JP3263217B2 - Work machine operation control device - Google Patents

Work machine operation control device

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JP3263217B2
JP3263217B2 JP33227593A JP33227593A JP3263217B2 JP 3263217 B2 JP3263217 B2 JP 3263217B2 JP 33227593 A JP33227593 A JP 33227593A JP 33227593 A JP33227593 A JP 33227593A JP 3263217 B2 JP3263217 B2 JP 3263217B2
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circuit
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一彦 平見
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばブーム付きクレ
ーン車とかブーム付き高所作業車等の作業機における作
動制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an operation control device for a working machine such as a crane truck with a boom or an aerial work vehicle with a boom.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、伸縮式ブームを備えた高所作業
車等においては、ブームの旋回、起伏・伸縮の各ブーム
操作の他、該ブームの先端に備えられたバケットのスイ
ング操作(水平旋回操作)等をそれぞれ専用の油圧アクチ
ュエ−タによって行うようになっている。
2. Description of the Related Art For example, in an aerial work vehicle equipped with a telescopic boom, in addition to boom turning, up / down and telescopic boom operations, a bucket swing operation (horizontal turning) provided at the tip of the boom is performed. Operation) and the like are performed by dedicated hydraulic actuators.

【0003】ところで、これらブームの各操作がそれぞ
れ単独で操作される場合、及び複数操作が並行して行な
われる場合であってもこれらの複数の操作によって変化
するブームの状態が何等の制限を受けずオペレータの自
由意思によって行なわれる場合にはなんら問題は無い
が、例えば、上記バケットを一定の作業半径を維持しつ
つ上下方向に移動させるいわゆる垂直制御とか、該バケ
ットをその高さ位置を一定に維持したままこれを同一水
平面内で移動させるいわゆる水平制御とかが行なわれる
場合には、かかるバケットの作動条件に合致するように
その作動条件の変更要因となるブーム操作(例えば、垂
直制御の場合にあっては、ブームの起伏操作と伸縮操
作)を相互に関連させながら行うことが必要となる。
[0003] Incidentally, even when each operation of these booms is operated independently or when a plurality of operations are performed in parallel, the state of the boom which is changed by the plurality of operations is subject to some restrictions. There is no problem when it is performed by the operator's free will, for example, so-called vertical control for moving the bucket vertically while maintaining a constant work radius, or keeping the height of the bucket constant. If so-called horizontal control is performed to move this in the same horizontal plane while maintaining it, a boom operation that changes the operating condition of the bucket to match the operating condition of the bucket (for example, in the case of vertical control, In such a case, it is necessary to perform the operation of raising and lowering the boom and the operation of expanding and contracting the boom in a mutually related manner.

【0004】この場合、例えば、垂直制御においては、
オペレータは垂直操作用の操作レバーを操作することの
みによって自動的に設定条件(即ち、設定作業半径)に対
応してバケットが上下方向に移動するように上記各油圧
シリンダが作動制御されることが必要であって、そのた
めにはブームの起伏角度の変化とブーム長さの変化とを
常時監視してブーム起伏用及び伸縮用の油圧シリンダを
相互に関連させながらそれらの作動を制御することが必
要となる。この場合における、ブームの作動状態、即
ち、起伏角と長さとを検出する方法として、従来一般に
はブーム作動状態の変化を位置情報として検出するポテ
ンショメータを使用するのが通例であった。
In this case, for example, in vertical control,
Only when the operator operates the operation lever for vertical operation, the operation of each of the above-described hydraulic cylinders is controlled so that the bucket moves vertically in accordance with the set conditions (i.e., the set work radius) automatically. It is necessary to constantly monitor changes in the boom angle and boom length and control the operation of the hydraulic cylinders for raising and lowering the boom while correlating them with each other. Becomes In this case, as a method for detecting the operating state of the boom, that is, the elevation angle and the length, it has been customary to use a potentiometer for detecting a change in the operating state of the boom as position information.

【0005】ところが、高所作業車における垂直制御の
如く作動特性(特に速度特性)の異なる起伏用油圧シリン
ダと伸縮用油圧シリンダとを相互に関連させなが作動さ
せて所定の設定条件に合致した作動を行わせる場合に
は、ポテンショメータによる位置情報のみでは制御上の
誤差が大きくなり易く、制御精度という点において十分
とは言えない。従って、より精度の良い制御を実現する
ためには、速度情報を勘案することが必要となる。この
場合、ポテンショメータにより検出された位置情報を微
分処理して速度情報として取り込むことも考えられる
が、このポテンショメータにはその情報分解能が比較的
低いという機構上の特性があることから、十分とは言え
ない。
However, the hydraulic cylinder for raising and lowering and the hydraulic cylinder for expansion and contraction having different operation characteristics (particularly speed characteristics) such as vertical control in an aerial work vehicle are operated in association with each other to meet predetermined set conditions. When the operation is performed, a control error is likely to increase with only the position information from the potentiometer, and it cannot be said that the control accuracy is sufficient. Therefore, in order to realize more accurate control, it is necessary to consider speed information. In this case, the position information detected by the potentiometer may be differentiated and taken in as speed information.However, this potentiometer has a mechanical characteristic that its information resolution is relatively low. Absent.

【0006】このような事情から、ブームの起伏角等の
検出手段として、上述のポテンショメータの他に、出力
パルス数によって起伏角等の変化を速度情報として検出
することができしかも情報の分解能が極めて高いロータ
リエンコーダを備え、ポテンショメータによる位置情報
とロータリエンコーダによる速度情報とに基づいて高精
度の制御を実現することが試みられている。
Under these circumstances, as means for detecting the boom undulation angle and the like, in addition to the above-described potentiometer, a change in the undulation angle and the like can be detected as speed information depending on the number of output pulses, and the information resolution is extremely high. Attempts have been made to provide a high rotary encoder and realize high-precision control based on position information from a potentiometer and speed information from a rotary encoder.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
作業機の状態検出手段としてポテンショメータとロータ
リエンコーダとを併置し、ポテンショメータによる位置
情報とロータリエンコーダによる速度情報とに基づいて
制御を行うようにした場合、ロータリエンコーダはその
情報分解能がポテンショメータに比べて極めて高いこと
からより高精度の制御が期待できるものの非常に敏感で
あって壊れ易いという側面をもっているためポテンショ
メータに比して故障し易く、従って、このロータリエン
コーダが故障した場合には例えポテンショメータが正常
に働いていたとしても、制御全体が停止してしまうとい
う問題があった。特に、クレーン車とか高所作業車のよ
うに作業振動が発生し易い建設機械にロータリエンコー
ダを搭載した場合には叙上の如き問題はより顕著なもの
となる。
However, as described above, a potentiometer and a rotary encoder are provided side by side as means for detecting the state of the working machine, and control is performed based on position information by the potentiometer and speed information by the rotary encoder. In this case, the rotary encoder has a very high information resolution as compared to the potentiometer, so it is possible to expect more precise control, but it is very sensitive and fragile. When the rotary encoder breaks down, there is a problem that the entire control stops even if the potentiometer is working normally. In particular, when the rotary encoder is mounted on a construction machine, such as a crane truck or an aerial work vehicle, in which work vibration is likely to occur, the above-mentioned problem becomes more remarkable.

【0008】そこで本発明は、ポテンショメータとロー
タリエンコーダとを併用して作業機の制御を行うように
したものにおいて、ロータリエンコーダの故障による制
御の停止を回避し得るようにしたブーム付き作業機の作
動制御装置を提案せんとしてなされたものである。
In view of the above, the present invention relates to an apparatus for controlling a working machine using a potentiometer and a rotary encoder in combination, wherein an operation of a working machine with a boom which can avoid a stop of the control due to a failure of the rotary encoder. It was made as a proposal of a control device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明ではかかる課題を
解決するための具体的手段として、図1に示すように、
複数の油圧アクチュエータA1,A2,・・によってそれ
ぞれ異なる形態の複数の作動が同時に関連してなされる
作業機を、作動条件設定手段Gにより設定された作動条
件に基づいて作動させるとともに、該作動条件に合致さ
せるべく上記各油圧アクチュエータA1,A2を制御す
るようにした作業機の作動制御装置において、各油圧ア
クチュエ−タA1,A2,・・毎に、該油圧アクチュエ−
タA1,A2,・・に対応した作業機の作動状態を検出す
るポテンショメータで構成された第1作動状態検出手段
B1,B2,・・とロータリエンコーダで構成された第2
作動状態検出手段C1,C2,・・と、上記第2作動状態
検出手段C1,C2,・・の故障を判定して故障判定信号
を出力する故障判定手段D1,D2,・・と、上記第1作
動状態検出手段B1,B2,・・と第2作動状態検出手段
C1,C2,・・と上記故障判定手段D1,D2,・・とか
らの出力信号を受け、上記故障判定信号が入力された時
には上記第1作動状態検出手段B1,B2,・・からの出
力信号を、また上記故障判定信号が入力されていない時
には上記第2作動状態検出手段C1,C2,・・からの出
力信号を、それぞれ選択してこれを出力する出力選択手
段E1,E2,・・とを備えるとともに、上記各油圧アク
チュエ−タA1,A2,・・にそれぞれ対応する上記出力
選択手段E1,E2,・・においてそれぞれ選択された複
数の作動状態検出手段(B1又はC1),(B2又はC2),
・・からの複数の出力信号を受けて現在の作業機の作動
状態と上記作動条件設定手段Gにより設定された作動条
件とを比較してその偏差を算出する作動状態偏差算出手
段Fと、上記作動状態偏差算出手段Fからの出力信号を
受けて上記各油圧アクチュエ−タA1,A2,・・の要求操
作量を算出する操作量算出手段Hと、該操作量算出手段
Hからの出力を受けて上記各油圧アクチュエ−タA1,
A2,・・を駆動させるアクチュエ−タ駆動手段Iとを
備えたことを特徴としている。
According to the present invention, as a specific means for solving this problem, as shown in FIG.
A plurality of hydraulic machines A1, A2,... Are operated based on the operating conditions set by the operating condition setting means G. In the operation control device of the working machine, which controls the hydraulic actuators A1, A2 so that the hydraulic actuators A1, A2,..., The hydraulic actuators A1, A2,.
, Comprising first potentiometers B1, B2,... Comprising potentiometers for detecting the operational states of the working machines corresponding to the motors A1, A2,.
The operation state detection means C1, C2,... And the failure determination means D1, D2,... Which determine the failure of the second operation state detection means C1, C2,. Receiving output signals from the first operating state detecting means B1, B2,..., The second operating state detecting means C1, C2,... And the failure determining means D1, D2,. , The output signals from the first operating state detecting means B1, B2,... And the output signals from the second operating state detecting means C1, C2,. Output selecting means E1, E2,... For respectively selecting and outputting the output, and the output selecting means E1, E2,... Corresponding to the hydraulic actuators A1, A2,. A plurality of operating state detecting means (B Or C1), (B2 or C2),
.. Receiving a plurality of output signals from the working machine and comparing the current operating condition of the working machine with the operating condition set by the operating condition setting device G to calculate a deviation thereof; An operation amount calculation means H for calculating the required operation amounts of the hydraulic actuators A1, A2,... In response to an output signal from the operation state deviation calculation means F, and an output from the operation amount calculation means H Each of the above hydraulic actuators A1,
A2,... For driving the actuator.

【0010】[0010]

【作用】本発明ではかかる構成とすることにより次のよ
うな作用が達成される。
According to the present invention, the following effects are achieved by adopting such a configuration.

【0011】即ち、作業機を作動条件設定手段Gにより
設定された作動条件に従って作動させるべく複数の油圧
アクチュエ−タA1,A2,・・により異なる形態の複数
の作動を行わせる場合、故障判定手段D1,D2,・・か
ら第2作動状態検出手段C1,C2,・・の故障を示す故
障判定信号が入力されていない場合(即ち、第2作動状
態検出手段C1,C2,・・が正常に作動している場合)
には、出力選択手段E1,E2,・・により第1作動状態
検出手段B1,B2,・・と第2作動状態検出手段C1,
C,・・のうち、情報分解能の高いロータリエンコーダ
で構成される上記第2作動状態検出手段C1,C2,・・
からの出力が選択される。従って、この場合には、該第
2作動状態検出手段C1,C2,・・の出力に基づき作動
状態偏差検出手段Fにおいて作動条件と実際の作動状態
との偏差が算出されるとともに、この偏差に基づいて操
作量算出手段Hにより上記各油圧アクチュエ−タA1,
A2,・・の要求操作量が算出され、この要求操作量に
基づいてアクチュエ−タ駆動手段Iにより各油圧アクチ
ュエ−タA1,A2,・・が駆動制御されることで、作業
機のより高精度の制御が実現されることになる。
That is, when a plurality of hydraulic actuators A1, A2,... Perform a plurality of different operations in order to operate the work machine in accordance with the operating conditions set by the operating condition setting means G, the failure determining means When a failure determination signal indicating a failure of the second operating state detecting means C1, C2,... Is not input from D1, D2,... (That is, when the second operating state detecting means C1, C2,. (If activated)
The first operating state detecting means B1, B2,... And the second operating state detecting means C1,
, The second operating state detecting means C1, C2,... Constituted by a rotary encoder having a high information resolution.
Output from is selected. Therefore, in this case, the deviation between the operating condition and the actual operating state is calculated by the operating state deviation detecting means F based on the outputs of the second operating state detecting means C1, C2,. Each of the hydraulic actuators A1,
A2,... Are calculated, and the hydraulic actuators A1, A2,... Are driven and controlled by the actuator driving means I based on the required operation amounts. Accuracy control will be realized.

【0012】これに対して、出力選択手段E1,E2,・
・に故障判定信号が入力された場合(即ち、第2作動状
態検出手段C1,C2,・・が故障し正常な作動が確保さ
れない場合)には、該第2作動状態検出手段C1,C2,
・・に代わって、ポテンショメータで構成されロータリ
エンコーダに比して情報分解能は低いものの安定した状
態検出が可能な第1作動状態検出手段B1,B2・・か
らの出力が選択され、該第1作動状態検出手段B1,B
2,・・からの出力に基づいて上記各油圧アクチュエ−
タが駆動制御されることで、上記第2作動状態検出手段
B1,B2,・・の出力に基づく制御に比して相対的に制
御精度は低くなるものの、該第2作動状態検出手段B
1,B2,・・の故障にもかかわらず作業機の作動継続が
可能ならしめられるものである。
On the other hand, output selection means E1, E2,.
When a failure determination signal is input to the second operating state detecting means C1, C2,... (That is, when normal operation is not ensured), the second operating state detecting means C1, C2,.
Instead of the first operation state, the output from the first operation state detection means B1, B2,... Constituted by a potentiometer and having a lower information resolution than the rotary encoder but capable of detecting a stable state is selected. State detecting means B1, B
Each of the above hydraulic actuators based on the output from
, The control accuracy is relatively lower than the control based on the output of the second operating state detecting means B1, B2,..., But the second operating state detecting means B
The operation of the working machine can be continued despite the failures of 1, B2,....

【0013】[0013]

【発明の効果】従って、本発明の作業機の作動制御装置
によれば、情報分解能は低いものの安定した情報出力が
可能な信頼性の高いポテンショメータで構成される第1
作動状態検出手段と、ポテンショメータに比して情報分
解能が高く高精度の制御が可能なロータリエンコーダで
構成される第2作動状態検出手段とを並設し、該第2作
動状態検出手段が正常に作動している場合には該第2作
動状態検出手段の出力に基づいて高精度の制御を実現す
る一方、該第2作動上記検出手段が故障して正常な作動
の確保が困難となった場合にはこれに代わって第1作動
状態検出手段の出力に基づいて制御を行うようにしてい
ることから、例え第2作動状態検出手段が故障しても作
業機の制御そのものが停止するということはなく、相対
的に制御精度は劣るものの第1作動状態検出手段の出力
に基づいて作業機の制御が継続可能であり、それだけ作
業機の作業上の信頼性が高められるものである。
Therefore, according to the operation control device of the working machine of the present invention, the first potentiometer composed of a highly reliable potentiometer capable of stably outputting information although the information resolution is low.
The operating state detecting means and the second operating state detecting means constituted by a rotary encoder having a higher information resolution than the potentiometer and capable of controlling with high accuracy are juxtaposed, and the second operating state detecting means operates normally. In the case of operating, while achieving high-precision control based on the output of the second operating state detecting means, while the second operating state of the detecting means fails, it becomes difficult to secure normal operation. Instead, the control is performed based on the output of the first operating state detecting means. Therefore, even if the second operating state detecting means fails, the control of the work implement itself is stopped. In addition, although the control accuracy is relatively inferior, the control of the work machine can be continued based on the output of the first operating state detecting means, and the work reliability of the work machine is improved accordingly.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の作業機の作動制御装置を実施
例に基づいて具体的に説明すると、図2には、本発明の
作動制御装置を備えたブーム付き高所作業車1が示され
ている。この高所作業車1は、車体2上に旋回動可能に
搭載された旋回台3に伸縮ブーム4の基端部を枢支せし
めてこれを起伏動自在とするとともに、該伸縮ブーム4
の先端には作業者搭乗用のバケット5を上下方向へスイ
ング自在に取り付けて構成されている。そして、上記旋
回台3の旋回(即ち、上記伸縮ブーム4の旋回)は該旋回
台3側に設けた旋回用油圧モータ8によって行なわれ
る。さらに、伸縮ブーム4の伸縮はその内部に配置した
伸縮用油圧シリンダ7により、またその起伏は該伸縮ブ
ーム4と上記旋回台3との間に配置した起伏用油圧シリ
ンダ6によって行なわれる。また、上記バケット5のス
イングはバケットスイング用油圧モータ9によって行な
われる。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an operation control device for a working machine according to the present invention; FIG. Have been. The aerial work vehicle 1 pivotally supports a base end portion of a telescopic boom 4 on a swivel 3 mounted on a vehicle body 2 so as to be rotatable so as to be able to move up and down.
An operator's boarding bucket 5 is attached to the tip of the robot so as to be swingable in the vertical direction. The swivel 3 is swung (ie, the telescopic boom 4 is swung) by a turning hydraulic motor 8 provided on the swivel 3 side. Further, the telescopic boom 4 is expanded and contracted by a telescopic hydraulic cylinder 7 disposed therein, and the undulation is performed by an undulating hydraulic cylinder 6 disposed between the telescopic boom 4 and the swivel 3. The bucket 5 is swinged by a bucket swing hydraulic motor 9.

【0015】尚、上記起伏用油圧シリンダ6と伸縮用油
圧シリンダ7と旋回用油圧モータ8とバケットスイング
用油圧モータ9は、上記旋回台3側の操作盤11または
バケット5側での操作レバーの操作に対応して操作信号
出力ユニット12から出力される操作信号に基づき後述
のコントロールユニット13から出力される制御信号に
より油圧ユニット10内の各制御バルブを操作すること
でその作動が制御されるものであって、この実施例にお
いては、これら各油圧シリンダ等6〜9がそれぞれ特許
請求の範囲中の油圧アクチュエ−タに該当する。
The hydraulic cylinder 6 for raising and lowering, the hydraulic cylinder 7 for extending and retracting, the hydraulic motor 8 for turning and the hydraulic motor 9 for bucket swing are connected to the operating panel 11 on the turning table 3 side or the operating lever on the bucket 5 side. The operation of each control valve in the hydraulic unit 10 is controlled by a control signal output from a control unit 13 described below based on an operation signal output from the operation signal output unit 12 in response to the operation. In this embodiment, each of the hydraulic cylinders 6 to 9 corresponds to a hydraulic actuator in the claims.

【0016】また、この高所作業車1には、上記各油圧
シリンダ等6〜9の作動に関連して変化する高所作業車
1の状態を検出するために、上記旋回台3部分には旋回
位置検出用のポテンショメータ14とロータリエンコー
ダ18が、上記伸縮ブーム4には該伸縮ブーム4の起伏
角検出用のポテンショメータ15とロータリエンコーダ
19及びブーム長さ検出用のポテンショメータ16とロ
ータリエンコーダ20とが、さらに上記バケット5側に
は該バケット5のスイング位置検出用のポテンショメー
タ17とロータリエンコーダ21とが、それぞれ配置さ
れている。尚、この実施例においては、上記各ポテンシ
ョメータ14〜17が特許請求の範囲中の第1の作動状
態検出手段(B1,B2)に、また上記各ロータリエンコ
ーダ18〜21が特許請求の範囲中の第2作動状態検出
手段(C1,C2)にそれぞれ該当する。そして、これら
各ポテンショメータ14〜17、及び各ロータリエンコ
ーダ18〜21によりそれぞれ検出されるブーム等の状
態に対応した情報は上記油圧シリンダ等6〜9の制御要
素として後述のコントロールユニット13に入力され
る。
In order to detect the state of the aerial work vehicle 1 that changes in connection with the operation of the hydraulic cylinders 6 to 9, the swivel 3 is provided with the aerial work vehicle 1. A potentiometer 14 for detecting a turning position and a rotary encoder 18 are provided on the telescopic boom 4, and a potentiometer 15 for detecting an undulation angle of the telescopic boom 4 and a rotary encoder are provided.
19 and a potentiometer 16 for detecting the boom length and a rotary encoder 20, and a potentiometer 17 for detecting the swing position of the bucket 5 and a rotary encoder 21 are arranged on the bucket 5 side. In this embodiment, the potentiometers 14 to 17 correspond to the first operating state detecting means (B1, B2) in the claims, and the rotary encoders 18 to 21 correspond to the claims in the claims. This corresponds to the second operating state detecting means (C1, C2). Information corresponding to the state of the boom and the like detected by the potentiometers 14 to 17 and the rotary encoders 18 to 21 is input to a control unit 13 described later as control elements of the hydraulic cylinders 6 to 9 and the like. .

【0017】ところで、この高所作業車1は、オペレー
タの操作によりそれぞれ個別に、あるいは同時に作動さ
れることは勿論であるが、この同時操作のうちでも、各
油圧シリンダ6,7及び油圧モータ8を何等の作動条件
に基づかずに自由に操作する場合と特定の作動条件の下
で操作する場合とがある。そして、この後者の操作が上
述した垂直制御操作とか水平制御操作である。
The aerial work vehicle 1 can be operated individually or simultaneously by an operator's operation. Of course, the hydraulic cylinders 6 and 7 and the hydraulic motor 8 can be operated during the simultaneous operation. May be operated freely based on no operating conditions or may be operated under specific operating conditions. The latter operation is the above-described vertical control operation or horizontal control operation.

【0018】このような垂直あるいは水平制御操作を行
う場合には、複数の油圧アクチュエ−タを設定された特
定の作動条件に従って相互に関連させながら同時操作す
る必要があり、この場合の制御において上記各ポテンシ
ョメータ14〜17及び各ロータリエンコーダ18〜2
1の出力信号が利用される。
When performing such a vertical or horizontal control operation, it is necessary to simultaneously operate a plurality of hydraulic actuators while associating them with each other in accordance with a set specific operating condition. Potentiometers 14 to 17 and rotary encoders 18 to 2
One output signal is used.

【0019】以下、この高所作業車1における垂直制御
及び水平制御を、垂直制御の場合を例にとって具体的に
説明するが、それに先立ってこの実施例の作動制御装置
の技術的背景を説明すると、この実施例の作動制御装置
は、より高精度の制御を実現すべく検出対象の状態変化
を速度情報として検出するとともにその情報分解能が極
めて高いロータリエンコーダ18〜21を設けたもので
あるが、それに加えて検出対象の状態変化を位置情報と
して検出するポテンショメータ14〜17を設けている
が、これは次のような理由によるものである。即ち、先
ず第1に、この実施例において使用されているロータリ
エンコーダ18〜21はインクリメント型ロータリエン
コーダであって、その速度情報から位置情報も得ること
はできるものの、絶対位置を得ることができないことか
ら、ポテンショメータ14〜17によって検出される位
置情報の絶対値を使用してロータリエンコーダ18〜2
1プリセットし、以って該ロータリエンコーダ18〜2
1から速度情報の他に位置情報をも得てより高精度の制
御を実現するためである。第2に、このロータリエンコ
ーダ18〜21は、その構造上、非常に敏感であり情報
分解能が高いという利点を有する反面、壊れ易いという
欠点があり、従って、このロータリエンコーダ18〜2
1のみによる制御とした場合、このロータリエンコーダ
18〜21が故障して正常な作動が確保できなくなった
場合には制御そのものが停止されることとなるため、そ
のような場合にはロータリエンコーダ18〜21に比し
て相対的に制御精度は劣るものの安定した作動で信頼性
の高いポテンショメータ14〜17の出力信号に基づい
て制御を行うことでロータリエンコーダ18〜21の故
障に伴う制御そのものの停止を回避するためである(か
かる点が本発明の本来的な目的である)。
Hereinafter, the vertical control and the horizontal control in the aerial work vehicle 1 will be specifically described by taking the case of the vertical control as an example. Prior to that, the technical background of the operation control device of this embodiment will be described. The operation control device of this embodiment is provided with rotary encoders 18 to 21 which detect a state change of a detection target as speed information and realize an extremely high information resolution in order to realize more accurate control. In addition, potentiometers 14 to 17 for detecting a change in the state of the detection target as position information are provided for the following reasons. That is, first, the rotary encoders 18 to 21 used in this embodiment are incremental type rotary encoders, and although position information can be obtained from the speed information thereof, an absolute position cannot be obtained. From the rotary encoders 18 to 2 using the absolute values of the position information detected by the potentiometers 14 to 17.
1 preset, so that the rotary encoders 18 to 2
This is for realizing higher-precision control by obtaining the position information in addition to the speed information from No. 1. Second, the rotary encoders 18 to 21 have an advantage that they are very sensitive and have a high information resolution because of their structure, but have a disadvantage that they are easily broken.
In the case where the control by only 1 is performed, if the rotary encoders 18 to 21 fail and a normal operation cannot be secured, the control itself is stopped. In such a case, the rotary encoders 18 to 21 are stopped. Although control accuracy is relatively inferior to that of the control unit 21, control is performed based on output signals of the potentiometers 14 to 17 with stable operation and high reliability, thereby stopping the control itself due to a failure of the rotary encoders 18 to 21. This is to avoid it (this is the original purpose of the present invention).

【0020】続いて、この実施例の作動制御装置を垂直
制御の場合についてこれを具体的に説明する。図3には
垂直制御を行う場合の機能ブロック図を示している。こ
こで、高所作業車1の作動状態検出手段としては、バケ
ット5を一定の作業半径(これが作動条件となる)で垂直
方向に移動させる場合において作業半径の変動要因とな
るブーム長さを検出するポテンショメータ16とロータ
リエンコーダ20、及び起伏角を検出するポテンショメ
ータ15とロータリエンコーダ19とが該当する。ま
た、高所作業車1の作動条件設定手段としては上記操作
信号出力ユニット12が該当する。
Next, a specific description will be given of a case where the operation control device of this embodiment performs vertical control. FIG. 3 shows a functional block diagram when performing vertical control. Here, as the operating state detecting means of the aerial work vehicle 1, when the bucket 5 is moved vertically with a constant working radius (this is an operating condition), a boom length which causes a variation in the working radius is detected. The potentiometer 16 and the rotary encoder 20 for detecting the undulation angle correspond to the potentiometer 16 and the rotary encoder 20. The operation signal output unit 12 corresponds to the operating condition setting means of the aerial work vehicle 1.

【0021】尚、この操作信号出力ユニット12は、オ
ペレータにより操作される垂直操作レバー(図示省略)の
操作量及び操作方向に対応した信号を出力するものであ
って、これが操作されること自体が垂直制御の開始条件
となり、またその操作方向信号はバケット5を上下いず
れの方向へ移動させるのかの移動方向条件となり、さら
にその操作量信号はその移動速度条件となるものであ
る。そして、上記各ポテンショメータ15,16とロー
タリエンコーダ19,20及び上記操作信号出力ユニッ
ト12からの信号が後述のコントロールユニット13に
入力されることで垂直制御が行なわれるものである。
The operation signal output unit 12 outputs a signal corresponding to an operation amount and an operation direction of a vertical operation lever (not shown) operated by an operator. The operation condition signal is a condition for starting the vertical control, the operation direction signal is a movement direction condition for moving the bucket 5 up or down, and the operation amount signal is a movement speed condition. Then, signals from the potentiometers 15, 16 and the rotary encoders 19, 20 and the operation signal output unit 12 are input to a control unit 13, which will be described later, to perform vertical control.

【0022】上記コントロールユニット13は、後述す
るように、A/D変換器31とブーム長さ出力選択回路
32と起伏角出力選択回路33とブーム長さ検出器故障
判定回路34と起伏角検出器故障判定回路35と方向制
御回路36と方向制御回路37とアップダウンカウンタ
38とアップダウンカウンタ39と作業半径演算回路4
0と偏差演算回路41とバルブ操作量演算回路42と記
憶回路43とA/D変換器44と中立判定回路45とD
/A変換器46とD/A変換器47と信号処理回路48
と信号処理回路49とを備えて構成される。
The control unit 13 includes an A / D converter 31, a boom length output selection circuit 32, an undulation angle output selection circuit 33, a boom length detector, a failure judgment circuit 34, and an undulation angle detector, as described later. Failure determination circuit 35, direction control circuit 36, direction control circuit 37, up / down counter 38, up / down counter 39, and working radius calculation circuit 4
0, deviation calculation circuit 41, valve operation amount calculation circuit 42, storage circuit 43, A / D converter 44, neutral determination circuit 45, D
/ A converter 46, D / A converter 47, and signal processing circuit 48
And a signal processing circuit 49.

【0023】上記ポテンショメータ16からの絶対ブー
ム長さに関する情報は、A/D変換器31においてA/
D変換された後、次述の信号処理回路48とブーム長さ
検出器故障判定回路34とアップダウンカウンタ38に
それぞれ位置情報として入力される。上記信号処理回路
48においては、入力されたブーム長さの位置情報をそ
のまま後述のブーム長さ出力選択回路32に出力するの
と並行して、該位置情報を微分処理してこれをブーム長
さの変化速度に関する速度情報としてブーム長さ出力選
択回路32に出力する。従って、該ブーム長さ出力選択
回路32には、ポテンショメータ16側からブーム長さ
に関する位置情報と該位置情報に基づく速度情報の双方
が入力されることになる。
The information on the absolute boom length from the potentiometer 16 is supplied to the A / D converter 31 by the A / D converter 31.
After being D-converted, it is input as position information to a signal processing circuit 48, a boom length detector failure determination circuit 34, and an up / down counter 38, which will be described below. In the signal processing circuit 48, in parallel with outputting the input boom length position information as it is to a boom length output selection circuit 32, which will be described later, the position information is differentiated and the boom length is selected. Is output to the boom length output selection circuit 32 as speed information on the change speed of the boom. Therefore, both the position information on the boom length and the speed information based on the position information are input to the boom length output selection circuit 32 from the potentiometer 16 side.

【0024】また、上記ポテンショメータ15からの絶
対起伏角に関する情報も、同様に、A/D変換器31に
おいてA/D変換された後、位置情報として、次述の信
号処理回路49と起伏角検出器故障判定回路35とアッ
プダウンカウンタ39にそれぞれ入力される。そして、
上記信号処理回路49においては、入力された位置情報
をそのまま後述の起伏角出力選択回路33に出力するの
と並行して、該位置情報を微分処理してこれを起伏角の
変化速度に関する速度情報として起伏角出力選択回路3
3に出力する。従って、該起伏角出力選択回路33に
は、ポテンショメータ15側から起伏角に関する位置情
報と該位置情報に基づく速度情報の双方が入力されるこ
とになる。
Similarly, information on the absolute undulation angle from the potentiometer 15 is also subjected to A / D conversion in the A / D converter 31 and then converted into position information to be processed by the signal processing circuit 49 described below and the undulation angle detection. Are input to the device failure determination circuit 35 and the up / down counter 39, respectively. And
In the signal processing circuit 49, in parallel with outputting the input position information as it is to the undulation angle output selection circuit 33, which will be described later, the position information is differentiated, and this is subjected to speed information relating to the change speed of the undulation angle. Undulation angle output selection circuit 3
Output to 3. Therefore, both the position information on the undulation angle and the speed information based on the position information are input to the undulation angle output selection circuit 33 from the potentiometer 15 side.

【0025】一方、上記各ロータリエンコーダ19,2
0からの信号(パルス信号)は、ブーム長さ及び起伏角に
関する速度情報として、それぞれ方向制御回路36及び
方向制御回路37に入力される。そして、該各方向制御
回路36.37においては、上記各入力信号が伸縮ブー
ム4の伸長あるいは縮小のいずれの方向への変化である
のか、さらに伸縮ブーム4の倒伏あるいは起仰のいずれ
の方向への変化であるのかがそれぞれ判断され、実際の
変化方向についての速度情報としてそれぞれ各アップダ
ウンカウンタ38,39に入力される。この各アップダ
ウンカウンタ38,39においては、入力パルスをその
ままカウントしたのでは単にブーム伸縮あるいは起伏の
速度情報しか得られないため、ここでは上記A/D変換
器31を介して入力される各ポテンショメータ15,1
6からの信号によってリセットしてその時のポテンショ
メータ信号により求められるブーム長さあるいは起伏角
を絶対ブーム長さあるいは絶対起伏角とし、この時点か
らカウントを開始して絶対ブーム長さあるいは絶対起伏
角を基点とした速度情報を得るとともに、この速度情報
とカウント時間とから演算により位置情報を得て、これ
らの位置情報と速度情報の双方をそれぞれ上記ブーム長
さ出力選択回路32とブーム長さ検出器故障判定回路3
4、及び上記起伏角出力選択回路33と起伏角検出器故
障判定回路35に出力する。
On the other hand, the rotary encoders 19, 2
The signal (pulse signal) from 0 is input to the direction control circuit 36 and the direction control circuit 37 as speed information on the boom length and the undulation angle, respectively. In each of the direction control circuits 36 and 37, whether the input signal is a change in the direction of extension or contraction of the telescopic boom 4, and in which direction the telescopic boom 4 is tilted or raised. Is determined, and the speed information on the actual direction of change is input to the up / down counters 38 and 39, respectively. In each of the up / down counters 38 and 39, if the input pulse is counted as it is, only the speed information of the boom expansion / contraction or the undulation can be obtained. Therefore, in this case, each potentiometer input through the A / D converter 31 is used. 15,1
6 is reset, the boom length or the undulation angle obtained by the potentiometer signal at that time is defined as the absolute boom length or the undulation angle, and counting is started from this point, and the absolute boom length or the undulation angle is used as the base point. And the position information is obtained by calculation from the speed information and the count time, and both the position information and the speed information are used as the boom length output selection circuit 32 and the boom length detector failure. Judgment circuit 3
4, and outputs to the undulation angle output selection circuit 33 and the undulation angle detector failure determination circuit 35.

【0026】上記ブーム長さ検出器故障判定回路34及
び起伏角検出器故障判定回路35は、それぞれ特許請求
の範囲中の故障判定手段(D1,D2)に該当するもので
あって、それぞれブーム長さ検出器としての上記ロータ
リエンコーダ20と起伏角検出器としての上記ロータリ
エンコーダ19の故障判定を行うものであって、それぞ
れ上記ポテンショメータ16あるいはポテンショメータ
15から入力される位置情報と上記アップダウンカウン
タ38あるいはアップダウンカウンタ39から入力され
る二つの情報のうちの位置情報と比較し、これら比較さ
れる二つの位置情報の偏差が所定値以上である場合に初
めて故障判定信号を上記ブーム長さ出力選択回路32あ
るいは起伏角出力選択回路33にそれぞれ出力する。
The boom length detector failure determination circuit 34 and the undulation angle detector failure determination circuit 35 correspond to failure determination means (D1, D2) in the claims, respectively. The rotary encoder 20 determines the failure of the rotary encoder 20 as a detector and the rotary encoder 19 as an undulation angle detector. The position information input from the potentiometer 16 or the potentiometer 15 and the up / down counter 38 or The boom length output selection circuit compares the position information of the two pieces of information input from the up / down counter 39 with each other and, if the difference between these two pieces of position information is greater than or equal to a predetermined value, outputs the failure determination signal. 32 or the undulation angle output selection circuit 33.

【0027】上記ブーム長さ出力選択回路32及び起伏
角出力選択回路33は、それぞれ特許請求の範囲中の出
力選択手段(E1,E2)に該当するものである。そし
て、このブーム長さ出力選択回路32には、ポテンショ
メータ16からの位置情報と速度情報、及びロータリエ
ンコーダ20からの位置情報と速度情報が同時に入力さ
れている。また起伏角出力選択回路33には、ポテンシ
ョメータ15からの位置情報と速度情報、及びロータリ
エンコーダ19からの位置情報と速度情報が同時に入力
されている。ここで、これら各出力選択回路32,33
においては、それぞれ上記ブーム長さ検出器故障判定回
路34あるいは起伏角検出器故障判定回路35から故障
判定信号が入力されていない場合には、上記ロータリエ
ンコーダ20あるいはロータリエンコーダ19からの位
置情報と速度情報を出力する一方、故障判定信号が入力
されている場合にはポテンショメータ16あるいはポテ
ンショメータ15からの位置情報と速度情報を出力す
る。
The boom length output selection circuit 32 and the undulation angle output selection circuit 33 correspond to output selection means (E1, E2) in the claims. The position information and speed information from the potentiometer 16 and the position information and speed information from the rotary encoder 20 are simultaneously input to the boom length output selection circuit 32. Further, the position information and speed information from the potentiometer 15 and the position information and speed information from the rotary encoder 19 are simultaneously input to the undulation angle output selection circuit 33. Here, each of these output selection circuits 32, 33
In the case where no failure determination signal is input from the boom length detector failure determination circuit 34 or the undulation angle detector failure determination circuit 35, respectively, the position information and the speed from the rotary encoder 20 or the rotary encoder 19 are output. While the information is output, when the failure determination signal is input, the position information and the speed information from the potentiometer 16 or the potentiometer 15 are output.

【0028】上記ブーム長さ出力選択回路32及び起伏
角出力選択回路33においてそれぞれ選択された出力経
路からの位置情報と速度情報のうち、次述の作業半径演
算回路40には位置情報が、またバルブ操作量演算回路
42には位置情報と速度情報の双方がそれぞれ入力され
る。そして、作業半径演算回路40では、ブーム長さ出
力選択回路32からのブーム長さに関する位置情報と起
伏角出力選択回路33からの起伏角に関する位置情報と
に基づいて現在の作業半径を演算し、その作業半径情報
を後述の偏差演算回路41と記憶回路43にそれぞれ出
力する。
Of the position information and the speed information from the output paths selected by the boom length output selection circuit 32 and the undulation angle output selection circuit 33, respectively, the work radius calculation circuit 40 described below has position information, Both the position information and the speed information are input to the valve operation amount calculation circuit 42, respectively. Then, the work radius calculation circuit 40 calculates the current work radius based on the position information on the boom length from the boom length output selection circuit 32 and the position information on the undulation angle from the undulation angle output selection circuit 33, The work radius information is output to a deviation calculation circuit 41 and a storage circuit 43 described later.

【0029】一方、上記操作信号出力ユニット12から
の出力信号は、A/D変換器44においてA/D変換さ
れた後、後述のバルブ操作量演算回路42と中立判定回
路45とに入力される。この中立判定回路45では、垂
直操作レバーが操作されてこれが中立位置以外の位置に
ある場合(即ち、垂直制御要求が出された場合)に初めて
垂直制御開始信号を後述の記憶回路43に出力する。こ
の記憶回路43においては、上記中立判定回路45から
垂直制御信号が入力された場合、上記作業半径演算回路
40から入力されるその時点における作業半径を目標制
御値として記憶する。即ち、この目標値は上記操作信号
出力ユニット12の操作信号によって設定されるもので
あり、この実施例においては該操作信号出力ユニット1
2と上記記憶回路43とで特許請求の範囲中の作動条件
設定手段(G)が構成される。
On the other hand, the output signal from the operation signal output unit 12 is A / D-converted by an A / D converter 44, and then input to a valve operation amount calculation circuit 42 and a neutral determination circuit 45 described later. . The neutral determination circuit 45 outputs a vertical control start signal to the storage circuit 43 described below only when the vertical operation lever is operated and is in a position other than the neutral position (ie, when a vertical control request is issued). . In the storage circuit 43, when a vertical control signal is input from the neutral determination circuit 45, the work radius at that time input from the work radius calculation circuit 40 is stored as a target control value. That is, the target value is set by the operation signal of the operation signal output unit 12, and in this embodiment, the operation signal output unit 1
2 and the storage circuit 43 constitute an operating condition setting means (G) in the claims.

【0030】上記記憶回路43において記憶された目標
値(作業半径)は、後述の偏差演算回路41に入力され
る。この偏差演算回路41では、この目標値と上記作業
半径演算回路40から入力される現在の作業半径とに基
づいて両者の偏差を求めてこれを後述のバルブ操作量演
算回路42に出力する。尚、この実施例においては、上
記作業半径演算回路40と偏差演算回路41とで特許請
求の範囲中の作動状態偏差算出手段(F)が構成されてい
る。
The target value (work radius) stored in the storage circuit 43 is input to a deviation calculation circuit 41 described later. The deviation calculation circuit 41 calculates a deviation between the two based on the target value and the current work radius input from the work radius calculation circuit 40, and outputs the difference to a valve operation amount calculation circuit 42 described later. In this embodiment, the working radius calculating circuit 40 and the deviation calculating circuit 41 constitute an operating state deviation calculating means (F) in the claims.

【0031】バルブ操作量演算回路42においては、上
記ブーム長さ出力選択回路32から入力されるブーム長
さに関する位置情報と起伏角出力選択回路33から入力
される位置情報とから求められる現在の作業半径と、上
記誤差演算回路41から入力される作動状態の偏差に、
さらに上記ブーム長さ出力選択回路32からのブーム長
さに関する速度情報と起伏角出力選択回路33からの起
伏角に関する速度情報とを加味して、上記伸縮用油圧シ
リンダ7と起伏用油圧シリンダ6とを作動させて上記偏
差を零とするために必要な伸縮バルブ22及び起伏バル
ブ23の操作量を算出し、それぞれの操作量をD/A変
換器46及びD/A変換器47を介して伸縮バルブ22
及び起伏バルブ23に出力するものである。また、この
場合の操作方向は、上記操作信号出力ユニット12から
の入力情報により設定される。
In the valve operation amount calculation circuit 42, the current work obtained from the position information on the boom length input from the boom length output selection circuit 32 and the position information input from the elevation angle output selection circuit 33. To the radius and the deviation of the operating state input from the error calculation circuit 41,
Further, taking into account the speed information on the boom length from the boom length output selection circuit 32 and the speed information on the undulation angle from the undulation angle output selection circuit 33, the telescopic hydraulic cylinder 7, the undulating hydraulic cylinder 6, Is operated to calculate the operation amounts of the telescopic valve 22 and the up-and-down valve 23 necessary to make the deviation zero, and the respective operation amounts are expanded and contracted via the D / A converter 46 and the D / A converter 47. Valve 22
And output to the up / down valve 23. In this case, the operation direction is set based on input information from the operation signal output unit 12.

【0032】尚、この実施例においては、上記バルブ操
作量演算回路42が特許請求の範囲中の操作量算出手段
(H)に、また伸縮バルブ22と起伏バルブ23とが特許
請求の範囲中のアクチュエ−タ駆動手段(I)に該当す
る。
In this embodiment, the valve operation amount calculating circuit 42 is provided with an operation amount calculating means in the claims.
(H), the telescopic valve 22 and the up / down valve 23 correspond to the actuator driving means (I) in the claims.

【0033】以上がコントロールユニット13の具体的
構成である。
The specific configuration of the control unit 13 has been described above.

【0034】続いて、このコントロールユニット13に
よる垂直制御の実際を図4及び図5に示すフロ−チャ−
トに基づいて説明する。
Next, the actual flow of the vertical control by the control unit 13 will be described with reference to the flow charts shown in FIGS.
Explanation will be made based on the

【0035】垂直制御のスタート後(即ち、上記操作信
号出力ユニット12が操作された後)、先ず作動条件(即
ち、一定に維持されることが要求される作業半径)の設
定を示すフラグFをF=0にセットする(ステップS
1)。尚、このフラグFはF=0で作動条件の未設定
を、F=1で作動条件の既設定を、それぞれ示す。
After the start of the vertical control (ie, after the operation signal output unit 12 is operated), first, a flag F indicating the setting of the operating condition (ie, the working radius required to be kept constant) is set. Set F = 0 (Step S
1). The flag F indicates that the operating condition has not been set when F = 0, and indicates that the operating condition has already been set when F = 1.

【0036】次に、ステップS2においてブーム長さ検
出用のポテンショメータ16の出力(L1)と起伏角検出
用のポテンショメータ15の出力(θ1)とをそれぞれ読
み込むとともに、ステップS3においては上記各出力
(L1)及び(θ2)に基づいてブーム長さ検出用のロータリ
エンコーダ20と起伏角検出用のロータリエンコーダ1
9をそれぞれリセットして絶対ブーム長さ及び絶対起伏
角を得る。
Next, in step S2, the output (L 1 ) of the potentiometer 16 for detecting the boom length and the output (θ 1 ) of the potentiometer 15 for detecting the undulation angle are read, respectively.
Based on (L 1 ) and (θ 2 ), the rotary encoder 20 for detecting the boom length and the rotary encoder 1 for detecting the elevation angle
9 are respectively reset to obtain the absolute boom length and the absolute undulation angle.

【0037】さらに、ステップS4においては、ブーム
長さに関する上記ロータリエンコーダ20の出力(L2)
と起伏角に関するロータリエンコーダ20の出力(θ2)
とをそれぞれ読み込む。
Further, in step S4, the output (L 2 ) of the rotary encoder 20 relating to the boom length is obtained.
And output of the rotary encoder 20 regarding the undulation angle (θ 2 )
And read respectively.

【0038】次に、ステップS5〜ステップS10にお
いて、上記各出力の選択を行う。即ち、先ずステップS
5においてはブーム長さに関するポテンショメータ16
の出力(L1)とロータリエンコーダ20の出力(L2)の絶
対値が所定値Aより大きいか否かを判断する。ここで、
絶対値が所定値Aより大きい場合には、ポテンショメー
タ16に基づく位置情報(ブーム長さ情報)とロータリエ
ンコーダ20に基づくそれとの偏差が大きいことからポ
テンショメータ16とロータリエンコーダ20のうちい
ずれかが故障していると考えられるが、両者の構造上の
特性としてロータリエンコーダ20が故障する比率が圧
倒的に大きいため、ここではロータリエンコーダ20の
故障と判定し、制御用出力信号としてポテンショメータ
16の出力(L1)を選択する(ステップS6)。これに対
して、絶対値が所定値Aよりも小さ場合には、ポテンシ
ョメータ16とロータリエンコーダ20のいずれも正常
に作動していると判定し、この場合には情報分解能が大
きく高精度の制御が期待できるロータリエンコーダ20
の出力(L2)を選択する(ステップS7)。
Next, in steps S5 to S10, each output is selected. That is, first, step S
5 is a potentiometer 16 for the boom length.
It is determined whether or not the absolute value of the output (L 1 ) and the output (L 2 ) of the rotary encoder 20 is larger than a predetermined value A. here,
If the absolute value is larger than the predetermined value A, the deviation between the position information (boom length information) based on the potentiometer 16 and that based on the rotary encoder 20 is large, so that either the potentiometer 16 or the rotary encoder 20 fails. However, since the rate of failure of the rotary encoder 20 is overwhelmingly large as a structural characteristic of the two, it is determined here that the rotary encoder 20 has failed, and the output of the potentiometer 16 (L 1 ) is selected (step S6). On the other hand, when the absolute value is smaller than the predetermined value A, it is determined that both the potentiometer 16 and the rotary encoder 20 are operating normally, and in this case, information resolution is large and high-precision control is performed. Promising rotary encoder 20
Output (L 2 ) is selected (step S7).

【0039】さらに、ステップS8においては、起伏角
に関するポテンショメータ15の出力(θ1)とロータリ
エンコーダ19の出力(θ2)の絶対値が所定値Bより大
きいか否かを判断する。ここで、絶対値が所定値Bより
大きい場合には、ポテンショメータ15に基づく位置情
報(起伏角情報)とロータリエンコーダ19に基づくそれ
との偏差が大きいことからポテンショメータ15とロー
タリエンコーダ19のうちいずれかが故障していると考
えられるが、この場合も上記ブーム長さ出力の選択の場
合と同様に、ロータリエンコーダ19の故障と判定し、
制御用出力信号としてポテンショメータ15の出力
1)を選択する(ステップS9)。これに対して、絶対
値が所定値Bよりも小さ場合には、ポテンショメータ1
5とロータリエンコーダ19のいずれも正常に作動して
いると判定し、この場合にはロータリエンコーダ19の
出力(θ2)を選択する(ステップS10)。
[0039] Further, in step S8, the absolute value of the output (theta 2) of the output (theta 1) and the rotary encoder 19 of the potentiometer 15 about hoisting angle to determine whether greater than a predetermined value B. Here, when the absolute value is larger than the predetermined value B, since the deviation between the position information (undulation angle information) based on the potentiometer 15 and that based on the rotary encoder 19 is large, one of the potentiometer 15 and the rotary encoder 19 Although it is considered that a failure has occurred, in this case, similarly to the case of selecting the boom length output, it is determined that the rotary encoder 19 has failed, and
Output of potentiometer 15 as control output signal
1 ) is selected (step S9). On the other hand, when the absolute value is smaller than the predetermined value B, the potentiometer 1
5 and the rotary encoder 19 are determined to be operating normally, and in this case, the output (θ 2 ) of the rotary encoder 19 is selected (step S10).

【0040】続いて、上述の如くして選択されたブーム
長さに関する出力(L1又はL2)と起伏角に関する出力
1又はθ2)とに基づいて現在の作業半径(R)を演算す
る。さらに、ステップS12においてはフラグ判定を行
うが、最初はフラグF=0であるため、ステップS11
において算出された現在の作業半径(R)を制御の目標値
(R0)としてこれをメモリーする(ステップS13)とと
もに、フラグFをF=1にセット(ステップS14)した
後、ステップS2の出力読み込み制御にリターンする。
ステップS2へのリターン後は、上記と同様にして各出
力の読み込みと出力の選択とを行うとともにさらに現在
の作業半径(R)を算出し、ステップS15に至る。
Subsequently, the output (L 1 or L 2 ) relating to the boom length and the output relating to the undulation angle selected as described above.
The current working radius (R) is calculated based on (θ 1 or θ 2 ). Further, in step S12, a flag determination is performed. First, since the flag F is 0, step S11 is performed.
The current working radius (R) calculated in is the target value for control.
This is stored as (R 0 ) (Step S13), and the flag F is set to F = 1 (Step S14). Then, the process returns to the output reading control of Step S2.
After returning to step S2, reading of each output and selection of output are performed in the same manner as described above, and the current working radius (R) is further calculated, and the process proceeds to step S15.

【0041】ステップS15においては、垂直操作レバ
ーの操作量(即ち、要求作動速度)を読み込み、さらにス
テップS16においては該垂直操作レバーの操作方向
(即ち、バケット5の要求移動方向)とを読み込む。そし
て、ステップS17においては、作動速度と移動方向を
勘案した上で、現在の作業半径(R)が目標値(R0)とな
るように伸縮バルブ22と起伏バルブ23の操作量
(V1,V2)を算出し、これを出力する(ステップS1
8)。
In step S15, the operation amount of the vertical operation lever (ie, the required operation speed) is read, and in step S16, the operation direction of the vertical operation lever is read.
(That is, the requested movement direction of the bucket 5). In step S17, the operation amounts of the telescopic valve 22 and the up-and-down valve 23 are adjusted so that the current working radius (R) becomes the target value (R 0 ) in consideration of the operating speed and the moving direction.
(V 1 , V 2 ) is calculated and output (step S1).
8).

【0042】伸縮バルブ22と起伏バルブ23の操作量
(V1,V2)を出力した後、垂直操作レバーが中立位置に
設定されたかどうか(即ち、垂直制御要求が解除された
かどうか)を判断し、中立位置でない場合には、さらに
ステップS2にリターンし、上記作業半径(R)と目標値
(R0)とを合致させる制御を繰り返す。これに対して、
垂直操作レバーが中立位置に設定された場合には、その
時点で制御を終了する。
The amount of operation of the telescopic valve 22 and the undulating valve 23
After outputting (V 1 , V 2 ), it is determined whether or not the vertical operation lever has been set to the neutral position (that is, whether or not the vertical control request has been canceled). Return, the above working radius (R) and target value
(R 0 ) is repeated. On the contrary,
When the vertical operation lever is set to the neutral position, the control ends at that time.

【0043】叙上の如く制御が実行されることで、ロー
タリエンコーダ19,20が正常に作動している時には
これらからの位置情報と速度情報とに基づく高精度の制
御が実現され、またこれらロータリエンコーダ19,2
0が故障した場合にはポテンショメータ15,16から
の位置情報と速度情報とに基づいて制御が行なわれるも
のである。従って、ロータリエンコーダ19,20の故
障時にあっても、分解能の差から相対的に制御精度は劣
るもののポテンショメータ15,16の出力に基づく制
御が継続されることから、従来のようにロータリエンコ
ーダ19,20の故障によって制御そのものが停止され
るというようなことがなく、それだけ高所作業車1の作
業上の信頼性が高められるものである。
By executing the control as described above, when the rotary encoders 19 and 20 are operating normally, high-precision control based on the position information and the speed information from them is realized. Encoder 19,2
If 0 is out of order, control is performed based on the position information and the speed information from the potentiometers 15 and 16. Therefore, even when the rotary encoders 19 and 20 fail, the control based on the outputs of the potentiometers 15 and 16 is continued although the control accuracy is relatively inferior due to the difference in resolution. The control itself is not stopped due to the failure of the vehicle 20, and the work reliability of the aerial work vehicle 1 is improved accordingly.

【0044】尚、ここでは垂直制御についてのみ説明し
たが、この他に水平制御等の他の制御にも本発明が適用
できることは勿論である。ここで、水平制御としては、
単にバケット5を一定高さで水平移動させる制御と、例
えば該バケット5が垂直壁面に対向している状態におい
て該壁面に対するバケット5の相対位置を一定に保持し
つつ該バケット5を水平移動させる制御とがあり、特に
後者の水平制御にあってはバケット5の位置制御に伸縮
ブーム4の伸縮と起伏と旋回及びバケット5のスイング
(いわゆる首振り動作)とが制御対象として関与するた
め、作動状態検出手段として、図2に示す各検出器、即
ち、旋回角検出用のポテンショメータ14とロータリエ
ンコーダ18、起伏角検出用のポテンショメータ15と
ロータリエンコーダ19、ブーム4長さ検出用のポテン
ショメータ16とロータリエンコーダ20、及びスイン
グ角検出用のポテンショメータ17とロータリエンコー
ダ21とが必要となる。従って、水平制御に際しては、
これら各検出器からの検出情報をそれぞれコントロール
ユニット13内に取り込み、上述の垂直制御の場合と同
様の制御を行うこととなる。この場合においても、各ロ
ータリエンコーダ18〜21の故障の有無によってポテ
ンショメータの出力とロータリエンコーダからの出力と
を選択することで、該ロータリエンコーダ18〜21が
正常に作動している場合には高精度の制御が実現され、
またこれらが故障している場合には相対的に制御精度は
劣るものの制御そのものは継続されることは勿論であ
る。
Although only the vertical control has been described here, it goes without saying that the present invention can be applied to other controls such as horizontal control. Here, as horizontal control,
A control for simply moving the bucket 5 horizontally at a constant height, and a control for horizontally moving the bucket 5 while maintaining the relative position of the bucket 5 to the vertical wall surface in a state where the bucket 5 is opposed to a vertical wall surface, for example. In particular, in the latter horizontal control, the position control of the bucket 5 is performed by expanding and contracting, raising and lowering and turning the telescopic boom 4 and swinging the bucket 5.
(So-called swinging motion) is involved as a control object. Therefore, as the operation state detecting means, the detectors shown in FIG. 2, that is, the potentiometer 14 and the rotary encoder 18 for detecting the turning angle, and the potentiometer 15 for detecting the elevation angle are used. , A rotary encoder 19, a potentiometer 16 and a rotary encoder 20 for detecting the length of the boom 4, and a potentiometer 17 and a rotary encoder 21 for detecting the swing angle. Therefore, in horizontal control,
The detection information from each of these detectors is taken into the control unit 13, and the same control as in the above-described vertical control is performed. Also in this case, by selecting the output of the potentiometer and the output from the rotary encoder depending on whether or not each of the rotary encoders 18 to 21 has a failure, high accuracy can be obtained when the rotary encoders 18 to 21 are operating normally. Control is realized,
Further, when these are out of order, the control itself is of course continued although the control accuracy is relatively inferior.

【0045】また、上記実施例においては、垂直制御あ
るいは水平制御用にそれ専用のポテンショメータ14〜
17を備えているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、該各ポテンショメータ14〜17として、高所
作業車1に一般的に設けられている過負荷防止装置のポ
テンショメータを利用することもできる。
Also, in the above embodiment, the potentiometers 14 to 14 dedicated to vertical control or horizontal control are used.
17, the present invention is not limited to this. For each of the potentiometers 14 to 17, a potentiometer of an overload prevention device generally provided in the aerial work vehicle 1 is used. Can also.

【0046】即ち、図6に示すように、過負荷防止装置
は、作業状態検出手段として、モーメントセンサ51と
ブーム長さ検出用のポテンショメータ52と起伏角検出
用のポテンショメータ53と旋回角検出用のポテンショ
メータ54とスイング角検出用のポテンショメータ55
とアウトリガの張り出し幅検出用のポテンショメータ5
6とを備えるとともに、オペレータにより任意に設定さ
れる作業制限設定スイッチ57を備えている。そして、
この各ポテンショメータ51〜56により検出される各
情報と上記作業制限スイッチ57により設定される設定
条件をコントロールユニット50に入力して制御を行
う。
That is, as shown in FIG. 6, the overload prevention device includes a moment sensor 51, a potentiometer 52 for detecting a boom length, a potentiometer 53 for detecting an up / down angle, and a potentiometer 53 for detecting a turning angle as working state detecting means. Potentiometer 54 and potentiometer 55 for detecting swing angle
And potentiometer 5 for detecting the overhang width of outrigger
And a work restriction setting switch 57 arbitrarily set by an operator. And
The information detected by the potentiometers 51 to 56 and the setting conditions set by the work restriction switch 57 are input to the control unit 50 to perform control.

【0047】このコントロールユニット50は、上記各
ポテンショメータ52〜56からの情報に基づいて現在
の作業状態下における定格モーメント(許容モーメント)
を算出する定格モーメント算出回路58と、同様に上記
各ポテンショメータ52〜26)からの情報に基づいて
実際の作業状態(例えば、作業半径とか作業揚程等)を算
出する実作業状態算出回路60とを備えている。そし
て、上記定格モーメント算出回路58において算出され
た定格モーメントは、比較回路59において上記モーメ
ントセンサ51により検出された実モーメントと比較さ
れ、実モーメントが定格モーメントを越えた時には該比
較回路59から作業停止判定回路63にモーメント超過
信号が出力される。
The control unit 50 controls the rated moment (allowable moment) under the current working condition based on the information from the potentiometers 52 to 56.
And a real work state calculation circuit 60 for calculating an actual work state (for example, a work radius or a work head) based on information from the potentiometers 52 to 26). Have. The rated moment calculated by the rated moment calculation circuit 58 is compared with the actual moment detected by the moment sensor 51 in the comparison circuit 59. When the actual moment exceeds the rated moment, the operation is stopped by the comparison circuit 59. A moment excess signal is output to the determination circuit 63.

【0048】一方、上記実作業状態算出回路60におい
て算出された実作業状態と、上記作業制限スイッチ57
により設定された設定条件を記憶した制限値記憶回路6
2から出力される制限値とは、比較回路61において比
較され、実作業状態が制限値を越えた時には該比較回路
61から作業停止判定回路63に作業状態超過信号が出
力される。この作業停止判定回路63においては、上記
モーメント超過信号と作業状態超過信号の双方あるいは
いずれか一方が入力された場合には作業を停止すべきと
判断し、各油圧アクチュエ−タの駆動手段(即ち、制御
バルブ)に停止信号を出力し、作業をその時点で停止さ
せるようになっている。
On the other hand, the actual work state calculated by the actual work state calculation circuit 60 and the work restriction switch 57
Value storage circuit 6 storing the setting conditions set by
2 is compared with the limit value output from the comparator 2, and when the actual work state exceeds the limit value, a work state excess signal is output from the comparison circuit 61 to the work stop determination circuit 63. The work stop judging circuit 63 judges that the work should be stopped when either or both of the moment excess signal and the work state excess signal are input, and the driving means of each hydraulic actuator (i.e., , Control valve) to output a stop signal to stop the work at that time.

【0049】以上が過負荷防止装置の概要である。ここ
で、上述の如くこの過負荷防止装置には作業状態検出用
の各ポテンショメータ52〜56が備えられているた
め、図6に示すようにこれら各ポテンショメータ52〜
56の出力を垂直・水平制御用の上記コントロールユニ
ット13ののA/D変換器31に取り込むことで該各ポ
テンショメータ52〜56を過負荷防止制御と垂直・水
平制御の双方に利用することができる。従って、このよ
うにした場合には、垂直・水平制御に専用のポテンショ
メータを設ける必要がなくなることから、構造の簡略化
あるいは低コスト化が図られることとなる。
The above is the outline of the overload prevention device. Here, as described above, since the overload prevention device is provided with the potentiometers 52 to 56 for detecting the working state, as shown in FIG.
By taking the output of 56 into the A / D converter 31 of the control unit 13 for vertical / horizontal control, the potentiometers 52 to 56 can be used for both overload prevention control and vertical / horizontal control. . Therefore, in such a case, it is not necessary to provide a dedicated potentiometer for vertical / horizontal control, so that the structure can be simplified or the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のクレーム対応図である。FIG. 1 is a diagram corresponding to claims of the present invention.

【図2】本発明の実施例にかかる作動制御装置を備えた
ブーム付き高所作業車の要部側面図である。
FIG. 2 is a side view of a main part of an aerial work vehicle with a boom provided with the operation control device according to the embodiment of the present invention.

【図3】図2に示した作動制御装置の機能ブロック図で
ある。
FIG. 3 is a functional block diagram of the operation control device shown in FIG. 2;

【図4】図2に示した作動制御装置の制御フロ−チャ−
トである。
FIG. 4 is a control flowchart of the operation control device shown in FIG. 2;
It is.

【図5】図2に示した作動制御装置の制御フロ−チャ−
トである。
FIG. 5 is a control flowchart of the operation control device shown in FIG. 2;
It is.

【図6】過負荷防止装置の制御ブロック図である。FIG. 6 is a control block diagram of the overload prevention device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は高所作業車、2は車体、3は旋回台、4は伸縮ブー
ム、5はバケット、6は起伏用油圧シリンダ、7は伸縮
用油圧シリンダ、8は旋回用油圧モータ、9はバケット
スイング用油圧モータ、10は油圧ユニット、11は操
作盤、12は操作信号出力ユニット、13はコントロー
ルユニット、14〜17はポテンショメータ、18〜2
1はロータリエンコーダ、22は伸縮バルブ、23は起
伏バルブ、31はA/D変換器、32はブーム長さ出力
選択回路、33は起伏角出力選択回路、34はブーム長
さ検出器故障判定回路、35は起伏角検出器故障判定回
路、36は方向制御回路、37は方向制御回路、38及
び39はアップダウンカウンタ、40は作業半径演算回
路、41は偏差演算回路、42はバルブ操作量演算回
路、43は記憶回路、44はA/D変換器、45は中立
判定回路、46及び47はD/A変換器である。
1 is an aerial work vehicle, 2 is a car body, 3 is a swivel base, 4 is a telescopic boom, 5 is a bucket, 6 is a hydraulic cylinder for raising and lowering, 7 is a hydraulic cylinder for expanding and contracting, 8 is a hydraulic motor for turning, and 9 is a bucket swing. Hydraulic motor, 10 a hydraulic unit, 11 an operation panel, 12 an operation signal output unit, 13 a control unit, 14-17 a potentiometer, 18-2
1 is a rotary encoder, 22 is a telescopic valve, 23 is an up / down valve, 31 is an A / D converter, 32 is a boom length output selection circuit, 33 is an up / down angle output selection circuit, and 34 is a boom length detector failure judgment circuit. , 35 is an undulation angle detector failure judgment circuit, 36 is a direction control circuit, 37 is a direction control circuit, 38 and 39 are up-down counters, 40 is a working radius calculation circuit, 41 is a deviation calculation circuit, and 42 is a valve operation amount calculation. Circuit, 43 is a storage circuit, 44 is an A / D converter, 45 is a neutral determination circuit, and 46 and 47 are D / A converters.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B66F 9/24 B66C 23/90 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B66F 9/24 B66C 23/90

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の油圧アクチュエータによってそれ
ぞれ異なる形態の複数の作動が同時に関連してなされる
作業機を、作動条件設定手段により設定された作動条件
に基づいて作動させるとともに、該作動条件に合致させ
るべく上記各油圧アクチュエータを制御するようにした
作業機の作動制御装置であって、 各油圧アクチュエ−タ毎に、 該油圧アクチュエ−タに対応した作業機の作動状態を検
出するポテンショメータで構成された第1作動状態検出
手段とロータリエンコーダで構成された第2作動状態検
出手段と、 上記第2作動状態検出手段の故障を判定して故障判定信
号を出力する故障判定手段と、 上記第1作動状態検出手段と第2作動状態検出手段と上
記故障判定手段とからの出力信号を受け、上記故障判定
信号が入力された時には上記第1作動状態検出手段から
の出力信号を、また上記故障判定信号が入力されていな
い時には上記第2作動状態検出手段からの出力信号を、
それぞれ選択してこれを出力する出力選択手段とを備え
るとともに、 上記各油圧アクチュエ−タにそれぞれ対応する上記出力
選択手段においてそれぞれ選択された複数の作動状態検
出手段からの複数の出力信号を受けて現在の作業機の作
動状態と上記作動条件設定手段により設定された作動条
件とを比較してその偏差を算出する作動状態偏差算出手
段と、 上記作動状態偏差算出手段からの出力信号を受けて上記
各油圧アクチュエ−タの要求操作量を算出する操作量算
出手段と、 該操作量算出手段からの出力を受けて上記各油圧アクチ
ュエ−タを駆動させるアクチュエ−タ駆動手段とを備え
たことを特徴とする作業機の作動制御装置。
A work machine in which a plurality of operations of different forms are simultaneously associated with each other by a plurality of hydraulic actuators is operated based on an operating condition set by an operating condition setting means, and the operating condition is satisfied. An operation control device of a working machine for controlling each of the above-mentioned hydraulic actuators, comprising, for each hydraulic actuator, a potentiometer for detecting an operating state of the working machine corresponding to the hydraulic actuator. A second operating state detecting means comprising first operating state detecting means and a rotary encoder; a failure determining means for determining a failure of the second operating state detecting means and outputting a failure determination signal; Receiving output signals from the state detection means, the second operation state detection means, and the failure determination means, and receiving the failure determination signal; The output signal from the first operating state detecting means and an output signal from said second operating state detecting means when said fault signal is not input,
Output selecting means for selecting and outputting each of them, and receiving a plurality of output signals from a plurality of operating state detecting means respectively selected by the output selecting means corresponding to each of the hydraulic actuators. Operating state deviation calculating means for comparing the current operating state of the work implement with the operating condition set by the operating condition setting means and calculating a deviation thereof; and receiving an output signal from the operating state deviation calculating means, An operation amount calculation means for calculating a required operation amount of each hydraulic actuator, and an actuator drive means for receiving the output from the operation amount calculation means and driving each of the hydraulic actuators. Operation control device for working machine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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