JPH0788674B2 - パワ−シヨベルの作業機制御装置 - Google Patents
パワ−シヨベルの作業機制御装置Info
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- JPH0788674B2 JPH0788674B2 JP2395587A JP2395587A JPH0788674B2 JP H0788674 B2 JPH0788674 B2 JP H0788674B2 JP 2395587 A JP2395587 A JP 2395587A JP 2395587 A JP2395587 A JP 2395587A JP H0788674 B2 JPH0788674 B2 JP H0788674B2
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- Japan
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- bucket
- flow rate
- excavation
- angle
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
- E02F3/36—Component parts
- E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
- E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
- E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
- E02F3/437—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like providing automatic sequences of movements, e.g. linear excavation, keeping dipper angle constant
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はパワーショベルの作業機制御装置にし、特に
自動掘削についての技術に関する。
自動掘削についての技術に関する。
周知のように、パワーショベルは作業機としてバケッ
ト、アーム、ブームを有し、これら作業機はバケットシ
リンダ、アームシリンダ、ブームシリンダによって各別
に駆動される。このため、バケットを所望の軌跡と姿勢
で移動させるには各シリンダの伸縮を同時制御すること
が不可欠である。
ト、アーム、ブームを有し、これら作業機はバケットシ
リンダ、アームシリンダ、ブームシリンダによって各別
に駆動される。このため、バケットを所望の軌跡と姿勢
で移動させるには各シリンダの伸縮を同時制御すること
が不可欠である。
このパワーショベルに関し、予めバケット刃先の移動軌
跡（例えば、直線、円弧等）およびこれら軌跡に対する
バケット姿勢を設定しておき、この軌跡に沿ってバケッ
ト刃先が移動するようにバケット、アーム、ブームを自
動制御するようにしたパワーショベルの制御装置が種々
提案されている。
跡（例えば、直線、円弧等）およびこれら軌跡に対する
バケット姿勢を設定しておき、この軌跡に沿ってバケッ
ト刃先が移動するようにバケット、アーム、ブームを自
動制御するようにしたパワーショベルの制御装置が種々
提案されている。
しかしながら、これら従来装置にあってはポンプ出力の
有効利用という面で今一つ不満足ものであった。すなわ
ち従来装置にあっては、各作業機についての所要回動角
に基づき各作業機に対するポンプ流量の配分比を求め、
実ポンプ圧から決定されるポンプ流量をこれら配分比を
もって配分することにより各作業機に対する流量指令を
求めるようにしている。ところで、一般にポンプから供
給される油は負荷が軽い作業機に対して流れやすいとい
う傾向があるが、従来装置に於いては前記配分比から算
出された流量指令値をそのまま各作業機に対して入力す
るようにしていた。このため負荷が軽い作業機に対して
は、流量指令に対応した量以上の油が流れ、又負荷が重
い作業機には流量指令に対応した量より少ない油しか流
れず、この結果分配比通りに油が分配されないことにな
る。また、ポンプと作業機バルブとの相対動作によって
各作業機に対する油の実流量が決まるわけであるが、油
はポンプから各作業機に対して指令値に対応した量だけ
正確に流れるというわけにはいかず、実際の流量値は各
作業機に対する流量指令の和より小さくなるのが実情で
ある。そして、この結果、リリーフロス、ポンプエネル
ギーのロスが発生し、ひいては掘削時間の増大をももた
らすことになる。
有効利用という面で今一つ不満足ものであった。すなわ
ち従来装置にあっては、各作業機についての所要回動角
に基づき各作業機に対するポンプ流量の配分比を求め、
実ポンプ圧から決定されるポンプ流量をこれら配分比を
もって配分することにより各作業機に対する流量指令を
求めるようにしている。ところで、一般にポンプから供
給される油は負荷が軽い作業機に対して流れやすいとい
う傾向があるが、従来装置に於いては前記配分比から算
出された流量指令値をそのまま各作業機に対して入力す
るようにしていた。このため負荷が軽い作業機に対して
は、流量指令に対応した量以上の油が流れ、又負荷が重
い作業機には流量指令に対応した量より少ない油しか流
れず、この結果分配比通りに油が分配されないことにな
る。また、ポンプと作業機バルブとの相対動作によって
各作業機に対する油の実流量が決まるわけであるが、油
はポンプから各作業機に対して指令値に対応した量だけ
正確に流れるというわけにはいかず、実際の流量値は各
作業機に対する流量指令の和より小さくなるのが実情で
ある。そして、この結果、リリーフロス、ポンプエネル
ギーのロスが発生し、ひいては掘削時間の増大をももた
らすことになる。
この発明は上記実情に鑑みてなされるもので、ポンプ出
力を有効に利用して作業機を駆動することにより掘削効
率を向上させるようにしたパワーショベルの作業機制御
装置を提供しようとするものである。
力を有効に利用して作業機を駆動することにより掘削効
率を向上させるようにしたパワーショベルの作業機制御
装置を提供しようとするものである。
そこでこの発明では、複数の地点によって近似したバケ
ット刃先の基準移動軌跡とこれら複数の地点にバケット
刃先が位置するときの各バケット姿勢とを予め設定し、
自動モードが選択されると指定された掘削開始位置から
これら複数の地点に沿ってバケット刃先が移動し、かつ
これら複数の地点においてバケットが前記設定された姿
勢をとるようバケット、アーム、およびブームを駆動す
る構成において 作業機ポンプのポンプ圧を検出するポンプ圧検出手段
と、指定された掘削開始時点におけるバケット角、アー
ム角およびブーム角の検出値を取込み、これら検出値に
基づき車両に対するバケット刃先位置を求め、該求めた
バケット刃先に関する掘削開始位置に基づき前記設定し
た複数の地点の車両に対する位置を算出し、該算出した
位置にバケット刃先を移動させかつバケットを当該地点
毎に前記設定したバケット姿勢をするに要する各掘削区
間毎のバケット回動角、アーム回動角およびブーム回動
角を求め、これら角掘削区間毎の回動角に基づき各作業
機に供給する圧油の流量配分比を求める第１の制御手段
と、所定馬力を得るポンプ圧とポンプ流量との関係が設
定され、これら設定関係とポンプ圧検出手段の検出ポン
プ圧とから決定したポンプ流量を前記求めた配分比をも
って配分することにより各作業機の流量指令を求め、更
に負荷が最も大きい作業機に対しては前記求めた流量指
令より大きな指令を出力し、他の２つの作業機に対して
は前記求めた流量指令を出力する第２の制御手段と、第
２の制御手段から出力される流量指令に基づきバケッ
ト、アームおよびブームを駆動する駆動系とを具えるよ
うにする。
ット刃先の基準移動軌跡とこれら複数の地点にバケット
刃先が位置するときの各バケット姿勢とを予め設定し、
自動モードが選択されると指定された掘削開始位置から
これら複数の地点に沿ってバケット刃先が移動し、かつ
これら複数の地点においてバケットが前記設定された姿
勢をとるようバケット、アーム、およびブームを駆動す
る構成において 作業機ポンプのポンプ圧を検出するポンプ圧検出手段
と、指定された掘削開始時点におけるバケット角、アー
ム角およびブーム角の検出値を取込み、これら検出値に
基づき車両に対するバケット刃先位置を求め、該求めた
バケット刃先に関する掘削開始位置に基づき前記設定し
た複数の地点の車両に対する位置を算出し、該算出した
位置にバケット刃先を移動させかつバケットを当該地点
毎に前記設定したバケット姿勢をするに要する各掘削区
間毎のバケット回動角、アーム回動角およびブーム回動
角を求め、これら角掘削区間毎の回動角に基づき各作業
機に供給する圧油の流量配分比を求める第１の制御手段
と、所定馬力を得るポンプ圧とポンプ流量との関係が設
定され、これら設定関係とポンプ圧検出手段の検出ポン
プ圧とから決定したポンプ流量を前記求めた配分比をも
って配分することにより各作業機の流量指令を求め、更
に負荷が最も大きい作業機に対しては前記求めた流量指
令より大きな指令を出力し、他の２つの作業機に対して
は前記求めた流量指令を出力する第２の制御手段と、第
２の制御手段から出力される流量指令に基づきバケッ
ト、アームおよびブームを駆動する駆動系とを具えるよ
うにする。
前記第２の演算手段によって負荷が最も大きい作業機
（通常アーム）に対しては分配比およびポンプ圧とポン
プ流量との関係から算出した流量指令より大きな値の指
令を出力し、他の２つの作業機に対しては算出した流量
指令値どおりの指令を出力することにより、流量指令値
の和をポンプ圧より決まるポンプ流量より大きな値とす
る。この結果、各作業機へは算出した分配比どおりの流
量で油が流れることになり、リリーフによるパワー損失
も押さえることができる。
（通常アーム）に対しては分配比およびポンプ圧とポン
プ流量との関係から算出した流量指令より大きな値の指
令を出力し、他の２つの作業機に対しては算出した流量
指令値どおりの指令を出力することにより、流量指令値
の和をポンプ圧より決まるポンプ流量より大きな値とす
る。この結果、各作業機へは算出した分配比どおりの流
量で油が流れることになり、リリーフによるパワー損失
も押さえることができる。
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
第２図はパワーショベルの概略構成を示すものであり、
走行体１上には上部旋回体２が旋回自在に支持され、旋
回体２にはブーム３の一端が軸支され、ブーム３の他端
にはアーム４が軸支され、さらにこのアーム４の他端に
はバケット５が軸支されており、これらブーム３、アー
ム４およびバケット５はブームシリンダ６、アームシリ
ンダ７およびバケットシリンダ８によって各別に回転駆
動される。
走行体１上には上部旋回体２が旋回自在に支持され、旋
回体２にはブーム３の一端が軸支され、ブーム３の他端
にはアーム４が軸支され、さらにこのアーム４の他端に
はバケット５が軸支されており、これらブーム３、アー
ム４およびバケット５はブームシリンダ６、アームシリ
ンダ７およびバケットシリンダ８によって各別に回転駆
動される。
ここで、作業機各部の長さ、角度等を第３図に示すよう
定義する。すなわち、点Ａをブーム回動点、点Ｂをアー
ム回動点、点Ｃをバケット回動点、点Ｄをバケット刃先
点とし、 l1;点Ａ、Ｂ間の長さ l2;点Ｂ、Ｃ間の長さ l3;点Ｃ、Ｄ間の長さ α：線分ABと垂直軸とのなす角（ブーム角） β；線分BCと線分ABの延長線とのなす角（アーム角） γ；線分CDと線分BCの延長線とのなす角（バケット角） δ；掘削方向ｕとバケットの底板のなす角（掘削角） ε；掘削方向ｕと線分CDのなす角 とする。尚、バケット姿勢は角度ε等で定義するように
する。
定義する。すなわち、点Ａをブーム回動点、点Ｂをアー
ム回動点、点Ｃをバケット回動点、点Ｄをバケット刃先
点とし、 l1;点Ａ、Ｂ間の長さ l2;点Ｂ、Ｃ間の長さ l3;点Ｃ、Ｄ間の長さ α：線分ABと垂直軸とのなす角（ブーム角） β；線分BCと線分ABの延長線とのなす角（アーム角） γ；線分CDと線分BCの延長線とのなす角（バケット角） δ；掘削方向ｕとバケットの底板のなす角（掘削角） ε；掘削方向ｕと線分CDのなす角 とする。尚、バケット姿勢は角度ε等で定義するように
する。
まず、自動掘削の際の掘削軌跡の設定の仕方について説
明する。この実施例では、第４図に示すようなバケット
刃先についての掘削軌跡を設定する。この軌跡は所定点
０を中心とした半径Ｒの円弧軌跡であり、この円弧軌跡
をｎ個の点P1、P2、…、Pnで近似するようにする。軌跡
設定の際、１回の掘削土量Ｖ（図示ハッチング部）はバ
ケットの満杯量に所定数ｋ（＝１〜３）を掛けたものと
し、掘削深さｄは線分CDの長さ（＝l3）に所定数ｅ（＝
0.1〜1.5）を掛けた値とし、更に角度ψは10゜〜180゜
の間の適宜の値とする。これらの値ｋ、ｅ、ψと円弧の
半径Ｒは土質、バケット形状、作業内容等に応じて決め
られる値であり、それらの値を特定することより基準掘
削軌跡を決定する。また、このようにして決定した掘削
軌跡に対し、前述したようにｎ個の点P1〜Pnを近似し、
これら各点P1〜Pnを単独堀削区間毎のバケット刃先の目
標位置とする。点P2〜Pnの位置は掘削開始点P1の位置を
基準にして設定する。そして、これら各目標位置P1〜Pn
毎にバケット姿勢すなわち前記角度ε１〜εｎを予め決
めておく。このバケット姿勢εの決定に際しては、掘削
開始時に掘削角δが小さくなるようにするとともに、掘
削中にバケット背部がなるべく土と干渉しない範囲で掘
削角δが小さくなるようにするとにより掘削抵抗をでき
るだけ小さくするようにする。すなわち、この掘削で
は、ブーム、アームおよびバケットを同時に駆動するこ
とにより、バケットが姿勢ε１〜εｎをもって目標位置
P1〜Pnに追従するように仮想線ODを単位角Δψ（＝ψ/
n）ずつ回動させるようにする。
明する。この実施例では、第４図に示すようなバケット
刃先についての掘削軌跡を設定する。この軌跡は所定点
０を中心とした半径Ｒの円弧軌跡であり、この円弧軌跡
をｎ個の点P1、P2、…、Pnで近似するようにする。軌跡
設定の際、１回の掘削土量Ｖ（図示ハッチング部）はバ
ケットの満杯量に所定数ｋ（＝１〜３）を掛けたものと
し、掘削深さｄは線分CDの長さ（＝l3）に所定数ｅ（＝
0.1〜1.5）を掛けた値とし、更に角度ψは10゜〜180゜
の間の適宜の値とする。これらの値ｋ、ｅ、ψと円弧の
半径Ｒは土質、バケット形状、作業内容等に応じて決め
られる値であり、それらの値を特定することより基準掘
削軌跡を決定する。また、このようにして決定した掘削
軌跡に対し、前述したようにｎ個の点P1〜Pnを近似し、
これら各点P1〜Pnを単独堀削区間毎のバケット刃先の目
標位置とする。点P2〜Pnの位置は掘削開始点P1の位置を
基準にして設定する。そして、これら各目標位置P1〜Pn
毎にバケット姿勢すなわち前記角度ε１〜εｎを予め決
めておく。このバケット姿勢εの決定に際しては、掘削
開始時に掘削角δが小さくなるようにするとともに、掘
削中にバケット背部がなるべく土と干渉しない範囲で掘
削角δが小さくなるようにするとにより掘削抵抗をでき
るだけ小さくするようにする。すなわち、この掘削で
は、ブーム、アームおよびバケットを同時に駆動するこ
とにより、バケットが姿勢ε１〜εｎをもって目標位置
P1〜Pnに追従するように仮想線ODを単位角Δψ（＝ψ/
n）ずつ回動させるようにする。
この実施例における自動掘削は第５図に示した手順にし
たがって実行され、以下その概略を説明する。この装置
では、ブーム、バケット、アームの回動指令および旋回
指令を与える２本の操作レバー11、12の他に、自動掘削
モードを指示する操作ペダル10を設けており、該操作ペ
ダル10の操作（ペダルを踏み続ける）により前記円弧軌
跡に沿った自動掘削が行なわれる。
たがって実行され、以下その概略を説明する。この装置
では、ブーム、バケット、アームの回動指令および旋回
指令を与える２本の操作レバー11、12の他に、自動掘削
モードを指示する操作ペダル10を設けており、該操作ペ
ダル10の操作（ペダルを踏み続ける）により前記円弧軌
跡に沿った自動掘削が行なわれる。
まず、オペレータは操作レバー11、12の操作によりバケ
ットの刃先を所望の掘削開始位置に移動させた後（第５
図（ａ））、操作ペダル10を踏むことにより、自動掘削
モードを選択するとともに掘削開始位置を指定する（第
５図（ｂ））。すなわち、操作ペダル10が踏まれたとき
には、該時点におけるバケット刃先位置が求められ、該
求めた位置を今回掘削時の掘削開始位置とするようにし
ている。
ットの刃先を所望の掘削開始位置に移動させた後（第５
図（ａ））、操作ペダル10を踏むことにより、自動掘削
モードを選択するとともに掘削開始位置を指定する（第
５図（ｂ））。すなわち、操作ペダル10が踏まれたとき
には、該時点におけるバケット刃先位置が求められ、該
求めた位置を今回掘削時の掘削開始位置とするようにし
ている。
いま、ブーム回動点Ａに対する掘削開始位置P1を（X1、
Y1）とすると、この位置（X1、Y1）はペダル10が踏まれ
た時点におけるブーム角α１、アーム角β１およびバケ
ット角γ１から、次式 X1＝l1cosα１＋l2cos（α１＋β１） ＋l3cos（α１＋β１＋γ１） Y1＝l1sinα１＋l2sin（α１＋β１） ＋l3sin（α１＋β１＋γ１） ……（１） によって求めることができる。
Y1）とすると、この位置（X1、Y1）はペダル10が踏まれ
た時点におけるブーム角α１、アーム角β１およびバケ
ット角γ１から、次式 X1＝l1cosα１＋l2cos（α１＋β１） ＋l3cos（α１＋β１＋γ１） Y1＝l1sinα１＋l2sin（α１＋β１） ＋l3sin（α１＋β１＋γ１） ……（１） によって求めることができる。
なお、この実施例では前記設定した複数の点P1〜Pnの車
両（ブーム回動点Ａ）に対する位置を掘削開始時に全て
求めておくのではなく、各単位区間において次の目標位
置をその都度求めるようにして記憶容量を削減するよう
にしている。
両（ブーム回動点Ａ）に対する位置を掘削開始時に全て
求めておくのではなく、各単位区間において次の目標位
置をその都度求めるようにして記憶容量を削減するよう
にしている。
掘削開始が指定されると、掘削開始位置に応じて決定し
た掘削軌跡上で単位角Δψ進んだ次の目標位置P2の座標
が求められる。また、バケットの姿勢も該目標位置P2に
応じて定まっているので、この目標位置P2におけるブー
ム角α２、アーム角β２およびバケット角γ２を一義的
に決定することができる。これら作業機の目標角α２、
β２、γ２が決定されれば、現在の各作業機の実角度と
の偏差をとることにより上記地点P2までバケット刃先を
移動させるための各作業機の目標回動角Δα、Δβ、Δ
γを決定することができる。
た掘削軌跡上で単位角Δψ進んだ次の目標位置P2の座標
が求められる。また、バケットの姿勢も該目標位置P2に
応じて定まっているので、この目標位置P2におけるブー
ム角α２、アーム角β２およびバケット角γ２を一義的
に決定することができる。これら作業機の目標角α２、
β２、γ２が決定されれば、現在の各作業機の実角度と
の偏差をとることにより上記地点P2までバケット刃先を
移動させるための各作業機の目標回動角Δα、Δβ、Δ
γを決定することができる。
第６図は、Δα、Δβ、Δγを求める演算を説明するた
めのもので、ψ１は水平線と線分ODとのなす角度、w1は
掘削開始点P1での線分CDと線分ODとのなす角度、w2は次
目標位置P2での線分CDと線分ODとのなす角度である。
めのもので、ψ１は水平線と線分ODとのなす角度、w1は
掘削開始点P1での線分CDと線分ODとのなす角度、w2は次
目標位置P2での線分CDと線分ODとのなす角度である。
P2の座標を（X2、Y2）とすると X2＝l1cos（α１＋Δα） ＋l2cos（α１＋β１＋Δα＋Δβ） ＋l3cos（α１＋β１＋γ１＋Δα＋Δβ＋Δγ） ≒X1 ＋Y1Δα ＋{l２cos(α１＋β１)＋l3cos(α１＋β１＋γ１)}Δ
β ＋l3cos（α１＋β１＋γ１）Δγ ……（２） となり、またX2は X2＝X1＋Ｒ・Δψ・sin（ψ１＋0.5Δψ） ……（３） とも表わすことができ、上記（２）式のl2cos（α１＋
β１）＋l3cos（α１＋β１＋γ１）＝la、l3cos（α１
＋β１＋γ１）・Δγ＝lbとすると、上記（２）、
（３）式から Y1・Δα＋laΔβ＋lbΔγ ＝−Ｒ・Δψ・sin（ψ１＋0.5Δψ） ……（４） が成立する。
β ＋l3cos（α１＋β１＋γ１）Δγ ……（２） となり、またX2は X2＝X1＋Ｒ・Δψ・sin（ψ１＋0.5Δψ） ……（３） とも表わすことができ、上記（２）式のl2cos（α１＋
β１）＋l3cos（α１＋β１＋γ１）＝la、l3cos（α１
＋β１＋γ１）・Δγ＝lbとすると、上記（２）、
（３）式から Y1・Δα＋laΔβ＋lbΔγ ＝−Ｒ・Δψ・sin（ψ１＋0.5Δψ） ……（４） が成立する。
同様に、 Y2＝Y1＋X1Δα −{l２sin(α１＋β１)＋l3sin(α１＋β１＋γ１)}Δ
β −l3sin（α１＋β１＋γ１）Δγ ……（５） ＝Y1−Ｒ・Δψ・cos（ψ１＋0.5Δψ） ……（６） が成立し、上記（５）式のl2sin（α１＋β１）＋l3sin
（α１＋β１＋γ１）＝lc、l3sin（α１＋β１＋
γ１）Δγ＝ldとすると、上記（５）、（６）式から X1Δα＋lcΔβ＋ldΔγ ＝ＲΔψ・cos（ψ１＋0.5Δψ） ……（７） が成立する。
β −l3sin（α１＋β１＋γ１）Δγ ……（５） ＝Y1−Ｒ・Δψ・cos（ψ１＋0.5Δψ） ……（６） が成立し、上記（５）式のl2sin（α１＋β１）＋l3sin
（α１＋β１＋γ１）＝lc、l3sin（α１＋β１＋
γ１）Δγ＝ldとすると、上記（５）、（６）式から X1Δα＋lcΔβ＋ldΔγ ＝ＲΔψ・cos（ψ１＋0.5Δψ） ……（７） が成立する。
また ψ１＋w1＝α１＋β１＋γ１−π/2 ……（８） ψ１＋Δψ＋w2＝α１＋β１＋γ１＋Δα ＋Δβ＋Δγ−π/2 ……（９） が成立するため、これら（８）、（９）式から w2−w1＝Δα＋Δβ＋Δγ−Δψ ……（10） が成立する。
前記（４）、（７）、（10）式においてΔα、Δβ、Δ
γ以外は全て特定されるためこれら（４）、（７）、
（10）式を解くことにより掘削開始点P1から次の目標点
P2までバケット刃先を移動させるための各作業機の回動
角Δα、Δβ、Δγを求めることができる。
γ以外は全て特定されるためこれら（４）、（７）、
（10）式を解くことにより掘削開始点P1から次の目標点
P2までバケット刃先を移動させるための各作業機の回動
角Δα、Δβ、Δγを求めることができる。
このようにして求めた回動角Δα、Δβ、Δγに基づき
各作業機が必要とする圧油流量の配分比を決定する。次
に、第７図に破線で示すポンプ流量Ｑとポンプ圧Ｐとの
馬力一定関係と検出した実ポンプPdとから最大出力時の
ポンプ流量Qdを求める。このようにして求めたポンプ流
量Qdと前記分配比とから各作業機への流量指令を決定す
るのであるが、この際、負荷が最も大きいと考えられる
アームに関する流量指令Qamに関しては、前記ポンプ流
量Qdと配分比とから決定される指令値より大きな値、例
えば最大値とする。残りの２つの作業機（ブーム、バケ
ット）に対する流量指令Qbm、Qbtに関しては前記ポンプ
流量と配分比から決定される指令値を出力する。このよ
うにして各作業機の流量指令の和Qs（＝Qbm＋Qam＋Qbt;
Qbm,ブームに対する流量指令、Qam,アームに対する流量
指令、Qbt,バケットに対する流量指令）が前記求めたポ
ンプ流量Qdより大きくするようにする。
各作業機が必要とする圧油流量の配分比を決定する。次
に、第７図に破線で示すポンプ流量Ｑとポンプ圧Ｐとの
馬力一定関係と検出した実ポンプPdとから最大出力時の
ポンプ流量Qdを求める。このようにして求めたポンプ流
量Qdと前記分配比とから各作業機への流量指令を決定す
るのであるが、この際、負荷が最も大きいと考えられる
アームに関する流量指令Qamに関しては、前記ポンプ流
量Qdと配分比とから決定される指令値より大きな値、例
えば最大値とする。残りの２つの作業機（ブーム、バケ
ット）に対する流量指令Qbm、Qbtに関しては前記ポンプ
流量と配分比から決定される指令値を出力する。このよ
うにして各作業機の流量指令の和Qs（＝Qbm＋Qam＋Qbt;
Qbm,ブームに対する流量指令、Qam,アームに対する流量
指令、Qbt,バケットに対する流量指令）が前記求めたポ
ンプ流量Qdより大きくするようにする。
また、上記流量指令をフィルタを介して出力することに
より、指令値の時間的変動を鈍らせるようにし、機械が
指令値に追従して作動できるようにする 尚、この制御の際、ブーム、アームおよびバケットが同
時に目標角α２、β２、γ２に到達できるよう、各時点
のブーム角、アーム角、バケット角に基づき角作業機に
供給される実流量を求め、該算出した実流量に基づき前
記配分比を随時調整するようにする。この単位区間毎の
掘削はアームが目標角β２になったときを終了とし、ア
ーム角が目標値β２になった時点で次の区間の制御に移
行する。次の区間においても、前記同様の制御が行わ
れ、アームが目標角β３になった時点でこの区間の制御
は終了し、次の区間の制御に移行する。このような制御
が終点Pnまで繰り返し実行されることにより、バケット
刃先は第８図に示した如く初期位置P1（α1,β1,γ１）
から円弧軌跡上の目標位置…P8（α8,β8,γ８）…P15
（α15,β15,γ15）…P20（α20,β20,γ20）に沿って
移動することになる（第５図（Ｃ））。
より、指令値の時間的変動を鈍らせるようにし、機械が
指令値に追従して作動できるようにする 尚、この制御の際、ブーム、アームおよびバケットが同
時に目標角α２、β２、γ２に到達できるよう、各時点
のブーム角、アーム角、バケット角に基づき角作業機に
供給される実流量を求め、該算出した実流量に基づき前
記配分比を随時調整するようにする。この単位区間毎の
掘削はアームが目標角β２になったときを終了とし、ア
ーム角が目標値β２になった時点で次の区間の制御に移
行する。次の区間においても、前記同様の制御が行わ
れ、アームが目標角β３になった時点でこの区間の制御
は終了し、次の区間の制御に移行する。このような制御
が終点Pnまで繰り返し実行されることにより、バケット
刃先は第８図に示した如く初期位置P1（α1,β1,γ１）
から円弧軌跡上の目標位置…P8（α8,β8,γ８）…P15
（α15,β15,γ15）…P20（α20,β20,γ20）に沿って
移動することになる（第５図（Ｃ））。
尚、掘削途中において操作パダル10が戻された場合、各
作業機に対する流量指令を零とし、操作レバー11、12に
よって手動操作が行なわれていない限り各作業機は直ち
に停止するようになっている。
作業機に対する流量指令を零とし、操作レバー11、12に
よって手動操作が行なわれていない限り各作業機は直ち
に停止するようになっている。
また、自動掘削途中に手動レバー11、12による指令が入
力された場合には、安全性のために手動の方を優先と
し、レバー操作が中止された地点から自動掘削を再開す
るようにしている。
力された場合には、安全性のために手動の方を優先と
し、レバー操作が中止された地点から自動掘削を再開す
るようにしている。
次に、掘削の終了は油圧ポンプのポンプ圧値に基づき検
出されるようになっており、掘削区間がある程度進んだ
掘削後半になって油圧ポンプのポンプ圧が所定値を超え
た時点を掘削終了時と認知するようにしている。この掘
削終了後は、バケット傾角を常に水平に保持するバケッ
ト水平保持モードに移行する（第５図（ｄ））。このバ
ケット水平保持モードのときにはブーム操作レバーおよ
びアーム操作レバーからの入力指令に応じてα＋β＋γ
＝3/2πを満たすようにバケット角γを自動制御するよ
うにして、バケット上面を常に水平に保持する。また、
この水平保持モードのときには前記自動掘削用操作ペダ
ルの操作は無効とする。このような制御によって、積荷
をこぼさないようにするとともに、積込作業中の操作を
簡単にする（バケット操作を不要にする）。この自動掘
削モードは、前記バケット水平保持モードの際にバケッ
トがダンプ側に所定量以上回動されたときに解除され
る。すなわち、バケット保持モード中にオペレータが排
土のためにバケットをダンプ側に所定量以上回動したと
き、自動掘削モードが解除される（第５図（ｅ））。
出されるようになっており、掘削区間がある程度進んだ
掘削後半になって油圧ポンプのポンプ圧が所定値を超え
た時点を掘削終了時と認知するようにしている。この掘
削終了後は、バケット傾角を常に水平に保持するバケッ
ト水平保持モードに移行する（第５図（ｄ））。このバ
ケット水平保持モードのときにはブーム操作レバーおよ
びアーム操作レバーからの入力指令に応じてα＋β＋γ
＝3/2πを満たすようにバケット角γを自動制御するよ
うにして、バケット上面を常に水平に保持する。また、
この水平保持モードのときには前記自動掘削用操作ペダ
ルの操作は無効とする。このような制御によって、積荷
をこぼさないようにするとともに、積込作業中の操作を
簡単にする（バケット操作を不要にする）。この自動掘
削モードは、前記バケット水平保持モードの際にバケッ
トがダンプ側に所定量以上回動されたときに解除され
る。すなわち、バケット保持モード中にオペレータが排
土のためにバケットをダンプ側に所定量以上回動したと
き、自動掘削モードが解除される（第５図（ｅ））。
尚、この自動掘削において、バケットは掘削開始時最適
な姿勢となっているとは限らないが、このような場合バ
ケット姿勢を次の区間までに急に最適なものに補正する
のではなく、適当数の区間を設け、これら区間の間に徐
々に最適な角度に補正するようにする。
な姿勢となっているとは限らないが、このような場合バ
ケット姿勢を次の区間までに急に最適なものに補正する
のではなく、適当数の区間を設け、これら区間の間に徐
々に最適な角度に補正するようにする。
第１図は前述の各機能を実現する制御構成例を示すもの
で、自動掘削モード指定ペダル10が踏まれたか否かはペ
ダル操作検出器17によって検出され、検出信号はコント
ローラ20に入力される。また、バケットブーム操作レバ
ー11の操作方向および操作量はレバー位置検出器13およ
び15によって検出され、これら検出器13および15からバ
ケット回動指令ｒおよびブーム回動指令ｒがスイッ
チ30および32に夫々入力される。また、アーム操作レバ
ー12の操作方向および操作量はレバー位置検出器14によ
って検出され、その検出信号であるアーム回動指令ｒ
はスイッ31に入力される。これら操作レバー11.12によ
る指令信号ｒ、ｒ、ｒはコントローラ20に対して
も入力されている。
で、自動掘削モード指定ペダル10が踏まれたか否かはペ
ダル操作検出器17によって検出され、検出信号はコント
ローラ20に入力される。また、バケットブーム操作レバ
ー11の操作方向および操作量はレバー位置検出器13およ
び15によって検出され、これら検出器13および15からバ
ケット回動指令ｒおよびブーム回動指令ｒがスイッ
チ30および32に夫々入力される。また、アーム操作レバ
ー12の操作方向および操作量はレバー位置検出器14によ
って検出され、その検出信号であるアーム回動指令ｒ
はスイッ31に入力される。これら操作レバー11.12によ
る指令信号ｒ、ｒ、ｒはコントローラ20に対して
も入力されている。
スイッチ30.31および32は夫々コントローラ20から入力
される切替制御信号SL1、SL2、およびSL3に基づきその
切替動作を行なうものでコントローラ20から入力される
自動掘削時の指令信号ｃ、ｃ、ｃとレバー位置検
出器13.14.15から入力される手動掘削時の指令信号
ｒ、ｒ、ｒとを各別に選択切替するものである。
される切替制御信号SL1、SL2、およびSL3に基づきその
切替動作を行なうものでコントローラ20から入力される
自動掘削時の指令信号ｃ、ｃ、ｃとレバー位置検
出器13.14.15から入力される手動掘削時の指令信号
ｒ、ｒ、ｒとを各別に選択切替するものである。
バケット制御系40は、バケット角γを検出する角度セン
サ41、このバケット角γを微分して実際のバケット回動
速度を検出する微分器42、目標値と実際のバケット回
動速度を示す信号の偏差をとる加算点43、および加算
点43からの偏差信号を０にすべくその偏差信号に応じた
流量の圧油をバケットシリンダ４に供給する流量制御弁
44から構成されている。
サ41、このバケット角γを微分して実際のバケット回動
速度を検出する微分器42、目標値と実際のバケット回
動速度を示す信号の偏差をとる加算点43、および加算
点43からの偏差信号を０にすべくその偏差信号に応じた
流量の圧油をバケットシリンダ４に供給する流量制御弁
44から構成されている。
同様に、アーム制御系50およびブーム制御系60は、バケ
ット制御系40と同様にそれぞれ、角度センサ51.61、微
分器52.62、加算点53.63および流量制御弁54.64を有
し、指令値に一致するようにアームおよびブームを回動
制御する。
ット制御系40と同様にそれぞれ、角度センサ51.61、微
分器52.62、加算点53.63および流量制御弁54.64を有
し、指令値に一致するようにアームおよびブームを回動
制御する。
尚、これら流量制御系の角度センサ41.51.61によって検
出されたバケット角r.アーム角．β．ブーム角αはコン
トローラ20にも入力されている。また、作業機ポンプ
（図示せず）のポンプ圧が油圧センサ70によって検出さ
れ、その検出圧がコントローラ20に入力されている。
出されたバケット角r.アーム角．β．ブーム角αはコン
トローラ20にも入力されている。また、作業機ポンプ
（図示せず）のポンプ圧が油圧センサ70によって検出さ
れ、その検出圧がコントローラ20に入力されている。
この場合、コントローラー20から出力される各信号
ｃ、ｃ、ｃはフィルタ80を介して各制御系60.50.40
に入力されるようになっており、該フィルタ80により市
信号の急激変動が抑えられるようになっている。
ｃ、ｃ、ｃはフィルタ80を介して各制御系60.50.40
に入力されるようになっており、該フィルタ80により市
信号の急激変動が抑えられるようになっている。
かかる構成の作用を第９図に示したフローチャートを参
照して説明する。操作ペダル10が踏まれたとすると、こ
れはペダル操作検出器17によって検出され、この検出信
号はコントローラ20に入力され、コントローラ20は自動
堀削モードによる制御を開始する（ステップ100）。
照して説明する。操作ペダル10が踏まれたとすると、こ
れはペダル操作検出器17によって検出され、この検出信
号はコントローラ20に入力され、コントローラ20は自動
堀削モードによる制御を開始する（ステップ100）。
自動モードが開始されると、コントローラ20は、角度セ
ンサ41.51.61.の出力γ．β．αに基づき該開始時点に
おけるバケット刃先位置P1を求める（第（１）式参
照）。続いて、コントローラ20はこの算出した堀削開始
位置P1を前記（４）（７）（10）式から作成された演算
プログラムに代入し、バケットが次目標位置P2において
バケット姿勢ε２をとりかつバケット刃先をP1からP2ま
で移動させる各作業機の所要回動角Δα．Δβ．Δγを
計算する（ステップ110）。次にコントローラ20はこれ
ら回動角Δα．Δβ．Δγから各作業機に供給する油の
配分比を決定し（ステップ120）、更にこのときの油圧
センサ70の出力からポンプ圧Pdを求め、第７図に示した
関係からこのポンプ圧Pdに対応する最大出力時のポンプ
流量Qdを求める。
ンサ41.51.61.の出力γ．β．αに基づき該開始時点に
おけるバケット刃先位置P1を求める（第（１）式参
照）。続いて、コントローラ20はこの算出した堀削開始
位置P1を前記（４）（７）（10）式から作成された演算
プログラムに代入し、バケットが次目標位置P2において
バケット姿勢ε２をとりかつバケット刃先をP1からP2ま
で移動させる各作業機の所要回動角Δα．Δβ．Δγを
計算する（ステップ110）。次にコントローラ20はこれ
ら回動角Δα．Δβ．Δγから各作業機に供給する油の
配分比を決定し（ステップ120）、更にこのときの油圧
センサ70の出力からポンプ圧Pdを求め、第７図に示した
関係からこのポンプ圧Pdに対応する最大出力時のポンプ
流量Qdを求める。
このようにして求めたポンプ流量Qdと前記配分比とから
各作業機への流量指令を決定するのであるが、この際前
述したように、負荷が最も大きいと考えられるアームに
関する流量指令Qamに関しては、前記ポンプ流量Qdと配
分比から決定される指令値より大きな値、例えば最大値
とする。残りの２つの作業機（ブーム、バケット）に対
する流量指令Qbm、Qbtに関しては前記ポンプ流量と配分
比とから決定される指令値を出力する（ステップ130） このようにして、各作業機に対する指令信号c.c.
ｃを求め、該指令信号c.c.ｃをスイッチ32.31.30
に夫々出力する（ステップ130）。尚、自動モードが選
択されると、スイッチ30.31.32の各接点はコントローラ
20の切替え制御信号SL1,SL2,SL3によってコントローラ2
0側に切替えられており、コントローラ20からの前記指
令信号c.c.ｃはこれらスイッチ32.31.30を介して
ブーム制御系60.アーム制御系50.バケット制御系40に入
力される。
各作業機への流量指令を決定するのであるが、この際前
述したように、負荷が最も大きいと考えられるアームに
関する流量指令Qamに関しては、前記ポンプ流量Qdと配
分比から決定される指令値より大きな値、例えば最大値
とする。残りの２つの作業機（ブーム、バケット）に対
する流量指令Qbm、Qbtに関しては前記ポンプ流量と配分
比とから決定される指令値を出力する（ステップ130） このようにして、各作業機に対する指令信号c.c.
ｃを求め、該指令信号c.c.ｃをスイッチ32.31.30
に夫々出力する（ステップ130）。尚、自動モードが選
択されると、スイッチ30.31.32の各接点はコントローラ
20の切替え制御信号SL1,SL2,SL3によってコントローラ2
0側に切替えられており、コントローラ20からの前記指
令信号c.c.ｃはこれらスイッチ32.31.30を介して
ブーム制御系60.アーム制御系50.バケット制御系40に入
力される。
次のステップ140においては、コントローラ20はペダル
操作検出器17の出力に基づきペダル10が踏まれているか
否かを判定し、ペダル10の復帰を検出した場合は各流量
制御系に入力する指定信号c.c.ｃを直ちに零にす
る（ステップ150）。また、ステップ160においては操作
レバー11.12の操作により手動指令r.r.ｒが入力
されたか否かが判定され、入力されていた場合は手動指
令を優先する（ステップ170）。すなわち、手動指令が
入力された場合は、スイッチ30.31.32のうち該入力され
た手動指令に対応する作業機のスイッチを操作レバー側
に切換えるようにして操作レバー側からの指令信号を対
応する流量制御系に供給するようにする。
操作検出器17の出力に基づきペダル10が踏まれているか
否かを判定し、ペダル10の復帰を検出した場合は各流量
制御系に入力する指定信号c.c.ｃを直ちに零にす
る（ステップ150）。また、ステップ160においては操作
レバー11.12の操作により手動指令r.r.ｒが入力
されたか否かが判定され、入力されていた場合は手動指
令を優先する（ステップ170）。すなわち、手動指令が
入力された場合は、スイッチ30.31.32のうち該入力され
た手動指令に対応する作業機のスイッチを操作レバー側
に切換えるようにして操作レバー側からの指令信号を対
応する流量制御系に供給するようにする。
このように、操作ペダル10と操作レバー11.12の操作態
様に応じてコントローラ20からの指令信号c.c.ｃ
（操作ペダルがオフのときは零）もしくは手動レバー1
1.12からの指令信号r.r.ｒが対応する流量制御系
60.40.50に入力され、これによりバケット、アーム、ブ
ームが回動される（ステップ180）。尚、コントローラ2
0は角度センサ41.51.61の出力に基づき各シリンダ8.7.6
に供給される油の実流量を求め、これら実流量値に応じ
て前記配分比を逐次調整するようにしている。
様に応じてコントローラ20からの指令信号c.c.ｃ
（操作ペダルがオフのときは零）もしくは手動レバー1
1.12からの指令信号r.r.ｒが対応する流量制御系
60.40.50に入力され、これによりバケット、アーム、ブ
ームが回動される（ステップ180）。尚、コントローラ2
0は角度センサ41.51.61の出力に基づき各シリンダ8.7.6
に供給される油の実流量を求め、これら実流量値に応じ
て前記配分比を逐次調整するようにしている。
次に、コントローラ20は角度センサ51の検出出力βに基
づきアームが目標角度β２に達したか否かを判定し（ス
テップ190）、目標角β２に達していない場合はステッ
プ120に戻り、前記同様の制御を繰り返す。アームが目
標角β２に達した場合は、掘削終了か否かが判定され
（ステップ200）、終了できない場合はステップ110に戻
り、バケット刃先位置を次の目標位置P3に移動させる演
算制御を前記同様にして行なう。以下同様にしてステッ
プ200で堀削終了と判断されるまで目標位置P4、P5…に
沿ってバケット刃先を移動させる。尚、この場合、堀削
区間が後半になって油圧センサ70の出力値が所定値を越
えた時点を堀削終了時として検出するようにしている。
また、自動堀削中に手動指令が入力された場合はコント
ローラ20は該手動指令が中止された時点で手順をステッ
プ110に復帰させ、該手動指令が入力されていた作業機
に対応するスイッチをコントローラ20側に切替え、手動
操作が中止された地点を再スタート点として、全ての作
業機をコントローラ20からの指令信号によって再駆動す
るようにする。
づきアームが目標角度β２に達したか否かを判定し（ス
テップ190）、目標角β２に達していない場合はステッ
プ120に戻り、前記同様の制御を繰り返す。アームが目
標角β２に達した場合は、掘削終了か否かが判定され
（ステップ200）、終了できない場合はステップ110に戻
り、バケット刃先位置を次の目標位置P3に移動させる演
算制御を前記同様にして行なう。以下同様にしてステッ
プ200で堀削終了と判断されるまで目標位置P4、P5…に
沿ってバケット刃先を移動させる。尚、この場合、堀削
区間が後半になって油圧センサ70の出力値が所定値を越
えた時点を堀削終了時として検出するようにしている。
また、自動堀削中に手動指令が入力された場合はコント
ローラ20は該手動指令が中止された時点で手順をステッ
プ110に復帰させ、該手動指令が入力されていた作業機
に対応するスイッチをコントローラ20側に切替え、手動
操作が中止された地点を再スタート点として、全ての作
業機をコントローラ20からの指令信号によって再駆動す
るようにする。
ステップ200において堀削終了が判定されると、コント
ローラ20はバケット傾角を水平に制御するバケット水平
保持モードに移行する。この水平保持モードにおいて
は、スイッチ31.32を手動レバー11.12側に切替え、スイ
ッチ30はそのままコントローラ20側に接続するように
し、ブームおよびアームは手動指令にしたがって駆動さ
れるようにする。そしてバケットに関してはα＋β＋γ
＝3/2πを満たすようコントローラ20から指令信号ｃ
を出力するようにして、ブームおよびアームが任意に手
動操作されてもバケット傾角が常に水平になるようにす
る。このバケット水平保持モード中にバケットが所定角
以上ダンプ側に回動されたとすると、コントローラ20は
自動モードを解除する（ステップ230）。
ローラ20はバケット傾角を水平に制御するバケット水平
保持モードに移行する。この水平保持モードにおいて
は、スイッチ31.32を手動レバー11.12側に切替え、スイ
ッチ30はそのままコントローラ20側に接続するように
し、ブームおよびアームは手動指令にしたがって駆動さ
れるようにする。そしてバケットに関してはα＋β＋γ
＝3/2πを満たすようコントローラ20から指令信号ｃ
を出力するようにして、ブームおよびアームが任意に手
動操作されてもバケット傾角が常に水平になるようにす
る。このバケット水平保持モード中にバケットが所定角
以上ダンプ側に回動されたとすると、コントローラ20は
自動モードを解除する（ステップ230）。
尚、上記実施例では、堀削後半になってポンプ圧が所定
の設定値を越えた時点、すなわち作業機にかかる負荷が
一定値を越えたときを堀削終了とし、手順をバケット水
平保持モードに移行させるようにしたが、単に分割区間
数を計数し、所定区間数の堀削が終了したときを堀削終
了としてもよく、更にバケットの絶対姿勢を判定し、バ
ケット絶対姿勢がほとんど水平に近づいたときを堀削終
了と判定するようにしてもよい。
の設定値を越えた時点、すなわち作業機にかかる負荷が
一定値を越えたときを堀削終了とし、手順をバケット水
平保持モードに移行させるようにしたが、単に分割区間
数を計数し、所定区間数の堀削が終了したときを堀削終
了としてもよく、更にバケットの絶対姿勢を判定し、バ
ケット絶対姿勢がほとんど水平に近づいたときを堀削終
了と判定するようにしてもよい。
このようにこの実施例では、この自動掘削の際、負荷の
大きな作業機に対する流量指令は分配比、ポンプ圧から
求められる流量指令より大きな値例えば最大値とし、負
荷の小さなブームおよびバケットに対しては分配比、ポ
ンプ圧から求められる流量指令を出力するようにしたの
で、各作業機に対して流れる実際の流量が算出した分配
比どおり分配されるとともに各作業機に対して流れる油
の実際の流量の合計がポンプ圧から求めた最大出力時の
ポンプ流量と一致するようになり、リリーフロスおよび
ポンプ出力の損失が低減され、この結果、ポンプ出力を
有効に利用することができ、掘削効率を上げることがで
きる。また、流量指令をフィルタ80を介して出力するよ
うにしたので、指令値の急激な変動が抑えられ、この結
果ポンプ出力のロスを低減することができる。
大きな作業機に対する流量指令は分配比、ポンプ圧から
求められる流量指令より大きな値例えば最大値とし、負
荷の小さなブームおよびバケットに対しては分配比、ポ
ンプ圧から求められる流量指令を出力するようにしたの
で、各作業機に対して流れる実際の流量が算出した分配
比どおり分配されるとともに各作業機に対して流れる油
の実際の流量の合計がポンプ圧から求めた最大出力時の
ポンプ流量と一致するようになり、リリーフロスおよび
ポンプ出力の損失が低減され、この結果、ポンプ出力を
有効に利用することができ、掘削効率を上げることがで
きる。また、流量指令をフィルタ80を介して出力するよ
うにしたので、指令値の急激な変動が抑えられ、この結
果ポンプ出力のロスを低減することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、簡単な操作で自
動掘削をなし得るとともに、この自動掘削の際、負荷の
大きな作業機に対する流量指令は分配比、ポンプ圧から
求められる流量指令より大きな値とし、負荷の小さな作
業機に対しては分配比、ポンプ圧から求められる流量指
令を出力するようにしたので、リリーフロスおよびポン
プ出力の損失が低減され、この結果、ポンプ出力を有効
に利用することができ、掘削効率を上げることができ
る。
動掘削をなし得るとともに、この自動掘削の際、負荷の
大きな作業機に対する流量指令は分配比、ポンプ圧から
求められる流量指令より大きな値とし、負荷の小さな作
業機に対しては分配比、ポンプ圧から求められる流量指
令を出力するようにしたので、リリーフロスおよびポン
プ出力の損失が低減され、この結果、ポンプ出力を有効
に利用することができ、掘削効率を上げることができ
る。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
パワーショベルの外観図、第３図は作業機の長さ、角度
等を定義するために用いた図、第４図は自動堀削軌跡の
設定法を説明するための図、第５図は自動堀削の手順を
説明するための工程図、第６図はΕα．Δβ．Δγを求
める手法を説明するために用いた図、第７図は本発明の
主要部の動作を説明するに用いた図、第８図は自動堀削
時の各作業機の移動例を示す図、第９図は第１図のコン
トローラ動作を説明するために用いたフローチャートで
ある。 １……履帯、２……上部旋回体、３……ブーム、４……
アーム、５……バケット、６……ブームシリンダ、７…
…アームシリンダ、８……バケットシリンダ、10……自
動堀削用操作ペダル、11……バケットブーム操作レバ
ー、12……アーム旋回操作レバー、13.14.15……レバー
位置検出器、17……ペダル操作検出器、20……コントロ
ーラ、30.31.32……スイッチ、40……バケット制御系、
41.51.61……角度センサ、42.52.62……微分器、43.53.
63……加算点、44.54.64……流量制御弁、50……アーム
制御系、60……ブーム制御系、70……油圧センサ、80…
…フィルタ。
パワーショベルの外観図、第３図は作業機の長さ、角度
等を定義するために用いた図、第４図は自動堀削軌跡の
設定法を説明するための図、第５図は自動堀削の手順を
説明するための工程図、第６図はΕα．Δβ．Δγを求
める手法を説明するために用いた図、第７図は本発明の
主要部の動作を説明するに用いた図、第８図は自動堀削
時の各作業機の移動例を示す図、第９図は第１図のコン
トローラ動作を説明するために用いたフローチャートで
ある。 １……履帯、２……上部旋回体、３……ブーム、４……
アーム、５……バケット、６……ブームシリンダ、７…
…アームシリンダ、８……バケットシリンダ、10……自
動堀削用操作ペダル、11……バケットブーム操作レバ
ー、12……アーム旋回操作レバー、13.14.15……レバー
位置検出器、17……ペダル操作検出器、20……コントロ
ーラ、30.31.32……スイッチ、40……バケット制御系、
41.51.61……角度センサ、42.52.62……微分器、43.53.
63……加算点、44.54.64……流量制御弁、50……アーム
制御系、60……ブーム制御系、70……油圧センサ、80…
…フィルタ。
Claims (3)
- 【請求項１】複数の地点によって近似したバケット刃先
の基準移動軌跡とこれら複数の地点にバケット刃先が位
置するときの各バケット姿勢とを予め設定し、自動モー
ドが選択されると、指定された掘削開始位置から複数の
地点に沿ってバケット刃先が移動し、かつこれら複数の
地点においてバケットが前記設定された姿勢をとるよう
バケット、アームおよびブームを駆動するパワーショベ
ルの作業機制御装置において、 作業機ポンプのポンプ圧を検出するポンプ圧検出手段
と、 指定された掘削開始時点におけるバケット角、アーム角
およびブーム角の検出値を取込み、これら検出値に基づ
き車両に対するバケット刃先位置を求め、該求めたバケ
ット刃先に関する掘削開始位置に基づき前記設定した複
数の地点の車両に対する位置を算出し、該算出した位置
にバケット刃先を移動させかつバケットを当該地点毎に
前記設定したバケット姿勢をするに要する各掘削区間毎
のバケット回動角、アーム回動角およびブーム回動角を
求め、これら角掘削区間毎の回動角に基づき各作業機に
供給する圧油の流量配分比を求める第１の制御手段と、 所定馬力を得るポンプ圧とポンプ流量との関係が設定さ
れ、これら設定関係とポンプ圧検出手段の検出ポンプ圧
とから算出したポンプ流量を前記求めた配分比をもって
配分することにより各作業機の流量指令を求め、更に負
荷が最も大きい作業機に対しては前記求めた流量指令よ
り大きな指令を出力し、他の２つの作業機に対しては前
記求めた流量指令を出力する第２の制御手段と 該第２の制御手段から出力される流量指令に基づきバケ
ット、アームおよびブームを駆動する駆動系とを具える
パワーショベルの作業機制御装置。 - 【請求項２】前記第２の制御手段は負荷が最も大きい作
業機に対しては最大値に固定した流量指令を出力する特
許請求の範囲第（１）項記載のパワーショベルの作業機
制御装置。 - 【請求項３】前記第２の制御手段は算出した流量指令の
時間的変動を小さくして出力する特許請求の範囲第
（１）項記載のパワーショベルの作業機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2395587A JPH0788674B2 (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | パワ−シヨベルの作業機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2395587A JPH0788674B2 (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | パワ−シヨベルの作業機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63194033A JPS63194033A (ja) | 1988-08-11 |
| JPH0788674B2 true JPH0788674B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=12124969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2395587A Expired - Lifetime JPH0788674B2 (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | パワ−シヨベルの作業機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788674B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6373728B2 (ja) * | 2014-11-10 | 2018-08-15 | 日立建機株式会社 | 建設機械 |
| CN112482486B (zh) * | 2015-12-28 | 2022-11-22 | 住友建机株式会社 | 铲土机 |
| JP7461265B2 (ja) * | 2020-09-30 | 2024-04-03 | 株式会社小松製作所 | 積込機械の制御システム、積込機械、及び積込機械の制御方法 |
| KR20240023641A (ko) * | 2022-03-22 | 2024-02-22 | 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 | 작업 기계 |
-
1987
- 1987-02-04 JP JP2395587A patent/JPH0788674B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63194033A (ja) | 1988-08-11 |
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