JPH10252095A - 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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- JPH10252095A JPH10252095A JP5595697A JP5595697A JPH10252095A JP H10252095 A JPH10252095 A JP H10252095A JP 5595697 A JP5595697 A JP 5595697A JP 5595697 A JP5595697 A JP 5595697A JP H10252095 A JPH10252095 A JP H10252095A
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Abstract
際の位置(姿勢)を考慮しながらアーム部材の動作を制
御することにより、所定の建設作業を高精度に行なえる
ようにする。 【解決手段】 自己及び自己以外の他のアーム部材の実
際の姿勢情報から自己のアーム部材のための制御系1
A′の実制御目標値を求め、この実制御目標値と演算制
御目標値とから合成制御目標値を求めて、この合成制御
目標値に基づいて、一対のアーム部材のうちの所望のア
ーム部材が所定の姿勢となるように、シリンダ式アクチ
ュエータ120を制御すべく構成する。
Description
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。
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(建設機械本体)100をそなえており、更にこの
上部旋回体100に、ブーム200,スティック30
0,バケット400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。
0,230にて得られた、ブーム200,スティック3
00,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、バケットの進行方向或いはバケットの姿勢を一定に
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。
設作業においては、地面の水平均し(法面形成)など、
バケット400の歯先を直線的に動かす動作(バケット
歯先直線掘削モードと呼ばれる)が必要な場合がある。
この場合、油圧ショベルの制御装置では、ブーム200
(油圧シリンダ120),スティック300(油圧シリ
ンダ121)をそれぞれ電磁弁などを用いて電気的に独
立してフィードバック制御することにより上記の動作を
実現している。
の操作レバー(以下、スティック操作レバーという)の
操作位置から得られる目標バケット歯先位置に基づいて
各油圧シリンダ120,121の目標位置(制御目標
値)を所定の演算により求め、得られた目標値に基づい
て各油圧シリンダ120,121をそれぞれ独立してフ
ィードバック制御する。
うな従来の油圧ショベルの制御装置では、目標バケット
歯先位置から得られた制御目標値に基づいて、各油圧シ
リンダ120,121をそれぞれ独立してフィードバッ
ク制御するので、例えば、バケット400が建設機械本
体100に対して遠方に位置した状態からスティック3
00を建設機械本体100側へ引いてバケット400の
歯先を直線的に動かそうとする場合に、ブーム200の
位置偏差が小さく(遅れが少ない)、スティック300
の位置偏差が大きい(遅れが多い)と、実際のバケット
400の歯先位置が目標位置(目標法面)より上方へず
れた状態となってしまい、結果として法面の仕上げ精度
が大幅に低下してしまうという課題がある。
たもので、アーム部材(ブームあるいはスティック)の
実際の位置(姿勢)を考慮しながらアーム部材の動作を
制御することにより、所定の建設作業を高精度に行なえ
るようにした、建設機械の制御装置を提供することを目
的とする。
機械の制御装置は、建設機械本体に装備された関節式ア
ーム機構を構成する相互に枢着された少なくとも一対の
アーム部材をシリンダ式アクチュエータで駆動する際
に、アーム機構操作部材の操作位置情報から得られた演
算制御目標値に基づいて、上記の各アーム部材が所定の
姿勢となるように、シリンダ式アクチュエータを制御す
る建設機械の制御装置において、自己及び自己以外の他
のアーム部材の実際の姿勢情報から自己のアーム部材の
ための制御系の実制御目標値を求め、実制御目標値と演
算制御目標値とから合成制御目標値を求めて、この合成
制御目標値に基づいて、上記一対のアーム部材のうちの
所望のアーム部材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べく構成されたことを特徴と
している。
の制御装置では、アーム機構操作部材の操作位置情報か
ら演算により得られる理想とする演算制御目標値(アー
ム部材を目標とする姿勢に制御するための理想的な目標
値)と、各アーム部材の実際の姿勢から求めた実際の姿
勢を考慮した実制御目標値とを合成した目標値(合成制
御目標値)に基づいて、所望のアーム部材の姿勢を制御
するので、常に、実際のアーム部材の姿勢を自動的に考
慮しながらアーム部材の姿勢を制御することができる
(請求項1)。
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、アーム機構操作部材
の操作位置情報から演算制御目標値を求める演算制御目
標値設定手段と、この演算制御目標値設定手段で得られ
た演算制御目標値に基づいて、上記の各アーム部材が所
定の姿勢となるように、シリンダ式アクチュエータを制
御する制御手段とをそなえ、さらに、この制御手段が、
一対のアーム部材のうちの所望のアーム部材について、
自己及び自己以外の他のアーム部材の実際の姿勢情報か
ら自己のアーム部材のための制御系の実制御目標値を求
める実制御目標値演算手段と、この実制御目標値演算手
段で得られた実制御目標値と演算制御目標値設定手段で
得られた演算制御目標値とから合成制御目標値を求める
合成制御目標値演算手段と、この合成制御目標値演算手
段で得られた合成制御目標値に基づいて、上記所望のア
ーム部材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制御系とをそなえて構成されたこと
を特徴としている。
の制御装置では、アーム機構操作部材の操作位置情報か
ら演算により得られる理想とする演算制御目標値(アー
ム部材を目標とする姿勢に制御するための理想的な目標
値)と、各アーム部材の実際の姿勢から求めた実際の姿
勢を考慮した実制御目標値とを合成した目標値(合成制
御目標値)に基づいて、所望のアーム部材のためのシリ
ンダ式アクチュエータを制御するので、常に、実際のア
ーム部材の姿勢を自動的に考慮しながら、且つ、簡便に
アーム部材の姿勢を制御することができる(請求項
2)。
目標値演算手段で得られた合成制御目標値とアーム部材
姿勢検出手段にて検出された上記各アーム部材の姿勢情
報とに基づいて、上記の各アーム部材が所定の姿勢とな
るように、シリンダ式アクチュエータをフィードバック
制御するように構成すれば、簡素な構成で、上記の制御
を実現できる(請求項3)。
シリンダ式アクチュエータの伸縮変位情報を検出する伸
縮変位検出手段として構成すれば、簡便且つ正確にアー
ム部材の実際の姿勢を検出することができる(請求項
4)。さらに、上記の合成制御目標値演算手段は、実制
御目標値及び演算制御目標値に所定の重み情報を付加し
て合成制御目標値を求めるように構成すれば、状況(ア
ーム部材の実際の姿勢)に応じて実制御目標値及び演算
制御目標値のいずれを重視して制御を行なうかを変更す
ることができる(請求項5)。
めの流体圧回路が、シリンダ式アクチュエータの伸縮変
位速度がシリンダ式アクチュエータに作用する負荷に依
存するようなオープンセンタ型回路である場合には、シ
リンダ式アクチュエータに作用する負荷に応じてシリン
ダ式アクチュエータの伸縮変位速度が変化するので、上
述のごとくアーム部材の実際の姿勢を考慮してシリンダ
式アクチュエータを制御することが特に有効となる(請
求項6)。
建設機械本体と、この建設機械本体に対して、一端が回
動可能に接続されるブームと、このブームに対して一端
が関節部を介して回動可能に接続されるとともに、先端
が地面を掘削し内部に土砂を収容可能なバケットを他端
に枢着されるスティックと、建設機械本体とブームとの
間に介装され、端部間の距離が伸縮することによりブー
ムを建設機械本体に対して回転させるブーム油圧シリン
ダと、ブームとスティックとの間に介装され、端部間の
距離が伸縮することにより、スティックをブームに対し
て回転させるスティック油圧シリンダと、アーム機構操
作部材の操作位置情報からスティック制御のためのステ
ィック制御目標値を求めるスティック制御目標値設定手
段と、このスティック制御目標値設定手段で得られたス
ティック制御目標値に基づいて、スティック油圧シリン
ダを制御するスティック制御系とをそなえるとともに、
アーム機構操作部材の操作位置情報からブーム制御のた
めのブーム制御目標値を求めるブーム制御目標値設定手
段と、ブーム及びスティックの実際の姿勢情報からブー
ム制御のための実ブーム制御目標値を求める実ブーム制
御目標値演算手段と、この実ブーム制御目標値演算手段
で得られた実ブーム制御目標値とブーム制御目標値設定
手段で得られたブーム制御目標値とから合成ブーム制御
目標値を求める合成ブーム制御目標値演算手段と、この
合成ブーム制御目標値演算手段で得られた合成ブーム制
御目標値に基づいて、ブームが所定の姿勢となるよう
に、ブーム油圧シリンダを制御するブーム制御系とをそ
なえて構成されたことを特徴としている。
の制御装置では、アーム機構操作部材の操作位置情報か
ら演算により得られる理想とするスティック制御目標
値,ブーム制御目標値(スティック,ブームをそれぞれ
目標とする姿勢に制御するための理想的な目標値)と、
スティック及びブームの実際の姿勢から求めた実際の姿
勢を考慮したブーム制御のための目標値(実ブーム制御
目標値)とを合成した目標値(合成ブーム制御目標値)
に基づいて、ブーム油圧シリンダを制御するので、常
に、実際のブーム及びスティックの姿勢を自動的に考慮
しながら、且つ、簡便にブームの姿勢を制御することが
できる(請求項7)。
ィック制御目標値とスティック姿勢検出手段にて検出さ
れたスティックの姿勢情報とに基づいて、スティック油
圧シリンダをフィードバック制御するように構成すると
ともに、上記のブーム制御系を、合成ブーム制御目標値
とブーム姿勢検出手段にて検出されたブームの姿勢情報
とに基づいて、ブームが所定の姿勢となるように、ブー
ム油圧シリンダをフィードバック制御するように構成す
れば、簡素な構成で、上記の制御を実現できる(請求項
8)。
スティック油圧シリンダの伸縮変位情報を検出する伸縮
変位検出手段として構成するとともに、上記のブーム姿
勢検出手段を、ブーム油圧シリンダの伸縮変位情報を検
出する伸縮変位検出手段として構成すれば、簡便且つ正
確にスティック及びブームの実際の姿勢を検出すること
ができる(請求項9)。
段は、上記ブーム及びスティックの実際の姿勢情報から
バケットの歯先位置情報を演算するバケット歯先位置演
算部と、このバケット歯先位置演算手段で得られたバケ
ットの歯先位置情報から実ブーム制御目標値を求める実
ブーム制御目標値演算部とをそなえて構成すれば、バケ
ットの歯先位置が所定の姿勢(位置)となるようにブー
ム(ブーム油圧シリンダ)を制御することができる(請
求項10)。
段は、実ブーム制御目標値及びブーム制御目標値に所定
の重み情報を付加して合成ブーム制御目標値を求めるよ
うに構成すれば、状況(ブーム及びスティックの実際の
姿勢)に応じて実ブーム制御目標値及びブーム制御目標
値のいずれを重視して制御を行なうかを変更することが
できる(請求項11)。
段で付加される重み情報が、0以上1以下の数値をとる
ように設定すれば、実ブーム制御目標値及びブーム制御
目標値のいずれを重視するかを簡便に変更することがで
きる(請求項12)。また、上記の合成ブーム制御目標
値演算手段は、上記のブーム制御目標値に第1重み係数
を付加するとともに、上記の実ブーム制御目標値に第2
の重み係数を付加して、合成ブーム制御目標値を求める
ように構成すれば、各目標値の重み係数をブーム及びス
ティックの実際の姿勢に応じて個別に変更することがで
きる(請求項13)。
算手段で付加される上記の第1重み係数及び第2重み係
数が、共に0以上1以下の数値をとるように設定すれ
ば、各目標値を簡便に変更することができる(請求項1
4)。また、このとき、上記の第1重み係数及び第2重
み係数の和が1となるように設定すれば、いずれかの重
み係数を設定するだけで、実ブーム制御目標値及びブー
ム制御目標値のいずれを重視するかを設定することがで
きる(請求項15)。
段で付加される第1重み係数を、スティック油圧シリン
ダの伸長量が大きくなるほど小さくなるように設定すれ
ば、スティック油圧シリンダの伸長量が大きくなるほど
実ブーム制御目標値を重視した制御が行なわれる(請求
項16)。また、上記のブーム油圧シリンダ及びスティ
ック油圧シリンダのための油圧回路が、各シリンダの伸
縮変位速度がシリンダに作用する負荷に依存するような
オープンセンタ型回路である場合には、油圧シリンダに
作用する負荷に応じてシリンダ式アクチュエータの伸縮
変位速度が変化するので、上述のごとくブーム及びステ
ィックの実際の姿勢を考慮して油圧シリンダを制御する
ことが特に有効となる(請求項17)。
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。
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、更にブーム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30
0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。なお、この
図1において符号112で示すものはバケット400の
歯先である。
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又は単にシリンダ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又
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又は単にシリ
ンダ122ということがある)が設けられている。
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。
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。
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1
22の先端部には、リンク機構130が設けられてい
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。
20〜122や上記の油圧モータや旋回モータのための
油圧回路が設けられており、この油圧回路には、エンジ
ンEによって駆動されるポンプ51,52,主制御弁
(コントロールバルブ)13,14,15等が介装され
ている。なお、本実施形態では、この油圧回路に、各シ
リンダ120〜122の伸縮変位速度がシリンダ120
〜122に作用する負荷に依存する(例えば、掘削作業
時に地面から受ける力に応じて伸縮変位速度がが遅くな
る)ようなオープンセンタ型のものが適用されている。
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,電磁比例弁3A,3B,3
C,電磁切替弁4A,4B,4C,セレクタ弁18A,
18B,18C等が介装されている。ところで、電磁比
例弁3A,3B,3Cを介して、主制御弁13,14,
15を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RAM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。
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、この半自動掘削モードにおいて
も、掘削中に手動にてバケット角及び目標法面高さの微
調整は可能である。
ト角制御モード(図9参照),法面掘削モード(バケッ
ト歯先直線掘削モード又はレイキングモード)(図10
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11参照),バケッ
ト角自動復帰モード(オートリターンモード)(図12
参照)等がある。
示すように、スティック300及びブーム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、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40
0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。
バケット400の歯先112が直線的に動くモードであ
る。但し、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11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。
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。
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、かつ、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の両方又はどちらか一方
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。
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するほか、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。
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)20〜22,傾斜角センサ24
等が設けられており、更にコントローラ1には、エンジ
ンポンプコントローラ27,ON−OFFスイッチ7,
9,目標法面角設定器付きモニタパネル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。
は、エンジン回転数センサ23からのエンジン回転数情
報を受けてエンジンE及びポンプ51,52の傾転角
(吐出量)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。又、レゾ
ルバ20〜22での検出信号は、信号変換器(変換手
段)26を介してコントローラ1へ入力されるようにな
っている。
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。
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、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の同時操作時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。
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O
Nとなる。なお、中立検出用圧力スイッチ16は上記圧
力センサ19の異常検出及び手動/半自動モードの切替
用としても利用される。
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
る第1角度センサとして機能するものであり、レゾルバ
21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の姿勢を検出する第2角度セン
サ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の姿勢を検出する第3角度
センサとして機能するもので、これらのレゾルバ20〜
22で、アーム機構の姿勢を角度情報で検出する角度検
出手段を構成する。
20で得られた角度情報(ブームの姿勢情報)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(スティックの姿勢情報)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(バケットの姿勢情報)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。
とブーム姿勢検出手段としてのレゾルバ20とで、ブー
ム油圧シリンダ120の伸縮変位情報を検出する伸縮変
位検出手段が構成され、信号変換器26とスティック姿
勢検出手段としてのレゾルバ21とで、スティック油圧
シリンダ121の伸縮変位情報を検出する伸縮変位検出
手段が構成されている。
ルバ20〜22からの信号を受ける入力インタフェース
26A,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,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,主演算装置(CPU)26Cから
のシリンダ伸縮変位情報を送出する出力インタフェース
26D等をそなえて構成されている。
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。尚、節点101をxy座標の原点とする(図8参
照)。
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
角度情報から角度情報に対応するシリンダ120〜12
2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。
は、半自動制御時のフィードバック制御用に利用される
ほか、バケット歯先の位置計測/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。傾斜
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。
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又はセレクタ弁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13,1
4,15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
てシリンダを制御することができる。
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、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
がこのスイッチを操作することによって、半自動モード
が選択又は非選択される。そして、半自動モードが選択
されると、バケット歯先を直線的に動かすことができる
ようになる。
は、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。
が設定したエンジンスロットルの位置によって異なり、
更にエンジンスロットル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、ポンプ吐出量も変化するため、主制御弁
13,14,15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
23が取り付けられているのである。すなわち、エンジ
ン回転速度が低い時は、バケット歯先の目標移動速度を
遅くするようになっている。
(以下モニタパネルと呼ぶ場合がある)は、目標法面角
α(図8,11参照),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。
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及び圧力スイッチ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120,
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。
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
ケット歯先112の移動速度及び方向を、目標法面設定
角,スティックシリンダ121及びブームシリンダ12
0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る。次に、その情報を基に各シリ
ンダ120〜122の目標速度を演算する。なお、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。
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。また、閉ループ制御(図4参照)内の補償構
成は、各制御部1A,1B,1C(図3,4参照)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の多自由度構
成となっている。
ードバックループ処理に関しては、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6
2参照)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66参
照)を施すルートによる処理がなされ、更にフィードフ
ォワードループ処理に関しては、目標速度に所定のゲイ
ンKf(符号65参照)を掛けるルートによる処理がな
さ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。
1にて上述のごとくブームシリンダ120,スティック
シリンダ121の目標速度を演算する際には、特に、法
面掘削モードでのバケット歯先112の直線動作を高精
度に行なえるように、実際のブーム200及びスティッ
ク300の姿勢を考慮してブームの目標速度を決定する
ようになっている。
は、例えば図6に示すように、目標バケット歯先位置検
出部31,演算目標スティック位置設定部32,演算目
標ブーム位置設定部33,実ブーム制御目標値演算部3
4および合成目標ブーム位置演算部35をそなえて構成
されている。なお、閉ループ制御部1A,1Bは、それ
ぞれ、図3〜図5により前述したものと同様のものであ
る。
は、ブーム/スティック操作レバー(アーム機構操作部
材)6の操作位置情報を検出するものであり、演算目標
スティック位置設定部(スティック制御目標値設定手
段)32は、この目標バケット歯先位置検出部31で検
出された操作位置情報からスティック制御のための目標
スティック位置(スティック制御目標値)を所定の演算
により求めるものである。
定部32では、以下に示す演算処理により、目標バケッ
ト歯先位置検出部31で得られる操作レバー6の操作位
置情報としての目標バケット歯先位置(x115 ,
y115 )から演算目標スティック位置(スティックシリ
ンダ長)λ103/105 を求める(図8参照)。なお、L
i/j は固定長、λi/j は可変長、Ai/j/k は固定角、θ
i/j/k は可変角を表し、Lの添字i/jは節点i,j間
を表し、A,θの添字i/j/kは節点i,j,kをi
→j→kの順に結ぶことを表す。従って、例えばL
101/102 は節点101と節点102との距離を表し、θ
103/104/105 は節点103〜105を節点103→節点
104→節点105の順に結んだときにできる角度を表
す。また、ここでも、図8に示すように節点101をx
y座標の原点と仮定する。
は、余弦定理より、次式(4)のように表される。 λ103/105 =(L103/104 2+L104/105 2−2L103/104 ・L104/105 ・cos θ103/104/105 )1/2 ・・・(4) ここで、上記のL103/104 ,L104/105 は、それぞれ既
知の固定値であるので、θ103/104/105 を求めればステ
ィック位置λ103/105 を求めることができる。図8より
θ103/104/105 は、 θ103/104/105 =2π−A105/104/108 −A101/104/103 −θ101/104/115 − θ108/104/115 ・・・(5) と表すことができる。今、上記のA105/104/108 ,A
101/104/103 はそれぞれ固定角であるので、θ
101/104/115 ,θ108/104/115 をそれぞれ求めればよ
い。
y115 2)1/2 で、x115,y115 はそれぞれバケット歯
先位置検出部31で得られた既知の値であるから上記の
式(6)によりθ101/104/115 が確定する。
104/108/115 は、 θ104/108/115 =2π−A110/108/115 −A104/108/107 −θ107/108/110 ・・・(9) と表され、この式(9)におけるθ107/108/110 は、 θ107/108/110 =θ107/108/109 +θ109/108/110 ・・・(10) と表される。そして、この式(10)におけるθ
107/108/109 ,θ109/108/110は、それぞれ余弦定理よ
り、 θ107/108/109 =cos-1〔L107/108 2+λ108/109 2−L107/109 2)/2L10 7/108 ・λ108/109 〕 ・・・(11) θ109/108/110 =cos-1〔L108/110 2+λ108/109 2−L109/110 2)/2L10 8/110 ・λ108/109 〕 ・・・(12) と表すことができる。ここで、これらの式(11),式
(12)におけるλ108/ 109 は、余弦定理より、 λ108/109 =(L107/109 2+L107/108 2−2L107/109 ・L107/108 ・cos θ108/107/109 )1/2 ・・・(13) と表され、この式(13)におけるθ108/107/109 は図
8から分かるようにバケット角であるので、バケット角
センサとしての機能を果たす前述のレゾルバ22で検出
される角度情報をこのθ108/107/109 とすれば、上記の
式(13)〜式(7)により未知の値が順次確定し、こ
れにより式(6)におけるθ108/104/115が確定する。
103/104/105 が確定し最終的に式(4)で示される演算
目標スティック位置λ103/105 が確定する。なお、本実
施形態では、レゾルバ22で検出される角度情報をバケ
ットシリンダ122の伸縮変位情報に信号変換器26に
おいて変換しているので、角度情報の代わりにバケット
シリンダ長から上式(13)におけるθ108/107/109 を
求めることもできる。この場合、図8より、θ
108/107/109 は、 θ108/107/109 =2π−A105/107/108 −A105/107/106 −θ106/107/109 ・・・(14) と表される。ここで、この式(14)におけるθ
106/107/109 は、余弦定理より、 θ106/107/109 =cos-1〔L106/107 2+L107/109 2−λ106/109 2)/2L10 6/107 ・λ107/109 〕 ・・・(15) と表すことができる。この式(15)におけるλ
106/109 がバケットシリンダ122の伸縮変位情報から
得られるバケットシリンダ長であるので、式(14)で
示すθ108/107/109 が確定し、その後は同様に、式(1
3)〜式(4)により演算目標スティック位置λ
103/105 が求められる。
(ブーム制御目標値設定手段)33は、目標バケット歯
先位置検出部31で検出された操作位置情報からブーム
制御のための演算目標ブーム位置(ブーム制御目標値)
を所定の演算により求めるもので、ここでは、次のよう
な演算処理により、演算目標ブーム位置(ブームシリン
ダ長)λ102/111 (図8参照)を求めるようになってい
る。
θ102/101/111 は、 θ102/101/111 =Axbm+A102/101/104 +θbm ・・・(17) と表すことができ、この式(17)におけるθbmは、 θbm=θ104/101/115 +tan-1(y115 /x115 ) ・・・(18) と表すことができ、さらに、この式(18)におけるθ
104/101/115 は、 θ104/101/115 =cos-1〔L101/104 2+L101/115 2−λ104/115 2)/2L10 1/104 ・λ101/115 〕 ・・・(19) と表すことができる。ここで、この式(19)における
λ101/115 は、 λ101/115 =(x115 2+y115 2 )1/2 ・・・(20) と表され、この式(20)におけるx115 ,y115 に、
目標バケット歯先位置検出部31で検出された操作位置
情報としての目標バケット歯先位置(x115 ,y 115 )
を代入すれば、式(19)〜式(16)より、演算目標
ブーム位置λ102/ 111 が求められる。なお、λ104/115
は、上記式(8)より求めた値を使用する。
4は、ブーム200及びスティック300の実際の姿勢
情報からブーム制御のための実目標ブーム位置(実ブー
ム制御目標値)を求めるもので、このために、実バケッ
ト歯先位置演算部34Aと実目標ブーム位置演算部34
Bとを有して構成されている。ここで、実バケット歯先
位置演算部34Aは、実際のブームシリンダ120,ス
ティックシリンダ121及びバケットシリンダ122の
位置(各シリンダ120〜122の伸縮変位情報)、つ
まり、ブーム200及びスティック300の実際の姿勢
情報から実際のバケット400の歯先位置(実バケット
歯先位置)を演算により求めるもので、ここでは、次の
ような演算処理により、実際のブームシリンダ位置(λ
102/111 ),スティックシリンダ位置(λ103/105 )か
ら実バケット歯先位置(x115 ,y115 :図8参照)を
求めるようになっている。
2)におけるθbtを求めれば実際のバケット歯先位置
を求めることができる。ここで、このθbtは、 θbt=θbm−θ104/101/115 ・・・(23) と表すことができるので、θbm,θ104/101/115 をそ
れぞれ求めればよいことになる。そこで、まず、θ
104/101/115 を求める。このθ104/101/115 は図8よ
り、 θ104/101/115 =cos-1〔L101/104 2+λ101/115 2−λ104/115 2)/2L10 1/104 ・λ101/115 〕 ・・・(24) と表すことができる。そして、この式(24)における
λ101/115 は、 λ101/115 =(L101/104 2+λ104/115 2−2L104/115 ・λ104/115 ・cos θ101/104/115 )1/2 ・・・(25) と表すことができ、さらに、この式(25)におけるθ
101/104/115 は、 θ101/104/115 =2π−A101/104/103 −A105/104/108 −θ108/104/115 − θ103/104/105 ・・・(26) と表すことができる。なお、上記の式(25)における
λ104/115 は前記の式(8)より求められ、上記の式
(26)におけるθ108/104/115 は前記の式(7)より
求められる。そして、上記の式(26)において未知で
あるθ103/104/105は、 θ103/104/105 =cos-1〔L103/104 2+L104/105 2−λ103/105 2)/2L10 3/104 ・L104/105 〕 ・・・(27) と表すことができる。ここで、図8より上記のλ
103/105 は、スティックシリンダ長(実スティックシリ
ンダ位置)であることが分かるので、レゾルバ21で得
られる実際のスティック300の角度情報を信号変換器
26で変換した伸縮変位情報からこのスティックシリン
ダ長を求めれば、式(27)によりθ103/104/10 5 が確
定し、この結果、順次、式(26)〜式(25)の各未
知数が確定し、式(24)で表されるθ104/101/115 が
確定する。
は、図8より、 θbm=θ102/101/111 −A102/101/104 −Axbm ・・・(28) と表すことができ、さらに、この式(28)におけるθ
102/101/111 は、余弦定理により、 θ102/101/111 =cos-1〔L101/102 2+L101/111 2−λ102/111 2)/2L10 1/102 ・L101/111 〕 ・・・(29) と表すことができる。ここで、この式(29)における
λ102/111 はブームシリンダ長(実ブームシリンダ位
置)であるので、レゾルバ20で得られる実際のブーム
200の角度情報を信号変換器26で変換した伸縮変位
情報からこのブームシリンダ長を求めれば、式(29)
によりθ102/101/111 が確定し、この結果、式(28)
で表されるθbmが確定する。
θ104/101/115 がそれぞれ確定し、最終的に、式(2
1),式(22)より、実バケット歯先位置(x115 ,
y115)が求められる。さらに、上述の実目標ブーム位
置演算部(実ブーム制御目標値演算部)34Bは、この
実バケット歯先位置演算部34Aで得られたバケット4
00の歯先位置情報から上記の実目標ブーム位置を求め
るものである。なお、この実目標ブーム位置は、実バケ
ット歯先位置演算部34Aで得られた実バケット歯先位
置を用いて、演算目標ブーム位置設定部33と同様の演
算処理〔式(16)〜式(20)参照〕を行なうことに
より求められるようになっている。
ーム制御目標値演算手段)35は、この実目標ブーム位
置演算部34Bで得られた実目標ブーム位置と演算目標
ブーム位置設定部33で得られた演算目標ブーム位置と
から合成目標ブーム位置(合成ブーム制御目標値)を求
めるものである。そして、本実施形態では、この合成目
標ブーム位置演算部35で得られた合成目標ブーム位置
に基づいて、制御部1A,ブームシリンダ120からな
るブーム制御系1A′によって、ブーム200が所定の
姿勢となるように、ブームシリンダ120をフィードバ
ック制御するようになっている。
系1B′が、目標スティック位置とスティック姿勢検出
手段としてのレゾルバ21にて検出されたスティック3
00の伸縮変位情報(姿勢情報)とに基づいて、スティ
ックシリンダ121をフィードバック制御するととも
に、ブーム制御系1A′が、合成目標ブーム位置とブー
ム姿勢検出手段としてのレゾルバ20にて検出されたブ
ーム200の伸縮変位情報(姿勢情報)とに基づいて、
ブーム200が所定の姿勢となるように、ブームシリン
ダ120をフィードバック制御するようになっている。
により前述したように速度情報を入力としているので、
上記のバケット歯先位置,スティック/ブーム位置など
の各位置情報は微分処理を施すなどして速度情報に変換
して用いられるようになっている。これにより、コント
ローラ1は、ブーム/スティック操作レバー6の操作位
置情報から演算により得られる理想とする演算目標ステ
ィック位置,演算目標ブーム位置(ブーム200,ステ
ィック300をそれぞれ目標とする姿勢に制御するため
の理想的な目標値)と、ブーム200及びスティック3
00の実際の姿勢から求めた実際の姿勢を考慮した実目
標ブーム位置とを合成した合成目標ブーム位置に基づい
て、ブームシリンダ120を制御することができ、常
に、実際のブーム200及びスティック300の姿勢を
自動的に考慮しながら、且つ、簡便にブーム200の姿
勢を制御することができる。
位置演算部36は、実目標ブーム位置演算部34Bで得
られた実目標ブーム位置及び演算目標ブーム位置設定部
33で得られたブーム制御目標値に所定の重み情報を付
加して合成目標ブーム位置を求めるようになっており、
ここでは、図6中に示すように、演算目標ブーム位置に
重み係数“Weight”(第1係数:ただし、0≦W
eight≦1)を付加(乗算)し、実目標ブーム位置
に重み係数“1−Weight”(第2係数)を付加
(乗算)することにより、合成目標ブーム位置を求める
ようになっている。
それぞれ共に0以上1以下の数値をとるように設定さ
れ、且つ、その和が1となるように設定されているので
ある。従って、演算目標ブーム位置及び実目標ブーム位
置のいずれを重視するかを簡便に変更することができる
とともに、一方の重み係数“Weight”を設定する
だけで、演算目標ブーム位置及び実目標ブーム位置のい
ずれを重視するかを設定することができるようになる。
しては、本実施形態では、例えば図7に模式的に示すよ
うに、スティックシリンダ121の長さが長くなる(伸
長量が大きくなる)、つまり、スティック300が建設
機械本体100に近づくほど小さくなるように設定され
ており、これにより、合成目標ブーム位置演算部36
は、スティック300が建設機械本体100から離れる
ほど、実目標ブーム位置を重視して合成目標ブーム位置
を求めることになる。
ケット400の歯先112を直線的に動かすべく、バケ
ット400(スティック300)が建設機械本体100
に近づくにつれてブーム200を徐々に下方に下げると
いう動作を行なうときには、実際のバケット400の歯
先位置(ブーム200及びスティック300の実際の姿
勢)を考慮した実目標ブーム位置を重視してブーム制御
が行なわれることになり、ブーム200がその重量のた
めに演算目標ブーム位置より速く下がってしまってバケ
ット400の歯先位置の動きが乱れるといった現象を確
実に防止できる。
いて、図13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及びステ
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。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13,14,15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。そして、この半自動制
御に際しては、まず、バケット歯先112の移動速度及
び方向を、目標法面設定角,スティックシリンダ121
及びブームシリンダ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、その情
報を基に各シリンダ120,121,122の目標速度
を演算するのである。
により前述したように、実際のブーム200及びスティ
ック300の姿勢を考慮してブームの目標速度(目標位
置)を決定する。すなわち、操作レバー6の操作位置情
報から理想とする演算目標スティック位置,演算目標ブ
ーム位置を求めるとともに、ブーム200及びスティッ
ク300の実際の姿勢を考慮して実目標ブーム位置を求
め、これらの各位置情報を合成して合成目標ブーム位置
を求める。そして、コントローラ1は、この合成目標ブ
ーム位置に基づいて、ブームシリンダ120をフィード
バック制御する。
リンダ速度の上限を決定する時必要となる。また、制御
は、各シリンダ120,121,122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。また、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。
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。
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。
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。
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8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。
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
歯先速度はスティック及びブーム/バケット操作レバー
6,8の位置とエンジン回転速度で決定される。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。
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越えないように
する。
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。
ムでは、コントローラ1にて、理想とする演算目標ブー
ム/スティック位置と、スティック200及びブーム3
00の実際の姿勢を考慮した実目標ブーム位置とを合成
した合成目標ブーム位置に基づいて、ブームシリンダ1
20を制御するので、常に、実際のブーム200及びス
ティック300の姿勢を自動的に考慮しながら、且つ、
簡便にブームの姿勢を制御することができる。
を制御すればよいから制御系1A′,1Bを簡易な構成
にしながら、あらゆる建設作業(特に、法面掘削作業)
を極めて容易且つ高精度に行なうことができ、法面の仕
上げ精度を大幅に向上させることができる。また、本実
施形態では、スティック制御系1B′が、演算目標ステ
ィック位置とスティックの姿勢情報(スティックシリン
ダ長)とに基づいて、スティックシリンダ121をフィ
ードバック制御するとともに、ブーム制御系1A′が、
合成目標ブーム位置とブームの姿勢情報(ブームシリン
ダ長)とに基づいて、ブーム200が所定の姿勢となる
ように、ブームシリンダ120をフィードバック制御す
るので、簡素な構成で、上記の制御を実現でき、本装置
の低コスト化にも寄与する。
の伸縮変位情報からスティック300の姿勢情報を検出
し、ブームシリンダ120の伸縮変位情報からブーム2
00の姿勢情報を検出するので、簡便且つ正確にスティ
ック300及びブーム200の実際の姿勢を検出するこ
とができ、極めて簡素な構成でブーム200及びスティ
ック300の姿勢検出精度を向上させることができる。
34では、実バケット歯先位置演算部34Aにて、ブー
ム200及びスティック300の実際の姿勢情報からバ
ケット歯先位置を演算し、実目標ブーム位置演算部34
Bにて、この実バケット歯先位置演算部34Aで得られ
たバケット歯先位置から実目標ブーム位置を求めるの
で、バケット歯先位置が正確に所望の位置となるように
ブームシリンダ120を制御することができ、法面掘削
時などにおいては極めて高精度に法面を形成することが
可能になる。
は、演算目標ブーム位置に重み係数“Weight(0
≦Weight≦1)”(図6参照)を付加するととも
に、実目標ブーム位置に重み係数“1−Weight”
を付加して、合成目標ブーム位置を求めるので、演算目
標ブーム位置及び実目標ブーム位置のいずれを重視する
かを簡便に変更することができるとともに、一方の重み
係数“Weight”を設定するだけで、演算目標ブー
ム位置及び実目標ブーム位置のいずれを重視するかを設
定することができ、各目標値の合成処理を極めて高速に
行なうことができる。
は、スティックシリンダ121の伸長量が大きくなるほ
ど小さくなるように設定されているので(図7参照)、
スティックシリンダ121の伸長量が大きくなるほど実
目標ブーム位置を重視した制御が行なわれ、これによ
り、例えば、スティックシリンダ121の伸長量が大き
くなるにつれてブーム200の高重量のために生じる理
想の姿勢からの誤差を効果的に抑制して、ブーム200
を所定の姿勢に高精度に制御できる。
20及びスティックシリンダ121のための油圧回路が
オープンセンタ型のもので、油圧シリンダに作用する負
荷に応じてシリンダ式アクチュエータの伸縮変位速度が
変化するが、上述のごとくブーム200及びスティック
300の実際の姿勢を考慮してシリンダ120を制御す
ることは非常に有効となり、建設作業精度を大幅に向上
させることが可能になる。
置,演算目標ブーム位置から求めた合成目標ブーム位置
に基づいて、一対のアーム部材としてのブーム200,
スティック300のうちのブーム200(ブームシリン
ダ120)を制御しているが、逆に、実目標スティック
位置,演算目標スティック位置から合成目標スティック
位置を求めて、この合成目標スティック位置に基づい
て、スティック300(スティックシリンダ121)を
制御するようにしてもよい。
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、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。
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。
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及び負荷変動によ
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、外部ターミナル2を用い
てゲイン調整等のメイ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。
ット圧の変化により、操作レバー7,8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
異常時における異常動作も防止できる。
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。
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、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。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。
が、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に限定されるもの
ではない。そして、本発明は上記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。
の制御装置によれば、理想とする演算制御目標値(アー
ム部材を目標とする姿勢に制御するための理想的な目標
値)と、アーム部材の実際の姿勢を考慮した実制御目標
値とを合成した目標値(合成制御目標値)に基づいて、
所望のアーム部材の姿勢を制御することにより、常に、
実際のアーム部材の姿勢を自動的に考慮しながらアーム
部材の姿勢を制御することができるので、あらゆる建設
作業(特に、法面掘削作業)を高精度に行なうことがで
きる(請求項1)。
ば、理想とする演算制御目標値(アーム部材を目標とす
る姿勢に制御するための理想的な目標値)と、アーム部
材の実際の姿勢を考慮した実制御目標値とを合成した目
標値(合成制御目標値)に基づいて、所望のアーム部材
のためのシリンダ式アクチュエータを制御することによ
り、常に、実際のアーム部材の姿勢を自動的に考慮しな
がら、且つ、簡便にアーム部材の姿勢を制御することが
できるので、あらゆる建設作業(特に、法面掘削作業)
を極めて容易且つ高精度に行なうことができる(請求項
2)。
目標値演算手段で得られた合成制御目標値とアーム部材
姿勢検出手段にて検出された上記各アーム部材の姿勢情
報とに基づいて、上記の各アーム部材が所定の姿勢とな
るように、シリンダ式アクチュエータをフィードバック
制御するように構成すれば、簡素な構成で、上記の制御
を実現できるので、本制御装置の低コスト化に寄与する
(請求項3)。
シリンダ式アクチュエータの伸縮変位情報を検出する伸
縮変位検出手段として構成すれば、簡便且つ正確にアー
ム部材の実際の姿勢を検出することができるので、簡素
な構成でアーム部材の姿勢検出精度を向上させることが
できる(請求項4)。さらに、上記の合成制御目標値演
算手段は、実制御目標値及び演算制御目標値に所定の重
み情報を付加して合成制御目標値を求めるように構成す
れば、状況(アーム部材の実際の姿勢)に応じて実制御
目標値及び演算制御目標値のいずれを重視して制御を行
なうかを変更することができるので、常に、その状況に
応じた最適な制御を柔軟に行なうことができる(請求項
5)。
めの流体圧回路が、シリンダ式アクチュエータの伸縮変
位速度がシリンダ式アクチュエータに作用する負荷に依
存するようなオープンセンタ型回路である場合には、シ
リンダ式アクチュエータに作用する負荷に応じてシリン
ダ式アクチュエータの伸縮変位速度が変化することか
ら、上述のごとくアーム部材の実際の姿勢を考慮してシ
リンダ式アクチュエータを制御することが特に有効とな
り、オープンセンタ型回路を有する建設機械の建設作業
精度を大幅に向上させることが可能になる(請求項
6)。
れば、理想とするスティック/ブーム制御目標値と、ス
ティック及びブームの実際の姿勢を考慮したブーム制御
のための目標値(実ブーム制御目標値)とを合成した目
標値(合成ブーム制御目標値)に基づいて、ブーム油圧
シリンダを制御することにより、常に、実際のブーム及
びスティックの姿勢を自動的に考慮しながら、且つ、簡
便にブームの姿勢を制御することができるので、制御系
を簡易な構成にしながら(少なくともブーム油圧シリン
ダを制御すればよいから)、あらゆる建設作業(特に、
法面掘削作業)を極めて容易且つ高精度に行なうことが
できる(請求項7)。
ィック制御目標値とスティック姿勢検出手段にて検出さ
れたスティックの姿勢情報とに基づいて、スティック油
圧シリンダをフィードバック制御するように構成すると
ともに、上記のブーム制御系を、合成ブーム制御目標値
とブーム姿勢検出手段にて検出されたブームの姿勢情報
とに基づいて、ブームが所定の姿勢となるように、ブー
ム油圧シリンダをフィードバック制御するように構成す
れば、簡素な構成で、上記の制御を実現できるので、本
制御装置の低コスト化に寄与する(請求項8)。
スティック油圧シリンダの伸縮変位情報を検出する伸縮
変位検出手段として構成するとともに、上記のブーム姿
勢検出手段を、ブーム油圧シリンダの伸縮変位情報を検
出する伸縮変位検出手段として構成すれば、簡便且つ正
確にスティック及びブームの実際の姿勢を検出すること
ができるので、極めて簡素な構成でブーム及びスティッ
クの姿勢検出精度を向上させることができる(請求項
9)。
段は、上記ブーム及びスティックの実際の姿勢情報から
バケットの歯先位置情報を演算するバケット歯先位置演
算部と、このバケット歯先位置演算手段で得られたバケ
ットの歯先位置情報から実ブーム制御目標値を求める実
ブーム制御目標値演算部とをそなえて構成すれば、バケ
ットの歯先位置が所定の姿勢(位置)となるようにブー
ム(ブーム油圧シリンダ)を制御することができるの
で、法面掘削時などにおいては極めて高精度に法面を形
成することが可能になる(請求項10)。
段は、実ブーム制御目標値及びブーム制御目標値に所定
の重み情報を付加して合成ブーム制御目標値を求めるよ
うに構成すれば、状況(ブーム及びスティックの実際の
姿勢)に応じて実ブーム制御目標値及びブーム制御目標
値のいずれを重視して制御を行なうかを変更することが
できるので、その状況に応じた最適な制御を柔軟に行な
うことができる(請求項11)。
段で付加される重み情報が、0以上1以下の数値をとる
ように設定すれば、実ブーム制御目標値及びブーム制御
目標値のいずれを重視するかを簡便に変更することがで
きるので、各目標値の合成処理を極めて高速に行なうこ
とができる(請求項12)。また、上記の合成ブーム制
御目標値演算手段は、上記のブーム制御目標値に第1重
み係数を付加するとともに、上記の実ブーム制御目標値
に第2の重み係数を付加して、合成ブーム制御目標値を
求めるように構成すれば、各目標値の重み係数をブーム
及びスティックの実際の姿勢に応じて個別に変更するこ
とができるので、より最適な制御を柔軟に行なうことが
できる(請求項13)。
算手段で付加される上記の第1重み係数及び第2重み係
数が、共に0以上1以下の数値をとるように設定すれ
ば、各目標値を簡便に変更することができるので、各目
標値の合成処理を極めて高速に行なうことができる(請
求項14)。また、このとき、上記の第1重み係数及び
第2重み係数の和が1となるように設定すれば、いずれ
かの重み係数を設定するだけで、実ブーム制御目標値及
びブーム制御目標値のいずれを重視するかを設定するこ
とができるので、さらに各目標値の合成処理を極めて高
速に行なうことができる(請求項15)。
手段で付加される第1重み係数を、スティック油圧シリ
ンダの伸長量が大きくなるほど小さくなるように設定す
れば、スティック油圧シリンダの伸長量が大きくなるほ
ど実ブーム制御目標値を重視した制御が行なわれるの
で、スティック油圧シリンダの伸長量が大きくなるにつ
れて生じる理想の姿勢からの誤差を効果的に抑制して、
ブームを所定の姿勢に高精度に制御できる(請求項1
6)。
ィック油圧シリンダのための油圧回路が、各シリンダの
伸縮変位速度がシリンダに作用する負荷に依存するよう
なオープンセンタ型回路である場合には、油圧シリンダ
に作用する負荷に応じてシリンダ式アクチュエータの伸
縮変位速度が変化するので、上述のごとくブーム及びス
ティックの実際の姿勢を考慮して油圧シリンダを制御す
ることが特に有効となるので、オープンセンタ型回路を
有する建設機械の建設作業精度を大幅に向上させること
が可能になる(請求項17)。
た油圧ショベルの模式図である。
を概略的に示す図である。
構成を概略的に示す図である。
体構成を示す図である。
図である。
図である。
を示す図である。
である。
である。
図である。
図である。
図である。
図である。
る。
ーム姿勢検出手段) 21 スティックシリンダ用レゾルバ(第2角度セン
サ:スティック姿勢検出手段) 22 バケットシリンダ用レゾルバ(第3角度センサ) 23 エンジン回転速度センサ 24 傾斜角センサ 26 信号変換器(変換手段) 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 31 目標バケット歯先位置検出部 32 演算目標スティック位置設定部(スティック制御
目標値設定手段) 33 演算目標ブーム位置設定部(ブーム制御目標値設
定手段) 34 実ブーム制御目標値演算部 34A 実バケット歯先位置演算部 34B 実目標ブーム位置演算部(実ブーム制御目標値
演算部) 35 合成目標ブーム位置演算部(合成ブーム制御目標
値演算手段) 50 パイロットポンプ 51,52 ポンプ 70 ゲインスケジューラ 71 非線形除去テーブル 72 フィードバックループ式補償手段 73 フィードフォワードループ式補償手段 80 目標値設定手段 81 油温検出手段 82 シリンダ負荷検出手段 83 姿勢検出手段 90 運転状態検出手段 91 動作情報検出手段 100 上部旋回体(建設機械本体) 112 歯先 120 ブームシリンダ(シリンダ式アクチュエータ) 121 スティックシリンダ(シリンダ式アクチュエー
タ) 122 バケットシリンダ(シリンダ式アクチュエー
タ) 130 リンク機構 200 ブーム 300 スティック 400 バケット 500 下部走行体 500A 無限軌条部 600 運転操作室 E エンジン
Claims (17)
- 【請求項1】 建設機械本体に装備された関節式アーム
機構を構成する相互に枢着された少なくとも一対のアー
ム部材をシリンダ式アクチュエータで駆動する際に、ア
ーム機構操作部材の操作位置情報から得られた演算制御
目標値に基づいて、上記の各アーム部材が所定の姿勢と
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、 自己及び自己以外の他のアーム部材の実際の姿勢情報か
ら自己のアーム部材のための制御系の実制御目標値を求
め、該実制御目標値と該演算制御目標値とから合成制御
目標値を求めて、該合成制御目標値に基づいて、該一対
のアーム部材のうちの所望のアーム部材が所定の姿勢と
なるように、該シリンダ式アクチュエータを制御すべく
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、 アーム機構操作部材の操作位置情報から演算制御目標値
を求める演算制御目標値設定手段と、 該演算制御目標値設定手段で得られた該演算制御目標値
に基づいて、上記の各アーム部材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制御手段
とをそなえ、 該制御手段が、 該一対のアーム部材のうちの所望のアーム部材につい
て、自己及び自己以外の他のアーム部材の実際の姿勢情
報から自己のアーム部材のための制御系の実制御目標値
を求める実制御目標値演算手段と、 該実制御目標値演算手段で得られた該実制御目標値と該
演算制御目標値設定手段で得られた該演算制御目標値と
から合成制御目標値を求める合成制御目標値演算手段
と、 該合成制御目標値演算手段で得られた該合成制御目標値
に基づいて、上記所望のアーム部材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制御系
とをそなえて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3】 該制御系が、該合成制御目標値演算手段
で得られた該合成制御目標値とアーム部材姿勢検出手段
にて検出された上記各アーム部材の姿勢情報とに基づい
て、上記の各アーム部材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フィードバック制御するよ
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】 該アーム部材姿勢検出手段が、該シリン
ダ式アクチュエータの伸縮変位情報を検出する伸縮変位
検出手段とし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】 該合成制御目標値演算手段が、該実制御
目標値及び該演算制御目標値に所定の重み情報を付加し
て該合成制御目標値を求め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6】 該シリンダ式アクチュエータのための流
体圧回路が、該シリンダ式アクチュエータの伸縮変位速
度が該シリンダ式アクチュエータに作用する負荷に依存
するようなオープンセンタ型回路であることを特徴とす
る、請求項1または請求項2に記載の建設機械の制御装
置。 - 【請求項7】 建設機械本体と、 該建設機械本体に対して、一端が回動可能に接続される
ブームと、 該ブームに対して一端が該関節部を介して回動可能に接
続されるとともに、先端が地面を掘削し内部に土砂を収
容可能なバケットを他端に枢着されるスティックと、 該建設機械本体と該ブームとの間に介装され、端部間の
距離が伸縮することにより該ブームを該建設機械本体に
対して回転させるブーム油圧シリンダと、 該ブームと該スティックとの間に介装され、端部間の距
離が伸縮することにより、該スティックを該ブームに対
して回転させるスティック油圧シリンダと、 アーム機構操作部材の操作位置情報からスティック制御
のためのスティック制御目標値を求めるスティック制御
目標値設定手段と、 該スティック制御目標値設定手段で得られた該スティッ
ク制御目標値に基づいて、該スティック油圧シリンダを
制御するスティック制御系とをそなえるとともに、 該アーム機構操作部材の操作位置情報からブーム制御の
ためのブーム制御目標値を求めるブーム制御目標値設定
手段と、 該ブーム及び該スティックの実際の姿勢情報からブーム
制御のための実ブーム制御目標値を求める実ブーム制御
目標値演算手段と、 該実ブーム制御目標値演算手段で得られた該実ブーム制
御目標値と該ブーム制御目標値設定手段で得られた該ブ
ーム制御目標値とから合成ブーム制御目標値を求める合
成ブーム制御目標値演算手段と、 該合成ブーム制御目標値演算手段で得られた該合成ブー
ム制御目標値に基づいて、該ブームが所定の姿勢となる
ように、該ブーム油圧シリンダを制御するブーム制御系
とをそなえて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8】 該スティック制御系が、該スティック制
御目標値とスティック姿勢検出手段にて検出された該ス
ティックの姿勢情報とに基づいて、該スティック油圧シ
リンダをフィードバック制御するように構成されるとと
もに、 該ブーム制御系が、該合成ブーム制御目標値とブーム姿
勢検出手段にて検出された該ブームの姿勢情報とに基づ
いて、該ブームが所定の姿勢となるように、該ブーム油
圧シリンダをフィードバック制御するように構成されて
いることを特徴とする、請求項7記載の建設機械の制御
装置。 - 【請求項9】 該スティック姿勢検出手段が、該スティ
ック油圧シリンダの伸縮変位情報を検出する伸縮変位検
出手段として構成されるとともに、 該ブーム姿勢検出手段が、該ブーム油圧シリンダの伸縮
変位情報を検出する伸縮変位検出手段として構成された
ことを特徴とする、請求項8記載の建設機械の制御装
置。 - 【請求項10】 該実ブーム制御目標値演算手段が、上
記ブーム及びスティックの実際の姿勢情報から該バケッ
トの歯先位置情報を演算するバケット歯先位置演算部
と、該バケット歯先位置演算部で得られた該バケットの
歯先位置情報から該実ブーム制御目標値を求める実ブー
ム制御目標値演算部とをそなえて構成されたことを特徴
とする、請求項7記載の建設機械の制御装置。 - 【請求項11】 該合成ブーム制御目標値演算手段が、
該実ブーム制御目標値及び該ブーム制御目標値に所定の
重み情報を付加して該合成ブーム制御目標値を求めるよ
うに構成されていることを特徴とする、請求項7または
請求項10に記載の建設機械の制御装置。 - 【請求項12】 該合成ブーム制御目標値演算手段で付
加される該重み情報が、0以上1以下の数値をとるよう
に設定されていることを特徴とする、請求項11記載の
建設機械の制御装置。 - 【請求項13】 該合成ブーム制御目標値演算手段が、
該ブーム制御目標値に第1重み係数を付加するととも
に、該実ブーム制御目標値に第2の重み係数を付加し
て、該合成ブーム制御目標値を求めるように構成されて
いることを特徴とする、請求項11記載の建設機械の制
御装置。 - 【請求項14】 該合成ブーム制御目標値演算手段で付
加される上記の第1重み係数及び第2重み係数が、共に
0以上1以下の数値をとるように設定されていることを
特徴とする、請求項13記載の建設機械の制御装置。 - 【請求項15】 上記の第1重み係数及び第2重み係数
の和が1となるように設定されていることを特徴とす
る、請求項13記載の建設機械の制御装置。 - 【請求項16】 該合成ブーム制御目標値演算手段で付
加される該第1重み係数が、該スティック油圧シリンダ
の伸長量が大きくなるほど小さくなるように設定されて
いることを特徴とする、請求項13〜15のいずれかに
記載の建設機械の制御装置。 - 【請求項17】 該ブーム油圧シリンダ及びスティック
油圧シリンダのための油圧回路が、各シリンダの伸縮変
位速度がシリンダに作用する負荷に依存するようなオー
プンセンタ型回路であることを特徴とする、請求項7記
載の建設機械の制御装置。
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