JPH08253950A

JPH08253950A - バックホーの制御方法

Info

Publication number: JPH08253950A
Application number: JP5551495A
Authority: JP
Inventors: Yoshizo Sakamoto; 佳三坂本; Yasuo Noma; 康男野間; Shuji Shiozaki; 修司塩崎; Shigeki Tada; 茂樹多田
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【目的】バックホーにおいて、通常の操作時において
発生する、操作遅れや、バケットの垂れ下がりや、追従
性の悪さ等を解消するものである。また機体の固有振動
数に合致した振動が発生することにより、機体が大きく
共振するのを阻止する。【構成】バックホーにおいて、アーム操作レバーの機
械的操作を検出して、電気的にメインブームとバケット
を操作し、バケットの先端が直線的に目標位置に到達す
べく構成した。機体の固有振動数を求めて、該固有振動
数になる可能性のある場合の帯域には、ノッチフィルタ
によりフィルタを掛けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バックホーにおいて、
メインブームやバケットアームやバケット等の制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、バックホーの制御装置に関す
る技術は公知とされているのである。例えば、特公昭６
２−４２０９６号公報に記載の技術の如くである。しか
し、従来の技術においては、フィードバック制御をした
場合に、直線軌道の開始直後に、ブームの油圧系要素が
持つ無駄時間による応答遅れが発生し、軌道から大きく
外れるという不具合があったのである。

【０００３】また従来は、特開平２−２５２８２４に示
すようにバケットアーム２が動作制限範囲に掛かると停
止するように構成されている。または、制限領域を何段
階か設け、段階的に速度を減ずる等の方法が公知とされ
ている。しかし、前者の方法では、バケットアームの停
止の回数頻度が多くなり、実用上から煩わしいのであ
る。また後者の場合には、一旦制限領域に入り、再び離
脱する場合に、急にバケットアームの速度が変化するの
で、作業フィーリングが悪いという問題点があったので
ある。

【０００４】また、従来の電磁リリーフ弁によるポンプ
吐出圧力制御では、通常コントロール弁でセンターバイ
パスしているアンロード回路を閉じる必要がある。即
ち、基本的にクローズドセンターシステムにする必要が
あり、自動制御専用のコントロール弁が必要となってい
たのである。

【０００５】また、従来は電子油圧制御されるバックホ
ーなどの油圧作業機において、バケットアーム２の動作
によって、作業機本体が揺動され、機体が異常に揺動す
ることがあった。これに対する対策としては、機械的に
油圧の立ち上がりを抑止する油圧ショックレス方式があ
る。この方式では、操作時の立ち上がり特性が鈍化し、
かつ油圧システムのコストが高騰するという不具合があ
った。また他の対策として、コントローラ１２の制御信
号の変化幅に制限を加える、電子ショックレス方式であ
る。この方式の問題点は、操作時の立ち上がり特性の鈍
化と、コントローラ１２の演算負荷の増大という点であ
る。本発明はこのような不具合を解消したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アームの動
作を予測して、ブームにフィードフォワード制御するこ
とで、ブームの油圧系に無駄時間が発生しても、軌道か
らのズレが小さく抑えられるように構成したものであ
る。

【０００７】本発明においては、動作制限領域に掛かっ
た際においても、作業を中断することなく、なおかつ、
制限領域から離脱する際もスムーズに動作を可能にする
ことで、オペレータの違和感を無くし、良好な操作性を
確保し、かつ停止領域直前での最大速度が非常に小さく
なっており、バケットアーム２の動作慣性などで、停止
領域を超えることが無いので安全上も好ましいバックホ
ーの制御方法としたものである。

【０００８】また、掘削開始時の電磁比例弁、ブームシ
リンダ４のブームコントロール弁Ｖ１の動作遅れに伴う
腕下がりを低減し、掘削軌道精度を向上することが出来
るのである。また掘削動作開始時に、チェック弁の閉塞
動作により発生するアクチュエータの油圧衝撃を防止
し、スムーズな動作を行うことを目的とする。

【０００９】また、機体の固有動揺周波数に対して、制
御信号の中で、その固有周波数だけを除去し、機体の共
振に基づく動揺を軽減することが出来るのである。ま
た、特定の周波数帯域のみ減衰させるので、操作時の立
ち上がり特性の鈍化が少ない。また油圧サーボ系のゲイ
ン余裕が大きくなるので、サーボゲインを上げられ、応
答性を改善できるのである。またフィルタをアナログ回
路で構成できるので、コントローラ１２の演算負荷が掛
からず、かつ低コストで実現を可能とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明が解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。請求項１においては、メインブーム
１の先端にバケットアーム２を枢支し、該バケットアー
ム２をアーム操作レバー７により操作する構成におい
て、該アーム操作レバー７の動きから、バケットアーム
２の動作量を予測計算し、メインブーム１を予め設定さ
れた目標直線方向に動作させるようにしたものである。

【００１１】請求項２においては、バックホーにおい
て、バケットアーム２が予め設定した動作制限範囲に到
達すると動作速度を減じ、動作停止領域に到達するまで
は、距離に応じて連続的に減ずるように構成した。

【００１２】請求項３においては、バックホーの作業機
を操作する油圧シリンダの内圧を検出し、ポンプ吐出圧
力よりも高ければ、ポンプ吐出圧力を上昇させ、油圧シ
リンダの負荷圧力と一致させるものである。

【００１３】請求項４においては、制御信号・センサー
信号のうちで、起振源となり得る共振周波数成分を求
め、該共振周波数が変化する帯域の幅に対応するノッチ
フィルタＮを介装して、メインブーム１の揺動振動を減
衰させるものである。

【００１４】

【作用】請求項１の発明によれば、バケットアーム２の
動作を予測して、メインブーム１にフィードフォワード
制御することにより、メインブーム１の油圧系に無駄時
間があっても、軌道からのズレが少なく抑えられる。

【００１５】請求項２の発明によれば、動作制限領域に
掛かった際においても、作業を中断することなく、なお
かつ、制限領域から離脱する際もスムーズに動作を可能
にすることで、オペレータの違和感を無くし、良好な操
作性を確保し、かつ停止領域直前での最大速度が非常に
小さくなっており、バケットアーム２の動作慣性など
で、停止領域を超えることが無いので安全上も好ましい
バックホーの制御方法を得ることが出来る。

【００１６】請求項３の発明によれば、掘削開始時の電
磁比例弁、ブームシリンダ４のブームコントロール弁Ｖ
１の動作遅れに伴う腕下がりを低減し、掘削軌道精度を
向上することが出来るのである。また掘削動作開始時
に、チエック弁の閉塞動作により発生するアクチュエー
タの油圧衝撃を防止し、スムーズな動作を行うことが出
来る。

【００１７】請求項４の発明によれば、機体の固有動揺
周波数に対して、制御信号の中で、その固有周波数だけ
を除去し、機体の共振に基づく動揺を軽減することが出
来るのである。また、特定の周波数帯域のみ減衰させる
ので、操作時の立ち上がり特性の鈍化が少ない。また油
圧サーボ系のゲイン余裕が大きくなるので、サーボゲイ
ンを上げられ、応答性を改善できるのである。またフィ
ルタをアナログ回路で構成できるので、コントローラ１
２の演算負荷が掛からず、かつ低コストで実現が可能で
ある。

【００１８】

【実施例】図１は本発明の電子油圧制御システムを具備
したバックホーの側面図、図２は本発明のバックホーの
制御方法の制御油圧回路図、図３はパイロット圧力から
アームの角度調整の変化量を予測する方法を示す図面、
図４はアームの動きによる軌道降下量の計算方法を示す
図面、図５はブームへの操作量のフィードフォワード制
御のブロック線図、図６は動作制限領域を示すバックホ
ーの側面図、図７は動作制限点での作動を示す図面、図
８は動作制限領域における減少速度係数を示す図面、図
９はシリンダ制御方法を示す制御線図、図１０は本発明
のシリンダ動作状態を示す図面、図１１は従来のシリン
ダ作動状態を示す図面である。

【００１９】図１２はノッチフィルタＮをブーム角度セ
ンサーθ１とＡＤＣの間に配置した実施例を示す制御シ
ステム図、図１３はブームシリンダ４用の電磁比例弁
と、ＤＡＣの間に配置した実施例を示す制御システム
図、図１４は機体固有振動数が姿勢により変化する状態
と、機体固有振動数の帯域を示す図面、図１５はノッチ
フィルタＮの動作特性を示す図面、図１６はノッチフィ
ルタＮの電子回路図と作動特性を示す図面、図１７はノ
ッチフィルタＮをデジタルフィルタで構成することによ
り、ノッチフィルタＮの中心周波数を機体姿勢や負荷の
大きさによって調整すべく構成した制御システムを示す
図面、図１８は同じく図１７の制御システムのブロック
図、図１９は機体姿勢に対する固有振動数マップを示す
図面、図２０は同じく図１８の制御のフローチャート図
面である。

【００２０】請求項１のバックホーの制御方法について
説明する。図１において、クローラ式走行装置の上に、
旋回台軸受を介して、機体フレーム８が３６０°回転可
能に支持されている。該機体フレーム８の前部にメイン
ブーム１が支持されている。該メインブーム１の上端に
バケットアーム２が枢支され、該バケットアーム２の先
端にバケット３が枢支されている。メインブーム１はブ
ームシリンダ４により昇降回動される。また、バケット
アーム２はアームシリンダ５により昇降回動される。ま
たバケット３はバケットシリンダ６により掘削回動され
る。２０は排土板である。

【００２１】そしてバケットアーム２は、アーム操作レ
バー７の回動により機械的に操作される。アーム操作レ
バー７は前後の回動によりバケットアーム２を操作し、
左右への回動により、旋回モータを操作するレバーであ
り、旋回モータ・バケットアームの両方を１本で操作す
るものである。また右側に配置された、バケット・ブー
ム操作レバー９は、前後の回動によりメインブーム１の
前後回動を操作し、左右への回動によりバケット３を操
作するものである。そしてアーム操作レバー７を機械的
に操作する際に、メインブーム１とバケット３は、電気
油圧制御を可能としているのである。即ち、バケットア
ーム２の動きに追従させて、メインブーム１とバケット
３を制御し、バケット３の刃先を直線動作させるもので
ある。この場合に、オペレータが操作したアーム操作レ
バー７の動きから、バケットアーム２の動作量を予測計
算し、メインブーム１を予め設定された目標直線方向に
動作させるように構成したものである。

【００２２】図１に示す如く、バケットアーム２を機械
的に操作する際に、メインブーム１とバケット３は、電
気油圧制御を可能としている。バケットアーム２のパイ
ロット圧力Ｐ３とＰ４のいずれかが立ち上がったら、ア
ーム操作レバー７が操作されたとして、その圧力の大き
さで、バケットアーム２のメインスプールの開度（流量
Ｑ２）が、図３に示す制御処理を経て、バケットアーム
２の関節角速度の予測値ΔＱ２が算出される。図１にお
いて、θ１はブーム角度センサー、θ２はアーム回動角
センサー、θ３はバケット回動角センサー、θＲは旋回
角センサー、θＳはスイング角センサーである。

【００２３】また図２において、旋回・アーム操作レバ
ー７により操作されるポテンショメーターから旋回モー
タとアームコントロール弁Ｖ２を操作する信号を発信
し、バケット・ブーム操作レバー９により操作するポテ
ンショメーターにより、ブームコントロール弁Ｖ１とア
ームコントロール弁Ｖ２を操作する信号が発信される。
図４に示す如く、メインブーム１がΔθ２動いた場合
の、目標軌道からの偏差ΔＺが予測計算される。そこで
ΔＺにフィードフォワードゲインＫｆを乗じた値をブー
ムアンプへの入力電圧に加算することで図５の如く、制
御が実現できる。本発明はこのように、バケットアーム
２の動きに追従させて、メインブーム１とバケット３を
直線軌道制御するバックホーの制御方法に関するもので
ある。従来からバックホーの制御方法は公知とされてい
たが、従来は軌道偏差の出る原因が良く理解されていな
かったので、その解決策を見つけることが出来なかった
のである。もし、本発明の如きバックホーの制御方法を
具備させていない場合には、バケットアーム２に追従さ
せて、メインブーム１やバケット３を直線軌道制御させ
る際に、無駄時間の無いハードウェアを採用せざるを得
なくなり、コストが高騰するのである。

【００２４】次に図６・図７・図８において請求項２の
発明を説明する。請求項２の発明は、バックホーを操作
中に、バケットアーム２が予め設定された動作制限範囲
に到達すると、動作速度を減じ、制限範囲の外側に設定
した動作停止領域に到達するまでは、バケットアーム２
の動作速度を動作停止領域までの距離の余裕量に応じ
て、連続的に減ずるように構成したものである。

【００２５】図６に示す、Ｂ・Ｄ・Ｊ・Ｈ・Ａの５点の
空間での位置を、同じく図６に示す各腕部に設けた、旋
回角センサーθＲ、スイング角センサーθＳ、ブーム角
度センサーθ１、アーム回動角センサーθ２、バケット
回動角センサーθ３を用いて、それぞれの信号を検出・
演算し、予め設定された制限領域Ｇの内側では通常の動
作が可能であり、停止境界Ｆと制限領域Ｇの間の領域に
おいては、図８に示すような速度係数αを設定し、メイ
ンブーム１とバケットアーム２とバケット３の流量制御
を行うのである。ブームコントロール弁Ｖ１と、アーム
コントロール弁Ｖ２と、バケットコントロール弁Ｖ３へ
の電圧ＶＰ１〜ＶＰ８に対して、この速度係数αを乗じ
て出力するように構成しているのである。

【００２６】従来技術では、制限領域を三段階に分け
て、段階的に接近速度を落とすように構成していたが、
制限領域付近をバケットアーム２の先端が通過し、操作
レバーを一定に保っていたにも関わらず、急激な速度の
変化が発生するという不具合が発生していたのである。

【００２７】本発明においては、制限領域に掛かってい
るバケットアーム２の部位が、連続的に減速するように
制御する為には、大きな計算量を必要とし、計算処理装
置の負荷が高くなる。そこで、各関節を駆動している電
気油圧アクチエータのアンプに入力する電圧を制御する
ことで容易に実現できるシステムを構成したものであ
る。

【００２８】請求項３の発明を、図９から図１１おいて
説明する。請求項３の発明は、バックホーで自動制御に
よって掘削作業即ち直線掘削作業を行っている場合に、
自動制御モードの指令を受けた後、アクチュエータが実
際に掘削動作を開始する前に、動作シリンダのメータイ
ン側の内圧を検知し、この圧力がポンプ吐出圧力よりも
高ければ、ポンプ吐出圧力を上昇させ、シリンダ負荷圧
力と一致する状態にして保持するのである。

【００２９】即ち、図９において図示する如く、メイン
ブーム１を昇降するブームシリンダ４と油圧ポンプ１３
から圧油を供給する油路に中途部に、ブームシリンダ４
のブームコントロール弁Ｖ１を配置し、該ブームコント
ロール弁Ｖ１と油圧ポンプ１３の間にポンプ吐出圧力Ｐ
ｓを検出するセンサーを配置し、ブームコントロール弁
Ｖ１とブームシリンダ４との間には、メータイン側シリ
ンダ内圧Ｐｂを検出するセンサーを配置している。そし
て、該ポンプ吐出圧力Ｐｓとシリンダ内圧Ｐｂを比較し
て、両者が略同じとなるように、リリーフ弁１０をコン
トローラ１２により制御するのである。該リリーフ弁１
０のリリーフ圧をソレノイドにより調整して、メータイ
ン側シリンダ内圧Ｐｂとポンプ吐出圧力Ｐｓを所定の圧
力となるように制御するものである。

【００３０】この発明では、自動制御モードに入ると同
時に、シリンダ内圧Ｐｂ、ポンプ吐出圧力Ｐｓをセンサ
ーで検出する。通常は中立状態では、ポンプ吐出圧力Ｐ
ｓはアンロードされており、図１１に示す如く、シリン
ダ内圧Ｐｂ＞ポンプ吐出圧力Ｐｓである場合が多い。本
発明においては、シリンダ内圧Ｐｂとポンプ吐出圧力Ｐ
ｓが一致するようにポンプ圧力を制御するものである。
その実施例としては、アンロード回路の電磁リリーフ弁
を制御する方法が取られるのである。

【００３１】従来の自動制御バックホーにおいて、軌道
制御はロードセンシング機構を即ち、クローズドセンタ
ー方式を用いていた。本発明においては、従来からマニ
ュアルバックホーで使用されている、オープンセンター
方式のコントロールバルブをそのまま用いて、自動制御
をする場合に適用できるのである。即ちコントロールバ
ルブをオープンセンター式として、中立時もポンプ圧を
上昇させるのである。この発明を実施しない場合には、
中小型のバックホーにおいて自動制御機構を設けようと
する場合には、クローズドセンター方式に代表される。
専用のコントロールバルブを用意しなければならなくな
るのである。

【００３２】次に請求項４の発明を説明する。請求項４
の発明は、コントローラ１２からブームコントロール弁
Ｖ１やアームコントロール弁Ｖ２やバケットコントロー
ル弁Ｖ３への制御信号或いは、関節角や関節角速度等の
センサー信号を、機体の姿勢変化で変わる固有振動数の
変化幅と同じか、それよりやや広い範囲の帯域除去特性
を持つ、ノッチフィルタＮに通すことにより、制御信号
やセンサー信号の中で、起振源となりそうな周波数成分
のみを、予め減衰させ、機体揺動を抑制させるのであ
る。

【００３３】図１２と図１３に示す如く、オペレータが
旋回・アーム操作レバー７やバケット・ブーム操作レバ
ー９を操作する際の電気信号に変えて、デジタル−アナ
ログ変換する電子油圧制御方式のバックホーにおいて、
デジタル−アナログ変換器の出力を機体動揺固有周波数
Ｘに合わせて、帯域カットするノッチフィルタＮを通す
ことにより、機体共振への加振作用を減少させるのであ
る。また、姿勢変化による機体共振の周波数変動幅をΔ
Ｘとすると、ノッチフィルタＮのカット帯域幅をΔＸと
することで、全姿勢に対して効果を発揮できるのであ
る。ノッチフィルタＮをメインブーム１のみに入れたの
は、メインブーム１の動きによる加振作用が最も大きい
からである。

【００３４】図１２においては、メインブーム１のブー
ム角度センサーθ１の部分から来る電気信号の中途部に
ノッチフィルタＮを入れて、その後にアナログ−デジタ
ル変換器を介して、コントローラ１２のＣＰＵに送信し
ている。また、図１３においては、メインブーム１に圧
油を供給するブームコントロール弁Ｖ１の油圧回路にノ
ッチフィルタＮを入れて、制御の信号に対してノッチフ
ィルタＮを掛けるように構成している。図１２と図１３
は、ノッチフィルタＮの配置が相違するだけである。

【００３５】図１４においては、バケットアーム２が姿
勢ａから姿勢ｂに変化するに伴い、機体固有振動が変化
する状態を図示している。そして姿勢ａの時の固有振動
するＸＡから、姿勢ｂの固有振動数ＸＢまでの幅ΔＸが
機体固有振動数の帯域であり、この振動帯域の変化域に
対応するΔＸのノッチフィルタＮを使用することとなる
のである。図１５においては、ノッチフィルタＮの特性
を示している。機体固有振動の帯域ΔＸと同じか、それ
よりやや大きめの除去帯域となるように、ノッチフィル
タＮを調整する。即ち、ノッチフィルタＮの中心周波数
Ｘｂを、機体固有振動数の帯域ΔＸの中心域と一致させ
るのである。

【００３６】図１６においては、本発明で使用するノッ
チフィルタＮの回路図と、該ノッチフィルタＮの中心周
波数の計算式を図示している。ノッチフィルタＮを構成
する抵抗とコンデンサーと可変抵抗の抵抗値を調整する
ことにより、ノッチフィルタＮの中心周波数θを決定す
ることが出来ることが開示されている。

【００３７】図１７・図１８・図１９・図２０において
は、バックホーの機体揺動の低減方法の他の実施例を図
示している。図１７はノッチフィルタＮをデジタルフィ
ルタで構成することにより、ノッチフィルタＮの中心周
波数を機体姿勢や負荷の大きさによって調整すべく構成
した制御システムを示す図面、図１８は同じく図１７の
制御システムのブロック図、図１９は機体姿勢に対する
固有振動数マップを示す図面、図２０は同じく図１８の
制御のフローチャート図面である。

【００３８】該実施例の場合には、ノッチフィルタＮを
ディジタルフィルタで構成することにより、中心周波数
を機体の姿勢や負荷の大きさによって変化させるように
構成している。請求項４の発明の構成においては、ノッ
チフィルタＮをアナログ式の固定式フィルタとしていた
ので、機体の姿勢変化に対応する為の、ノッチフィルタ
Ｎのカット幅を大きく取る必要があった。その為に、特
定の姿勢や負荷に対して、必要以上の信号周波数帯域が
減少させられるので、オペレータにとって操作の違和感
を発生させる可能性があったのである。

【００３９】本発明においては、機体の姿勢やバケット
の抱える負荷の大きさを別の方法によって検出し、これ
らの条件における機体共振周波数のみをカット出来るデ
ィジタルノッチフィルタＮをソフトウェアで構成するこ
とによって、カットされる信号の帯域を最少に抑えるこ
とが出来るのである。これにより、オペレータの操作の
違和感や動作の遅れを解消できる。

【００４０】図１７から図２０においては、機体に掛か
る負荷をメインブーム１のボトム側に取り付けられた圧
力センサーにより検出する。該圧力センサーの値は、バ
ケットアーム２の動きや機体揺動による変動分を除く為
に、約１秒の移動平均を求め、メインブーム１の角度に
よりリンク演算を行い、メインブーム１の軸回りの力に
変換する。一方、機体の固有振動数は、バケットアーム
２の姿勢やバケット３の土の量によって変化するが、こ
れはメインブーム１の軸回りの力の大きさに関係付ける
ことが出来る。

【００４１】即ち、バケットアーム２が水平方向に伸び
て、バケット３の荷重の重い時程、固有振動数は低くな
る。これは、メインブーム１の軸回りの力によって観察
できる。また固有振動数は、旋回の向きや、排土板２０
の設置状態によっても変化する。本構成では、これらの
条件による固有振動数の変化の状態をマップ化してお
き、前述した検出力と、その時の排土板２０の旋回の状
態より、固有振動数を決定し、この固有振動数に対し
て、ノッチフィルタＮの中心周波数を決定し、調節する
のである。本構成は、バックホーの固有振動数を、メイ
ンブーム１の軸回りの力の関数として、旋回角や排土板
２０の設置状態でマップ化して、最適のノッチフィルタ
Ｎの中心周波数を得るものである。

【００４２】

【発明の効果】請求項１の如く構成したので、バケット
アーム２の動作を予測して、メインブーム１にフィード
フォワード制御することにより、メインブーム１の油圧
系に無駄時間があっても、軌道からのズレが少なく抑え
られるのである。

【００４３】請求項２の如く構成したので、動作制限領
域に掛かった際においても、作業を中断することなく、
なおかつ、制限領域から離脱する際もスムーズに動作を
可能にすることで、オペレータの違和感を無くし、良好
な操作性を確保し、かつ停止領域直前での最大速度が非
常に小さくなっており、バケットアーム２の動作慣性な
どで、停止領域を超えることが無いので安全上も好まし
いバックホーの制御方法としたものである。

【００４４】請求項３の如く構成したことにより、掘削
開始時の電磁比例弁、ブームシリンダ４のブームコント
ロール弁Ｖ１の動作遅れに伴う腕下がりを低減し、掘削
軌道精度を向上することが出来るのである。また掘削動
作開始時に、チエック弁の閉塞動作により発生するアク
チュエータの油圧衝撃を防止し、スムーズな動作を行う
ことが出来るのである。

【００４５】請求項４の如く構成したことにより、機体
の固有動揺周波数に対して、制御信号の中で、その固有
周波数だけを除去し、機体の共振に基づく動揺を軽減す
ることが出来るのである。また、特定の周波数帯域のみ
減衰させるので、操作時の立ち上がり特性の鈍化が少な
い。また油圧サーボ系のゲイン余裕が大きくなるので、
サーボゲインを上げられ、応答性を改善できるのであ
る。またフィルタをアナログ回路で構成できるので、コ
ントローラ１２の演算負荷が掛からず、かつ低コストで
実現が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子油圧制御システムを具備したバッ
クホーの側面図。

【図２】本発明のバックホーの制御方法の制御油圧回路
図。

【図３】パイロット圧力からアームの角度調整の変化量
を予測する方法を示す図面。

【図４】アームの動きによる軌道降下量の計算方法を示
す図面。

【図５】ブームへの操作量のフィードフォワード制御の
ブロック線図。

【図６】動作制限領域を示すバックホーの側面図。

【図７】動作制限点での作動を示す図面。

【図８】動作制限領域における減少速度係数を示す図
面。

【図９】シリンダ制御方法を示す制御線図。

【図１０】本発明のシリンダ動作状態を示す図面。

【図１１】従来のシリンダ作動状態を示す図面である。

【図１２】ノッチフィルタをブーム角度センサーθ１と
ＡＤＣの間に配置した実施例を示す制御システム図。

【図１３】ブームシリンダ４用のブームコントロール弁
Ｖ１と、ＤＡＣの間に配置した実施例を示す制御システ
ム図。

【図１４】機体固有振動数が姿勢により変化する状態
と、機体固有振動数の帯域を示す図面。

【図１５】ノッチフィルタの動作特性を示す図面。

【図１６】ノッチフィルタＮの電子回路図と作動特性を
示す図面。

【図１７】ノッチフィルタＮをデジタルフィルタで構成
することにより、ノッチフィルタＮの中心周波数を機体
姿勢や負荷の大きさによって調整すべく構成した制御シ
ステムを示す図面。

【図１８】同じく図１７の制御システムのブロック図。

【図１９】機体姿勢に対する固有振動数マップを示す図
面。

【図２０】同じく図１８の制御のフローチャート図面。

【符号の説明】

１メインブーム２バケットアーム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７アーム操作レバー１２コントローラＶ１ブームコントロール弁Ｖ２アームコントロール弁Ｖ３バケットコントロール弁 θ１ブーム角度センサー θ２アーム回動角センサー θ３バケット回動角センサー θＳスイング角センサー θＲ旋回角センサーＡＤＣアナログ−デジタル変換器ＤＡＣデジタル−アナログ変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者多田茂樹大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メインブーム１の先端にバケットアーム
２を枢支し、該バケットアーム２をアーム操作レバー７
により操作する構成において、該アーム操作レバー７の
動きから、バケットアーム２の動作量を予測計算し、メ
インブーム１を予め設定された目標直線方向に動作させ
るようにしたバックホーの制御方法。
【請求項２】メインブーム１の先端にバケットアーム
２を枢支し、該バケットアーム２をアーム操作レバー７
により操作するバックホーにおいて、バケットアーム２
が予め設定した動作制限範囲に到達すると動作速度を減
じ、動作停止領域に到達するまでは、距離に応じて連続
的に減ずるように構成したことを特徴とするバックホー
の制御方法。
【請求項３】メインブーム１の先端にバケットアーム
２を枢支し、該バケットアーム２をアーム操作レバー７
により操作するバックホーの作業機を操作する油圧シリ
ンダの内圧を検出し、ポンプ吐出圧力よりも高ければ、
ポンプ吐出圧力を上昇させ、油圧シリンダの負荷圧力と
一致させることを特徴とするバックホーの制御方法。
【請求項４】メインブーム１の先端にバケットアーム
２を枢支し、該バケットアーム２をアーム操作レバー７
により操作するバックホーの制御信号・センサー信号の
うちで、起振源となり得る共振周波数成分を求め、該共
振周波数が変化する帯域の幅に対応するノッチフィルタ
Ｎを介装して、メインブーム１の揺動振動を減衰させる
ことを特徴とするバックホーの制御方法。