる。一方、うっかりしてあるいは誤って、上記差が設定値を超えるような急操作が操作手段に対して加えられたときは、上記差を小さくした制御信号が出力されて制御されることとなり、アクチュエータの急激な動作が防止される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明が適用される油圧式ショベルの一実施形態の構成を示すブロック図、図２は電気式操作レバー部１の操作レバー１１の操作角θに対する出力電圧Ｕの特性を示す図である。
【００２２】
この油圧式ショベルは、電気式操作レバー部１と、後述する制御部２と、電気−油圧変換アクチュエータ３と、主制御弁４と、油圧ポンプ５と、油圧シリンダ６と、作業機７とを備え、電気式操作レバー部１は、操作レバー１１と、操作角度検出部１２と、電圧変換部１３とを備えており、オペレータによって操作される操作レバー１１の操作量に応じてブーム、アーム、バケットや旋回機構などの作業機７の操作が行われるようになっている。
【００２３】
操作レバー１１は、レバー保持部１４に傾動自在に取り付けられ、作業機７の操作を行うためにオペレータが操作するものである。操作角度検出部１２は、操作レバー１１の操作方向（＋又は−）及び操作量、すなわち操作角θを検出するものである。電圧変換部１３は、図２に示すように、検出された操作角θを対応する電圧信号Ｕに変換して出力するものである。
【００２４】
図２に示すように、この操作レバー１１は、操作可能な操作角θの範囲が、−25≦θ≦25(°)であり、出力される電圧信号Ｕの範囲は、−５≦Ｕ≦５(Ｖ)で、電圧信号Ｕは操作角θに対して１対１に対応している。
【００２５】
電気−油圧変換アクチュエータ３は、入力された電流信号Ｉ(Ａ)を油圧（パイロット圧）に変換するものである。主制御弁４は、油圧ポンプ５から油圧シリンダ６への作動油供給流量を制御するもので、電気−油圧変換アクチュエータ３から入力されるパイロット圧に応じてバルブの開度が制御されるようになっており、油圧シリンダ６は、作動油供給流量に応じて作業機７を駆動するものである。
【００２６】
図１、図３、図４を用いて制御部２について説明する。図３、図４は制御部２における電圧信号の変換特性を説明する図で、図３は定常状態の特性、図４は過渡状態の特性を示している。
【００２７】
制御部２は、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、レベル読取部２３、変化速度演算部２４、比較部２５、信号変換部２６及び電流出力部２７を備え、入力される電圧信号Ｕに対して後述する処理を所定のサンプリング時間Δｔ(sec)毎に行って電圧信号Ｗに変換し、この変換電圧信号Ｗを対応する電流信号Ｉに変換して出力するものである。ここで、時刻ｔにおける電圧信号Ｕ，ＷをＵ(ｔ)，Ｗ(ｔ)とする。
【００２８】
ＲＯＭ２１は、後述する予め設定された設定変化速度Ｓ(V／sec)などのデータを記憶するもので、ＲＡＭ２２は、データを一時的に保管するものである。
【００２９】
レベル読取部２３は、入力される電圧信号ＵのレベルをΔｔ(sec)毎に読み取るものである。変化速度演算部２４は、読み取った電圧信号Ｕのレベルと、信号変換部２６で得られるΔｔ(sec)前の変換電圧信号Ｗとを用いて、変化速度、すなわち時間当りの変化量Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)を算出するものである。
【００３０】
比較部２５は、算出された時間当りの変化量Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)と、ＲＯＭ２１に記憶されている設定変化速度Ｓ(V／sec)から得られる時間当りの設定変化量Ｓ0(V)＝Ｓ(V／sec)×Δｔ(sec)とを比較するものである。
【００３１】
信号変換部２６は、比較部２５における比較結果に応じて電圧信号Ｕを電圧信号Ｗに変換するもので、図４に示すように、|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|≦Ｓ0のときはＷ(ｔ＋Δｔ)＝Ｕ(ｔ＋Δｔ)、一方、|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|＞Ｓ0のときはＷ(ｔ＋Δｔ)＝Ｗ(ｔ)±Ｓ0として、変換電圧信号Ｗの変化速度の大きさ、すなわち時間当りの変化量の大きさを、時間当りの設定変化量Ｓ0以下に制限している。
【００３２】
電流出力部２７は、変換電圧信号Ｗをその電圧レベルに対応するレベルの電流信号Ｉに変換し、電気−油圧変換アクチュエータ３に出力するものである。
【００３３】
図５は入力電圧信号Ｕに対する変換電圧信号Ｗを説明する図で、入力電圧信号Ｕを破線で示し、変換電圧信号Ｗを実線で示している。図５では入力電圧信号Ｕの時間変化速度、すなわち操作レバー１１の操作速度は、操作開始から次第に大きくなり、0.2(sec)でストローク終端、すなわち電圧信号Ｕ＝５(Ｖ)に到達し、操作レバー１１は終端位置で維持されている。
【００３４】
このとき、変換電圧信号Ｗは、操作開始当初の|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|≦Ｓ0であるときは、Ｗ＝Ｕになっているが、|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|＞Ｓ0になると、Ｗ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)＝Ｓ0、すなわちdW／dt＝Ｓに制限されて入力電圧信号Ｕよりも緩やかに増加し、入力電圧信号Ｕの0.2(sec)より遅れて、0.3(sec)でＷ＝５(Ｖ)に到達する。
【００３５】
このように、操作レバー１１が急操作されて、時間当りの変化量の大きさ|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|が大きくなったときは、変換電圧信号Ｗの変化速度を設定変化速度Ｓに制限して応答を遅らせるようにしたので、操作レバー１１の急操作による衝撃を抑制することができる一方で、微操作時のように時間当りの変化量の大きさ|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|が小さいときには応答の遅れは生じないので、微操作時における操作性を損なうことがない。
【００３６】
次に、図５、図６を用いて設定変化速度Ｓの決定手法について説明する。図６は操作レバー１１を急操作させて油圧シリンダ６を動作させたときに、設定変化速度Ｓ(V／sec)を変化させたときの特性を示す図で、（ａ）は流れ量Ｆ、すなわち操作レバー１１を中立位置に戻してから油圧シリンダ６が停止するまでに移動する距離を示し、（ｂ）はショックＧ、すなわち操作レバー１１を中立位置に戻したときの作業機７の加速度を、重力加速度ｇを単位として示している。
【００３７】
図６（ａ）において、実線で示す流れ量Ｆ１は、操作レバー１１が急操作されたとき、すなわち図５において破線で示す入力電圧信号Ｕのときの流れ量、一点鎖線で示す流れ量Ｆ２は、操作レバー１１が普通に操作されたとき、すなわち図５において一点鎖線で示す入力電圧信号Ｕ'(操作開始からストローク終端まで0.46sec)のときの流れ量である。
【００３８】
また、図６（ｂ）において、実線で示すショックＧ１は、操作レバー１１が急操作されたとき、すなわち図５において破線で示す入力電圧信号Ｕのときのショック、一点鎖線で示すショックＧ２は、操作レバー１１が普通に操作されたとき、すなわち図５において一点鎖線で示す入力電圧信号Ｕ'(操作開始からストローク終端まで0.46sec)のときのショックである。
【００３９】
設定変化速度Ｓを小さくすると、図５に示す変換電圧信号Ｗの変化の勾配の絶対値が小さくなるので、主制御弁４の切換応答が遅れる。従って、図６に示すように、油圧シリンダ６の起動、停止時のショックＧは低下するが、流れ量Ｆが増大する。一方、設定変化速度Ｓを大きくすると、逆に、流れ量Ｆは低下するが、ショックＧは増大する。
【００４０】
これによって、操作レバー１１が急操作されたときでも流れ量Ｆ＝０の点を設定変化速度Ｓとすると、従来の装置に比べても全く特性が低下することなく、ショックＧを低減することができる。また、設定変化速度Ｓを上記点より多少小さい値に設定すると、急操作のときに多少の流れ量Ｆが生じるが、ショックＧを更に小さくすることができる。そこで、設定変化速度Ｓの値は、油圧式ショベルの設計において、最適な範囲内で設定すればよい。
【００４１】
例えば、設定変化速度Ｓを、12.5≦Ｓ≦20(V／sec)に設定すると、流れ量Ｆが増大することなく、ショックＧを低減することができる。
【００４２】
このとき、変化速度12.5，20(V／sec)を、操作レバー１１の中立位置からストローク終端までの片側全操作量の切換時間に換算すると、それぞれ、
5(V)／12.5(V／sec)＝0.4(sec)
5(V)／20(V／sec)＝0.25(sec)
になり、設定変化速度Ｓが、12.5≦Ｓ≦20(V／sec)のときの操作レバー１１の片側全操作量の切換時間Ｔは、0.25≦Ｔ≦0.4(sec)になる。
【００４３】
油圧式ショベルの操作レバー１１としては、一般に、片側全操作量の切換速度の最大値が時間に換算して0.2(sec)程度と短時間の、いわゆるショートレバーのジョイスティックが用いられるため、操作レバー１１が急操作されると大きいショックＧが発生する。
【００４４】
しかしながら、上記実施形態によれば、操作レバー１１が急操作されたときでも、操作レバー１１の片側全操作量の切換時間が0.25〜0.4(sec)になるように変換電圧信号Ｗの変化速度を制限することにより、停止時の流れ量Ｆの増大を抑制するとともに、ショックＧを低減することができる。
【００４５】
図７は制御部２（図１）における動作手順の具体例を示すフローチャート、図８はその動作を説明する図で、（ａ）は|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|≦Ｓ0の場合、（ｂ）は|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|＞Ｓ0の場合、（ｃ）は途中のｔ10時点で|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|＞Ｓ0から|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|≦Ｓ0に切り替わった場合である。なお、図７、図８では、時刻ｔ0においてＵ(ｔ0)＝Ｗ(ｔ0)とする。
【００４６】
まず、ｎ＝０とする（ステップ＃１１０）。なお、時刻ｔ0においてＵ(ｔ0)＝Ｗ(ｔ0)である。次いで、サンプリング時間Δｔ(sec)が経過したかどうかが判別され（ステップ＃１２０）、サンプリング時間Δｔ(sec)が経過する毎に（ステップ＃１２０でＹＥＳ）、ステップ＃１３０以下の動作が行われる。
【００４７】
ステップ＃１３０においてＵ(ｔn＋Δｔ)が取り込まれ、次いで、前回の変換電圧信号Ｗ(ｔn)からサンプリング時間Δｔ後の入力電圧信号Ｕ(ｔn＋Δｔ)が設定変化速度Ｓを超える変化をしているかどうか、すなわちＵ(ｔn＋Δｔ)−Ｗ(ｔn)≦Ｓ0かどうかが判別される（ステップ＃１４０）。
【００４８】
Ｕ(ｔn＋Δｔ)−Ｖ(ｔn)≦Ｓ0であれば（ステップ＃１４０でＹＥＳ）、入力電圧信号Ｕの時間変化速度が設定変化速度Ｓ以下であるので、Ｗ(ｔn＋Δｔ)＝Ｕ(ｔn＋Δｔ)となり（ステップ＃１５０）、図８（ａ）に示すように、変換電圧信号Ｗは入力電圧信号Ｕに一致する。
【００４９】
一方、Ｕ(ｔn＋Δｔ)−Ｗ(ｔn)＞Ｓ0であれば（ステップ＃１４０でＮＯ）、入力電圧信号Ｕの時間変化速度が設定変化速度Ｓを超えるので、Ｗ(ｔn＋Δｔ)＝Ｗ(ｔn)＋Ｓ0となり（ステップ＃１６０）、図８（ｂ）に示すように、変換電圧信号Ｗはサンプリング時間Δｔで変化分Ｓ0だけ変化した値になる。
【００５０】
そして、ステップ＃１５０又はステップ＃１６０に続いて、Ｗ(ｔn+1)＝Ｗ(ｔn＋Δｔ)，Ｕ(ｔn+1)＝Ｕ(ｔn＋Δｔ)とされ（ステップ＃１７０）、次いで、ｎ←ｎ＋１とされて（ステップ＃１８０）、ステップ＃１２０に戻る。
【００５１】
以上の手順によって、変化速度を設定変化速度Ｓに制限した状態で、入力電圧信号Ｕを変換電圧信号Ｗに変換することができる。
【００５２】
ここで、図８（ｃ）に示すように、途中で|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|＞Ｓ0から|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|≦Ｓ0に切り替わった場合について説明する。
【００５３】
図８（ｃ）において、ｔ0時点からｔ4時点までは、Ｕ(ｔn＋Δｔ)−Ｕ(ｔn)＞Ｓ0であり、Ｕ(ｔn＋Δｔ)−Ｗ(ｔn)＞Ｓ0（上記ステップ＃１４０でＮＯ）となるので、Ｗ(ｔn＋Δｔ)＝Ｗ(ｔn)＋Ｓ0となり（上記ステップ＃１６０）、変換電圧信号Ｗはサンプリング時間Δｔ毎に変化分Ｓ0ずつ増加した値になる。
【００５４】
ｔ5時点以降は、Ｕ(ｔn＋Δｔ)−Ｕ(ｔn)≦Ｓ0となるが、依然としてＵ(ｔn＋Δｔ)−Ｗ(ｔn)＞Ｓ0（上記ステップ＃１４０でＮＯ）であるので、Ｗ(ｔn＋Δｔ)＝Ｗ(ｔn)＋Ｓ0となり（上記ステップ＃１６０）、変換電圧信号Ｗはサンプリング時間Δｔ毎に変化分Ｓ0ずつ増加した値になる。
【００５５】
そして、ｔ10時点で初めて、Ｕ(ｔ9＋Δｔ)−Ｗ(ｔ9)＝Ｓ0（上記ステップ＃１４０でＹＥＳ）になるので、Ｗ(ｔ9＋Δｔ)＝Ｕ(ｔ9＋Δｔ)となり（上記ステップ＃１５０）、ｔ10時点で変換電圧信号Ｗは入力電圧信号Ｕに一致する。
【００５６】
なお、本発明は、上記実施形態に限られず、以下（１）〜（３）の変形形態を採用することができる。
【００５７】
（１）制御部２における電圧信号の過渡状態の変換特性は、図４に代えて、図９に示すように|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|≦Ｓ0の場合に比べて|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|＞Ｓ0における勾配の傾斜角αを緩やかにするようにしたものでもよい。また、図９において、|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|＞Ｓ0における特性は直線に限られず、曲線でもよい。
【００５８】
（２）操作レバー１１の近傍に設定変化速度Ｓの値を無段階に調整するボリューム又は段階的に調整するディップスイッチを設け、所定の範囲内でオペレータが設定変化速度Ｓの値を調整可能にするようにしてもよい。この場合には、オペレータは、例えば自分の技量に自信がなければ設定変化速度Ｓの値を小さくし、自信があれば大きくすることによって、自分の技量に合わせて装置の性能を発揮させることができる。
【００５９】
（３）上記実施形態では主制御弁４の制御に適用しているが、これ以外に、オペレータが操作を行う油圧ポンプや油圧シリンダなどの他のアクチュエータや機器などの制御に適用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、操作手段に加えられる操作の量に対応する操作信号と、この操作信号の前に出力された操作信号から変換された制御信号との差が設定値以下のときは上記操作信号を上記制御信号に変換し、上記差が設定値を超えるときは上記差を小さくした制御信号を出力して、アクチュエータの動作を制御するようにしたので、上記差が設定値以下であるような微操作が操作手段に対して加えられたときには、微操作において良好な操作性を得ることができるとともに、うっかりしてあるいは誤って、上記差が設定値を超えるような急操作が操作手段に対して加えられたときでも、アクチュエータの急激な動作を防止することができる。
【００６１】
また、上記差が上記設定値を超えるときには上記制御信号を上記差を設定値に等しくした制御信号を出力してアクチュエータの動作を制御することにより、うっかりしてあるいは誤って、上記差が設定値を超えるような急操作が操作手段に対して加えられたときでも、アクチュエータの急激な動作を確実に防止することができる。
【００６２】
また、操作手段は油圧式ショベルあるいは油圧クレーンの操作レバーとし、操作信号出力手段は、この操作レバーの操作角を検出する操作角検出手段を備え、検出された操作角に対応する操作信号を出力するもので、アクチュエータは、油圧式ショベルあるいは油圧クレーンの作業機の駆動を制御する油圧制御弁を備えることにより、油圧式ショベルや油圧クレーンのオペレータによって、うっかりしてあるいは誤って、上記差が設定値を超えるような急操作が操作レバーに対して加えられたときでも、油圧制御弁の切換え速度を緩やかにすることができ、これによってブーム、アーム、バケットや旋回機構あるいはクレーンウィンチなどの作業機の急激な動作を防止することができる。特に、油圧式ショベルあるいは油圧クレーンにおいては作業機の速度が高く、かつ加速度も大きいが、油圧制御弁の切換え速度を緩やかにすることにより、作業機の速度変化を滑らかにすることができ、停止時などにショックが発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される油圧式ショベルの一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】電気式操作レバー部の操作レバーの操作角θに対する出力電圧Ｕの特性を示す図である。
【図３】制御部における電圧信号の定常状態の変換特性を説明する図である。
【図４】制御部における電圧信号の過渡状態の変換特性を説明する図である。
【図５】入力電圧信号Ｕに対する変換電圧信号Ｗを説明する図で、入力電圧信号Ｕを破線で示し、変換電圧信号Ｗを実線で示している。
【図６】操作レバーを急操作させて油圧シリンダを動作させたときに、設定変化速度Ｓ(V／sec)を変化させたときの特性を示す図で、（ａ）は流れ量Ｆを示し、（ｂ）は操作レバーを中立位置に戻したときのショックＧの大きさを示している。
【図７】制御部における動作手順の具体例を示すフローチャートである。
【図８】制御部における動作を説明する図で、（ａ）は|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|≦Ｓ0の場合、（ｂ）は|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|＞Ｓ0の場合、（ｃ）は途中のｔ10時点で|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|＞Ｓ0から|Ｕ(ｔ＋Δｔ)−Ｗ(ｔ)|≦Ｓ0に切り替わった場合である。
【図９】制御部における電圧信号の過渡状態の異なる変換特性を説明する図である。
【図１０】従来の油圧式ショベルの構成を示すブロック図である。
【図１１】従来の電気レバーを用いた油圧式ショベルの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  電気式操作レバー部（操作手段、操作信号出力手段）
１１  操作レバー
１２  操作角度検出部
１３  電圧変換部
１４  レバー保持部
２  制御部（制御信号変換手段、変化速度演算手段、比較手段、アクチュエータ制御手段）
２１  ＲＯＭ
２２  ＲＡＭ
２３  レベル読取部
２４  変化速度演算部
２５  比較部
２６  信号変換部
２７  電流出力部
３  電気−油圧変換アクチュエータ
４  主制御弁（アクチュエータ、油圧制御弁）
５  油圧ポンプ
６  油圧シリンダ
７  作業機
【図１】
0003586516.tif 000002
【図２】
0003586516.tif 000003
【図３】
0003586516.tif 000004
【図４】
0003586516.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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