DE69631028T2

DE69631028T2 - Arbeitsbereich-Begrenzungssystem für eine Baumaschine.

Info

Publication number: DE69631028T2
Application number: DE69631028T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Chiyodamachi Fujishima; Hiroshi Ushiku-shi Watanabe; Masakazu Niihari-gun Haga
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1995-12-27
Filing date: 1996-12-23
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2016-12-24
Also published as: CN1160108A; EP0786559A2; EP0786559A3; CN1068918C; DE69631028D1; KR100207927B1; JPH09177115A; EP0786559B1; JP3679848B2; KR970043643A; US5822891A

Description

Die Erfindung betrifft eine Baumaschine mit einem Steuersystem zur Begrenzung des Arbeitsbereichs und einem vorderen Aufbau mit mehreren Gelenken, wie einem Arm, einem Ausleger und einer Schaufel.
Bei gewöhnlichen hydraulischen Baggern wird eine Arbeitsvorrichtung mit mehreren Gelenken (ein vorderer Aufbau) konstruiert, indem ein Ausleger an einem vorderen Teil eines oberen Aufbaus befestigt und ein Arm und eine Schaufel in der genannten Reihenfolge mit dem vorderen Ende des zweiteiligen Auslegers verbunden werden. Arbeiten wie ein Graben und ein Aufladen werden durch Steuern der Biegebewegungen der Arbeitsvorrichtung ausgeführt.
Gleichzeitig befindet sich an einigen Arbeitsplätzen hydraulischer Bagger ein Hindernis über oder vor dem Bagger. Ein über eine Bagger befindliches Hindernis ist bei einer Arbeit im Freien beispielsweise eine in der Luft gespannte elektrische Leitung oder bei einer Arbeit im Inneren eines Gebäudes seine Decke. Wenn der Arbeitsplatz beispielsweise eine Wohngegend ist, die in schmale Grundstücke unterteilt ist, befindet sich vor dem Bagger häufig die Wand eines privaten Hauses oder dergleichen, die ein Hindernis vor dem Bagger darstellt. Bei der Arbeit muß der Bediener sehr achtsam sein, damit kein Teil der Arbeitsvorrichtung, beispielsweise eine Zacke der Schaufel, ein derartiges Hindernis berührt oder sich daran verfängt, was den Bediener erheblich beansprucht.
Zur Lösung des vorstehend genannten Problems ist in der JP-A-3-208923 die vorherige Einstellung eines Sperrbereichs auf einem oberen Niveau und eines Stellgliedverlangsamungsbereichs auf einem Niveau unterhalb des Sperrbereichs offenbart. Tritt diejenige der vorderen Endpositionen der die Arbeitsvorrichtung bildenden vorderen Elemente, die sich auf dem höchsten Niveau befindet, in den Verlangsamungsbereich ein, wird die Betätigungsgeschwindigkeit der Stellglieder verringert, um die Arbeitsvorrichtung zu verlangsamen, und ferner wird die Betätigung der Stellglieder unterbrochen, wenn sie den Sperrbereich erreicht, um die Arbeitsvorrichtung anzuhalten. Dadurch wird verhindert, daß ein beliebiger Teil der Arbeitsvorrichtung das über der Maschine befindliche Hindernis berührt.
Ebenso ist in der JP-A-3-217523 eine Erfindung offenbart, bei der vorab ein Sperrbereich eingestellt wird, um einen Zusammenstoß der Arbeitsvorrichtung mit der Kabine zu verhindern, und die Betätigung der Stellglieder eingestellt wird, um die Arbeitsvorrichtung anzuhalten, wenn das vordere Ende der Arbeitsvorrichtung den Spenbereich erreicht.
Bei dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik treten jedoch die nachstehend ausgeführten Probleme auf.
Ein mit der Arbeit vor Ort beschäftigter Bediener schätzt es nicht, wenn der Betrieb sämtlicher Stellglieder bei der Arbeit unvermittelt eingestellt bzw. ihre Betriebsgeschwindigkeit abrupt verringert wird. Der Grund dafür ist, daß eine unvermittelte Unterbrechung des Betriebs bzw. eine abrupte Verringerung der Betriebsgeschwindigkeit sämtlicher Stellglieder die Manövrierfähigkeit verringern und die Arbeitseffizienz reduzieren. Wenn der vorstehend beschriebene Stand der Technik in der Praxis für eine Arbeit eingesetzt wird, bei der die Arbeitsvorrichtung in die Nähe des gesperrten Bereichs bewegt werden muß, wird der Betrieb sämtlicher Stellglieder unvermittelt eingestellt, wenn die Arbeitsvorrichtung den gesperrten Bereich erreicht. Daher wird die Arbeitsvorrichtung jedesmal, wenn sie den gesperrten Bereich erreicht, während der Arbeit vollständig angehalten, was zu einer erheblichen Verringerung der Manövrierbarkeit und der Ar beitseffizienz führt. Wenn ein Verlangsamungsbereich eingestellt ist, wird ferner die Betriebsgeschwindigkeit der Stellglieder in der Nähe des gesperrten Bereichs verringert, was ebenfalls eine Verringerung der Manövrierbarkeit und der Arbeitseffizienz zur Folge hat.
In der GB 2 243 359 A ist eine Ausschachtungsmaschine (AM) mit einem Maschinenkörper, einem vorderen Aufbau mit mehreren Gelenken, mehreren hydraulischen Stellgliedern, mehreren Betätigungseinrichtungen und mehreren, nach Maßgabe der eingegebenen Betätigungssignale angesteuerten Stromventilen offenbart. Das Steuerungs- und Betätigungssystem unterbricht die Zufuhr von Hydraulikfluid zu den Stellgliedern, um die Vorrichtung am vorderen Ende anzuhalten, wenn sie einen vorab eingestellten, gesperrten Bereich erreicht. Das Steuerungs- und Sicherheitssystem umfaßt eine Einrichtung zum Einstellen von Parametern für gesperrte Bereiche und eine Signalmodifikationseinrichtung zum Verändern der Eingabe von der Betätigungseinrichtung für die Vorrichtung am vorderen Ende und damit zum Anhalten der Teile der Vorrichtung am vorderen Ende oder zur Verringerung der Geschwindigkeit dieser Teile.
Als durch die vorliegende Erfindung zu lösende Aufgabe kann daher eine Steigerung der Flexibilität des Sicherheitssystems durch die Möglichkeit einer Veränderung der gesperrten Bereiche (GB) durch eine Berechnungs- und Einstelleinrichtung betrachtet werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

(1) Das Steuersystem umfaßt eine Einrichtung zum Einstellen eines gesperrten Bereichs zum Einstellen eines zweiten gesperrten Bereichs, der näher als der erste gesperrte Bereich an dem vorderen Aufbau angeordnet ist, und eine erste Einrichtung zum Modifizieren der Betätigungssignale zum derartigen Verän dern der über die Betätigungseinrichtungen für das erste und das zweite vordere Element eingegebenen Betätigungssignale, daß das erste vordere Element unmittelbar vor dem Eintritt eines auf dem zweiten vorderen Element eingestellten Überwachungspunkts in den zweiten gesperrten Bereich angehalten wird, eine Bewegung des zweiten vorderen Elements jedoch weiterhin zugelassen wird.

Durch die vorstehend ausgeführten Merkmale kann die erste Einrichtung zum Modifizieren der Betätigungssignale die über die Betätigungseinrichtungen eingegebenen Betätigungssignale so verändern, daß das erste vordere Element unmittelbar vor dem Eintritt des auf dem zweiten vorderen Element eingestellten ersten Überwachungspunkts in den zweiten gesperrten Bereich angehalten wird, eine Bewegung des zweiten vorderen Elements jedoch weiterhin zugelassen wird. Daher wird das erste vordere Element angehalten, wenn der erste Überwachungspunkt die Grenze des zweiten gesperrten Bereichs erreicht, das zweite vordere Element bleibt jedoch frei beweglich. Dadurch wird eine Verschlechterung der Manövrierbarkeit unterdrückt. Da der zweite gesperrte Bereich auf eine näher als der erste gesperrte Bereich an der vorderen Vorrichtung gelegene Position eingestellt ist, kann ferner durch eine geeignete Einstellung des Abstands zwischen den Grenzen der beiden gesperrten Bereiche selbst dann verhindert werden, daß ein Teil des vorderen Aufbaus in den ersten gesperrten Bereich eintritt, wenn das zweite vordere Element bewegt wird, nachdem das erste vordere Element angehalten wurde, wodurch ein Kontakt zwischen dem vorderen Aufbau und einem Hindernis verhindert wird.

(2) Bei dem System gemäß Punkt (1) verändert die erste Einrichtung zum Modifizieren der Betätigungssignale das über die Be tätigungseinrichtung für das erste vordere Element eingegebene Betätigungssignal vorzugsweise so, daß das erste vordere Element verlangsamt wird, wenn sich der erste Überwachungspunkt dem zweiten gesperrten Bereich nähert.

Durch eine derartige Verlangsamung des ersten vorderen Elements durch die erste Einrichtung zum Modifizieren der Betätigungssignale wird das erste vordere Element unmittelbar vor seinem Eintritt in den zweiten gesperrten Bereich gleichmäßig angehalten. Es ist daher möglich, Grenzüberschreitungen durch das erste vordere Element und durch sein Anhalten verursachte Stöße zu vermindern. Ebenso bleibt das zweite vordere Element, sofern es nicht selbst der Verlangsamungssteuerung unterliegt, frei beweglich, während das erste vordere Element unter die Verlangsamungssteuerung gebracht wird. Dadurch wird die Verschlechterung der Manövrierbarkeit auf ein Minimum unterdrückt.

(3) Bei dem System gemäß Punkt (1) umfaßt das Steuersystem ferner vorzugsweise eine zweite Einrichtung zum Modifizieren der Betätigungssignale zum derartigen Verändern der über die Betätigungseinrichtungen für das erste und das zweite vordere Element eingegebenen Betätigungssignale, daß sowohl das erste als auch das zweite vordere Element unmittelbar vor dem Eintritt eines auf dem vorderen Aufbau eingestellten zweiten Überwachungspunkts in den ersten gesperrten Bereich angehalten werden.

Durch die zusätzliche Verwendung der zweiten Einrichtung zum Modifizieren der Betätigungssignale und das Anhalten sowohl des ersten als auch des zweiten vorderen Elements unmittelbar vor dem Eintritt des zweiten Überwachungspunkts in den ersten gesperrten Bereich wird verhindert, daß der vordere Aufbau in den ersten gesperrten Bereich eintritt.

(4) Bei dem vorstehend beschriebenen System gemäß Punkt (3) verändert die zweite Einrichtung zum Modifizieren der Betätigungssignale die über die Betätigungseinrichtungen für das erste und das zweite vordere Element eingegebenen Betätigungssignale vorzugsweise so, daß sowohl das erste als auch das zweite vordere Element bei einer Annäherung des zweiten Überwachungspunkts an den ersten gesperrten Bereich verlangsamt werden.

Durch die Verlangsamung des ersten und des zweiten vorderen Elements durch die zweite Einrichtung zum Modifizieren der Betätigungssignale werden das erste und das zweite vordere Element jeweils unmittelbar vor ihrem Eintritt in den zweiten und den ersten gesperrten Bereich gleichmäßig angehalten. Daher ist es möglich, Grenzüberschreitungen durch das erste und das zweite vordere Element und durch ihr Anhalten verursachte Stöße zu vermindern.

(5) Bei dem vorstehend beschriebenen System gemäß Punkt (1) sind das erste und das zweite vordere Element vorzugsweise aneinander anschließende, gelenkig so miteinander verbundene vordere Elemente, daß das zweite vordere Element in bezug auf das erste vordere Element schwenkbar ist.
(6) Bei dem vorstehend beschriebenen System gemäß Punkt (1) sind das erste und das zweite vordere Element beispielsweise der Ausleger und der Arm eines hydraulischen Baggers.
(7) Bei dem vorstehend beschriebenen System gemäß Punkt (1) stellt die Einrichtung zum Einstellen eines gesperrten Bereichs den zweiten gesperrten Bereich vorzugsweise so ein, daß er vom ersten gesperrten Bereich ausreichend beabstandet ist, um ein Eintreten eines Teils des zweiten vorderen Elements in den ersten gesperrten Bereich zu verhindern, wenn das zweite vordere Element in einem Zustand bewegt wird, in dem der erste Überwachungspunkt auf der Grenze des zweiten gesperrten Bereichs angeordnet ist.

Durch eine derartige Einstellung des zweiten gesperrten Bereichs wird selbst dann verhindert, daß ein Teil des vorderen Aufbaus in den ersten gesperrten Bereich eintritt, wenn das zweite vordere Element in einem derartigen Zustand bewegt wird.

(8) Bei dem vorstehend beschriebenen System gemäß Punkt (1) gehören die mehreren Betätigungseinrichtung beispielsweise dem hydraulisch gesteuerten Typ an, bei dem Steuerdrücke als Betätigungssignale ausgegeben werden, und die erste Einrichtung zum Modifizieren der Betätigungssignale umfaßt eine Einrichtung zum Modifizieren der Steuerdrücke zum Reduzieren des von der Betätigungseinrichtung für das erste vordere Element ausgegebenen Steuerdrucks auf einen Reservoirdruck unmittelbar vor dem Eintritt des ersten Überwachungspunkts in den zweiten gesperrten Bereich.
(9) Bei dem vorstehend beschriebenen System gemäß Punkt (2) gehören die mehreren Betätigungseinrichtung beispielsweise dem hydraulisch gesteuerten Typ an, bei dem Steuerdrücke als Betätigungssignale ausgegeben werden, und die zweite Einrichtung zum Modifizieren der Betätigungssignale umfaßt eine Einrichtung zum Modifizieren der Steuerdrücke zum Reduzieren der von den Betätigungseinrichtungen für das erste und das zweite vordere Element ausgegebenen Steuerdrücke auf einen Reservoirdruck unmittelbar vor dem Eintritt des zweiten Überwachungspunkts in den ersten gesperrten Bereich.
(10) Bei dem vorstehend beschriebenen System gemäß den Punkten (8) und (9) umfaßt die Einrichtung zum Modifizieren der Steuerdrücke vorzugsweise in Steuerleitungen zum Übertragen der von den Betätigungseinrichtungen für das erste und das zweite vordere Element ausgegebenen Steuerdrücke an die entsprechenden Stromventile angeordnete elektrische Druckreduzierventile.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das ein Steuersystem zur Begrenzung des Arbeitsbereichs für eine Baumaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit einem hydraulischen Antriebssystem für dieselbe zeigt;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Erscheinungsbild eines hydraulischen Baggers zeigt, auf den die erste Ausführungsform angewendet wird;
3 ist ein Diagramm, das Einzelheiten einer Steuerhebeleinheit des hydraulisch gesteuerten laps zeigt;
4 ist ein funktionales Blockdiagramm, das die Steuerfunktionen einer Steuereinheit gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
5 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur Einstellung eines Koordinatensystems und eines Bereichs zur Verwendung durch das Steuersystem zur Begrenzung des Arbeitsbereichs gemäß der ersten Ausführungsform;
6 ist eine Ansicht, die einen ersten und einen zweiten gesperrten Bereich und entsprechende Verlangsamungsbereiche zur Verwendung durch das Steuersystem zur Begrenzung des Arbeitsbereichs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Abstand zwischen einem Überwachungspunkt und dem gesperrten Bereich und einem Verlangsamungsbefehlssignal eines Berechnungsabschnitts zur Steuerung der Verlangsamung zeigt;
8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Steuerdruck und einer Zylindergeschwindigkeit in einem Abschnitt zur Berechnung des maximalen Steuerdrucks zeigt;
9 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Steuerdruck und einem an ein elektrisches Druckreduzierventil ausgegebenen Stromwert in einem Abschnitt zur Berechnung der Befehle für die Ventile zeigt;
10 ist ein Ablaufdiagramm, das Verarbeitungsprozeduren der Steuereinheit zeigt;
11 ist ein Diagramm, das ein Steuersystem zur Begrenzung des Arbeitsbereichs für eine Baumaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit einem hydraulischen Antriebssystem für diese zeigt;
12 ist ein funktionales Blockdiagramm, das die Steuerfunktionen einer Steuereinheit gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
13 ist eine Ansicht, die einen ersten und einen zweiten gesperrten Bereich und die eingestellten Abstände für die Verwendung durch das Steuersystem zur Begrenzung des Arbeitsbereichs gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; und
14 ist ein Ablaufdiagramm, das Steuerprozeduren der Steuereinheit zeigt.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, die für einen hydraulischen Bagger verwendet wird. Es ist zu beachten, daß die erste Ausführungsform für die Steuerung zur Bereichsbegrenzung nach oben geeignet ist.
Gemäß 1 umfaßt ein hydraulischer Bagger, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird, ein hydraulisches Antriebssystem mit einer Hydraulikpumpe 2, mehreren durch von der Hydraulikpumpe 2 gefördertes Hydraulikfluid angetriebenen hydraulischen Stellgliedern einschließlich eines Auslegerzylinders 3a, eines Armzylinders 3b, eines Schaufelzylinders 3c, eines Schwenkmotors 3d und eines linken und eines rechten Verfahrmotors 3e, 3f, mehreren, jeweils den hydraulischen Stellgliedern 3a–3f zugeordneten Steuerhebeleinheiten 4a–4f, mehreren, zwischen der Hydraulikpumpe 2 und den mehreren hydraulischen Stellgliedern 3a–3f angeordneten und nach Maßgabe von über die Steuerhebeleinheiten 4a–4f eingegebenen Betätigungssignalen angetriebenen Stromventilen 5a–5f zur Steuerung der Strömungsmengen des den hydraulischen Stellgliedern 3a–3f zugeführten Hydraulikfluids und einem Entlastungsventil 6, das geöffnet wird, wenn der Druck zwischen der Hydraulikpumpe 2 und den Stromventilen 5a–5f einen vorab eingestellten Wert übersteigt.
Ebenso umfaßt der hydraulische Bagger, wie in 2 gezeigt, eine Arbeitsvorrichtung mit mehreren Gelenken, d. h. einen vorderen Aufbau 1A, der aus einem Ausleger 1a, einem Arm 1b und einer Schaufel 1c besteht, die jeweils vertikal schwenkbar sind, und einen Fahrzeugkörper (einen Maschinenkörper) 1B, der aus einer oberen Struktur 1d und einem Fahrgestellt 1e besteht. Der Ausleger 1a des vorderen Aufbaus 1A wird an seinem Basisende von einem vorderen Abschnitt des oberen Aufbaus 1d gehalten. Der Ausleger 1a, der Arm 1b, die Schaufel 1c, der obere Aufbau 1d und das Fahrgestellt 1e werden jeweils von dem Auslegerzylinder 3a, dem Armzylinder 3b, dem Schaufelzylinder 3c, dem Schwenkmotor 3d und dem linken und dem rechten Verfahrmotor 3e, 3f angetrieben.
Die Steuerhebeleinheiten 4a–4f gehören dem hydraulisch gesteuerten Typ an und erzeugen jeweilige Steuerdrücke zum Ansteuern der zugeordneten Stromventile 5a–5f. Wie in 3 gezeigt, umfassen die Steuerhebeleinheiten 4a–4f jeweils einen von einem Bediener betätigten Steuerhebel 40 und zwei Druckreduzierventile 41, 42, die abhängig von der Größe und der Richtung der Betätigung des Steuerhebels 40 einen Steuerdruck erzeugen. Die primären Anschlüsse der beiden Druckreduzierventile 41, 42 sind mit einer Steuerpumpe 43 verbunden, und ihre sekundären Anschlüsse sind über jeweilige Steuerleitungen 44a, 44b; 45a, 45b; 46a, 46b; 47a, 47b; 48a, 48b; 49a, 49b mit hydraulischen Antriebsabschnitten 50a, 50b; 51a, 51b; 52a, 52b; 53a, 53b; 54a, 54b; 55a, 55b der zugeordneten Stromventile verbunden.
Ein Steuersystem zur Begrenzung des Arbeitsbereichs gemäß dieser Ausführungsform ist auf einem hydraulischen Bagger vorgesehen, der aufgebaut ist, wie vorstehend beschrieben. Das Steuersystem für die Begrenzung umfaßt eine Einstelleinrichtung 7 zur vorherigen Vorgabe der Einstellung des Bereichs, in den der vordere Aufbau 1A nicht eintreten darf (und der nachstehend als erster gesperrter Bereich bezeichnet wird), in Abhängigkeit von der Art der auszuführenden Arbeit, an jeweiligen Schwenkpunkten, d. h. Gelenkverbindungen des Auslegers 1a, des Arms 1b und der Schaufel 1c, ange ordnete Winkelsensoren 8a, 8b, 8c zur Erfassung jeweiliger Drehwinkel als Statusvariablen in bezug auf die Position und Stellung des vorderen Aufbaus 1A, eine Steuereinheit 9 zum Empfangen eines Einstellsignals von der Einstelleinrichtung 7 und der Erfassungssignale von den Winkelsensoren 8a, 8b, 8c und zum anschließenden Ausgeben elektrischer Signale als Befehlssignale zum Begrenzen des Arbeitsbereichs des vorderen Aufbaus 1A und durch die von der Steuereinheit 9 ausgegebenen elektrischen Signale angetriebene elektromagnetische Proportionalventile 10a, 10b, 11a, 11b. Die elektromagnetischen Proportionalventile 10a, 10b, 11a, 11b sind jeweils in den Steuerleitungen 44a, 44b; 45a, 45b angeordnet und verringern die von den zugeordneten Steuerhebeleinheiten 4a, 4b nach Maßgabe der jeweils in sie eingegebenen elektrischen Signale erzeugten Steuerdrücke, worauf die Ausgabe der verringerten Steuerdrücke folgt.
Die Einstellvorrichtung 7 dient der Ausgabe eines über eine Eingabeeinrichtung, wie einen auf einer Steuerkonsole vorgesehenen Schalter oder Griff, eingegebenen Einstellsignals zur Vorgabe der Einstellung eines gesperrten Bereichs an die Steuereinheit 9. Die Steuerkonsole kann auch weitere, darauf vorgesehene Hilfsmittel, wie eine Anzeige, aufweisen. Alternativ kann auf jede andere, geeignete Weise, beispielsweise unter Verwendung von IC-Karten, Strichcodes, Lasern oder drahtloser Kommunikation, ein Einstellsignal an die Steuereinheit angelegt werden.
Die Steuerfunktionen der Steuereinheit 9 sind in 4 dargestellt. Die Steuereinheit 9 hat Funktionen, die von einem Abschnitt 9a zur Berechnung eines ersten gesperrten Bereichs, einem Abschnitt 9b zur Berechnung eines zweiten gesperrten Bereichs, einem Speicherabschnitt 9c zur Speicherung von Grenzwerten, einem Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus, einem Be rechnungsabschnitt 9e zur Steuerung der Verlangsamung, einem Abschnitt 9f zur Berechnung der maximalen Zylindergeschwindigkeit, einem Abschnitt 9g zur Berechung des maximalen Steuerdrucks, einem Abschnitt 9h zur Berechnung der Befehle für die Ventile und einem Abschnitt 9i zur Ausgabe von Strom ausgeführt werden.
Der Abschnitt 9a zur Berechnung eines ersten gesperrten Bereichs berechnet nach Maßgabe einer Vorgabe von der Einstelleinrichtung 7 den ersten gesperrten Bereich, in den der vordere Aufbau 1A nicht eintreten darf, und stellt ihn ein. Ein Beispiel dieser Funktion wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Gemäß 5 werden vorab mehrere Überwachungspunkte P1– P5 an vorgegebenen Positionen auf dem vorderen Aufbau 1A eingestellt. Der Bediener leitet die Betätigung ein, indem er den vorderen Aufbau 1A auf eine Höhe anhebt, die einer einzustellenden Höhengrenze entspricht. In diesem Zustand werden als Reaktion auf die Anweisung von der Einstellvorrichtung 7 die jeweiligenh Höhen P1z– P5z der Überwachungspunkte P1–P5 berechnet, und der höchste der berechneten Werte wird als Grenzwert (P_cz1) des ersten gesperrten Bereichs eingestellt. Bei dem dargestellten Beispiel befindet sich der am hinteren Ende des Arms 1b eingestellte Überwachungspunkt P2 auf der höchsten Ebene, und daher wird die Höhe P2z des Überwachungspunkts P2 als Grenzwert (P_cz1) des ersten gesperrten Bereichs eingestellt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Werte P1z bis P5z durch den Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus berechnet werden.
Der Abschnitt 9b zur Berechnung des zweiten gesperrten Bereichs berechnet anhand des vom Abschnitt 9a zur Berechnung des ersten gesperrten Bereichs berechneten Grenzwerts (P_cz1) des ersten gesperrten Bereichs einen Grenzwert (P_cz2) des zweiten gesperrten Bereichs. Die für die Berechnung verwendete Formel lautet: Pcz2 = Pcz1 – LA4,wobei LA4 der Abstand zwischen dem Überwachungspunkt P1 und dem am hinteren Ende des Arms 1b eingestellten Überwachungspunkt P2 ist. Der Überwachungspunkt P1 befindet sich am Schwenkpunkt zwischen dem Ausleger 1a und dem Arm 1b.
Im Speicherabschnitt 9c zur Speicherung der Grenzwerte sind die von den Abschnitten 9a, 9b zur Berechnung des ersten und des zweiten gesperrten Bereichs berechneten Grenzwerte P_cz1, P_cz2 gespeichert.
Der Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus berechnet die Position und die Stellung des vorderen Aufbaus 1A auf der Grundlage der von den Winkelsensoren 8a–8c erfaßten Drehwinkel des Auslegers, des Arms und der Schaufel und weiterer derartiger Daten, wie den jeweiligen, in 5 gezeigten Abmessungen LA1, LA2, LA3, LA4, LB1, LV1, LV2, LV3 des vorderen Aufbaus 1A und des Fahrzeugkörpers 1B, die vorab in einem Speicher der Steuereinheit 9 gespeichert werden. Zu diesem Zeitpunkt werden die Position und die Stellung des vorderen Aufbaus 1A als Koordinatenwerte eines XZ-Koordinatensystems bestimmt, dessen Ursprung beispielsweise der Schwenkpunkt des Auslegers 1a ist. Das XZ-Koordinatensystem ist ein am Fahrzeugkörper 1B festgelegtes, rechteckiges Koordinatensystem, das in einer vertikalen Ebene liegt.
Beim Prozeß der Einstellung des ersten gesperrten Bereichs durch den Berechnungsabschnitt 9a berechnet der Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus jeweilige Werte der Überwachungspunkte P1–P5 als Z-Koordinatenwerte auf dem XZ-Koordinatensystem und stellt den höchsten der berechneten Werte als Grenzwert (Z-Koordinatenwert = P_cz1) des ersten gesperrten Bereichs ein.
Ferner fährt der Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus während der Betätigung des hydraulischen Baggers mit der Berechnung der jeweiligen Positionen der Überwachungspunkte P1–P5 fort. Bei dieser Ausführungsform werden die beiden Überwachungspunkte P1, P5 für die Berechnung zur Steuerung der Obergrenze verwendet. Als Überwachungspunkt P1 ist, wie vorstehend erwähnt, der Schwenkpunkt zwischen dem Ausleger 1a und dem Arm 1b eingestellt, und als Überwachungspunkt P5 ist der höchste Punkt eines Kreises um den Schwenkpunkt (den Schaufelstift) der Schaufel mit einem Radius LV1 (dem Abstand zwischen einem Schaufelstift und dem vordern Ende der Schaufel).
Die vom Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus berechneten Z-Koordinatenwerte der Überwachungspunkte P1–P5 werden unter Verwendung der folgenden Formeln auf der Grundlage der Drehwinkel α, β, γ und der jeweiligen, in 5 gezeigten und im Speicher gespeicherten Abmessungen berechnet. P1z = LB1 sinα P2z = LA2 sin(α + β) + LA3 cos(α + β) – LB1 sinα P3z = –LV1 sin(α + β + γ) – LA1 sin(α + β) – LB1 sinα P4z = –LV2 sin(α + β + γ) + LA3 cos(α + β + γ) - LA1 sin(α + β) – LB1 sinα P5z = –LA1 sin(α + β) – LB1 sinα + LV1wobei α, β, γ, wie in 5 durch einen Pfeil dargestellt, im Uhrzeigersinn positiv sind.
Der Berechnungsabschnitt 9e zur Steuerung der Verlangsamung berechnet auf der Grundlage der vom Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus berechneten Z-Koordinatenwerte P1z, P5z der Überwachungspunkte P1, P5, der im Speicherabschnitt 9c zur Speicherung der Grenzwerte gespeicherten Grenzwerte P_cz1, P_cz2 des ersten und des zweiten gesperrten Bereichs, des (nachstehend als Verlangsamungsabstand bezeichneten) Abstands Lj, der die Abmessungen des Verlangsamungsbereichs angibt, und einer (später beschriebenen) Verlangsamungsfunktion Verlangsamungsbefehlssignale K_BU, K_BD für den Auslegerzylinder 3a in der Ausfahr- und Kontraktionsrichtung und K_AC, K_AD für den Armzylinder 3b in der Ausfahr- und Kontraktionsrichtung, wobei sowohl der Verlangsamungsabstand Lj als auch die Verlangsamungsfunktion im Speicher der Steuereinheit 9 gespeichert sind. Dieser Berechnungsprozeß wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6 genauer beschrieben.
Zunächst berechnet der Berechnungsabschnitt 9e den Abstand Lj1 zwischen dem Überwachungspunkt P1 und dem zweiten gesperrten Bereich und einen Abstand Lj5 zwischen dem Überwachungspunkt P5 und dem ersten gesperrten Bereich. Dann werden wie folgt die Verlangsamungsbefehlssignale bestimmt.

(1) Wenn weder der Abstand Lj1 noch der Abstand Lj5 kleiner als der Verlangsamungsabstand Lj sind (d. h. wenn Lj1 ≥ Lj und Lj5 ≥ Lj gelten), werden sämtliche Verlangsamungsbefehlssignale K_BU, K_BD, K_AC, K_AD auf eins (1) gesetzt. Daher gelten: KBU = 1 KBD = 1 KAC = 1 KAD = 1
(2) Wenn Lj1 < Lj und Lj5 ≥ Lj gelten, werden K_BU, K_BD, K_AC und K_AD anhand der folgenden Formeln bestimmt: KBU = Lj1/Lj KBD = 1 KAC = 1 KAD = 1
(3) Wenn Lj1 ≥ Lj und Lj5 < Lj gelten, werden K_BU, K_BD, K_AC und K_AD anhand der folgenden Formeln berechnet: KBU = Lj5/Lj KBD = 1 KAC = 1 KAD = Lj5/Lj
(4) Wenn Lj1 < Lj und Lj5 < Lj gelten, werden K_BU, K_BD, K_AC und K_AD anhand der folgenden Formeln berechnet: KBU = min(Lj1, Lj5)/Lj KBD = 1 KAC = 1 KAD = Lj5/Lj

Die vorstehend aufgeführten Formeln sind in 7 in grafischer Form dargestellt. In den Diagrammen gemäß 7 zeigen jeweils 7(a) den vorstehend beschriebenen Fall (2), 7(b) den vorstehend beschriebenen Fall (3) und 7(c) den vorstehend beschriebenen Fall (4). Bei dem vorstehend beschriebenen Fall (2) wird das Verlangsamungsbefehlssignal K_BU, wie in 7(a) gezeigt, von 1 linear verringert, wenn sich der Abstand Lj1 innerhalb der Abmes sungen des Verlangsamungsabstands Lj verringert, und wird beim Abstand Lj1 = P_cz2, d. h. wenn der Überwachungspunkt P1 die Grenze P_cz2 des zweiten gesperrten Bereichs erreicht, null (0). Anders ausgedrückt wird die Betätigung des Auslegerzylinders 3a in der Ausfahrrichtung (der Vorgang des Anhebens des Auslegers) beim Eintritt des Überwachungspunkts P1 in den Verlangsamungsbereich verlangsamt, und wenn der Überwachungspunkt P1 die Grenze P_cz2 des zweiten gesperrten Bereichs erreicht, wird der Vorgang des Anhebens des Auslegers unterbrochen. Die anderen Verlangsamungsbefehlssignale K_BD, K_AC, K_AD bleiben 1, wodurch der Arm 1b frei beweglich gehalten wird.
In dem vorstehend beschrieben Fall (3) werden, wie in 7(b) gezeigt, die Verlangsamungsbefehlssignale K_BU, K_AD von 1 linear verringert, wenn sich der Abstand Lj5 innerhalb der Abmessungen des Verlangsamungsabstands Lj verringert, und werden dann 0, wenn der Abstand Lj5 = P_cz1 ist, d. h. wenn der Überwachungspunkt P5 die Grenze P_cz1 des ersten gesperrten Bereichs erreicht. Anders ausgedrückt werden sowohl die Betätigung des Auslegerzylinders 3a in der Ausfahrrichtung (der Vorgang des Anhebens des Auslegers) als auch die Betätigung des Armzylinders 3b in der Kontraktionsrichtung (der Vorgang des Ausstreckens des Arms) beim Eintritt des Überwachungspunkts P5 in den Verlangsamungsbereich verlangsamt, und wenn der Überwachungspunkt P5 die Grenze P_cz2 des ersten gesperrten Bereichs erreicht, werden sowohl der Vorgang des Anhebens des Auslegers als auch der Vorgang des Streckens des Arms unterbrochen.
Im vorstehend beschriebenen Fall (4) ist das Verlangsamungsbefehlssignal K_BU wie in 7(c) gezeigt, durch den kleineren Wert der in den beiden vorstehend beschriebenen Fällen (2) und (3) be rechneten Verlangsamungssignale gegeben, und das Verlangsamungsbefehlssignal K_AD ist durch den gleichen Wert wie den im vorstehend beschriebenen Fall (3) berechneten gegeben. Anders ausgedrückt wird das Verlangsamungsbefehlssignal K_BU auf 0 gehalten, nachdem der Überwachungspunkt P1 die Grenze P_cz2 des zweiten gesperrten Bereichs erreicht hat, so daß der Ausleger 3a nicht nach oben über das Niveau der Grenze P_cz2 des zweiten gesperrten Bereichs bewegt wird, wogegen nur die Betätigung des Armzylinders 3b in der Kontraktionsrichtung (der Vorgang des Ausstreckens des Arms) verlangsamt wird.
Der Abschnitt 9f zur Berechnung der maximalen Zylindergeschwindigkeiten berechnet auf der Grundlage der vorab in der Steuereinheit 9 gespeicherten maximalen Zylindergeschwindigkeiten V_BUmax, V_BDmax des Auslegers in der Ausfahr- und Kontraktionsrichtung und der maximalen Zylindergeschwindigkeiten V_ACmax, V_ADmax des Arms in der Ausfahr- und Kontraktionsrichtung sowie der vorstehend genannten Verlangsamungsbefehlssignale K_BU, K_BD, K_AC und K_AD maximale Zylindergeschwindigkeiten V_BUmax_c, V_BDmax_c des Auslegers für den Vorgang des Ausstreckens und Zusammenziehens bei der Verlangsamung und maximale Zylindergeschwindigkeiten V_ACmax_c, V_ADmax_c des Arms für den Vorgang des Ausstreckens und Zusammenziehens bei der Verlangsamung. Die für die Berechnung verwendeten Formeln lauten: VBUmaxc = KBU·VBUmax VBDmaxc = KBD·VBDmax VACmaxc = KAC·VACmax VADmaxc = KAD·VADmax
Der Abschnitt 9g zur Berechung der maximalen Steuerdrücke berechnet auf der Grundlage der vom Abschnitt 9f zur Berechnung der maximalen Zylindergeschwindigkeiten berechneten Werte V_BU-max_c, V_BDmax_c, V_ACmax_c, V_ADmax_c und von vorab in der Steuereinheit 9 gespeicherten Tabellen, die, wie in 8 gezeigt, die Beziehungen zwischen den Steuerdrücken und den Zylindergeschwindigkeiten angeben, die maximalen Lastdrücke P_BUmax_c, P_BDmax_c für die Vorgänge des Ausstreckens und des Einziehens des Auslegers bei der Verlangsamung und die maximalen Lastdrücke P_ACmax_c, P_ADmax_c für die Vorgänge des Ausstreckens und Zusammenziehens des Arms bei der Verlangsamung.
Der Abschnitt 9h zur Berechnung der Befehle für die Ventile berechnet auf der Grundlage der vom Abschnitt 9g zur Berechung der maximalen Steuerdrücke berechneten Werte P_BUmax_c, P_BDmax_c, P_AC-max_c, P_ADmax_c und von vorab in der Steuereinheit 9 gespeicherten Tabellen, die, wie in 9 gezeigt, die Beziehung zwischen einem Steuerdruck und einem Stromwert angeben, elektrische Signale i_BU, i_BD, i_AC, i_AD für die elektrischen Druckreduzierventile 10a, 10b, 11a, 11b zur Begrenzung der Geschwindigkeiten der Vorgänge des Ausfahrens und des Zusammenziehens des Auslegers und der Vorgänge des Ausfahrens und des Zusammenziehens des Arms.
Der Abschnitt 9i zur Ausgabe von Strom gibt jeweils i_BU, i_BD, i_AC, i_AD entsprechende Stromwerte an die elektrischen Druckreduzierventile 10a, 10b, 11a, 11b aus.
Hierbei werden die vom Abschnitt 9g zur Berechung der maximalen Steuerdrücke berechneten maximalen Steuerdrücke P_BUmax_c, P_BDmax_c, P_ACmax_c, P_ADmax_c bei der Verlangsamung auf die maximalen Steuerdrücke (die Nenndrücke der Steuerpumpe) eingestellt, wenn die vom Berechnungsabschnitt 9e zur Steuerung der Verlang samung berechneten Verlangsamungsbefehlssignale K_BU = 1, K_BD = 1, K_AC = 1 und K_AD = 1 sind, und die zu diesem Zeitpunkt berechneten elektrischen Befehlswerte i_BU, i_BD, i_AC, i_AD dienen dem vollständigen Öffnen der elektrischen Druckreduzierventile 10a, 10b, 11a, 11b. Ebenso werden, wenn K_BU = 0, K_BD = 0, K_AC = 0 und K_AD = 0 gelten, die maximalen Steuerdrücke P_BUmax_c, P_BDmax_c, P_ACmax_c, P_ADmax_c bei der Verlangsamung auf 0 gesetzt, und die die zu diesem Zeitpunkt berechneten elektrischen Befehlswerte i_BU, i_BD, i_AC, i_AD dienen dem vollständigen Schließen der elektrischen Druckreduzierventile 10a, 10b, 11a, 11b.
Der Ablauf der vorstehend beschriebenen Steuerungsprozesse ist in 10 in Form eines Ablaufdiagramms gezeigt.
Gemäß 10 entsprechen die Schritte 400, 410 dem Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus, die Schritte 200, 500–550 dem Berechnungsabschnitt 9e zur Steuerung der Verlangsamung, der Schritt 600 dem Abschnitt 9f zur Berechnung der maximalen Zylindergeschwindigkeiten, die Schritte 700, 710 dem Abschnitt 9g zur Berechung der maximalen Steuerdrücke, der Schritt 800 dem Abschnitt 9h zur Berechnung der Befehle für die Ventile und die Schritte 900, 910 dem Abschnitt 9i zur Ausgabe von Strom. Ferner repräsentieren die Schritte 300–320 eine Initialisierung zu Sicherheitszwecken.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird davon ausgegangen, daß der Ausleger 1a das erste vordere Element und der Arm 1b das zweite vordere Element ist, die Steuerhebeleinheiten mehrere Betätigungseinrichtungen zur Vorgabe der Betätigung mehrerer vorderer Elemente bilden, der Überwachungspunkt P1 einem auf dem zweiten vorderen Element eingestellten, ersten Überwachungspunkt entspricht und der Abschnitt 9b zur Berechnung des zweiten gesperr ten Bereichs und der Speicherabschnitt 9c zur Speicherung der Grenzwerte in der Steuereinheit 9 gemeinsam eine Einrichtung zum Einstellen des gesperrten Bereichs zum Einstellen des näher als der erste gesperrte Bereich am vorderen Aufbau 1A angeordneten, zweiten gesperrten Bereichs bilden. Ebenso bilden die Winkelsensoren 8a, 8b, 8c, die elektromagnetischen Proportionalventile 10a, 10b, 11a, 11b, der Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus, der Berechnungsabschnitt 9e zur Steuerung der Verlangsamung, der Abschnitt 9f zur Berechnung der maximalen Zylindergeschwindigkeiten, der Abschnitt 9g zur Berechung der maximalen Steuerdrücke, der Abschnitt 9h zur Berechnung der Befehle für die Ventile und der Abschnitt 9i zur Ausgabe von Strom, die sich in der Steuereinheit 9 befinden, gemeinsam eine erste Einrichtung zur Modifikation der Betätigungssignale zum derartigen Verändern der über die Betätigungseinrichtungen für das erste und das zweite vordere Element eingegebenen Betätigungssignale, daß das erste vordere Element unmittelbar vor dem Eintritt des auf dem zweiten vorderen Element eingestellten, ersten Überwachungspunkts in den zweiten gesperrten Bereich angehalten wird, eine Bewegung des zweiten vorderen Elements jedoch zugelassen wird. Ferner verändert die erste Einrichtung zur Modifikation der Betätigungssignale, wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, auch das über die Betätigungseinrichtung für das erste vordere Element eingegebene Betätigungssignal so, daß das erste vordere Element verlangsamt wird, wenn sich der erste Überwachungspunkt dem zweiten gesperrten Bereich nähert.
Der Überwachungspunkt P5 entspricht einem auf dem vorderen Aufbau 1A eingestellten zweiten Überwachungspunkt, und die Winkelsensoren 8a, 8b, 8c, die elektromagnetischen Proportionalventile 10a, 10b, 11a, 11b und der Abschnitt 9d zur Berechnung der Stel lung des vorderen Aufbaus, der Berechnungsabschnitt 9e zur Steuerung der Verlangsamung, der Abschnitt 9f zur Berechnung der maximalen Zylindergeschwindigkeiten, der Abschnitt 9g zur Berechung der maximalen Steuerdrücke, der Abschnitt 9h zur Berechnung der Befehle für die Ventile und der Abschnitt 9i zur Ausgabe von Strom, die sich in der Steuereinheit 9 befinden, bilden gemeinsam die zweite Einrichtung zur Modifikation der Betätigungssignale zum derartigen Verändern der über die Betätigungseinrichtungen für das erste und das zweite vordere Element eingegebenen Betätigungssignale, daß sowohl das erste als auch das zweite vordere Element unmittelbar vor dem Eintritt des auf dem vorderen Aufbau 1A eingestellten zweiten Überwachungspunkts in den ersten gesperrten Bereich angehalten werden. Ferner verändert die zweite Einrichtung zur Modifikation der Betätigungssignale, wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, auch die über die Betätigungseinrichtungen für das erste und das zweite vordere Element eingegebenen Betätigungssignale so, daß sowohl das erste als auch das zweite vordere Element verlangsamt werden, wenn sich der zweite Überwachungspunkt dem ersten gespenten Bereich nähert.
Zudem ist der Abstand LA4 (d. h. der Abstand zwischen dem Überwachungspunkt P1 und dem am hinteren Ende des Arms 1b eingestellten Überwachungspunkt P2), der von der Grenze P_cz1 des ersten gesperrten Bereichs subtrahiert wird, wenn vom Abschnitt 9b zur Berechnung des zweiten gesperrten Bereichs die Grenze P_cz2 des zweiten gesperrten Bereichs berechnet wird, ein Abstand, der ausreicht, um zu verhindern, daß ein beliebiger Teil des zweiten vorderen Elements in den ersten gespenten Bereich eintritt, wenn das erste vordere Element in einem Zustand bewegt wird, in dem der erste Überwachungspunkt auf der Grenze des zweiten gespenten Bereichs angeordnet ist. Die vorstehend erwähnte Einrichtung zum Einstellen des gespenten Bereichs stellt den zweiten gesperrten Bereich auf einem Niveau ein, daß um diese Distanz vom ersten gespenten Bereich beabstandet ist.
Die Funktionsweise der so aufgebauten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben.
Wenn der Bediener die Steuerhebeleinheiten 4a, 4b für den Ausleger und den Arm mit der Absicht, den vorderen Aufbau 1A aufwärts zu bewegen, jeweils in der Richtung für ein Anheben des Auslegers und in der Richtung für ein Ausstrecken des Arms manipuliert, werden in der Steuerleitung 44a auf der Seite für das Anheben des Auslegers und in der Steuerleitung 45b auf der Seite für das Ausstrecken des Arms Steuerdrücke erzeugt, worauf die Stromventile 5a, 5b so angetrieben werden, daß die entsprechenden vorderen Elemente, d. h. der Ausleger 1a und der Arm 1b, bewegt werden. Die Drehwinkel des Auslegers 1a, des Arms 1b und der Schaufel 1c, die gelenkig miteinander verbunden sind, werden jeweils von den Winkelsensoren 8a–8c erfaßt, und die Erfassungssignale werden in den Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus eingegeben. Auf der Grundlage dieser Eingangssignale berechnet der Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus die Positionen der Überwachungspunkte P1–P5, und der Berechnungsabschnitt 9e zur Steuerung der Verlangsamung berechnet auf der Grundlage der vom Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus berechneten Z-Koordinatenwerte P1z, P5z der Überwachungspunkte P1, P5 und der im Speicherabschnitt 9c zur Speicherung der Grenzwerte gespeicherten Grenzwerte P_cz1, P_cz2 des ersten und des zweiten gespenten Bereichs den Abstand Lj1 zwischen dem Überwachungspunkt P1 und der Grenze P_cz2 des zweiten gesperrten Bereichs und den Abstand Lj5 zwischen dem Überwa chungspunkt P5 und der Grenze P_cz1 des ersten gesperrten Bereichs und vergleicht dann die berechneten Abstände Lj1, Lj5 mit dem Verlangsamungsabstand Lj, um zu bestimmen, ob sich die Überwachungspunkte P1, P5 in den jeweiligen Verlangsamungsbereichen befinden oder nicht.
Wenn der vordere Aufbau 1A nicht derart angehoben wird und die Überwachungspunkte P1, P5 weit von dem ersten und dem zweiten gesperrten Bereich entfernt sind, stellt der Berechnungsabschnitt 9e zur Steuerung der Verlangsamung fest, daß sich weder der Überwachungspunkt P1 noch der Überwachungspunkt P5 in den jeweiligen Verlangsamungsbereichen befinden, da Lj1 ≥ Lj und Lj5 ≥ Lj gelten, und erzeugt die Verlangsamungsbefehlssignale K_BU = 1, K_BD = 1, K_AC = 1 und K_AD = 1. Daher werden die elektromagnetischen Proportionalventile 10a, 10b, 11a, 11b vollständig geöffnet, und die von den Steuerhebeleinheiten 4a, 4b erzeugten Steuerdrücke werden unverändert an das Stromventil 5a für den Ausleger und das Stromventil 5b für den Arm übertragen, wodurch eine Bewegung des vorderen Aufbaus 1A nach Maßgabe der Manipulation durch den Bediener zugelassen wird.
Wenn der vordere Aufbau 1A so angehoben wird, daß einer der Überwachungspunkte P1, P5, beispielsweise der Überwachungspunkt P1, den Verlangsamungsbereich erreicht, stellt der Berechnungsabschnitt 9e zur Steuerung der Verlangsamung fest, daß der Überwachungspunkt P1 den Verlangsamungsbereich erreicht hat, da Lj1 < Lj und Lj5 ≥ Lj gelten, und berechnet anhand der vorstehend für den Fall (2) gezeigten Formeln (d. h. der in 7(a) gezeigten Beziehung) in Abhängigkeit vom Abstand Lj die Verlangsamungsbefehlssignale K_BU < 1, K_BD = 1, K_AC = 1 und K_AD = 1. Daher wird der Betrieb des Auslegerzylinders 3a in der Ausfahrrichtung, d. h. der Vorgang des Anhebens des Auslegers, verlangsamt, während der Arm 1b entsprechend der Manipulation durch den Bediener frei bewegt werden kann.
Wenn der vordere Aufbau 1A weiter angehoben wird und der Überwachungspunkt P1 den zweiten gesperrten Bereich erreicht, berechnet der Berechnungsabschnitt 9e zur Steuerung der Verlangsamung ein Verlangsamungsbefehlssignal K_BU mit dem Wert 0, da Lj1 = P_cz2 gilt, wodurch der Vorgang des Anhebens des Auslegers unterbrochen wird. Wenn der Überwachungspunkt P5 den Verlangsamungspunkt zu diesem Zeitpunkt noch nicht erreicht hat, werden die Verlangsamungsbefehlssignale K_BD, K_AC und K_AD weiterhin auf dem Wert 1 gehalten, wodurch der Arm 1b frei bewegt werden kann. Befindet sich der Überwachungspunkt P5 im Verlangsamungsbereich, werden für die Verlangsamungsbefehlssignale (wie nachstehend beschrieben) K_BU < 1, K_BD = 1, K_AC = 1 und K_AD < 1 berechnet, wodurch der Arm 1b verlangsamt, aber nicht angehalten wird. Da der zweite gesperrte Bereich um den Abstand LA4 von dem ersten gesperrten Bereich beabstandet ist, tritt selbst dann kein Teil des Arms 1b in den ersten gespenten Bereich ein, wenn der Arm 1b bewegt wird, nachdem der Vorgang des Anhebens des Auslegers unterbrochen wurde.
Um auf den zuvor genannten Fall zurückzukommen, bestimmt der Berechnungsabschnitt 9e zur Steuerung der Verlangsamung, wenn der andere der Überwachungspunkte P1, P5, d. h. P5, den Verlangsamungsbereich erreicht, daß der Überwachungspunkt P5 in den Verlangsamungsbereich eingetreten ist, da Lj1 ≥ Lj und Lj5 < Lj gelten, und berechnet anhand der für den vorstehend beschriebenen Fall (3) aufgeführten Formeln (d. h. der in 7(b) gezeigten Beziehung) in Abhängigkeit vom Abstand Lj die Verlangsamungsbefehlssignale K_BU < 1, K_BD = 1, K_AC = 1 und K_AD < 1. Daher werden sowohl die Betätigung des Auslegerzylinders 3a in der Ausfahrrichtung, d. h. der Vorgang des Anhebens des Arms, als auch die Betätigung des Armzylinders 3b in der Kontraktionsrichtung, d. h. der Vorgang des Ausstreckens des Arms, verlangsamt.
Ferner bestimmt der Berechnungsabschnitt 9e zur Steuerung der Verlangsamung, wenn sich beide Überwachungspunkte P1, P5 im Verlangsamungsbereich befinden, daß beide Überwachungspunkte P1, P5 in den Verlangsamungsbereich eingetreten sind, da Lj1 < Lj und Lj5 < Lj gelten, und berechnet anhand der für den vorstehen beschriebenen Fall (4) (d. h. die in 7(c) gezeigte Beziehung) gezeigten Formeln in Abhängigkeit vom Abstand Lj die Verlangsamungsbefehlssignale K_BU < 1, K_BD = 1, K_AC = 1 und K_AD < 1. Daher werden sowohl die Betätigung des Auslegerzylinders 3a in der Ausfahrrichtung, d. h. der Vorgang des Anhebens des Auslegers, als auch die Betätigung des Armzylinders 3b in der Kontraktionsrichtung, d. h. der Vorgang des Streckens des Arms, verlangsamt. Da in diesem Fall das kleinere der in den vorstehend beschriebenen Fällen (2) und (3) berechneten Verlangsamungsbefehlssignale als Verlangsamungsbefehlssignal K_BU verwendet wird, wird das Verlangsamungsbefehlssignal K_BU 0, und eine Bewegung des Auslegers 3a über die Ebene der Grenze P_cz2 des zweiten gespenten Bereichs wird verhindert, nachdem der Überwachungspunkt P1 die Grenze P_cz2 des zweiten gesperrten Bereichs erreicht hat.
Wenn nur der Arm 1b weiter angehoben wird und der Überwachungspunkt P5 den ersten gespenten Bereich erreicht, berechnet der Berechnungsabschnitt 9e zur Steuerung der Verlangsamung auch ein Verlangsamungsbefehlssignal K_AD von 0, da Lj5 = P_cz1 gilt. Daher wird auch die Betätigung des Armzylinders 3b in der Kontrak tionsrichtung, d. h. der Vorgang des Streckens des Arms, unterbrochen, und damit wird der vordere Aufbau 1A vollständig angehalten.
Wenn der Überwachungspunkt P1 die Grenze des zweiten gespenten Bereichs erreicht, wird der Ausleger 1a bei dieser Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, angehalten, während der Arm 1b nicht angehalten wird. Dadurch kann die Verschlechterung der Manövrierbarkeit auf ein Minimum unterdrückt werden.
Ebenso wird der Ausleger beim Eintritt des Überwachungspunkts P1 in den Verlangsamungsbereich verlangsamt, der Arm 1b bleibt jedoch frei beweglich, solange der Überwachungspunkt P5 nicht in den Verlangsamungsbereich eintritt. Dies trägt ebenfalls zur Unterdrückung einer Verschlechterung der Manövrierbarkeit bei.
Da der zweite gesperrte Bereich auf eine um die Distanz LA4 näher als der erste gesperrte Bereich an dem vorderen Aufbau liegende Position eingestellt ist, tritt ferner auch das hintere Ende des Arms 1b (d. h. jeder beliebige Teil der vorderen Vorrichtung 1A) selbst dann nicht in den ersten gesperrten Bereich ein, wenn der Arm 1b bewegt wird, nachdem der Ausleger 1a angehalten wurde, und dadurch wird verhindert, daß der vordere Aufbau 1A ein Hindernis berührt.
Überdies werden der Ausleger 1a und der Arm beim Eintritt der Überwachungspunkte P1, P5 in die Verlangsamungsbereiche allmählich verlangsamt und dann jeweils unmittelbar vor dem zweiten gespenten Bereich und dem ersten gesperrten Bereich gleichmäßig angehalten. Dadurch ist es möglich, Grenzüberschreitungen durch den Ausleger 1a und den Arm 1b und bei ihrem Anhalten auftretende Stöße zu vermindern.
Da sowohl der Ausleger 1a als auch der Arm 1b unmittelbar vor dem Eintritt des Überwachungspunkts P5 in den ersten gesperrten Bereich angehalten werden, wird der vordere Aufbau 1A dort zudem vollständig angehalten und tritt nicht in den ersten gesperrten Bereich ein.
Unter Bezugnahme auf die 11 bis 14 wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist ebenfalls für eine Bereichsbegrenzung nach oben geeignet. In den 11 bis 14 sind mit den in den Zeichnungen, auf die vorstehend bezug genommen wurde, gezeigten übereinstimmende Bauteile und Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Gemäß 11 umfaßt ein Steuersystem zur Begrenzung des Arbeitsbereichs gemäß dieser Ausführungsform zusätzlich zu dem in 1 gezeigten Aufbau gemäß der ersten Ausführungsform einen Summer 56. Der Summer 56 wird eingeschaltet, um unter der Steuerung einer Steuereinheit 9A Geräusche zu erzeugen, wenn sich ein auf dem vorderen Aufbau 1A eingestellter Überwachungspunkt einem vorab eingestellten, gesperrten Bereich nähert, wodurch der Bediener über das Vorhandensein einer Gefahr informiert wird.
Die Steuereinheit 9A hat die in 12 gezeigten Steuerfunktionen. Genauer hat die Steuereinheit 9A die von einem Abschnitt 9a zur Berechnung des ersten gesperrten Bereichs, einem Abschnitt 9b zur Berechnung des zweiten gesperrten Bereichs, einem Speicherabschnitt 9c zum Speichern der Grenzwerte, einem Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus, einem Abschnitt 9j zur Berechnung der Toleranzabstände, einem Abschnitt 9h zur Berechnung der Befehle für die Ventile, einem Stromausgabeabschnitt 9i und einem Berechnungsabschnitt 9m zur Steuerung des Summers ausgeführten Funktionen.
Die Funktionen des Abschnitts 9a zur Berechnung des ersten gesperrten Bereichs, des Abschnitts 9b zur Berechnung des zweiten gesperrten Bereichs, des Speicherabschnitt 9c zum Speichern der Grenzwerte, des Abschnitts 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus und des Stromausgabeabschnitts 9i entsprechen den vorstehend im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebenen.
Der Abschnitt 9j zur Berechnung der Toleranzabstände berechnet auf der Grundlage der vom Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus berechneten Z-Koordinatenwerte P1z, P5z der Überwachungspunkte P1, P5 und der im Speicherabschnitt 9c zum Speichern der Grenzwerte gespeicherten Grenzwerte P_cz1, P_cz2 des ersten und des zweiten gesperrten Bereichs den Abstand Lj1 zwischen dem Überwachungspunkt P1 und dem zweiten gesperrten Bereich und den Abstand Lj5 zwischen dem Überwachungspunkt P5 und dem ersten gesperrten Bereich.
Der Abschnitt 9h zur Berechnung der Befehle für die Ventile vergleicht die vom Abschnitt 9j zur Berechnung der Toleranzabstände berechneten Abstände Lj1, Lj5 mit vorgegebenen Abständen Lm1, Lm5 und berechnet auf der Grundlage der Ergebnisse des Vergleichs die an die elektrischen Druckreduzierventile 10a, 10b, 11a, 11b auszugebenden elektrischen Signale i_BU, i_BD, i_AC, i_AD. Hierbei sind die Abstände Lm1, Lm5 Toleranzabstände, mit denen der vordere Aufbau trotz einer Verzögerung im Steuersystem, etc. angehalten werden kann, ohne in den ersten und den zweiten gesperrten Bereich einzutreten, wenn der Bediener die Steuerhebeleinheiten in ihre neutralen Stellungen zurückstellt. Die elektrischen Signale i_BU, i_BD, i_AC, i_AD werden wie folgt berechnet:

(1) Wenn Lj1 ≥ Lm1 und Lj5 ≥ Lm5 gelten: 1BU = 1MAX 1BD = 1MAX 1AC = 1MAX 1AD = 1MAX wobei i_MAX ein Strombefehlswert ist, bei dem der maximale Steuerdruck bei der Verlangsamung durch einen maximalen Steuerdruck gemäß 9 (den Nenndruck der Steuerpumpe), d. h. einen Stromwert gegeben ist, der ein volles Öffnen der elektromagnetischen Proportionalventile 10a, 10b, 11a, 11b ermöglicht.
(2) Wenn Lj1 < Lm1 und Lj5 ≥ Lm5 gelten: iBU = 0 1BD = 1MAX 1AC = 1MAX 1AD = 1MAX wobei i_BU = 0 bedeutet, das das elektromagnetische Proportionalventil 10a vollständig geschlossen wird.
(3) Wenn Lj1 ≥ Lm1 und Lj5 < Lm5 gelten: iBU = 0 1BD = 1MAX 1AC = 1MAX 1AD = 0
(4) Wenn Lj1 < Lm1 und Lj5 < Lm5 gelten: iBU = 0 1BD = 1MAX 1AC = 1MAX iAD= 0

Der Berechnungsabschnitt 9m zur Steuerung des Summers vergleicht die durch den Abschnitt 9j zur Berechnung der Toleranzabstände berechneten Abstände Lj1, Lj5 mit den vorab eingestellten Abständen Lb1, Lb5 und berechnet auf der Grundlage der Ergebnisse des Vergleichs ein an den Summer 56 auszugebendes elektrisches Signal. Hierbei sind die Abstände Lb1, Lb5 Warnabstände, die für eine Warnung verwendet werden, wenn sich die Überwachungspunkte P1, P5 jeweils dem ersten und dem zweiten gesperrten Bereich genähert haben, und sind so eingestellt, daß Lb1 > Lm1 und Lb5 > Lm5 gelten. Die elektrischen Signale werden wie folgt berechnet:

(1) Wenn Lj1 ≥ Lb1 und Lj5 ≥ Lb5 gelten, wird der Summer 56 nicht eingeschaltet.
(2) Wenn Lj1 ≥ Lb 1 und Lj5 ≥ Lb5 gelten, wird der Summer 56 eingeschaltet, um intermittierende Geräusche zu erzeugen.

Der Ablauf der vorstehend beschriebenen Steuerprozesse ist in 14 in Form eines Ablaufdiagramms gezeigt.
Gemäß 14 entsprechen die Schritte 400, 410 dem Abschnitt 9d zur Berechnung der Stellung des vorderen Aufbaus, die Schritte 200, 1000 dem Abschnitt 9j zur Berechnung der Toleranzabstände, die Schritte 1100, 1110 dem Berechnungsabschnitt 9m zur Steuerung des Summers, die Schritte 1200, 1260 dem Abschnitt 9h zur Berechnung der Befehle für die Ventile und die Schritte 900, 910 dem Stromausgabeabschnitt 9i.
Da der zweite gesperrte Bereich für den Überwachungspunkt P1 und der erste gesperrte Bereich für den Überwachungspunkt P5 bei der so aufgebauten Ausführungsform getrennt voneinander einge stellt werden, wird der Vorgang des Anhebens des Auslegers unterbrochen, wenn der Überwachungspunkt P1 den Abstand Lm1 zum zweiten gesperrten Bereich hat, doch die Steuerung zum Anhalten des Arms erfolgt nicht, solange der Überwachungspunkt P5 nicht den Abstand Lm5 zum ersten gesperrten Bereich erreicht. Dadurch kann die Verschlechterung der Manövrierbarkeit auf ein Minimum reduziert werden.
Ebenso wird die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers unmittelbar vor dem Eintritt des Überwachungspunkts P1 in den zweiten gesperrten Bereich 0. Da der zweite gesperrte Bereich auf ein um LA4 niedrigeres Niveau als der der erste gesperrte Bereich eingestellt ist, tritt das hintere Ende des Arms jedoch selbst dann nicht in den ersten gesperrten Bereich ein, wenn der Arm bewegt wird, nachdem der Ausleger angehalten wurde.
Andererseits werden sowohl der Ausleger als auch der Arm so gesteuert, daß sie angehalten werden, wenn der Überwachungspunkt P5 den Abstand Lm5 zum ersten gesperrten Bereich aufweist, und die Betätigungsgeschwindigkeiten sowohl des Auslegers und des Arms werden unmittelbar vor dem Eintritt des Überwachungspunkts P5 in den ersten gesperrten Bereich 0. Daher kann der vordere Aufbau angehalten werden, ohne daß er in den ersten gesperrten Bereich eintritt.
Wenn der Überwachungspunkt P1 um einen Abstand vom zweiten gesperrten Bereich entfernt ist, der nicht größer als Lb1 ist, oder wenn der Überwachungspunkt P5 um einen Abstand vom ersten gesperrten Bereich entfernt ist, der nicht größer als Lb5 ist, wird ferner der Summer 56 eingeschaltet, damit er intermittierende Geräusche erzeugt, wodurch der Bediener informiert wird, daß der Überwachungspunkt P1 oder P5 bald den gesperrten Bereich erreicht. Dem entsprechend kann der Bediener das Stellglied verlangsamen, indem er den Bedienungsgriff des Steuerhebels freigibt, wodurch der beim Anhalten des Stellglieds erzeugte Stoß abgemildert wird.
Es wird darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Steuersystem zur Begrenzung des Arbeitsbereichs nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern daß unterschiedliche Veränderungen vorgenommen werden können. Obwohl bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Winkelsensoren zur Erfassung der Drehwinkel als Einrichtung zur Erfassung der die Position und die Stellung des vorderen Aufbaus 1A betreffenden Statusvariablen verwendet werden, können statt dessen beispielsweise die Zylinderhübe erfaßt werden. Obwohl die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen im Zusammenhang mit einem Fall beschrieben wurden, in dem eine Steuerung zur Bereichsbegrenzung nach oben ausgeführt wurde, ist die Erfindung ähnlich auch in einem Fall anwendbar, in dem ein gesperrter Bereich eingestellt wird, der durch eine vertikale oder schräge Grenze vor dem Fahrzeugkörper definiert ist. Ebenso kann ein gesperrter Bereich auf einem niedrigen Niveau eingestellt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unter der Annahme in die Praxis umgesetzt wird, daß das erste vordere Element ein Ausleger und das zweite vordere Element ein Arm ist, können ähnliche Vorteile auch erzielt werden, wenn die vorliegende Erfindung auf einen Fall angewendet wird, in dem das erste und das zweite vordere Element ein Arm und eine Schaufel sind.
Überdies wird die vorliegende Erfindung bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auf eine Baumaschine angewendet, die ein normaler hydraulischer Bagger mit einem vorderen Aufbau mit einem einzigen Ausleger ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch ähnlich auch auf einen hydraulischen Bagger mit einem zweiteiligen Ausleger oder auf einen hydraulischen Bagger mit einem versetzten vorderen Aufbau anwendbar. Hierbei können ähnliche Vorteile auch erzielt werden, wenn die vorliegende Erfindung im zuerst genannten Fall auf die beiden Ausleger des zweiteiligen Auslegers oder einen Ausleger des zweiteiligen Auslegers und den Arm bzw. im zuletzt genannten Fall auf einen Ausleger und einen Versatz oder einen Ausleger und einen Arm angewendet wird.
Zudem können, obwohl die vorliegende Erfindung bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auf ein hydraulisches Steuersystem angewendet wird, bei dem, wie beschrieben, Stromventile über Steuerhebeleinheiten des hydraulisch gesteuerten Typs angesteuert werden, ähnliche Vorteile auch erzielt werden, wenn die vorliegende Erfindung auf ein hydraulisches Antriebssystem angewendet wird, für das elektrische Steuerhebeleinheiten verwendet werden.
Erfindungsgemäß ist es möglich, einen Kontakt zwischen den vorderen Elementen und einem Hindernis zu verhindern, ohne im möglichen Ausmaß die Manövrierbarkeit zu reduzieren.

Claims

Baumaschine mit einem Steuersystem zur Begrenzung des Arbeitsbereichs mit einem Maschinenkörper (1B), einem vorderen Aufbau (1A) mit mehreren Gelenken, der aus mehreren, mit dem Maschinenkörper verbundenen, vorderen Elementen einschließlich eines ersten und eines zweiten vorderen Elements (1a, 1b) zusammengesetzt ist, wobei das zweite vordere Element (1b) so betätigt werden kann, daß es eine weiter von dem Maschinenkörper entfernte Position als das erste vordere Element (1a) erreicht, mehreren hydraulischen Stellgliedern (3a, 3b, 3c) zum Antreiben der mehreren vorderen Elemente, mehreren Betätigungseinrichtungen (4a, 4b, 4c) zum Veranlassen einer Bewegung der mehreren vorderen Elemente und mehreren, entsprechend von den mehreren Betätigungseinrichtungen eingegebenen Betätigungssignalen angetriebenen Stromventilen (5a, 5b, 5c) zum Steuern der den mehreren hydraulischen Stellgliedern zugeführten Strömungsmengen des Hydraulikfluids, wobei das Steuersystem zur Begrenzung des Arbeitsbereichs so konfiguriert ist, daß es eine Bewegung des vorderen Aufbaus durch die Betätigungseinrichtungen zuläßt, wenn sich ein vorgegebener Teil des vorderen Aufbaus zwischen dem Maschinenkörper und einem vorab eingestellten, gespenten Bereich (Pcz1) befindet, während es die Bewegung des vorderen Aufbaus beendet, wenn der vordere Aufbau auf den ersten gesperrten Bereich zu bewegt wird und der vorgegebene Teil des vorderen Aufbaus den vorab eingestellten, ersten gespenten Bereich erreicht, und das Steuersystem zur Begrenzung des Arbeitsbereichs eine Einrichtung (9a, 9b, 9c) zum Einstellen eines gesperrten Bereichs zum Einstellen eines näher als der erste gesperrte Bereich (Pcz1) an dem vorderen Aufbau (1A) angeordneten zweiten gesperrten Bereichs (Pcz2) zum teilweisen Anhalten der Bewegung des vorderen Aufbaus zum ersten gesperrten Bereich, eine erste Einrichtung (9e, Schritt 530) zur Modifikation der Betätigungssignale zum derartigen Verändern der über die Betätigungseinrichtungen (4a, 4b) für das erste und das zweite vordere Element (1a, 1b) eingegebenen Betätigungssignale, daß, wenn ein auf dem ersten vorderen Element festgesetzter erster Überwachungspunkt (P1) nicht in den zweiten gesperrten Bereich (Pcz2) eintritt und dann die Betätigungseinrichtung (4a) für das erste vordere Element (1a) so betätigt wird, daß das erste vordere Element auf den zweiten gesperrten Bereich (Pcz2) zu bewegt wird, das erste vordere Element angehalten wird, wenn der erste Überwachungspunkt den zweiten gesperrten Bereich erreicht, und daß bei einer Betätigung der Betätigungseinrichtung (4b) für das zweite vordere Element (1b) zu diesem Zeitpunkt eine Bewegung des zweiten vorderen Elements zum ersten gespenten Bereich (Pcz1) zugelassen wird, durch die es in den zweiten gespenten Bereich (Pcz2) eintritt, und eine zweite Einrichtung (9e, Schritte 540, 550) zur Modifikation der Betätigungssignale zum derartigen Modifizieren der über die Betätigungseinrichtungen (4a, 4b) für das erste und das zweite Element (1a, 1b) eingegebenen Betätigungssignale umfaßt, daß, wenn ein in bezug auf das zweite vordere Element (1b) festgesetzter zweiter Überwachungspunkt (P5) nicht in den ersten gespenten Bereich (Pcz1) eintritt und dann die Betätigungseinrichtungen (4a, 4b) für das erste und/oder zweite vordere Element (1a, 1b) so betätigt werden, daß das erste und/oder das zweite vordere Element auf den ersten gesperrten Bereich (Pcz1) zu bewegt werden, das erste und/oder das zweite vordere Element angehalten werden, wenn der zweite Überwachungspunkt den ersten gesperrten Bereich erreicht.
Baumaschine nach Anspruch 1, bei der die erste Einrichtung (9e, Schritt 530) zur Modifikation der Betätigungssignale das über die Betätigungseinrichtung (4a) für das erste vordere Element (1a) eingegebene Betätigungssignal so verändert, daß das erste vordere Element verlangsamt wird, wenn der erste Überwachungspunkt (P1) nahe an den zweiten gespenten Bereich (Pcz2) kommt.
Baumaschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der die zweite Einrichtung (9e, Schritte 540, 550) zur Modifikation der Betätigungssignale die über die Betätigungseinrichtungen (4a, 4b) für das erste und das zweite vordere Element (1a, 1b) eingegebenen Betätigungssignale so verändert, daß sowohl das erste als auch das zweite vordere Element (1a, 1b) verlangsamt werden, wenn der zweite Überwachungspunkt (P5) nahe an den ersten gespenten Bereich (Pcz1) kommt.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste und das zweite vordere Element (1a, 1b) aneinander anschließende, gelenkig so miteinander verbundene Elemente sind, daß das zweite vordere Element (1b) in bezug auf das erste vordere Element (1a) verschwenkbar ist.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste und das zweite vordere Element (1a, 1b) ein Ausleger (1a) und ein Arm (1b) eines hydraulischen Baggers sind.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Einrichtung (9a, 9b, 9c) zum Einstellen eines gesperrten Bereichs den zweiten gesperrten Bereich (Pcz2) so einstellt, daß er um einen Abstand vom ersten gesperrten Bereich (Pcz1) entfernt ist, der ausreicht, um einen Eintritt eines Endabschnitts des zweiten vorderen Elements (1b) auf der Seite des ersten Überwachungspunkts (P1) in den ersten gesperrten Bereich zu verhindern, wenn das zweite vordere Element (1b) in einem Zustand bewegt wird, in dem der erste Überwachungspunkt an der Grenze des zweiten gesperrten Bereichs angeordnet ist.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die mehreren Betätigungseinrichtungen (4a, 4b, 4c) dem mit hydraulischen Steuerdrücken arbeitenden Typ angehören und als Betätigungssignale Steuerdrücke ausgeben und die erste Einrichtung (9e, Schritt 530) zur Modifikation der Betätigungssignale eine Einrichtung (9f, 9g, 9h, 9i, 10a) zur Modifikation des Steuerdrucks zum Verringern des von der Betätigungseinrichtung (4a) für das erste vordere Element (1a) ausgegebenen Steuerdrucks auf einen Reservoirdruck unmittelbar vor dem Eintritt des ersten Überwachungspunkts (P1) in den zweiten gespenten Bereich (Pcz2) umfaßt.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die mehreren Betätigungseinrichtungen (4a, 4b, 4c) dem mit hydraulischen Steuerdrücken arbeitenden Typ angehören und als Betätigungssignale Steuerdrücke ausgeben und die zweite Einrichtung (9e, Schritte 540, 550) zur Modifikation der Betätigungssignale eine Einrichtung (9f, 9g, 9h, 9i, 10a, 11b) zur Modifikation der Steuerdrücke zum Verringern der von den Betätigungseinrichtungen (4a, 4b) für das erste und das zweite vordere Element (1a, 1b) ausgegebenen Steuerdrücke auf einen Reservoirdruck unmittelbar vor dem Eintritt des zweiten Überwachungspunkts (P5) in den ersten gesperrten Bereich (Pcz1) umfaßt.
Baumaschine nach Anspruch 7 oder 8, bei der die Einrichtung (9f, 9g, 9h, 9i, 10a, 11b) zur Modifikation der Steuerdrücke in Steuerleitungen zur Übertragung der von den Betätigungseinrichtungen (4a, 4b) für das erste und das zweite vordere Element (1a, 1b) an die zugehörigen Stromventile (5a, 5b) ausgegebenen Steuerdrücke angeordnete elektrische Druckreduzierventile (10a, 11b) umfaßt.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Einrichtung (9b) zum Einstellen eines gespenten Bereichs den zweiten gespenten Bereich (Pcz2) so einstellt, daß der zweite gesperrte Bereich (Pcz2) so positioniert wird, daß er sich längs dem ersten gesperrten Bereich (Pcz1) erstreckt.