JP2832386B2 - 建設機械の作業機制御装置 - Google Patents
建設機械の作業機制御装置Info
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- JP2832386B2 JP2832386B2 JP7425890A JP7425890A JP2832386B2 JP 2832386 B2 JP2832386 B2 JP 2832386B2 JP 7425890 A JP7425890 A JP 7425890A JP 7425890 A JP7425890 A JP 7425890A JP 2832386 B2 JP2832386 B2 JP 2832386B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ブーム、アームおよびバケットを有する
パワーショベルなどの建設機械の作業機制御装置に関す
る。
パワーショベルなどの建設機械の作業機制御装置に関す
る。
油圧式パワーショベルは第８図に示すように作業機と
してブーム１、アーム２、バケット３を有し、これら作
業機はブームシリンダ４、アームシリンダ５、バケット
シリンダ６によって駆動される。これら作業機は運転室
に配された作業機操作レバーによって手動操作される。
してブーム１、アーム２、バケット３を有し、これら作
業機はブームシリンダ４、アームシリンダ５、バケット
シリンダ６によって駆動される。これら作業機は運転室
に配された作業機操作レバーによって手動操作される。
ところで、このパワーショベルにおいてはポンプから
の油を作業機操作レバーによって指示された各作業機の
速度指令に応じて流量配分することで、各作業機を駆動
するようにしている。このため、従来の特に自動直線掘
削技術（２点の座標を指示し、これら２点間を直線補間
する）によれば、特にブーム１とアーム２を同時駆動す
る場合、これらブーム１、アーム２の持つ慣性力の違い
や、負荷の違いにより、指令どうりに各作業機を駆動す
ることができず、その軌跡は指令したものと異なるジグ
ザグなものになることが多い。
の油を作業機操作レバーによって指示された各作業機の
速度指令に応じて流量配分することで、各作業機を駆動
するようにしている。このため、従来の特に自動直線掘
削技術（２点の座標を指示し、これら２点間を直線補間
する）によれば、特にブーム１とアーム２を同時駆動す
る場合、これらブーム１、アーム２の持つ慣性力の違い
や、負荷の違いにより、指令どうりに各作業機を駆動す
ることができず、その軌跡は指令したものと異なるジグ
ザグなものになることが多い。
この発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、
ブームとアームとの同時操作時の各作業機の応答遅れを
解消するパワーショベルの作業機制御装置を提供するこ
とを目的とする。
ブームとアームとの同時操作時の各作業機の応答遅れを
解消するパワーショベルの作業機制御装置を提供するこ
とを目的とする。
この発明では、作業機としてブーム、アームおよびバ
ケットを有する建設機械において、 指令されたブームおよびアームの回転によるバケット
の回転支点の指令速度ベクトルを求める指令速度演算手
段と、当該作業機位置においてブームのみを回転したと
きのバケット回動支点の速度ベクトルを求める第１の演
算手段と、当該作業機位置においてアームのみを回転し
たときのバケット回動支点の速度ベクトルを求める第２
の演算手段と、ブームの慣性モーメントを求めるブーム
慣性モーメント測定手段と、アームの慣性モーメントを
求めるアーム慣性モーメント測定手段と、前記指令速度
演算手段の指令速度ベクトルの方向と前記第１の演算手
段の演算速度ベクトルの方向との平行度を調べ、これら
両方向が略平行であるときブームのみを回動駆動する第
１の駆動制御手段と、前記指令速度演算手段の指令速度
ベクトルの方向と前記第２の演算手段の演算速度ベクト
ルの方向との平行度を調べ、これら両方向が略平行であ
るときアームのみを回転駆動する第２の駆動制御手段
と、前記指令速度演算手段の指令速度ベクトルの方向が
前記第１の演算手段の演算速度ベクトルの方向または前
記第２の演算手段の演算速度ベクトルの方向と略平行で
はないとき、前記求めた両慣性モーメントを比較し、慣
性モーメントが大きいほうの作業機を先に駆動し、その
後慣性モーメントが小さいほうの作業機を駆動する第３
の駆動制御手段とを具えるようにする。
ケットを有する建設機械において、 指令されたブームおよびアームの回転によるバケット
の回転支点の指令速度ベクトルを求める指令速度演算手
段と、当該作業機位置においてブームのみを回転したと
きのバケット回動支点の速度ベクトルを求める第１の演
算手段と、当該作業機位置においてアームのみを回転し
たときのバケット回動支点の速度ベクトルを求める第２
の演算手段と、ブームの慣性モーメントを求めるブーム
慣性モーメント測定手段と、アームの慣性モーメントを
求めるアーム慣性モーメント測定手段と、前記指令速度
演算手段の指令速度ベクトルの方向と前記第１の演算手
段の演算速度ベクトルの方向との平行度を調べ、これら
両方向が略平行であるときブームのみを回動駆動する第
１の駆動制御手段と、前記指令速度演算手段の指令速度
ベクトルの方向と前記第２の演算手段の演算速度ベクト
ルの方向との平行度を調べ、これら両方向が略平行であ
るときアームのみを回転駆動する第２の駆動制御手段
と、前記指令速度演算手段の指令速度ベクトルの方向が
前記第１の演算手段の演算速度ベクトルの方向または前
記第２の演算手段の演算速度ベクトルの方向と略平行で
はないとき、前記求めた両慣性モーメントを比較し、慣
性モーメントが大きいほうの作業機を先に駆動し、その
後慣性モーメントが小さいほうの作業機を駆動する第３
の駆動制御手段とを具えるようにする。
かかる構成によれば、バケットの回転支点の指令速度
の方向がブームのみを回転したときのバケット回動支点
の速度ベクトルの方向にほぼ一致するときはブームのみ
を駆動し、バケットの回動支点の指令速度の方向がアー
ムのみを回転したときのバケット回転支点の速度ベクト
ルの方向にほぼ一致するときはアームのみを駆動する。
の方向がブームのみを回転したときのバケット回動支点
の速度ベクトルの方向にほぼ一致するときはブームのみ
を駆動し、バケットの回動支点の指令速度の方向がアー
ムのみを回転したときのバケット回転支点の速度ベクト
ルの方向にほぼ一致するときはアームのみを駆動する。
また、上記ブームのみの駆動またはアームのみの駆動
のための平行度の条件が成立しないときは、ブームの慣
性モーメントとアームの慣性モーメントを比較し、慣性
モーメントが大きいほうの作業機を先に駆動し、その後
に慣性モーメントが小さいほうの作業機を駆動するよう
にする。
のための平行度の条件が成立しないときは、ブームの慣
性モーメントとアームの慣性モーメントを比較し、慣性
モーメントが大きいほうの作業機を先に駆動し、その後
に慣性モーメントが小さいほうの作業機を駆動するよう
にする。
以下、この発明を添付図面に示す実施例にしたがって
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示すもので、作業機操
作レバーLV1はブーム１およびアーム２を駆動操作する
もので、その指令値はコントロール10に入力される。作
業機操作レバーLV2はバケット３（および旋回体７）を
駆動操作するものであり、そのバケット回転速度指令は
バケット駆動系22に直接入力される。バケット駆動系22
では入力された回転速度指令とバケット角センサ32の微
分値に基ずきバケット３をフィードバック制御する。
作レバーLV1はブーム１およびアーム２を駆動操作する
もので、その指令値はコントロール10に入力される。作
業機操作レバーLV2はバケット３（および旋回体７）を
駆動操作するものであり、そのバケット回転速度指令は
バケット駆動系22に直接入力される。バケット駆動系22
では入力された回転速度指令とバケット角センサ32の微
分値に基ずきバケット３をフィードバック制御する。
作業機操作レバーLV1は、第２図に示すように、運転
席の床に対して略平行に取り付けられており、ブーム
１、アーム２およびバケット３を含む平面に平行な平面
上を自在に２次元変位できるようになっている。この作
業機操作レバーLV1は、第３図に示すように、バケット
３の回動支点Ｂに対する速度指令ＶLを与えるもので、
この速度指令ＶLの方向に一致する方向にバケット３の
回動支点Ｂが移動するようにブーム１およアーム２が回
転駆動制御される。すなわち、作業機操作レバーLV1の
変位方向ＶLとバケット３の回動支点Ｂの移動方向Vgは
一致する。また、作業機操作レバーLV1の変位量はバケ
ット３の回動支点Ｂの移動速度に勿論対応している。な
お、この作業機操作レバーLV1の変位方向ＶLは車体を基
準とした相対角度を示すもので、絶対的な方向を示すも
のではない。
席の床に対して略平行に取り付けられており、ブーム
１、アーム２およびバケット３を含む平面に平行な平面
上を自在に２次元変位できるようになっている。この作
業機操作レバーLV1は、第３図に示すように、バケット
３の回動支点Ｂに対する速度指令ＶLを与えるもので、
この速度指令ＶLの方向に一致する方向にバケット３の
回動支点Ｂが移動するようにブーム１およアーム２が回
転駆動制御される。すなわち、作業機操作レバーLV1の
変位方向ＶLとバケット３の回動支点Ｂの移動方向Vgは
一致する。また、作業機操作レバーLV1の変位量はバケ
ット３の回動支点Ｂの移動速度に勿論対応している。な
お、この作業機操作レバーLV1の変位方向ＶLは車体を基
準とした相対角度を示すもので、絶対的な方向を示すも
のではない。
作業機操作レバーLV2は、第２図に示すように通常ど
うり略垂直方向に配設されており、その前後移動によっ
てバケット３のチルト（掘削側への回転）／ダンプ（排
土側への回転）の速度制御を行い、その左右移動によっ
て旋回体７の左右旋回速度制御を行う。
うり略垂直方向に配設されており、その前後移動によっ
てバケット３のチルト（掘削側への回転）／ダンプ（排
土側への回転）の速度制御を行い、その左右移動によっ
て旋回体７の左右旋回速度制御を行う。
ブーム角センサ10、アーム角センサ11はブーム角α、
アーム角β（第４図参照）をそれぞれ検出し、それら検
出出力α、βをコントローラ10に入力する。
アーム角β（第４図参照）をそれぞれ検出し、それら検
出出力α、βをコントローラ10に入力する。
Ib/Ia演算回路13はバケットシリンダ圧センサ33で検
出したバケットシリンダのヘッド圧、ボトム圧やブーム
角センサ10、アーム角センサ11の検出角α、βなどに基
づきブーム１の極慣性モーメントIbとアーム２の極慣性
モーメントIaを求め、これらの算出値Ib、Iaをコントロ
ーラ10に入力する。
出したバケットシリンダのヘッド圧、ボトム圧やブーム
角センサ10、アーム角センサ11の検出角α、βなどに基
づきブーム１の極慣性モーメントIbとアーム２の極慣性
モーメントIaを求め、これらの算出値Ib、Iaをコントロ
ーラ10に入力する。
コントローラ10では第４図のフローチャートに示すよ
うなブーム／アームの優先駆動制御を主に行う。
うなブーム／アームの優先駆動制御を主に行う。
コントローラ30の動作を説明する前に、作業機各部の
位置を第５図に示すように定義する。
位置を第５図に示すように定義する。
原点Ｏ（0,0）：ブーム１の回動支点 点Ａ（Xa,Ya）；アーム２の回動支点 点Ｂ（Xb,Yb）：バケット３の回動支点 点Ｃ（Xc,Yc）：バケット３の刃先点 Ｘ軸：点Ｏ、Ａ、Ｂ、Ｃを含む平面と点Ｏを含む車両
旋回面との交点 Ｙ軸：点Ｏを通り車両旋回面に垂直な直線 L1:点Ｏ、Ａ間の長さ（既知） L2:点Ａ、Ｂ間の長さ（既知） L3:点Ｂ、Ｃ間の長さ（既知） ブーム角α:Y軸に対する線分OAの角度 アーム角β:Y軸に対する線分ABの角度 バケット角γ：線分ABに対する線分BCの角度 以上のように定義すると、点Ａ、Ｂの座標は次式のよ
うになる。
旋回面との交点 Ｙ軸：点Ｏを通り車両旋回面に垂直な直線 L1:点Ｏ、Ａ間の長さ（既知） L2:点Ａ、Ｂ間の長さ（既知） L3:点Ｂ、Ｃ間の長さ（既知） ブーム角α:Y軸に対する線分OAの角度 アーム角β:Y軸に対する線分ABの角度 バケット角γ：線分ABに対する線分BCの角度 以上のように定義すると、点Ａ、Ｂの座標は次式のよ
うになる。
点Ａ Xa＝L1sinα Ya＝L1cosα …（１） 点Ｂ Xb＝L1sinα＋L2sinβ Yb＝L1cosα＋L2cosβ …（２） 次ぎに。上記（２）式を微分し、点ＢにおけるＸ軸、
Ｙ軸方向の速度成分Xb′、Yb′を求めれば、次式のよう
になる。
Ｙ軸方向の速度成分Xb′、Yb′を求めれば、次式のよう
になる。
Xb′＝α′L1cosα＋β′L2cosβ Yb′＝−α′L1sinα−β′L2sinβ …（３） ただし、α′はブーム１の回転速度、β′はアーム２
の回転速度である。
の回転速度である。
この（３）式をα′、β′について解けば、希望する
Xb′、Yb′を得るためのα′、β′を下記（４）式のよ
うに求めることができる。
Xb′、Yb′を得るためのα′、β′を下記（４）式のよ
うに求めることができる。
α′＝−（Xb′sinβ＋Yb′cosβ） /L1sin（α−β） β′＝（Xb′sinα＋Yb′cosα） /L2sin（α−β） …（４） すなわちコントローラ30では、作業機操作レバーLV1
から入力されたバケット回動支点Ｂの速度ベクトルX
b′、Yb′とブーム角センサ30、アーム角センサ31によ
り検出したブーム角α、アーム角βを先の第（４）式に
代入することによりブーム１の回転速度α′とアーム２
の回転速度β′ぽ求める。なお、ブームシリンダ４への
供給流量は車体に対するブーム１の回転速度α′に対応
し、アームシリンダ５への供給流量はブーム１に対する
アーム２の回転速度β′−α′に対応しているので、コ
ントローラ30はブーム駆動系20へ入力する流量指令とし
てはα′を用い、アーム駆動系21へ入力する流量指令と
してはβ′−α′を用いるようにしている。
から入力されたバケット回動支点Ｂの速度ベクトルX
b′、Yb′とブーム角センサ30、アーム角センサ31によ
り検出したブーム角α、アーム角βを先の第（４）式に
代入することによりブーム１の回転速度α′とアーム２
の回転速度β′ぽ求める。なお、ブームシリンダ４への
供給流量は車体に対するブーム１の回転速度α′に対応
し、アームシリンダ５への供給流量はブーム１に対する
アーム２の回転速度β′−α′に対応しているので、コ
ントローラ30はブーム駆動系20へ入力する流量指令とし
てはα′を用い、アーム駆動系21へ入力する流量指令と
してはβ′−α′を用いるようにしている。
次ぎに、第４図のフローチャートに示したブーム／ア
ームの優先駆動制御について説明する。
ームの優先駆動制御について説明する。
まず、コントローラ10は、このブーム／アームの優先
駆動制御を行うに先立ち、第６図に示したような、バケ
ット回動支点Ｂについての２つの速度ベクトルVa,Vbを
求める。
駆動制御を行うに先立ち、第６図に示したような、バケ
ット回動支点Ｂについての２つの速度ベクトルVa,Vbを
求める。
速度ベクトルVaは当該作業機位置においてアーム２の
みを回転したときのバケット回動支点の速度ベクトルで
あり、その方向は線分ABに垂直になる。線分ABに垂直な
方向には点Ｂを中心にして＋90゜、−90゜の２つの方向
があるが、これらのうち操作レバーLV1の操作方向側に
あるものが選択される。
みを回転したときのバケット回動支点の速度ベクトルで
あり、その方向は線分ABに垂直になる。線分ABに垂直な
方向には点Ｂを中心にして＋90゜、−90゜の２つの方向
があるが、これらのうち操作レバーLV1の操作方向側に
あるものが選択される。
また、速度ベクトルVbは当該作業機位置においてブー
ム１のみを回転したときのバケット回動支点Ｂの速度ベ
クトルであり、その方向は線分OBに垂直になる。この場
合も、＋90゜、−90゜の２つの方向のうち操作レバーLV
1の操作方向側にあるものが選択される。
ム１のみを回転したときのバケット回動支点Ｂの速度ベ
クトルであり、その方向は線分OBに垂直になる。この場
合も、＋90゜、−90゜の２つの方向のうち操作レバーLV
1の操作方向側にあるものが選択される。
これら速度ベクトルVa,Vbの方向は、第５図を用いて
説明したように、点Ｏ、Ａ、Ｂなどの座標が求められる
ので、これら点の座標値を用いて求めることができる。
説明したように、点Ｏ、Ａ、Ｂなどの座標が求められる
ので、これら点の座標値を用いて求めることができる。
これら速度ベクトルVa,Vbの方向が求まると、コント
ローラ10はまず作業機操作レバーLV1で指示された指令
速度ベクトルＶLの方向と速度ベクトルVaの方向の平行
度を調べる（ステップ100）。この平行度は、第７図に
示すように、指令速度ベクトルＶLの方向と速度ベクト
ルVaの方向とのなす角度θ１を求め、この角度θ１が所
定の設定角度δ以内のとき両速度ベクトルは平行である
と判断する。そして、この判定により、ＶLとVaが平行
であると判定されると、コントローラ10はブーム１は駆
動しないでアーム２のみを駆動する（ステップ110）。
このときアーム駆動系21に入力する流量指令は、先の第
（４）式に基ずき求まったβ′−α′を用いる。
ローラ10はまず作業機操作レバーLV1で指示された指令
速度ベクトルＶLの方向と速度ベクトルVaの方向の平行
度を調べる（ステップ100）。この平行度は、第７図に
示すように、指令速度ベクトルＶLの方向と速度ベクト
ルVaの方向とのなす角度θ１を求め、この角度θ１が所
定の設定角度δ以内のとき両速度ベクトルは平行である
と判断する。そして、この判定により、ＶLとVaが平行
であると判定されると、コントローラ10はブーム１は駆
動しないでアーム２のみを駆動する（ステップ110）。
このときアーム駆動系21に入力する流量指令は、先の第
（４）式に基ずき求まったβ′−α′を用いる。
ＶLとVaが平行でないと判定されたときは、コントロ
ーラ10は指令速度ベクトルＶLの方向と速度ベクトルVb
の方向の平行度を前記同様にして調べ（ステップ12
0）、ＶLとVbが平行であると判定されると、コントロー
ラ10はアーム２は駆動しないでブーム１のみを駆動する
（ステップ130）。このときブーム駆動系20に入力する
流量指令は、先の第（４）式に基ずき求まったα′を用
いる。
ーラ10は指令速度ベクトルＶLの方向と速度ベクトルVb
の方向の平行度を前記同様にして調べ（ステップ12
0）、ＶLとVbが平行であると判定されると、コントロー
ラ10はアーム２は駆動しないでブーム１のみを駆動する
（ステップ130）。このときブーム駆動系20に入力する
流量指令は、先の第（４）式に基ずき求まったα′を用
いる。
この平行度の判定でVLとVbが平行でないと判定された
ときは、コントローラ10は今度はIb/Iaの演算回路13で
求めたブーム１の極慣性モーメントIbとアーム２の極慣
性モーメントIaを比較する（ステップ140）。この比較
の結果、Ib≧Iaであるときはコントローラ10はまずブー
ム１を回転駆動し、その後でアーム２を回転駆動するよ
うにする（ステップ150）。具体的には、まず先の第
（４）式に基ずき求まった流量指令α′をブーム駆動系
20に入力し、その後、極慣性モーメントIbと極慣性モー
メントIaの比（Ib/Ia）を変数とした所定の関数T1＝ｆ
（Ib/Ia）で基まる時間Ｔを経過後、先の第（４）式に
基ずき求まった流量指令β′−α′をアーム駆動系21に
入力する。
ときは、コントローラ10は今度はIb/Iaの演算回路13で
求めたブーム１の極慣性モーメントIbとアーム２の極慣
性モーメントIaを比較する（ステップ140）。この比較
の結果、Ib≧Iaであるときはコントローラ10はまずブー
ム１を回転駆動し、その後でアーム２を回転駆動するよ
うにする（ステップ150）。具体的には、まず先の第
（４）式に基ずき求まった流量指令α′をブーム駆動系
20に入力し、その後、極慣性モーメントIbと極慣性モー
メントIaの比（Ib/Ia）を変数とした所定の関数T1＝ｆ
（Ib/Ia）で基まる時間Ｔを経過後、先の第（４）式に
基ずき求まった流量指令β′−α′をアーム駆動系21に
入力する。
また、上記ステップ140の比較処理でIb≦Iaであると
きはコントローラ10はまずアーム２を回転駆動し、その
後でブーム１を回転駆動するようにする（ステップ16
0）。具体的には、まず先に第（４）式に基ずき求まっ
た流量指令β′−α′をアーム駆動系21に入力し、その
後、極慣性モーメントIaと極慣性モーメントIbの比（Ia
/Ib）を変数とした所定の関数T2＝ｆ（Ia/Ib）で基まる
時間T2を経過後、先の第（４）式に基ずき求まった流量
指令α′をブーム駆動系20に入力する。
きはコントローラ10はまずアーム２を回転駆動し、その
後でブーム１を回転駆動するようにする（ステップ16
0）。具体的には、まず先に第（４）式に基ずき求まっ
た流量指令β′−α′をアーム駆動系21に入力し、その
後、極慣性モーメントIaと極慣性モーメントIbの比（Ia
/Ib）を変数とした所定の関数T2＝ｆ（Ia/Ib）で基まる
時間T2を経過後、先の第（４）式に基ずき求まった流量
指令α′をブーム駆動系20に入力する。
コントローラ10はこのような制御を作業機操作レバー
LV1の速度指令値ＶLが０になるまで繰り返し実行する
（ステップ170）。
LV1の速度指令値ＶLが０になるまで繰り返し実行する
（ステップ170）。
なお上記実施例では、ブーム１、アーム２についての
操作レバーとして、第２図に示したような、横配置した
操作レバーLV1を用い、この操作レバーLV1の変位によっ
てバケット回動支点Ｂの速度ベクトルＶLを指示するよ
うにしたが、通常の上下配置した操作レバーを用いるよ
うにしてもよい。この場合は、ブーム１、アーム２、バ
ケット３の操作用に２本の操作レバーを用い、例えば一
方の操作レバーでブーム１の上下とバケット３の前後回
転を行い、他方の操作レバーでアーム２の前後回転と旋
回体の左右回転を行うようになっているが、これら操作
レバーを用いて先の第４図に示したようなブーム／アー
ムの優先制御を行う場合は、ブーム１およびアーム２に
ついての速度指令からバケット回動支点Ｂについての速
度ベクトルVg（第３図）を適宜演算で求め、この速度ベ
クトルVgを用いて先の第４図に示したブーム／アームの
優先制御を行うようにすればよい。
操作レバーとして、第２図に示したような、横配置した
操作レバーLV1を用い、この操作レバーLV1の変位によっ
てバケット回動支点Ｂの速度ベクトルＶLを指示するよ
うにしたが、通常の上下配置した操作レバーを用いるよ
うにしてもよい。この場合は、ブーム１、アーム２、バ
ケット３の操作用に２本の操作レバーを用い、例えば一
方の操作レバーでブーム１の上下とバケット３の前後回
転を行い、他方の操作レバーでアーム２の前後回転と旋
回体の左右回転を行うようになっているが、これら操作
レバーを用いて先の第４図に示したようなブーム／アー
ムの優先制御を行う場合は、ブーム１およびアーム２に
ついての速度指令からバケット回動支点Ｂについての速
度ベクトルVg（第３図）を適宜演算で求め、この速度ベ
クトルVgを用いて先の第４図に示したブーム／アームの
優先制御を行うようにすればよい。
またこの実施例では、レバーLV2を略垂直方向に配設
するようにしたが、このレバーLV2もレバーLV1と同じく
水平方向に配設してもよい。さらに、このレバーLV2の
前後左右変位へのバケット３および旋回体７の駆動割り
付け態様も任意である。
するようにしたが、このレバーLV2もレバーLV1と同じく
水平方向に配設してもよい。さらに、このレバーLV2の
前後左右変位へのバケット３および旋回体７の駆動割り
付け態様も任意である。
また上記実施例では、第４図のフローチャートのステ
ップ150、160においてブーム１とアーム２の駆動時間差
を慣性モーメントIa、Ibの比を変数とした演算式で求め
るようにしたが、この時間差を所定の時間に予め設定す
るようにしてもよい。
ップ150、160においてブーム１とアーム２の駆動時間差
を慣性モーメントIa、Ibの比を変数とした演算式で求め
るようにしたが、この時間差を所定の時間に予め設定す
るようにしてもよい。
以上説明したようにこの発明によれば、ブーム、アー
ム駆動用アクチュエータへの流量配分制御に慣性モーメ
ント、負荷等を考慮した一方作業機の優先駆動を採用す
るようにしたので、ブームとアームとの同時操作時の各
作業機の応答遅れを解消し、滑らかな軌跡に沿って作業
機を駆動することができるようになる。
ム駆動用アクチュエータへの流量配分制御に慣性モーメ
ント、負荷等を考慮した一方作業機の優先駆動を採用す
るようにしたので、ブームとアームとの同時操作時の各
作業機の応答遅れを解消し、滑らかな軌跡に沿って作業
機を駆動することができるようになる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は作業機操作レバー近傍を示す斜視図、第３図は作業機
操作レバーの動きとバケット回動支点の動きとの対応関
係を示す図、第４図は実施例のコントローラの作用を示
すフローチャート、第５図は作業機各部の座標を定義す
るために用いた図、第６図は実施例で用いる２つの速度
ベクトルを説明するに用いた図、第７図は指令速度ベク
トルと上記２つの速度ベクトルの関係を説明するに用い
た図、第８図はパワーショベルを示す図である。 １……ブーム、２……アーム、３……バケット ４……ブームシリンダ、５……アームシリンダ ６……バケットシリンダ、10……コントローラ 13……慣性モーメント演算回路 LV1、LV2……作業機操作レバー
は作業機操作レバー近傍を示す斜視図、第３図は作業機
操作レバーの動きとバケット回動支点の動きとの対応関
係を示す図、第４図は実施例のコントローラの作用を示
すフローチャート、第５図は作業機各部の座標を定義す
るために用いた図、第６図は実施例で用いる２つの速度
ベクトルを説明するに用いた図、第７図は指令速度ベク
トルと上記２つの速度ベクトルの関係を説明するに用い
た図、第８図はパワーショベルを示す図である。 １……ブーム、２……アーム、３……バケット ４……ブームシリンダ、５……アームシリンダ ６……バケットシリンダ、10……コントローラ 13……慣性モーメント演算回路 LV1、LV2……作業機操作レバー
Claims (6)
- 【請求項１】作業機としてブーム、アームおよびバケッ
トを有する建設機械において、 ブームおよびアームの回転によるバケットの回動支点の
指令速度ベクトルを求める指令速度演算手段と、 当該作業機位置においてブームのみを回転したときのバ
ケット回動支点の速度ベクトルを求める第１の演算手段
と、 当該作業機位置においてアームのみを回転したときのバ
ケット回動支点の速度ベクトルを求める第２の演算手段
と、 ブームの慣性モーメントを求めるブーム慣性モーメント
測定手段と、 アームの慣性モーメントを求めるアーム慣性モーメント
測定手段と、 前記指令速度演算手段の指令速度ベクトルの方向と前記
第１の演算手段の演算速度ベクトルの方向との平行度を
調べ、これら両方向が略平行であるときブームのみを回
転駆動する第１の駆動制御手段と、 前記指令速度演算手段の指令速度ベクトルの方向と前記
第２の演算手段の演算速度ベクトルの方向との平行度を
調べ、これら両方向が略平行であるときアームのみを回
転駆動する第２の駆動制御手段と、 前記指令速度演算手段の指令速度ベクトルの方向が前記
第１の演算手段の演算速度ベクトルの方向または前記第
２の演算手段の演算速度ベクトルの方向と略平行ではな
いとき、前記求めた両慣性モーメントを比較し、慣性モ
ーメントが大きいほうの作業機を先に駆動し、その後慣
性モーメントが小さいほうの作業機を駆動する第３の駆
動制御手段と、 を具えるようにしたことを特徴とする建設機械の作業機
制御装置。 - 【請求項２】前記指令速度演算手段は、前記各作業機を
含む平面に概ね平行な平面上を自在に２次元変位するこ
とでバケット回動支点の速度指令を与える操作レバー
と、この操作レバーの変位ベクトルを検出しこの検出変
位ベクトルをバケット回動支点の指令速度ベクトルとし
て出力する操作レバー変位検出手段と、を含むものであ
る請求項（１）記載の建設機械の作業機制御装置。 - 【請求項３】前記指令速度演算手段は、ブームおよびア
ームの回転速度指令を設定する操作レバー手段と、この
操作レバー手段の設定速度指令からバケット回動支点の
指令速度ベクトルを演算する演算手段とを含むものであ
る請求項（１）記載の建設機械の作業機制御装置。 - 【請求項４】前記第１の駆動制御手段は、前記指令速度
演算手段の指令速度ベクトルの方向と前記第１の演算手
段の演算速度ベクトルの方向とのなす角度を求め、この
角度が所定の設定角度以下のとき略平行であると判定す
る請求項（１）記載の建設機械の作業機制御装置。 - 【請求項５】前記第２の駆動制御手段は、前記指令速度
演算手段の指令速度ベクトルの方向と前記第２の演算手
段の演算速度ベクトルの方向とのなす角度を求め、この
角度が所定の設定角度以下のとき略平行であると判定す
る請求項（１）記載の建設機械の作業機制御装置。 - 【請求項６】前記第３の駆動制御手段は、先に駆動する
作業機と後に駆動する作業機との時間差を前記ブームお
よびアームの慣性モーメントを変数とした関数にしたが
って求める手段を具える請求項（１）記載の建設機械の
作業機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7425890A JP2832386B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 建設機械の作業機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7425890A JP2832386B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 建設機械の作業機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03275819A JPH03275819A (ja) | 1991-12-06 |
| JP2832386B2 true JP2832386B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=13541943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7425890A Expired - Fee Related JP2832386B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 建設機械の作業機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2832386B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP7425890A patent/JP2832386B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03275819A (ja) | 1991-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |