JPH10252093A - 建設機械の制御装置 - Google Patents
建設機械の制御装置Info
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- JPH10252093A JPH10252093A JP5534397A JP5534397A JPH10252093A JP H10252093 A JPH10252093 A JP H10252093A JP 5534397 A JP5534397 A JP 5534397A JP 5534397 A JP5534397 A JP 5534397A JP H10252093 A JPH10252093 A JP H10252093A
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- control
- cylinder
- bucket
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- construction machine
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 原動機におけるポンプの吐出能力変動要因が
生じても、その変動に迅速に対応してシリンダ式アクチ
ュエータの動作速度を確保できるようにして、作業部材
による仕上げ精度の向上をはかる。 【解決手段】 原動機Eで駆動されるポンプ51,52
と制御弁機構3A〜3C,13〜15とを有する流体圧
回路に接続されポンプ51,52からの吐出圧で動作す
るアクチュエータ120〜122で、建設機械本体に装
備された関節式アーム機構を駆動する際に、関節式アー
ム機構の姿勢情報に基づいて、制御弁機構3A〜3Cに
制御信号を供給することにより、関節式アーム機構が所
定の姿勢となるように、アクチュエータ120〜122
を制御する建設機械の制御装置において、原動機Eにお
けるポンプ51,52の吐出能力変動要因が検出される
と、その吐出能力変動要因に応じて前記制御信号を補正
するように構成する。
生じても、その変動に迅速に対応してシリンダ式アクチ
ュエータの動作速度を確保できるようにして、作業部材
による仕上げ精度の向上をはかる。 【解決手段】 原動機Eで駆動されるポンプ51,52
と制御弁機構3A〜3C,13〜15とを有する流体圧
回路に接続されポンプ51,52からの吐出圧で動作す
るアクチュエータ120〜122で、建設機械本体に装
備された関節式アーム機構を駆動する際に、関節式アー
ム機構の姿勢情報に基づいて、制御弁機構3A〜3Cに
制御信号を供給することにより、関節式アーム機構が所
定の姿勢となるように、アクチュエータ120〜122
を制御する建設機械の制御装置において、原動機Eにお
けるポンプ51,52の吐出能力変動要因が検出される
と、その吐出能力変動要因に応じて前記制御信号を補正
するように構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地面を掘削する油
圧ショベル等の建設機械に関し、特にかかる建設機械の
制御装置に関する。
圧ショベル等の建設機械に関し、特にかかる建設機械の
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】油圧ショベル等の建設機械は、図13に
示すように、無限軌条部500Aを有する下部走行体5
00上に、運転操作室(キャビン)600付きの上部旋
回体100をそなえており、さらにこの上部旋回体10
0に、ブーム200,スティック300,バケット40
0からなる関節式アーム機構を装備した構成となってい
る。
示すように、無限軌条部500Aを有する下部走行体5
00上に、運転操作室(キャビン)600付きの上部旋
回体100をそなえており、さらにこの上部旋回体10
0に、ブーム200,スティック300,バケット40
0からなる関節式アーム機構を装備した構成となってい
る。
【0003】そして、例えばストロークセンサ210,
220,230にて得られた、ブーム200,スティッ
ク300,バケット400の各伸縮変位情報に基づき、
ブーム200,スティック300,バケット400を適
宜それぞれ油圧シリンダ120,121,122で駆動
して、バケット400の進行方向あるいはバケット40
0の姿勢を一定に保って掘削できるようになっており、
これにより、バケット400のごとき作業部材の位置と
姿勢の制御を正確に且つ安定して行ない得るようになっ
ている。
220,230にて得られた、ブーム200,スティッ
ク300,バケット400の各伸縮変位情報に基づき、
ブーム200,スティック300,バケット400を適
宜それぞれ油圧シリンダ120,121,122で駆動
して、バケット400の進行方向あるいはバケット40
0の姿勢を一定に保って掘削できるようになっており、
これにより、バケット400のごとき作業部材の位置と
姿勢の制御を正確に且つ安定して行ない得るようになっ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の油圧ショベルでは、例えば水平均し動作等のよう
にバケット400の歯先を直線的に動かす操作(レイキ
ング)を、コントローラにより自動的に行なう場合、油
圧シリンダ120,121,122に対して作動油の給
排を行なう油圧回路中の電磁弁(制御弁機構)を電気的
にPIDフィードバック制御することにより、油圧シリ
ンダ120,121,122の伸縮動作を制御して、ブ
ーム200,スティック300,バケット400の姿勢
を制御している。
従来の油圧ショベルでは、例えば水平均し動作等のよう
にバケット400の歯先を直線的に動かす操作(レイキ
ング)を、コントローラにより自動的に行なう場合、油
圧シリンダ120,121,122に対して作動油の給
排を行なう油圧回路中の電磁弁(制御弁機構)を電気的
にPIDフィードバック制御することにより、油圧シリ
ンダ120,121,122の伸縮動作を制御して、ブ
ーム200,スティック300,バケット400の姿勢
を制御している。
【0005】油圧シリンダ120,121,122の伸
縮動作を制御する前述の油圧回路では、通常、エンジン
(原動機)で駆動されるポンプによって作動油圧が生成
されている。このとき、エンジンの回転速度が外部負荷
等により変動すると、その変動に伴ってポンプの回転速
度が変動してポンプの吐出量(吐出能力)も変動し、た
とえ電磁弁への指令値(電流)が同じであっても、油圧
シリンダ120,121,122での伸縮速度が変化し
てしまう。結果として、バケット400の姿勢制御精度
が悪化し、バケット400による水平均し面等の仕上げ
精度が悪化することになる。
縮動作を制御する前述の油圧回路では、通常、エンジン
(原動機)で駆動されるポンプによって作動油圧が生成
されている。このとき、エンジンの回転速度が外部負荷
等により変動すると、その変動に伴ってポンプの回転速
度が変動してポンプの吐出量(吐出能力)も変動し、た
とえ電磁弁への指令値(電流)が同じであっても、油圧
シリンダ120,121,122での伸縮速度が変化し
てしまう。結果として、バケット400の姿勢制御精度
が悪化し、バケット400による水平均し面等の仕上げ
精度が悪化することになる。
【0006】上述のようなエンジンの回転速度変動に対
応すべく、ポンプとして吐出量可変型(吐出圧可変型,
可変容量型)のポンプを用いそのポンプにおける傾転角
を調整することにより、エンジンの回転速度(つまりは
ポンプの回転速度)が変動してもポンプの吐出能力が一
定になるように制御することも考えられるが、このよう
な傾転角制御では、応答性が悪いため、目標とするシリ
ンダ伸縮速度を確保できず、仕上げ精度の悪化を免れる
ことはできない。
応すべく、ポンプとして吐出量可変型(吐出圧可変型,
可変容量型)のポンプを用いそのポンプにおける傾転角
を調整することにより、エンジンの回転速度(つまりは
ポンプの回転速度)が変動してもポンプの吐出能力が一
定になるように制御することも考えられるが、このよう
な傾転角制御では、応答性が悪いため、目標とするシリ
ンダ伸縮速度を確保できず、仕上げ精度の悪化を免れる
ことはできない。
【0007】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、原動機におけるポンプの吐出能力変動要因が
生じても、その変動に迅速に対応してシリンダ式アクチ
ュエータの動作速度を確保できるようにして、作業部材
による仕上げ精度の向上をはかった、建設機械の制御装
置を提供することを目的とする。
たもので、原動機におけるポンプの吐出能力変動要因が
生じても、その変動に迅速に対応してシリンダ式アクチ
ュエータの動作速度を確保できるようにして、作業部材
による仕上げ精度の向上をはかった、建設機械の制御装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の建設
機械の制御装置(請求項1)は、原動機で駆動されるポ
ンプと制御弁機構とを少なくも有する流体圧回路に接続
されポンプからの吐出圧で動作するシリンダ式アクチュ
エータで、建設機械本体に装備された関節式アーム機構
を駆動する際に、検出された関節式アーム機構の姿勢情
報に基づいて、制御弁機構に制御信号を供給することに
より、関節式アーム機構が所定の姿勢となるように、シ
リンダ式アクチュエータを制御するものにおいて、原動
機におけるポンプの吐出能力変動要因が検出されると、
その吐出能力変動要因に応じて前記制御信号を補正する
ように構成されたことを特徴としている。
機械の制御装置(請求項1)は、原動機で駆動されるポ
ンプと制御弁機構とを少なくも有する流体圧回路に接続
されポンプからの吐出圧で動作するシリンダ式アクチュ
エータで、建設機械本体に装備された関節式アーム機構
を駆動する際に、検出された関節式アーム機構の姿勢情
報に基づいて、制御弁機構に制御信号を供給することに
より、関節式アーム機構が所定の姿勢となるように、シ
リンダ式アクチュエータを制御するものにおいて、原動
機におけるポンプの吐出能力変動要因が検出されると、
その吐出能力変動要因に応じて前記制御信号を補正する
ように構成されたことを特徴としている。
【0009】上述した建設機械の制御装置(請求項1)
では、原動機におけるポンプの吐出能力変動要因が検出
されると、その吐出能力変動要因に応じて制御弁機構へ
の制御信号が補正されるので、ポンプの吐出能力変動要
因が生じてもその変動に応じた制御弁機構の制御がなさ
れ、その変動に迅速に対応してシリンダ式アクチュエー
タが制御されその動作速度を確保することができる。
では、原動機におけるポンプの吐出能力変動要因が検出
されると、その吐出能力変動要因に応じて制御弁機構へ
の制御信号が補正されるので、ポンプの吐出能力変動要
因が生じてもその変動に応じた制御弁機構の制御がなさ
れ、その変動に迅速に対応してシリンダ式アクチュエー
タが制御されその動作速度を確保することができる。
【0010】また、本発明の建設機械の制御装置(請求
項2)は、建設機械本体と、この建設機械本体に一端部
を枢着され他端側に作業部材を有するとともに関節部を
介して相互に接続された少なくとも一対のアーム部材を
有する関節式アーム機構と、伸縮動作を行なうことによ
りアーム機構を駆動する複数のシリンダ式アクチュエー
タを有するシリンダ式アクチュエータ機構と、このシリ
ンダ式アクチュエータ機構に対して作動流体の給排を行
なってシリンダ式アクチュエータ機構のシリンダ式アク
チュエータに伸縮動作を行なわせるべく原動機で駆動さ
れるポンプと制御弁機構とを少なくとも有する流体圧回
路と、各アーム部材の姿勢情報を検出する姿勢検出手段
と、この姿勢検出手段で検出された検出結果に基づき各
アーム部材が所定の姿勢となるように制御弁機構へ制御
信号を供給してシリンダ式アクチュエータを制御する制
御手段とをそなえるとともに、原動機におけるポンプの
吐出能力変動要因を検出する変動要因検出手段をそな
え、制御手段に、変動要因検出手段によってポンプの吐
出能力変動要因が検出されるとその吐出能力変動要因に
応じて前記制御信号を補正する補正手段を設けたことを
特徴としている。
項2)は、建設機械本体と、この建設機械本体に一端部
を枢着され他端側に作業部材を有するとともに関節部を
介して相互に接続された少なくとも一対のアーム部材を
有する関節式アーム機構と、伸縮動作を行なうことによ
りアーム機構を駆動する複数のシリンダ式アクチュエー
タを有するシリンダ式アクチュエータ機構と、このシリ
ンダ式アクチュエータ機構に対して作動流体の給排を行
なってシリンダ式アクチュエータ機構のシリンダ式アク
チュエータに伸縮動作を行なわせるべく原動機で駆動さ
れるポンプと制御弁機構とを少なくとも有する流体圧回
路と、各アーム部材の姿勢情報を検出する姿勢検出手段
と、この姿勢検出手段で検出された検出結果に基づき各
アーム部材が所定の姿勢となるように制御弁機構へ制御
信号を供給してシリンダ式アクチュエータを制御する制
御手段とをそなえるとともに、原動機におけるポンプの
吐出能力変動要因を検出する変動要因検出手段をそな
え、制御手段に、変動要因検出手段によってポンプの吐
出能力変動要因が検出されるとその吐出能力変動要因に
応じて前記制御信号を補正する補正手段を設けたことを
特徴としている。
【0011】この場合、原動機を回転出力型原動機とし
て構成するとともに、変動要因検出手段を原動機の回転
数情報を検出する手段として構成し、且つ、補正手段
を、変動要因検出手段によって原動機の回転数情報が変
動したことが検出されるとこれに応じて前記制御信号を
補正するように構成してもよい(請求項3)。また、補
正手段を、原動機の基準回転数情報を設定する基準回転
数設定手段と、この基準回転数設定手段で設定された基
準回転数情報と変動要因検出手段で検出された原動機の
実回転数情報との偏差を演算する偏差演算手段と、この
偏差演算手段で得られた偏差に応じて前記制御信号を補
正するための補正情報を演算する補正情報演算手段とか
ら構成してもよい(請求項4)。
て構成するとともに、変動要因検出手段を原動機の回転
数情報を検出する手段として構成し、且つ、補正手段
を、変動要因検出手段によって原動機の回転数情報が変
動したことが検出されるとこれに応じて前記制御信号を
補正するように構成してもよい(請求項3)。また、補
正手段を、原動機の基準回転数情報を設定する基準回転
数設定手段と、この基準回転数設定手段で設定された基
準回転数情報と変動要因検出手段で検出された原動機の
実回転数情報との偏差を演算する偏差演算手段と、この
偏差演算手段で得られた偏差に応じて前記制御信号を補
正するための補正情報を演算する補正情報演算手段とか
ら構成してもよい(請求項4)。
【0012】さらに、補正情報演算手段が、偏差演算手
段で得られた偏差に応じて前記制御信号を補正するため
の補正情報を記憶する記憶手段を有して構成されていて
もよい(請求項5)。上述した建設機械の制御装置(請
求項2〜5)では、変動要因検出手段により原動機にお
けるポンプの吐出能力変動要因が検出されると、補正手
段により、その吐出能力変動要因に応じて、制御手段か
ら制御弁機構への制御信号が補正されるので、ポンプの
吐出能力変動要因が生じてもその変動に応じた制御弁機
構の制御がなされ、その変動に迅速に対応してシリンダ
式アクチュエータが制御されその動作速度を確保するこ
とができる。
段で得られた偏差に応じて前記制御信号を補正するため
の補正情報を記憶する記憶手段を有して構成されていて
もよい(請求項5)。上述した建設機械の制御装置(請
求項2〜5)では、変動要因検出手段により原動機にお
けるポンプの吐出能力変動要因が検出されると、補正手
段により、その吐出能力変動要因に応じて、制御手段か
ら制御弁機構への制御信号が補正されるので、ポンプの
吐出能力変動要因が生じてもその変動に応じた制御弁機
構の制御がなされ、その変動に迅速に対応してシリンダ
式アクチュエータが制御されその動作速度を確保するこ
とができる。
【0013】このとき、原動機が回転出力型原動機であ
れば、変動要因検出手段により原動機の回転数情報を検
出することで、原動機の回転数情報の変動が原動機にお
けるポンプの吐出能力変動要因として検出され、補正手
段では、その原動機の回転数情報の変動に応じて前記制
御信号が補正される(請求項3)。また、補正手段で
は、偏差演算手段により、基準回転数設定手段で設定さ
れた基準回転数情報と変動要因検出手段で検出された原
動機の実回転数情報との偏差が演算され、その偏差に応
じて、補正情報演算手段により前記制御信号を補正する
ための補正情報が演算される(請求項4)。
れば、変動要因検出手段により原動機の回転数情報を検
出することで、原動機の回転数情報の変動が原動機にお
けるポンプの吐出能力変動要因として検出され、補正手
段では、その原動機の回転数情報の変動に応じて前記制
御信号が補正される(請求項3)。また、補正手段で
は、偏差演算手段により、基準回転数設定手段で設定さ
れた基準回転数情報と変動要因検出手段で検出された原
動機の実回転数情報との偏差が演算され、その偏差に応
じて、補正情報演算手段により前記制御信号を補正する
ための補正情報が演算される(請求項4)。
【0014】さらに、偏差演算手段で得られた偏差に応
じて前記制御信号を補正するための補正情報を記憶手段
に予め記憶させておくことにより、補正情報演算手段で
は、偏差演算手段で得られた偏差に応じた補正情報を記
憶手段から読み出して、補正情報の算出を行なうことが
できる(請求項5)。
じて前記制御信号を補正するための補正情報を記憶手段
に予め記憶させておくことにより、補正情報演算手段で
は、偏差演算手段で得られた偏差に応じた補正情報を記
憶手段から読み出して、補正情報の算出を行なうことが
できる(請求項5)。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。本実施形態にかかる建設機械
としての油圧ショベルは、図1に示すように、左右に無
限軌条部500Aを有する下部走行体500上に、運転
操作室600付き上部旋回体(建設機械本体)100が
水平面内で回転自在に設けられている。
の形態について説明する。本実施形態にかかる建設機械
としての油圧ショベルは、図1に示すように、左右に無
限軌条部500Aを有する下部走行体500上に、運転
操作室600付き上部旋回体(建設機械本体)100が
水平面内で回転自在に設けられている。
【0016】そして、この上部旋回体100に対して、
一端が回動可能に接続されるブーム(アーム部材)20
0が設けられ、さらにブーム200に対して、一端が関
節部を介して回動可能に接続されるスティック(アーム
部材)300が設けられている。さらに、スティック3
00に対して、一端が関節部を介して回動可能に接続さ
れ、先端が地面を掘削し内部に土砂を収容可能なバケッ
ト(作業部材)400がが設けられている。
一端が回動可能に接続されるブーム(アーム部材)20
0が設けられ、さらにブーム200に対して、一端が関
節部を介して回動可能に接続されるスティック(アーム
部材)300が設けられている。さらに、スティック3
00に対して、一端が関節部を介して回動可能に接続さ
れ、先端が地面を掘削し内部に土砂を収容可能なバケッ
ト(作業部材)400がが設けられている。
【0017】このように、ブーム200,スティック3
00,バケット400で、上部旋回体100に一端部を
枢着され他端側にバケット400を有するとともに、関
節部を介して相互に接続された一対のアーム部材として
のブーム200,スティック300を少なくとも有する
関節式アーム機構が構成される。また、シリンダ式アク
チュエータとしてのブーム油圧シリンダ120,スティ
ック油圧シリンダ121,バケット油圧シリンダ122
(以下、ブーム油圧シリンダ120をブームシリンダ1
20または単にシリンダ120ということがあり、ステ
ィック油圧シリンダ121をスティックシリンダ121
または単にシリンダ121ということがあり、バケット
油圧シリンダ122をバケットシリンダ122または単
にシリンダ122ということがある)が設けられてい
る。
00,バケット400で、上部旋回体100に一端部を
枢着され他端側にバケット400を有するとともに、関
節部を介して相互に接続された一対のアーム部材として
のブーム200,スティック300を少なくとも有する
関節式アーム機構が構成される。また、シリンダ式アク
チュエータとしてのブーム油圧シリンダ120,スティ
ック油圧シリンダ121,バケット油圧シリンダ122
(以下、ブーム油圧シリンダ120をブームシリンダ1
20または単にシリンダ120ということがあり、ステ
ィック油圧シリンダ121をスティックシリンダ121
または単にシリンダ121ということがあり、バケット
油圧シリンダ122をバケットシリンダ122または単
にシリンダ122ということがある)が設けられてい
る。
【0018】ここで、ブームシリンダ120は、上部旋
回体100に対して一端が回動可能に接続されるととも
にブーム200に対して他の一端が回動可能に接続さ
れ、即ち上部旋回体100とブーム200との間に介装
されて、端部間の距離が伸縮することにより、ブーム2
00を上部旋回体100に対して回動させることができ
るものである。
回体100に対して一端が回動可能に接続されるととも
にブーム200に対して他の一端が回動可能に接続さ
れ、即ち上部旋回体100とブーム200との間に介装
されて、端部間の距離が伸縮することにより、ブーム2
00を上部旋回体100に対して回動させることができ
るものである。
【0019】また、スティックシリンダ121は、ブー
ム200に対して一端が回動可能に接続されるとともに
スティック300に対して他の一端が回動可能に接続さ
れ、即ちブーム200とスティック300との間に介装
されて、端部間の距離が伸縮することにより、スティッ
ク300をブーム200に対して回動させることができ
るものである。
ム200に対して一端が回動可能に接続されるとともに
スティック300に対して他の一端が回動可能に接続さ
れ、即ちブーム200とスティック300との間に介装
されて、端部間の距離が伸縮することにより、スティッ
ク300をブーム200に対して回動させることができ
るものである。
【0020】さらに、バケットシリンダ122は、ステ
ィック300に対して一端が回動可能に接続されるとと
もにバケット400に対して他の一端が回動可能に接続
され、即ちスティック300とバケット400との間に
介装されて、端部間の距離が伸縮することにより、バケ
ット400をスティック300に対して回動させること
ができるものである。なお、バケット油圧シリンダ12
2の先端部には、リンク機構130が設けられている。
ィック300に対して一端が回動可能に接続されるとと
もにバケット400に対して他の一端が回動可能に接続
され、即ちスティック300とバケット400との間に
介装されて、端部間の距離が伸縮することにより、バケ
ット400をスティック300に対して回動させること
ができるものである。なお、バケット油圧シリンダ12
2の先端部には、リンク機構130が設けられている。
【0021】このように上記の各シリンダ120〜12
2で、伸縮動作を行なうことによりアーム機構を駆動す
る複数のシリンダ式アクチュエータを有するシリンダ式
アクチュエータ機構が構成される。なお、図示しない
が、左右の無限軌条部500Aをそれぞれ駆動する油圧
モータや、上部旋回体100を旋回駆動する旋回モータ
も設けられている。
2で、伸縮動作を行なうことによりアーム機構を駆動す
る複数のシリンダ式アクチュエータを有するシリンダ式
アクチュエータ機構が構成される。なお、図示しない
が、左右の無限軌条部500Aをそれぞれ駆動する油圧
モータや、上部旋回体100を旋回駆動する旋回モータ
も設けられている。
【0022】ところで、図2に示すように、シリンダ1
20〜122や上記の油圧モータや旋回モータのための
油圧回路(流体圧回路)が設けられており、この油圧回
路には、エンジン(ディーゼルエンジン等の回転出力型
原動機)Eによって駆動される吐出量可変型(吐出圧可
変型,可変容量型)のポンプ51,52のほか、ブーム
用主制御弁(コントロールバルブ,制御弁機構)13,
スティック用主制御弁(コントロールバルブ,制御弁機
構)14,バケット用主制御弁(コントロールバルブ,
制御弁機構)15等が介装されている。吐出量可変型の
ポンプ51,52は、それぞれ、後述するエンジンポン
プコントローラ27によって傾転角を調整することによ
り、油圧回路への作動油の吐出量を変更できる構成にな
っている。なお、図2において、各構成要素管を接続す
るラインが実線である場合には、そのラインが電気系統
であることを示し、各構成要素管を接続するラインが破
線である場合には、そのラインが油圧系統であることを
示している。
20〜122や上記の油圧モータや旋回モータのための
油圧回路(流体圧回路)が設けられており、この油圧回
路には、エンジン(ディーゼルエンジン等の回転出力型
原動機)Eによって駆動される吐出量可変型(吐出圧可
変型,可変容量型)のポンプ51,52のほか、ブーム
用主制御弁(コントロールバルブ,制御弁機構)13,
スティック用主制御弁(コントロールバルブ,制御弁機
構)14,バケット用主制御弁(コントロールバルブ,
制御弁機構)15等が介装されている。吐出量可変型の
ポンプ51,52は、それぞれ、後述するエンジンポン
プコントローラ27によって傾転角を調整することによ
り、油圧回路への作動油の吐出量を変更できる構成にな
っている。なお、図2において、各構成要素管を接続す
るラインが実線である場合には、そのラインが電気系統
であることを示し、各構成要素管を接続するラインが破
線である場合には、そのラインが油圧系統であることを
示している。
【0023】また、主制御弁13,14,15をそれぞ
れ制御するために、パイロット油圧回路が設けられてお
り、このパイロット油圧回路には、エンジンEによって
駆動されるパイロットポンプ50のほか、電磁比例弁
(制御弁機構)3A,3B,3C,電磁切替弁4A,4
B,4C,セレクタ弁18A,18B,18C等が介装
されている。
れ制御するために、パイロット油圧回路が設けられてお
り、このパイロット油圧回路には、エンジンEによって
駆動されるパイロットポンプ50のほか、電磁比例弁
(制御弁機構)3A,3B,3C,電磁切替弁4A,4
B,4C,セレクタ弁18A,18B,18C等が介装
されている。
【0024】そして、本実施形態の油圧ショベルには、
電磁比例弁3A,3B,3Cを介して、主制御弁13,
14,15をそれぞれ制御することにより、制御したい
モードに応じて、ブーム200,スティック300,バ
ケット400が所望の伸縮変位となるように制御するコ
ントローラ(制御手段)1が設けられている。なお、こ
のコントローラ1は、マイクロプロセッサ,ROMやR
AM等のメモリ,適宜の入出力インタフェースなどで構
成される。
電磁比例弁3A,3B,3Cを介して、主制御弁13,
14,15をそれぞれ制御することにより、制御したい
モードに応じて、ブーム200,スティック300,バ
ケット400が所望の伸縮変位となるように制御するコ
ントローラ(制御手段)1が設けられている。なお、こ
のコントローラ1は、マイクロプロセッサ,ROMやR
AM等のメモリ,適宜の入出力インタフェースなどで構
成される。
【0025】そして、このコントローラ1へは種々のセ
ンサからの検出信号(設定信号を含む)が入力されるよ
うになっており、コントローラ1は、これらのセンサか
らの検出信号に基づき、上記の制御を実行するようにな
っている。なお、このようなコントローラ1による制御
を半自動制御というが、この半自動制御による掘削中
(半自動掘削モード)であっても、手動にてバケット角
や目標法面高さの微調整を行なうことは可能である。
ンサからの検出信号(設定信号を含む)が入力されるよ
うになっており、コントローラ1は、これらのセンサか
らの検出信号に基づき、上記の制御を実行するようにな
っている。なお、このようなコントローラ1による制御
を半自動制御というが、この半自動制御による掘削中
(半自動掘削モード)であっても、手動にてバケット角
や目標法面高さの微調整を行なうことは可能である。
【0026】このような半自動制御モード(半自動掘削
モード)としては、バケット角制御モード(図8参
照),法面掘削モード(バケット歯先直線掘削モードま
たはレイキングモード;図9参照),法面掘削モードと
バケット角制御モードとを組み合わせたスムージングモ
ード(図10参照),バケット角自動復帰モード(オー
トリターンモード;図11参照)等がある。
モード)としては、バケット角制御モード(図8参
照),法面掘削モード(バケット歯先直線掘削モードま
たはレイキングモード;図9参照),法面掘削モードと
バケット角制御モードとを組み合わせたスムージングモ
ード(図10参照),バケット角自動復帰モード(オー
トリターンモード;図11参照)等がある。
【0027】ここで、バケット角制御モードは、図8に
示すように、スティック300およびブーム200を動
かしてもバケット400の水平方向(垂直方向)に対す
る角度(バケット角)が常に一定に保たれるモードで、
このモードは、後述するモニタパネル10上のバケット
角制御スイッチをONにすると、実行される。なお、バ
ケット400が手動にて動かされた時、このモードは解
除され、バケット400が止まった時点でのバケット角
が新しいバケット保持角として記憶される。
示すように、スティック300およびブーム200を動
かしてもバケット400の水平方向(垂直方向)に対す
る角度(バケット角)が常に一定に保たれるモードで、
このモードは、後述するモニタパネル10上のバケット
角制御スイッチをONにすると、実行される。なお、バ
ケット400が手動にて動かされた時、このモードは解
除され、バケット400が止まった時点でのバケット角
が新しいバケット保持角として記憶される。
【0028】法面掘削モードは、図9に示すように、バ
ケット400の歯先112が直線的に動くモードであ
る。ただし、バケットシリンダ122は動かない。ま
た、バケット400の移動に伴いバケット角φが変化す
る。法面掘削モード+バケット角制御モード(スムージ
ングモード)は、図10に示すように、バケット400
の歯先112が直線的に動くモードであり、バケット角
φも掘削中一定に保たれる。
ケット400の歯先112が直線的に動くモードであ
る。ただし、バケットシリンダ122は動かない。ま
た、バケット400の移動に伴いバケット角φが変化す
る。法面掘削モード+バケット角制御モード(スムージ
ングモード)は、図10に示すように、バケット400
の歯先112が直線的に動くモードであり、バケット角
φも掘削中一定に保たれる。
【0029】バケット自動復帰モードは、図11に示す
ように、バケット角が予め設定された角度に自動的に復
帰するモードであり、復帰バケット角はモニタパネル1
0によって設定される。このモードはブーム/バケット
操作レバー6上のバケット自動復帰スタートスイッチ7
をONにすることで始動する。バケット400が予め設
定された角度まで復帰した時点でこのモードは解除され
る。
ように、バケット角が予め設定された角度に自動的に復
帰するモードであり、復帰バケット角はモニタパネル1
0によって設定される。このモードはブーム/バケット
操作レバー6上のバケット自動復帰スタートスイッチ7
をONにすることで始動する。バケット400が予め設
定された角度まで復帰した時点でこのモードは解除され
る。
【0030】上記の法面掘削モード,スムージングモー
ドは、モニタパネル10上の半自動制御スイッチをON
にし、且つ、スティック操作レバー8上の法面掘削スイ
ッチ9をONにし、スティック操作レバー8とブーム/
バケット操作レバー6との両方またはどちらか一方が動
かされた時に、これらのモードに入るようになってい
る。なお、目標法面角はモニタパネル10上のスイッチ
操作にて設定される。
ドは、モニタパネル10上の半自動制御スイッチをON
にし、且つ、スティック操作レバー8上の法面掘削スイ
ッチ9をONにし、スティック操作レバー8とブーム/
バケット操作レバー6との両方またはどちらか一方が動
かされた時に、これらのモードに入るようになってい
る。なお、目標法面角はモニタパネル10上のスイッチ
操作にて設定される。
【0031】また、法面掘削モード,スムージングモー
ドでは、スティック操作レバー8の操作量が目標法面角
に対して平行方向のバケット歯先移動速度を与え、ブー
ム/バケット操作レバー6の操作量が垂直方向のバケッ
ト歯先移動速度を与えるようになっている。従って、ス
ティック操作レバー8を動かすと、目標法面角に沿っ
て、バケット歯先112が直線移動を開始し、掘削中に
ブーム/バケット操作レバー6を動かすことによって、
手動による目標法面高さの微調整が可能となる。
ドでは、スティック操作レバー8の操作量が目標法面角
に対して平行方向のバケット歯先移動速度を与え、ブー
ム/バケット操作レバー6の操作量が垂直方向のバケッ
ト歯先移動速度を与えるようになっている。従って、ス
ティック操作レバー8を動かすと、目標法面角に沿っ
て、バケット歯先112が直線移動を開始し、掘削中に
ブーム/バケット操作レバー6を動かすことによって、
手動による目標法面高さの微調整が可能となる。
【0032】さらに、法面掘削モード,スムージングモ
ードでは、ブーム/バケット操作レバー6を操作するこ
とによって掘削中のバケット角を微調整できるほか、目
標法面高さも変更することができる。なお、このシステ
ムでは、手動モードも可能であるが、この手動モードで
は、従来の油圧ショベルと同等の操作が可能となるほか
に、バケット歯先112の座標表示が可能である。
ードでは、ブーム/バケット操作レバー6を操作するこ
とによって掘削中のバケット角を微調整できるほか、目
標法面高さも変更することができる。なお、このシステ
ムでは、手動モードも可能であるが、この手動モードで
は、従来の油圧ショベルと同等の操作が可能となるほか
に、バケット歯先112の座標表示が可能である。
【0033】また、半自動システム全体のサービス・メ
ンテナンスを行なうためのサービスモードも用意されて
おり、このサービスモードはコントローラ1に外部ター
ミナル2を接続することによって行なわれる。そして、
このサービスモードによって、制御ゲインの調整や各セ
ンサの初期化等が行なわれる。ところで、コントローラ
1に接続される各種センサとして、図2に示すように、
圧力スイッチ16,圧力センサ19,28A,28B,
レゾルバ(角度センサ,姿勢検出手段)20〜22,車
両傾斜角センサ24等が設けられており、さらに、コン
トローラ1には、エンジンポンプコントローラ27,O
N−OFFスイッチ(前述したバケット自動復帰スター
トスイッチ)7,ON−OFFスイッチ(前述した法面
掘削スイッチ)9,目標法面角設定器付モニタパネル
(ディスプレイスイッチパネル)10が接続されてい
る。なお、外部ターミナル2は、制御ゲインの調整や各
センサの初期化時等に、コントローラ1に接続される。
ンテナンスを行なうためのサービスモードも用意されて
おり、このサービスモードはコントローラ1に外部ター
ミナル2を接続することによって行なわれる。そして、
このサービスモードによって、制御ゲインの調整や各セ
ンサの初期化等が行なわれる。ところで、コントローラ
1に接続される各種センサとして、図2に示すように、
圧力スイッチ16,圧力センサ19,28A,28B,
レゾルバ(角度センサ,姿勢検出手段)20〜22,車
両傾斜角センサ24等が設けられており、さらに、コン
トローラ1には、エンジンポンプコントローラ27,O
N−OFFスイッチ(前述したバケット自動復帰スター
トスイッチ)7,ON−OFFスイッチ(前述した法面
掘削スイッチ)9,目標法面角設定器付モニタパネル
(ディスプレイスイッチパネル)10が接続されてい
る。なお、外部ターミナル2は、制御ゲインの調整や各
センサの初期化時等に、コントローラ1に接続される。
【0034】また、エンジンポンプコントローラ27
は、エンジン回転速度センサ23からのエンジン回転数
情報を受けて、エンジンEおよび前述した吐出量可変型
(吐出圧可変型,可変容量型)のポンプ51,52の傾
転角を制御するもので、コントローラ1との間で協調情
報を遣り取りできるようになっている。圧力センサ19
は、スティック300の伸縮用,ブーム200の上下用
の各操作レバー6,8から主制御弁13,14,15に
接続されているパイロット配管に取り付けられて、パイ
ロット配管内のパイロット油圧を検出するものである
が、かかるパイロット配管内のパイロット油圧は、操作
レバー6,8の操作量によって変化するため、この油圧
を計測することで、計測された油圧に基づいてコントロ
ーラ1は操作レバー6,8の操作量を推定できるように
なっている。
は、エンジン回転速度センサ23からのエンジン回転数
情報を受けて、エンジンEおよび前述した吐出量可変型
(吐出圧可変型,可変容量型)のポンプ51,52の傾
転角を制御するもので、コントローラ1との間で協調情
報を遣り取りできるようになっている。圧力センサ19
は、スティック300の伸縮用,ブーム200の上下用
の各操作レバー6,8から主制御弁13,14,15に
接続されているパイロット配管に取り付けられて、パイ
ロット配管内のパイロット油圧を検出するものである
が、かかるパイロット配管内のパイロット油圧は、操作
レバー6,8の操作量によって変化するため、この油圧
を計測することで、計測された油圧に基づいてコントロ
ーラ1は操作レバー6,8の操作量を推定できるように
なっている。
【0035】圧力センサ28A,28Bは、それぞれ、
ブームシリンダ120,スティックシリンダ121の伸
長伸縮状態を検出するものである。なお、前述した半自
動制御時において、スティック操作レバー8は、設定さ
れた掘削斜面に対して平行方向のバケット歯先移動速度
を決定するものとして使用され、ブーム/バケット操作
レバー6は、設定斜面に対して垂直方向のバケット歯先
移動速度を決定するものとして使用される。従って、ス
ティック操作レバー8とブーム/バケット操作レバー6
との同時操作時には、設定斜面に対して平行及び垂直方
向の合成ベクトルにてバケット歯先の移動方向とその速
度が決定されることになる。
ブームシリンダ120,スティックシリンダ121の伸
長伸縮状態を検出するものである。なお、前述した半自
動制御時において、スティック操作レバー8は、設定さ
れた掘削斜面に対して平行方向のバケット歯先移動速度
を決定するものとして使用され、ブーム/バケット操作
レバー6は、設定斜面に対して垂直方向のバケット歯先
移動速度を決定するものとして使用される。従って、ス
ティック操作レバー8とブーム/バケット操作レバー6
との同時操作時には、設定斜面に対して平行及び垂直方
向の合成ベクトルにてバケット歯先の移動方向とその速
度が決定されることになる。
【0036】圧力スイッチ16は、ブーム200,ステ
ィック300,バケット400のための操作レバー6,
8用のパイロット配管にセレクタ弁17等を介して取り
付けられて、操作レバー6,8が中立か否かを検出する
ために使用される。即ち、操作レバー6,8が中立状態
の時、圧力スイッチ16の出力がOFFとなり、操作レ
バー6,8が使用されると、圧力スイッチ16の出力が
ONとなる。なお、中立検出用圧力スイッチ16は、圧
力センサ19の異常検出および手動/半自動モードの切
替用としても利用される。
ィック300,バケット400のための操作レバー6,
8用のパイロット配管にセレクタ弁17等を介して取り
付けられて、操作レバー6,8が中立か否かを検出する
ために使用される。即ち、操作レバー6,8が中立状態
の時、圧力スイッチ16の出力がOFFとなり、操作レ
バー6,8が使用されると、圧力スイッチ16の出力が
ONとなる。なお、中立検出用圧力スイッチ16は、圧
力センサ19の異常検出および手動/半自動モードの切
替用としても利用される。
【0037】レゾルバ20は、ブーム200の姿勢をモ
ニタしうるブーム200の建設機械本体100への枢着
部(関節部)に設けられてブーム200の姿勢を検出す
る姿勢検出手段として機能するものであり、レゾルバ2
1は、スティック300の姿勢をモニタしうるスティッ
ク300のブーム200への枢着部(関節部)に設けら
れてスティック300の姿勢を検出する姿勢検出手段と
して機能するものである。また、レゾルバ22は、バケ
ット400の姿勢をモニタしうるリンク機構枢着部に設
けられてバケット400の姿勢を検出する姿勢検出手段
として機能するもので、これらのレゾルバ20〜22に
より、アーム機構の姿勢を角度情報で検出する角度検出
手段が構成されている。
ニタしうるブーム200の建設機械本体100への枢着
部(関節部)に設けられてブーム200の姿勢を検出す
る姿勢検出手段として機能するものであり、レゾルバ2
1は、スティック300の姿勢をモニタしうるスティッ
ク300のブーム200への枢着部(関節部)に設けら
れてスティック300の姿勢を検出する姿勢検出手段と
して機能するものである。また、レゾルバ22は、バケ
ット400の姿勢をモニタしうるリンク機構枢着部に設
けられてバケット400の姿勢を検出する姿勢検出手段
として機能するもので、これらのレゾルバ20〜22に
より、アーム機構の姿勢を角度情報で検出する角度検出
手段が構成されている。
【0038】信号変換器26は、レゾルバ20で得られ
た角度情報をブームシリンダ120の伸縮変位情報に変
換し、レゾルバ21で得られた角度情報をスティックシ
リンダ121の伸縮変位情報に変換し、レゾルバ22で
得られた角度情報をバケットシリンダ122の伸縮変位
情報に変換するもの、即ち、レゾルバ20〜22で得ら
れた角度情報を対応するシリンダ120〜122の伸縮
変位情報に変換するものである。
た角度情報をブームシリンダ120の伸縮変位情報に変
換し、レゾルバ21で得られた角度情報をスティックシ
リンダ121の伸縮変位情報に変換し、レゾルバ22で
得られた角度情報をバケットシリンダ122の伸縮変位
情報に変換するもの、即ち、レゾルバ20〜22で得ら
れた角度情報を対応するシリンダ120〜122の伸縮
変位情報に変換するものである。
【0039】このため、この信号変換器26は、各レゾ
ルバ20〜22からの信号を受ける入力インタフェース
26Aと、各レゾルバ20〜22で得られた角度情報に
対応するシリンダ120〜122の伸縮変位情報を記憶
するルークアップテーブル26B−1を含むメモリ26
Bと、各レゾルバ20〜22で得られた角度情報に対応
するシリンダ120〜122の伸縮変位情報を求めシリ
ンダ伸縮変位情報をコントローラ1に通信しうる主演算
装置(CPU)26Cと、このCPU26Cからのシリ
ンダ伸縮変位情報をコントローラ1へ送出する出力イン
タフェース26Dとを有して構成されている。
ルバ20〜22からの信号を受ける入力インタフェース
26Aと、各レゾルバ20〜22で得られた角度情報に
対応するシリンダ120〜122の伸縮変位情報を記憶
するルークアップテーブル26B−1を含むメモリ26
Bと、各レゾルバ20〜22で得られた角度情報に対応
するシリンダ120〜122の伸縮変位情報を求めシリ
ンダ伸縮変位情報をコントローラ1に通信しうる主演算
装置(CPU)26Cと、このCPU26Cからのシリ
ンダ伸縮変位情報をコントローラ1へ送出する出力イン
タフェース26Dとを有して構成されている。
【0040】上述した各レゾルバ20〜22で得られた
角度情報θbm,θst,θbkに対応するシリンダ120〜
122の伸縮変位情報λbm,λst,λbkは余弦定理を用
いて次式(1)〜(3)で求めることができる。 λbm=(L101102 2+L101111 2 −2L101102・L101111cos( θbm+Axbm ))1/2 ・・(1) λst=(L103104 2+L104105 2−2L103104・L104105cosθst)1/2 ・・(2) λbk=(L106107 2+L107109 2−2L106107・L107109cosθbk)1/2 ・・(3) ここで、上式において、Lijは固定長、Axbm は固定角
を表し、Lの添字ijは節点i,j間の情報を有する。
例えばL101102は節点101と節点102との距離を表
す。なお、節点101をxy座標の原点とする(図7参
照)。
角度情報θbm,θst,θbkに対応するシリンダ120〜
122の伸縮変位情報λbm,λst,λbkは余弦定理を用
いて次式(1)〜(3)で求めることができる。 λbm=(L101102 2+L101111 2 −2L101102・L101111cos( θbm+Axbm ))1/2 ・・(1) λst=(L103104 2+L104105 2−2L103104・L104105cosθst)1/2 ・・(2) λbk=(L106107 2+L107109 2−2L106107・L107109cosθbk)1/2 ・・(3) ここで、上式において、Lijは固定長、Axbm は固定角
を表し、Lの添字ijは節点i,j間の情報を有する。
例えばL101102は節点101と節点102との距離を表
す。なお、節点101をxy座標の原点とする(図7参
照)。
【0041】もちろん、各レゾルバ20〜22で角度情
報θbm,θst,θbkが得られる毎に、上式を演算手段
(例えばCPU26C)で演算してもよい。この場合
は、CPU26Cが、各レゾルバ20〜22で得られた
角度情報に基づいて、その角度情報に対応するシリンダ
120〜122の伸縮変位情報を演算により求める演算
手段を構成することになる。
報θbm,θst,θbkが得られる毎に、上式を演算手段
(例えばCPU26C)で演算してもよい。この場合
は、CPU26Cが、各レゾルバ20〜22で得られた
角度情報に基づいて、その角度情報に対応するシリンダ
120〜122の伸縮変位情報を演算により求める演算
手段を構成することになる。
【0042】なお、信号変換器26で変換された信号
は、半自動制御時のフィードバック制御に利用されるほ
か、バケット400の歯先112の位置計測/表示用座
標を計測するためにも利用される。また、半自動システ
ムにおけるバケット歯先位置は油圧ショベルの上部旋回
体100のある1点を原点として演算されるが、上部旋
回体100がフロントリンケージ方向に傾斜した時、制
御演算上の座標系を車両傾斜分だけ回転することが必要
になる。車両傾斜角センサ24は、この座標系の回転分
を補正するために使用される。
は、半自動制御時のフィードバック制御に利用されるほ
か、バケット400の歯先112の位置計測/表示用座
標を計測するためにも利用される。また、半自動システ
ムにおけるバケット歯先位置は油圧ショベルの上部旋回
体100のある1点を原点として演算されるが、上部旋
回体100がフロントリンケージ方向に傾斜した時、制
御演算上の座標系を車両傾斜分だけ回転することが必要
になる。車両傾斜角センサ24は、この座標系の回転分
を補正するために使用される。
【0043】前述のごとく、コントローラ1からの電気
信号によって、電磁比例弁3A〜3Cは、パイロットポ
ンプ50から供給される油圧を制御し、制御された油圧
を切替弁4A〜4Cまたはセレクタ弁18A〜18Cを
通して主制御弁13,14,15に作用させることによ
り、シリンダ目標速度が得られるように、主制御弁1
3,14,15のスプール位置を制御することが行なわ
れるが、切替弁4A〜4Cを手動モード側にすれば、手
動にてシリンダ120〜122を制御することができ
る。
信号によって、電磁比例弁3A〜3Cは、パイロットポ
ンプ50から供給される油圧を制御し、制御された油圧
を切替弁4A〜4Cまたはセレクタ弁18A〜18Cを
通して主制御弁13,14,15に作用させることによ
り、シリンダ目標速度が得られるように、主制御弁1
3,14,15のスプール位置を制御することが行なわ
れるが、切替弁4A〜4Cを手動モード側にすれば、手
動にてシリンダ120〜122を制御することができ
る。
【0044】なお、スティック合流調整比例弁11は、
目標シリンダ速度に応じた油量を得るために2つのポン
プ51,52の合流度合を調整するものである。また、
スティック操作レバー8には、前述したON−OFFス
イッチ(法面掘削スイッチ)9が取り付けられており、
オペレータがこのスイッチ9を操作することによって、
半自動モードが選択または非選択される。そして、半自
動モードが選択されると、バケット400の歯先112
を直線的に動かすことができるようになる。
目標シリンダ速度に応じた油量を得るために2つのポン
プ51,52の合流度合を調整するものである。また、
スティック操作レバー8には、前述したON−OFFス
イッチ(法面掘削スイッチ)9が取り付けられており、
オペレータがこのスイッチ9を操作することによって、
半自動モードが選択または非選択される。そして、半自
動モードが選択されると、バケット400の歯先112
を直線的に動かすことができるようになる。
【0045】さらに、ブーム/バケット操作レバー6に
は、前述したON−OFFスイッチ(バケット自動復帰
スタートスイッチ)7が取り付けられており、オペレー
タがこのスイッチ7をONすることによって、バケット
400を予め設定された角度に自動復帰させることがで
きるようになっている。安全弁5は、電磁比例弁3A〜
3Cに供給されるパイロット圧を断続するためのもの
で、この安全弁5がON状態の時のみパイロット圧が電
磁比例弁3A〜3Cに供給されるようになっている。従
って、半自動制御上、何らかの故障があった場合等は、
この安全弁5をOFF状態にすることにより、速やかに
リンケージの自動制御を停止することができる。
は、前述したON−OFFスイッチ(バケット自動復帰
スタートスイッチ)7が取り付けられており、オペレー
タがこのスイッチ7をONすることによって、バケット
400を予め設定された角度に自動復帰させることがで
きるようになっている。安全弁5は、電磁比例弁3A〜
3Cに供給されるパイロット圧を断続するためのもの
で、この安全弁5がON状態の時のみパイロット圧が電
磁比例弁3A〜3Cに供給されるようになっている。従
って、半自動制御上、何らかの故障があった場合等は、
この安全弁5をOFF状態にすることにより、速やかに
リンケージの自動制御を停止することができる。
【0046】また、エンジンEの回転速度は、オペレー
タが設定したエンジンスロットルの位置〔スロットルダ
イヤル(図示省略)を操作することによって設定され
る〕によって異なり、さらに、エンジンスロットルの位
置が一定であっても負荷によってエンジン回転速度は変
化する。ポンプ50,51,52はエンジンEに直結さ
れているので、エンジン回転速度が変化すると、ポンプ
吐出量(ポンプ吐出圧)も変化するため、主制御弁1
3,14,15のスプール位置が一定であっても、シリ
ンダ速度はエンジン回転速度の変化に応じて変化してし
まう。これを補正するためにエンジン回転速度センサ2
3が取り付けられており、エンジン回転速度が低い時
は、バケット400の歯先112の目標移動速度を遅く
するようになっている。
タが設定したエンジンスロットルの位置〔スロットルダ
イヤル(図示省略)を操作することによって設定され
る〕によって異なり、さらに、エンジンスロットルの位
置が一定であっても負荷によってエンジン回転速度は変
化する。ポンプ50,51,52はエンジンEに直結さ
れているので、エンジン回転速度が変化すると、ポンプ
吐出量(ポンプ吐出圧)も変化するため、主制御弁1
3,14,15のスプール位置が一定であっても、シリ
ンダ速度はエンジン回転速度の変化に応じて変化してし
まう。これを補正するためにエンジン回転速度センサ2
3が取り付けられており、エンジン回転速度が低い時
は、バケット400の歯先112の目標移動速度を遅く
するようになっている。
【0047】目標法面角設定器付モニタパネル10(単
にモニタパネルと呼ぶ場合がある)は、目標法面角α
(図7,図12参照),バケット復帰角の設定器として
使用されるほか、バケット歯先400の座標や計測され
た法面角あるいは計測された2点座標間距離の表示器と
しても使用されるようになっている。なお、このモニタ
パネル10は、操作レバー6,8とともに運転操作室6
00内に設けられる。
にモニタパネルと呼ぶ場合がある)は、目標法面角α
(図7,図12参照),バケット復帰角の設定器として
使用されるほか、バケット歯先400の座標や計測され
た法面角あるいは計測された2点座標間距離の表示器と
しても使用されるようになっている。なお、このモニタ
パネル10は、操作レバー6,8とともに運転操作室6
00内に設けられる。
【0048】すなわち、本実施形態にかかるシステムに
おいては、従来のパイロット油圧ラインに圧力センサ1
9および圧力スイッチ16を組込み、操作レバー6,8
の操作量を検出し、レゾルバ20,21,22を用いて
フィードバック制御を行ない、制御は各シリンダ12
0,121,122毎に独立した多自由度フィードバッ
ク制御ができるような構成となっている。これにより、
圧力補償弁等の油器の追加が不要となる。また、車両傾
斜角センサ24を用いて、上部旋回体100の傾斜によ
る影響を補正し、コントローラ1からの電気信号にて、
シリンダ120,121,122を駆動するために電磁
比例弁3A〜3Cを利用した構成にもなっている。な
お、手動/半自動モード切替スイッチ9によりオペレー
タは任意にモードを選択できるようになっているほか、
目標法面角を設定することもできるようになっているの
である。
おいては、従来のパイロット油圧ラインに圧力センサ1
9および圧力スイッチ16を組込み、操作レバー6,8
の操作量を検出し、レゾルバ20,21,22を用いて
フィードバック制御を行ない、制御は各シリンダ12
0,121,122毎に独立した多自由度フィードバッ
ク制御ができるような構成となっている。これにより、
圧力補償弁等の油器の追加が不要となる。また、車両傾
斜角センサ24を用いて、上部旋回体100の傾斜によ
る影響を補正し、コントローラ1からの電気信号にて、
シリンダ120,121,122を駆動するために電磁
比例弁3A〜3Cを利用した構成にもなっている。な
お、手動/半自動モード切替スイッチ9によりオペレー
タは任意にモードを選択できるようになっているほか、
目標法面角を設定することもできるようになっているの
である。
【0049】次に、コントローラ1にて行なわれる半自
動システムの制御アルゴリズムについて述べるが、この
コントローラ1にて行なわれる半自動制御モード(バケ
ット自動復帰モードを除く)の制御アルゴリズムは、概
略、図4に示すようになっている。すなわち、最初に、
バケット400の歯先112の移動速度および移動方向
を、目標法面設定角,スティックシリンダ121および
ブームシリンダ120を制御するパイロット油圧,車両
傾斜角,エンジン回転速度の情報に基づいて求める。そ
して、求められた情報(バケット400の歯先112の
移動速度および移動方向)に基づいて、各シリンダ12
0,121,122の目標速度を演算する。この時、エ
ンジン回転速度の情報はシリンダ速度の上限を決定する
とき必要となる。
動システムの制御アルゴリズムについて述べるが、この
コントローラ1にて行なわれる半自動制御モード(バケ
ット自動復帰モードを除く)の制御アルゴリズムは、概
略、図4に示すようになっている。すなわち、最初に、
バケット400の歯先112の移動速度および移動方向
を、目標法面設定角,スティックシリンダ121および
ブームシリンダ120を制御するパイロット油圧,車両
傾斜角,エンジン回転速度の情報に基づいて求める。そ
して、求められた情報(バケット400の歯先112の
移動速度および移動方向)に基づいて、各シリンダ12
0,121,122の目標速度を演算する。この時、エ
ンジン回転速度の情報はシリンダ速度の上限を決定する
とき必要となる。
【0050】また、コントローラ1は、図3および図4
に示すように、各シリンダ120,121,122毎に
独立した制御部1A,1B,1Cをそなえており、各制
御は、図4に示すように、独立した制御フィードバック
ループとして構成され、互いに干渉し合うことがないよ
うになっている。ここで、本実施形態の制御装置の要部
について説明すると、図4に示す閉ループ制御内の補償
構成は、各制御部1A,1B,1Cとも、図5に示すよ
うに、変位,速度についてのフィードバックループとフ
ィードフォワードループとの多自由度構成となってお
り、制御ゲイン(制御パラメータ)可変のフィードバッ
クループ式補償手段72と、制御ゲイン(制御パラメー
タ)可変のフィードフォワードループ式補償手段73と
をそなえて構成されている。
に示すように、各シリンダ120,121,122毎に
独立した制御部1A,1B,1Cをそなえており、各制
御は、図4に示すように、独立した制御フィードバック
ループとして構成され、互いに干渉し合うことがないよ
うになっている。ここで、本実施形態の制御装置の要部
について説明すると、図4に示す閉ループ制御内の補償
構成は、各制御部1A,1B,1Cとも、図5に示すよ
うに、変位,速度についてのフィードバックループとフ
ィードフォワードループとの多自由度構成となってお
り、制御ゲイン(制御パラメータ)可変のフィードバッ
クループ式補償手段72と、制御ゲイン(制御パラメー
タ)可変のフィードフォワードループ式補償手段73と
をそなえて構成されている。
【0051】すなわち、目標速度が与えられると、フィ
ードバックループ式補償手段72において、目標速度と
速度フィードバック情報との偏差に所定のゲインKvp
(符号62参照)を掛けるルートと、目標速度を一旦積
分して(図5の積分要素61参照)、この目標速度積分
情報と変位フィードバック情報との偏差に所定のゲイン
Kpp(符号63参照)を掛けるルートと、上記目標速
度積分情報と変位フィードバック情報との偏差に所定の
ゲインKpi(符号64参照)を掛け更に積分(符号6
6参照)を施すルートによりフィードバックループ処理
がなされる一方、フィードフォワードループ式補償手段
73においては、目標速度に所定のゲインKf(符号6
5参照)を掛けるルートによるフィードフォワードルー
プ処理がなされるようになっている。
ードバックループ式補償手段72において、目標速度と
速度フィードバック情報との偏差に所定のゲインKvp
(符号62参照)を掛けるルートと、目標速度を一旦積
分して(図5の積分要素61参照)、この目標速度積分
情報と変位フィードバック情報との偏差に所定のゲイン
Kpp(符号63参照)を掛けるルートと、上記目標速
度積分情報と変位フィードバック情報との偏差に所定の
ゲインKpi(符号64参照)を掛け更に積分(符号6
6参照)を施すルートによりフィードバックループ処理
がなされる一方、フィードフォワードループ式補償手段
73においては、目標速度に所定のゲインKf(符号6
5参照)を掛けるルートによるフィードフォワードルー
プ処理がなされるようになっている。
【0052】このうち、フィードバックループ処理につ
いてもう少し詳しく説明すると、本装置には、図5に示
すように、シリンダ120〜122の動作情報を検出す
る動作情報検出手段91が設けられており、コントロー
ラ1では、動作情報検出手段91からの検出情報と、目
標値設定手段80で設定された目標動作情報(例えば目
標移動速度)とを入力情報として、ブーム200等のア
ーム部材およびバケット(作業部材)400が目標とす
る動作状態になるよう制御信号を設定・出力する。ま
た、動作情報検出手段91は、具体的には、各シリンダ
120〜122の位置を検出しうるシリンダ位置検出手
段83であって、本実施形態では、このシリンダ位置検
出手段83は、上述したレゾルバ20〜22と信号変換
器26とから構成されている。
いてもう少し詳しく説明すると、本装置には、図5に示
すように、シリンダ120〜122の動作情報を検出す
る動作情報検出手段91が設けられており、コントロー
ラ1では、動作情報検出手段91からの検出情報と、目
標値設定手段80で設定された目標動作情報(例えば目
標移動速度)とを入力情報として、ブーム200等のア
ーム部材およびバケット(作業部材)400が目標とす
る動作状態になるよう制御信号を設定・出力する。ま
た、動作情報検出手段91は、具体的には、各シリンダ
120〜122の位置を検出しうるシリンダ位置検出手
段83であって、本実施形態では、このシリンダ位置検
出手段83は、上述したレゾルバ20〜22と信号変換
器26とから構成されている。
【0053】なお、上記のゲインKvp,Kpp,Kp
i,Kfの値は、ゲインスケジューラ70によって可変
しうるようになっている。また、非線形除去テーブル7
1が、電磁比例弁3A〜3Cや主制御弁13〜15等の
非線形性を除去するために設けられているが、この非線
形除去テーブル71を用いた処理は、テーブルルックア
ップ手法を用いることにより、コンピュータにて高速に
行なわれるようになっている。
i,Kfの値は、ゲインスケジューラ70によって可変
しうるようになっている。また、非線形除去テーブル7
1が、電磁比例弁3A〜3Cや主制御弁13〜15等の
非線形性を除去するために設けられているが、この非線
形除去テーブル71を用いた処理は、テーブルルックア
ップ手法を用いることにより、コンピュータにて高速に
行なわれるようになっている。
【0054】ところで、本実施形態の制御装置では、図
3に示すコントローラ1における制御部1A〜1Cが、
レゾルバ20〜22で検出された検出結果(実際には信
号変換器26により変換された結果)に基づいてブーム
200,スティック300,バケット400が所定の姿
勢となるように電磁比例弁3A〜3Cへ制御信号(電磁
弁指令値)をそれぞれ供給し、シリンダ120〜122
をそれぞれ制御する制御手段として機能する。また、本
実施形態では、ポンプ51,52を駆動する原動機が回
転出力型のエンジン(ディーゼルエンジン)Eであり、
前述したエンジン回転速度センサ23が、エンジンEの
回転数をポンプ51,52の吐出能力変動要因として検
出する変動要因検出手段として機能している。
3に示すコントローラ1における制御部1A〜1Cが、
レゾルバ20〜22で検出された検出結果(実際には信
号変換器26により変換された結果)に基づいてブーム
200,スティック300,バケット400が所定の姿
勢となるように電磁比例弁3A〜3Cへ制御信号(電磁
弁指令値)をそれぞれ供給し、シリンダ120〜122
をそれぞれ制御する制御手段として機能する。また、本
実施形態では、ポンプ51,52を駆動する原動機が回
転出力型のエンジン(ディーゼルエンジン)Eであり、
前述したエンジン回転速度センサ23が、エンジンEの
回転数をポンプ51,52の吐出能力変動要因として検
出する変動要因検出手段として機能している。
【0055】そして、図3に示すように、コントローラ
1において、制御部1A,1B,1Cの後段には、それ
ぞれ補正回路(補正手段)60A,60B,60Cがそ
なえられている。各補正回路(補正手段)60A〜60
Cは、エンジン回転速度センサ23によりポンプ51,
52の吐出能力変動要因が検出されるとその吐出能力変
動要因に応じて各制御部1A〜1Cからの電磁弁指令値
を補正するもので、より具体的には、各制御部1A〜1
Cからの電磁弁指令値をエンジン回転速度センサ23の
検出結果に応じて補正し、その補正によって得られた修
正電磁弁指令値を各電磁比例弁3A〜3Cへ出力するも
のである。各補正回路60A〜60Cの詳細な構成を図
6に示す。
1において、制御部1A,1B,1Cの後段には、それ
ぞれ補正回路(補正手段)60A,60B,60Cがそ
なえられている。各補正回路(補正手段)60A〜60
Cは、エンジン回転速度センサ23によりポンプ51,
52の吐出能力変動要因が検出されるとその吐出能力変
動要因に応じて各制御部1A〜1Cからの電磁弁指令値
を補正するもので、より具体的には、各制御部1A〜1
Cからの電磁弁指令値をエンジン回転速度センサ23の
検出結果に応じて補正し、その補正によって得られた修
正電磁弁指令値を各電磁比例弁3A〜3Cへ出力するも
のである。各補正回路60A〜60Cの詳細な構成を図
6に示す。
【0056】この図6に示すように、各補正回路60A
〜60Cは、減算器60a,エンジン回転補償テーブル
60bおよび乗算器60cを有して構成されている。減
算器(偏差演算手段)60aは、エンジン回転速度設定
値(基準回転数情報)とエンジン回転速度センサ23で
検出されたエンジンEの実エンジン回転速度(実回転数
情報)との偏差、〔エンジン回転速度設定値〕−〔実エ
ンジン回転速度〕を算出するものである。
〜60Cは、減算器60a,エンジン回転補償テーブル
60bおよび乗算器60cを有して構成されている。減
算器(偏差演算手段)60aは、エンジン回転速度設定
値(基準回転数情報)とエンジン回転速度センサ23で
検出されたエンジンEの実エンジン回転速度(実回転数
情報)との偏差、〔エンジン回転速度設定値〕−〔実エ
ンジン回転速度〕を算出するものである。
【0057】ここで、エンジン回転速度設定値は、オペ
レータがスロットルダイヤル(図示省略)を操作するこ
とによって設定されるもので、そのスロットルダイヤル
の位置に応じた情報が、エンジン回転速度設定値として
コントローラ1を構成するメモリ(例えばRAM)上の
所定領域もしくはレジスタに設定される。つまり、本実
施形態では、図示省略のスロットルダイヤルと、メモリ
上の所定領域もしくはレジスタとが、エンジンEの基準
回転数情報を設定する基準回転数設定手段として機能す
る。
レータがスロットルダイヤル(図示省略)を操作するこ
とによって設定されるもので、そのスロットルダイヤル
の位置に応じた情報が、エンジン回転速度設定値として
コントローラ1を構成するメモリ(例えばRAM)上の
所定領域もしくはレジスタに設定される。つまり、本実
施形態では、図示省略のスロットルダイヤルと、メモリ
上の所定領域もしくはレジスタとが、エンジンEの基準
回転数情報を設定する基準回転数設定手段として機能す
る。
【0058】また、エンジン回転速度補償テーブル60
bおよび乗算器60cは、減算器60aで得られた偏差
に応じて電磁弁指令値(制御信号)を補正するための補
正情報を演算する補正情報演算手段として機能するもの
である。そのエンジン回転速度補償テーブル60bは、
減算器60aからの偏差に応じた電磁弁指令値を補正す
るための補正係数(補正情報)を出力するためのもの
で、コントローラ1を構成するメモリ(例えばROM,
RAM)に予め記憶されており、テーブルルックアップ
手法を用いることにより、減算器60aからの偏差に応
じた補正係数が読み出されるようになっている。
bおよび乗算器60cは、減算器60aで得られた偏差
に応じて電磁弁指令値(制御信号)を補正するための補
正情報を演算する補正情報演算手段として機能するもの
である。そのエンジン回転速度補償テーブル60bは、
減算器60aからの偏差に応じた電磁弁指令値を補正す
るための補正係数(補正情報)を出力するためのもの
で、コントローラ1を構成するメモリ(例えばROM,
RAM)に予め記憶されており、テーブルルックアップ
手法を用いることにより、減算器60aからの偏差に応
じた補正係数が読み出されるようになっている。
【0059】そして、乗算器60cは、各制御部1A〜
1Cからの電磁弁指令値とエンジン回転速度補償テーブ
ル60bから読み出された補正係数とを乗算し、修正電
磁弁指令値として各電磁比例弁3A〜3Cへ出力するも
のである。エンジン回転速度補償テーブル60bにおい
ては、例えば図6に示すように、減算器60aにより算
出されたエンジン回転速度偏差に対して線型な補正係数
が設定されている。
1Cからの電磁弁指令値とエンジン回転速度補償テーブ
ル60bから読み出された補正係数とを乗算し、修正電
磁弁指令値として各電磁比例弁3A〜3Cへ出力するも
のである。エンジン回転速度補償テーブル60bにおい
ては、例えば図6に示すように、減算器60aにより算
出されたエンジン回転速度偏差に対して線型な補正係数
が設定されている。
【0060】具体的に、エンジン回転速度設定値と実エ
ンジン回転速度とが等しい場合(偏差0の場合)には、
補正係数として1が設定されており、乗算器60cから
は各制御部1A〜1Cからの電磁弁指令値が変更される
ことなくそのまま出力されるが、実エンジン回転速度が
低下した場合(偏差が正の値になった場合)には、ポン
プ51,52の吐出量が減少しているので、その減少分
だけ各電磁比例弁3A〜3Cへの指令値(電流)を大き
くするよう、1よりも大きい補正係数が設定されてお
り、その補正係数により、乗算器60cからは各制御部
1A〜1Cからの電磁弁指令値が大きく変更されて出力
される。
ンジン回転速度とが等しい場合(偏差0の場合)には、
補正係数として1が設定されており、乗算器60cから
は各制御部1A〜1Cからの電磁弁指令値が変更される
ことなくそのまま出力されるが、実エンジン回転速度が
低下した場合(偏差が正の値になった場合)には、ポン
プ51,52の吐出量が減少しているので、その減少分
だけ各電磁比例弁3A〜3Cへの指令値(電流)を大き
くするよう、1よりも大きい補正係数が設定されてお
り、その補正係数により、乗算器60cからは各制御部
1A〜1Cからの電磁弁指令値が大きく変更されて出力
される。
【0061】逆に、実エンジン回転速度が増大した場合
(偏差が負の値になった場合)には、ポンプ51,52
の吐出量が増加しているので、その増加分だけ各電磁比
例弁3A〜3Cへの指令値(電流)を小さくするよう、
1よりも小さい補正係数が設定されており、その補正係
数により、乗算器60cからは各制御部1A〜1Cから
の電磁弁指令値が小さく変更されて出力される。
(偏差が負の値になった場合)には、ポンプ51,52
の吐出量が増加しているので、その増加分だけ各電磁比
例弁3A〜3Cへの指令値(電流)を小さくするよう、
1よりも小さい補正係数が設定されており、その補正係
数により、乗算器60cからは各制御部1A〜1Cから
の電磁弁指令値が小さく変更されて出力される。
【0062】なお、エンジン回転速度補償テーブル60
bにおける補正係数については、エンジン回転速度偏差
の全域に亘って線型に設定してもよいし、上限値および
下限値を設けてもよい。上述のような構成により、本実
施形態では、油圧ショベルを用いて、図12に示すよう
な目標法面角αの法面掘削作業を半自動で行なう際に、
本発明によるシステムでは、従来の手動制御のシステム
に比し、ブーム200およびスティック300の合成移
動量を掘削速度に合わせて自動調整する電子油圧システ
ムにより、上記のような半自動制御機能を実現すること
ができる。
bにおける補正係数については、エンジン回転速度偏差
の全域に亘って線型に設定してもよいし、上限値および
下限値を設けてもよい。上述のような構成により、本実
施形態では、油圧ショベルを用いて、図12に示すよう
な目標法面角αの法面掘削作業を半自動で行なう際に、
本発明によるシステムでは、従来の手動制御のシステム
に比し、ブーム200およびスティック300の合成移
動量を掘削速度に合わせて自動調整する電子油圧システ
ムにより、上記のような半自動制御機能を実現すること
ができる。
【0063】即ち、油圧ショベルに搭載されたコントロ
ーラ1へ種々のセンサからの検出信号(目標法面角の設
定情報を含む)が入力され、このコントローラ1が、こ
れらのセンサからの検出信号(信号変換器26を介した
レゾルバ20〜22での検出信号も含む)に基づき、電
磁比例弁3A,3B,3Cを介して、主制御弁13,1
4,15を制御することにより、ブーム200,スティ
ック300,バケット400が所望の伸縮変位となるよ
うな制御を施して、上記のような半自動制御を実行する
のである。
ーラ1へ種々のセンサからの検出信号(目標法面角の設
定情報を含む)が入力され、このコントローラ1が、こ
れらのセンサからの検出信号(信号変換器26を介した
レゾルバ20〜22での検出信号も含む)に基づき、電
磁比例弁3A,3B,3Cを介して、主制御弁13,1
4,15を制御することにより、ブーム200,スティ
ック300,バケット400が所望の伸縮変位となるよ
うな制御を施して、上記のような半自動制御を実行する
のである。
【0064】そして、この半自動制御に際しては、ま
ず、バケット400の歯先112の移動速度および移動
方向が、目標法面設定角,スティックシリンダ121お
よびブームシリンダ120を制御するパイロット油圧,
車両傾斜角,エンジン回転速度の情報より求められ、求
められた情報(バケット400の歯先112の移動速度
および移動方向)に基づいて、各シリンダ120,12
1,122の目標速度が演算されるのである。この時、
エンジン回転速度の情報により、シリンダ速度の上限が
決定される。また、制御は、各シリンダ120,12
1,122毎に独立したフィードバックループとしてお
り、互いに干渉し合うことはない。
ず、バケット400の歯先112の移動速度および移動
方向が、目標法面設定角,スティックシリンダ121お
よびブームシリンダ120を制御するパイロット油圧,
車両傾斜角,エンジン回転速度の情報より求められ、求
められた情報(バケット400の歯先112の移動速度
および移動方向)に基づいて、各シリンダ120,12
1,122の目標速度が演算されるのである。この時、
エンジン回転速度の情報により、シリンダ速度の上限が
決定される。また、制御は、各シリンダ120,12
1,122毎に独立したフィードバックループとしてお
り、互いに干渉し合うことはない。
【0065】特に、本実施形態の制御装置では、エンジ
ン回転速度センサ23によりエンジンEにおけるポンプ
51,52の吐出能力変動要因(エンジンEの回転数変
動)が検出されると、各補正回路60A〜60Cによ
り、その変動に応じて、各制御部1A〜1Cから電磁比
例弁3A〜3Cへの指令値が補正されるので、ポンプ5
1,52の吐出能力変動要因が生じてもその変動に応じ
た電磁比例弁3A〜3Cつまりは主制御弁13〜15の
制御がなされ、その変動に迅速に対応してシリンダ12
0〜122の動作速度を確保することができる。
ン回転速度センサ23によりエンジンEにおけるポンプ
51,52の吐出能力変動要因(エンジンEの回転数変
動)が検出されると、各補正回路60A〜60Cによ
り、その変動に応じて、各制御部1A〜1Cから電磁比
例弁3A〜3Cへの指令値が補正されるので、ポンプ5
1,52の吐出能力変動要因が生じてもその変動に応じ
た電磁比例弁3A〜3Cつまりは主制御弁13〜15の
制御がなされ、その変動に迅速に対応してシリンダ12
0〜122の動作速度を確保することができる。
【0066】より具体的に説明すると、エンジンEの回
転速度が低下すると、各補正回路60A〜60Cにおい
て、各制御部1A〜1Cからの電磁弁指令値に、回転速
度偏差に応じた1よりも大きい補正係数が乗算され、当
初の値よりも大きくなるように修正されて、その修正電
磁弁指令値が各電磁比例弁3A〜3Cに供給されること
になる。従って、エンジンEの回転数低下に伴うポンプ
51,52の吐出量減少分に応じた電磁比例弁3A〜3
C(主制御弁13〜15)の制御がなされ、各シリンダ
120〜122の動作速度が確保される。
転速度が低下すると、各補正回路60A〜60Cにおい
て、各制御部1A〜1Cからの電磁弁指令値に、回転速
度偏差に応じた1よりも大きい補正係数が乗算され、当
初の値よりも大きくなるように修正されて、その修正電
磁弁指令値が各電磁比例弁3A〜3Cに供給されること
になる。従って、エンジンEの回転数低下に伴うポンプ
51,52の吐出量減少分に応じた電磁比例弁3A〜3
C(主制御弁13〜15)の制御がなされ、各シリンダ
120〜122の動作速度が確保される。
【0067】逆に、エンジンEの回転速度が増大する
と、各補正回路60A〜60Cにおいて、各制御部1A
〜1Cからの電磁弁指令値に、回転速度偏差に応じた1
よりも小さい補正係数が乗算され、当初の値よりも小さ
くなるように修正されて、その修正電磁弁指令値が各電
磁比例弁3A〜3Cに供給されることになる。従って、
エンジンEの回転数低下に伴うポンプ51,52の吐出
量増加分に応じた電磁比例弁3A〜3C(主制御弁13
〜15)の制御がなされ、各シリンダ120〜122の
動作速度が確保される。
と、各補正回路60A〜60Cにおいて、各制御部1A
〜1Cからの電磁弁指令値に、回転速度偏差に応じた1
よりも小さい補正係数が乗算され、当初の値よりも小さ
くなるように修正されて、その修正電磁弁指令値が各電
磁比例弁3A〜3Cに供給されることになる。従って、
エンジンEの回転数低下に伴うポンプ51,52の吐出
量増加分に応じた電磁比例弁3A〜3C(主制御弁13
〜15)の制御がなされ、各シリンダ120〜122の
動作速度が確保される。
【0068】なお、この半自動システムにおける目標法
面角の設定は、モニタパネル10上のスイッチによる数
値入力による方法,2点座標入力法,バケット角度によ
る入力法によりなされ、同じく半自動システムにおける
バケット復帰角の設定は、モニタパネル10上のスイッ
チによる数値入力による方法,バケット移動による方法
によりなされるが、いずれも公知の手法が用いられる。
面角の設定は、モニタパネル10上のスイッチによる数
値入力による方法,2点座標入力法,バケット角度によ
る入力法によりなされ、同じく半自動システムにおける
バケット復帰角の設定は、モニタパネル10上のスイッ
チによる数値入力による方法,バケット移動による方法
によりなされるが、いずれも公知の手法が用いられる。
【0069】また、上記各半自動制御モードとその制御
法は、レゾルバ20〜22で検出された角度情報を信号
変換器26でシリンダ伸縮変位情報に変換したものに基
づいて、次のようにして行なわれる。まず、バケット角
度制御モードでは、バケット400とx軸となす角(バ
ケット角)φを任意の位置で一定となるように、バケッ
トシリンダ122長さを制御する。このとき、バケット
シリンダ長さλbkは、ブームシリンダ長さλbm,スティ
ックシリンダ長さλst及び上記の角度φが決まると求め
られる。
法は、レゾルバ20〜22で検出された角度情報を信号
変換器26でシリンダ伸縮変位情報に変換したものに基
づいて、次のようにして行なわれる。まず、バケット角
度制御モードでは、バケット400とx軸となす角(バ
ケット角)φを任意の位置で一定となるように、バケッ
トシリンダ122長さを制御する。このとき、バケット
シリンダ長さλbkは、ブームシリンダ長さλbm,スティ
ックシリンダ長さλst及び上記の角度φが決まると求め
られる。
【0070】スムージングモードでは、バケット角度φ
は一定に保たれるから、バケット歯先位置112と節点
108は平行に移動する。まず、節点108がx軸に対
して平行に移動する場合(水平掘削)を考えると、次の
ようになる。すなわち、この場合は、掘削を開始するリ
ンケージ姿勢における節点108の座標を(x108 ,y
108 )とし、この時のリンケージ姿勢におけるブームシ
リンダ120とスティックシリンダ121のシリンダ長
さを求め、x108 が水平に移動するようにブーム200
とスティック300の速度を求める。なお、節点108
の移動速度はスティック操作レバー8の操作量によって
決定される。
は一定に保たれるから、バケット歯先位置112と節点
108は平行に移動する。まず、節点108がx軸に対
して平行に移動する場合(水平掘削)を考えると、次の
ようになる。すなわち、この場合は、掘削を開始するリ
ンケージ姿勢における節点108の座標を(x108 ,y
108 )とし、この時のリンケージ姿勢におけるブームシ
リンダ120とスティックシリンダ121のシリンダ長
さを求め、x108 が水平に移動するようにブーム200
とスティック300の速度を求める。なお、節点108
の移動速度はスティック操作レバー8の操作量によって
決定される。
【0071】また、節点108の平行移動を考えた場
合、微小時間Δt後の節点108の座標は(x108 +Δ
x,y108 )で表わされる。Δxは移動速度によって決
まる微小変位である。従って、x108 にΔxを考慮する
ことで、Δt後の目標ブーム及びスティックシリンダの
長さが求められる。法面掘削モードでは、スムージング
モードと同様の要領の制御でよいが、移動する点が節点
108からバケット歯先位置112へ変更され、更にバ
ケットシリンダ長さが固定されることを考慮した制御と
なる。
合、微小時間Δt後の節点108の座標は(x108 +Δ
x,y108 )で表わされる。Δxは移動速度によって決
まる微小変位である。従って、x108 にΔxを考慮する
ことで、Δt後の目標ブーム及びスティックシリンダの
長さが求められる。法面掘削モードでは、スムージング
モードと同様の要領の制御でよいが、移動する点が節点
108からバケット歯先位置112へ変更され、更にバ
ケットシリンダ長さが固定されることを考慮した制御と
なる。
【0072】また、車両傾斜センサ24による仕上げ傾
斜角の補正については、フロントリンケージ位置の演算
は図7における節点101を原点としたxy座標系で行
なわれる。従って、車両本体がxy平面に対して傾斜し
た場合、上記xy座標が回転し、地面に対する目標傾斜
角が変化してしまう。これを補正するため、車両に傾斜
角センサ24を取り付け、この傾斜角センサ24によっ
て、車両本体がxy平面に対してβだけ回転しているこ
とが検出された場合、βだけ加算した値と置き直すこと
によって補正すればよい。
斜角の補正については、フロントリンケージ位置の演算
は図7における節点101を原点としたxy座標系で行
なわれる。従って、車両本体がxy平面に対して傾斜し
た場合、上記xy座標が回転し、地面に対する目標傾斜
角が変化してしまう。これを補正するため、車両に傾斜
角センサ24を取り付け、この傾斜角センサ24によっ
て、車両本体がxy平面に対してβだけ回転しているこ
とが検出された場合、βだけ加算した値と置き直すこと
によって補正すればよい。
【0073】エンジン回転速度センサ23による制御精
度悪化の防止については、以下のとおりである。即ち、
目標バケット歯先速度の補正については、目標バケット
歯先速度は操作レバー6,8の位置とエンジン回転速度
とにより決定される。また、油圧ポンプ51,52はエ
ンジンEに直結されているため、エンジン回転速度が低
い時、ポンプ吐出量も減少し、シリンダ速度が減少して
しまう。そのため、エンジン回転速度を検出し、ポンプ
吐出量の変化に合うように目標バケット歯先速度を算出
しているのである。このような動作は、本実施形態で
は、前述した補正回路60A〜60Cによる動作と並列
的に行なわれている。
度悪化の防止については、以下のとおりである。即ち、
目標バケット歯先速度の補正については、目標バケット
歯先速度は操作レバー6,8の位置とエンジン回転速度
とにより決定される。また、油圧ポンプ51,52はエ
ンジンEに直結されているため、エンジン回転速度が低
い時、ポンプ吐出量も減少し、シリンダ速度が減少して
しまう。そのため、エンジン回転速度を検出し、ポンプ
吐出量の変化に合うように目標バケット歯先速度を算出
しているのである。このような動作は、本実施形態で
は、前述した補正回路60A〜60Cによる動作と並列
的に行なわれている。
【0074】また、目標シリンダ速度の最大値の補正に
ついては、目標シリンダ速度はリンケージの姿勢及び目
標法面傾斜角によって変化することと、ポンプ吐出量が
エンジン回転速度の低下に伴い減少する場合、最大シリ
ンダ速度も減少させる必要があることとを考慮した補正
が行なわれる。なお、目標シリンダ速度が最大シリンダ
速度を越えた時は、目標バケット歯先速度を減少して、
目標シリンダ速度が最大シリンダ速度を超えないように
する。
ついては、目標シリンダ速度はリンケージの姿勢及び目
標法面傾斜角によって変化することと、ポンプ吐出量が
エンジン回転速度の低下に伴い減少する場合、最大シリ
ンダ速度も減少させる必要があることとを考慮した補正
が行なわれる。なお、目標シリンダ速度が最大シリンダ
速度を越えた時は、目標バケット歯先速度を減少して、
目標シリンダ速度が最大シリンダ速度を超えないように
する。
【0075】以上、種々の制御モードとその制御法につ
いて説明したが、いずれもシリンダ伸縮変位情報に基づ
いて行なう手法で、この手法による制御内容については
公知である。すなわち、本実施形態にかかるシステムで
は、レゾルバ20〜22で角度情報を検出したのちに、
角度情報を信号変換器26でシリンダ伸縮変位情報に変
換しているので、以降と公知の制御手法を使用できるの
である。
いて説明したが、いずれもシリンダ伸縮変位情報に基づ
いて行なう手法で、この手法による制御内容については
公知である。すなわち、本実施形態にかかるシステムで
は、レゾルバ20〜22で角度情報を検出したのちに、
角度情報を信号変換器26でシリンダ伸縮変位情報に変
換しているので、以降と公知の制御手法を使用できるの
である。
【0076】このようにして、コントローラ1にて、各
種の制御がなされるが、本実施形態にかかるシステムで
は、エンジン回転速度センサ23によりエンジンEの回
転数変動が検出されると、その回転数変動量(実エンジ
ン回転速度とエンジン回転速度設定値との偏差)に応じ
て各電磁比例弁3A〜3Cに対する制御信号(指令値)
が補正されるので、ポンプ51,52の吐出能力変動要
因、例えばエンジンEの回転数変動が生じてもその変動
に応じた油圧回路制御(電磁比例弁3A〜3Cや主制御
弁13〜15の制御)が行なわれる。従って、その変動
に迅速に対応してシリンダ120〜122が制御されそ
の動作速度が確保されることになって、バケット400
による水平均し面等の仕上げ精度が大きく向上するので
ある。
種の制御がなされるが、本実施形態にかかるシステムで
は、エンジン回転速度センサ23によりエンジンEの回
転数変動が検出されると、その回転数変動量(実エンジ
ン回転速度とエンジン回転速度設定値との偏差)に応じ
て各電磁比例弁3A〜3Cに対する制御信号(指令値)
が補正されるので、ポンプ51,52の吐出能力変動要
因、例えばエンジンEの回転数変動が生じてもその変動
に応じた油圧回路制御(電磁比例弁3A〜3Cや主制御
弁13〜15の制御)が行なわれる。従って、その変動
に迅速に対応してシリンダ120〜122が制御されそ
の動作速度が確保されることになって、バケット400
による水平均し面等の仕上げ精度が大きく向上するので
ある。
【0077】また、本実施形態では、エンジンポンプコ
ントローラ27により、エンジン回転速度センサ23に
よる検出結果に応じて各ポンプ51,52の傾転角を調
整することにより、エンジンEの回転速度が変動しても
ポンプ51,52の吐出能力が一定になるように制御す
る傾転角制御も併行して行なわれており、この傾転角制
御と補正回路60A〜60Cによる電磁弁指令値の補正
動作とを併用することによって、より迅速にポンプ5
1,52の吐出能力変動要因に対応することが可能にな
り、仕上げ精度の向上に寄与している。
ントローラ27により、エンジン回転速度センサ23に
よる検出結果に応じて各ポンプ51,52の傾転角を調
整することにより、エンジンEの回転速度が変動しても
ポンプ51,52の吐出能力が一定になるように制御す
る傾転角制御も併行して行なわれており、この傾転角制
御と補正回路60A〜60Cによる電磁弁指令値の補正
動作とを併用することによって、より迅速にポンプ5
1,52の吐出能力変動要因に対応することが可能にな
り、仕上げ精度の向上に寄与している。
【0078】一方、本実施形態にかかるシステムによれ
ば、レゾルバ20〜22で検出された角度情報信号が、
信号変換器26で、シリンダ変位情報に変換されて、コ
ントローラ1へ入力されているので、従来のように、ブ
ーム200,スティック300,バケット400用シリ
ンダの各伸縮変位を検出するための高価なストロークセ
ンサを使用しなくても、従来の制御系で使用していたシ
リンダ伸縮変位を用いた制御を実行することができる。
これにより、コストを低く抑えながら、バケット400
の位置と姿勢を正確に且つ安定して制御しうるシステム
を提供しうるのである。
ば、レゾルバ20〜22で検出された角度情報信号が、
信号変換器26で、シリンダ変位情報に変換されて、コ
ントローラ1へ入力されているので、従来のように、ブ
ーム200,スティック300,バケット400用シリ
ンダの各伸縮変位を検出するための高価なストロークセ
ンサを使用しなくても、従来の制御系で使用していたシ
リンダ伸縮変位を用いた制御を実行することができる。
これにより、コストを低く抑えながら、バケット400
の位置と姿勢を正確に且つ安定して制御しうるシステム
を提供しうるのである。
【0079】また、フィードバック制御ループが各シリ
ンダ120,121,122毎に独立しており、制御ア
ルゴリズムが変位、速度およびフィードフォワードの多
自由度制御としているので、制御系を簡素化できるほ
か、油圧機器の非線型性をテーブルルックアップ手法に
より高速に線形化することができるので、制御精度の向
上にも寄与している。
ンダ120,121,122毎に独立しており、制御ア
ルゴリズムが変位、速度およびフィードフォワードの多
自由度制御としているので、制御系を簡素化できるほ
か、油圧機器の非線型性をテーブルルックアップ手法に
より高速に線形化することができるので、制御精度の向
上にも寄与している。
【0080】さらに、傾斜角センサ24により車両傾斜
の影響を補正したり、エンジン回転速度を読み込むこと
により、エンジンスロットルの位置および負荷変動によ
る制御精度の悪化を補正しているので、より正確な制御
の実現に寄与している。またさらに、外部ターミナル2
を用いてゲイン調整等のメンテナンスもできるので、調
整等が容易であるという利点も得られるほか、圧力セン
サ19等を用いてパイロット圧の変化により、操作レバ
ー6,8の操作量を求め、更に従来のオープンセンタバ
ルブ油圧システムをそのまま利用しているので、圧力補
償弁等の追加を必要としない利点があるほか、目標法面
角設定器付モニタパネル10でバケット歯先座標をリア
ルタイムに表示することもできる。また、安全弁5を用
いた構成により、システムの異常時におけるシステム異
常動作も防止できる。
の影響を補正したり、エンジン回転速度を読み込むこと
により、エンジンスロットルの位置および負荷変動によ
る制御精度の悪化を補正しているので、より正確な制御
の実現に寄与している。またさらに、外部ターミナル2
を用いてゲイン調整等のメンテナンスもできるので、調
整等が容易であるという利点も得られるほか、圧力セン
サ19等を用いてパイロット圧の変化により、操作レバ
ー6,8の操作量を求め、更に従来のオープンセンタバ
ルブ油圧システムをそのまま利用しているので、圧力補
償弁等の追加を必要としない利点があるほか、目標法面
角設定器付モニタパネル10でバケット歯先座標をリア
ルタイムに表示することもできる。また、安全弁5を用
いた構成により、システムの異常時におけるシステム異
常動作も防止できる。
【0081】なお、上述した実施形態では、本発明を油
圧ショベルに適用した場合について説明しているが、本
発明は、これに限定されるものではなく、シリンダ式ア
クチュエータで駆動される関節式アーム機構を有するト
ラクタ,ローダ,ブルドーザ等の建設機械であれば同様
に適用され、いずれの建設機械においても上述と同様の
作用効果を得ることができる。
圧ショベルに適用した場合について説明しているが、本
発明は、これに限定されるものではなく、シリンダ式ア
クチュエータで駆動される関節式アーム機構を有するト
ラクタ,ローダ,ブルドーザ等の建設機械であれば同様
に適用され、いずれの建設機械においても上述と同様の
作用効果を得ることができる。
【0082】また、上述した実施形態では、シリンダ式
アクチュエータを動作させる流体圧回路が油圧回路であ
る場合について説明しているが、本発明は、これに限定
されるものではなく、原動機で駆動されるポンプと制御
弁機構とを少なくとも有する流体圧回路であれば、作動
油以外の液体圧や空気圧などによる流体圧回路を用いて
もよく、この場合も上述した実施形態と同様の作用効果
を得ることができる。
アクチュエータを動作させる流体圧回路が油圧回路であ
る場合について説明しているが、本発明は、これに限定
されるものではなく、原動機で駆動されるポンプと制御
弁機構とを少なくとも有する流体圧回路であれば、作動
油以外の液体圧や空気圧などによる流体圧回路を用いて
もよく、この場合も上述した実施形態と同様の作用効果
を得ることができる。
【0083】さらに、上述した実施形態では、油圧回路
に介装されたポンプ51,52が吐出量可変型のもので
ある場合について説明したが、油圧回路に介装されるポ
ンプは吐出量固定型(固定容量型)のものでもよく、こ
の場合も上述した実施形態と同様の作用効果を得ること
ができる。またさらに、上述した実施形態では、エンジ
ンEにおけるポンプ51,52の吐出能力変動要因とし
てエンジンEの回転数情報を検出する場合について説明
しているが、本発明は、これに限定されるものではな
く、エンジンEにおける負荷等、他の吐出能力変動要因
を検出するようにしてもよく、この場合も上述した実施
形態と同様の作用効果を得ることができる。
に介装されたポンプ51,52が吐出量可変型のもので
ある場合について説明したが、油圧回路に介装されるポ
ンプは吐出量固定型(固定容量型)のものでもよく、こ
の場合も上述した実施形態と同様の作用効果を得ること
ができる。またさらに、上述した実施形態では、エンジ
ンEにおけるポンプ51,52の吐出能力変動要因とし
てエンジンEの回転数情報を検出する場合について説明
しているが、本発明は、これに限定されるものではな
く、エンジンEにおける負荷等、他の吐出能力変動要因
を検出するようにしてもよく、この場合も上述した実施
形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0084】さらに、上述した実施形態では、エンジン
Eが、回転出力型原動機、例えばディーゼルエンジンで
ある場合について説明したが、本発明は、流体圧回路に
吐出圧を作用させるポンプを駆動することのできる原動
機(各種内燃機関等)であればよく、ディーゼルエンジ
ン等の回転出力型原動機に限定されるものではない。そ
して、本発明は上述した実施形態に限定されるものでは
なく、本発明とその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施することができる。
Eが、回転出力型原動機、例えばディーゼルエンジンで
ある場合について説明したが、本発明は、流体圧回路に
吐出圧を作用させるポンプを駆動することのできる原動
機(各種内燃機関等)であればよく、ディーゼルエンジ
ン等の回転出力型原動機に限定されるものではない。そ
して、本発明は上述した実施形態に限定されるものでは
なく、本発明とその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施することができる。
【0085】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の建設機械
の制御装置によれば、原動機におけるポンプの吐出能力
変動要因が検出されると、その吐出能力変動要因(例え
ば原動機の回転数変動)に応じて流体圧回路の制御弁機
構に対する制御信号が補正されるので、ポンプの吐出能
力変動要因が生じてもその変動に応じた制御弁機構の制
御が行なわれる。従って、その変動に迅速に対応してシ
リンダ式アクチュエータが制御されその動作速度が確保
されることになり、作業部材による仕上げ精度を大きく
向上させることができる。
の制御装置によれば、原動機におけるポンプの吐出能力
変動要因が検出されると、その吐出能力変動要因(例え
ば原動機の回転数変動)に応じて流体圧回路の制御弁機
構に対する制御信号が補正されるので、ポンプの吐出能
力変動要因が生じてもその変動に応じた制御弁機構の制
御が行なわれる。従って、その変動に迅速に対応してシ
リンダ式アクチュエータが制御されその動作速度が確保
されることになり、作業部材による仕上げ精度を大きく
向上させることができる。
【図1】本発明の一実施形態にかかる制御装置を搭載し
た油圧ショベルの構成を示す模式図である。
た油圧ショベルの構成を示す模式図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかる制御装置の全体構
成(電気信号系統および油圧回路)を概略的に示す図で
ある。
成(電気信号系統および油圧回路)を概略的に示す図で
ある。
【図3】本発明の一実施形態にかかる制御装置の全体構
成を概略的に示すブロック図である。
成を概略的に示すブロック図である。
【図4】本発明の一実施形態にかかる制御装置全体の機
能的な構成を説明するためのブロック図である。
能的な構成を説明するためのブロック図である。
【図5】本発明の一実施形態にかかる制御装置の要部構
成(制御部)を示す制御ブロック図である。
成(制御部)を示す制御ブロック図である。
【図6】本発明の一実施形態にかかる制御装置における
補正回路の機能的な構成を示すブロック図である。
補正回路の機能的な構成を示すブロック図である。
【図7】本実施形態による油圧ショベルの動作部分(関
節式アーム機構およびバケット)を示す側面図である。
節式アーム機構およびバケット)を示す側面図である。
【図8】本実施形態による油圧ショベルの動作を説明す
べくその油圧ショベルを模式的に示す側面図である。
べくその油圧ショベルを模式的に示す側面図である。
【図9】本実施形態による油圧ショベルの動作を説明す
べくその油圧ショベルを模式的に示す側面図である。
べくその油圧ショベルを模式的に示す側面図である。
【図10】本実施形態による油圧ショベルの動作を説明
すべくその油圧ショベルを模式的に示す側面図である。
すべくその油圧ショベルを模式的に示す側面図である。
【図11】本実施形態による油圧ショベルの動作を説明
すべくその油圧ショベルを模式的に示す側面図である。
すべくその油圧ショベルを模式的に示す側面図である。
【図12】本実施形態による油圧ショベルの動作を説明
すべくその油圧ショベルを模式的に示す側面図である。
すべくその油圧ショベルを模式的に示す側面図である。
【図13】従来の油圧ショベルの概略構成を示す側面図
である。
である。
1 コントローラ(制御手段) 1A〜1C 制御部(制御手段) 2 外部ターミナル 3A〜3C 電磁比例弁(制御弁機構) 4A〜4C 電磁切替弁 5 安全弁 6 ブーム/バケット操作レバー 7 バケット自動復帰スタートスイッチ(ON−OFF
スイッチ) 8 スティック操作レバー 9 法面掘削スイッチ(ON−OFFスイッチ) 10 目標法面角設定器付モニタパネル(ディスプレイ
スイッチパネル) 11 スティック合流比例弁 13 ブーム用主制御弁(コントロールバルブ,制御弁
機構) 14 スティック用主制御弁(コントロールバルブ,制
御弁機構) 15 バケット用主制御弁(コントロールバルブ,制御
弁機構) 16 圧力スイッチ 17 セレクタ弁(操作レバー用) 18 セレクタ弁(手動/半自動モード用) 19 圧力センサ 20〜22 レゾルバ(角度センサ,姿勢検出手段) 23 エンジン回転速度センサ(変動要因検出手段) 24 車両傾斜角センサ 26 信号変換器 26A 入力インタフェース 26B メモリ 26B−1 ルークアップテーブル 26C 主演算装置(CPU) 26D 出力インタフェース 27 エンジンポンプコントローラ 28A,28B 圧力センサ 50 パイロットポンプ 51,52 ポンプ 60A〜60C 補正回路(補正手段) 60a 減算器(偏差演算手段) 60b エンジン回転速度補償テーブル(記憶手段,補
正情報演算手段) 60c 乗算器(補正情報演算手段) 100 上部旋回体(建設機械本体) 112 バケットの歯先 120 ブーム油圧シリンダ(シリンダ式アクチュエー
タ) 121 スティック油圧シリンダ(シリンダ式アクチュ
エータ) 122 バケット油圧シリンダ(シリンダ式アクチュエ
ータ) 130 リンク機構 200 ブーム(アーム部材,関節式アーム機構) 300 スティック(アーム部材,関節式アーム機構) 400 バケット(作業部材,関節式アーム機構) 500 下部走行体 500A 無限軌条部 600 運転操作室 E エンジン(原動機)
スイッチ) 8 スティック操作レバー 9 法面掘削スイッチ(ON−OFFスイッチ) 10 目標法面角設定器付モニタパネル(ディスプレイ
スイッチパネル) 11 スティック合流比例弁 13 ブーム用主制御弁(コントロールバルブ,制御弁
機構) 14 スティック用主制御弁(コントロールバルブ,制
御弁機構) 15 バケット用主制御弁(コントロールバルブ,制御
弁機構) 16 圧力スイッチ 17 セレクタ弁(操作レバー用) 18 セレクタ弁(手動/半自動モード用) 19 圧力センサ 20〜22 レゾルバ(角度センサ,姿勢検出手段) 23 エンジン回転速度センサ(変動要因検出手段) 24 車両傾斜角センサ 26 信号変換器 26A 入力インタフェース 26B メモリ 26B−1 ルークアップテーブル 26C 主演算装置(CPU) 26D 出力インタフェース 27 エンジンポンプコントローラ 28A,28B 圧力センサ 50 パイロットポンプ 51,52 ポンプ 60A〜60C 補正回路(補正手段) 60a 減算器(偏差演算手段) 60b エンジン回転速度補償テーブル(記憶手段,補
正情報演算手段) 60c 乗算器(補正情報演算手段) 100 上部旋回体(建設機械本体) 112 バケットの歯先 120 ブーム油圧シリンダ(シリンダ式アクチュエー
タ) 121 スティック油圧シリンダ(シリンダ式アクチュ
エータ) 122 バケット油圧シリンダ(シリンダ式アクチュエ
ータ) 130 リンク機構 200 ブーム(アーム部材,関節式アーム機構) 300 スティック(アーム部材,関節式アーム機構) 400 バケット(作業部材,関節式アーム機構) 500 下部走行体 500A 無限軌条部 600 運転操作室 E エンジン(原動機)
Claims (5)
- 【請求項1】 原動機で駆動されるポンプと制御弁機構
とを少なくも有する流体圧回路に接続され該ポンプから
の吐出圧で動作するシリンダ式アクチュエータで、建設
機械本体に装備された関節式アーム機構を駆動する際
に、検出された該関節式アーム機構の姿勢情報に基づい
て、該制御弁機構に制御信号を供給することにより、該
関節式アーム機構が所定の姿勢となるように、該シリン
ダ式アクチュエータを制御する建設機械の制御装置にお
いて、 該原動機における該ポンプの吐出能力変動要因が検出さ
れると、該吐出能力変動要因に応じて該制御信号を補正
するように構成されたことを特徴とする、建設機械の制
御装置。 - 【請求項2】 建設機械本体と、 該建設機械本体に一端部を枢着され他端側に作業部材を
有するとともに、関節部を介して相互に接続された少な
くとも一対のアーム部材を有する関節式アーム機構と、 伸縮動作を行なうことにより、該アーム機構を駆動する
複数のシリンダ式アクチュエータを有するシリンダ式ア
クチュエータ機構と、 該シリンダ式アクチュエータ機構に対して作動流体の給
排を行なって該シリンダ式アクチュエータ機構のシリン
ダ式アクチュエータに伸縮動作を行なわせるべく、原動
機で駆動されるポンプと制御弁機構とを少なくとも有す
る流体圧回路と、 上記の各アーム部材の姿勢情報を検出する姿勢検出手段
と、 該姿勢検出手段で検出された検出結果に基づき、上記の
各アーム部材が所定の姿勢となるように、該制御弁機構
へ制御信号を供給して、該シリンダ式アクチュエータを
制御する制御手段とをそなえるとともに、 該原動機における該ポンプの吐出能力変動要因を検出す
る変動要因検出手段をそなえ、 該制御手段に、 該変動要因検出手段によって、該ポンプの吐出能力変動
要因が検出されると、該吐出能力変動要因に応じて該制
御信号を補正する補正手段が設けられたことを特徴とす
る、建設機械の制御装置。 - 【請求項3】 該原動機が回転出力型原動機として構成
されるとともに、該変動要因検出手段が該原動機の回転
数情報を検出する手段として構成され、 且つ、該補正手段が、該変動要因検出手段によって、該
原動機の回転数情報が変動したことが検出されると、こ
れに応じて該制御信号を補正するように構成されている
ことを特徴とする、請求項2記載の建設機械の制御装
置。 - 【請求項4】 該補正手段が、 該原動機の基準回転数情報を設定する基準回転数設定手
段と、 該基準回転数設定手段で設定された基準回転数情報と、
該変動要因検出手段で検出された該原動機の実回転数情
報との偏差を演算する偏差演算手段と、 該偏差演算手段で得られた偏差に応じて該制御信号を補
正するための補正情報を演算する補正情報演算手段とを
そなえて構成されたことを特徴とする、請求項3記載の
建設機械の制御装置。 - 【請求項5】 該補正情報演算手段が、該偏差演算手段
で得られた偏差に応じて該制御信号を補正するための補
正情報を記憶する記憶手段を有していることを特徴とす
る、請求項4記載の建設機械の制御装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5534397A JPH10252093A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | 建設機械の制御装置 |
KR10-1998-0706193A KR100378727B1 (ko) | 1996-12-12 | 1997-12-10 | 건설기계의제어장치 |
US09/101,845 US6098322A (en) | 1996-12-12 | 1997-12-10 | Control device of construction machine |
CA002243266A CA2243266C (en) | 1996-12-12 | 1997-12-10 | Control apparatus for a construction machine |
PCT/JP1997/004550 WO1998026132A1 (fr) | 1996-12-12 | 1997-12-10 | Dispositif de commande d'engin de construction |
EP97947885A EP0905325A4 (en) | 1996-12-12 | 1997-12-10 | CONSTRUCTION MACHINE CONTROL DEVICE |
CN97192229A CN1077187C (zh) | 1996-12-12 | 1997-12-10 | 用于建工机械的控制装置 |
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JP5534397A JPH10252093A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | 建設機械の制御装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005061584A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Natl Space Development Agency Of Japan | 作動モニタリング装置を備えた宇宙機器用電磁弁 |
WO2019176075A1 (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
-
1997
- 1997-03-10 JP JP5534397A patent/JPH10252093A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019176075A1 (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
KR20190109473A (ko) * | 2018-03-15 | 2019-09-25 | 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 | 작업 기계 |
JPWO2019176075A1 (ja) * | 2018-03-15 | 2020-04-16 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
US11105066B2 (en) | 2018-03-15 | 2021-08-31 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Work machine |
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