JPWO2016111205A1 - 建設機械 - Google Patents
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Abstract
Description
作業部品と、
前記作業部品を駆動する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダに作動油を供給する油圧回路と、
前記油圧シリンダに供給される作動油の油圧を測定する圧力センサと、
操縦者によって操作される入力装置と、
前記油圧シリンダを推力制御する推力制御部を含む制御装置と
を有し、
前記推力制御部は、
前記入力装置の操作量に基づいて、推力要求値を算出し、
前記圧力センサの測定値に基づいて、前記油圧シリンダに発生している推力測定値を求め、
前記推力要求値と、前記推力測定値との推力差分に基づいて、前記推力差分が小さくなる方向に前記油圧回路を制御する建設機械が提供される。
図1に、実施例による建設機械の側面図を示す。下部走行体10に、旋回機構11を介して上部旋回体12が旋回可能に搭載されている。上部旋回体12にブーム13、アーム15、及びバケット17等の作業部品が連結されている。作業部品は、ブームシリンダ14、アームシリンダ16、及びバケットシリンダ18等の油圧シリンダにより油圧駆動される。ブーム13、アーム15、及びバケット17により、掘削用のアタッチメントが構成される。なお、掘削用のアタッチメントの他に、破砕用のアタッチメント、リフティングマグネット用のアタッチメント等を連結することも可能である。
TM=(P1×A1)−(P2×A2)
VM=Q1/A1=−Q2/A2
11 旋回機構
12 上部旋回体
13 ブーム
14 ブームシリンダ
15 アーム
16 アームシリンダ
17 バケット
18 バケットシリンダ
19、20、21 油圧モータ
25 制御弁
26 油圧ポンプ
29 姿勢センサ
30 制御装置
31 入力装置
35 エンジン
40 油圧回路
50 掘削動作領域
51 深堀動作領域
52 先端領域
53 高所領域
54 近接領域
141、142、161、162、181、182 油圧ライン
143 ボトム室
144 ロッド室
271、272、273、274、275、276 圧力センサ
281 流量センサ
291、292、293 角度センサ
301 推力制御部
302 速度制御部
303 制御モード切替部
311 操作レバー
3011 推力要求値生成部
3012 推力算出部
3013 PI制御部
3021 速度要求値生成部
3022 速度算出部
3023 PI制御部
AP 作用点
CV 指令値
FC 反力
J1 ブームの慣性モーメント
J2 アームの慣性モーメント
J3 バケットの慣性モーメント
OA 操作量
P1 ボトム室内の作動油の圧力
P2 ロッド室内の作動油の圧力
Q1 作動油の流量測定値
TM 推力測定値
TR 推力要求値
VM 動作速度測定値
VR 動作速度要求値
アタッチメントを駆動する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダに作動油を供給する油圧回路と、
操縦者によって操作される入力装置と、
前記入力装置の操作量に応じた力を前記アタッチメントに発生させる第1制御モード、及び前記入力装置の操作量に応じた速度で前記アタッチメントを駆動する第2制御モードの少なくとも一方の制御モードで前記油圧回路を制御する機能を持つ制御装置と
を有する建設機械が提供される。
Claims (10)
- 作業部品と、
前記作業部品を駆動する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダに作動油を供給する油圧回路と、
前記油圧シリンダに供給される作動油の油圧を測定する圧力センサと、
操縦者によって操作される入力装置と、
前記油圧シリンダを推力制御する推力制御部を含む制御装置と
を有し、
前記推力制御部は、
前記入力装置の操作量に基づいて、推力要求値を算出し、
前記圧力センサの測定値に基づいて、前記油圧シリンダに発生している推力測定値を求め、
前記推力要求値と、前記推力測定値との推力差分に基づいて、前記推力差分が小さくなる方向に前記油圧回路を制御する建設機械。 - さらに、前記油圧シリンダに流入する作動油の流量を測定する流量センサを有し、
前記制御装置は、さらに、前記油圧シリンダを速度制御する速度制御部を含み、
前記速度制御部は、
前記入力装置の操作量に基づいて、動作速度要求値を算出し、
前記流量センサの測定値に基づいて、前記油圧シリンダの動作速度測定値を求め、
前記動作速度要求値と、前記動作速度測定値との速度差分に基づいて、前記速度差分が小さくなる方向に前記油圧回路を制御する請求項1に記載の建設機械。 - 前記制御装置は、さらに、前記推力制御部が前記油圧回路を制御する推力制御モードと、前記速度制御部が前記油圧回路を制御する速度制御モードとの切り替えを行う制御モード切替部を有する請求項2に記載の建設機械。
- 前記作業部品は、ブーム、アーム、及びバケットを含み、
前記制御モード切替部は、掘削動作中に前記推力制御モードで前記油圧回路を制御し、前記バケットが空中に保持されているときに、前記速度制御モードで前記油圧回路を制御する請求項3に記載の請求項3に記載の建設機械。 - 前記制御モード切替部は、
前記作業部品の作用点に発生している反力を算出し、
前記反力が判定閾値を超えたことを検出すると、制御モードを、前記速度制御モードから前記推力制御モードに切り替える請求項3に記載の建設機械。 - 前記作業部品は、ブーム、アーム、及びバケットを含み、
前記油圧シリンダは、前記ブームを駆動するブームシリンダ、前記アームを駆動するアームシリンダ、及びバケットを駆動するバケットシリンダを含み、
前記建設機械は、さらに、前記ブーム、前記アーム、及び前記バケットの姿勢を検出する姿勢センサを含み、
前記制御モード切替部は、前記姿勢センサにより検出された前記ブーム、前記アーム、及び前記バケットの姿勢、及び前記圧力センサで測定された前記ブームシリンダ、前記アームシリンダ、及び前記バケットシリンダに供給される前記作動油の圧力に基づいて、前記バケットの先端の前記作用点に発生する前記反力を算出する請求項5に記載の建設機械。 - 前記制御モード切替部は、前記圧力センサの測定値に基づいて、前記速度制御モードと前記推力制御モードとの切り替えを行う請求項3に記載の建設機械。
- 前記油圧回路は、作動油を吐出する油圧ポンプを含み、
前記制御モード切替部は、前記油圧ポンプの吐出圧の測定値に基づいて、前記速度制御モードと前記推力制御モードとの切り替えを行う請求項3に記載の建設機械。 - 前記制御モード切替部は、さらに、前記作業部品の作用点の位置に基づいて、前記速度制御モードと前記推力制御モードとの切り替えを行う請求項5乃至7のいずれか1項に記載の建設機械。
- 作業部品と、
前記作業部品を駆動する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダに作動油を供給する油圧回路と、
前記油圧シリンダに供給される作動油の流量を測定する流量センサと、
操縦者によって操作される入力装置と、
前記油圧シリンダを速度制御する速度制御部を含む制御装置と
を有し、
前記速度制御部は、
前記入力装置の操作量に基づいて、速度要求値を算出し、
前記流量センサの測定値に基づいて、前記油圧シリンダの動作速度の測定値である速度測定値を求め、
前記速度要求値と、前記速度測定値との速度差分に基づいて、前記速度差分が小さくなる方向に前記油圧回路を制御する建設機械。
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