JPH0673760A - 建設機械の自動掘削制御装置 - Google Patents
建設機械の自動掘削制御装置Info
- Publication number
- JPH0673760A JPH0673760A JP24855892A JP24855892A JPH0673760A JP H0673760 A JPH0673760 A JP H0673760A JP 24855892 A JP24855892 A JP 24855892A JP 24855892 A JP24855892 A JP 24855892A JP H0673760 A JPH0673760 A JP H0673760A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excavation
- bucket
- reaction force
- controller
- automatic
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］ 従来技術の自動掘削制御装置をそなえた油圧
ショベルで自動掘削を行う場合、土質の掘削抵抗が過大
のときにはバケットの動きが止まることもある。この場
合、一旦手動操作掘削に切換えて停止状態から脱却し、
さらに目標掘削モーメント値を下げ調整して再び自動掘
削を開始していた。上記脱却操作はわずらわしく、作業
に支障を及ぼしていた。本発明は、上記の問題点を解決
する。 ［構成］ 本発明の自動掘削制御装置では、土質の掘削
抵抗が過大のためバケットの動きが止まるときバケット
姿勢検出手段からの信号により、コントローラに入力せ
しめている目標掘削反力の反力値（又は目標掘削シリン
ダ圧力の圧力値）をコントローラの判断で下げるように
した。また上記下げ処理により選定された反力値（又は
圧力値）を、所定の時点まで維持するように構成した。
ショベルで自動掘削を行う場合、土質の掘削抵抗が過大
のときにはバケットの動きが止まることもある。この場
合、一旦手動操作掘削に切換えて停止状態から脱却し、
さらに目標掘削モーメント値を下げ調整して再び自動掘
削を開始していた。上記脱却操作はわずらわしく、作業
に支障を及ぼしていた。本発明は、上記の問題点を解決
する。 ［構成］ 本発明の自動掘削制御装置では、土質の掘削
抵抗が過大のためバケットの動きが止まるときバケット
姿勢検出手段からの信号により、コントローラに入力せ
しめている目標掘削反力の反力値（又は目標掘削シリン
ダ圧力の圧力値）をコントローラの判断で下げるように
した。また上記下げ処理により選定された反力値（又は
圧力値）を、所定の時点まで維持するように構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルなど建設
機械，作業車両の自動掘削作動時における制御装置に関
する。
機械，作業車両の自動掘削作動時における制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、バックホータイプの油圧ショベ
ルの全体側面図である。図において、１は上部旋回体、
２は下部走行体、３は上部旋回体１のフロント部に装着
した作業アタッチメント、４はブーム、５はアーム、６
はバケット、７はバケットリンク、８はブームシリン
ダ、９はアームシリンダ、１０はバケットシリンダ、１
１はブーム基端部ピン、１２はアーム基端部ピン、１３
はバケットヒンジピン、１４はバケットピン、１５は上
部旋回体１本体に対するブーム４の回転角度を検出する
ブーム角度センサ（バケット姿勢検出手段を構成），１
６はブーム４に対するアーム５の回転角度を検出するア
ーム角度センサ（バケット姿勢検出手段を構成）、１
７，１８はバケットヒンジピン１３，バケットピン１４
にそれぞれ装備されているピン型のロードセル（作用力
検出手段）、３９は上部旋回体１の内部に装備している
コントローラ、矢印Ｆはバケット６の掘削反力を示す。
図５は、図４におけるバケット６の掘削反力Ｆを求める
方法を示す図である。図において、矢印Ｆ１はバケット
ピン１４回りの作用力、矢印Ｆ２はバケットヒンジピン
１３回りの作用力を示す。それで、ロードセル１８，１
７によってそれぞれ検出される作用力Ｆ１とＦ２の信号
をコントローラ３９に入力せしめることにより、作用力
Ｆ１とＦ２を合成して、掘削反力Ｆを算出することがで
きる。
ルの全体側面図である。図において、１は上部旋回体、
２は下部走行体、３は上部旋回体１のフロント部に装着
した作業アタッチメント、４はブーム、５はアーム、６
はバケット、７はバケットリンク、８はブームシリン
ダ、９はアームシリンダ、１０はバケットシリンダ、１
１はブーム基端部ピン、１２はアーム基端部ピン、１３
はバケットヒンジピン、１４はバケットピン、１５は上
部旋回体１本体に対するブーム４の回転角度を検出する
ブーム角度センサ（バケット姿勢検出手段を構成），１
６はブーム４に対するアーム５の回転角度を検出するア
ーム角度センサ（バケット姿勢検出手段を構成）、１
７，１８はバケットヒンジピン１３，バケットピン１４
にそれぞれ装備されているピン型のロードセル（作用力
検出手段）、３９は上部旋回体１の内部に装備している
コントローラ、矢印Ｆはバケット６の掘削反力を示す。
図５は、図４におけるバケット６の掘削反力Ｆを求める
方法を示す図である。図において、矢印Ｆ１はバケット
ピン１４回りの作用力、矢印Ｆ２はバケットヒンジピン
１３回りの作用力を示す。それで、ロードセル１８，１
７によってそれぞれ検出される作用力Ｆ１とＦ２の信号
をコントローラ３９に入力せしめることにより、作用力
Ｆ１とＦ２を合成して、掘削反力Ｆを算出することがで
きる。
【０００３】油圧ショベルが自動掘削を行う場合に、図
４のようにバケット６を土質に対して十分くい込ませる
ためにバケット６の回転を止めて掘削反力が十分大きく
なった後に、掘削反力に応じてバケット回転及びバケッ
ト昇降の双方の制御をするようにしている。図６は、自
動掘削におけるファジィ制御で用いられる変数である掘
削反力（Ｆ）のメンバーシップ関数を示す図である。図
において、ボリューム操作部（図示しない）によって設
定された掘削反力の目標値がＦで、発生反力がたとえば
Ｆａの場合にはメンバーシップ関数は丁度ＺＯ、規格値
で云えば５０になる（同様に、掘削反力がＦｂの場合に
はＮＭ、規格値は３０、また掘削反力がＦｃの場合には
ＰＭ、規格値は７０になる）が、掘削反力の変化はアナ
ログ値であり、当然Ｆａ〜Ｆｂ，Ｆａ〜Ｆｃの間の値が
存在し、その間の掘削反力の変化に応じて徐々に規格値
を変えてゆく。また目標掘削反力の大小により発生反力
が同じでも、規格値は変化する。次に図７は、自動掘削
におけるファジィ制御で用いられる変数である掘削反力
時間変化量（△Ｆ）のメンバーシップ関数を示す図であ
る。たとえば掘削反力時間変化量（△Ｆ）が＋△Ｆａと
ふえたときには、図７の例ではＰＭ（規格値で云えば７
０）が選択される。勿論この場合にも、掘削反力時間変
化量はアナログ値である故に、規格値はＺＯ〜ＰＭ間の
数値を持っている。また下記の表１は、ブーム４の上下
動作指令信号出力値についてのルールを示す表である。
４のようにバケット６を土質に対して十分くい込ませる
ためにバケット６の回転を止めて掘削反力が十分大きく
なった後に、掘削反力に応じてバケット回転及びバケッ
ト昇降の双方の制御をするようにしている。図６は、自
動掘削におけるファジィ制御で用いられる変数である掘
削反力（Ｆ）のメンバーシップ関数を示す図である。図
において、ボリューム操作部（図示しない）によって設
定された掘削反力の目標値がＦで、発生反力がたとえば
Ｆａの場合にはメンバーシップ関数は丁度ＺＯ、規格値
で云えば５０になる（同様に、掘削反力がＦｂの場合に
はＮＭ、規格値は３０、また掘削反力がＦｃの場合には
ＰＭ、規格値は７０になる）が、掘削反力の変化はアナ
ログ値であり、当然Ｆａ〜Ｆｂ，Ｆａ〜Ｆｃの間の値が
存在し、その間の掘削反力の変化に応じて徐々に規格値
を変えてゆく。また目標掘削反力の大小により発生反力
が同じでも、規格値は変化する。次に図７は、自動掘削
におけるファジィ制御で用いられる変数である掘削反力
時間変化量（△Ｆ）のメンバーシップ関数を示す図であ
る。たとえば掘削反力時間変化量（△Ｆ）が＋△Ｆａと
ふえたときには、図７の例ではＰＭ（規格値で云えば７
０）が選択される。勿論この場合にも、掘削反力時間変
化量はアナログ値である故に、規格値はＺＯ〜ＰＭ間の
数値を持っている。また下記の表１は、ブーム４の上下
動作指令信号出力値についてのルールを示す表である。
【０００４】
【表１】
【０００５】表１において、たとえば掘削反力Ｆが減少
してＮＭ、かつ掘削反力時間変化量△Ｆも減小して（マ
イナスになって）ＮＭになると、ブームに対する指令信
号出力値はＮＭとなり、ブームが下げ作動する。すなわ
ち掘削反力Ｆ及び掘削反力時間変化量△Ｆが小さいとき
には、ブーム４を下げるルールになっており、したがっ
てバケット６はより深くくい込むように下げられる。
してＮＭ、かつ掘削反力時間変化量△Ｆも減小して（マ
イナスになって）ＮＭになると、ブームに対する指令信
号出力値はＮＭとなり、ブームが下げ作動する。すなわ
ち掘削反力Ｆ及び掘削反力時間変化量△Ｆが小さいとき
には、ブーム４を下げるルールになっており、したがっ
てバケット６はより深くくい込むように下げられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】バケットの掘削反力を
パラメータとした自動掘削制御装置をそなえた油圧ショ
ベルで自動掘削を行うとき、土質条件により掘削抵抗が
過大のときには、リリーフ弁（図示しない）がリリーフ
作動して作業アタッチメントの動きが止まることがあ
る。この場合従来技術の自動掘削制御装置では、一旦手
動操作掘削に切換えて停止状態から脱却し、さらに目標
掘削反力値Ｆを下げ調整して再び自動掘削を開始してい
た。上記脱却操作はわずらわしく、自動掘削作業に支障
を及ぼしていた。本発明は、上記の問題点を解決するこ
とを目的とする。
パラメータとした自動掘削制御装置をそなえた油圧ショ
ベルで自動掘削を行うとき、土質条件により掘削抵抗が
過大のときには、リリーフ弁（図示しない）がリリーフ
作動して作業アタッチメントの動きが止まることがあ
る。この場合従来技術の自動掘削制御装置では、一旦手
動操作掘削に切換えて停止状態から脱却し、さらに目標
掘削反力値Ｆを下げ調整して再び自動掘削を開始してい
た。上記脱却操作はわずらわしく、自動掘削作業に支障
を及ぼしていた。本発明は、上記の問題点を解決するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の自動掘削制御装
置では、目標掘削反力をコントローラに対して予め入力
する手段をそなえ、その手段により目標掘削反力を選定
して自動掘削を行っている場合に、土質の掘削抵抗が過
大のために作業アタッチメントの動きが止まるときバケ
ット姿勢検出手段からの信号に基づきコントローラでは
判断し、最初に選定されてコントローラに記憶されてい
る目標掘削反力の反力値を下げるようにした。また、上
記コントローラの反力値下げ処理により選定された新規
の目標掘削反力を、作業アタッチメントの少なくとも１
掘削サイクルが完了するまで維持するようにした。ま
た、コントローラの反力値下げ処理により選定された新
規の目標掘削反力を、コントローラに別の目標掘削反力
が入力されるまで維持するようにした。あるいはまた、
目標掘削シリンダ圧力をコントローラに対して予め入力
する手段をそなえ、その手段により目標掘削シリンダ圧
力を選定して自動掘削を行っている場合に、土質の掘削
抵抗が過大のために作業アタッチメントの動きが止まる
ときバケット姿勢検出手段からの信号に基づきコントロ
ーラでは判断し、最初に選定されてコントローラに記憶
されている目標掘削シリンダ圧力の圧力値を下げるよう
にした。また、上記コントローラの圧力値下げ処理によ
り選定された新規の目標掘削シリンダ圧力を、作業アタ
ッチメントの少なくとも１掘削サイクルが完了するまで
維持するようにした。また、コントローラの圧力値下げ
処理により選定された新規の目標掘削シリンダ圧力を、
コントローラに別の目標掘削シリンダ圧力が入力される
まで維持するようにした。
置では、目標掘削反力をコントローラに対して予め入力
する手段をそなえ、その手段により目標掘削反力を選定
して自動掘削を行っている場合に、土質の掘削抵抗が過
大のために作業アタッチメントの動きが止まるときバケ
ット姿勢検出手段からの信号に基づきコントローラでは
判断し、最初に選定されてコントローラに記憶されてい
る目標掘削反力の反力値を下げるようにした。また、上
記コントローラの反力値下げ処理により選定された新規
の目標掘削反力を、作業アタッチメントの少なくとも１
掘削サイクルが完了するまで維持するようにした。ま
た、コントローラの反力値下げ処理により選定された新
規の目標掘削反力を、コントローラに別の目標掘削反力
が入力されるまで維持するようにした。あるいはまた、
目標掘削シリンダ圧力をコントローラに対して予め入力
する手段をそなえ、その手段により目標掘削シリンダ圧
力を選定して自動掘削を行っている場合に、土質の掘削
抵抗が過大のために作業アタッチメントの動きが止まる
ときバケット姿勢検出手段からの信号に基づきコントロ
ーラでは判断し、最初に選定されてコントローラに記憶
されている目標掘削シリンダ圧力の圧力値を下げるよう
にした。また、上記コントローラの圧力値下げ処理によ
り選定された新規の目標掘削シリンダ圧力を、作業アタ
ッチメントの少なくとも１掘削サイクルが完了するまで
維持するようにした。また、コントローラの圧力値下げ
処理により選定された新規の目標掘削シリンダ圧力を、
コントローラに別の目標掘削シリンダ圧力が入力される
まで維持するようにした。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の自動掘削制御装置を示す
要部回路図である。図において、従来技術と同一構成要
素を使用しているものに対しては同符号を付す。１９，
２０，２１はそれぞれブーム用，アーム用，バケット用
油圧リモコン弁（油圧リモコン弁は前後左右の十字方向
に操作できるようにしているが説明の都合上分割して図
示している）、２２，２３，２４はそれぞれ方向切換弁
であるパイロット切換弁、２５，〜，３０はそれぞれパ
イロット圧を選択するシャトル弁、３１，〜，３６はそ
れぞれ電油変換器である電磁比例減圧弁、３７はメイン
ポンプ，３８はパイロットポンプ、３９’はコントロー
ラ、４０は自動・手動選択スイッチ、４１は予め目標掘
削反力をセットするボリューム操作部、４２はバケット
シリンダ１０’のシリンダ圧力を検出するシリンダ圧セ
ンサ、１７’はバケット角度センサである。図２は、本
発明におけるコントローラ３９’にて目標掘削反力ＦO
の反力値ＦOAが反力値ＦOBに下げ処理される状態を示す
図表である。図３は、本発明の自動掘削制御装置を装備
した油圧ショベルが自動掘削を行っている状態を示す側
面図である。図において、従来技術と同一構成要素を使
用するものに対しては同符号を付す。１’は上部旋回
体、３’は上部旋回体１’のフロント部に装着した作業
アタッチメント、１３’はバケットヒンジピン、１４’
はバケットピンである。
に説明する。図１は、本発明の自動掘削制御装置を示す
要部回路図である。図において、従来技術と同一構成要
素を使用しているものに対しては同符号を付す。１９，
２０，２１はそれぞれブーム用，アーム用，バケット用
油圧リモコン弁（油圧リモコン弁は前後左右の十字方向
に操作できるようにしているが説明の都合上分割して図
示している）、２２，２３，２４はそれぞれ方向切換弁
であるパイロット切換弁、２５，〜，３０はそれぞれパ
イロット圧を選択するシャトル弁、３１，〜，３６はそ
れぞれ電油変換器である電磁比例減圧弁、３７はメイン
ポンプ，３８はパイロットポンプ、３９’はコントロー
ラ、４０は自動・手動選択スイッチ、４１は予め目標掘
削反力をセットするボリューム操作部、４２はバケット
シリンダ１０’のシリンダ圧力を検出するシリンダ圧セ
ンサ、１７’はバケット角度センサである。図２は、本
発明におけるコントローラ３９’にて目標掘削反力ＦO
の反力値ＦOAが反力値ＦOBに下げ処理される状態を示す
図表である。図３は、本発明の自動掘削制御装置を装備
した油圧ショベルが自動掘削を行っている状態を示す側
面図である。図において、従来技術と同一構成要素を使
用するものに対しては同符号を付す。１’は上部旋回
体、３’は上部旋回体１’のフロント部に装着した作業
アタッチメント、１３’はバケットヒンジピン、１４’
はバケットピンである。
【０００９】次に、本考案請求項１〜請求項３の自動掘
削制御装置の構成を図１〜図３について述べる。本考案
では、目標掘削反力（ＦO ）を予めコントローラ３９’
に対し入力する手段としてボリューム操作部４１をそな
え、そのボリューム操作部４１の選定操作により目標掘
削反力を選定して自動掘削を行っている場合に、土質の
掘削抵抗が過大のために作業アタッチメント３’の動き
が止まるときバケット姿勢検出手段（ブーム角度センサ
１５，アーム角度センサ１６，バケット角度センサ１
７’をいう）からの信号に基づきコントローラ３９’で
は判断し最初に選定されてコントローラ３９’に記憶さ
れている目標掘削反力の反力値を下げるようにした。そ
して上記反力値下げ処理により掘削負荷が軽減し、一旦
作業アタッチメント３’の動きが再開すると、コントロ
ーラ３９’の反力値下げ処理により選定された新規の目
標掘削反力を、作業アタッチメント３’の少なくとも１
掘削サイクルが完了するまで維持するようにした。ま
た、コントローラ３９’の反力値下げ処理により選定さ
れた新規の目標掘削反力を、コントローラ３９’に別の
目標掘削反力が入力されるまで維持するようにした。
削制御装置の構成を図１〜図３について述べる。本考案
では、目標掘削反力（ＦO ）を予めコントローラ３９’
に対し入力する手段としてボリューム操作部４１をそな
え、そのボリューム操作部４１の選定操作により目標掘
削反力を選定して自動掘削を行っている場合に、土質の
掘削抵抗が過大のために作業アタッチメント３’の動き
が止まるときバケット姿勢検出手段（ブーム角度センサ
１５，アーム角度センサ１６，バケット角度センサ１
７’をいう）からの信号に基づきコントローラ３９’で
は判断し最初に選定されてコントローラ３９’に記憶さ
れている目標掘削反力の反力値を下げるようにした。そ
して上記反力値下げ処理により掘削負荷が軽減し、一旦
作業アタッチメント３’の動きが再開すると、コントロ
ーラ３９’の反力値下げ処理により選定された新規の目
標掘削反力を、作業アタッチメント３’の少なくとも１
掘削サイクルが完了するまで維持するようにした。ま
た、コントローラ３９’の反力値下げ処理により選定さ
れた新規の目標掘削反力を、コントローラ３９’に別の
目標掘削反力が入力されるまで維持するようにした。
【００１０】次に、本発明請求項１〜請求項３の自動掘
削制御装置の作用について述べる。油圧ショベルで自動
掘削を行うときには、運転者がバケット６の目標掘削反
力（ＦO ）の反力値たとえばＦOAを予めボリューム操作
部４１にセット（選定操作）して、自動掘削を開始す
る。ところが土質条件により掘削抵抗が過大のときに
は、作業アタッチメント３’が止まりかけたり、あるい
は止まってしまう。このような場合、たとえば具体的な
例としてブーム角度速度≦１ｄｅｇ／ｓｅｃ、かつアー
ム角速度≦１ｄｅｇ／ｓｅｃ、かつバケット角速度≦１
ｄｅｇ／ｓｅｃであれば、角度センサ１５，１６，１
７’、及びシリンダ圧センサ４２からのそれぞれ検出信
号がコントローラ３９’に入力される。コントローラ３
９’では、上記検出信号に基づき判断し、コントローラ
３９’に入力されている目標掘削反力の反力値ＦOAを、
図２示すような反力値ＦOB（この場合ＦOB＜ＦOAであ
る）に下げ処理を行う。すなわち、図６に示す規格値が
同一反力に対し、上げ勝手の数値に変化する。コントロ
ーラ３９’からは電磁比例減圧弁（３１，〜，３６のう
ちたとえば電磁比例減圧弁３２）に対して指令信号が出
力される。ブームシリンダ８が伸長作動し、バケット６
が上昇（図３に示す矢印イの方向に上昇）し、掘削負荷
が軽減されるので、目標掘削反力の反力値をＦOBにし
て、自動掘削を停止することなく続行することができ
る。
削制御装置の作用について述べる。油圧ショベルで自動
掘削を行うときには、運転者がバケット６の目標掘削反
力（ＦO ）の反力値たとえばＦOAを予めボリューム操作
部４１にセット（選定操作）して、自動掘削を開始す
る。ところが土質条件により掘削抵抗が過大のときに
は、作業アタッチメント３’が止まりかけたり、あるい
は止まってしまう。このような場合、たとえば具体的な
例としてブーム角度速度≦１ｄｅｇ／ｓｅｃ、かつアー
ム角速度≦１ｄｅｇ／ｓｅｃ、かつバケット角速度≦１
ｄｅｇ／ｓｅｃであれば、角度センサ１５，１６，１
７’、及びシリンダ圧センサ４２からのそれぞれ検出信
号がコントローラ３９’に入力される。コントローラ３
９’では、上記検出信号に基づき判断し、コントローラ
３９’に入力されている目標掘削反力の反力値ＦOAを、
図２示すような反力値ＦOB（この場合ＦOB＜ＦOAであ
る）に下げ処理を行う。すなわち、図６に示す規格値が
同一反力に対し、上げ勝手の数値に変化する。コントロ
ーラ３９’からは電磁比例減圧弁（３１，〜，３６のう
ちたとえば電磁比例減圧弁３２）に対して指令信号が出
力される。ブームシリンダ８が伸長作動し、バケット６
が上昇（図３に示す矢印イの方向に上昇）し、掘削負荷
が軽減されるので、目標掘削反力の反力値をＦOBにし
て、自動掘削を停止することなく続行することができ
る。
【００１１】また上記のようにして下げられた目標掘削
反力の反力値ＦOBを作業アタッチメント３’の少なくと
も１掘削サイクルが完了するまで維持し、その後の掘削
サイクル時には最初の反力値ＦOAに自動的に復帰させる
ことも可能である。また、下げられた目標掘削反力の反
力値ＦOBを運転者の意志により、ボリューム操作部４１
で別の新規の反力値に変えるまで維持することも可能で
ある。したがって、油圧ショベルの自動掘削制御性を向
上させることができる。
反力の反力値ＦOBを作業アタッチメント３’の少なくと
も１掘削サイクルが完了するまで維持し、その後の掘削
サイクル時には最初の反力値ＦOAに自動的に復帰させる
ことも可能である。また、下げられた目標掘削反力の反
力値ＦOBを運転者の意志により、ボリューム操作部４１
で別の新規の反力値に変えるまで維持することも可能で
ある。したがって、油圧ショベルの自動掘削制御性を向
上させることができる。
【００１２】次に、本発明請求項４〜請求項６の自動掘
削制御装置について述べる。請求項４〜請求項６の自動
掘削制御装置では、バケットシリンダ１０’のボトム側
油室内の目標掘削シリンダ圧力（ＰO ）を予めコントロ
ーラ３９’に対し入力する手段としてボリューム操作部
４１をそなえ、そのボリューム操作部４１の選定操作に
より目標掘削シリンダ圧力を選定して自動掘削を行って
いる場合に、土質の掘削抵抗が過大のために作業アタッ
チメント３’の動きが止まるときバケット姿勢検出手段
（ブーム角度センサ１４，アーム角度センサ１５，バケ
ット角度センサ１６をいう）からの信号に基づきコント
ローラ３９’では判断し、最初に選定されたコントロー
ラ３９’に記憶されている目標掘削シリンダの圧力値圧
力値を下げるようにした。そして上記圧力値下げ処理に
より掘削が軽減し、一旦作業アタッチメント３’の動き
が再開すると、コントローラ３９’の圧力値下げ処理に
より選定された新規の目標掘削シリンダ圧力を、作業ア
タッチメント３’の少なくとも１掘削サイクルが完了す
るまで維持するようにした。また、コントローラ３９’
の圧力値下げ処理により選定された新規の目標掘削シリ
ンダ圧力を、コントローラ３９’に別の目標掘削シリン
ダ圧力が入力されるまで維持するようにした。この請求
項４〜請求項６の自動掘削制御装置では、請求項１〜請
求項３における掘削反力Ｆの演算素子であるシリンダ圧
力Ｐをパラメータとして自動掘削を行うようにしてい
る。したがって、請求項４〜請求項６の自動掘削制御装
置の作用及び機能としては、請求項１〜請求項３の自動
掘削制御装置の場合と同様である。
削制御装置について述べる。請求項４〜請求項６の自動
掘削制御装置では、バケットシリンダ１０’のボトム側
油室内の目標掘削シリンダ圧力（ＰO ）を予めコントロ
ーラ３９’に対し入力する手段としてボリューム操作部
４１をそなえ、そのボリューム操作部４１の選定操作に
より目標掘削シリンダ圧力を選定して自動掘削を行って
いる場合に、土質の掘削抵抗が過大のために作業アタッ
チメント３’の動きが止まるときバケット姿勢検出手段
（ブーム角度センサ１４，アーム角度センサ１５，バケ
ット角度センサ１６をいう）からの信号に基づきコント
ローラ３９’では判断し、最初に選定されたコントロー
ラ３９’に記憶されている目標掘削シリンダの圧力値圧
力値を下げるようにした。そして上記圧力値下げ処理に
より掘削が軽減し、一旦作業アタッチメント３’の動き
が再開すると、コントローラ３９’の圧力値下げ処理に
より選定された新規の目標掘削シリンダ圧力を、作業ア
タッチメント３’の少なくとも１掘削サイクルが完了す
るまで維持するようにした。また、コントローラ３９’
の圧力値下げ処理により選定された新規の目標掘削シリ
ンダ圧力を、コントローラ３９’に別の目標掘削シリン
ダ圧力が入力されるまで維持するようにした。この請求
項４〜請求項６の自動掘削制御装置では、請求項１〜請
求項３における掘削反力Ｆの演算素子であるシリンダ圧
力Ｐをパラメータとして自動掘削を行うようにしてい
る。したがって、請求項４〜請求項６の自動掘削制御装
置の作用及び機能としては、請求項１〜請求項３の自動
掘削制御装置の場合と同様である。
【００１３】
【発明の効果】従来技術の自動掘削制御装置をそなえた
油圧ショベルで自動掘削を行う場合、土質条件により掘
削抵抗が過大のときには、作業アタッチメントの動きが
止まることがある。この場合には自動掘削制御を一旦手
動操作掘削に切換えて上記停止状態から脱却し、さらに
目標掘削反力の反力値を下げ調整して再び自動掘削を開
始していた。上記脱却操作はわずらわしく、自動掘削作
業に支障を及ぼしていた。しかし本発明の自動掘削制御
装置では、自動掘削時に土質の掘削抵抗が過大で作業ア
タッチメントが停止状態になるとき、コントローラの判
断処理により自動的に目標掘削反力の反力値（又は目標
掘削シリンダ圧力の圧力値）を下げ、作業アタッチメン
トの停止を防止し、常に土質にマッチした無理のない自
動掘削を行うことができる。また、上記のようにして下
げられた反力値（又は圧力値）を作業アタッチメントの
少なくとも１掘削サイクルが完了するまで維持し、その
後の掘削サイクル時には最初に選定した反力値（又は圧
力値）に自動的に復帰させることも可能である。また、
上記下げられた目標掘削反力の反力値（又は目標掘削シ
リンダ圧力の圧力値）を運転者の意志により、ボリュー
ム操作部で別の新規の反力値（又は圧力値）に変えるま
で維持することも可能であり、この場合土質が均一であ
れば土質に適した目標掘削反力（又は目標掘削シリンダ
圧力）を自動設定したことになる。したがって本発明の
自動掘削制御装置をそなえた油圧ショベルでは、その自
動掘削制御性を向上させることができる。
油圧ショベルで自動掘削を行う場合、土質条件により掘
削抵抗が過大のときには、作業アタッチメントの動きが
止まることがある。この場合には自動掘削制御を一旦手
動操作掘削に切換えて上記停止状態から脱却し、さらに
目標掘削反力の反力値を下げ調整して再び自動掘削を開
始していた。上記脱却操作はわずらわしく、自動掘削作
業に支障を及ぼしていた。しかし本発明の自動掘削制御
装置では、自動掘削時に土質の掘削抵抗が過大で作業ア
タッチメントが停止状態になるとき、コントローラの判
断処理により自動的に目標掘削反力の反力値（又は目標
掘削シリンダ圧力の圧力値）を下げ、作業アタッチメン
トの停止を防止し、常に土質にマッチした無理のない自
動掘削を行うことができる。また、上記のようにして下
げられた反力値（又は圧力値）を作業アタッチメントの
少なくとも１掘削サイクルが完了するまで維持し、その
後の掘削サイクル時には最初に選定した反力値（又は圧
力値）に自動的に復帰させることも可能である。また、
上記下げられた目標掘削反力の反力値（又は目標掘削シ
リンダ圧力の圧力値）を運転者の意志により、ボリュー
ム操作部で別の新規の反力値（又は圧力値）に変えるま
で維持することも可能であり、この場合土質が均一であ
れば土質に適した目標掘削反力（又は目標掘削シリンダ
圧力）を自動設定したことになる。したがって本発明の
自動掘削制御装置をそなえた油圧ショベルでは、その自
動掘削制御性を向上させることができる。
【図１】本発明の自動掘削制御装置を示す要部回路図で
ある。
ある。
【図２】本発明における目標掘削反力の下げ処理の状態
を示す図表である。
を示す図表である。
【図３】本発明の自動掘削制御装置を装備した油圧ショ
ベルの自動掘削時における側面図である。
ベルの自動掘削時における側面図である。
【図４】従来技術の油圧ショベルの側面図である。
【図５】バケットの掘削反力を求める方法を示す図であ
る。
る。
【図６】自動掘削におけるファジィ制御で用いられる変
数である掘削反力のメンバーシップ関数を示す図であ
る。
数である掘削反力のメンバーシップ関数を示す図であ
る。
【図７】自動掘削におけるファジィ制御で用いられる変
数である掘削反力時間変化量のメンバーシップ関数を示
す図である。
数である掘削反力時間変化量のメンバーシップ関数を示
す図である。
【符号の説明】 ３，３’ 作業アタッチメント ４ ブーム ５ アーム ６ バケット ８ ブームシリンダ ９ アームシリンダ １０，１０’ バケットシリンダ １５，１６，１７’ 角度センサ ３９，３９’ コントローラ ４１ ボリューム操作部 ４２ シリンダ圧センサ
Claims (6)
- 【請求項１】 車体のフロント部にブーム，アーム，バ
ケットを順次連結した作業アタッチメントを装着し、ま
たバケット姿勢検出手段とバケット作用力検出手段をそ
なえ、バケットの掘削反力を時々刻々演算するととも
に、その掘削反力時間変化量を演算し、双方の値に基づ
いてバケット回転駆動及びバケット昇降駆動を制御する
ようにした自動掘削制御装置であって、目標掘削反力を
コントローラに対して予め入力する手段をそなえ、その
手段により目標掘削反力を選定して自動掘削を行ってい
る場合に、土質の掘削抵抗が過大のために作業アタッチ
メントの動きが止まるときバケット姿勢検出手段からの
信号に基づきコントローラでは判断し、最初に選定され
てコントローラに記憶されている目標掘削反力の反力値
を下げるようにしたことを特徴とする建設機械の自動掘
削制御装置。 - 【請求項２】 特許請求の範囲請求項１記載の建設機械
の自動掘削制御装置において、コントローラの反力値下
げ処理により選定された新規の目標掘削反力を、作業ア
タッチメントの少なくとも１掘削サイクルが完了するま
で維持するようにしたことを特徴とする建設機械の自動
掘削制御装置。 - 【請求項３】 特許請求の範囲請求項１記載の建設機械
の自動掘削制御装置において、コントローラの反力値下
げ処理により選定された新規の目標掘削反力を、コント
ローラに別の目標掘削反力が入力されるまで維持するよ
うにしたことを特徴とする建設機械の自動掘削制御装
置。 - 【請求項４】 車体のフロント部にブーム，アーム，バ
ケットを順次連結した作業アタッチメントを装着し、ま
たバケット姿勢検出手段とバケット作用力検出手段をそ
なえ、バケットの掘削反力を時々刻々演算するととも
に、その掘削反力時間変化量を演算し、双方の値に基づ
いてバケット回転駆動及びバケット昇降駆動を制御する
ようにした自動掘削制御装置であって、目標掘削シリン
ダ圧力をコントローラに対して予め入力する手段をそな
え、その手段により目標掘削シリンダ圧力を選定して自
動掘削を行っている場合に、土質の掘削抵抗が過大のた
めに作業アタッチメントの動きが止まるときバケット姿
勢検出手段からの信号に基づきコントローラでは判断
し、最初に選定されてコントローラに記憶されている目
標掘削シリンダ圧力の圧力値を下げるようにしたことを
特徴とする建設機械の自動掘削制御装置。 - 【請求項５】 特許請求の範囲請求項４記載の建設機械
の自動掘削制御装置において、コントローラの圧力値下
げ処理により選定された新規の目標掘削シリンダ圧力
を、作業アタッチメントの少なくとも１掘削サイクルが
完了するまで維持するようにしたことを特徴とする建設
機械の自動掘削制御装置。 - 【請求項６】 特許請求の範囲請求項４記載の建設機械
の自動掘削制御装置において、コントローラの圧力値下
げ処理により選定されて新規の目標掘削シリンダ圧力
を、コントローラに別の目標掘削シリンダ圧力が入力さ
れるまで維持するようにしたことを特徴とする建設機械
の自動掘削制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24855892A JP3422032B2 (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 建設機械の自動掘削制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24855892A JP3422032B2 (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 建設機械の自動掘削制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0673760A true JPH0673760A (ja) | 1994-03-15 |
| JP3422032B2 JP3422032B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=17179949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24855892A Expired - Fee Related JP3422032B2 (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 建設機械の自動掘削制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3422032B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998059118A1 (fr) * | 1997-06-20 | 1998-12-30 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Dispositif permettant de reguler un puits de fondation a l'aide d'une machine de construction |
| JP2007315514A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | 作業機械の制御装置 |
| DE102011002712A1 (de) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | Alfred Ulrich | Mobile Arbeitsmaschine mit einer Werkzeugkoppelvorrichtung und Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer solchen Arbeitsmaschine |
| CN104846858A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-08-19 | 安徽宏昌机电装备制造有限公司 | 一种场地自适应性挖掘装载机 |
| CN113026839A (zh) * | 2015-08-24 | 2021-06-25 | 株式会社小松制作所 | 轮式装载机 |
-
1992
- 1992-08-24 JP JP24855892A patent/JP3422032B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998059118A1 (fr) * | 1997-06-20 | 1998-12-30 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Dispositif permettant de reguler un puits de fondation a l'aide d'une machine de construction |
| US6275757B1 (en) | 1997-06-20 | 2001-08-14 | Hitachi Construction Machinery Co. Ltd. | Device for controlling limited-area excavation with construction machine |
| JP2007315514A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | 作業機械の制御装置 |
| DE102011002712A1 (de) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | Alfred Ulrich | Mobile Arbeitsmaschine mit einer Werkzeugkoppelvorrichtung und Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer solchen Arbeitsmaschine |
| DE102011002712B4 (de) | 2011-01-14 | 2018-06-21 | Alfred Ulrich | Verfahren zur Regelung einer mobilen Arbeitsmaschine mit einer Werkzeugkoppelvorrichtung |
| CN104846858A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-08-19 | 安徽宏昌机电装备制造有限公司 | 一种场地自适应性挖掘装载机 |
| CN113026839A (zh) * | 2015-08-24 | 2021-06-25 | 株式会社小松制作所 | 轮式装载机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3422032B2 (ja) | 2003-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100807923B1 (ko) | 작업용 차량의 속도제어장치 및 그의 속도제어방법 | |
| US5701793A (en) | Method and apparatus for controlling an implement of a work machine | |
| US11162244B2 (en) | Excavator controlling power of hydraulic pump according to orientation of front work machine | |
| US20100226744A1 (en) | Electronic Parallel Lift And Return To Carry Or Float On A Backhoe Loader | |
| JP5512311B2 (ja) | 建設機械 | |
| US11286644B2 (en) | Hydraulic actuator for excavation work machine | |
| US20100215469A1 (en) | Electronic Parallel Lift And Return To Dig On A Backhoe Loader | |
| US5875701A (en) | Method and apparatus for controlling an implement of a work machine using linkage angles | |
| JP3422032B2 (ja) | 建設機械の自動掘削制御装置 | |
| JPH09228404A (ja) | 建設機械の作業機制御方法およびその装置 | |
| EP0790356B1 (en) | Controller for excavators | |
| WO2008153534A1 (en) | Electronic parallel lift and return to dig on a backhoe loader | |
| JPH06167036A (ja) | 建設機械の自動掘削制御装置 | |
| JP2697499B2 (ja) | 建設機械の自動掘削制御装置 | |
| CN116420030A (zh) | 工程机械 | |
| JP3147479B2 (ja) | 建設機械の自動制御装置 | |
| JPH0633618B2 (ja) | 建設機械 | |
| EP3492664A1 (en) | Construction machine | |
| JP2983283B2 (ja) | 建設機械の傾斜角度制御装置 | |
| JPH05295753A (ja) | 建設機械の自動制御方法 | |
| JP2002317471A (ja) | 油圧ショベルの油圧制御回路 | |
| JP2697503B2 (ja) | 建設機械の自動掘削制御装置及び制御方法 | |
| JPS62268433A (ja) | 積込機械の自動掘削方法 | |
| JP2966739B2 (ja) | 建設機械の作業機制御装置およびその制御方法 | |
| JP2023067772A (ja) | 建設機械 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |