JPH11350536A - Controller of hydraulic working machine - Google Patents

Controller of hydraulic working machine

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JPH11350536A
JPH11350536A JP15891898A JP15891898A JPH11350536A JP H11350536 A JPH11350536 A JP H11350536A JP 15891898 A JP15891898 A JP 15891898A JP 15891898 A JP15891898 A JP 15891898A JP H11350536 A JPH11350536 A JP H11350536A
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JP
Japan
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control
correction
speed
hydraulic
command current
Prior art date
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Application number
JP15891898A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Fujishima
一雄 藤島
Hiroshi Watanabe
洋 渡邊
Masakazu Haga
正和 羽賀
Sadahisa Tomita
▲禎▼久 冨田
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To properly correct instruction current and flow-rate characteristics and precisely control the operation of a working device regardless of variation in every product of a hydraulic instrument and hydraulic mutual interference at the time when a plurality of hydraulic actuators are compositely operated and the operation of the working device is controlled. SOLUTION: The learning correction processing of instruction current and flow-rate characteristics is performed due to area limit excavation control by the composite operation of a boom and an arm by means of the composite operation correction calculation part of a control unit 9. The processing is changed over to a learning correction mode by a switch 7c in a state where a signal from a switch 7a instructs area limit excavation control, and the area limit excavation control is performed. The object of correction is the instruction current and flow-rate characteristics of a flow control valve for the boom 5a, and the irregularity of the instruction current and flow rate characteristics of a flow control valve 5a for the arm 5b is absorbed by the specific correction of the boom. In addition, operation speed is switched by an operation speed instruction switch 7d in the learning correction mode, and the correction value of the instruction current and flow-rate characteristics of the flow control valve 5a is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の油圧アクチ
ュエータを複合操作して作業装置の動作を制御する油圧
作業機械の制御装置に係わり、更に詳しくは、多関節型
のフロント作業機、特にアーム、ブーム、バケット等の
フロント部材からなるフロント作業機を備えた油圧ショ
ベル等の油圧作業機械の制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a hydraulic working machine for controlling the operation of a working device by compoundly operating a plurality of hydraulic actuators, and more particularly to a multi-joint type front working machine, particularly an arm. The present invention relates to a control device for a hydraulic working machine such as a hydraulic shovel provided with a front working machine including front members such as a boom, a bucket, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数の油圧アクチュエータを複合的に操
作して作業装置を駆動する油圧作業機械の一例として、
油圧ショベルなどの建設機械がある。この建設機械は、
下部走行体と、この下部走行体上に設けた上部旋回体
と、ブーム、アーム、バケット等の複数のフロント部材
からなり、上部旋回体に装架されたフロント作業機とで
構成されている。この種の建設機械においては、フロン
ト作業機を構成する各フロント部材はそれぞれが関節部
によって連結され回転運動を行うものであるため、これ
らフロント部材を操作して、法面の直線掘削、配管埋設
のための深さ制限掘削等、所定の領域を直線状に掘削す
ることは、非常に困難な作業である。
2. Description of the Related Art As an example of a hydraulic working machine that drives a working device by operating a plurality of hydraulic actuators in a complex manner,
There are construction machines such as hydraulic excavators. This construction machine
The vehicle includes a lower traveling structure, an upper revolving structure provided on the lower traveling structure, and a plurality of front members such as a boom, an arm, and a bucket, and a front working machine mounted on the upper revolving structure. In this type of construction machine, each of the front members constituting the front working machine is connected to each other by a joint and performs a rotational motion. Therefore, these front members are operated to perform straight excavation of a slope and burial of a pipe. Excavating a predetermined area in a straight line, such as depth-limited excavation, is a very difficult task.

【0003】そこでこのような作業を容易にするため領
域制限掘削制御や軌跡制御が提案されている。領域制限
掘削制御は例えば特開平8−333768号公報に示さ
れている。これらの制御では、電気油圧変換弁(例えば
比例電磁弁)によって流量制御弁の駆動パイロット圧を
調整して油圧シリンダや油圧モータに供給される圧油の
流量を制御し、フロント作業機の動作を制御している。
[0003] In order to facilitate such operations, area-limited excavation control and trajectory control have been proposed. The region-limited excavation control is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-333768. In these controls, the pilot pressure of the flow control valve is adjusted by an electro-hydraulic conversion valve (for example, a proportional solenoid valve) to control the flow rate of the hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinder and the hydraulic motor, thereby controlling the operation of the front work machine. Controlling.

【0004】また、一般に、電気油圧変換弁や流量制御
弁を用いてフロント作業機を動かす場合、油圧シリンダ
や油圧モータを駆動するための指令値は電気油圧変換弁
や流量制御弁の入出力特性をコントローラに予め設定し
ておき、その入出力特性を用いて算出、生成する。この
ような指令値の算出に際して、入出力特性のバラツキを
補正するための方法が特開平4−119203号公報に
提案されている。この従来技術では、ある基準指令電流
値を与えた時のアクチュエータの実際の動作から実流量
を求めてそれを指令電流−流量特性により指令電流値に
変換し、基準指令電流値と指令電流値との偏差を補正値
として求め、指令電流−流量特性をその補正値分平行移
動させて、バラツキの補正を行うものである。また、補
正点を複数設定することにより補正の精度を上げてい
る。
In general, when operating a front working machine using an electro-hydraulic conversion valve or a flow control valve, a command value for driving a hydraulic cylinder or a hydraulic motor is based on input / output characteristics of the electro-hydraulic conversion valve or the flow control valve. Is set in the controller in advance, and is calculated and generated using the input / output characteristics. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-119203 proposes a method for correcting variations in input / output characteristics when calculating such a command value. In this conventional technique, an actual flow rate is obtained from an actual operation of an actuator when a certain reference command current value is given, and the actual flow rate is converted into a command current value by a command current-flow rate characteristic. Is obtained as a correction value, and the command current-flow rate characteristic is translated in parallel by the correction value to correct the variation. Further, the accuracy of correction is increased by setting a plurality of correction points.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】領域制限掘削制御や軌
跡制御を行う場合、油圧シリンダや油圧モータを駆動す
るための指令値はコントローラに予め設定した電気油圧
変換弁や流量制御弁の入出力特性を用いて算出、生成す
るため、指令値を正確に計算し制御精度を上げるために
は電気油圧変換弁や流量制御弁の入出力特性を正確に把
握しておく必要がある。しかし、電気油圧変換弁や流量
制御弁は、そのスプールや弁本体の加工誤差及びばね力
のバラツキによってある程度のバラツキを伴うのは避け
られない。このバラツキは領域制限掘削制御や軌跡制御
を行う際の制御精度の低下となってあらわれる。
When performing region-limited excavation control or trajectory control, a command value for driving a hydraulic cylinder or a hydraulic motor depends on input / output characteristics of an electro-hydraulic conversion valve and a flow rate control valve preset in a controller. Therefore, in order to accurately calculate the command value and increase the control accuracy, it is necessary to accurately grasp the input / output characteristics of the electrohydraulic conversion valve and the flow control valve. However, it is inevitable that the electro-hydraulic conversion valve and the flow rate control valve have a certain degree of variation due to a processing error of the spool and the valve body and a variation in spring force. This variation appears as a decrease in control accuracy when performing the region-limited excavation control and the trajectory control.

【0006】特開平4−119203号公報に記載の補
正方法は、個々の油圧アクチュエータに対する指令電流
−流量特性を実際の特性に一致させるよう補正するもの
であるため、個々のアクチュエータの動作が他のアクチ
ュエータの動作に干渉されないという条件下、すなわち
圧力補償付き流量制御弁を備えた油圧システムを備えた
機械では有効であるが、個々のアクチュエータの動作が
他のアクチュエータの動作に干渉されるような油圧シス
テムでは、必ずしも正確な補正がなされているかどうか
分からないという問題がある。
The correction method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-119203 corrects the command current-flow rate characteristics of individual hydraulic actuators so as to match the actual characteristics. It is effective under the condition that the operation of the actuator is not interfered with, that is, in a machine having a hydraulic system with a flow control valve with pressure compensation, but the hydraulic pressure is such that the operation of an individual actuator is interfered with the operation of another actuator. The system has a problem that it is not always possible to know whether or not the correct correction has been made.

【0007】つまり、領域制限掘削制御や軌跡制御では
フロント作業機の構成要素であるブームとアームの複合
操作が必須であり、圧力補償付き流量制御弁を備えない
油圧駆動装置でブームとアームを複合操作する場合、そ
れぞれのアクチュエータ間の油圧が干渉する現象が生じ
る。このようにアクチュエータ間の油圧が干渉すると、
それぞれのアクチュエータの速度は、各アクチュエータ
に作用する負荷の影響により、指令値に対して常に一定
の値となる保証はない。換言すれば、単独動作時と複合
動作時では指令電流−流量特性は異なるのが通常であ
る。その結果、ブームとアームを複合操作した場合、ア
ーム先端のバケットは、意図していた移動軌跡とは異な
る軌跡で移動することになり、設定した掘削面を掘削形
成することができなくなる。
[0007] That is, the combined operation of the boom and the arm, which are the components of the front working machine, is essential in the area-limited excavation control and the trajectory control. When operating, a phenomenon occurs in which the hydraulic pressure between the respective actuators interferes. When the oil pressure between the actuators interferes like this,
There is no guarantee that the speed of each actuator will always be constant with respect to the command value due to the effect of the load acting on each actuator. In other words, the command current-flow rate characteristic usually differs between the single operation and the combined operation. As a result, when a combined operation of the boom and the arm is performed, the bucket at the tip of the arm moves on a trajectory different from the intended trajectory, and it becomes impossible to excavate the set excavation surface.

【0008】本発明の目的は、複数の油圧アクチュエー
タを複合操作して作業装置の動作を制御するときに、油
圧機器の製品毎のバラツキや油圧の相互干渉に係わら
ず、指令電流−流量特性を適切に補正して作業装置の動
作を精度よく制御できる油圧作業機械の制御装置を提供
することである。
[0008] An object of the present invention is to control the operation of a working device by operating a plurality of hydraulic actuators in a combined manner, regardless of variations in hydraulic products and mutual interference of hydraulic pressure. An object of the present invention is to provide a hydraulic work machine control device that can appropriately correct the operation of a work device by appropriately correcting the operation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】(1)上記目的を達成す
るために、本発明は、予め設定した指令電流−制御量特
性に従って制御量の目標値から指令電流の値を計算し、
この指令電流の値を用いて流量制御弁を切り換え操作し
油圧アクチュエータを駆動することにより、その油圧ア
クチュエータを含む複数の油圧アクチュエータを複合操
作して作業装置の動作を制御する油圧作業機械の制御装
置において、複合操作補正指示手段と、複合操作最大速
度指示手段と、前記複合操作補正指示手段からの指令に
より、前記複数の油圧アクチュエータを複合操作して作
業装置の動作を制御する時の位置情報から前記作業装置
の制御動作の誤差を計算し、この誤差に基づいて前記指
令電流−制御量特性の補正値を求める補正値演算手段
と、前記補正値を用いて前記指令電流−制御量特性を補
正する特性補正手段と、前記補正値演算手段で補正値を
求めるとき、前記複合操作最大速度指示手段で指示され
た最大速度を越えないよう前記複数の油圧アクチュエー
タの複合操作速度を制御する速度制御手段とを備えるも
のとする。
(1) In order to achieve the above object, according to the present invention, a command current value is calculated from a control value target value in accordance with a preset command current-control value characteristic,
A control device for a hydraulic work machine that controls the operation of a working device by operating a plurality of hydraulic actuators including the hydraulic actuator by operating a hydraulic actuator by switching a flow control valve using the value of the command current. In the composite operation correction instructing means, the composite operation maximum speed instruction means, and from the position information when controlling the operation of the working device by performing composite operation of the plurality of hydraulic actuators by a command from the composite operation correction instructing means A correction value calculating means for calculating an error in the control operation of the working device and obtaining a correction value of the command current-control amount characteristic based on the error; and correcting the command current-control amount characteristic using the correction value. When the correction value is obtained by the characteristic correction means and the correction value calculation means, the maximum speed specified by the composite operation maximum speed instruction means must not be exceeded. As shall and speed control means for controlling the combined operation speed of the plurality of hydraulic actuators.

【0010】このように補正値演算手段で複数の油圧ア
クチュエータの複合操作による作業装置の制御動作の誤
差から補正値を求めることにより、その補正値には複数
の油圧アクチュエータ間の油圧の干渉による負荷の影響
が含まれることとなり、特性補正手段でその負荷の影響
を含んだ補正値を用いて指令電流―制御量特性を補正す
ることにより、油圧機器の製品毎のバラツキや複数の油
圧アクチュエータの複合操作による油圧の相互干渉があ
っても作業装置の動作を精度良く制御することができ
る。
As described above, the correction value is obtained from the error of the control operation of the working device by the combined operation of the plurality of hydraulic actuators by the correction value calculating means. The characteristic correction means corrects the command current-control amount characteristic by using a correction value that includes the effect of the load. The operation of the working device can be controlled with high accuracy even if there is mutual interference of hydraulic pressure due to operation.

【0011】また、補正値演算手段で補正値を求めると
き、速度制御手段で複合操作最大速度指示手段で指示さ
れた最大速度を越えないよう複数の油圧アクチュエータ
の複合操作速度を制御するすることにより、その指示最
大速度に対応して指令電流―制御量特性の特定の領域の
みを使用するようになり、その特定の領域における補正
値の演算精度が向上し、速度制御手段を適宜切り換えて
補正値を求めることにより、指令電流―制御量特性の広
い電流範囲にわたって補正値の演算精度が向上する。
When the correction value is obtained by the correction value calculating means, the composite operation speed of the plurality of hydraulic actuators is controlled by the speed control means so as not to exceed the maximum speed instructed by the composite operation maximum speed instruction means. Only the specific region of the command current-control amount characteristic is used in accordance with the specified maximum speed, the calculation accuracy of the correction value in the specific region is improved, and the speed control means is appropriately switched to change the correction value. , The calculation accuracy of the correction value is improved over a wide current range of the command current-control amount characteristic.

【0012】(2)また、上記目的を達成するために、
本発明は、予め設定した指令電流−制御量特性に従って
制御量の目標値から指令電流の値を計算し、この指令電
流の値を用いて流量制御弁を切り換え操作し油圧アクチ
ュエータを駆動することにより、その油圧アクチュエー
タを含む複数の油圧アクチュエータを複合操作して作業
装置の動作を制御する油圧作業機械の制御装置におい
て、複合操作補正指示手段と、複合操作速度指示手段
と、前記複合操作補正指示手段からの指令により、前記
複数の油圧アクチュエータを複合操作して作業装置の動
作を制御する時の位置情報から前記作業装置の制御動作
の誤差を計算し、この誤差に基づいて前記指令電流−制
御量特性の補正値を求める補正値演算手段と、前記補正
値を用いて前記指令電流−制御量特性を補正する特性補
正手段と、前記補正値演算手段で補正値を求めるとき、
前記複合操作速度指示手段で指示された操作速度になる
よう前記複数の油圧アクチュエータの複合操作速度を制
御する速度制御手段とを備えるものとする。
(2) To achieve the above object,
The present invention calculates a command current value from a target value of a control amount according to a preset command current-control amount characteristic, and switches a flow control valve by using the command current value to drive a hydraulic actuator. A hydraulic operation machine control device that controls the operation of a working device by performing a composite operation of a plurality of hydraulic actuators including the hydraulic actuator, wherein the composite operation correction instructing means, the composite operation speed instructing means, and the composite operation correcting instructing means are provided. From the position information at the time of controlling the operation of the working device by operating the plurality of hydraulic actuators in a combined manner, and calculating the control current error of the working device based on the error. Correction value calculating means for obtaining a correction value for the characteristic, characteristic correction means for correcting the command current-control amount characteristic using the correction value, and the correction value When determining the correction value calculation means,
Speed control means for controlling the composite operation speed of the plurality of hydraulic actuators so that the operation speed is instructed by the composite operation speed instruction means.

【0013】このように補正値演算手段と特性補正手段
を設けることにより、上記(1)で述べたように油圧機
器の製品毎のバラツキや複数の油圧アクチュエータの複
合操作による油圧の相互干渉があっても作業装置の動作
を精度良く制御することができる。
By providing the correction value calculating means and the characteristic correcting means in this way, as described in the above (1), there is a possibility that there is a variation between products of the hydraulic equipment and a mutual interference of hydraulic pressure due to a combined operation of a plurality of hydraulic actuators. However, the operation of the working device can be accurately controlled.

【0014】また、補正値演算手段で補正値を求めると
き、速度制御手段で複合操作速度指示手段で指示された
操作速度になるよう複数の油圧アクチュエータの複合操
作速度を制御することにより、その指示速度に対応して
指令電流―制御量特性の特定の領域のみを使用するよう
になり、その特定の領域における補正値の演算精度が向
上し、速度制御手段を適宜切り換えて補正値を求めるこ
とにより、指令電流―制御量特性の広い電流範囲にわた
って補正値の演算精度が向上する。
When the correction value is obtained by the correction value calculating means, the speed control means controls the composite operation speed of the plurality of hydraulic actuators so that the operation speed is instructed by the composite operation speed instruction means. Only a specific area of the command current-control amount characteristic is used in accordance with the speed, the calculation accuracy of the correction value in the specific area is improved, and the correction value is obtained by appropriately switching the speed control means. In addition, the accuracy of calculating the correction value is improved over a wide current range of the command current-control amount characteristic.

【0015】(3)上記(1)又は(2)において、好
ましくは、前記補正値演算手段は、前記複数の油圧アク
チュエータを複合操作して前記作業装置の動作を制御す
る時のその作業装置の現在位置と目標制御範囲とを比較
し、現在位置が目標制御範囲外にあるかどうかと、その
目標制御範囲外のいずれの側にあるかを演算する第1演
算手段と、この第1演算手段の演算結果に基づき前記指
令電流−制御量特性の補正値を演算する第2演算手段と
を有する。
(3) In the above (1) or (2), preferably, the correction value calculating means operates the plurality of hydraulic actuators in combination to control the operation of the working device. First calculating means for comparing the current position with the target control range and calculating whether the current position is outside the target control range and on which side outside the target control range; And a second calculating means for calculating a correction value of the command current-control amount characteristic based on the result of the calculation.

【0016】このように、第1演算手段で複数の油圧ア
クチュエータを複合操作して作業装置の動作を制御する
時のその作業装置の現在位置と目標制御範囲とを比較
し、現在位置が目標制御範囲外にあるかどうか、またそ
の目標制御範囲外のいずれの側にあるかを演算すること
により、複数の油圧アクチュエータの複合操作による作
業装置の制御動作の誤差が求まり、第2演算手段でその
演算結果に基づき指令電流−制御量特性の補正値を演算
することにより、その制御動作の誤差に基づいて指令電
流−制御量特性の補正値を求めることができる。
As described above, when the operation of the working device is controlled by the composite operation of the plurality of hydraulic actuators by the first calculating means, the current position of the working device is compared with the target control range. By calculating whether it is out of the range or on which side outside the target control range, an error in the control operation of the working device due to the combined operation of the plurality of hydraulic actuators is obtained, and the second calculating means calculates the error. By calculating the correction value of the command current-control amount characteristic based on the calculation result, the correction value of the command current-control amount characteristic can be obtained based on the error of the control operation.

【0017】(4)上記(3)において、好ましくは、
前記作業装置は、建設機械の多関節型のフロント作業機
を構成するブーム及びアームを含み、前記第1演算手段
は、ブーム上げ・アームクラウド又はブーム下げ・アー
ムダンプによる複合操作で前記作業装置の動作を制御す
る時のその作業装置の現在位置と目標制御範囲とを比較
して前記演算を行い、前記第2演算手段は、前記指令電
流−制御量特性として、ブーム用流量制御弁のブーム上
げ方向又はブーム下げ方向の指令電流−流量特性の補正
値を演算する。
(4) In the above (3), preferably,
The working device includes a boom and an arm that constitute a multi-joint type front working machine of a construction machine, and the first arithmetic unit performs a combined operation using a boom raising / arm cloud or a boom lowering / arm dump to operate the working device. The operation is controlled by comparing the current position of the working device with the target control range when the operation is controlled, and the second calculation means determines the command current-control amount characteristic by raising the boom of the boom flow control valve. A correction value of the command current-flow rate characteristic in the direction or the boom lowering direction is calculated.

【0018】これにより、ブーム上げ・アームクラウド
又はブーム下げ・アームダンプによる複合操作による作
業装置の制御動作での補正値が求まる。
As a result, a correction value in the control operation of the working device by the combined operation of the boom raising / arm cloud or the boom lowering / arm dump is obtained.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。本実施形態は、油圧作業機械として油
圧ショベルを例に取り、かつブームとアームの複合操作
で領域制限掘削制御をする油圧ショベルに本発明を適用
した場合のものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a hydraulic shovel is taken as an example of a hydraulic working machine, and the present invention is applied to a hydraulic shovel that performs region-limited excavation control by a combined operation of a boom and an arm.

【0020】図1において、本発明が適用される油圧シ
ョベルの油圧駆動装置は、油圧ポンプ2と、この油圧ポ
ンプ2からの圧油により駆動されるブームシリンダ3
a、アームシリンダ3b、バケットシリンダ3c、旋回
モータ3d及び左右の走行モータ3e,3fを含む複数
の油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータ3a〜3
fのそれぞれに対応して設けられた複数の操作レバー装
置4a〜4fと、油圧ポンプ2と複数の油圧アクチュエ
ータ3a〜3f間に接続され、操作レバー4a〜4fの
操作信号によって制御され、油圧アクチュエータ3a〜
3fに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御
弁5a〜5fと、油圧ポンプ2と流量制御弁5a〜5f
の間の圧力が設定値以上になった場合に開くリリーフ弁
6とを有している。
In FIG. 1, a hydraulic drive device of a hydraulic shovel to which the present invention is applied includes a hydraulic pump 2 and a boom cylinder 3 driven by hydraulic oil from the hydraulic pump 2.
a, a plurality of hydraulic actuators including an arm cylinder 3b, a bucket cylinder 3c, a swing motor 3d, and left and right traveling motors 3e and 3f, and hydraulic actuators 3a to 3c.
f, a plurality of operating lever devices 4a to 4f provided corresponding to respective ones of the hydraulic pumps 2 and a plurality of hydraulic actuators 3a to 3f. The hydraulic actuators are controlled by operation signals of the operating levers 4a to 4f. 3a ~
A plurality of flow control valves 5a to 5f for controlling the flow rate of the pressure oil supplied to 3f; a hydraulic pump 2 and flow control valves 5a to 5f
And a relief valve 6 which opens when the pressure between the pressures exceeds a set value.

【0021】本実施形態では、操作レバー4a〜4fは
油圧パイロット方式であり、それぞれパイロットポンプ
43のパイロット圧により操作レバー40の操作量と操
作方向に応じたパイロット圧を生成し、このパイロット
圧をパイロットライン44a,44b;45a,45
b;46a,46b;47a,47b;48a,48
b;49a,49bを介して対応する流量制御弁の油圧
駆動装置の油圧駆動部50a,50b;51a,51
b;52a,52b;53a,53b;54a,54
b;55a,55bに供給し、これら流量制御弁5a〜
5fを切り換え操作する。
In the present embodiment, the operating levers 4a to 4f are of a hydraulic pilot type, and each of the operating levers 4a to 4f generates a pilot pressure according to the operation amount and the operating direction of the operating lever 40 by the pilot pressure of the pilot pump 43, and generates the pilot pressure. Pilot lines 44a, 44b; 45a, 45
b; 46a, 46b; 47a, 47b; 48a, 48
b; hydraulic drive units 50a, 50b; 51a, 51 of the hydraulic drive units of the corresponding flow control valves via 49a, 49b.
b; 52a, 52b; 53a, 53b; 54a, 54
b; 55a, 55b, and these flow control valves 5a to
5f is switched.

【0022】ここで、油圧ショベルは、図2に示すよう
に、垂直方向にそれぞれ回動するブーム1a、アーム1
b及びバケット1cからなる多関節型のフロント作業機
1Aと、上部旋回体1d及び下部走行体1eからなる車
体1Bとで構成され、フロント作業機1Aのブーム1a
の基端は上部旋回体1dの前部に支持されている。ブー
ム1a、アーム1b、バケット1c、上部旋回体1d及
び下部走行体1eはそれぞれブームシリンダ3a、アー
ムシリンダ3b、バケットシリンダ3c、旋回モータ3
d及び左右の走行モータ3e,3fによりそれぞれ駆動
され、それらの動作は上記操作レバー装置4a〜4fに
より指示される。
Here, as shown in FIG. 2, the hydraulic excavator includes a boom 1a and an arm 1 which rotate in a vertical direction.
b and a bucket 1c, a multi-joint type front work machine 1A, and a body 1B composed of an upper swing body 1d and a lower traveling body 1e, and a boom 1a of the front work machine 1A.
Is supported at the front part of the upper swing body 1d. The boom 1a, the arm 1b, the bucket 1c, the upper swing body 1d, and the lower traveling body 1e are respectively a boom cylinder 3a, an arm cylinder 3b, a bucket cylinder 3c, a swing motor 3
d and left and right traveling motors 3e and 3f, respectively, and their operations are instructed by the operation lever devices 4a to 4f.

【0023】以上のような油圧ショベルに領域制限掘削
制御機能と複合操作補正機能を備えた本実施形態の制御
装置が設けられている。この制御装置は、領域制限掘削
制御モードの選択を指示する領域制限スイッチ7aと、
領域制限掘削制御モードで掘削領域(目標掘削面)の設
定を指示する設定スイッチ7bと、領域制限掘削制御モ
ードで複合操作の学習補正モードの選択を指示する複合
操作補正スイッチ7cと、領域制限掘削制御モードで複
合操作の学習補正モード時の最大操作速度を標準速度と
低速度の2種類選択して指示する操作速度指示スイッチ
7dと、ブーム1a、アーム1b及びバケット1cのそ
れぞれの回動支点に設けられ、フロント作業機1Aの位
置と姿勢に関する状態量としてそれぞれの回動角を検出
する角度検出器8a,8b,8cと、一次ポート側がパ
イロットポンプ43に接続され電気信号に応じてパイロ
ットポンプ43からのパイロット圧を減圧して出力する
比例電磁弁10aと、ブーム用の操作レバー装置4aの
パイロットライン44aと比例電磁弁10aの二次ポー
ト側に接続され、パイロットライン44a内のパイロッ
ト圧と比例電磁弁10aから出力される制御圧の高圧側
を選択し、流量制御弁5aの油圧駆動部50aに導くシ
ャトル弁12aと、ブーム用の操作レバー装置4aのパ
イロットライン44bに設置され、電気信号に応じてパ
イロットライン44b内のパイロット圧を減圧して出力
する比例電磁弁10bと、アーム用の操作レバー装置4
bのパイロットライン45a,45bにそれぞれ設置さ
れ、電気信号に応じてパイロットライン45a,45b
内のパイロット圧を減圧して出力する比例電磁弁11
a,11bと、パイロットライン45a,45bに設置
され、操作レバー装置4bの操作量としてそのパイロッ
ト圧を検出する圧力検出器61a,61bと、領域制限
スイッチ7a、設定スイッチ7b、複合操作補正スイッ
チ7c、操作速度指示スイッチ7dからの信号及び角度
検出器8a,8b,8cの検出信号及び圧力検出器61
a,61bの検出信号を入力し、比例電磁弁10a,1
0b及び11a,11bに信号を出力する制御ユニット
9とを備えている。
The above-described hydraulic shovel is provided with the control device of the present embodiment, which is provided with a region-limited excavation control function and a composite operation correction function. The control device includes an area limit switch 7a for instructing selection of an area limit excavation control mode,
A setting switch 7b for instructing the setting of the excavation area (target excavation surface) in the area-limited excavation control mode, a composite operation correction switch 7c for instructing selection of a learning correction mode of the composite operation in the area-limited excavation control mode, and an area-limited excavation In the control mode, the operation speed indicating switch 7d for selecting and indicating two types of the maximum operation speed in the learning correction mode of the composite operation, the standard speed and the low speed, and the turning fulcrum of each of the boom 1a, the arm 1b, and the bucket 1c. Provided are angle detectors 8a, 8b, 8c for detecting respective rotation angles as state quantities relating to the position and posture of the front work machine 1A, and the primary port side is connected to the pilot pump 43, and the pilot pump 43 is connected to the pilot pump 43 in accordance with an electric signal. Proportional solenoid valve 10a for reducing and outputting the pilot pressure from the engine, and a pilot line for the operating lever device 4a for the boom. 4a is connected to the secondary port side of the proportional solenoid valve 10a and selects the high pressure side of the pilot pressure in the pilot line 44a and the control pressure output from the proportional solenoid valve 10a. A shuttle valve 12a for guiding, a proportional solenoid valve 10b installed on a pilot line 44b of an operation lever device 4a for a boom, and reducing and outputting a pilot pressure in the pilot line 44b according to an electric signal; and an operation lever for an arm. Device 4
b are respectively installed in the pilot lines 45a and 45b, and the pilot lines 45a and 45b
Proportional solenoid valve 11 that reduces and outputs pilot pressure in the chamber
a, 11b, pressure detectors 61a, 61b installed on the pilot lines 45a, 45b and detecting the pilot pressure as operation amounts of the operation lever device 4b, an area limit switch 7a, a setting switch 7b, and a composite operation correction switch 7c. , The signal from the operation speed instruction switch 7d, the detection signal of the angle detectors 8a, 8b, 8c and the pressure detector 61
a, 61b, and the proportional solenoid valves 10a, 1
0b and a control unit 9 for outputting signals to 11a and 11b.

【0024】領域制限スイッチ7a、設定スイッチ7
b、複合操作補正スイッチ7c、操作速度指示スイッチ
7dは運転席前方の操作パネルに表示装置等の他の補助
手段と共に設けられても良いし、任意の操作レバー40
のグリップ上に設けられても良い。
Area limit switch 7a, setting switch 7
b, the composite operation correction switch 7c and the operation speed instruction switch 7d may be provided on the operation panel in front of the driver's seat together with other auxiliary means such as a display device, or the optional operation lever 40
May be provided on the grip.

【0025】制御ユニット9の処理機能の概略を図3に
示す。制御ユニット9は、領域設定演算部9a、フロン
ト姿勢演算部9b、アームシリンダ速度演算部9c、ア
ームによる速度ベクトル演算部9d、方向変換制御補正
速度ベクトル演算部9e、補正用目標ブームシリンダ速
度演算部9f、バルブ指令演算部9g、出力部9h、複
合操作補正演算部9j、アームシリンダ速度低速指令演
算部9lの各機能を有し、かつ複合操作補正演算部9j
の演算値(補正値)を記憶するメモリ、例えばEEPR
OM9kを有している。
FIG. 3 schematically shows the processing functions of the control unit 9. The control unit 9 includes an area setting operation section 9a, a front attitude operation section 9b, an arm cylinder speed operation section 9c, an arm speed vector operation section 9d, a direction conversion control correction speed vector operation section 9e, and a correction target boom cylinder speed operation section. 9f, a valve command calculation section 9g, an output section 9h, a composite operation correction calculation section 9j, an arm cylinder speed low speed command calculation section 91, and a composite operation correction calculation section 9j.
For storing the operation value (correction value) of, for example, EEPR
OM9k.

【0026】領域設定演算部9aでは、設定スイッチ7
bからの指示でフロント姿勢演算部9bと協働し、バケ
ット1cの先端が動き得る掘削領域の設定演算を行う。
その一例を図4を用いて説明する。なお、本実施形態は
垂直面内に掘削領域を設定するものである。
In the area setting operation section 9a, the setting switch 7
In cooperation with the front attitude calculation unit 9b in response to the instruction from b, the setting calculation of the excavation area where the tip of the bucket 1c can move is performed.
One example will be described with reference to FIG. In this embodiment, an excavation area is set in a vertical plane.

【0027】図4において、オペレータの操作でバケッ
ト1cの先端を点P1の位置に動かした後、設定スイッ
チ7bからの指示でその時のバケット1cの先端位置を
計算し、次に設定スイッチ7bを操作してその位置から
の深さh1を入力して、深さにより設定すべき掘削領域
の境界上の点P1*を指定する。次に、バケット1cの
先端をP2の位置に動かした後、設定スイッチ7bから
の指示でその時のバケット1cの先端位置を計算し、同
様に設定スイッチ7bを操作してその位置からの深さh
2を入力して、深さにより設定すべき掘削領域の境界上
の点P2*を指定する。そして、P1*,P2*の2点
を結んだ直線式を計算して掘削領域の境界とする。
In FIG. 4, after the tip of the bucket 1c is moved to the position of the point P1 by the operator's operation, the tip position of the bucket 1c at that time is calculated by the instruction from the setting switch 7b, and then the setting switch 7b is operated. Then, a depth h1 from that position is input, and a point P1 * on the boundary of the excavation area to be set according to the depth is designated. Next, after the tip of the bucket 1c is moved to the position P2, the tip position of the bucket 1c at that time is calculated according to the instruction from the setting switch 7b, and the depth h from that position is similarly operated by operating the setting switch 7b.
2 to specify a point P2 * on the boundary of the excavation area to be set according to the depth. Then, a straight line equation connecting the two points P1 * and P2 * is calculated and used as the boundary of the excavation area.

【0028】制御ユニット9にはフロント作業機1A及
び車体1Bの各部寸法が記憶されており、制御ユニット
9はこれらのデータと、角度検出器8a,8b,8cで
検出した回動角α,β,γの値を用いて2点P1,P2
の位置を計算する。この時2点P1,P2の位置は、例
えばブーム1aの回動支点を原点としたXY座標系の座
標値(X1,Y1)(X2,Y2)として求める。XY
座標系は本体1Bに固定した直行座標系であり、垂直面
内にあるとする。XY座標系の座標値(X1,Y1)
(X2,Y2)は、ブーム1aの回動支点とアーム1b
の回動支点との距離をL1、アーム1bの回動支点とバ
ケット1cの回動支点の距離をL2、バケット1cの回
動支点とバケット1cの先端との距離をL3とすれば、
回動角α,β,γから下記の式より求まる。
The control unit 9 stores the dimensions of each part of the front work machine 1A and the vehicle body 1B. The control unit 9 stores these data and the rotation angles α, β detected by the angle detectors 8a, 8b, 8c. , Γ, two points P1, P2
Calculate the position of. At this time, the positions of the two points P1 and P2 are obtained, for example, as coordinate values (X1, Y1) (X2, Y2) in the XY coordinate system with the rotation fulcrum of the boom 1a as the origin. XY
The coordinate system is a rectangular coordinate system fixed to the main body 1B, and is assumed to be in a vertical plane. Coordinate values of XY coordinate system (X1, Y1)
(X2, Y2) is the rotation fulcrum of the boom 1a and the arm 1b.
If the distance between the rotation fulcrum of the arm 1b and the rotation fulcrum of the bucket 1c is L2, and the distance between the rotation fulcrum of the bucket 1c and the tip of the bucket 1c is L3,
From the rotation angles α, β, γ, it is obtained from the following equation.

【0029】 X=L1sinα+L2sin(α+β)+L3sin(α+β+γ)…(1 ) Y=L1cosα+L2cos(α+β)+L3cos(α+β+γ)…(2 ) 制御ユニット9では、掘削領域の境界上の2点P1*,
P2*の座標値を、それぞれ、Y座標の下記の計算、 Y1*=Y1−h1 Y2*=Y2−h2 を行うことにより求める。また、P1*,P2*の2点
を結んだ直線式は下記の式により計算する。
X = L1 sin α + L2 sin (α + β) + L3 sin (α + β + γ) (1) Y = L1 cos α + L2 cos (α + β) + L3 cos (α + β + γ) (2) In the control unit 9, two points P1 *,
The coordinate value of P2 * is obtained by performing the following calculation of the Y coordinate, Y1 * = Y1-h1 Y2 * = Y2-h2, respectively. A linear equation connecting two points P1 * and P2 * is calculated by the following equation.

【0030】 Y=(Y2*−Y1*)X/(X2−X1) +(X2Y1*−X1Y2*)/(X2−X1) …(3) 更に、上記直線上に原点を持ち当該直線を一軸とする直
行座標系、例えば点P2*を原点とするXaYa座標系
をたて、XY座標系から当該直行座標への変換データを
求める。
Y = (Y2 * −Y1 *) X / (X2−X1) + (X2Y1 * −X1Y2 *) / (X2−X1) (3) Further, the origin is on the straight line, and the straight line is uniaxial. , For example, an XaYa coordinate system having a point P2 * as an origin, and conversion data from the XY coordinate system to the orthogonal coordinates is obtained.

【0031】フロント姿勢演算部9bでは、上記のよう
に制御ユニット9に記憶したフロント作業機1A及び車
体1Bの各部寸法と、角度検出器8a,8b,8cで検
出した回動角α,β,γに値を用いてバケットの先端位
置等、フロント作業機1Aの所定部位の位置をXY座標
系の値として演算する。
In the front attitude calculating section 9b, the dimensions of the front working machine 1A and the vehicle body 1B stored in the control unit 9 as described above, and the rotation angles α, β, detected by the angle detectors 8a, 8b, 8c, are used. Using the value of γ, the position of a predetermined portion of the front work machine 1A, such as the tip position of the bucket, is calculated as a value in the XY coordinate system.

【0032】アームシリンダ速度演算部9cでは、圧力
検出器61a,61bで検出したパイロット圧の値を入
力し、流量制御弁5bの吐出流量VAを求め、更にこの
吐出流量からアームシリンダ3bの速度Vaを計算す
る。制御ユニット9には、図5に示すようなパイロット
圧PAC,PADと流量制御弁5bの吐出流量VAとの関係
が記憶されており、アームシリンダ速度演算部9cはこ
の関係を用いて流量制御弁5bの吐出流量VAを求め
る。なお、制御ユニット9に事前に計算したパイロット
圧PAC,PADとアームシリンダ速度Vaとの関係を記憶
しておき、パイロット圧PAC,PADから直接アームシリ
ンダ速度Vaを求めてもよい。
The arm cylinder speed calculator 9c receives the pilot pressure values detected by the pressure detectors 61a and 61b, calculates the discharge flow rate VA of the flow control valve 5b, and further calculates the speed of the arm cylinder 3b from the discharge flow rate. Calculate Va. The control unit 9 stores the relationship between the pilot pressures P AC , P AD and the discharge flow rate VA of the flow control valve 5b as shown in FIG. 5, and the arm cylinder speed calculator 9c uses this relationship. The discharge flow rate VA of the flow control valve 5b is obtained. The relationship between the pilot pressures P AC , P AD calculated in advance and the arm cylinder speed Va may be stored in the control unit 9, and the arm cylinder speed Va may be directly obtained from the pilot pressures P AC , P AD .

【0033】また、アームシリンダ速度演算部9cはア
ームシリンダ速度低速指令演算部9lを含み、操作速度
指示スイッチ7dからの信号が最大操作速度として低速
度を指示している場合は、圧力検出器61a,61bで
検出したパイロット圧の値が予め定めておいたある値P
o以上ならば、パイロット圧をPoとし、このパイロット
圧Poから図5に示す関係を用いて流量制御弁5bの吐
出流量VAを求め、アームシリンダ3bの速度Vaを演
算する。
The arm cylinder speed calculator 9c includes an arm cylinder speed lower speed command calculator 9l. When the signal from the operation speed instruction switch 7d indicates a low speed as the maximum operation speed, the pressure detector 61a is used. , 61b is a predetermined value P
If it is greater than or equal to o, the pilot pressure is set to Po, the discharge flow rate VA of the flow control valve 5b is obtained from the pilot pressure Po using the relationship shown in FIG. 5, and the speed Va of the arm cylinder 3b is calculated.

【0034】図6にアームシリンダ速度演算部9c及び
アームシリンダ速度低速指令演算部9lの処理内容の詳
細をフローチャートで示す。まず、手順81において、
操作速度指示スイッチ7dからの信号が最大操作速度と
して低速度を指示しているかどうかを判断し、低速度を
指示している場合は手順82に進み、圧力検出器61
a,61bで検出したパイロット圧の値PAC,PADが予
め定めておいたPAC,PADより小さい、低速度対応のパ
イロット圧の値Po以上(即ち、PAC≧Po,PAD≧P
o)であるかどうかを判断し、パイロット圧の値PAC
ADが値Po以上であれば手順83に進み、パイロット
圧をその値Poとし、このパイロット圧Poから図5に示
す関係を用いて流量制御弁5bの吐出流量VAを計算
し、更に手順85でその吐出流量VAからアームシリン
ダ速度Vaを演算する。一方、手順81において、操作
速度指示スイッチ7dからの信号が低速度を指示してい
ない場合、又は手順82において、圧力検出器61a,
61bで検出したパイロット圧の値PAC,PADがPo未
満である場合は、手順84において通常の通り検出した
パイロット圧の値PAC,PADから図5に示す関係を用い
て流量制御弁5bの吐出流量VAを計算し、更に手順8
5でその吐出流量VAからアームシリンダ速度Vaを演
算する。手順81,82,83,85がアームシリンダ
速度低速指令演算部9lに対応する。
FIG. 6 is a flowchart showing details of the processing contents of the arm cylinder speed calculating section 9c and the arm cylinder speed low speed command calculating section 9l. First, in step 81,
It is determined whether the signal from the operation speed instruction switch 7d indicates a low speed as the maximum operation speed. If the signal indicates a low speed, the process proceeds to step 82, where the pressure detector 61
a, the pilot pressure values P AC , P AD detected at 61b are smaller than the predetermined P AC , P AD , and are equal to or higher than the pilot pressure value Po corresponding to the low speed (that is, P AC ≧ Po, P AD ≧ P
o) to determine the pilot pressure value P AC ,
If P AD is equal to or greater than the value Po, the procedure proceeds to step 83, where the pilot pressure is set to the value Po, the discharge flow rate VA of the flow control valve 5b is calculated from the pilot pressure Po using the relationship shown in FIG. Calculates the arm cylinder speed Va from the discharge flow rate VA. On the other hand, in step 81, when the signal from the operation speed instruction switch 7d does not indicate a low speed, or in step 82, the pressure detector 61a,
If the pilot pressure values P AC , P AD detected in 61b are less than Po, the flow control valve is obtained from the pilot pressure values P AC , P AD detected as usual in step 84 using the relationship shown in FIG. 5b is calculated, and the procedure 8 is further performed.
In step 5, the arm cylinder speed Va is calculated from the discharge flow rate VA. Steps 81, 82, 83, and 85 correspond to the arm cylinder speed low speed command calculation unit 91.

【0035】アームによる速度ベクトル演算部9dで
は、フロント姿勢演算部9bで求めたバケットの先端位
置及びアームシリンダ速度演算部9cで求めたアームシ
リンダ速度Vaと、制御ユニット9に記憶してある先の
L1,L2,L3等の各部寸法とからアームによるバケ
ット1cの先端の速度ベクトルVcを求める。この時、
速度ベクトルVcは、まず図4に示すXY座標系の値と
して求め、次にこの値を領域設定演算部9aで先に求め
たXaYa座標系への変換データを用いてXaYa座標
系に変換することにより、XaYa座標系の値として求
める。ここで、XaYa座標系での速度ベクトルVcの
Xa座標値Vcxは速度ベクトルVcの設定領域の境界
に平行な方向のベクトルとなり、Ya座標値Vcyは速
度ベクトルVcの設定領域の境界に垂直な方向のベクト
ル成分となる。
In the arm-based speed vector calculator 9d, the tip position of the bucket determined by the front attitude calculator 9b and the arm cylinder speed Va determined by the arm cylinder speed calculator 9c are stored in the control unit 9 in advance. The velocity vector Vc of the tip of the bucket 1c by the arm is obtained from the dimensions of each part such as L1, L2 and L3. At this time,
The velocity vector Vc is first obtained as a value in the XY coordinate system shown in FIG. 4, and then this value is converted into the XaYa coordinate system by the area setting calculation unit 9a using the conversion data to the XaYa coordinate system previously obtained. To obtain a value in the XaYa coordinate system. Here, the Xa coordinate value Vcx of the speed vector Vc in the XaYa coordinate system is a vector in a direction parallel to the boundary of the setting region of the speed vector Vc, and the Ya coordinate value Vcy is a direction perpendicular to the boundary of the setting region of the speed vector Vc. The vector component of

【0036】方向変換制御補正速度ベクトル演算部9e
では、バケット1cの先端が設定領域の境界近傍にある
場合、バケット1cの先端が設定領域の境界に近づきな
がら設定領域の境界に沿って動くように、アームによる
バケット先端の速度ベクトルVcの設定領域の境界に接
近する方向の成分を補正する補正速度ベクトルVcy
a′を計算する。
Direction conversion control correction speed vector calculator 9e
In the case where the tip of the bucket 1c is near the boundary of the setting area, the setting area of the velocity vector Vc of the bucket tip by the arm is set so that the tip of the bucket 1c moves along the boundary of the setting area while approaching the boundary of the setting area. Speed vector Vcy for correcting the component in the direction approaching the boundary of
a 'is calculated.

【0037】図7に演算部9eでの処理内容の全体概要
をフローチャートで示す。まず、手順90において、領
域設定演算部9aで先に求めたXY座標系からXaYa
座標系への変換データを用いて、フロント姿勢演算部9
bで求めたバケット1cの先端位置をXaYa座標系に
変換し、そのYa座標値からバケット1cの先端と設定
領域の境界との距離Yaを求める。次いで、手順91で
距離Yaの正負を判定する。ここで、距離Yaが正の場
合、バケット先端が設定領域内にあるので手順92に進
み、設定領域内の方向変換制御の処理をする。距離Ya
が負の場合はバケット先端が設定領域の境界の外に出た
ので、手順93に進み、設定領域外の方向変換制御の処
理をする。
FIG. 7 is a flowchart showing an overall outline of the processing contents in the arithmetic unit 9e. First, in step 90, XaYa is calculated from the XY coordinate system previously obtained by the area setting calculation section 9a.
Using the data converted into the coordinate system, the front attitude calculation unit 9
The tip position of the bucket 1c obtained in b is converted into the XaYa coordinate system, and the distance Ya between the tip of the bucket 1c and the boundary of the setting area is obtained from the Ya coordinate value. Next, at step 91, the sign of the distance Ya is determined. Here, if the distance Ya is positive, the tip of the bucket is within the set area, so the procedure proceeds to step 92, where the processing of the direction change control within the set area is performed. Distance Ya
If the value is negative, the bucket tip has come out of the boundary of the setting area, so the procedure goes to step 93 to perform the direction change control processing outside the setting area.

【0038】手順92の設定領域内方向変換制御の処理
の詳細を図8に示す。この処理は、アームによるバケッ
ト先端の速度ベクトルVcが設定領域の境界に接近する
方向の成分を持つ場合、そのベクトル成分を設定領域の
境界に近づくにつれて減じるように補正するための補正
速度ベクトルVcya′を演算するものである。
FIG. 8 shows details of the process of the direction conversion control in the set area in step 92. In this processing, when the velocity vector Vc at the tip of the bucket by the arm has a component in the direction approaching the boundary of the setting area, the correction velocity vector Vcya 'for correcting the vector component to decrease as approaching the boundary of the setting area. Is calculated.

【0039】まず、手順100において、バケット1c
の先端と設定領域の境界との距離Yaから図9に示す関
係を用いて係数hを計算する。ここで、係数hは、距離
Yaが設定値Ya1より大きいときは1であり、距離Y
aが設定値Ya1より小さくなると、距離Yaが小さく
なるに従って1より小さくなり、距離Yaが0になる
と、即ちバケット先端が設定領域の境界上に達すると0
となり、更に距離Yaが0より小さくなると、即ちバケ
ット先端が設定領域の外に出て距離Yaが負の値になる
と、距離Yaが小さくなるに従って(距離Yaの絶対値
が大きくなるに従って)0より小さくなる(絶対値が大
きくなる)値であり、制御ユニット9の記憶装置にはこ
のようなhとYaの関係が記憶されている。ここでの計
算では図8のYa≧0の領域が使われる。
First, in step 100, the bucket 1c
The coefficient h is calculated from the distance Ya between the tip of the set and the boundary of the set area using the relationship shown in FIG. Here, the coefficient h is 1 when the distance Ya is larger than the set value Ya1, and the coefficient h is
When a becomes smaller than the set value Ya1, the value becomes smaller than 1 as the distance Ya becomes smaller, and becomes 0 when the distance Ya becomes 0, that is, when the tip of the bucket reaches the boundary of the set area.
When the distance Ya becomes smaller than 0, that is, when the tip of the bucket goes out of the set area and the distance Ya becomes a negative value, the distance Ya becomes smaller as the distance Ya decreases (as the absolute value of the distance Ya increases). It is a value that becomes smaller (the absolute value becomes larger), and such a relationship between h and Ya is stored in the storage device of the control unit 9. In this calculation, the region of Ya ≧ 0 in FIG. 8 is used.

【0040】次いで、手順101において、速度ベクト
ルVcの設定領域の境界に対して垂直な成分、即ちXa
Ya座標系でのYa座標値Vcyの正負を判定し、Vc
yが負の場合は、バケット先端が設定領域の境界に接近
する方向の速度ベクトルであるので、手順102に進
み、速度ベクトルVcのYa座標値Vcyに係数hを乗
じ、この値を補正後の垂直方向のベクトル成分Vcya
とする。
Next, in step 101, a component perpendicular to the boundary of the set area of the velocity vector Vc, that is, Xa
The sign of the Ya coordinate value Vcy in the Ya coordinate system is determined, and Vc
If y is negative, since the bucket tip is a velocity vector in the direction approaching the boundary of the set area, the procedure proceeds to step 102, where the Ya coordinate value Vcy of the velocity vector Vc is multiplied by a coefficient h, and this value is corrected. Vertical vector component Vcya
And

【0041】Vcyが正の場合はバケット先端が設定領
域の境界から離れる方向の速度ベクトルであるので、手
順104に進み、速度ベクトルVcのYa座標値Vcy
に係数―hを乗じた値を補正後の垂直方向のベクトル成
分Vcyaとする。
When Vcy is positive, since the tip of the bucket is a velocity vector in a direction away from the boundary of the set area, the process proceeds to step 104, where the Ya coordinate value Vcy of the velocity vector Vc is obtained.
Is multiplied by a coefficient -h as a corrected vertical vector component Vcya.

【0042】次いで手順106において、Vcya′=
Vcya−Vcyを計算し、Vcyaを得るための補正
速度ベクトルVcva′を求める。ここで、Vcyが負
の場合は補正速度ベクトルVcya′は正の値(バケッ
ト先端が設定領域の境界から離れる方向の速度ベクト
ル)となり、Vcyが正の場合は補正速度ベクトルVc
ya′は負の値(バケット先端が設定領域の境界に接近
する方向の速度ベクトル)となる。
Next, in step 106, Vcya '=
Vcya−Vcy is calculated, and a corrected speed vector Vcva ′ for obtaining Vcya is obtained. Here, when Vcy is negative, the corrected speed vector Vcya 'has a positive value (a speed vector in a direction in which the tip of the bucket moves away from the boundary of the set area), and when Vcy is positive, the corrected speed vector Vc
ya 'is a negative value (a velocity vector in the direction in which the bucket tip approaches the boundary of the set area).

【0043】以上の補正速度ベクトルVcya′により
アームによるバケット先端の速度ベクトルVcの垂直方
向のベクトル成分VcyをVcyaに補正することによ
り、バケット1cの先端が設定領域の境界に近づく場合
は、図10(a)に示すように距離Yaが小さくなるに
従って垂直方向のベクトル成分Vcyの減少量が大きく
なるよう、速度ベクトルVcはVcaに補正される。そ
の結果、Vcaによるバケット先端の移動軌跡は、設定
領域の境界に近づくにつれて平行となる曲線状となり、
設定領域の境界上での補正後の速度ベクトルVcaは平
行成分Vcxに一致する。
By correcting the vector component Vcy in the vertical direction of the speed vector Vc at the tip of the bucket by the arm to Vcya using the corrected speed vector Vcya ', when the tip of the bucket 1c approaches the boundary of the set area, FIG. As shown in (a), the velocity vector Vc is corrected to Vca such that the decrease amount of the vector component Vcy in the vertical direction increases as the distance Ya decreases. As a result, the movement trajectory of the tip of the bucket by Vca becomes a curved shape that becomes parallel as approaching the boundary of the set area,
The corrected velocity vector Vca on the boundary of the set area matches the parallel component Vcx.

【0044】バケット1cの先端が設定領域の境界から
離れる場合は、図10(b)に示すように、距離Yaが
小さくなるに従って垂直方向のベクトル成分Vcyの−
方向の減少量が小さくなるよう、速度ベクトルVcはV
caに補正され、Vcaによるバケット先端の軌跡はや
はり設定領域の境界に近づくにつれて平行となる曲線状
となる。
When the tip of the bucket 1c moves away from the boundary of the set area, as shown in FIG. 10B, as the distance Ya decreases, the negative direction of the vector component Vcy in the vertical direction decreases.
The velocity vector Vc is V so that the amount of decrease in the direction is small.
is corrected to ca, and the trajectory of the tip of the bucket by Vca also becomes a curved shape that becomes parallel as it approaches the boundary of the set area.

【0045】手順93の設定領域外方向変換制御の処理
の詳細を図11に示す。この処理は、バケット1cの先
端が設定領域の境界の外に出た時、設定領域の境界から
の距離に関係して、バケット先端が設定領域に戻るよう
にバケット先端の動きを補正するための補正シリンダ速
度Vcya′を演算するものである。
FIG. 11 shows the details of the processing for the direction conversion control outside the set area in step 93. This processing is for correcting the movement of the bucket tip so that when the tip of the bucket 1c goes outside the boundary of the setting area, the bucket tip returns to the setting area in relation to the distance from the boundary of the setting area. This is for calculating the corrected cylinder speed Vcya '.

【0046】まず、手順112において、図8の手順1
00と同様、バケット1cの先端と設定領域の境界との
距離Yaから図8に示す関係を用いて係数hを計算す
る。ここでの計算では図8のYa<0の領域が使われ
る。
First, in step 112, step 1 in FIG.
Similarly to 00, the coefficient h is calculated from the distance Ya between the tip of the bucket 1c and the boundary of the set area using the relationship shown in FIG. In this calculation, the area of Ya <0 in FIG. 8 is used.

【0047】次に手順113において、アームによるバ
ケット先端の速度ベクトルVcの設定領域の境界に対し
て垂直な成分、即ちXaYa座標系でのYa座標値Vc
yの正負を判定し、Vcyが負の場合は、バケット先端
が設定領域の境界から離れる方向の速度ベクトルである
ので、手順114に進み、速度ベクトルVcのYa座標
値Vcyに上記の係数h及びKを乗じ、この値を補正後
の垂直方向のベクトル成分Vcyaとする。係数Kは制
御上の特性から決められる任意の値であり、一種のフィ
ードバックゲインである。次いで手順116において、
Vcya′=Vcya−Vcyを計算し、Vcyaを得
るための補正速度ベクトルVcya′を求める。
Next, in step 113, a component perpendicular to the boundary of the setting region of the speed vector Vc at the tip of the bucket by the arm, that is, the Ya coordinate value Vc in the XaYa coordinate system
It is determined whether y is positive or negative. If Vcy is negative, since the bucket tip is a velocity vector in a direction away from the boundary of the set area, the procedure proceeds to step 114, where the above-described coefficient h and K is multiplied, and this value is set as a corrected vertical vector component Vcya. The coefficient K is an arbitrary value determined from control characteristics, and is a kind of feedback gain. Then, in step 116,
Vcya '= Vcya-Vcy is calculated, and a corrected speed vector Vcya' for obtaining Vcya is obtained.

【0048】手順113でVcyが正の場合は、バケッ
ト先端が設定領域の境界に接近する方向の速度ベクトル
であるので、手順115に進み、速度ベクトルVcのY
a座標値Vcyに上記の係数−h及びKを乗じ、この値
を補正後の垂直方向のベクトル成分Vcyaとする。次
いで手順117において、Vcya′=Vcya−Vc
yを計算し、Vcyaを得るための補正速度ベクトルV
cya′を求める。ただし、Vcya′>0ならばVc
ya′=0とする。なぜならば、この動作はブーム下げ
を制御する動作であるので、Vcya′が正の値ではブ
ーム下げの制御にならないからである。
If Vcy is positive in step 113, since the tip of the bucket is a velocity vector in the direction approaching the boundary of the set area, the flow advances to step 115 to determine the velocity vector Vc as Y.
The a-coordinate value Vcy is multiplied by the above-mentioned coefficients -h and K, and this value is set as a corrected vertical vector component Vcya. Next, in step 117, Vcya '= Vcya-Vc
y to calculate a corrected speed vector V for obtaining Vcya
cya 'is obtained. However, if Vcya '> 0, Vc
It is assumed that ya '= 0. This is because this operation is an operation for controlling the boom lowering, and the control for the boom lowering is not performed when Vcya 'is a positive value.

【0049】以上の補正速度ベクトルVcya′により
アームによるバケット先端の速度ベクトルVcの垂直方
向のベクトル成分VcyはVcyaに補正され、図12
(a)及び(b)に示すように、設定領域の境界に近づ
くにつれてバケット先端の移動軌跡は平行となるよう、
速度ベクトルVcはVcaに補正される。
The vector component Vcy in the vertical direction of the speed vector Vc at the tip of the bucket by the arm is corrected to Vcya by the above corrected speed vector Vcya '.
As shown in (a) and (b), the movement trajectory of the bucket tip becomes parallel as approaching the boundary of the set area,
The speed vector Vc is corrected to Vca.

【0050】即ち、バケット1cの先端が設定領域の境
界から離れる方向の場合は、図12(a)に示すよう
に、アームによるバケット先端の速度ベクトルVcが斜
め下方に一定であるとすると、その平行な方向のベクト
ル成分Vcxは一定となり、垂直方向のベクトル成分V
cyはVcya′(=Vcya−Vcy)によりVcy
a(=K・h・Vcy)に補正され、その結果垂直成分
Vcyはバケット1cの先端が設定領域に近づくに従っ
て(距離Yaが小さくなるに従って)小さくなるので、
それらの合成である補正後の目標速度ベクトルVcaに
よるバケット先端の移動軌跡は、設定領域の境界に近づ
くにつれて平行となる曲線状となり、設定領域の境界上
での補正後の速度ベクトルVcaは平行成分Vcxに一
致する。
That is, when the tip of the bucket 1c is away from the boundary of the set area, as shown in FIG. 12 (a), assuming that the velocity vector Vc of the bucket tip by the arm is constant obliquely downward, The vector component Vcx in the parallel direction is constant, and the vector component Vc in the vertical direction is
cy is Vcy by Vcya ′ (= Vcya−Vcy).
a (= K · h · Vcy). As a result, the vertical component Vcy decreases as the tip of the bucket 1c approaches the set area (as the distance Ya decreases).
The movement trajectory of the bucket tip based on the corrected target speed vector Vca, which is a combination of the two, has a curved shape that becomes parallel as approaching the boundary of the setting region, and the corrected speed vector Vca on the boundary of the setting region has a parallel component. Vcx.

【0051】バケット1cの先端が設定領域の境界に接
近する方向の場合も、図12(b)に示すように、垂直
方向のベクトル成分VcyはVcya′(=Vcya−
Vcy)によりVcya(=K・h・Vcy)に補正さ
れ、その結果垂直成分Vcyはバケット1cの先端が設
定領域に近づくに従って(距離Yaが小さくなるに従っ
て)小さくなるので、補正後の目標速度ベクトルVca
によるバケット先端の移動軌跡は、設定領域の境界に近
づくにつれて平行となる曲線状となる。
Also in the case where the tip of the bucket 1c approaches the boundary of the set area, as shown in FIG. 12B, the vector component Vcy in the vertical direction is Vcya '(= Vcya-
Vcy) is corrected to Vcya (= KhVcy). As a result, the vertical component Vcy decreases as the tip of the bucket 1c approaches the set area (as the distance Ya decreases). Vca
The movement locus of the bucket tip due to is a curved shape that becomes parallel as approaching the boundary of the set area.

【0052】補正用目標ブームシリンダ速度演算部9f
では、演算部9eで求めた補正速度ベクトルVcya′
とフロント姿勢演算部9bで求めたバケットの先端位置
とから補正速度ベクトルVcya′を得るためのブーム
シリンダ3aの補正用目標シリンダ速度Vbrを演算す
る。これは、アームがブームに変わっている点を除いて
アームによる速度ベクトル演算部9dの逆演算である。
また、補正速度ベクトルVcya′が正の値のときはバ
ケット先端が設定領域の境界から離れる方向の速度ベク
トルであるので、ブームシリンダ3aの補正用目標シリ
ンダ速度Vbrとしてブーム上げ方向の目標シリンダ速
度(ブームシリンダ3aの伸長方向の目標シリンダ速
度)が計算され、補正速度ベクトルVcya′が負の値
のときはバケット先端が設定領域の境界に接近する方向
の速度ベクトルであるので、ブームシリンダ3aの補正
用目標シリンダ速度としてブーム下げ方向の目標シリン
ダ速度(ブームシリンダ3aの縮み方向の目標シリンダ
速度)が計算される。
Correction target boom cylinder speed calculator 9f
Now, the correction speed vector Vcya 'obtained by the calculation unit 9e
The correction target cylinder speed Vbr of the boom cylinder 3a for obtaining the correction speed vector Vcya 'is calculated from the data and the front end position of the bucket obtained by the front attitude calculation unit 9b. This is the inverse operation of the velocity vector calculation unit 9d by the arm except that the arm has changed to a boom.
When the correction speed vector Vcya 'is a positive value, the bucket tip is a speed vector in a direction away from the boundary of the set area, so that the correction target cylinder speed Vbr of the boom cylinder 3a is set as the target cylinder speed in the boom raising direction ( When the corrected speed vector Vcya 'is a negative value, the bucket tip is a speed vector in a direction in which the bucket tip approaches the boundary of the set area, so that the correction of the boom cylinder 3a is performed. The target cylinder speed in the boom lowering direction (the target cylinder speed in the contraction direction of the boom cylinder 3a) is calculated as the target cylinder speed for use.

【0053】バルブ指令演算部9gでは、演算部9fで
求めたブームシリンダ3aの補正用目標シリンダ速度V
brがブーム上げ方向のものである場合は流量制御弁5
aのブーム上げの目標流量QBUを求め、ブーム下げ方向
のものである場合はブーム下げの目標流量QBDを求め、
更にこれらの目標流量から比例電磁弁10a,10bの
指令値(指令電流)を計算する。
In the valve command calculating section 9g, the correction target cylinder speed V of the boom cylinder 3a obtained by the calculating section 9f is obtained.
If br is in the boom raising direction, the flow control valve 5
a, the boom raising target flow rate Q BU is obtained, and in the case of the boom lowering direction, the boom lowering target flow rate Q BD is obtained,
Further, a command value (command current) for the proportional solenoid valves 10a and 10b is calculated from these target flow rates.

【0054】ここで、制御ユニット9には、比例電磁弁
10aと流量制御弁5aの指令電流−流量特性及び比例
電磁弁10bと流量制御弁5aの指令電流−流量特性と
して図13に示すようなブーム上げの指令電流IBUと目
標流量QBU及びブーム下げの指令電流IBDと目標流量Q
BDとの関係が記憶されており、バルブ指令演算部9gで
はこの関係を用いて比例電磁弁10a,10bの指令電
流を計算する。
Here, the control unit 9 has command current-flow characteristics of the proportional solenoid valve 10a and the flow control valve 5a and command current-flow characteristics of the proportional solenoid valve 10b and the flow control valve 5a as shown in FIG. Boom raising command current I BU and target flow Q BU and boom lowering command current I BD and target flow Q
The relationship with BD is stored, and the valve command calculation unit 9g calculates the command current of the proportional solenoid valves 10a and 10b using this relationship.

【0055】なお、制御ユニット9に、事前に計算した
ブーム上げの指令電流と目標シリンダ速度及びブーム下
げの指令電流と目標シリンダ速度との関係を記憶してお
き、目標シリンダ速度から直接指令電流を求めてもよ
い。また、制御ユニット9にブーム上げの目標パイロッ
ト圧と目標流量IBU及びブーム下げの目標パイロット圧
と目標流量IBDとの関係を記憶しておき、流量制御弁5
aの吐出流量(目標流量)から一旦目標パイロット圧を
計算し、この目標パイロット圧から比例電磁弁10a,
10bの指令電流を計算してもよい。
The control unit 9 stores the relationship between the boom raising command current and the target cylinder speed and the boom lowering command current and the target cylinder speed calculated in advance, and directly outputs the command current from the target cylinder speed. You may ask. The control unit 9 stores the relationship between the target pilot pressure for boom raising and the target flow rate I BU and the relationship between the target pilot pressure for boom lowering and the target flow rate I BD, and stores the flow control valve 5.
a, the target pilot pressure is calculated once from the discharge flow rate (target flow rate), and the proportional solenoid valve 10a,
The command current of 10b may be calculated.

【0056】出力部9hでは、領域制限スイッチ7aか
らの信号が領域制限掘削制御モードの選択を指示してい
る場合は、バルブ指令演算部9gで計算した指令値を増
幅器で増幅し、電気信号として比例電磁弁10a,10
bに出力する。また、操作速度指示スイッチ7dからの
信号が最大操作速度として低速度を指示している場合
は、アームのパイロット圧を予め定めておいた前述の値
Poとし、アームのパイロットライン45a,45bに
設けられた比例電磁弁11a,11bにパイロット圧P
oに相当する電気信号を出力する。領域制限スイッチ7
aからの信号が領域制限掘削制御モードの選択を指示し
ていない場合は、比例電磁弁10aを全閉にし、比例電
磁弁10b,11a,11bを全開するための電気信号
を出力する。
In the output section 9h, when the signal from the area limit switch 7a indicates the selection of the area limit excavation control mode, the command value calculated by the valve command calculation section 9g is amplified by an amplifier and converted into an electric signal. Proportional solenoid valves 10a, 10
b. When the signal from the operation speed instruction switch 7d indicates a low speed as the maximum operation speed, the pilot pressure of the arm is set to the above-mentioned predetermined value Po, and provided on the pilot lines 45a and 45b of the arm. The pilot pressure P is applied to the proportional solenoid valves 11a and 11b.
Outputs an electrical signal corresponding to o. Area limit switch 7
When the signal from a does not instruct the selection of the region limited excavation control mode, the proportional solenoid valve 10a is fully closed and an electric signal for fully opening the proportional solenoid valves 10b, 11a, 11b is output.

【0057】図14に出力部9hの処理内容の詳細をフ
ローチャートで示す。まず、手順151において領域制
限スイッチ7aからの信号が領域制限掘削制御モードを
指示しているかどうかを判断し、当該制御モードを指示
している場合は手順152に進み、操作速度指示スイッ
チ7dからの信号が最大操作速度として低速度を指示し
ているかどうかを判断し、低速度を指示していない場合
は、手順153に進み、バルブ指令演算部9gで計算し
た指令電流の値IBU, IBDを増幅し、電気信号として比
例電磁弁10a,10bに出力すると共に、比例電磁弁
11a,11bにこれを全開にする電気信号IACmax
ADmaxを出力する。
FIG. 14 is a flowchart showing details of the processing contents of the output unit 9h. First, in step 151, it is determined whether the signal from the area limit switch 7a indicates the area limit excavation control mode, and if the signal indicates the control mode, the process proceeds to step 152, where the operation speed instruction switch 7d outputs It is determined whether the signal indicates a low speed as the maximum operation speed. If the signal does not indicate a low speed, the process proceeds to step 153, and the command current values I BU and I BD calculated by the valve command calculation unit 9g are performed. Is amplified and output as an electric signal to the proportional solenoid valves 10a and 10b, and the proportional solenoid valves 11a and 11b fully open the electric signal I ACmax ,
Outputs I ADmax .

【0058】また、操作速度指示スイッチ7dからの信
号が低速度を指示している場合は、手順154に進み、
予め定めたパイロット圧Poからこれに対応する比例電
磁弁11a,11bの指令電流の値IAC,IADを計算
し、手順155において、バルブ指令演算部9gで計算
した指令電流の値IBU, IBDを増幅し、電気信号として
比例電磁弁10a,10bに出力すると共に、手順15
4で計算した指令電流の値IAC,IADを増幅し、電気信
号として比例電磁弁11a,11bに出力する。これに
より、アームシリンダ速度低速指令演算部9lでパイロ
ット圧Poからアームシリンダ速度Vaを演算し(図5
の手順83,85)、このアームシリンダ速度に基づい
て方向変換制御補正速度ベクトル演算部9eで補正速度
ベクトルVcya′を求め、バルブ指令演算部9gでそ
れを実現する指令電流の値IBU, IBDを計算したのに対
応して、実際のアームシリンダ速度もパイロット圧Po
に対応する速度に制限される。
If the signal from the operation speed instruction switch 7d indicates a low speed, the flow proceeds to step 154.
The command current values I AC and I AD of the proportional solenoid valves 11a and 11b corresponding to the pilot pressure Po are calculated from the predetermined pilot pressure Po. In step 155, the command current values I BU and I BU calculated by the valve command calculation unit 9g are calculated. The IBD is amplified and output as an electric signal to the proportional solenoid valves 10a and 10b.
The command current values I AC and I AD calculated in step 4 are amplified and output as electric signals to the proportional solenoid valves 11a and 11b. Thereby, the arm cylinder speed Va is calculated from the pilot pressure Po by the arm cylinder speed low speed command calculation unit 9l (FIG. 5).
83, 85), the corrected speed vector Vcya 'is determined by the direction conversion control corrected speed vector calculator 9e based on the arm cylinder speed, and the command current values I BU , I to realize the corrected speed vector Vcya' are determined by the valve command calculator 9g. According to the calculated BD , the actual arm cylinder speed is changed to pilot pressure Po
Limited to the speed corresponding to.

【0059】手順151で領域制限スイッチ7aからの
信号が領域制限掘削制御モードを指示していない場合
は、手順156に進み、比例電磁弁10aを全閉にする
電気信号IBUminを出力すると共に、比例電磁弁10
b,11a,11bを全開する電気信号IBDmax,I
ACmax,IADmaxを出力する。
If the signal from the area limit switch 7a does not indicate the area limit excavation control mode in step 151, the flow advances to step 156 to output an electric signal I BUmin for fully closing the proportional solenoid valve 10a. Proportional solenoid valve 10
b, 11a, the electric signal I BDmax to fully open the 11b, I
ACmax and IADmax are output.

【0060】以上により操作レバー装置4bの操作レバ
ー40をアームクラウド方向に操作した場合は、バケッ
ト先端が設定領域の境界に近づくと補正速度ベクトルV
cya′が正の値として演算され(図8の手順102,
106)、対応する電気信号が比例電磁弁10aに出力
されることによりブームが上げ方向に動かされ、図10
(a)で説明したように、バケット先端は設定領域の境
界に近づくにつれて平行となるように移動し、最終的に
設定領域の境界に沿って移動する。万一、バケット先端
が設定領域の境界を越えて設定領域の外に出た場合は、
バケット先端を設定領域に戻すように補正速度ベクトル
Vcya′が正の値として演算され(図11の手順11
4,116)、対応する電気信号が比例電磁弁10aに
出力されることによりブームが上げ方向に動かされ、図
12(a)に示すようにバケット先端が設定領域の境界
に近づくにつれて平行となるように移動しながら戻され
る。これにより、バケット先端を設定領域の境界に沿っ
て動かすことができる。
As described above, when the operation lever 40 of the operation lever device 4b is operated in the arm cloud direction, when the bucket tip approaches the boundary of the set area, the correction speed vector V
cya ′ is calculated as a positive value (step 102 in FIG. 8,
106), the corresponding electric signal is output to the proportional solenoid valve 10a, and the boom is moved in the upward direction.
As described in (a), the bucket tip moves so as to be parallel as approaching the boundary of the setting area, and finally moves along the boundary of the setting area. If the bucket tip goes out of the setting area beyond the boundary of the setting area,
The corrected speed vector Vcya 'is calculated as a positive value so that the tip of the bucket returns to the set area (step 11 in FIG. 11).
4, 116), the corresponding electric signal is output to the proportional solenoid valve 10a, and the boom is moved in the upward direction, and becomes parallel as the bucket tip approaches the boundary of the set area as shown in FIG. It is returned while moving. Thereby, the tip of the bucket can be moved along the boundary of the setting area.

【0061】また、バケット先端を設定領域の境界付近
に位置づけた状態で、操作レバー装置40aの操作レバ
ー40をブーム下げ方向にフル操作しかつこれと同時に
操作レバー装置4bの操作レバー40をアームダンプ方
向に操作した場合、バケット先端が設定領域の境界から
離れようとすると補正速度ベクトルVcya′が負の値
として演算され(図8の手順104,106)、対応す
る電気信号が比例電磁弁10bに出力されることによ
り、ブーム下げ方向のフル操作のパイロット圧が減圧し
て出力され、これによりブームが下げ方向に動かされ、
図10(b)で説明したように、バケット先端は設定領
域の境界に近づくにつれて平行となるように移動し、最
終的に設定領域の境界に沿って移動する。万一、バケッ
ト先端が設定領域の境界を越えて設定領域の外に出た場
合は、バケット先端を設定領域に戻すように補正速度ベ
クトルVcya′が正の値として演算され(図11の手
順115,117)、対応する電気信号が比例電磁弁1
0aに出力されることによりブームが上げ方向に動かさ
れ、図12(b)に示すようにバケット先端が設定領域
の境界に近づくにつれて平行となるように移動しながら
戻される。これにより、バケット先端を設定領域の境界
に沿って動かすことができる。
With the bucket tip positioned near the boundary of the set area, the operating lever 40 of the operating lever device 40a is fully operated in the boom lowering direction, and at the same time, the operating lever 40 of the operating lever device 4b is arm dumped. When the bucket is operated in the direction, when the tip of the bucket moves away from the boundary of the set area, the corrected speed vector Vcya 'is calculated as a negative value (steps 104 and 106 in FIG. 8), and the corresponding electric signal is sent to the proportional solenoid valve 10b. By being output, the pilot pressure of the full operation in the boom lowering direction is reduced and output, whereby the boom is moved in the lowering direction,
As described in FIG. 10B, the tip of the bucket moves so as to be parallel as approaching the boundary of the setting area, and finally moves along the boundary of the setting area. If the bucket tip goes out of the set area beyond the boundary of the set area, the corrected speed vector Vcya 'is calculated as a positive value so as to return the bucket tip to the set area (step 115 in FIG. 11). , 117), and the corresponding electric signal is proportional solenoid valve 1
By outputting to 0a, the boom is moved in the raising direction, and as shown in FIG. 12B, is returned while moving so that the bucket tip becomes parallel as approaching the boundary of the set area. Thereby, the tip of the bucket can be moved along the boundary of the setting area.

【0062】なお、後者のブーム下げによる方向変換制
御に際して、バケット先端を設定領域の境界付近に位置
づける操作はブーム下げの範囲制限制御により行う。こ
のブーム下げの範囲制限制御では、操作レバー装置40
aの操作レバー40がブーム下げ方向に操作されると比
例電磁弁10bを開き、バケット先端が設定領域の境界
付近に達すると比例電磁弁10bを閉じてブーム下げを
停止させる。なお、この制御は本発明とは直接関係がな
いので、詳細は省略する。
In the latter direction conversion control by boom lowering, the operation of positioning the bucket tip near the boundary of the set area is performed by boom lowering range limit control. In this boom lowering range limit control, the operation lever device 40
When the operating lever 40a is operated in the boom lowering direction, the proportional solenoid valve 10b is opened, and when the bucket tip reaches near the boundary of the set area, the proportional solenoid valve 10b is closed to stop the boom lowering. Note that this control is not directly related to the present invention, and thus details are omitted.

【0063】また、以上の方向変換制御において、操作
速度指示スイッチ7dからの信号が低速度を指示してい
ない場合、即ち標準速度を指示している場合は、操作レ
バー装置4bで生成されたパイロット圧に基づいて方向
変換制御が行われる。操作レバー装置4bの操作レバー
40の操作量に応じた速度でバケット先端を動かすこと
ができると共に、操作速度指示スイッチ7dからの信号
が低速度を指示している場合は、予め設定したパイロッ
ト圧Poに基づいて方向変換制御が行われ、操作レバー
装置4bの操作レバー40の操作量に係わらずパイロッ
ト圧Poに応じた速度でバケット先端を動かすことがで
き、複合操作補正演算部9jにおける指令電流−流量特
性の学習補正処理において、補正値の演算精度を高める
ことができる(後述)。
In the above-described direction change control, if the signal from the operation speed instruction switch 7d does not indicate a low speed, that is, if it indicates a standard speed, the pilot generated by the operation lever device 4b is generated. The direction change control is performed based on the pressure. When the bucket tip can be moved at a speed corresponding to the operation amount of the operation lever 40 of the operation lever device 4b and the signal from the operation speed instruction switch 7d indicates a low speed, the pilot pressure Po set in advance is set. , The tip of the bucket can be moved at a speed corresponding to the pilot pressure Po regardless of the operation amount of the operation lever 40 of the operation lever device 4b. In the learning correction process of the flow characteristic, the calculation accuracy of the correction value can be improved (described later).

【0064】複合操作補正演算部9jでは、上記のブー
ムとアームの複合操作による領域制限掘削制御でバルブ
指令演算部9gで用いる図13に示したブーム上げとブ
ーム下げの指令電流−流量特性の学習補正処理を行う。
The combined operation correction calculation unit 9j learns the command current-flow rate characteristics of the boom raising and boom lowering shown in FIG. 13 used in the valve command calculation unit 9g in the area limited excavation control by the combined operation of the boom and the arm. Perform correction processing.

【0065】まず、本発明の学習補正処理の考え方を説
明する。
First, the concept of the learning correction processing of the present invention will be described.

【0066】本発明の学習補正処理は、領域制限スイッ
チ7aからの信号が領域制限掘削制御モードの選択を指
示している状態で複合操作補正スイッチ7cをONにし
て制御モードを学習補正モードに切り換え、フロント作
業機1Aの動き得る領域を制限する制御(領域制限掘削
制御)を行いながら行う点に特徴がある。また、補正の
対象は図12に示したブーム用流量制御弁5aのブーム
上げ方向の指令電流−流量特性とブーム下げ方向の指令
電流−流量特性であり、アーム用流量制御弁5bの指令
電流−流量特性のバラツキはブームの指令電流−流量特
性の補正で吸収する点にも特徴がある。更に、学習補正
処理をするときは、操作速度指示スイッチ7dを適宜切
り換えて最大操作速度として標準速度と低速度の2種類
を指示し、操作レバーをフル操作することにより、指令
電流−流量特性の広い電流範囲にわたって補正値の演算
精度を向上させる点にも特徴がある。
In the learning correction processing of the present invention, the composite operation correction switch 7c is turned on while the signal from the area restriction switch 7a indicates selection of the area restriction excavation control mode, and the control mode is switched to the learning correction mode. This is characterized in that the control is performed while performing control (region limited excavation control) for restricting a region in which the front work machine 1A can move. The correction target is the command current-flow rate characteristic of the boom raising direction and the command current-flow rate characteristic of the boom lowering direction of the boom flow control valve 5a shown in FIG. It is also characterized in that the variation in the flow characteristics is absorbed by the correction of the boom command current-flow characteristics. Further, when performing the learning correction processing, the operation speed instruction switch 7d is appropriately switched to instruct two types of the standard operation speed and the low operation speed as the maximum operation speed, and the operation lever is fully operated to obtain the command current-flow rate characteristic. Another feature is that the calculation accuracy of the correction value is improved over a wide current range.

【0067】そして、補正の対象であるブーム上げ又は
ブーム下げの指令電流−流量特性は図15(a)及び
(b)に示すように、複数本、例えば4本の直線で近似
して表し、直線の折れ点m1〜m8を補正することによ
り指令電流−流量特性を補正する。
As shown in FIGS. 15A and 15B, the boom-up or boom-down command current-flow rate characteristics to be corrected are approximated by a plurality of straight lines, for example, four straight lines. The command current-flow rate characteristics are corrected by correcting the straight line break points m1 to m8.

【0068】例えば、図15(a)に示すブーム上げの
流量制御弁5aの指令電流−流量特性の直線の折れ点m
1〜m4が次のように(x,y)座標で表されていると
する。
For example, as shown in FIG. 15A, a straight line break point m of the command current-flow rate characteristic of the boom raising flow control valve 5a.
It is assumed that 1 to m4 are represented by (x, y) coordinates as follows.

【0069】m1→(m1x,m1y) m2→(m2x,m2y) m3→(m3x,m3y) m4→(m4x,m4v) 更に、m1−m2間の直線、m2−m3間の直線、m3
−m4間の直線をそれぞれ次の式で表すものとする。
M1 → (m1x, m1y) m2 → (m2x, m2y) m3 → (m3x, m3y) m4 → (m4x, m4v) Further, a straight line between m1 and m2, a straight line between m2 and m3, m3
The straight lines between −m4 are represented by the following equations.

【0070】y=a1x+bl y=a2x+b2 y=a3x+b3 バルブ指令演算部9gでの制御演算中における目標流量
→指令電流への変換においては、上記の直線の式を使っ
て電流値を求める。ブーム下げの場合も同様である。
Y = a1x + bl y = a2x + b2 y = a3x + b3 In the conversion from the target flow rate to the command current during the control calculation in the valve command calculation section 9g, the current value is obtained by using the above-mentioned straight line equation. The same applies to the case of boom lowering.

【0071】上記指令電流−流量特性のバラツキによる
制御動作の誤差を算出するためには、領域制限掘削制御
の設定領域の境界すなわち目標掘削面に対し、図16に
示すように目標掘削面を挟んで目標制御範囲を設定す
る。この目標制御範囲は制御の誤差の許容範囲に相当す
る。また、上記指令電流−流量特性の直線の折れ点m1
〜m8に対応して電流範囲1〜8を設定する。
In order to calculate an error in the control operation due to the variation in the command current-flow rate characteristics, the target excavation plane is sandwiched between the boundary of the set area of the area limited excavation control, that is, the target excavation plane as shown in FIG. Use to set the target control range. This target control range corresponds to an allowable range of control error. In addition, a break point m1 of the straight line of the command current-flow rate characteristic
The current ranges 1 to 8 are set in accordance with .about.m8.

【0072】アームクラウドとブーム上げの動作による
領域制限掘削制御でバケット先端が目標掘削領域の下を
通る場合、その時の電流範囲における指令電流が足りな
いことになる。例えば、図15(a)の電流範囲3なら
ば、m3点を右あるいは下に補正することにより、同じ
目標流量に対して大きな電流値が出力される。本実施形
態では、m1〜m4を左右に補正することとし、m1x
〜m4xに対する補正値をdmlx〜dm4xとする。
When the bucket tip passes below the target excavation area in the area limitation excavation control by the arm cloud and boom raising operations, the command current in the current range at that time is insufficient. For example, in the case of the current range 3 in FIG. 15A, a large current value is output for the same target flow rate by correcting the point m3 rightward or downward. In the present embodiment, m1 to m4 are corrected left and right, and m1x
The correction values for .about.m4x are dmlx to dm4x.

【0073】補正値の記憶の仕方としては何通りかあ
る。例えばdm1x〜dm4xをそのまま記憶する方法
や、m1x+dm1x〜m4x+dm4xを新たにm1
x〜m4xとして記憶する方法がある。前者では、記憶
したdm1x〜dm4xを読み出して折れ点のx座標値
をm1x+dm1x〜m4x+dm4xと補正し、補正
後の各折れ点の座標値からa1,b1,a2,b2,a
3,b3を求め各直線の一次式を演算することにより、
指令電流−流量特性を補正する。後者では、記憶したm
1x〜m4xを読み出して直接a1,b1,a2,b
2,a3,b3を求め各直線の一次式を演算することに
より、指令電流−流量特性を補正する。バルブ指令演算
部9gでは制御演算に際してこの補正後の特性を用い
る。
There are several ways to store the correction value. For example, a method of storing dm1x to dm4x as it is, or adding m1x + dm1x to m4x + dm4x to m1
There is a method of storing as x to m4x. In the former, the stored dm1x to dm4x are read out, the x-coordinate value of the break point is corrected to m1x + dm1x to m4x + dm4x, and a1, b1, a2, b2, a
By calculating 3 and b3 and calculating the linear expression of each straight line,
Correct the command current-flow rate characteristics. In the latter, the memorized m
1x to m4x are read out and directly a1, b1, a2, b
2, a3, b3 are obtained and a linear expression of each straight line is calculated to correct the command current-flow rate characteristic. The valve command calculation unit 9g uses the corrected characteristics when performing the control calculation.

【0074】図17に複合操作補正演算部9jにおける
学習補正処理の全体をフローチャートで示す。
FIG. 17 is a flowchart showing the entire learning correction process in the composite operation correction calculation section 9j.

【0075】まず、手順121で制御ユニット9が電源
を入れた直後の立ち上げ時であるかどうかを判断し、立
ち上げ時でなければ手順122に進み、複合操作補正ス
イッチ7cからの信号が複合操作の学習補正モードの選
択を指示してるか否かを判断する。学習補正モードの選
択を指示している場合は手順123に進み、学習補正処
理による補正値の演算・記憶処理を行い、学習補正モー
ドの選択を指示していない場合はその演算サイクルでの
処理を終了する。手順121で制御ユニット9が立ち上
げ時であると判断されると手順124に進み、手順12
3で演算・記憶した補正値を用いて指令電流−流量特性
の補正処理を行う。
First, in step 121, it is determined whether or not the control unit 9 is to be started immediately after the power is turned on. If not, the process proceeds to step 122, where the signal from the composite operation correction switch 7c is used as the composite signal. It is determined whether or not the selection of the learning correction mode of the operation is instructed. If it is instructed to select the learning correction mode, the process proceeds to step 123, where the calculation and storage processing of the correction value by the learning correction process is performed. If the selection of the learning correction mode is not instructed, the process in the calculation cycle is performed. finish. If it is determined in step 121 that the control unit 9 is at the time of startup, the process proceeds to step 124, and
The correction process of the command current-flow rate characteristic is performed using the correction value calculated and stored in step 3.

【0076】図18及び図19に手順123の補正値演
算・記憶処理の詳細をフローチャートで示す。
FIGS. 18 and 19 are flowcharts showing details of the correction value calculation / storage processing in step 123.

【0077】まず、手順131で圧力検出器61aから
の信号を入力しアームクラウド動作が指示されているか
どうかを判断し、アームクラウド動作が指示されていれ
ば手順132に進み、ブーム上げの学習補正処理をし、
指示されていなければ手順133で圧力検出器61bか
らの信号を入力しアームダンプ動作が指示されているか
どうかを判断し、アームダンプ動作が指示されていれば
手順134に進み、ブーム下げの学習補正処理を行う。
First, in step 131, a signal from the pressure detector 61a is input to determine whether or not an arm cloud operation has been instructed. If an arm cloud operation has been instructed, the flow advances to step 132 to perform learning correction for boom raising. Do the processing,
If not instructed, the signal from the pressure detector 61b is inputted in step 133 to determine whether or not the arm dump operation is instructed. If the arm dump operation is instructed, the process proceeds to step 134 to perform the boom lowering learning correction. Perform processing.

【0078】図19に手順132,134のブーム上
げ、ブーム下げの学習補正処理の詳細をフローチャート
で示す。
FIG. 19 is a flowchart showing details of the learning correction processing for raising and lowering the boom in steps 132 and 134.

【0079】まず、手順141でアームクラウド動作又
はアームダンプ動作の指示後所定の時間、例えば3秒経
過したかどうかを判断する。これは、バケット先端が目
標掘削面に沿って動くよう制御されている状態に確実に
するためのものである。バケット先端が目標掘削面から
離れるアームダンプ動作の場合は、前述したように同時
に操作レバー装置4aの操作レバー40をブーム下げ方
向にフル操作してブーム下げを行うことにより、バケッ
ト先端が目標掘削面に沿って動くよう制御される状態に
する。
First, it is determined in step 141 whether a predetermined time, for example, 3 seconds, has elapsed after the instruction of the arm cloud operation or the arm dump operation. This is to ensure that the bucket tip is controlled to move along the target excavation surface. In the case of an arm dumping operation in which the bucket tip moves away from the target excavation surface, as described above, the operation lever 40 of the operation lever device 4a is simultaneously fully operated in the boom lowering direction to perform the boom lowering. To be controlled to move along.

【0080】手順141で所定時間経過したと判断され
ると手順142に進み、バケット先端が図14に示した
目標制御範囲の下であるかどうかを判断し、バケット先
端が目標制御範囲の下であったら手順143に進み、そ
うでないなら手順144に進む。手順144ではバケッ
ト先端が目標制御範囲の上であるかどうかを判断し、バ
ケット先端が目標制御範囲の上であったら手順145に
進む。
If it is determined in step 141 that the predetermined time has elapsed, the flow advances to step 142 to determine whether the tip of the bucket is below the target control range shown in FIG. If so, proceed to step 143; otherwise, proceed to step 144. In step 144, it is determined whether the tip of the bucket is above the target control range. If the tip of the bucket is above the target control range, the procedure proceeds to step 145.

【0081】手順143では現在比例電磁弁10a又は
10bに出力されている指令電流値が図15(a)又は
(b)中のいずれの範囲であるかを判断し、手順146
でその指令電流範囲に対応したカウンタ1〜8のいずれ
かを1つ加算する。
In step 143, it is determined whether the command current value currently output to the proportional solenoid valve 10a or 10b falls within the range shown in FIG. 15 (a) or (b).
Increments one of the counters 1 to 8 corresponding to the command current range.

【0082】手順145では手順143と同様に、現在
比例電磁弁10a又は10bに出力されている指令電流
値が図15(a)又は(b)中のいずれの範囲であるか
を判断し、手順147でその指令電流範囲に対応したカ
ウンタ1〜8のいずれかを1つ減算する。
In step 145, as in step 143, it is determined whether the command current value currently output to the proportional solenoid valve 10a or 10b falls within the range shown in FIG. 15 (a) or (b). At 147, one of the counters 1 to 8 corresponding to the command current range is decremented by one.

【0083】手順148では1回のアームクラウド動作
又はアームダンプ動作による1つの制御動作が終了した
かどうかを判断し、終了していなければ上記手順142
〜147を繰り返す。
In step 148, it is determined whether or not one control operation by one arm cloud operation or one arm dump operation has been completed.
Repeat ~ 147.

【0084】このように学習補正の制御演算を進めてい
くと、ある時点で制御動作が終了する。例えば、アーム
クラウド動作によってブーム上げを自動的に行っていく
場合、アームが目標掘削面に対して鉛直を過ぎればブー
ム上げ動作が終了し、アームダンプ動作によってブーム
下げを自動的に行っていく場合は、最後にアームシリン
ダがストロークエンドになって動作が終了する。手順1
48ではこのような状態になったか否かで1つの制御動
作が終了したかどうかを判断する。1つの制御動作が終
了したならば手順149に進む。
As described above, when the control calculation for learning correction is advanced, the control operation ends at a certain point. For example, when raising the boom automatically by the arm cloud operation, the boom raising operation ends when the arm passes perpendicular to the target excavation surface, and when the boom is lowered automatically by the arm dump operation Finally, the operation ends when the arm cylinder reaches the stroke end. Step 1
At 48, it is determined whether one control operation has been completed based on whether or not such a state has been attained. When one control operation is completed, the process proceeds to step 149.

【0085】手順149では最終的なカウンタ1〜8の
値に従い、上記折れ点m1〜m8の指令電流方向の補正
値を演算する。例えば、m1点に対応するカウンタ1が
最終的に+10ならば、この指令電流範囲において、バ
ケット先端が目標制御範囲の下にある頻度が多かったた
め、この指令電流範囲においてもう少しブーム上げを強
くしなければならないことになる。即ち、m1点に対し
+の値を補正値とする。m2〜m8点も同様にカウンタ
2〜8の値が+であるか−であるかに従って、+あるい
は−の補正値を求める。カウンタが0である場合は補正
を行う必要はないので、補正値は0となる。ここで、補
正値はあまり大きな値にすると次の学習で逆方向に補正
しなければならなくなるので、比較的小さな値にしてお
くのが良い。例えば指令電流が最大で600mA程度な
らば1回の補正値は2〜3mA程度と小さな値で少しず
つ補正する。この場合、カウンタの値に係わらず補正値
は一定であっても良いし、カウンタの値の大小に応じて
補正値も変えてやっても良い。
In step 149, the correction values in the direction of the command current at the break points m1 to m8 are calculated according to the final values of the counters 1 to 8. For example, if the counter 1 corresponding to the point m1 is finally +10, the frequency at which the bucket tip is below the target control range is high in this command current range, and the boom must be raised a little more in this command current range. Must be done. That is, a value of + with respect to the point m1 is set as a correction value. Similarly, at points m2 to m8, a correction value of + or-is obtained according to whether the value of the counters 2 to 8 is + or-. When the counter is 0, there is no need to perform correction, so the correction value is 0. Here, if the correction value is set to an excessively large value, it is necessary to perform the correction in the opposite direction in the next learning. Therefore, it is preferable to set the correction value to a relatively small value. For example, if the command current is about 600 mA at the maximum, one correction value is corrected little by little to about 2 to 3 mA. In this case, the correction value may be constant regardless of the value of the counter, or the correction value may be changed according to the value of the counter.

【0086】ここで、領域制限掘削制御により水平引
き、水平押しの複合操作を行った場合、操作速度によっ
て図15における指令電流範囲のいずれの範囲を使用す
るか異なってくる。具体的には水平引きの場合、操作速
度が速ければブーム上げでは図15(a)中の3,4の
電流範囲を、操作速度が遅ければ1,2の電流範囲を主
に使用する。水平押しの場合、操作速度が速ければブー
ム下げでは図15(b)中の7,8の電流範囲を、操作
速度が遅ければ5,6の電流範囲を主に使用する。
Here, when a combined operation of horizontal pulling and horizontal pushing is performed by the region limited excavation control, which of the command current ranges in FIG. 15 is used depends on the operation speed. Specifically, in the case of horizontal pulling, if the operation speed is high, the current ranges 3 and 4 in FIG. 15A are mainly used for raising the boom, and if the operation speed is low, the current ranges 1 and 2 are mainly used. In the case of horizontal pressing, if the operation speed is high, the current ranges 7 and 8 in FIG. 15B are mainly used for lowering the boom, and if the operation speed is low, the current ranges 5 and 6 are mainly used.

【0087】従って、全ての電流範囲において指令電流
−流量特性の補正を行うには、レバーによる操作速度を
変えて広い範囲で補正値を算出する必要がある。しか
し、レバー操作は操作者により異なり、また、同じ操作
者でも常に万遍なく全ての電流範囲で操作することは難
しい。本実施形態では操作速度指示スイッチ7dからの
指示により、操作速度として標準速度と低速度という2
種類の最大操作速度が指示されるようにしており、操作
速度指示スイッチ7dを適宜切り換えてアーム用の操作
レバー装置4bの操作レバー40をフル操作すれば、指
令電流−流量特性のほぼ全ての電流範囲で操作すること
ができる。よって、指令電流−流量特性の各折れ点m1
〜m8に対する補正値の演算精度を容易に高めることが
可能となる。
Therefore, in order to correct the command current-flow rate characteristic in the entire current range, it is necessary to calculate the correction value in a wide range by changing the operating speed of the lever. However, the lever operation differs depending on the operator, and it is difficult for the same operator to always operate in the entire current range evenly. In the present embodiment, the operation speed is determined by an instruction from the operation speed instruction switch 7d.
When the operation lever 40 of the operation lever device 4b for the arm is fully operated by appropriately switching the operation speed instruction switch 7d, almost all the currents of the command current-flow rate characteristics are indicated. Can be operated in a range. Therefore, each break point m1 of the command current-flow rate characteristic
It is possible to easily increase the calculation accuracy of the correction value for .about.m8.

【0088】このようにして補正値を求めたならば、手
順150に進み、その補正値を用いて上述のような考え
方で指令電流−流量特性の補正を行う。
After the correction value has been obtained in this way, the procedure proceeds to step 150, and the command current-flow rate characteristic is corrected using the correction value in the above-described manner.

【0089】再び同様の制御を行い、一回の制御動作を
行う毎に少しずつ指令電流−流量特性を補正し、最終的
にバケット先端が全ての指令電流範囲において目標制御
範囲内におさまるまで学習補正処理を行う。
The same control is performed again, and the command current-flow rate characteristic is corrected little by little each time a control operation is performed, and learning is performed until the bucket tip finally falls within the target control range in the entire command current range. Perform correction processing.

【0090】指令電流−流量特性の学習補正が完了する
と、最後は補正値を制御ユニット9のメモリ9kに記憶
し、制御ユニット9の立ち上げ時に図17に示すフロー
チャートの手順124でその補正値をメモリ9kから読
み出し、図15に示すブーム上げ及びブーム下げの指令
電流−流量特性の補正を行う。
When the learning correction of the command current-flow rate characteristic is completed, the correction value is finally stored in the memory 9k of the control unit 9, and when the control unit 9 starts up, the correction value is stored in the procedure 124 of the flowchart shown in FIG. It reads from the memory 9k and corrects the command current-flow rate characteristics for boom raising and boom lowering shown in FIG.

【0091】以上のように構成した本実施形態では、実
際に複数の油圧アクチュエータの複合操作により作業装
置の動作を制御して指令電流−制御量特性の補正値を求
めるので、得られた補正値の精度は高く、油圧機器の製
品毎のバラツキや複数の油圧アクチュエータの複合操作
による油圧の相互干渉があっても作業装置の動作を精度
良く制御することができる。また、この補正は、複合操
作補正スイッチ7cをONにすることで通常の制御動作
中に自動的に行われるので、手間がかからず、短い時間
で行うことができる。更に、この補正は圧力補償をして
いるか否かという油圧システムの違いにも係わらず適用
できる。
In this embodiment configured as described above, since the operation of the working device is actually controlled by the combined operation of the plurality of hydraulic actuators to obtain the correction value of the command current-control amount characteristic, the obtained correction value The operation of the working device can be controlled with high accuracy even if there is a variation in the product of the hydraulic equipment or mutual interference of the hydraulic pressure due to the combined operation of a plurality of hydraulic actuators. Further, since this correction is automatically performed during the normal control operation by turning on the composite operation correction switch 7c, it can be performed in a short time without any trouble. Further, this correction can be applied regardless of the difference in the hydraulic system whether or not pressure compensation is performed.

【0092】また、本実施形態によれば、操作速度指示
スイッチ7dを切り換えて制御を行うことにより指令電
流−制御量特性の広い電流範囲にわたって補正値の演算
精度が向上し、学習補正処理の精度が向上する。
Further, according to the present embodiment, by performing control by switching the operation speed instruction switch 7d, the calculation accuracy of the correction value is improved over a wide current range of the command current-control amount characteristic, and the accuracy of the learning correction process is improved. Is improved.

【0093】本発明の他の実施形態を図20〜図25に
より説明する。図中、先の実施形態に係わる図1、図3
等に示したものと同等の部材、機能には同じ符号を付し
てある。本実施形態は電気レバー方式の操作レバー装置
を用いた油圧駆動装置に本発明を適用したものである。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3 according to the previous embodiment.
The same reference numerals are given to members and functions equivalent to those shown in FIG. In this embodiment, the present invention is applied to a hydraulic drive device using an electric lever type operation lever device.

【0094】図20において、104a〜104fは油
圧アクチュエータ3a〜3fのそれぞれに対応して設け
られた電気レバー方式の操作レバー装置であり、これら
操作レバー装置104a〜104fからの操作信号(電
気信号)は制御ユニット9Aに入力され、所定の処理を
施された後、指令信号として出力される。流量制御弁1
05a〜105fは電気信号をパイロット圧に変換する
電気油圧変換手段、例えば比例電磁弁150a,150
b〜155a,155bを両端に備えた電気・油圧操作
方式の弁であり、制御ユニット9Aから出力された指令
信号はその比例電磁弁に入力される。
In FIG. 20, reference numerals 104a to 104f denote operating lever devices of the electric lever type provided corresponding to the hydraulic actuators 3a to 3f, respectively, and operating signals (electric signals) from the operating lever devices 104a to 104f. Is input to the control unit 9A, subjected to predetermined processing, and then output as a command signal. Flow control valve 1
05a to 105f are electro-hydraulic conversion means for converting an electric signal into a pilot pressure, for example, proportional solenoid valves 150a, 150
This is an electric / hydraulic operation type valve having b to 155a and 155b at both ends, and a command signal output from the control unit 9A is input to the proportional solenoid valve.

【0095】制御ユニット9Aは図21に示すように通
常演算部90a、設定・制御演算部90b、切換出力部
90c、出力部90dの各機能を有している。
As shown in FIG. 21, the control unit 9A has the functions of a normal operation unit 90a, a setting / control operation unit 90b, a switching output unit 90c, and an output unit 90d.

【0096】通常演算部90aは操作レバー装置104
a〜104fからの操作信号を比例電磁弁150a,1
50b〜155a,155bの指令値に変換する。設定
・制御演算部80bは上記実施形態で述べた掘削領域の
境界(目標掘削面)の設定、領域制限掘削制御、複合操
作の学習補正の各演算処理を行う(後述)。切換出力部
90cは、先の実施形態の図3に示す出力部9hに相当
するものであり、ブーム用の比例電磁弁150a,15
0b及びアーム用の比例電磁弁151a,151bの指
令値として、領域制限スイッチ7aからの信号に応じて
通常演算部90aで計算した指令値と設定・制御演算部
90bで計算した指令値のいずれかを選択し、これを増
幅して出力する(後述)。出力部90dは通常演算部9
0aで計算したブーム及びアーム以外の比例電磁弁の指
令値を増幅して出力する。
The normal operation section 90a includes the operation lever device 104
a to 104f are supplied to the proportional solenoid valves 150a, 1
The command values are converted into command values of 50b to 155a and 155b. The setting / control calculation unit 80b performs each calculation process of setting the boundary (target digging surface) of the digging region, controlling the region-limited digging, and learning correction of the compound operation described in the above embodiment (described later). The switching output unit 90c corresponds to the output unit 9h shown in FIG. 3 of the previous embodiment, and the proportional solenoid valves 150a, 150 for the boom are used.
0b and the command value of the arm proportional solenoid valves 151a, 151b may be either the command value calculated by the normal calculation unit 90a or the command value calculated by the setting / control calculation unit 90b according to the signal from the area limit switch 7a. Is selected, amplified and output (described later). The output unit 90d is the normal operation unit 9
The command value of the proportional solenoid valve other than the boom and the arm calculated at 0a is amplified and output.

【0097】設定・制御演算部90bの処理機能の概略
を図22に示す。設定・制御演算部90bは、領域設定
演算部9a、フロント姿勢演算部9b、アームシリンダ
速度演算部9Ac、アームによる速度ベクトル演算部9
d、方向変換制御補正速度ベクトル演算部9e、補正用
目標ブームシリンダ速度演算部9f、バルブ指令演算部
9Ag、複合操作補正演算部9j、アームシリンダ速度
低速指令演算部9Alの各機能を有し、かつ複合操作補
正演算部9jの演算値(補正値)を記憶するメモリ、例
えばEEPROM9kを有している。
FIG. 22 shows an outline of the processing functions of the setting / control calculation section 90b. The setting / control operation unit 90b includes an area setting operation unit 9a, a front attitude operation unit 9b, an arm cylinder speed operation unit 9Ac, and an arm speed vector operation unit 9
d, a direction conversion control correction speed vector calculation unit 9e, a correction target boom cylinder speed calculation unit 9f, a valve command calculation unit 9Ag, a composite operation correction calculation unit 9j, and an arm cylinder speed low speed command calculation unit 9Al. Further, it has a memory for storing the operation value (correction value) of the composite operation correction operation section 9j, for example, an EEPROM 9k.

【0098】領域設定演算部9a、フロント姿勢演算部
9bの処理機能は先の実施形態に係わる図3に示したも
のと同じである。
The processing functions of the area setting calculation section 9a and the front attitude calculation section 9b are the same as those shown in FIG. 3 according to the previous embodiment.

【0099】アームシリンダ速度演算部9Acでは、ア
ーム用の操作レバー装置104bからのアームの操作信
号(電気信号)SAを入力し、この操作信号SAのレベル
範囲からその操作信号SAをアームクラウドの操作信号
AC及びアームダンプの操作信号SADのいずれかに分類
した後、制御ユニット9Aに記憶した図5に示したのと
同様な操作信号SAC,SADと流量制御弁105bの吐出
流量VAとの関係から、操作信号SAC又はSADに対応す
る流量制御弁105bの吐出流量VAを求め、更にこの
吐出流量からアームシリンダ3bの目標速度(以下、目
標アームシリンダ速度という)Varを計算する。制御
ユニット9Aに操作信号SAC,SADと目標アームシリン
ダ速度Varとの関係を記憶しておき、操作信号SAC
ADから直接目標アームシリンダ速度Varを求めても
よい。
The arm cylinder speed calculator 9Ac receives an arm operation signal (electric signal) S A from the arm operation lever device 104b and outputs the operation signal S A from the level range of the operation signal S A. after classifying the one of the operation signal S AD operation signal S AC and arm dumping of the cloud, the same operation signal S AC to that shown in FIG. 5 stored in the control unit 9A, the S AD and flow control valve 105b the relationship between the discharge flow rate V a, determine the discharge flow rate V a of the flow control valve 105b corresponding to the operation signal S AC or S AD, further target speed of the arm cylinder 3b from the discharge flow rate (hereinafter, referred to as the target arm cylinder speed ) Calculate Var. The control unit 9A of the operation signal S AC, stores the relationship between the S AD and the target arm cylinder speed Var, operation signals S AC,
It may be obtained directly target arm cylinder speed Var from S AD.

【0100】また、アームシリンダ速度演算部9Acは
アームシリンダ速度低速指令演算部9Alを含み、操作
速度指示スイッチ7dからの信号が最大操作速度として
低速度を指示している場合は、操作信号SAC,SADに代
え、予め定めておいた低速度対応の操作信号の値Soを
用い、この値Soから目標アームシリンダ速度Varを
演算する。
The arm cylinder speed calculator 9Ac includes an arm cylinder speed lower speed command calculator 9Al. When the signal from the operation speed instruction switch 7d indicates a low speed as the maximum operation speed, the operation signal S AC instead of the S AD, using the value So of low speed corresponding operation signal previously determined, calculates target arm cylinder speed Var from this value So.

【0101】図23にアームシリンダ速度演算部9Ac
及びアームシリンダ速度低速指令演算部9Alの処理内
容の詳細をフローチャートで示す。まず、手順87にお
いて、操作信号SAをそのレベル範囲に応じてアームク
ラウドの操作信号SAC及びアームダンプの操作信号SAD
のいずれかに分類し、次いで手順81において、操作速
度指示スイッチ7dからの信号が最大操作速度として低
速度を指示しているかどうかを判断し、低速度を指示し
ている場合は手順83に進み、予め定めておいた低速度
対応の操作信号の値Soから流量制御弁105bの吐出
流量VAを計算し、更に手順85Aでその吐出流量VA
から目標アームシリンダ速度Varを演算する。一方、
手順81において、操作速度指示スイッチ7dからの信
号が低速度を指示していない場合は、手順84Aにおい
て通常の通り検出した操作信号SAC,SADから流量制御
弁105bの吐出流量VAを計算し、更に手順85Aで
その吐出流量VAから目標アームシリンダ速度Varを
演算する。手順81,83,85Aがアームシリンダ速
度低速指令演算部9lに対応する。
FIG. 23 shows an arm cylinder speed calculator 9Ac.
The details of the processing content of the arm cylinder speed low speed command calculation unit 9Al are shown in a flowchart. First, in step 87, the operation signal S A is converted into the arm cloud operation signal S AC and the arm dump operation signal S AD according to the level range .
Then, in step 81, it is determined whether or not the signal from the operation speed instruction switch 7d indicates a low speed as the maximum operation speed. If the signal indicates a low speed, the process proceeds to step 83. Calculates the discharge flow rate VA of the flow control valve 105b from the predetermined operation signal value So corresponding to the low speed, and further calculates the discharge flow rate VA in step 85A.
From the target arm cylinder speed Var. on the other hand,
In step 81, if the signal from the operation speed instruction switch 7d does not indicate a low speed, the discharge flow rate VA of the flow control valve 105b is calculated from the operation signals S AC and S AD detected as usual in step 84A. In step 85A, the target arm cylinder speed Var is calculated from the discharge flow rate VA. Steps 81, 83, and 85A correspond to the arm cylinder speed low speed command calculation unit 91.

【0102】なお、図23に示した上記の例では、操作
速度指示スイッチ7dからの信号が最大操作速度として
低速度を指示している場合は、操作信号SAC,SADの如
何に係わらず予め定めておいた低速度対応の操作信号の
値Soを用いたが、図5に示した先の実施形態と同様、
操作信号SAC,SADがSoを越える場合のみ低速度対応
の操作信号の値Soを用いてもよい。
In the example shown in FIG. 23, when the signal from the operation speed instruction switch 7d indicates a low speed as the maximum operation speed, regardless of the operation signals S AC and S AD. Although the predetermined value So of the operation signal corresponding to the low speed is used, similar to the previous embodiment shown in FIG.
Only when the operation signals S AC and S AD exceed So, the value So of the operation signal corresponding to the low speed may be used.

【0103】アームによる速度ベクトル演算部9d、方
向変換制御補正速度ベクトル演算部9e、補正用目標ブ
ームシリンダ速度演算部9fの処理内容は、先の実施形
態に係わる図3の演算部9d,9e,9fと同じであ
る。ただし、アームによる速度ベクトル演算部9dでは
アームシリンダ速度Vaに代え目標アームシリンダ速度
Varからバケット1cの先端の速度ベクトルVcを求
める。
The processing contents of the arm-based speed vector calculation unit 9d, the direction conversion control correction speed vector calculation unit 9e, and the correction target boom cylinder speed calculation unit 9f are the same as the calculation units 9d, 9e, Same as 9f. However, the velocity vector calculating section 9d for the arm calculates the velocity vector Vc at the tip of the bucket 1c from the target arm cylinder velocity Var instead of the arm cylinder velocity Va.

【0104】バルブ指令演算部9Agでは、演算部9f
で求めたブームシリンダ3aの補正用目標シリンダ速度
Vbrから比例電磁弁150a,150bの指令電流I
BU,IBDを計算し、かつ演算部9Acで求めたアームシ
リンダ3bの目標シリンダ速度Varから比例電磁弁1
51a,151bの指令電流IAC,IADを計算する。
In the valve command calculation section 9Ag, the calculation section 9f
From the correction target cylinder speed Vbr of the boom cylinder 3a obtained in the above, the command current I of the proportional solenoid valves 150a and 150b is obtained.
BU, computes the I BD, and the proportional solenoid valve from the target cylinder speed Var of the arm cylinder 3b obtained in the calculating portion 9ac 1
Calculate the command currents I AC and I AD for 51a and 151b.

【0105】図24にバルブ指令演算部9Agの処理内
容の詳細を示す。まず、手順171において、ブームシ
リンダ3aの補正用目標シリンダ速度Vbrがブーム上
げ方向のものである場合は流量制御弁105aのブーム
上げの目標流量QBUを求め、ブーム下げ方向のものであ
る場合はブーム下げの目標流量QBDを求め、手順172
において、これらの目標流量から比例電磁弁150a,
150bの指令電流IBU,IBDを計算する。
FIG. 24 shows the details of the processing contents of the valve command calculating section 9Ag. First, in step 171, obtains a target flow rate Q BU boom-up of the flow control valve 105a if the correction target cylinder speed Vbr of the boom cylinder 3a is of boom-up direction, when those of boom-down direction Obtain the target flow QBD for boom lowering, and
In these, the proportional solenoid valves 150a, 150a,
The command currents I BU and I BD of 150b are calculated.

【0106】ここで、制御ユニット9Aには、比例電磁
弁150aと流量制御弁105aの指令電流−流量特性
及び比例電磁弁150bと流量制御弁105aの指令電
流−流量特性として図13に示したのと同様なブーム上
げの指令電流IBUと目標流量QBU及びブーム下げの指令
電流IBDと目標流量QBDとの関係が記憶されており、手
順172ではこの関係を用いて比例電磁弁150a,1
50bの指令電流IBU,IBDを計算する。
The control unit 9A shown in FIG. 13 shows command current-flow characteristics of the proportional solenoid valve 150a and the flow control valve 105a and command current-flow characteristics of the proportional solenoid valve 150b and the flow control valve 105a. The relationship between the boom raising command current I BU and the target flow rate Q BU and the boom lowering command current I BD and the target flow rate Q BD are stored, and in step 172, the proportional solenoid valves 150a, 150a, 1
The command currents I BU and I BD of the 50b are calculated.

【0107】次に、手順173において、アームシリン
ダ3bの目標シリンダ速度Varがアームクラウド方向
のものである場合は流量制御弁105bのアームクラウ
ドの目標流量QACを求め、アームダンプ方向のものであ
る場合はアームダンプの目標流量QADを求め、手順17
4において、これらの目標流量から比例電磁弁151
a,151bの指令電流IAC,IADを計算する。この場
合も、制御ユニット9Aには、比例電磁弁151aと流
量制御弁105bの指令電流−流量特性及び比例電磁弁
151bと流量制御弁105bの指令電流−流量特性と
して指令電流IACと目標流量QAC及び指令電流IADと目
標流量QADの関係が記憶されており、手順174ではこ
の関係を用いて指令電流IAC,IADを計算する。
Next, in step 173, when the target cylinder speed Var of the arm cylinder 3b is in the arm cloud direction, the target flow rate Q AC of the arm cloud of the flow control valve 105b is obtained, and the target flow rate is in the arm dump direction. obtains a target flow rate Q AD of the arms dump in the case, step 17
4, the proportional solenoid valve 151 is calculated from these target flow rates.
a, 151b of the command current I AC, computes the I AD. In this case as well, the control unit 9A includes the command current I AC and the target flow rate Q as command current-flow characteristics of the proportional solenoid valve 151a and the flow control valve 105b and command current-flow characteristics of the proportional solenoid valve 151b and the flow control valve 105b. The relationship between the AC and the command current I AD and the target flow rate Q AD is stored, and the procedure 174 calculates the command currents I AC and I AD using this relationship.

【0108】なお、制御ユニット9に、ブーム上げ、ブ
ーム下げ、アームクラウド、アームダンプに関しそれぞ
れ指令電流と目標シリンダ速度の関係を記憶しておき、
目標シリンダ速度から直接指令電流を求めてもよい。ま
た、制御ユニット9に、ブーム上げ、ブーム下げ、アー
ムクラウド、アームダンプに関しそれぞれ目標パイロッ
ト圧と目標流量の関係を記憶しておき、流量制御弁の吐
出流量(目標流量)から一旦目標パイロット圧を計算
し、この目標パイロット圧から比例電磁弁の指令電流を
計算してもよい。
The control unit 9 stores the relationship between the command current and the target cylinder speed for the boom raising, boom lowering, arm cloud, and arm dump, respectively.
The command current may be obtained directly from the target cylinder speed. The control unit 9 stores the relationship between the target pilot pressure and the target flow rate for the boom raising, the boom lowering, the arm cloud, and the arm dump, and temporarily sets the target pilot pressure from the discharge flow rate (the target flow rate) of the flow control valve. Then, the command current of the proportional solenoid valve may be calculated from the target pilot pressure.

【0109】複合操作補正演算部9jでは、上記のブー
ムとアームの複合操作による領域制限掘削制御でバルブ
指令演算部9Agで用いる、図13に示したのと同様な
ブーム上げとブーム下げの指令電流−流量特性の学習補
正処理を行う。この演算部9jの処理内容は先の実施形
態に係わる図3の演算部9jと同じである。
The combined operation correction calculation unit 9j uses the same boom raising and boom lowering command currents as shown in FIG. 13 and is used by the valve command calculating unit 9Ag in the area limited excavation control by the combined operation of the boom and the arm. -Perform learning correction processing of flow characteristics. The processing contents of the operation unit 9j are the same as those of the operation unit 9j of FIG. 3 according to the above embodiment.

【0110】図25に切換出力部90cの処理内容の詳
細を示す。まず、手順181において、領域制限スイッ
チ7aからの信号が領域制限掘削制御モードの選択を指
示しているかどうかを判断し、領域制限掘削制御モード
を指示していない場合は、手順182に進み、ブーム用
の比例電磁弁150a,150b及びアーム用の比例電
磁弁151a,151bの指令値として通常演算部90
aで計算した指令電流IBU,IBD,IAC,IADを選択
し、これを増幅して出力し、領域制限掘削制御モードの
選択を指示している場合は、手順183に進み、ブーム
用の比例電磁弁150a,150b及びアーム用の比例
電磁弁151a,151bの指令値として設定・制御演
算部90bで計算した指令電流IBU,IBD,IAC,IAD
を選択し、これを増幅して出力する。
FIG. 25 shows details of the processing contents of the switching output unit 90c. First, in step 181, it is determined whether or not the signal from the area limit switch 7a instructs selection of the area limited excavation control mode. If not, the procedure proceeds to step 182 and the boom The normal operation unit 90 generates command values for the proportional solenoid valves 150a and 150b for the arm and the proportional solenoid valves 151a and 151b for the arm.
If the command currents I BU , I BD , I AC , and I AD calculated in step a are selected, amplified and output, and the instruction to select the region-limited excavation control mode is given, the process proceeds to step 183 and the boom Currents I BU , I BD , I AC , I AD calculated by the setting / control calculation unit 90b as command values of the proportional solenoid valves 150a, 150b for the arm and the proportional solenoid valves 151a, 151b for the arm .
And amplifies and outputs this.

【0111】以上のように構成した本実施形態によって
も、電気レバー方式の操作レバー装置を用いた油圧駆動
装置において、ブームとアームによる複合操作で領域制
限掘削制御を行うとき、油圧機器の製品毎のバラツキや
油圧の相互干渉に係わらず、指令電流−流量特性を適切
に補正してフロント作業機1Aの動作を精度よく制御で
きるなど、先の実施形態と同様の効果が得られる。
According to the present embodiment having the above-described configuration, in the hydraulic drive device using the operating lever device of the electric lever type, when the area-limited excavation control is performed by the combined operation of the boom and the arm, each product of the hydraulic device is controlled. Regardless of the above-described variation and mutual interference of hydraulic pressure, the same effect as in the previous embodiment can be obtained, such as that the command current-flow rate characteristic can be appropriately corrected and the operation of the front work machine 1A can be accurately controlled.

【0112】特に、本実施形態においても、アームシリ
ンダ速度演算部9cにアームシリンダ速度低速指令演算
部9lを設け、操作速度指示スイッチ7dからの信号が
最大操作速度として低速度を指示している場合は、その
目標アームシリンダ速度を低速度とし、この低速度の目
標アームシリンダ速度により方向変換制御を行うように
したので、操作速度指示スイッチ7dを適宜切り換えて
アーム用の操作レバー装置104bの操作レバーをフル
操作すれば、指令電流−流量特性のほぼ全ての電流範囲
で操作することができ、図15に示した指令電流−流量
特性の各折れ点m1〜m8に対する補正値の演算精度を
容易に高めることが可能となり、以て学習補正処理の精
度が向上する。
In particular, also in this embodiment, the arm cylinder speed calculating section 9c is provided with the arm cylinder speed low speed command calculating section 9l, and the signal from the operating speed instruction switch 7d indicates the low operating speed as the maximum operating speed. Sets the target arm cylinder speed to a low speed and performs the direction change control based on the low target arm cylinder speed. Therefore, the operation speed instruction switch 7d is appropriately switched to operate the operation lever of the operation lever device 104b for the arm. Can be operated in almost the entire current range of the command current-flow characteristic, and the calculation accuracy of the correction value for each break point m1 to m8 of the command current-flow characteristic shown in FIG. This makes it possible to increase the accuracy of the learning correction process.

【0113】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態で
は、フロント作業機1Aの位置と姿勢に関する状態量を
検出する手段として角度検出器を用いたが、シリンダの
ストロークを検出するストローク計を用いても良い。
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, an angle detector is used as a means for detecting a state quantity related to the position and posture of the front work machine 1A, but a stroke gauge for detecting a stroke of a cylinder may be used.

【0114】また、指令電流−流量特性は4本の直線で
近似したが、それ以上あるいはそれ以下の数の直線で近
似しても良い。更に、カウンタが+か−かで補正値を求
めたが、カウンタの値に不感帯を設けてカウンタ値があ
る値以上あるいは以下の場合に補正値を求めるようにし
ても良い。
Although the command current-flow rate characteristic is approximated by four straight lines, it may be approximated by more or less straight lines. Further, the correction value is determined based on whether the counter is + or-. However, a dead zone may be provided in the counter value, and the correction value may be determined when the counter value is a certain value or more.

【0115】また、上記実施形態では、学習補正モード
時にメモリ9kに補正値を記憶し、制御モード時にその
補正値を用いて指令電流−制御量特性を補正するように
したが、学習補正モード時に補正値を用いて指令電流−
制御量特性を補正してしまい、その補正後の指令電流−
制御量特性をメモリ9kに記憶し、制御モード時にその
補正後の指令電流−制御量特性を用いてもよい。
In the above-described embodiment, the correction value is stored in the memory 9k in the learning correction mode, and the command current-control amount characteristic is corrected using the correction value in the control mode. Command current-
The control amount characteristic is corrected, and the corrected command current −
The control amount characteristic may be stored in the memory 9k, and the corrected command current-control amount characteristic may be used in the control mode.

【0116】更に、上記実施形態では、操作速度指示ス
イッチ7dによる指示速度は2種類としたが、それ以上
の速度の種類があっても良い。
Further, in the above embodiment, the instruction speed by the operation speed instruction switch 7d is two types, but there may be more types of speeds.

【0117】また、上記実施形態では、指令電流−流量
特性を補正したが、バルブ指令演算部9g,9Agで指
令電流−流量特性ではなく指令電流−アクチュエータ速
度特性を用いる場合は、指令電流−アクチュエータ速度
特性等、その他の特性を補正しても良い。
In the above embodiment, the command current-flow rate characteristic is corrected. However, when the valve command calculation sections 9g and 9Ag use the command current-actuator speed characteristic instead of the command current-flow rate characteristic, the command current-actuator speed characteristic is used. Other characteristics such as speed characteristics may be corrected.

【0118】更に、上記実施形態では、領域制限掘削制
御を行う油圧ショベルに本発明を適用したが、軌跡制御
等あるいはそれ以外の制御を行う油圧ショベルに本発明
を適用しても良い。
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to a hydraulic excavator that performs region-limited excavation control. However, the present invention may be applied to a hydraulic excavator that performs trajectory control or other control.

【0119】[0119]

【発明の効果】本発明によれば、実際に複数の油圧アク
チュエータの複合操作により作業装置の動作を制御して
指令電流−制御量特性の補正値を求めるので、得られた
補正値の精度は高く、油圧機器の製品毎のバラツキや複
数の油圧アクチュエータの複合操作による油圧の相互干
渉があっても作業装置の動作を精度良く制御することが
できる。また、この補正は通常の制御動作中に自動的に
行われるので、手間がかからず、短時間で行うことがで
きる。更に、この補正は圧力補償をしているか否かとい
う油圧システムの違いにも係わらず適用でき、汎用性に
優れる。
According to the present invention, since the operation of the working device is actually controlled by the combined operation of a plurality of hydraulic actuators to obtain the correction value of the command current-control amount characteristic, the accuracy of the obtained correction value is high. The operation of the working device can be controlled with high accuracy even when there is high product-to-product variation of hydraulic equipment and mutual interference of hydraulic pressure due to combined operation of a plurality of hydraulic actuators. In addition, since this correction is automatically performed during a normal control operation, it can be performed in a short time without any trouble. Further, this correction can be applied irrespective of the difference in the hydraulic system whether or not pressure is compensated, and is excellent in versatility.

【0120】また、指令電流−制御量特性の補正値を求
める際、速度制御手段を適宜切り換えて補正値を求める
ことができるので、指令電流―制御量特性の広い電流範
囲にわたって補正値の演算精度が向上する。
When the correction value of the command current-control amount characteristic is obtained, the correction value can be obtained by appropriately switching the speed control means. Therefore, the calculation accuracy of the correction value can be obtained over a wide current range of the command current-control amount characteristic. Is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による油圧作業機械の制御
装置をその油圧駆動装置と共に示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a control device of a hydraulic working machine according to an embodiment of the present invention, together with a hydraulic drive device thereof.

【図2】本発明が適用される油圧ショベルの外観とその
周囲の設定領域の形状を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the appearance of a hydraulic shovel to which the present invention is applied and the shape of a setting area around the hydraulic shovel.

【図3】制御ユニットの制御機能を示すブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a control function of a control unit.

【図4】本実施形態の領域制限掘削で用いる座標系と領
域の設定方法を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a method of setting a coordinate system and an area used in the area limited excavation of the embodiment.

【図5】パイロット圧とアーム用の流量制御弁の吐出流
量との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a pilot pressure and a discharge flow rate of a flow control valve for an arm.

【図6】アームシリンダ速度演算部及びアームシリンダ
速度低速指令演算部における全体の処理内容を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the entire processing contents in an arm cylinder speed calculation unit and an arm cylinder speed low speed command calculation unit.

【図7】方向変換制御補正速度ベクトル演算部における
全体の処理内容を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing the entire processing content in a direction conversion control correction speed vector calculation unit.

【図8】方向変換制御補正速度ベクトル演算部における
設定領域内での方向変換制御演算の処理内容を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a process of a direction conversion control calculation in a set area in a direction conversion control correction speed vector calculation unit.

【図9】方向変換制御演算におけるバケット先端と設定
領域の境界との距離Yaと係数hとの関係を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a distance Ya between a bucket tip and a boundary of a setting area and a coefficient h in a direction conversion control calculation.

【図10】バケット先端が設定領域内で方向変換制御さ
れた時の軌跡の一例を示す図で、(a)がバケット先端
が設定領域の境界に近づく場合、(b)がバケット先端
が設定領域の境界から離れる場合である。
10A and 10B are diagrams illustrating an example of a trajectory when a bucket tip is controlled to change direction in a set area. FIG. 10A illustrates a case where the bucket tip approaches a boundary of the set area, and FIG. Is away from the boundary of.

【図11】方向変換制御補正速度ベクトル演算部におけ
る設定領域外での方向変換制御演算の処理内容を示すフ
ローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing the processing contents of a direction conversion control calculation outside a set area in a direction conversion control correction speed vector calculation unit.

【図12】バケット先端が設定領域内で方向変換制御さ
れた時の軌跡の一例を示す図で、(a)がバケット先端
が設定領域の境界から離れる場合、(b)がバケット先
端が設定領域の境界に近づく場合である。
12A and 12B are diagrams illustrating an example of a trajectory when the direction of the bucket tip is controlled to change direction within the set area. FIG. 12A illustrates a case where the bucket tip is separated from the boundary of the set area, and FIG. In this case.

【図13】ブーム上げの目標流量と指令電流との関係、
及びブーム下げの目標流量と指令電流との関係を示す図
である。
FIG. 13 shows a relationship between a target flow rate for boom raising and a command current,
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a target flow rate for boom lowering and a command current.

【図14】出力部における全体の処理内容を示すフロー
チャートである。
FIG. 14 is a flowchart illustrating the entire processing content in an output unit.

【図15】指令電流−流量特性の補正の考え方を示す図
である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a concept of correcting a command current-flow rate characteristic.

【図16】指令電流−流量特性の補正値を求めるのに使
用する目標制御範囲を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a target control range used for obtaining a correction value of a command current-flow rate characteristic.

【図17】複合操作補正演算部における学習補正処理の
全体の処理内容を示すフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart illustrating the entire processing content of a learning correction process in a composite operation correction calculation unit.

【図18】学習モード処理を示すフローチャートであ
る。
FIG. 18 is a flowchart illustrating a learning mode process.

【図19】学習モード処理におけるブーム上げ、ブーム
下げの学習補正処理の詳細を示すフローチャートであ
る。
FIG. 19 is a flowchart illustrating details of a boom-up / boom-down learning correction process in the learning mode process.

【図20】本発明の他の実施形態による油圧作業機械の
制御装置を示す、図1と同様な図である。
FIG. 20 is a view similar to FIG. 1, showing a control device for a hydraulic working machine according to another embodiment of the present invention.

【図21】制御ユニットの制御機能を示すブロック図で
ある。
FIG. 21 is a block diagram illustrating a control function of a control unit.

【図22】制御ユニットの設定・制御演算部の処理機能
を示すブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram illustrating processing functions of a setting / control calculation unit of the control unit.

【図23】アームシリンダ速度演算部及びアームシリン
ダ速度低速指令演算部での処理内容を示すフローチャー
トである。
FIG. 23 is a flowchart showing the processing contents of an arm cylinder speed calculator and an arm cylinder speed lower speed command calculator.

【図24】バルブ指令演算部の処理内容を示すフローチ
ャートである。
FIG. 24 is a flowchart showing the processing contents of a valve command calculation unit.

【図25】切換出力部の処理内容を示すフローチャート
である。
FIG. 25 is a flowchart showing processing contents of a switching output unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A フロント作業機 1B 車体 1a ブーム 1b アーム 1c バケット 1d 上部旋回体 1e 下部走行体 2 油圧ポンプ 3a〜3f 油圧アクチュエータ 4a〜4f 操作レバー装置 5a〜5f 流量制御弁 6 リリーフ弁 7a 領域制限スイッチ 7b 設定スイッチ 7c 複合操作補正スイッチ 7d 操作速度指示スイッチ 8a,8b,8c 角度検出器 9 制御ユニット Reference Signs List 1A Front work machine 1B Body 1a Boom 1b Arm 1c Bucket 1d Upper swing body 1e Lower traveling body 2 Hydraulic pump 3a to 3f Hydraulic actuator 4a to 4f Operating lever device 5a to 5f Flow control valve 6 Relief valve 7a Area limit switch 7b Setting switch 7c Composite operation correction switch 7d Operation speed instruction switch 8a, 8b, 8c Angle detector 9 Control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨田 ▲禎▼久 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tomita ▲ Sada ▼ Hisa Tsuchiura-machi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】予め設定した指令電流−制御量特性に従っ
て制御量の目標値から指令電流の値を計算し、この指令
電流の値を用いて流量制御弁を切り換え操作し油圧アク
チュエータを駆動することにより、その油圧アクチュエ
ータを含む複数の油圧アクチュエータを複合操作して作
業装置の動作を制御する油圧作業機械の制御装置におい
て、 複合操作補正指示手段と、 複合操作最大速度指示手段と、 前記複合操作補正指示手段からの指令により、前記複数
の油圧アクチュエータを複合操作して作業装置の動作を
制御する時の位置情報から前記作業装置の制御動作の誤
差を計算し、この誤差に基づいて前記指令電流−制御量
特性の補正値を求める補正値演算手段と、 前記補正値を用いて前記指令電流−制御量特性を補正す
る特性補正手段と、 前記補正値演算手段で補正値を求めるとき、前記複合操
作最大速度指示手段で指示された最大速度を越えないよ
う前記複数の油圧アクチュエータの複合操作速度を制御
する速度制御手段とを備えることを特徴とする油圧作業
機械の制御装置。
A method of calculating a command current value from a target value of a control amount in accordance with a preset command current-control amount characteristic, and switching a flow control valve by using the command current value to drive a hydraulic actuator. A composite operation correction instruction unit, a composite operation maximum speed instruction unit, and the composite operation correction unit. In accordance with a command from the instruction means, an error in the control operation of the working device is calculated from position information when controlling the operation of the working device by performing a combined operation of the plurality of hydraulic actuators, and based on the error, the command current- Correction value calculation means for obtaining a correction value of the control amount characteristic; and characteristic correction means for correcting the command current-control amount characteristic using the correction value; When the correction value is calculated by the correction value calculating means, a speed control means for controlling a composite operation speed of the plurality of hydraulic actuators so as not to exceed a maximum speed instructed by the composite operation maximum speed instruction means is provided. Control device for hydraulic working machine.
【請求項2】予め設定した指令電流−制御量特性に従っ
て制御量の目標値から指令電流の値を計算し、この指令
電流の値を用いて流量制御弁を切り換え操作し油圧アク
チュエータを駆動することにより、その油圧アクチュエ
ータを含む複数の油圧アクチュエータを複合操作して作
業装置の動作を制御する油圧作業機械の制御装置におい
て、 複合操作補正指示手段と、 複合操作速度指示手段と、 前記複合操作補正指示手段からの指令により、前記複数
の油圧アクチュエータを複合操作して作業装置の動作を
制御する時の位置情報から前記作業装置の制御動作の誤
差を計算し、この誤差に基づいて前記指令電流−制御量
特性の補正値を求める補正値演算手段と、 前記補正値を用いて前記指令電流−制御量特性を補正す
る特性補正手段と、 前記補正値演算手段で補正値を求めるとき、前記複合操
作速度指示手段で指示された操作速度になるよう前記複
数の油圧アクチュエータの複合操作速度を制御する速度
制御手段とを備えることを特徴とする油圧作業機械の制
御装置。
2. A method of calculating a command current value from a target value of a control amount in accordance with a preset command current-control amount characteristic, and switching a flow control valve by using the command current value to drive a hydraulic actuator. A hydraulic operating machine control device that controls the operation of the working device by performing a composite operation of a plurality of hydraulic actuators including the hydraulic actuator, wherein: a composite operation correction instruction unit; a composite operation speed instruction unit; In accordance with a command from the means, an error in the control operation of the working device is calculated from position information when controlling the operation of the working device by operating the plurality of hydraulic actuators in combination, and based on the error, the command current-control is calculated. Correction value calculating means for obtaining a correction value of the amount characteristic; characteristic correcting means for correcting the command current-control amount characteristic using the correction value; A hydraulic control unit for controlling a composite operation speed of the plurality of hydraulic actuators so as to obtain an operation speed instructed by the composite operation speed instruction unit when a correction value is obtained by the positive value calculation unit. Work machine control device.
【請求項3】請求項1又は2記載の油圧作業機械の制御
装置において、前記補正値演算手段は、前記複数の油圧
アクチュエータを複合操作して前記作業装置の動作を制
御する時のその作業装置の現在位置と目標制御範囲とを
比較し、現在位置が目標制御範囲外にあるかどうかと、
その目標制御範囲外のいずれの側にあるかを演算する第
1演算手段と、この第1演算手段の演算結果に基づき前
記指令電流−制御量特性の補正値を演算する第2演算手
段とを有することを特徴とする油圧作業機械の制御装
置。
3. The control device for a hydraulic working machine according to claim 1, wherein said correction value calculating means controls the operation of said working device by operating said plurality of hydraulic actuators in combination. Is compared with the target control range, and whether the current position is outside the target control range,
First calculating means for calculating which side is outside the target control range; and second calculating means for calculating a correction value of the command current-control amount characteristic based on the calculation result of the first calculating means. A control device for a hydraulic work machine, comprising:
【請求項4】請求項3記載の油圧作業機械の制御装置に
おいて、前記作業装置は、建設機械の多関節型のフロン
ト作業機を構成するブーム及びアームを含み、前記第1
演算手段は、ブーム上げ・アームクラウド又はブーム下
げ・アームダンプによる複合操作で前記作業装置の動作
を制御する時のその作業装置の現在位置と目標制御範囲
とを比較して前記演算を行い、前記第2演算手段は、前
記指令電流−制御量特性として、ブーム用流量制御弁の
ブーム上げ方向又はブーム下げ方向の指令電流−流量特
性の補正値を演算することを特徴とする油圧作業機械の
制御装置。
4. The control device for a hydraulic work machine according to claim 3, wherein said work device includes a boom and an arm which constitute an articulated front work machine of a construction machine, and
The calculating means performs the calculation by comparing the current position of the working device and the target control range when controlling the operation of the working device by a combined operation by boom raising / arm cloud or boom lowering / arm dumping, The second operation means calculates a correction value of the command current-flow rate characteristic of the boom flow control valve in the boom raising direction or the boom lowering direction as the command current-control amount characteristic. apparatus.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010007264A (en) * 2008-06-24 2010-01-14 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd Drive controller provided with learning function and construction machinery including it
JP2017115402A (en) * 2015-12-24 2017-06-29 キャタピラー エス エー アール エル Actuator drive control device of construction machine
WO2023191014A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 日立建機株式会社 Work machine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010007264A (en) * 2008-06-24 2010-01-14 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd Drive controller provided with learning function and construction machinery including it
JP2017115402A (en) * 2015-12-24 2017-06-29 キャタピラー エス エー アール エル Actuator drive control device of construction machine
WO2017108455A1 (en) * 2015-12-24 2017-06-29 Caterpillar Sarl Actuator drive control system in construction machine
DE112016005381T5 (en) 2015-12-24 2018-08-02 Caterpillar Sarl Actuator drive control system in a construction machine
WO2023191014A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 日立建機株式会社 Work machine

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