CN105756111B - 施工机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种施工机械，该施工机械容易使工作组件的作用点沿目标轨迹移动。在本发明中，在上部回转体上安装有动臂，在动臂的前端安装有斗杆。由动臂及斗杆构成工作组件。驱动装置驱动工作组件。操作装置通过操作者***作。传感器检测工作组件的作用点的位置。以作用点越靠近动臂的基部则动臂的角速度相对于操作装置的操作量之比越高的方式控制驱动装置。

Description

施工机械

本申请主张基于2015年1月6日申请的日本专利申请第2015-000777号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种对操作装置进行操作来使动臂及斗杆动作的施工机械。

背景技术

下述专利文献1中公开有一种施工机械的轨迹控制装置。在该轨迹控制装置中，以各动臂及斗杆的旋转运动在动臂缸及斗杆缸的行程末端自动停止的方式校正动臂角速度及斗杆角速度。由此，即使在动臂缸及斗杆缸行程末端附近也能够进行圆滑的连续的动作。

专利文献1：日本特开平10-121507号公报

在一般的液压挖土机中，根据操作杆的操作角来决定动臂及斗杆的角速度。与铲斗的前端的上下方向及前后方向相关的移动速度相对于动臂及斗杆的角速度具有非线性的关系。作为一例，将铲斗前端的上下方向的速度相对于动臂及斗杆的角速度之比定义为机械性速度增益。该机械性速度增益依赖于动臂及斗杆的姿势。例如，铲斗越接近动臂的基部，机械性速度增益越降低。若机械性速度增益降低，则铲斗朝向上下方向的移动相对于操作杆的操作量变得缓慢。

有时进行使铲斗沿着横跨机械性速度增益不同的区域的目标轨迹移动的工作。在机械性速度增益较小的区域，若铲斗的位置从目标轨迹偏移，则必须加大返回至目标轨迹的操作的操作量。如此，由于用于使铲斗返回目标轨迹的操作量改变，因此难以使铲斗沿目标轨迹移动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种容易使工作组件的作用点沿目标轨迹移动的施工机械。

根据本发明的一观点，提供一种施工机械，所述施工机械具有：

工作组件，包含安装于上部回转体的动臂、及安装于所述动臂的前端的斗杆；

驱动装置，驱动所述工作组件；

操作装置，通过操作者***作；

传感器，检测所述工作组件的作用点的位置；及

控制装置，以所述作用点越靠近所述动臂的基部则所述动臂的角速度相对于所述操作装置的操作量之比越高的方式控制所述驱动装置。

发明效果

一般的，作用点接近动臂的基部时，则动臂的角速度相对于操作装置的操作量之比(机械性速度增益)越降低。以作用点越接近动臂的基部则机械性速度增益越高的方式控制驱动装置，因此操作者能够不去意识机械性速度增益的降低而使工作组件的作用点移动。因此，容易使作用点沿目标轨迹移动。

附图说明

图1是基于实施例的施工机械的侧视图。

图2是基于实施例的施工机械的液压控制***的概略图。

图3是用于对定义工作组件的姿势的坐标系及各种参数的定义进行说明的图。

图4A是表示平常的操作者进行操作时的作用点AP的轨迹的一例的曲线图，图4B是表示角度θ1的时间变化的曲线图，图4C是表示机械性速度增益的时间变化的曲线图。

图5A是表示与动臂相关的机械性速度增益的前后方向位置依赖性的曲线图，图5B是表示与斗杆相关的机械性速度增益的上下方向位置依赖性的曲线图。

图6是表示驱动基于实施例的施工机械的工作组件的功能的框图。

图7是表示驱动基于其他实施例的施工机械的工作组件的功能的框图。

图8是表示驱动基于又一实施例的施工机械的工作组件的功能的框图。

图9是表示驱动基于又一其他实施例的施工机械的工作组件的功能的框图。

标号说明

10-下部行走体，11-回转机构，12-上部回转体，13-动臂，14-动臂缸，15-斗杆，16-斗杆缸，17-铲斗，18-铲斗缸，19、20、21-液压马达，23-工作组件，25-控制阀，26-液压泵，29-姿势传感器，30-控制装置，31-操作装置，33-驱动装置，34-液压回路，35-动力产生装置，130-动臂矢量，141、142-液压管路，150-斗杆矢量，151-作用点矢量，161、162-液压管路，170-铲斗矢量，181、182-液压管路，251-方向切换阀，252-流量调整阀，253-再生阀，271、272、273、274、275、276-压力传感器，291、292、293-角度传感器，301-操作量检测部，302-位置检测部，303-速度要求值校正部，304-校正系数确定部，305-驱动部，306-位置-校正系数对应表，307-吐出量校正部，308-再生流量校正部，309-负载判定部，311-操作杆，AP-作用点，CFa、CFb-校正系数，CV-指令值，CVa-斗杆指令值，CVb-动臂指令值，DQC-吐出量指令值，L-轨迹，MGa、MGb-机械性速度增益，OA-操作量，OAa-斗杆的操作量，OAb-动臂的操作量，RFC-再生流量指令值，SCa、SCb-控制信号，Vz-作用点的z方向的速度，WCa-斗杆角速度指令值，WCb-动臂角速度指令值，WRa-斗杆角速度要求值，WRb-动臂角速度要求值，Wa、Wb、Wc-角速度。

具体实施方式

图1中示出基于实施例的施工机械的侧视图。在下部行走体10上，经由回转机构11而能够回转地搭载有上部回转体12。上部回转体12与动臂13、斗杆15及铲斗17等工作组件连结。工作组件通过动臂缸14、斗杆缸16及铲斗缸18等液压缸而被液压驱动。通过动臂13、斗杆15及铲斗17构成挖掘用的附件。另外，除了挖掘用的附件以外，也能够连结破碎用的附件、起重磁铁用的附件等。

图2中示出基于实施例的施工机械的液压控制***的概略图。液压回路向动臂缸14、斗杆缸16及铲斗缸18供给工作油。而且，该液压回路还向液压马达19、20及21供给工作油。液压马达19、20分别驱动下部行走体10(图1)的2条履带。液压马达21使上部回转体12(图1)回转。

液压回路包含液压泵26及控制阀25。通过动力产生装置35，液压泵26被驱动。动力产生装置35中使用例如柴油引擎等内燃机。液压泵26向控制阀25供给高压的工作油。控制阀25包含方向切换阀251、流量调整阀252、再生阀253等。方向切换阀251切换向液压缸及液压马达供给的工作油的流向。流量调整阀252调整向液压缸及液压马达供给的工作油的流量。方向切换阀251及流量调整阀252按照每一液压缸及每一液压马达进行准备。再生阀253使在动臂13或斗杆15下降时从动臂缸14或斗杆缸16返回到罐中的回油分别流入到斗杆缸16或动臂缸14。由此，工作油朝向斗杆缸16或动臂缸14的流量增加。

动臂缸14的底部室及杆室分别经由液压管路141及液压管路142与控制阀25连接。斗杆缸16的底部室及杆室分别经由液压管路161及液压管路162与控制阀25连接。铲斗缸18的底部室及杆室分别经由液压管路181及液压管路182与控制阀25连接。

压力传感器271、272分别测定向动臂缸14的底部室及杆室供给的工作油、或从底部室及杆室排出的工作油的压力。压力传感器273、274分别测定向斗杆缸16的底部室及杆室供给的工作油、或从底部室及杆室排出的工作油的压力。压力传感器275、276分别测定向铲斗缸18的底部室及杆室供给的工作油、或从底部室及杆室排出的工作油的压力。压力传感器271～276的测定结果输入至控制装置30。

操作装置31包含通过操作者***作的操作杆311。操作装置31产生与操作杆311的操作量OA相应的先导压或电信号。与操作量OA相应的先导压或电信号输入至控制装置30。

控制装置30根据从操作装置31输入的操作量OA生成用于驱动由动臂缸14、斗杆缸16及铲斗缸18构成的液压缸的指令值CV。而且，控制装置30根据操作量OA生成用于驱动液压马达19～21的指令值CV。与指令值CV相应的先导压或电信号赋予到控制阀25。可以是一部分控制阀25被赋予先导压，且其他控制阀25被赋予电信号的结构。例如，可以对于方向切换阀251使用液压式的阀，并对于流量调整阀252使用电磁式的阀。根据指令值CV控制控制阀25，由此，液压缸及液压马达19～21进行动作。

控制装置30还控制动力产生装置35的转速、及液压泵26的斜板倾斜角。由此，控制来自液压泵26的工作油的吐出量。

参考图3，对定义工作组件的姿势的坐标系进行说明。在上部回转体12(图1)上连结有动臂13。在动臂13的前端连结有斗杆15，在斗杆15的前端连结有铲斗17。将施工机械配置于水平面上时，定义将动臂13的朝向上部回转体12的连结点作为原点，并将水平方向的前方作为x轴的正向，且将铅垂上方作为z轴的正向的xz直角坐标系。

将从原点朝向动臂13和斗杆15的连结点的动臂矢量130与z轴的正向所成的角度以θ1表示。将从动臂13和斗杆15的连结点朝向斗杆15和铲斗17的连结点的斗杆矢量150与动臂矢量130所成的角度以θ2表示。将从斗杆15和铲斗17的连结点朝向作为铲斗17的前端的作用点AP的铲斗矢量170与斗杆矢量150所成的角度以θ3表示。将从动臂13和斗杆15的连结点朝向作用点AP的作用点矢量151与动臂矢量130所成的角度以θ4表示。

角度传感器291测定角度θ1，角度传感器292测定角度θ2，角度传感器293测定角度θ3。角度θ4能够由角度θ2、角度θ3、斗杆矢量150的长度及铲斗矢量170的长度来计算角度θ4。在斗杆15和铲斗17的相对位置关系固定的状态下，即在角度θ3恒定的状态下进行工作时，能够由角度θ2的测定值计算角度θ4。通过由角度传感器291、292、293测定的角度θ1、θ2、θ3，确定工作组件的姿势。将角度传感器291、292、293统称为姿势传感器29。

作用点AP的位置(x，z)通过角度θ1、角度θ4、动臂矢量130的长度及作用点矢量151的长度来单值确定。换言之，角度θ1及θ4由作用点AP的位置(x，z)来求出。因此，角度θ1及角度θ4能够利用函数A及函数B来以下式表示。

[数式1]

θ1＝B(x，z)

θ4＝A(x，z)…(1)

角度θ3恒定时，斗杆15的角速度与作用点矢量151的角速度相等。因此，动臂的角速度Wb及斗杆的角速度Wa以下式表示。

[数式2]

参考图4A～图4C，通过基于比较例的施工机械，对于进行使作用点AP(图3)沿水平面在跟前移动的动作(水平拉伸动作)的例子进行说明。水平拉伸动作中，假设角度θ3(图3)为恒定，而角度θ1及角度θ2(图3)变化。即，动臂缸14及斗杆缸16(图2)进行动作，而铲斗缸18(图2)不进行动作。

图4A表示一般熟练度的操作者进行操作时的作用点AP的轨迹的一例。作用点AP的实际轨迹L以实线表示。可知尽管操作者以使作用点AP沿z＝0的直线移动的方式进行操作，但在作用点AP接近动臂13的基部的区域，作用点AP的轨迹L从作为目标的轨迹大大偏离。

图4B表示角度θ1的时间变化。横轴表示自操作开始起的经过时间，纵轴表示动臂13的角度θ1。以粗实线表示实际的角度θ1的变化A1。为了参考，以细实线表示用于使作用点AP沿z＝0的直线移动的理想的动臂13的角度θ1的变化A2。经过时间超过t1时，尽管必须使角度θ1如变化A2所示般急剧变小，但基于实际操作的角度θ1的减少如变化A1般缓慢。

图4C中示出机械性速度增益的时间变化。横轴表示自操作开始起的经过时间，纵轴表示机械性速度增益。机械性速度增益意味着作用点AP的速度相对于动臂及斗杆的角速度之比。机械性速度增益中包含与作用点AP的上下方向的速度相关的机械性速度增益、及与前后方向的速度相关的机械性速度增益。图4C中，作用点AP的z方向(上下方向)的速度相对于动臂的角速度之比作为机械性速度增益而示出。

在经过时间比t2更靠前的时间段，机械性速度增益几乎恒定。但是，在经过时间比t2更靠后的时间段，随着经过时间的增加，机械性速度增益缓缓降低。这意味着，相对于基于操作者的操作装置的操作量，作用点AP朝向z方向的移动变得缓慢。因此，如图4A所示，认为在动臂13的基部附近，即使作用点AP从目标轨迹脱离，操作者也并未迅速返回到作为目标的轨迹。

为了使作用点AP沿着作为目标的轨迹移动，如图4B所示，在经过时间超过t1时，必须使动臂的角度θ1急剧缩小。但是，图4B所示的例子中，角度θ1的减小与理想的变化相比较缓慢。这意味着，操作者未意识到作用点AP的移动变得缓慢而使操作杆的操作量缓慢地变化。

图5A中示出与动臂相关的机械性速度增益的前后方向位置依赖性。横轴表示前后方向的位置(x坐标)，纵轴表示作用点AP的z方向的速度Vz相对于动臂的角速度Wb之比。可知随着x坐标变小，即随着作用点AP接近动臂13的基部，与动臂相关的机械性速度增益降低。与动臂相关的机械性速度增益的上下方向位置(z坐标)依赖性小于前后方向位置依赖性。

图6中示出驱动基于实施例的施工机械的工作组件的功能的框图。参考图6，对于进行铲斗17的角度θ3(图3)保持为恒定值，且使动臂13的角度θ1(图3)及斗杆15的角度θ2(图3)变化的工作的例子进行说明。

动臂缸14、斗杆缸16及铲斗缸18(图2)的每一操作量OA从操作装置31输入到控制装置30。姿势传感器29检测由动臂13、斗杆15及铲斗17构成的工作组件23的姿势，检测结果输入到控制装置30。姿势传感器29包含角度传感器291、292、293(图3)，工作组件23的姿势的检测结果包含角度θ1、θ2及θ3。根据角度θ1、θ2及θ3，能够计算出作用点AP的x坐标及z坐标。

驱动装置33被控制装置30控制，由此驱动工作组件23。驱动装置33包含动力产生装置35(图2)、液压回路34、动臂缸14、斗杆缸16及铲斗缸18。液压回路34包含液压泵26、控制阀25(图2)等。

根据来自控制装置30的动臂用的控制信号SCb及斗杆用的控制信号SCa，液压回路34进行动作。由此，由控制信号SCb指示的流量的工作油供给至动臂缸14，由控制信号SCa指示的流量的工作油供给至斗杆缸16。在本实施例中，由于铲斗缸18不被驱动，因此省略关于铲斗缸18的控制的说明。

控制装置30以作用点AP(图3)越靠近动臂13的基部则动臂13的角速度Wb相对于操作装置31的操作量OA之比越高的方式控制驱动装置33。由此，能够补偿基于图5所示的作用点AP的位置的机械性速度增益的变化。将作用点AP的速度相对于操作量OA之比称作“输入输出速度增益”。输入输出速度增益也与机械性速度增益同样地包含与作用点AP的上下方向的速度相关的输入输出速度增益、及与前后方向相关的输入输出速度增益。控制装置30以输入输出速度增益与作用点AP的位置无关地变得均匀的方式，使动臂13的角速度相对于操作装置31的操作量OA之比根据作用点AP的位置而变化。

若与上下方向相关的输入输出速度增益变得均匀，则操作量OA的大小和作用点AP的上下方向的移动速度之间的关系不依赖于作用点AP的位置。因此，即使作用点AP接近动臂13的基部，也容易使作用点AP沿着作为目标的轨迹移动。

图5A中，作为机械性速度增益，示出作用点AP的z方向的速度Vz相对于动臂13的角速度Wb之比(与动臂相关的上下方向的机械性速度增益)，但作用点AP的速度相对于斗杆15的角速度Wa之比(与斗杆相关的机械性速度增益)也依赖于作用点AP的位置而变化。

图5B中示出与斗杆相关的机械性速度增益的上下方向位置依赖性。横轴表示上下方向位置(z坐标)，纵轴表示与斗杆相关的前后方向的机械性速度增益。可知随着z坐标变小，即随着作用点AP的位置变低，与斗杆相关的前后方向的机械性速度增益降低。因此，优选以作用点AP的位置越低则斗杆15的角速度Wa相对于斗杆15的操作量OA之比越高的方式控制驱动装置33。通过进行该控制，能够使与前后方向相关的输入输出速度增益与作用点AP的高度无关地均匀地接近。与斗杆相关的前后方向的机械性速度增益的前后方向位置(x坐标)依赖性小于上下方向位置(z坐标)依赖性。

当使作用点AP向前后方向移动时，优选对与上下方向相关的输入输出速度增益进行校正来均匀地接近，当使作用点AP向上下方向移动时，优选对与前后方向相关的输入输出速度增益进行校正来均匀地接近。由此，能够迅速地修正作用点AP从作为目标的轨迹的偏移。

关于校正与上下方向相关的输入输出速度增益还是校正与前后方向相关的输入输出速度增益的选择，能够以设置于操作装置31的选择按钮来进行。此外，可以使控制装置30具有检测作用点AP的移动方向的功能。此时，根据作用点AP的移动方向的检测结果，控制装置30自动选择是校正与上下方向相关的输入输出速度增益还是校正与前后方向相关的输入输出速度增益。

接着，对于控制装置30所执行的处理进行更详细的说明。如图6所示，控制装置30包含操作量检测部301、位置检测部302、速度要求值校正部303、校正系数确定部304及驱动部305。各部分的功能例如通过由中央处理器(CPU)执行计算机程序来实现。而且，在控制装置30的存储装置中储存有位置-校正系数对应表306。在位置-校正系数对应表306中定义作用点AP的位置和校正系数之间的对应关系。通过位置-校正系数对应表306，能够根据作用点AP的当前位置求出校正系数。也可以代替位置-校正系数对应表306，定义根据作用点AP的位置求出校正系数的函数。

操作量检测部301根据从操作装置31输入的操作量OA，生成动臂角速度要求值WRb及斗杆角速度要求值WRa。作为一例，动臂角速度要求值WRb及斗杆角速度要求值WRa分别与相对于动臂13的操作量OA及相对于斗杆15的操作量OA成比例。

位置检测部302根据通过姿势传感器29检测出的角度θ1、θ2、θ3计算出作用点AP的x坐标及z坐标。作用点AP的x坐标及z坐标输入到校正系数确定部304。

校正系数确定部304根据作用点AP的位置，参考位置-校正系数对应表306而生成动臂用的校正系数CFb及斗杆用的校正系数CFa。所生成的校正系数CFb及CFa输入至速度要求值校正部303。

速度要求值校正部303根据校正系数CFb、CFa来对动臂角速度要求值WRb及斗杆角速度要求值WRa进行校正运算，从而生成动臂角速度指令值WCb及斗杆角速度指令值WCa。具体地，通过以下计算式，可求出动臂角速度指令值WCb及斗杆角速度指令值WCa。

[数式3]

WCb＝CFb×WRb

WCa＝CFa×WRa…(3)

驱动部305根据动臂角速度指令值WCb及斗杆角速度指令值WCa，分别将动臂用的控制信号SCb及斗杆用的控制信号SCa发送至驱动装置33。驱动装置33的方向切换阀251及流量调整阀252根据控制信号SCb、SCa进行动作，由此与动臂角速度指令值WCb及斗杆角速度指令值WCa相应的流量的工作油供给至动臂缸14及斗杆缸16。其结果，动臂13的角速度Wb及斗杆15的角速度Wc分别与动臂角速度指令值WCb及斗杆角速度指令值WCa大致一致。

接着，对于作用点AP的位置与校正系数CFb、CFa的关系进行说明。如图4A所示，在水平拉伸动作中，需要校正作用点AP朝向z方向的偏移，因此着眼于作用点AP的z方向的速度。在式(2)中，作为限制条件，使x方向的速度成为零。若设为式(2)的dx/dt＝dz/dt＝0，则可得到下式。

[数式4]

与动臂13的角速度Wb及斗杆15的角速度Wa相关的机械性速度增益MGb及MGa根据式(4)以下式表示。

[数式5]

校正系数CFb、CFa以满足下式的方式确定。

[数式6]

MGb×CFb＝Cb

MGa×CFa＝Ca…(6)

这里，Cb及Ca为常数。

动臂缸14及斗杆缸16以动臂13的角速度Wb及斗杆15的角速度Wa分别与动臂角速度指令值WCb及斗杆角速度指令值WCa一致的方式进行动作，因此能够假设满足Wb＝WCb、Wa＝WCa。在该条件下，作用点AP的z方向的速度根据式(5)、(3)、(6)来以下式表示。

[数式7]

如由式(7)可知，作用点AP的z方向的速度Vz与动臂角速度要求值WRb及斗杆角速度要求值WRa成比例。校正系数CFb、CFa能够根据式(5)及式(6)来确定。式(5)的右边的函数gb(x，z)及ga(x，z)为作用点AP的位置(x，z)的函数，因此校正系数CFb、CFa依赖于作用点AP的位置。

动臂角速度要求值WRb及斗杆角速度要求值WRa分别与动臂13的操作量OAb及斗杆15的操作量OAa相应地生成，且与操作量OAb及OAa成比例。因此，动臂角速度要求值WRb及斗杆角速度要求值WRa能够以下式表示。

[数式8]

WRb＝C1b×OAb

WRa＝C1a×OAa…(8)

在此，C1a、C1b为比例常数。根据式(7)及式(8)，作用点AP的速度以下式表示。

[数式9]

式(9)的常数Cb×C1b及常数Ca×C1a相当于输入输出速度增益。即，输入输出速度增益为恒定值。如此，对于以作用点AP的移动速度相对于操作量OA之比来定义的输入输出速度增益，使用依赖于作用点AP的位置的校正系数CFb、CFa进行校正，从而能够使输入输出速度增益接近恒定值。

在上述实施例中，作为输入输出速度增益，使用作用点AP的z方向(上下方向)的速度相对于操作量OA之比。通过使该输入输出速度增益接近恒定值，在水平拉伸动作中，能够使作用点AP自作为目标的轨迹的偏移缩小。当使作用点AP沿水平方向以外的轨迹移动时，作为成为输入输出速度增益的基础的作用点AP的速度的方向，可采用z方向以外的方向。例如，使作用点AP沿上下方向移动时，作为输入输出速度增益，优选使用作用点AP的x方向(前后方向)的速度相对于操作量OA之比。

在上述实施例中，在将与铲斗17相关的角度θ3(图3)保持为恒定的条件下使作用点AP移动，但有时会在动作过程中改变角度θ3。在使作用点AP沿水平方向或上下方向移动时，可以使铲斗缸18(图1)进行动作来改变角度θ3。

在使铲斗缸18动作时，输入输出速度增益包含以作用点AP的移动速度相对于动臂的操作量之比来定义的第1输入输出速度增益、以作用点AP的移动速度相对于斗杆的操作量之比来定义的第2输入输出速度增益、及以作用点AP的移动速度相对于铲斗的操作量之比来定义的第3输入输出速度增益。控制装置30根据指令值CV，将第1输入输出速度增益、第2输入输出速度增益及第3输入输出速度增益中的至少一个基于作用点AP的位置进行校正。作为一例，优选将根据作用点AP的位置而最大幅变动的输入输出速度增益(校正前)作为校正对象。由此，能够与作用点AP的位置无关地使校正对象的输入输出速度增益均匀地接近。

接着，参考图7，对基于其他实施例的施工机械的工作组件的控制方法进行说明。以下，对于与图1～图6所示的实施例的不同点进行说明，且对于共同的结构省略说明。

图7中示出驱动施工机械的工作组件的功能的框图。基于图7所示的实施例的控制装置30中，代替速度要求值校正部303(图6)而具有吐出量校正部307。由操作量检测部301生成的动臂角速度要求值WRb及斗杆角速度要求值WRa直接输入到驱动部305。驱动部305根据动臂角速度要求值WRb及斗杆角速度要求值WRa输出动臂用的控制信号SCb及斗杆用的控制信号SCa。

吐出量校正部307根据依赖于作用点AP的位置的校正系数CFb、CFa生成吐出量指令值DQC。驱动部305根据吐出量指令值DQC，以来自液压泵26(图2)的工作油的吐出量与吐出量指令值DQC一致的方式，控制动力产生装置35的转速。

图7所示的实施例中，通过控制来自液压泵26的工作油的吐出量，调整动臂13的角速度Wb及斗杆15的角速度Wa。以实际的角速度Wb及Wa分别与图6所示的实施例的动臂角速度指令值WCb及斗杆角速度指令值WCa相等的方式控制来自液压泵26的工作油的吐出量。由此，与图6所示的实施例同样地，能够使输入输出速度增益不依赖于作用点AP的位置而接近恒定值。

作为一例，以作用点AP位于机械性速度增益相对较小的区域中的状态，通过相对地增加吐出量，能够提高输入输出速度增益。其结果，能够使输入输出速度增益接近恒定值。

在图7所示的实施例中，通过控制动力产生装置35的转速来调整工作油的吐出量，但也可以通过改变液压泵26(图2)的斜板的倾斜角来调整吐出量。

接着，参考图8，对基于又一实施例的施工机械的工作组件的控制方法进行说明。以下，对于与图7所示的实施例的不同点进行说明，对于共同的结构省略说明。

图8中示出驱动施工机械的工作组件的功能的框图。基于图8所示的实施例的控制装置30中，代替吐出量校正部307(图7)而具有再生流量校正部308。

再生流量校正部308根据依赖于作用点AP的位置的校正系数CFb、CFa生成再生流量指令值RFC。驱动部305根据再生流量指令值RFC控制再生阀253(图2)。例如，在斗杆15下降时，通过使从斗杆缸16返回到罐中的回油流入到动臂缸14，能够对动臂缸14供油(boost)。由此，能够补偿以作用点AP的速度相对于动臂13的角速度之比来定义的机械性速度增益的降低。

相反地，需要补偿以作用点AP的速度相对于斗杆15的角速度之比来定义的机械性速度增益的降低时，可以通过在动臂13下降时使从动臂缸14返回到罐中的回油流入到斗杆缸16来对斗杆缸16供油。如此控制再生阀253，并调整流过再生管路的工作油的方向及流量，从而能够使输入输出速度增益接近恒定值。

接着，参考图9，对基于又一其他实施例的施工机械的工作组件的控制方法进行说明。以下，对于与图8所示的实施例的不同点进行说明，对于共同的结构省略说明。

图9中示出驱动施工机械的工作组件的功能的框图。在图9所示的实施例中，控制装置30具有负载判定部309。压力传感器271～276(图2)的检测结果输入到负载判定部309。

负载判定部309根据由压力传感器271～276检测出的动臂缸14、斗杆缸16及铲斗缸18的压力，计算施加于作用点AP的负载。而且，根据施加于作用点AP的负载，判定当前的工作是空载工作还是负载工作。例如，施加于作用点AP的负载(或反力)小于判定基准值时，判定当前的工作为空载工作，当为判定基准值以上时，判定当前的工作为负载工作。

当前的工作为空载工作时，由再生流量校正部308生成的再生流量指令值RFC输入到驱动部305。当前的工作为负载工作时，由再生流量校正部308生成的再生流量指令值RFC不会输入到驱动部305。即，当前的工作为空载工作时，校正输入输出速度增益的功能有效，当前的工作为负载工作时，校正输入输出速度增益的功能无效。

在图8所示的实施例中，使从斗杆缸16及动臂缸14的一方返回到罐中的回油通过再生管路流入到另一方。由此，能够使输入输出速度增益与作用点AP的位置无关地接近恒定值，但有时挖掘力会降低。

在图9所示的实施例中，当在挖掘等的负载工作中时，校正输入输出速度增益的功能无效，因此能够防止挖掘力的降低。在进行水平拉伸动作等的空载工作时，校正输入输出速度增益的功能有效，因此能够缩小作用点AP的轨迹与作为目标的轨迹之差。

按照以上实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，能够进行各种变更、改良、组合等是本领域技术人员已知的。

Claims (13)

1.一种施工机械，其具有：

工作组件，包含安装于上部回转体的动臂、及安装于所述动臂的前端的斗杆；

驱动装置，驱动所述工作组件；

操作装置，通过操作者***作；

传感器，检测所述工作组件的作用点的位置；及

控制装置，以所述作用点越靠近所述动臂的基部则所述动臂的角速度相对于所述操作装置的操作量之比越高的方式控制所述驱动装置。

2.根据权利要求1所述的施工机械，其中，

所述控制装置以所述作用点越靠近所述动臂的基部则所述斗杆的角速度相对于所述操作量之比越高的方式控制所述驱动装置。

3.一种施工机械，其具有：

工作组件，包含安装于上部回转体的动臂、及安装于所述动臂的前端的斗杆；

驱动装置，驱动所述工作组件；

操作装置，通过操作者***作；

传感器，检测所述工作组件的作用点的位置；及

控制装置，根据从所述操作装置输入的操作量来控制所述驱动装置，

所述控制装置根据由所述传感器检测出的所述作用点的位置，对以所述作用点的移动速度相对于所述操作装置的操作量之比来定义的速度增益进行校正。

4.根据权利要求3所述的施工机械，其中，

所述控制装置与所述作用点的位置无关地使所述速度增益接近恒定值。

5.根据权利要求3或4所述的施工机械，其中，

所述速度增益以所述作用点朝向上下方向的移动速度相对于所述操作装置的操作量之比来定义。

6.根据权利要求3或4所述的施工机械，其中，

所述速度增益以所述作用点朝向前后方向的移动速度相对于所述操作装置的操作量之比来定义。

7.根据权利要求3或4所述的施工机械，其中，

所述速度增益包含：上下方向速度增益，以所述作用点朝向上下方向的移动速度相对于所述操作装置的操作量之比来定义；及前后方向速度增益，以所述作用点朝向前后方向的移动速度相对于所述操作装置的操作量之比来定义，

所述控制装置从所述上下方向速度增益及所述前后方向速度增益中选择一方的速度增益，且根据由所述传感器检测出的所述作用点的位置来对被选择的所述速度增益进行校正。

8.根据权利要求3所述的施工机械，其中，

所述控制装置根据所述操作量生成速度要求值，且相对于所述速度要求值，进行依赖于所述作用点的位置的校正运算，由此生成速度指令值，并根据所述速度指令值来控制所述驱动装置。

9.根据权利要求8所述的施工机械，其中，

所述驱动装置包含：

动臂缸，驱动所述动臂；

斗杆缸，驱动所述斗杆；

液压泵，吐出工作油；

控制阀，调整所述工作油从所述液压泵朝向所述动臂缸及所述斗杆缸的流动；及

动力产生装置，驱动所述液压泵，

所述控制装置根据所述速度指令值来控制所述控制阀，由此校正所述速度增益。

10.根据权利要求9所述的施工机械，其中，

所述工作组件还包含安装于所述斗杆的前端的铲斗，

所述驱动装置还包含驱动所述铲斗的铲斗缸，

所述控制阀还调整所述工作油朝向所述铲斗缸的流动，

所述速度增益包含：第1速度增益，以所述作用点的移动速度相对于所述动臂的所述操作量之比来定义；第2速度增益，以所述作用点的移动速度相对于所述斗杆的所述操作量之比来定义；及第3速度增益，以所述作用点的移动速度相对于所述铲斗的所述操作量之比来定义，

所述控制装置根据所述速度指令值，将所述第1速度增益、所述第2速度增益及所述第3速度增益中的至少一个根据所述作用点的位置进行校正。

11.根据权利要求8所述的施工机械，其中，

所述驱动装置包含：

动臂缸，驱动所述动臂；

斗杆缸，驱动所述斗杆；

液压泵，吐出工作油；

控制阀，调整所述工作油从所述液压泵朝向所述动臂缸及所述斗杆缸的流动；及

动力产生装置，驱动所述液压泵，

所述控制装置根据所述速度要求值控制所述控制阀，且根据由所述传感器检测出的所述作用点的位置，控制来自所述液压泵的所述工作油的吐出量，由此校正所述速度增益。

12.根据权利要求8所述的施工机械，其中，

所述驱动装置包含：

动臂缸，驱动所述动臂；

斗杆缸，驱动所述斗杆；

液压泵，吐出工作油；

流量调整阀，调整所述工作油从所述液压泵朝向所述动臂缸及所述斗杆缸的流动；

动力产生装置，驱动所述液压泵；

再生管路，使从所述动臂缸及所述斗杆缸中的一方返回到罐中的回油流入到另一方；及

再生阀，设置于所述再生管路，

所述控制装置根据所述速度要求值来控制所述流量调整阀，且根据由所述传感器检测出的所述作用点的位置来控制所述再生阀，由此来校正所述速度增益。

13.根据权利要求3所述的施工机械，其中，

所述控制装置根据施加于所述作用点的负载，判定当前的工作是空载工作还是负载工作，

当前的工作为所述空载工作时，使校正所述速度增益的功能有效，

当前的工作为所述负载工作时，使校正所述速度增益的功能无效。