JPH06220891A - 掘削機のマルチプロセッサシステム - Google Patents
掘削機のマルチプロセッサシステムInfo
- Publication number
- JPH06220891A JPH06220891A JP176493A JP176493A JPH06220891A JP H06220891 A JPH06220891 A JP H06220891A JP 176493 A JP176493 A JP 176493A JP 176493 A JP176493 A JP 176493A JP H06220891 A JPH06220891 A JP H06220891A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- pump
- control unit
- excavator
- position control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エンジンおよびポンプの最適制御、自動作動
制御、操作性最適化制御、装備安全保障制御および、自
動診断および故障予知制御等を遂行する掘削機のマルチ
プロセッサシステムを提供する。 【構成】 メインＣＰＵモジュール１０等を用いて、掘
削機の各部分であるバケット、ディッパー、ブームのシ
リンダ等とスイングおよびトラベルを遂行する部分を制
御してエンジンポンプおよび油圧バルブを調節して掘削
機の性能および機能を向上させる。
制御、操作性最適化制御、装備安全保障制御および、自
動診断および故障予知制御等を遂行する掘削機のマルチ
プロセッサシステムを提供する。 【構成】 メインＣＰＵモジュール１０等を用いて、掘
削機の各部分であるバケット、ディッパー、ブームのシ
リンダ等とスイングおよびトラベルを遂行する部分を制
御してエンジンポンプおよび油圧バルブを調節して掘削
機の性能および機能を向上させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は掘削機（Excavator ）に
関するもので、特に、掘削機性能を向上させるためにバ
ケット、ディッパー、ブームの各シリンダ等とスイング
およびトラベルする部分を制御してエンジンポンプおよ
び油圧バルブを調整するマルチプロセッサシステムに関
するものである。
関するもので、特に、掘削機性能を向上させるためにバ
ケット、ディッパー、ブームの各シリンダ等とスイング
およびトラベルする部分を制御してエンジンポンプおよ
び油圧バルブを調整するマルチプロセッサシステムに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来の掘削機システムを表わした
ブロック図である。従来の掘削機システムは機械的構造
（Mechanics ）を電子的構造（Electronics ）に操作ま
たは制御する機械電子的構造（Mechatronics）であり、
制御手段として単一チップコントローラを用いるか１６
ビットプロセッサを用いていた。
ブロック図である。従来の掘削機システムは機械的構造
（Mechanics ）を電子的構造（Electronics ）に操作ま
たは制御する機械電子的構造（Mechatronics）であり、
制御手段として単一チップコントローラを用いるか１６
ビットプロセッサを用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
掘削機は作業途中瞬間的に過負荷がかかる場合、エンジ
ンストール現象が生じて高山地帯等のような作業環境変
化とエンジン経年変化によりエンジン出力低下に対して
定格エンジン出力より相当に低い値で全馬力曲線が設定
されるという問題があった。
掘削機は作業途中瞬間的に過負荷がかかる場合、エンジ
ンストール現象が生じて高山地帯等のような作業環境変
化とエンジン経年変化によりエンジン出力低下に対して
定格エンジン出力より相当に低い値で全馬力曲線が設定
されるという問題があった。
【０００４】また、従来の掘削機ではエンジンスロット
ルレバーを完全に引寄せた状態で作業を遂行するため
に、土管工事および一般掘削作業等のような軽掘削作業
（Standard Duty ）と岩石破砕作業と同じ重掘削作業
（Heavy Duty）がほとんど同一な程度の燃料消耗および
騒音が発生され、作業途中のダンプトラックの移動を待
つ待機時間等と同時にエンジンを正常運転状態から待機
する場合、すなわち、負負荷（Negative Load ）の場
合、エンジン自体の空転と油圧の待機負荷（Stand byLo
ad ）のために消耗される燃料の量が定格負荷時と大き
な差がなくてエネルギ損失が多かった。
ルレバーを完全に引寄せた状態で作業を遂行するため
に、土管工事および一般掘削作業等のような軽掘削作業
（Standard Duty ）と岩石破砕作業と同じ重掘削作業
（Heavy Duty）がほとんど同一な程度の燃料消耗および
騒音が発生され、作業途中のダンプトラックの移動を待
つ待機時間等と同時にエンジンを正常運転状態から待機
する場合、すなわち、負負荷（Negative Load ）の場
合、エンジン自体の空転と油圧の待機負荷（Stand byLo
ad ）のために消耗される燃料の量が定格負荷時と大き
な差がなくてエネルギ損失が多かった。
【０００５】したがって、本発明の目的は、油圧掘削機
の性能を改善するためにエンジンおよびポンプの最適制
御、自動作動制御、操作性最適化制御、装備安全保障制
御および自己診断および故障予知制御等を遂行するマル
チプロセッサシステムを提供することである。
の性能を改善するためにエンジンおよびポンプの最適制
御、自動作動制御、操作性最適化制御、装備安全保障制
御および自己診断および故障予知制御等を遂行するマル
チプロセッサシステムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の掘削機のマルチ
プロセッサシステムは、エンジン全体の管理と安全性を
保存するために演算を遂行するメインＣＰＵモジュール
と、メインバスを介してメインＣＰＵモジュールに連結
されて外部入力信号を処理する入力制御部と、メインバ
スを介してメインＣＰＵモジュールに連結されて外部セ
ンサ等の情報を読込み、エンジンおよびポンプを制御す
るエンジンポンプ制御部と、ブームの位置制御およびそ
れと関連した演算を遂行するブーム位置制御部と、ディ
ッパーの位置制御およびそれと関連した演算を遂行する
ディッパー位置制御部と、バケットの位置制御と関連し
た演算を遂行するバケット位置制御部と、スイングに関
連した動作および位置を制御するスイング位置制御部
と、トラベルと関連した動作および速度を制御するトラ
ベル位置制御部とを含む。
プロセッサシステムは、エンジン全体の管理と安全性を
保存するために演算を遂行するメインＣＰＵモジュール
と、メインバスを介してメインＣＰＵモジュールに連結
されて外部入力信号を処理する入力制御部と、メインバ
スを介してメインＣＰＵモジュールに連結されて外部セ
ンサ等の情報を読込み、エンジンおよびポンプを制御す
るエンジンポンプ制御部と、ブームの位置制御およびそ
れと関連した演算を遂行するブーム位置制御部と、ディ
ッパーの位置制御およびそれと関連した演算を遂行する
ディッパー位置制御部と、バケットの位置制御と関連し
た演算を遂行するバケット位置制御部と、スイングに関
連した動作および位置を制御するスイング位置制御部
と、トラベルと関連した動作および速度を制御するトラ
ベル位置制御部とを含む。
【０００７】
【実施例】以下、添付され図面により本発明を詳細に説
明する。
明する。
【０００８】図２は本発明による掘削機の全体システム
を表わしたブロック図である。図面において参照番号１
００が本発明によるマルチプロセッサシステムである。
を表わしたブロック図である。図面において参照番号１
００が本発明によるマルチプロセッサシステムである。
【０００９】図３は本発明によるマルチプロセッサシス
テムを示したブロック図である。図面においてメインＣ
ＰＵモジュール１０はエンジン全体の管理と安定性を保
存するために演算を遂行することで、自動キャリー位置
復帰、アクチュエータ、自動予備作動、ティーチングプ
レイバック、自動反ティッピング制御、トラベルに対す
る自動反オーバーターン制御等と同じ機能を遂行する。
テムを示したブロック図である。図面においてメインＣ
ＰＵモジュール１０はエンジン全体の管理と安定性を保
存するために演算を遂行することで、自動キャリー位置
復帰、アクチュエータ、自動予備作動、ティーチングプ
レイバック、自動反ティッピング制御、トラベルに対す
る自動反オーバーターン制御等と同じ機能を遂行する。
【００１０】入力制御部２０は外部の入力信号を取扱う
もので、外部からプログラムされた動作、ティーチン
グ、プレイバック、自動ダンピング制御、自動過負荷防
止制御等を取扱う。
もので、外部からプログラムされた動作、ティーチン
グ、プレイバック、自動ダンピング制御、自動過負荷防
止制御等を取扱う。
【００１１】エンジンポンプ制御部３０は外部センサ等
からデータを受取ってエンジンおよびポンプを制御す
る。エンジンポンプ制御部３０の機能に対してもう少し
具体的に例を挙げると次のようなものがある。
からデータを受取ってエンジンおよびポンプを制御す
る。エンジンポンプ制御部３０の機能に対してもう少し
具体的に例を挙げると次のようなものがある。
【００１２】エンジンポンプ制御部３０はエンジンおよ
びポンプの初期馬力設定をエンジンの定格馬力以上に上
げてエンジンの速度感知によりエンジンにかかる負荷を
時々刻々と追跡してメインＣＰＵモジュール１０に制御
信号を発生させて、比例電子減圧バルブを経由してポン
プに加える負制御（Negative Control）指令圧を無段階
に変化させ常にエンジンの定格出力を全部用いることが
できるようにする。
びポンプの初期馬力設定をエンジンの定格馬力以上に上
げてエンジンの速度感知によりエンジンにかかる負荷を
時々刻々と追跡してメインＣＰＵモジュール１０に制御
信号を発生させて、比例電子減圧バルブを経由してポン
プに加える負制御（Negative Control）指令圧を無段階
に変化させ常にエンジンの定格出力を全部用いることが
できるようにする。
【００１３】また、掘削する作業の種類によって所要圧
力と油量が変化するようにエンジンおよびポンプを制御
するのも軽負荷時に燃料の損失を防止する。
力と油量が変化するようにエンジンおよびポンプを制御
するのも軽負荷時に燃料の損失を防止する。
【００１４】もう一度言うと、従来の掘削機では軽負荷
作業の場合、レバー操作によりスロットル減圧で作業速
度を調整していたが、本発明は作業の類型により、ポン
プおよびエンジンの出力を３つのモード、すなわち、Ｈ
（heavy ）、Ｓ（standard）、Ｌ（light ）モードに設
定して作業条件によってモード選択が可能である。
作業の場合、レバー操作によりスロットル減圧で作業速
度を調整していたが、本発明は作業の類型により、ポン
プおよびエンジンの出力を３つのモード、すなわち、Ｈ
（heavy ）、Ｓ（standard）、Ｌ（light ）モードに設
定して作業条件によってモード選択が可能である。
【００１５】作業を一時停止して掘削機を待機状態にあ
るようにする場合にも、エンジンスロットルの位置をア
イドル位置に移動させてエンジンの速度を制御するので
燃料の消耗量を減少させる。このとき、エンジンスロッ
トルを調整するためにボリュームスイッチを調節し、ジ
ョイスティックの動作信号に比例する電気信号を発生さ
せるのでポンプの吐出量が直接調整されるようにする。
るようにする場合にも、エンジンスロットルの位置をア
イドル位置に移動させてエンジンの速度を制御するので
燃料の消耗量を減少させる。このとき、エンジンスロッ
トルを調整するためにボリュームスイッチを調節し、ジ
ョイスティックの動作信号に比例する電気信号を発生さ
せるのでポンプの吐出量が直接調整されるようにする。
【００１６】ジョイスティックおよびペダルの単独およ
び複合操作信号によりポンプの吐出量および多重制御バ
ルブが制御され、装備の操作性向上および油圧損失を低
減して複合動作時、ジョイスティックおよびペダルの要
求速度と実作動速度を比較して要求油量に対してポンプ
の供給油量が不足の場合、負荷がかからない他のアクチ
ュエータのスプールストローク（Spool Stroke）を減ら
して作動速度を減速させて自身のものを増加させ、要求
速度により実作動速度の比を一定に維持させるため各ア
クチュエータにかかる負荷圧力に関係なく常に一定速度
比を維持させる。
び複合操作信号によりポンプの吐出量および多重制御バ
ルブが制御され、装備の操作性向上および油圧損失を低
減して複合動作時、ジョイスティックおよびペダルの要
求速度と実作動速度を比較して要求油量に対してポンプ
の供給油量が不足の場合、負荷がかからない他のアクチ
ュエータのスプールストローク（Spool Stroke）を減ら
して作動速度を減速させて自身のものを増加させ、要求
速度により実作動速度の比を一定に維持させるため各ア
クチュエータにかかる負荷圧力に関係なく常に一定速度
比を維持させる。
【００１７】ブーム位置制御部４０とディッパー位置制
御部５０およびバケット位置制御部６０はエンジンポン
プ制御部３０で提供された制御信号によってそれぞれブ
ームとディッパーとバケットの位置を制御し、それと関
連した演算をしてエンジンポンプ制御部３０と情報を交
換する。
御部５０およびバケット位置制御部６０はエンジンポン
プ制御部３０で提供された制御信号によってそれぞれブ
ームとディッパーとバケットの位置を制御し、それと関
連した演算をしてエンジンポンプ制御部３０と情報を交
換する。
【００１８】スイング位置制御部７０およびトラベル位
置制御部８０はそれぞれスイングとトラベルに関連した
動作または位置を制御する。設置作業を絶対水平面に対
して設定し、ディッパースティック用ジョイスティック
だけを調節すれば、ブーム位置制御部４０およびバケッ
ト位置制御部６０によりブームとバケットが自動的に作
動して設置作業を遂行する。
置制御部８０はそれぞれスイングとトラベルに関連した
動作または位置を制御する。設置作業を絶対水平面に対
して設定し、ディッパースティック用ジョイスティック
だけを調節すれば、ブーム位置制御部４０およびバケッ
ト位置制御部６０によりブームとバケットが自動的に作
動して設置作業を遂行する。
【００１９】スイング位置制御部７０およびトラベル位
置制御部８０はスイング動作および車体の角度が変わっ
ても仕事をする作業面位置で設置作業が遂行されるよう
にスイングおよびトラベルを制御する。
置制御部８０はスイング動作および車体の角度が変わっ
ても仕事をする作業面位置で設置作業が遂行されるよう
にスイングおよびトラベルを制御する。
【００２０】スイングを制御するとき、制御に必要なブ
レーキの力だけをかけて過度なブレーキ力によるスイン
グ減速ギアの破損を防止する。
レーキの力だけをかけて過度なブレーキ力によるスイン
グ減速ギアの破損を防止する。
【００２１】本発明は、掘削機に異常が発生したとき、
アラームおよびモニタが運転者にその事実を知らせて自
己診断および故障予知機能を有する。
アラームおよびモニタが運転者にその事実を知らせて自
己診断および故障予知機能を有する。
【００２２】また、作業者が作業をしてみると、常に一
定な時間および場所を反復することになるので、これを
ジョイスティックおよびペダルを操作して各アクチュエ
ータの動きをティーチングした後、反復遂行するように
制御して自動的に作業が反復遂行される。
定な時間および場所を反復することになるので、これを
ジョイスティックおよびペダルを操作して各アクチュエ
ータの動きをティーチングした後、反復遂行するように
制御して自動的に作業が反復遂行される。
【００２３】操作性が調整されながら、自動的にダンピ
ングすることができて、スイングするとき、油圧の損失
が発生するので、これを防止するためにスイングモータ
に供給されるポンプの吐出油量をジョイスティックの操
作量と関係なく回転速度に合うように制御して油量損失
を減らす。
ングすることができて、スイングするとき、油圧の損失
が発生するので、これを防止するためにスイングモータ
に供給されるポンプの吐出油量をジョイスティックの操
作量と関係なく回転速度に合うように制御して油量損失
を減らす。
【００２４】また、アクチュエータの操作の場合、始動
および中止時、ショックが発生するとき当該動作用ポン
プの吐出量と多重制御バルブスプールストローク（Mult
i Control Valve Spool Stroke）を制御する。
および中止時、ショックが発生するとき当該動作用ポン
プの吐出量と多重制御バルブスプールストローク（Mult
i Control Valve Spool Stroke）を制御する。
【００２５】
【発明の効果】以上において説明したように、掘削機に
応用されたマルチプロセッサシステムである。本発明は
装備のエネルギ効率、作業効率、操作性（運転者の便宜
性）および信頼性を向上させることができる。
応用されたマルチプロセッサシステムである。本発明は
装備のエネルギ効率、作業効率、操作性（運転者の便宜
性）および信頼性を向上させることができる。
【図１】従来の掘削機システムのブロック図である。
【図２】本発明を適用する掘削機システムのブロック図
である。
である。
【図３】本発明のマルチプロセッサシステムのブロック
図である。
図である。
１０ メインＣＰＵモジュール ２０ 入出力制御部 ３０ エンジンポンプ制御部 ４０ ブーム位置制御部 ５０ ディッパー位置制御部 ６０ バケット位置制御部 ７０ スイング位置制御部 ８０ トラベル位置制御部 １００ マルチプロセッサシステム
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジン全体の管理と安全性を保存する
ために演算を遂行するメインＣＰＵモジュールと、 メインバスを介して前記メインＣＰＵモジュールと連結
されて外部入力信号を処理する入力制御部と、 前記メインバスを介して前記メインＣＰＵモジュールに
連結されて外部センサ等の情報を読込み、エンジンおよ
びポンプを制御するエンジンポンプ制御部と、 ブームの位置制御およびそれと関連した演算を遂行する
ブーム位置制御部と、 ディッパーの位置およびそれと関連した演算を遂行する
ディッパー位置制御部と、 バケットの位置制御と関連した演算を遂行するバケット
位置制御部と、 スイングに関連した動作および位置を制御するスイング
位置制御部と、 トラベルと関連した動作および速度を制御するトラベル
位置制御部とを含むことを特徴とする掘削機のマルチプ
ロセッサシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP176493A JPH06220891A (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 掘削機のマルチプロセッサシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP176493A JPH06220891A (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 掘削機のマルチプロセッサシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06220891A true JPH06220891A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=11510653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP176493A Pending JPH06220891A (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 掘削機のマルチプロセッサシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06220891A (ja) |
-
1993
- 1993-01-08 JP JP176493A patent/JPH06220891A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 8TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON AUTOMATION AND ROBOTICS IN CONSTRUCTION=1991 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5347448A (en) | Multiprocessor system for hydraulic excavator | |
| US7067999B2 (en) | Rotation control device of working machine | |
| US6851207B2 (en) | Construction machinery | |
| US10138915B2 (en) | Method of controlling velocity of a hydraulic actuator in over-center linkage systems | |
| JPH0586635A (ja) | 油圧掘削機における作業油量切換制御装置 | |
| US20090120083A1 (en) | Process for electro-hydraulic circuits and systems involving excavator boom-swing power management | |
| JPH03186597A (ja) | リフトクレーン操作用制御装置及び制御方法 | |
| EP1172488B1 (en) | Hydraulic circuit of working machine | |
| KR101609882B1 (ko) | 건설기계의 유압시스템 | |
| US6269635B1 (en) | Control and hydraulic system for a liftcrane | |
| US9593464B2 (en) | Construction machine | |
| JP4979014B2 (ja) | 油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システム | |
| JPH06220891A (ja) | 掘削機のマルチプロセッサシステム | |
| JPS58204940A (ja) | エンジンの燃料噴射ポンプ制御装置 | |
| JP3878190B2 (ja) | 建設機械の制御装置 | |
| KR20130075663A (ko) | 건설기계의 유압시스템 | |
| KR20040084499A (ko) | 능동식 부하 시뮬레이터 유압회로 | |
| JP4024820B2 (ja) | 建設機械の制御装置 | |
| JP2738660B2 (ja) | 油圧式ウインチ装置 | |
| EP2480794B1 (en) | Configurable active jerk control | |
| JP2007032843A (ja) | 建設機械の制御装置 | |
| JPH09217385A (ja) | 作業機の油圧回路 | |
| KR0168991B1 (ko) | 유압식 건설기계의 전자제어장치 | |
| JP3182642B2 (ja) | 走行速度切換制御装置 | |
| JP3064520B2 (ja) | 油圧掘削機における作業油量切換制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19961022 |