KR100194698B1 - 유압굴착기용 제어장치 - Google Patents

Abstract

작업기록에 따라 작동자 및 적절한 취급에 의해 전환작업을 요구함없이 여러종류의 작업의 분류에 따라 정확한 작동을 수행할 수 있는 유압굴착기용 제어장치가 제공된다. 이 장치는 붐 및 이와 유사한 것을 위한 작동레버의 작동량을 검출하는 작동량 센서(25 내지 30)의 검출된 데이터를 근거로 하여 유압굴착기에 의해 수행되는 작업의 분류를 판별하는 작업 분류 판별부(41); 판별된 작업의 분류에 따라 유압펌프흡수마력 등의 작동모드를 세팅하는 세팅부(51 내지 54); 세팅된 작동모드에 따라 유압펌프(2, 3)를 제어하는 유압펌프제어부(55); 그리고 작업이 정지할 때 엔진(1)의 속도를 저속으로 제어하기 위해 자동가속제어를 실행 또는 비실행으로 만드는 자동가속제어부(56)로 구성된다. 이 장치는 판별된 작업의 분류를 시간 시리즈로 판독가능하게 저장하는 수단으로 구성된다.

Description

유압굴착기용 제어장치

본 발명은 유압굴착기용 제어장치에 관한 것이다. 이 유압굴착기는 작업을 위한 작업장비로서 엔진과 이 엔진에 의해 구동되는 유압펌프로 구비되고 그리고 유압굴착기의 붐, 아암 및 버킷용 유압 액츄에이터(유압 실린더), 선회운동 및 주행을 위한 유압 액츄에이터(유압 모터) 등으로 더 구비된다. 작업에 있어서, 유압 액츄에이터에 상응하는 작동레버는 작업유체가 유압펌프로부터 유압 액츄에이터로 공급되어 유압 액츄에이터가 기동되어 다양한 작업을 수행하도록 작동된다.

유압굴착기에 의해 행해질 작업은 분산작업, 압축작업, 경사 마무리 작업, 크레인작업, 파기작업, 적재작업, 선회운동으로 마무리하는 작업 등과 같은 다양한 분류의 작업을 포함하고 있으며, 이 파기작업은 선회운동으로 파는 작업, 단순한 파기작업, 도랑파기작업, 수평파기작업 등과 같은 분류의 작업을 포함한다. 이들 작업에서, 요구되는 유압굴착기의 로드상태와 운동상태가 자주 상이하기 때문에, 엔진 및 유압 펌프와 같은 작업장비가 이들 분류의 작업에 상응하는 정확한 작동모드에서 작동되는 것은 바람직하다.

예를들면, 파기작업은 다른 작업과 비교될 때 보통 높은 로드상태에 있다. 그러므로, 엔진의 충분한 구동력이 유압펌프를 통하여 유압 액츄에이터에 전달되도록 엔진과 유압펌프가 제어되는 것은 바람직하다. 반대로, 크레인 작업과 적재작업은 낮은 로드상태에 있고 엔진의 큰 구동력이 필요되지 않는다. 그러므로, 엔진의 연료소비를 감소시켜 가능한한 작게 하도록 엔진과 유압펌프가 제어되는 것은 바람직하다.

한편, 이제껏 공지된 종래의 유압굴착기에서, 예를들면, 엔진속도는 작동자에 의한 작업모드 전환작업에 의해 조절되어 엔진의 구동력(출력)의 흡수율(소위 유압펌프의 흡수마력)을 유압펌프에 의한 복수의 분류의 작업에 따라 조절하여 이에의해 작업종류에 적합하게된 유압굴착기의 작업이 수행될 수 있다.

지금까지 공지된 변경제안과 같이, 모든 작업레버가 중립위치에 있는 상태에서 작업이 정지될 때 작동자가 먼저 소정된 스위치를 작동시키면, 엔진 속도는 소정된 낮은 엔진속도로 자동적으로 제어되어 엔진의 연료소비를 감소시킨다.

하지만, 상기된 바와 같은 종래의 유압 액츄에이터에서, 작동자에 의해 의도된 바와 같이 작업종류에 맞추어진 유압굴착기의 작업을 수행하기 위해 작업자 스스로 이 작업 종류를 다른 분류의 작업으로부터 판별하여 소정된 전환작업을 수행하는 것이 필요하다. 이러한 이유로, 작동자는 전환작업을 자주 망각하여 전환작업이 수행되지 않도록 한다. 이러한 경우에, 작업종류에 맞추어진 유압굴착기의 작업이 수행될 수 없고 유압굴착기의 용량을 충분하게 끌어올 수 없는 불편함이 있다. 또한, 어떤 작업에서 작동자가 전환작업을 수행하여도, 다른 종류의 작업이 수행될 때 작업자는 자주 전환작업을 해제하는 것을 망각한다. 이 경우에 작동자가 원하는대로 유압굴착기의 작업을 수행할 수 없는 불편함이 있다.

더욱이 이러한 종류의 다른 유압굴착기는 유압굴착기용 엔진의 작동시간을 계산하여 기록하는 소위 시간측정기가 작동자의 개인적인 운용(노동시간의 파악, 임금결정 등)과 유압굴착기의 유지보수운용 또는 사용된 굴착기의 가격평가 등을 목적으로 장착되어 있다.

하지만, 시간측정기가 엔진의 작동시간을 단지 계산하여 기록하는데 제공되기 때문에, 엔진이 작동되는 상태에서 작업자가 휴식을 취하는 시간이 또한 계산되어 시간측정기의 기록내용으로부터 작동자의 실제 노동시간을 적절하게 파악할 수가 없다. 더욱이, 유압굴착기에 의해 수행된 작업내용이 시간측정기의 기록내용으로부터 알 수 없어 작업자에 의해 수행된 작업내용이 예를들면 고도의 기술을 요구하는 것인지의 여부를 파악할 수가 없다. 따라서, 시간측정기의 기록내용으로부터 작동자의 개인(노동)운용을 적절히 수행하는 것이 어렵다.

더욱이, 유압굴착기의 부품교체의 유지보수 수행에 있어서, 예를들면 파기작업과 같은 중부하작업을 자주 수행하는 유압굴착기는 마무리작업과 같은 경부하작업을 여러 곳에서 자주 수행하는 유압굴착기와 크게 다르고 장치가 마모 또는 열화하는 시간도 크게 다르다. 이러한 이유로, 유압굴착기의 유지보수를 수행하는 시간과 부위들이 시간측정기상에 단지 기록된 엔진의 작동시간을 근거하여 결정되어도 다양한 작업기록을 가진 개개의 유압굴착기에 관하여 적절한 유지보수를 수행하는 것은 어렵다.

더욱이, 장치가 마모하거나 열화하는 시간과 부위가 상기된 바와 같이 유압굴착기에 의해 수행된 작업내용에 따라 다르기 때문에 사용된 유압굴착기의 가격평가가 시간측정기에 단지 기록된 엔진의 작동시간을 토대로 만들어져도 적절한 가격평가를 만드는 것은 어렵다.

발명의 목적

상기된 문제를 해결하기 위해, 유압굴착기의 작업분류의 판별이 제1 요인이다. 작동레버의 작동량을 검출하여 특정센서없이 이 작동량으로부터만 작업의 분류를 판별하는 장치를 제공하는 것이 본 발명의 제1 목적이다.

작업자에 의한 전환작업을 요구함 없이 판별된 다양한 분류의 작업에 따라 정확한 작업을 수행할 수 있는 유압굴착기용 제어장치를 제공하는 것이 본 발명의 제2 목적이다.

유압굴착기의 작업기록을 고려하여 사용된 굴착기의 가격평가 또는 유압굴착기의 유지보수운용 및 작동자의 개인적 운용을 적절히 수행할 수 있는 유압굴착기용 제어장치를 제공하는 것이 본 발명의 제3 목적이다.

상기된 목적을 성취하기 위해, 본 발명에 따라, 붐용 액츄에이터, 아암용 액츄에이터, 버킷용 액추에이터 그리고 선회운동용 액츄에이터를 포함하는 작업용 복수의 액츄에이터가 작업용 액츄에이터들에 상응하는 작동레버의 작동에 따라 작동되어 필요한 작업을 수행하는 유압굴착기용 제어장치로서, 작업용 상기 액츄에이터들에 상응하는 상기 작동레버들로부터 적어도 하나의 작동레버의 작동량을 검출하는 작동량 검출수단, 상기 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동량을 근거로 하여 상기 유압굴착기를 사용하여 수행되는 작업의 분류를 판별하기 위해 상기 유압 액츄에이터의 작동상태를 나타내는 적어도 하나의 특징적인 양을 얻는 특징량 계산수단, 그리고 상기 특징량으로부터 상기 작업분류를 판별하는 수단으로 구성된 상기 유압굴착기용 제어장치가 제공된다.

바람직하게, 작업의 분류를 판별하는 상기 수단은 상기 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동량을 사용하여 분산작업, 압축작업, 경사 마무리 작업, 크레인 작업, 선회운동으로 파기, 적재작업, 선회운동으로 마무리하기 및 상기 선회운동으로 파기와 다른 파기작업중 적어도 하나의 작업분류를 판별한다.

즉, 붐용 액츄에이터, 아암용 액츄에이터, 버킷용 액츄에이터 그리고 선회운동용 액츄에이터에 상응하는 작업용 상기 작동레버의 작동모드는 수행되는 작업분류에 따라 다르다. 이들의 어떠한 작동량도 검출함으로써(모든 작동량이 검출되는 경우를 포함함), 분산작업, 압축작업, 경사 마무리 작업, 크레인 작업, 선회운동으로 파기, 적재작업, 선회운동으로 마무리하기 그리고 상기 선회운동으로 파기와 다른 파기작업중 적어도 어떠한 작업분류도 판별될 수 있다.

단순파기작업은 유압굴착기보다 앞선 위치에서 버킷이 지면으로 푸쉬되고 아암 및 붐의 작동에 의해 버킷이 당겨져 구멍을 파는 작업이다.

경사 마무리 작업은 버킷, 아암 및 붐의 동시적인 작동에 의해 경사진 평면을 따라 위치되어 경사진 평면이 버킷에 의해 깎여지도록 아암과 붐이 작동되는 작업이다.

도랑파기작업은 유압굴착기보다 앞선 위치에서 버킷이 지면에 푸쉬되고 아암 및 붐의 작동에 의해 버킷이 당겨져 도랑을 파는 작업이다.

수평파기작업은 버킷이 유압굴착기보다 앞선 위치에서 지면의 볼록부분에 푸쉬되고 아암 및 붐의 작동에 의해 버킷이 당겨져 볼록부분을 깎는 작업이다.

선회운동으로 마무리하기는 버킷이 지면과 접촉하게 되고 이 상태에서 선회운동으로 마무리하기가 구멍마무리를 수행하는 작업이다.

압축작업은 붐이 반복적으로 상1Q하로 이동되어 버킷을 지면에 대하여 던져 지면을 경화하는 작업이다.

분산작업은 버킷, 아암, 및 붐의 동시적인 작동에 의해 땅을 파서 생긴 흙을 버킷작동에 의해 분산하는 작업이 고속으로 반복되는 작업이다.

선회운동으로 파기는 차량옆위치에서 유압굴착기의 길이방향으로 도랑을 파는 경우에 선회운동으로 마무리하기를 수행하면서 버킷이 지면에 푸쉬되어 당겨져 파기를 실행하는 작업이다.

크레인 작업은 운반될 물품이 로프 등을 통하여 버킷의 에지에 늘어뜨려 운반될 물품을 이동시키는 작업이다.

적재작업은 유압굴착기가 운반될 때, 유압굴착기가 트레일러등상에 적재되는 작업이다.

보다 상세하게는 작업분류를 판별하는 상기 수단은 붐용 액츄에이터에 상응하는 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동량을 근거로 하여, 상기 작동량의 증1Q감에 있어서의 변화가 붐작동의 복잡성을 나타내는 양으로서 소정된 시간내에서 발생하는 비율을 파악하는 붐작업 복잡성 파악수단; 버킷용 액츄에이터에 상응하는 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동량을 근거로 하여, 상기 작동량의 증1Q감에 있어서의 변화가 버킷작동의 복잡성을 나타내는 양으로서 소정된 시간내에서 발생하는 비율을 파악하는 버킷작업복잡성 파악수단; 선회운동용 액츄에이터에 상응하는 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동량을 근거로 하여, 상기 작동량의 크기가 고속선회운동시간으로서 소정된 값을 초과하는 시간을 파악하는 고속선회운동시간 파악수단; 붐용 액츄에이터, 아암용 액츄에이터 및 버킷용 액츄에이터 각각에 상응하는 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동량을 근거로 하여, 붐작동량이 소정된 시간내에서 붐의 상부쪽에서 소정된 값을 초과하고 그리고 아암작동량과 버킷작동량이 붐역작동시간으로서 아암 및 버킷풀-인 쪽에서 소정된 값을 초과하는 시간을 파악하는 역작동시간파악수단; 붐용 액츄에이터, 아암용 액츄에이터 및 버킷용 액츄에이터 각각에 상응하는 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동량을 근거로 하여, 붐작동량이 소정된 시간내에서 소정된 값을 초과하고 그리고 아암작동량과 버킷작동량이 버킷 및 아암정지시간으로서 소정된 값보다 크지 않은 시간을 파악하는 버킷아암정지시간파악수단; 그리고 붐용 액츄에이터, 아암용 액츄에이터 및 버킷용 액츄에이터 각각에 상응하는 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동량을 근거로 하여, 붐작동량 평균값, 아암작동량 평균값 및 버킷작동량 평균값으로서 소정된 시간내에서 작동량의 크기에 있어서의 평균값을 파악하는 붐작동 평균값 파악수단, 아암작동 평균값 파악수단 그리고 버킷작동 평균값 파악수단중 적어도 하나의 파악수단으로 구성되어 있으며, 상기 작업상태검출수단은 상기 적어도 하나의 파지수단에 상응하는 작업용 상기 작동레버의 작동량을 검출하는 작동량 검출수단으로 구성된다. 상기 작업분류판별수단은 상기 파악수단에 의해 파악된 붐작업의 복잡성을 나타내는 양, 버킷작동의 복잡성을 나타내는 양, 고속선회운동시간, 붐역작동시간, 버킷 및 아암정지시간, 붐작동량 평균값, 아암작동량 평균값 그리고 버킷작동량 평균값들중 적어도 하나를 근거로 하여 작업의 분류를 판별한다.

즉, 붐용 액츄에이터, 아암용 액츄에이터, 버킷용 액츄에이터 및 선회운동용 액츄에이터에 상응하는 작업용 작동레버의 작동모드로부터, 특히 붐작동의 복잡성을 나타내는 양인 복잡성 표시량, 버킷작동의 고속선회운동시간, 붐역작동시간, 버킷 및 아암정지시간, 붐작동량 평균값, 아암작동량 평균값, 버킷작동량 평균값 또는 이들의 조합은 만들어질 작업분류에 특징되어지는 경향이 있다.

따라서, 작업용 작동레버의 작동량으로부터 붐작동의 양을 나타내는 복잡성을 파악함으로써, 분산작업, 압축작업 등과 같은 다양한 분류의 작업이 정확하게 판별될 수 있다. 작업의 분류가 정확하게 판별되면, 유압 굴착기는 작업의 분류마다 최적의 작동모드에서 작동될 수 있다.

보다 상세하게는, 유압굴착기에 의해 수행된 작업의 분류중 분산작업에서, 일반적으로, 버킷용 작동레버의 작동량은 다른 작업과 비교하면 빈번하게 증가되거나 감소된다. 따라서, 붐작동의 양을 나타내는 복잡성이 소정된 값을 초과하면, 작업분류판별수단은 분산작업이 수행되는 것으로 판단하여 분산작업을 판별한다.

압축작업에서, 보통, 붐용 작동레버의 작동량은 빈번하게 감소되거나 증가된다. 아암 및 버킷용 작동레버의 작동량이 붐용 작동레버의 작동량과 비교될 때 상대적으로 작게 되어 있는 시간은 상대적으로 길고, 그리고 선회운동용 작동레버에 의한 고속선회운동은 덜 수행된다. 붐작동의 양을 나타내는 복잡성이 소정된 값 이상이고, 고속선회운동시간이 소정된 시간보다 작으며, 그리고 버킷 및 아암정지시간이 소정된 시간이상이면, 작업분류판별수단은 압축작업이 수행되는 것으로 판단하여 압축작업을 판별한다.

경사 마무리 작업에서, 보통 버킷용 작동레버의 작동량은 빈번하게 증가되거나 감소된다. 아암 및 버킷용 작동레버의 작동량이 상대적으로 작은 시간은 상대적으로 짧다. 붐이 상향으로 이동되는 쪽에서 붐용 작동레버를 작동시키면서 아암 또는 버킷의 풀-인 쪽에서 작동레버가 작동되는 시간이 상대적으로 길다. 버킷용 작동레버의 작동량 또는 아암용 작동레버의 크기는 평균적으로 상대적으로 크다. 따라서, 버킷작동의 양을 나타내는 복잡성이 소정된 값보다 작고, 버킷 및 아암정지시간이 소정된 값보다 작고, 붐역작동시간이 소정된 값 이상이며, 그리고 아암작동량의 평균값과 버킷작동량의 평균값의 합계값이 소정된 값 이상이면, 작업분류판별수단은 경사 마무리 작업이 수행되는 것으로 판단하여 경사 마무리 작업을 판별한다.

크레인 작업에 있어서, 보통, 붐용 작동레버의 작동량은 빈번하게 증가되거나 감소되는 한편 버킷용 작동레버의 작동량은 빈번하게 증가되거나 감소되지 않는다.또한, 선회운동용 작동레버에 의한 고속선회운동은 덜 수행된다. 아암 및 버킷용 작동레버의 작동량이 붐용 작동레버의 작동량과 비교될 때 작게 유지되는 시간은 상대적으로 짧고, 그리고 버킷용 작동레버 또는 작동레버의 작동량의 크기는 평균적으로 상대적으로 짧다. 따라서, 붐작동의 양을 나타내는 복잡성이 소정된 값 이상이고, 버킷작동의 양을 나타내는 복잡성이 소정된 값보다 작고, 고속선회운동시간이 소정값보다 작고, 버킷과 아암정지시간이 소정된 값보다 작으며, 그리고 아암작동량의 평균값과 버킷작동량의 평균값의 합계값이 소정된 값보다 작으면, 작업분류판별수단은 크레인 작업이 수행되는 것으로 판단하여 크레인 작업을 판별한다.

선회운동으로 파기에서, 보통, 선회운동의 작동레버에 의한 고속선회운동은 상대적으로 빈번하게 수행되는 한편 아암 또는 버킷용 작동레버의 작동량이 붐용 작동레버의 작동량과 비교될 때 작게 유지되는 시간이 상대적으로 짧다. 또한, 아암용 작동레버 또는 버킷용 작동레버의 작동량의 크기는 평균적으로 상대적으로 크다. 고속선회운동시간이 소정된 값 이상이고, 버킷 및 아암정지시간이 소정된 값보다 작으며, 그리고 아암작동량의 평균값과 버킷작동량의 평균값의 합계값이 소정된 값 이상이면, 작업분류판별수단은 선회운동으로 파기가 수행되는 것으로 판단하여 선회운동으로 파기를 판별한다.

적재작업에 있어서, 보통, 붐용 작동레버의 작동량 또는 버킷용 작동레버의 작동량이 빈번하게 증가되거나 감소된다. 선회운동용 작동레버에 의한 고속선회운동은 덜 수행되고, 붐이 위로 이동되는 쪽으로 붐용 작동레버를 작동시키는 동안 이들의 작동레버는 아암 또는 버킷의 풀-인 쪽에서 덜 작동된다. 따라서, 붐작동의 양을 나타내는 복잡성이 소정된 값보다 작고, 버킷작동의 양을 나타내는 복잡성이 소정된 값보다 작고, 고속선회운동시간이 소정된 값보다 작고, 그리고 붐역작동시간이 소정된 값보다 작으면, 작업분류판별수단은 적재작업이 수행되는 것으로 판단하여 적재작업을 판별한다.

선회운동으로 마무리하기에서, 보통, 선회운동용 작동레버에 의한 고속선회운동은 빈번하게 수행된다. 아암 또는 버킷용 작동레버의 작동량이 붐용 작동레버의 작동량과 비교될 때 작게 유지되는 시간은 상대적으로 길다. 또한, 붐용 작동레버의 작동량 또는 아암용 작동레버의 작동량의 크기는 평균적으로 상대적으로 작다. 따라서, 고속선회운동시간이 소정된 값 이상이고, 버킷 및 아암정지시간이 소정된 값 이상이고, 그리고 붐작동량의 평균값과 아암작동량의 평균값의 합계값이 소정된 값보다 작으면, 작업분류판별수단은 선회운동으로 마무리하기가 수행되는 것으로 판단하여 선회운동으로 마무리하기를 판별한다.

또한, 상기된 선회운동으로 파기와 다른 파기작업(단순한 파기작업, 도랑파기작업, 수평파기작업 등)에 있어서, 보통, 붐용 작동레버 또는 아암용 작동레버의 작동량의 크기는 평균적으로 상대적으로 크다. 따라서, 붐작동량의 평균값과 아암작동량의 평균값의 합계값이 소정된 값 이상이면 작업분류판별수단은 선회운동으로 파기와 다른 파기작업이 수행되는 것으로 판단하여 이 파기작업을 판별한다.

붐작동 또는 버킷작동의 양을 나타내는 복잡성은 예를들면 붐 또는 버킷용 적동레버의 작동량이 소정된 작동량 이상 또는 이하로 증가 또는 감소하는 횟수, 소정시간내의 작동량의 1차 미분계수의 플러스와 마이너스가 전환되는 횟수, 또는 소정된 시간내에서 작동량의 주파수 성분으로부터 소정된 주파수를 초과하는 고주파수 성분의 크기에 의해, 소정된 시간내에서 파악될 수 있다.

제2 작업분류판별방법은 이후에 설명될 것이다.

이와 같은 작업분류에 있어서도, 작동레버의 작동모드는 작동자의 경험, 작업환경 등에 따라 어느정도 불규칙성을 가진다. 따라서, 작동레버의 작동량의 크기의 소정된 시간내의 평균값의 상기된 특징량은 어느정도 불규칙성을 가진다. 그러므로, 앞서 설명된 바와 같이 소정된 값과 특징량을 단순하게 비교하는 것은 특징량과 소정된 값 사이의 크기에서의 관계가 작동자의 경험 또는 작업환경에 따른 상기 작업분류에 있어서도 상이하다는 사실을 발견하게 한다. 이러한 경우에, 작업분류는 에러적으로 판별된다.

제2 작업분류판별방법에 따라, 작동자의 경험 또는 작동환경에 따른 작동레버의 작동모드의 불규칙성없이 고정밀로 다양한 작업분류를 판별할 수 있는 유압굴착기용 작업분류판별장치가 제공된다.

상기된 제안과 연관하여, 제2 작업분류판별장치는 붐용 액츄에이터, 아암용 액츄에이터, 버킷용 액츄에이터 및 선회운동용 액츄에이터를 포함하는 복수의 작업용 액츄에이터가 각각의 작업용 액츄에이터에 따른 작동레버의 작동에 반응하여 작동되는 유압굴착기에 의해 작업시간으로 작업의 분류를 판별하는 장치로 구성되는데, 상기 장치는 작업용 액츄에이터에 상응하는 작동레버중 적어도 하나의 작동레버의 작동량을 검출하는 작동량 검출수단, 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동량을 기초로 하여 작업의 분류를 판별하기 위해 유압굴착기의 작동상태를 나타내는 적어도 하나의 특징량을 얻는 특징량 계산수단, 그리고 특징량 계산수단에 의해 얻어진 특징량으로부터 판별될 작업분류마다의 특징량에 상응하여 사전에 결정된 퍼지추론에 대한 복수의 멤버쉽 기능을 기초로 하여 각각의 특징량의 작업분류에 관한 적합성을 얻는 적합성 계산수단으로 구성되며, 이에의해 특징량이 가장 적합하게된 작업분류는 적합성 계산수단에 의해 얻어진 적합성을 근거로 하여 유압굴착기에 의해 수행되는 작업의 분류로서 판별된다.

본 장치에 따라, 작업이 유압굴착기에 의해 수행되면, 작업의 분류를 판별하기 위해 유압굴착기의 작동상태를 나타내는 특징량은 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동레버의 작동량을 근거로 하여 특징량 계산수단에 의해 얻어진다. 적합성 계산수단에 의해 얻어진 특징량에 관하여, 특징량의 작업의 분류에 관계한 적합성은 퍼지추론에 대한 복수의 멤버쉽 기능을 근거로 하여 얻어진다. 이때에, 얻어진 특징량의 작업의 분류마다에 관한 적합성은 실제로 수행되는 작업의 분류에 관하여 높고 그리고 다른 작업의 분류에 관하여 전자보다 낮다.

또한, 적합성은 작동자의 경험 또는 작업환경에 따라 작동레버의 작동모드의 불규칙성이 포함되는 형태로 특징량의 작업의 분류에 관하여 적합성을 나타내는 퍼지추론에 대한 복수의 멤버쉽 기능을 사용하여 얻어진다. 따라서, 특징량이 가장 적합하게 되는 작업의 분류는 적합성 계산수단에 의해 얻어진 적합성을 근거로 하여 유압굴착기에 의해 수행된 작업의 분류로서 판별되어 이에의해 다양한 작업의 분류가 작동자의 경험 또는 작업환경에 따라 작동레버의 작동모드의 불규칙성없이 고정밀도로 판별될 수 있다.

상기된 장치에서, 보다 상세하게는, 특징량 계산수단은 소정된 시간내에서 붐용 작동레버의 작동량이 증가하거나 감소하는 비율을 나타내는 양을 나타내는 붐작동 복잡성, 소정된 시간내에서 버킷용 작동레버의 작동량이 증가하거나 감소하는 비율을 나타내는 양을 나타내는 버킷작동용 복잡성, 소정된 시간내에서 선회운동용 작동레버의 작동량의 크기가 소정된 값을 초과하는 시간을 나타내는 고속선회운동시간, 소정된 시간내에서 붐용 작동레버의 작동량이 붐의 상측에서 소정된 값을 넘고 아암 및 버킷용 작동레버의 작동량이 아암 및 버킷의 풀인 측에서 소정된 값을 초과하는 시간을 나타내는 붐역작동시간, 소정된 시간내에서 붐용 작동레버의 작동량의 크기가 소정된 값 이상이고 아암 및 버킷용 작동레버의 크기가 소정된 값보다 작은 시간을 나타내는 버킷 및 아암정지시간, 그리고 소정된 시간내에서 아암 및 버킷용 작동레버의 작동량의 크기의 평균값을 나타내는 붐작동량의 평균값, 아암작동량 평균값 및 버킷작동량의 평균값들중 적어도 하나를 상기 특징량으로서 얻는다. 작동량 검출수단은 적어도 하나의 특징량에 상응하는 작동레버의 작동량을 검출한다.

즉, 붐용 액츄에이터, 아암용 액츄에이터, 버킷용 액츄에이터 및 선회운동용 액츄에이터에 상응하는 작동레버의 작동모드는 수행될 작업에 상응하여 유압굴착기의 작동상태를 한정한다. 작동모드로부터, 특히, 붐작동 복잡성 표시량, 버킷작동 복잡성 표시량, 고속선회운동시간, 붐역작동시간, 버킷 및 아암정지시간, 붐작동량의 평균값, 아암작동량의 평균값, 버킷작동량의 평균값 또는 이들의 조합은 수행될 작업의 분류에 특징되어지는 경향이 있다. 따라서, 특징량의 작업의 분류로 적합성을 한정하는 멤버쉽 기능은 세트의 특징량과 작업의 분류에 특징되어지는 경향이 있다.

따라서, 붐작동 복잡성 표시량의 특징량은 특징량에 상응하는 작동레버의 작동량으로부터 얻어지고, 결과로서 얻어진 특징량의 작업분류에 관한 적합성은 멤버쉽 기능을 근거로 하여 얻어지고, 그리고 특징량이 가장 적합하게 되는 작업의 분류는 유압굴착기에 의해 수행된 작업의 분류로서 판별되며, 이에의해 파기작업, 분산작업 등과 같은 다양한 분류의 작업이 고정밀도로 판별될 수 있다.

본 발명에 있어서, 판별될 여러 분류의 작업이 있으면, 적합성은 작업시 얻게 되는 특징량에 관하여 작업분류마다 얻게 된다. 이것은 적합성 계산수단의 산술적 로드를 증가시킨다.

한편, 예를들면, 유압굴착기에 의해 수행되는 작업의 분류중 분산작업에 있어서, 보통, 버킷용 작동레버는 짧은 간격으로 빈번하게 증가하거나 감소하고, 그리고 버킷용 작동레버의 작동모드의 경향은 작업자의 경험과 작업환경에 의해 좀처럼 영향을 받지않아 다른 작업의 분류와 비교될 때 특징적으로 나타난다.

또한, 예를들면, 압축작업에서, 보통, 붐용 작동레버의 작동량은 짧은 간격에서 빈번하게 증가하거나 감소한다. 버킷용 작동레버의 작동량이 붐용 작동레버의 작동량과 비교하여 작게 되어 있는 시간은 상대적으로 길고, 그리고 선회운동용 작동레버에 의한 고속선회운동은 덜 수행된다. 작동레버의 작동모드의 경향은 작동자의 경험 또는 작업환경에 의해 좀처럼 영향을 받지않아 다른 작업의 분류와 비교될 때 특징적으로 나타난다.

또한, 본 장치에 있어서, 특징량 계산수단에 의해 얻어진 특징량은 버킷작동복잡성 표시량을 포함하고 있다. 버킷작동복잡성 표시량이 소정된 값을 초과하면, 유압굴착기에 의해 수행되는 작업의 분류는 적합성 계산수단에 의해 얻어진 적합성없이 분산작업으로서 판별된다.

특징량 계산수단에 의해 얻어진 특징량은 붐작동 복잡성 표시량, 버킷 및 아암정지시간, 그리고 고속선회운동시간을 포함한다. 붐작동 복잡성 표시량이 소정된 값 이상이고, 버킷 및 아암정지시간이 소정된 값 이상이고 그리고 고속선회운동시간이 소정된 값보다 작으면, 유압굴착기에 의해 수행되는 작업의 분류는 적합성 계산수단에 의해 얻어진 적합성없이 압축작업으로서 판별된다.

상기된 바와 같이, 버킷작동 복잡성 표시량, 붐작동 복잡성 표시량, 버킷 및 아암정지시간, 그리고 고속선회운동시간은 소정된 값과 비교되고, 그리고 크기관계가 상기된 조건에 충족되면, 수행되는 작업의 분류는 분산작업 또는 압축작업으로서 판별된다. 이러한 배열을 가지고, 작업의 분류의 판별에 있어서, 특징량의 개개의 작업의 분류에 관한 적합성을 얻는 것이 필요하지 않고, 그리고 적합성을 얻음없이 고정밀도로 압축작업 또는 분산작업을 판별하는 것이 가능하다.

따라서, 다양한 분류의 작업이 적합성 계산수단의 산술로드를 적절하게 감소시키면서 고정밀도로 판별될 수 있다.

상기된 제2 목적을 성취하기 위하여, 본 발명에 따라, 붐용 액츄에이터, 아암용 액츄에이터, 버킷용 액츄에이터 및 선회운동용 액츄에이터를 포함하는 복수의 작업용 액츄에이터가 이들 작업용 액츄에이터에 상응하는 작동레버의 작동에 따라 작동되어 필요한 작업을 수행하게 되고, 엔진과 이 엔진에 의해 구동되는 가변가능한 변위유압펌프를 가지고 있는 유압굴착기용 제어장치로서, 엔진속도제어수단, 펌프방출제어수단, 상기 유압펌프의 방출에 의해 작업용 작동레버의 작동에 따라 작동되는 작업용 액츄에이터, 상기 작업용 액츄에이터에 상응하는 작동레버중 적어도 하나의 작동레버의 작동량을 검출하는 작동량 검출수단, 상기 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동량을 근거로 하여 상기 유압굴착기에 의해 수행되는 작업의 분류를 판별하기 위해 상기 유압굴착기의 작동상태를 나타내는 적어도 하나의 특징량을 얻는 특징량 계산수단, 상기 특징량으로부터 상기 작업의 분류들을 판별하는 수단, 그리고 상기 작업의 분류들에 상응하는 상기 펌프방출과 엔진속도로부터 적어도 하나의 작동을 제어하는 작동모드제어수단으로 구성된 상기 유압굴착기용 제어장치가 제공된다.

따라서, 작업의 분류는 작업용 액츄에이터의 작동상태로부터 자동적으로 판별되고, 작업용 액츄에이터는 작업분류에 적합하게된 작동모드에서 제어되어 판별된다. 그러므로, 작동자에 의한 전환작동을 요구함없이 다양한 분류의 작업에 따른 작업을 정확하게 수행하는 것이 가능하다.

즉, 다양한 분류의 작업을 판별하는 본 발명에 있어서, 작동모드제어수단은 유압펌프에 의해 엔진의 출력을 흡수하는 비율인 유압펌프흡수마력, 유압펌프로부터 작업용 액츄에이터로의 작업유체의 최대방출, 작업용 액츄에이터에 상응하는 작동레버의 작동량의 변화에 관한 작업용 액츄에이터로의 작업유체의 방출변화율, 및 작업분류판별수단에 의해 판별되는 작업의 분류에 상응하는 작업용 장치의 작동모드로서 작업용 액츄에이터에 상응하는 작동레버의 작동에 관한 작업용 액츄에이터의 반응시간상수중 적어도 하나를 세팅하는 수단으로 구성되고, 그리고 이 작업용 장치는 세팅된 작동모드에 따라 제어된다.

또한, 작업이 정지할 때 소정된 저속엔진속도로 엔진을 제어하는 자동가속수단이 제공되는데 여기에서 작업용 액츄에이터의 작동레버가 중립위치에 있다. 작동모드제어수단은 작업분류판별수단에 의해 판별된 작업의 분류에 따라 자동가속수단을 작동상태 또는 비작동상태로 제어한다.

상기된 바와 같이, 유압펌프흡수마력, 작업유체의 최대방출, 작업유체의 방출변화율 및 반응시간상수가 세팅되고, 자동가속수단이 작동상태 또는 비작동상태에 위치된다. 이에의해, 엔진출력은 작업의 분류에 따라 효과적으로 사용될 수 있고, 그리고 작동레버의 작동량의 변화에 관한 작업용 액츄에이터의 반응, 작업용 액츄에이터의 최대작동속도 및 작동레버의 작동량의 변화에 관한 작업용 액츄에이터의 작동속도는 작업의 분류에 대해 적절하게 만들어질 수 있다. 또한, 작업의 분류에 따라 정밀하게 자동가속수단의 기능을 자동적으로 적용 또는 해제하는 것이 가능하다. 이에의해, 다양한 작업은 작업의 분류에 적합하게된 모드에서 유압굴착기의 작업에 의해 수행될 수 있다.

보다 상세하게는, 적어도 파기작업과 그리고 이 파기작업과 다른 작업이 판별용 작업분류판별수단에 의해 분류되는 경우에, 유압펌프흡수마력이 세팅되어 제어되면, 작동모드제어수단은 판별된 작업의 분류에 따라 유압펌프흡수마력을 세팅하는 흡수마력세팅수단, 그리고 세팅된 흡수마력에 따라 유압펌프를 제어하는 유압펌프제어수단으로 구비되어, 이에의해 판별된 작업의 분류가 파기작업이면, 유압펌프흡수마력은 파기작업과 다른 작업보다는 크게 세팅된다.

변경적으로, 크레인 작업과 적재작업중 적어도 하나와 그리고 전자와 다른 작업이 판별용 작업분류수단에 의해 분류되는 경우에, 작업모드제어수단은 흡수마력세팅수단과 그리고 상기와 유사한 유압펌프제어수단으로 구비되어 있어, 이에의해 판별된 작업의 분류가 크레인 작업 또는 적재작업이면, 유압펌프흡수마력은 이들 작업과 다른 작업보다 작게 세팅된다.

상기 배열을 가지고, 작업용 액츄에이터의 부하가 상대적으로 큰 파기작업 등에서, 엔진의 출력은 유압펌프내로 충분하게 흡수될 수 있어 작업용 액츄에이터에 전달될 수 있다. 역으로, 작업용 액츄에이터의 부하가 상대적으로 작은 크레인 작업 및 적재작업에서, 엔진의 출력은 엔진의 연료비용을 절감하는 것이 요구될 때 리미트로 세팅될 수 있다.

파기작업이 판별되는 경우에, 유압펌프흡수마력은 엔진속도에서의 출력토크가 하우징 펌프의 출력토크와 맞추어지도록 세팅되어, 이에의해 엔진의 출력은 파기작업을 위한 최대 리미트로 유도된다. 다양한 분류의 작업이 판별되면, 복수 종류의 유압펌프흡수마력은 작업의 분류에 따라 세팅될 수 있다.

변경적으로, 판별용 작업분류판별수단에 의해 적어도 파기작업 또는 선회운동으로 마무리하기가 분류되는 경우에, 작업유체의 최대방출이 세팅되어 제어되면, 작동모드제어수단은 판별된 작업의 분류에 따라 작업유체의 최대방출을 세팅하는 최대방출세팅수단 그리고 세팅된 최대방출보다 작은 값으로 유압펌프의 방출을 제어하는 유압펌프제어수단으로 구비되어, 이에의해 판별된 작업의 분류가 파기작업 또는 선회운동으로 마무리하기일 때, 최대방출이 전자보다 다른 작업의 분류보다 크게 세팅된다.

변경적으로, 크레인 작업과 적재작업중 적어도 하나와 그리고 전자와 다른 작업이 판별용 작업분류판별수단에 의해 판별되는 경우에, 작동모드제어수단은 판별된 작업의 분류에 따라 작동유체의 최대방출을 세팅하는 최대방출세팅수단 그리고 세팅된 최대방출보다 작은 값으로 유압펌프의 방출을 제어하는 유압펌프제어수단으로 구비되어, 이에의해 판별된 작업의 분류가 크레인 작업 또는 적재작업일 때, 최대방출이 이들 작업과 다른 작업보다 작게 세팅된다.

이러한 배열을 가지고, 작업용 액츄에이터의 상대적으로 높은 속도가 필요되는 파기작업과 선회운동으로 마무리하기에서, 작업용 작동레버가 최대작동량으로 조절되면, 작업용 액츄에이터에 필요한 작업속도가 얻을 수 있게 된다. 반대로, 작업용 액츄에이터의 상대적으로 낮은 속도가 필요되는 크레인 작업과 적재작업에서, 작업용 작동레버가 최대작동량으로 조절되어도, 작업용 액츄에이터가 필요되는 것보다 더 높은 작동속도에서 작동되는 상태를 제거하는 것이 가능하다.

파기작업 또는 선회운동으로 파기가 판별되면, 최대방출은 유압펌프의 소정된 최대방출에 세팅되어, 이에의해 작업용 액츄에이터 최대-리미트 작동속도가 얻어질 수 있다. 다양한 종류의 작업분류가 판별되면, 복수종류의 최대공급량이 작업의 분류에 따라 세팅될 수 있다.

파기작업, 압축작업 및 분산작업중 적어도 하나와 그리고 전자와 다른 작업이 판별용 작업분류판별수단에 의해 분류되는 경우에, 작업유체의 방출변화율이 세팅되면, 작동모드제어수단은 작동유체의 방출변화율이 판별된 작업의 분류에 따라 세팅되는 방출특성세팅수단, 그리고 세팅된 방출변화율에 따라 유압펌프를 제어하는 유압펌프제어수단으로 구비되어, 이에의해 판별된 작업의 분류가 파기작업, 압축작업 또는 분산작업일 때, 방출변화율은 전자와 다른 작업보다 크게 세팅된다.

또한, 작업용 액츄에이터에 상응하는 작동레버의 작동량의 변화에 관한 작업용 액츄에이터로의 작업유체의 방출변화율을 세팅하는 방출변화율 세팅수단, 그리고 세팅된 방출변화율에 따라 유압펌프를 제어하는 유압펌프제어수단으로 구비된 작업의 분류판별수단에 의해 크레인 작업 및 적재작업중 적어도 하나와 그리고 전자와 다른 작업으로 작업의 분류를 분류하여 판별하는 수단이 제공될 수 있어, 이에의해 판별된 작업의 분류가 크레인 작업 또는 적재작업일 때, 방출특성세팅수단은 전자와 다른 작업보다 작게 방출변화율을 세팅한다.

이 배열을 가지고, 작업용 작동레버의 작동량의 변화에 관한 작업용 액츄에이터의 작업속도의 변화가 상대적으로 큰 파기작업, 압축작업 및 분산작업에 있어서, 작업용 액츄에이터의 작업속도는 작업용 작동레버의 작동량을 단지 약간 변경시킴으로써 충분하게 변경될 수 있다. 역으로, 작업용 작동레버의 작동량의 변화에 관한 작업용 액츄에이터의 작동속도의 변화가 작은 크레인 작업 및 적재작업에서, 작업용 액츄에이터의 적절한 속도의 작업이 수행될 수 있다.

다양한 종류의 작업의 분류가 판별되면, 복수종류의 최대공급량이 작업의 분류에 따라 세팅될 수 있다. 압축작업 또는 분산작업중 적어도 하나와 그리고 전자와 다른 작업이 판별용 작업분류판별수단에 의해 분류되는 경우에, 반응시간상수가 세팅되어 제어되면, 작동모드제어수단은 판별된 작업의 분류에 따라 반응시간상수를 세팅하는 시간상수세팅수단, 그리고 세팅된 시간상수에 따라 유압펌프를 제어하는 유압펌프제어수단으로 구비되어, 이에의해 작업의 분류가 압축작업 또는 분산작업일 때, 반응시간상수가 전자와 다른 작업보다 작게 세팅된다.

크레인 작업, 적재작업 및 경사 마무리 작업중 적어도 하나와 그리고 전자와 다른 작업이 판별용 작업분류판별수단에 의해 분류되는 경우에, 작업모드제어수단은 작업의 분류에 따라 반응시간상수를 세팅하는 시간상수세팅수단, 그리고 세팅된 시간상수에 따라 유압펌프를 제어하는 유압펌프제어수단으로 구비되어, 이에의해 작업의 분류가 크레인 작업, 적재작업 또는 경사 마무리 작업일 때, 반응시간상수가 전자와 다른 작업보다 크게 세팅된다.

작업용 작동레버의 작동에 관한 작업용 액츄에이터의 신속한 응답인 압축작업 및 분산작업에 있어서, 필요되는 응답이 얻어지고 신속한 작업이 수행될 수 있다. 역으로, 작업용 작동레버의 작동에 관한 작업용 액츄에이터의 상대적으로 신속하지 않은 응답인 크레인 작업, 적재작업 및 경사 마무리 작업에 있어서, 작업용 작동레버의 작동량이 근본적으로 가변되어도, 작업용 액츄에이터가 가변에 상응하게 작동되는 상황을 회피하는 것이 가능하여, 이 작업이 작업용 액츄에이터의 적합한 작동속도로 수행될 수 있다.

압축작업 또는 분산작업이 판별되면, 반응시간상수는 0으로 세팅되고, 이에의해 다음에 계속되는 작업용 액츄에이터의 작업이 극히 신속하게 얻어질 수 있다.

자동가속수단이 제공되고 크레인 작업과 적재작업중 적어도 하나와 그리고 전자와 다른 작업이 판별용 작업분류판별수단에 의해 판별되는 경우에, 자동가속수단은 판별된 작업의 분류가 크레인 작업 또는 적재작업일 때 비작동상태로 제어되고 작업의 분류가 크레인 작업 및 적재작업이 아닌 다른 작업일 때 작동상태로 제어된다.

즉, 크레인 작업과 적재작업에서, 모든 작업용 작동레버는 작업시 작업이 정지하는 경우와 같은 중립위치로 자주 작동된다.이와 같은 경우에, 엔진의 속도가 자동가속수단에 의해 작동자의 의도에 상반되게 소정된 저속으로 제어되는 것은 바람직하지 않다. 그래서, 판별된 작업의 분류가 크레인 작업 또는 적재작업인 경우에, 자동가속수단은 비작동상태에 위치되어 이에의해 엔진의 회전속도가 작업중 작동자의 의도와 상반되게 소정된 저속으로 제어되는 상황을 회피시킨다. 크레인 작업과 적재작업이 아닌 다른 작업의 경우에, 자동가속수단은 작동상태에 위치되어 이에의해 작업이 정지될 때 엔진속도가 자동적으로 저속으로 제어되어 연료소비를 줄인다.

제3 목적을 성취하기 위한 본 발명의 유압굴착기용 제어장치의 제1 면에 따라, 작업용 액츄에이터를 작동시키는 작동레버의 작동량을 검출하는 작동량 검출수단, 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동레버의 작동량으로부터 유압굴착기에 의해 수행되는 작업의 내용을 판별하기 위해 유압굴착기의 작동상태를 나타내는 소정된 특징량을 얻는 특징량 계산수단, 특징량 계산수단에 의해 얻어진 특징량을 근거로 하여 소정된 시간마다 유압굴착기의 작업의 분류를 판별하는 작업분류판별수단, 그리고 작업분류판별수단에 의해 판별된 작업의 내용을 판독가능하게 저장하여 보유하는 메모리 수단으로 구성된 유압굴착기용 제어장치가 제공된다.

상기된 제1 면에 따라, 작업분류판별수단에 의해 소정된 시간마다 판별된 유압굴착기의 작업내용이 메모리 수단에 판독가능하게 저장되어 보유되어 있기 때문에, 메모리 수단의 저장된 내용은 유압굴착기의 작업기록을 파악할 수 있도록 판독될 수 있다. 이에의해, 작동자의 개인적인 취급, 유압굴착기의 유지보수처리 또는 사용된 굴착기의 가격평가는 유압굴착기의 작동기록을 고려하여 적절하게 수행될 수 있다.

바람직하게, 메모리 수단은 작업내용을 시간 시리즈로서 저장하고 보유한다. 이러한 배열을 가지고, 유압굴착기에 의해 수행된 작업의 분류의 기록을 포함하여 유압굴착기의 작동기록을 파악하는 것이 가능하다. 또한, 개인적인 취급, 유압굴착기의 유지보수처리 또는 사용된 굴착기의 가격평가를 정확하게 하는 것이 가능하다.

제3 목적을 성취하기 위한 본 발명의 유압굴착기용 제어장치의 제2 면에 따라, 작업용 액츄에이터를 작동시키는 작동레버의 작동량을 검출하는 작동량 검출수단, 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동레버의 작동량으로부터 유압굴착기에 의해 수행되는 작업의 내용을 판별하기 위해 유압굴착기의 작동상태를 나타내는 소정된 특징량을 얻는 특징량 계산수단, 특징량 계산수단에 의해 얻어진 특징량을 근거로 하여 소정된 시간마다 유압굴착기의 작업의 분류를 판별하는 작업분류판별수단, 작업분류판별수단에 의해 판별된 작업의 분류마다 작동시간을 통합하는 작동시간통합수단, 그리고 작동시간통합수단에 의해 얻어진 작업의 분류마다 작동시간을 판독가능하게 저장하여 보유하는 메모리 수단으로 구성된 유압굴착기용 제어장치가 제공된다.

상기된 제1 또는 제2 면에서, 작업분류판별수단에 의해 판별될 작업의 분류는 유압굴착기의 비작동상태, 주행작동상태, 단순파기작업, 도랑파기작업, 수평파기작업, 선회운동으로 마무리하기, 압축작업, 분산작업, 선회운동으로 파기, 크레인 작업 및 적재작업들중 적어도 하나의 분류의 작업을 포함한다. 유압굴착기의 비작동상태는 모든 액츄에이터가 작동을 정지하는 상태를 의미한다. 주행작동상태는 주행작동이 좌1Q우측 주행용 액츄에이터와 다른 작업용 액츄에이터를 정지시키면서 좌1Q우측 주행용 액츄에이터들중 적어도 하나로 수행되는 상태를 의미한다.

상기된 제1 또는 제2 면에 따라, 특징량 계산수단은 붐용 작동레버의 작동량이 소정된 시간내에서 증가 또는 감소로의 변화를 발생시키는 비율을 나타내는 붐작동 복잡성의 표시량, 버킷용 작동레버의 작동량이 증가 또는 감소로의 변화를 발생시키는 비율을 나타내는 버킷작동복잡성의 작동량, 선회운동용 작동레버의 크기가 소정된 시간내에서 소정된 값을 초과하는 시간을 나타내는 고속선회운동시간, 붐용 작동레버의 작동량이 소정된 값을 초과하고 아암 및 버킷용 작동레버의 작동량이 소정된 시간내에서 아암 및 붐 풀-인쪽에서 소정된 시간을 초과하는 시간을 나타내는 붐역작동시간, 붐용 작동레버의 작동량의 크기가 소정된 값을 초과하고 아암 및 버킷용 작동레버의 작동량의 크기가 소정된 시간내에서 소정된 값보다 작게 있는 시간을 나타내는 버킷 및 아암정지시간, 붐, 아암, 버킷, 선회운동, 좌1Q우측 주행을 위한 작동레버의 작동량의 크기의 평균값을 나타내는 붐용 작동량의 평균값, 아암용 작동량의 평균값, 버킷용 작동량의 평균값, 선회운동용 작동량의 평균값, 그리고 좌1Q우측 주행 각각용 작동량의 각각의 평균값들중에서 적어도 하나를 특징량으로서 얻는다. 작동량 검출수단은 적어도 하나의 특징량에 상응하는 작동레버의 작동량을 검출한다.

즉, 붐용 액츄에이터, 아암용 액츄에이터, 버킷용 액츄에이터, 선회운동용 액츄에이터, 좌1Q우측 주행 각각용 액츄에이터와 같은 작업용 액츄에이터에 상응하는 작동레버의 작동모드는 수행되는 작업에 상응하는 유압굴착기의 작업상태를 한정한다. 작동모드들로부터, 특히 붐작동 복잡성의 표시량, 버킷작동 복잡성의 표시량, 고속선회운동시간, 붐역작동시간, 버킷 및 아암정지시간, 붐용 작동량의 평균값, 아암용 작동량의 평균값, 버킷용 작동량의 평균값, 선회운동용 작동량 평균값, 우측 주행용 작동량의 평균값, 좌측 주행용 작동량의 평균값 또는 그 조합은 수행되는 작업내용에 특징적인 경향을 가진다.

따라서, 유압굴착기의 작업의 분류는 붐작동 복잡성의 표시량과 같은 특징량을 근거로 하여 적절하게 판별될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압굴착기의 전체시스템에 대한 구조도,

도 2는 도 1에 도시된 유압굴착기용 제어장치에 대한 블록구조도,

도 3은 제2 작업분류판별방법의 경우에서 작업분류판별부에 대한 블록구조도,

도 4는 작업의 복잡성을 파악하는 수단을 설명하는 다이아그램,

도 5는 작업의 복잡성을 파악하는 수단을 설명하는 다이아그램,

도 6은 제2 작업분류판별방법의 작업을 설명하기 위한 다이아그램,

도 7은 제2 작업분류판별방법의 작업을 설명하기 위한 다이아그램,

도 8은 제2 작업분류판별방법의 작업을 설명하기 위한 다이아그램,

도 9는 제2 작업분류판별방법의 작업을 설명하기 위한 다이아그램,

도 10은 제2 작업분류판별방법의 작업을 설명하기 위한 다이아그램,

도 11은 제2 작업분류판별방법의 작업을 설명하기 위한 다이아그램,

도 12는 제2 작업분류판별방법의 작업을 설명하기 위한 다이아그램,

도 13은 제2 작업분류판별방법의 작업을 설명하기 위한 다이아그램,

도 14는 제1 작업분류판별방법의 작업을 설명하기 위한 순서도,

도 15는 제2 작업분류판별방법의 제1 실시예의 작업을 설명하기 위한 순서도,

도 16은 제2 작업분류판별방법의 제2 실시예의 작업을 설명하기 위한 순서도,

도 17은 본 발명에 따른 엔진의 엔진속도의 제어를 설명하는 다이아그램,

도 18은 본 발명에 따른 펌프방출의 제어를 설명하는 다이아그램,

도 19는 메모리 수단에 저장된 데이터를 설명하는 예시도, 그리고

도 20은 메모리 수단에 저장된 데이터를 설명하는 예시도.

본 발명의 바람직한 실시예는 도 1 내지 도 20을 참조하여 이후에 설명될 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유압굴착기는 작업용 장비로서, 엔진(1), 엔진(1)에 의해 구동되는 2개의 유압펌프(2, 3), 작업용 액츄에이터로서 붐용 액츄에이터(4; 유압실린더), 아암용 액츄에이터(5; 유압실린더), 버킷용 액츄에이터(6; 유압실린더), 선회운동용 액츄에이터(7; 유압모터), 우측 주행용 액츄에이터(8; 유압모터), 그리고 좌측 주행용 액츄에이터(9; 유압모터), 로 구성되며, 그리고 이들 작업용 장비의 작동모드(작동특징)를 제어하는 제어기(10)로서 구성된다.

유압펌프(2)는 작업용 액츄에이터들중 붐용 액츄에이터(4), 버킷용 액츄에이터(6) 및 우측 주행용 액츄에이터(8)에 작업유체를 제공하여 이들을 작동시키도록 제공된다. 유압펌프(2)는 붐용 제어밸브(11), 버킷용 제어밸브(12) 및 우측 주행용 제어밸브(13)를 통하여 액츄에이터(4, 6, 8)에 연결되며, 이들 제어밸브는 방향전환밸브의 형태이다.

유압펌프(3)는 아암용 액츄에이터(5) 및 좌측 주행용 액츄에이터(9)에 작업유체를 공급하여 이들을 작동시키도록 제공된다. 유압펌프(3)는 아암용 제어밸브(14), 선회운동용 제어밸브(15) 및 좌측 주행용 제어밸브(16)를 통하여 액츄에이터(5, 7, 9)에 연결된다.

작동레버(17 내지 22)의 작동량 및 작동방향에 따른 파일롯 압력은 각각 전환작동을 하는 붐용 작동레버(17), 버킷용 작동레버(18), 우측 주행용 작동레버(19), 아암용 작동레버(20), 선회운동용 작동레버(21) 및 좌측 주행용 작동레버(22)로 구비된 작동장치(17a 내지 22a)의 파일롯 밸브(도시되지 않음)로부터 제어밸브(11 내지 16)로 공급받는다.

도면에서, 작동레버(17 내지 22)는 편의를 도모하기 위하여 개별로 제공되도록 도시되어 있다. 하지만, 실제로, 붐용 작동레버(17)와 버킷용 작동레버(18)는 단일작동레버로 이루어져 있어 개개의 액츄에이터(4, 6)의 작업이 길이방향 및 측방향으로 작동레버의 작동에 의해 수행된다. 아암용 작동레버(20)와 선회운동용 작동레버(21)는 단일작동레버로 또한 이루어져 있다.

유압펌프(2, 3)는 가변가능한 변위타입이고, 이 구배는 제1 비례 솔레노이드 밸브(23) 및 제2 비례 솔레노이드 밸브(24)에 의해 발생된 2차압력에 의해 조절기(도시되지 않음)를 통하여 조절될 수 있다. 비례 솔레노이드 밸브(23, 24) 각각은 여자량에 따라 2차압력을 발생시키고 유압펌프(2, 3)의 방출은 이 솔레노이드 밸브(23, 24)를 여자화하여 제어함으로써 제어될 수 있다. 비례 솔레노이드 밸브(23, 24)의 여자화와 제어는 이후에 설명되는 바와 같이 제어기(10)에 의해 수행된다.

한편, 본 실시예를 따른 유압굴착기는 붐작동량 센서(25), 버킷작동량 센서(26), 우측 주행 작동량 센서(27), 아암작동량 센서(28), 선회운동 작동량 센서(29) 및 좌측 주행 작동량 센서(30)로 구성되어 액츄에이터(4 내지 9) 각각의 작동상태를 나타내는 양으로서 작동레버(17 내지 21)의 작동량(작동방향을 포함함)을 검출하며, 이 작동량 센서(25 내지 30)는 작동레버(17 내지 21)의 작동량에 상응하는 신호를 제어기(10)에 출력시킨다. 유압펌프(2, 3)의 방출압력(로드압력)을 검출하는 압력센서(31, 32)와 그리고 엔진속도를 검출하는 엔진속도센서(33)가 더 구비되며, 압력센서(31, 32)와 엔진속도센서(33)는 유압펌프(2, 3)의 방출압력과 그리고 엔진속도에 상응하는 신호를 출력한다.

이 경우에, 작동량 센서(25 내지 30)는 압력센서로 이루어지고, 작동레버(17, 21)로 구비된 작동장치(17a 내지 22a)는 작동레버(17, 21)의 작동량에 상응하여 발생되어 작동량을 나타내는 파일롯 압력을 검출한다.

도 1에서, 본 발명에 있어서, 유압펌프(3)의 방출은 유압펌프(2)의 방출과 적절하게 합체되어 유압펌프(3) 쪽의 배관에 제공된 붐용 합류밸브(34)를 통하여 붐용 액츄에이터(4)로 공급된다. 유사하게, 유압펌프(2)의 방출은 유압펌프(3)의 방출과 적절하게 합체되어 유압펌프(2) 쪽의 배관에 제공된 붐용 합류밸브(35)를 통하여 아암용 액츄에이터(5)로 공급된다.

붐용 액츄에이터(4), 버킷용 액츄에이터(6) 및 우측 주행용 액츄에이터(8)가 비작동상태로 있는 경우에, 유압펌프(2)의 방출은 차단밸브(36)를 통하여 도시되지 않은 오일탱크로 순환되고, 차단밸브(36)는 액츄에이터(4, 6, 8)들중 어느 것이라도 작동되면 순환유동을 차단한다. 전자와 유사한 차단밸브(37)가 유압펌프(3) 쪽에 또한 제공된다.

도 1에서, 참조번호(38)는 유압굴착기가 일직선으로 주행할 때 유압펌프(2, 3)로부터 좌1Q우측 주행용 액츄에이터(8,9)로 일정 유동률의 작업유체를 공급하는 밸브를 나타낸다.

이제 도 2를 참조하면, 제어기(10)는 기능적 구조로서, 작동량 센서(25 내지 30)의 출력신호를 A/D 변환시키는 A/D 컨버터(39), A/D 변환된 작동레버(17 내지 21)의 작동량을 나타내는 데이터를 보유하는 데이터 보유부(40), 보유된 데이터를 근거로 하여 유압굴착기에 의해 수행된 작업의 분류를 판별하는 작업분류판별부(41), 판별된 작업의 분류에 상응하여 유압펌프(2, 3) 및 엔진(1)의 작동모드를 세팅하여 유압펌프(2, 3)와 엔진(1)의 작업을 제어하는 작동모드제어부(42), 그리고 판별되는 작업의 내용마다 작동시간을 통합하는 작동시간통합부(60)(작동시간통합수단)로 구성된 마이크로컴퓨터로 이루어져 있다. 제어기(10)에는 판별된 작업의 내용과 작동시간의 기록을 기록하는 기록수단으로서 하드 디스크(61)가 연결되어 있다.

데이터 보유부(40)는 연속소정된 시간(예를들면 20초)동안 A/D 컨버터(39)를 통하여 작동량 센서(25)로부터 얻어진 작동레버(17 내지 21)의 작동량을 나타내는 데이터를 보유하여 이것을 예를들면 5초마다 갱신한다.

작업분류판별수단(41)은 작업의 분류를 판별하기 위하여, 데이터 보유부(40)에 의해 보유된 작동레버(17 내지 21)의 소정된 시간동안 한 부분에 대한 작동량 데이터로부터 후에 설명되는 복수종류의 특징량을 파악하는 붐작동 복잡성 파악부(43), 버킷작동 복잡성 파악부(44), 고속선회운동시간파악부(45), 붐역작동시간파악부(46), 버킷아암정지시간파악부(47), 붐작동 평균값 파악부(48), 아암작동 평균값 파악부(49), 및 버킷작동 평균값 파악부(50)로 구성되고, 그리고 후에 설명되는 바와 같이 파악부(43 내지 50)에 의해 파악된 특징량을 근거로 하여 작업의 분류를 판별한다.

작동시간통합부(60)는 작동내용판별부(42)에 의해 판별된 12종류의 작업내용마다 작업의 내용의 판별을 위해서 요구되는 시간을 점증적으로 통합하여 보유한다. 보다 상세하게는, 본 실시예에서, 현작동내용은 데이터 보유부(40)에 의해 보유된 데이터가 15초간 갱신될 때마다 작업내용판별부(42)에 의해 판별되고, 작동내용에 관하여, 15초의 시간은 내용이 판별될 때마다 작업의 내용에 상응하여 현재 보유된 작동시간의 통합된 값에 더해진다.

제어기(10)는 시간데이터(예를들면, 유압굴착기의 제조일자와 시간과 같은 현재의 시간에 앞서 기준일자 d시간으로부터 경과한 시간)와 함께 판별되는 작업의 내용을 작업의 내용이 판별될 때마다 시간 시리즈로 하드 디스크(44)에 기입한다.이 경우에, 시간 데이터는 제어기(10)에 제공된 도시되지 않은 시간 기록기에 의해 파악된다. 이때에, 제어기(10)는 작동시간 통합부(60)에 의해 얻어진 작업내용마다의 작동시간의 통합된 값을 하드 디스크(61)내로 기입한다.

하드 디스크(61)는 여기에 도시되지 않은 개인용 컴퓨터 등을 연결시킴으로써 기록된 내용을 판독할 수 있다.

붐작동 복잡성 파악부(43)는 붐용 작동레버(17)의 소정된 시간동안 하나의 부에 대한 작동량의 데이터로부터 붐작동의 복잡성을 나타내는 복잡성 표시량(이후에 참조부호 ch1에 의해 표시됨)으로서 소정된 시간내에서 작동레버(17)의 작동량이 증가 또는 감소로 가변하는 비율을 파악한다. 버킷작동복잡성 파악부(44)는 버킷용 작동레버(18)의 소정된 시간동안 하나의 부에 대한 작동량의 데이터로부터 붐작동의 복잡성을 나타내는 복잡성 표시량(이후에 참조부호 ch2에 의해 표시됨)으로서 소정된 시간내에서 작동레버(18)의 작동량이 증가 또는 감소로 가변하는 비율을 파악한다.

보다 상세하게는, 도 4를 참조하면, 본 실시예에 있어서, 붐작동 복잡성 파악부(43)는 붐작동의 복잡성 표시량(ch1)으로서, 소정된 시간동안 한 부분에 대한 붐용 작동레버(17)의 작동량의 시간에서의 변화를 나타내는 파형(a)(이것은 데이터 보유부(40)에 의해 보유된 작동량의 데이터의 소정된 시간동안 한 부분에 대한 시간 시리즈에 의한 데이터에 상응한다)이 앞서 결정된 소정된 작동량(c)을 나타내는 일직선(b)과 교차하는 교차점(P)의 수, 즉 붐용 작동레버(17)의 작동량이 소정된 작동량보다 작거나 큰 작동량으로부터 소정된 작동량보다 크거나 작은 작동량까지 변화하는 횟수(소정된 작동량 위로 또는 아래로 변화되는 횟수)를 얻는다. 이것은 버킷작동 복잡성 파악부(44)에 대해서도 마찬가지이다.

소정된 작동량(C)은 붐용 작동레버(17) 및 아암용 작동레버(18)의 정1Q부 쪽에서 개별로 작동방향으로 결정되고 작동레버(17, 18)마다 개별 결정된다.

작동 복잡성을 파악하는 변경방법이 도 5를 참조하여 이후에 설명될 것이다.

복잡성 파악방법에 있어서, 붐작동 복잡성 파악부(43)는, 소정된 작동량(S1 내지 S5)마다, 소정된 시간(20초)동안 한 부분에 대한 붐용 작동레버의 작동량의 시간에 있어서의 변화를 나타내는 파형(a)(이것은 데이터 보유부(40)에 의해 보유된 작동량의 데이터의 소정된 시간동안 한 부분에 대한 시간 시리즈에 의한 데이터에 상응한다)이 앞서 결정된 복수의 소정된 작동량(S1 내지 S5)을 나타내는 일직선(b1 내지 b5)과 교차하는 교차점(P1 내지 P5)의 수, 즉 붐용 작동레버(17)의 작동량이 소정된 작동량(S1 내지 S5)보다 작거나 큰 작동량으로부터 소정된 작동량(S1 내지 S5)보다 크거나 작은 작동량까지 변화하는 횟수(소정된 작동량(S1 내지 S5) 위로 또는 아래로 가변하는 횟수)를 얻는다.소정된 작동량(S1 내지 S5)에 상응하는 교차점(P1 내지 P5)의 수의 평균값은 붐작동의 복잡성 표시량으로서 얻어진다.

예를들면, 도 5에 도시된 붐용 작동레버(17)의 작동량의 파형(a)에 있어서, 소정된 작동량(S1 내지 S5)에 상응하는 일직선(b1 내지 b5)에 관한 교차점(P1 내지 P5)의 수는 8, 8, 8, 8 및 16 각각이다. 이 경우에 붐작동의 복잡성 표시량은 9.6이다.

설명되는 바와 같이 복잡성 표시량을 얻는 방법은 버킷작동 복잡성 파악부(44)에 정확하게 적용할 것이다. 여기에서, 소정된 작동량(S1 내지 S5)은 작동레버(17, 18)마다 결정된다.

또한, 이 경우에, 복수의 소정된 작동량(S1 내지 S5)에 상응하는 일직선(b1 내지 b5)에 관한 교차점(P1 내지 P5)의 수의 평균값은 붐작동 및 버킷작동의 복잡성 표시량으로서 만들어지고, 이에의해 작동레버(17, 18)의 작동량에서의 증가 또는 감소의 범위가 작동시 작동자의 경험 또는 작업환경으로 인하여 불규칙적으로 되는 경우에도, 작동레버(17, 18)가 빈번하게 증가되거나 감소되는 정도가 적절히 파악될 수 있다. 또한 도 5에서 우측에 근접한 위치에 도시한 바와 같이 작동레버(17, 18)의 작동량이 단지 진동으로 인하여 약간 증가하거나 감소하는 경우에, 이 상황은 작동레버(17, 18)가 빈번하게 증가 또는 감소로 작동되는 오류가 제거될 수 있다.

변경적으로, 설명되는 바와 같이 복잡성 표시량에 관하여, 교차점(P1 내지 P5)의 최소값은 복잡성 표시량으로서 얻어질 수 있다.이러한 경우에 도 5에 도시된 파형(a)에서 복잡성 표시량은 8이다.

상기된 바와 같이 얻어진 버킷작동과 붐작동의 복잡성 표시량(ch1, ch2)은 버킷용 작동레버(18)와 붐용 작동레버(17)가 빈번하게 증가 또는 감소로 작동되는 정도를 나타낸다. 이것은 복잡성 표시량(ch1, ch2)이 크면 클수록 작동레버(17, 18)가 빈번하게 증가 또는 감소로 작동되어 복잡한 붐작동과 버킷작동이 수행되는 것을 의미한다.

설명되는 바와 같은 복잡성 표시량(ch1, ch2)에서, 예를들면, 작동량의 파형(a)의 일차 미분계수(작동량의 변화에서의 속도)가 신호에 있어서 포지티브에서 네가티브 또는 네가티브에서 포지티브로 변화하는 수(파형(a)의 최대점 및 최소점의 수)는 복잡성 표시량(ch1, ch2)으로서 파악될 수 있다.변경적으로, 작동량의 파형(a)은 주파수 성분에서 푸리에(Fourier) 변환을 받아 소정된 주파수를 초과하는 고주파수 성분의 파우어를 얻어 복잡성 표시량(ch1, ch2)으로서 파악될 수 있다.

고속선회운동시간파악부(45)는 작동레버(21)의 작동량의 절대값이 선회운동작동레버(21)의 소정된 시간동안 한 부분에 대한 작동량의 데이터로부터 소정된 시간내에서 소정된 작동량을 초과하는 총 시간을 얻어 이 시간을 고속선회운동시간(이후에 참조부호 ch3로서 언급된다)으로서 파악한다.

붐역작동시간파악부(46)는 붐용 작동레버의 작동량이 소정된 시간내에서 작동방향의 포지티브쪽(붐의 상부쪽)에서의 소정된 작동량을 초과하고 아암용 작동레버(20)의 작동량과 버킷용 작동레버(18)의 작동량이 붐, 아암 및 버킷용 작동레버(17, 20, 18)의 소정된 시간동안 한 부분에 대한 작동량의 데이터로부터 작동방향의 네가티브쪽(아암 및 버킷의 풀-인쪽)에서 소정된 작동량보다 작게 되는 총 시간을 얻어 이 시간을 붐역작동시간(이후에 참조부호 ch4로서 언급됨)으로서 파악한다. 결과로서 얻어진 붐역작동시간(ch4)은 아암과 버킷이 풀-인쪽에서 구동되면서 붐이 상부쪽에서 구동되는 상태에서 소정된 시간내에서의 총 시간을 의미한다.

버킷 및 아암정지시간 파악부(47)는 붐용 작동레버(17)의 절대값이 소정된 시간내에서 소정된 작동량을 초과하고 아암용 작동레버(20) 및 버킷용 작동레버(18)의 작동량의 절대값이 소정된 작동량보다 작게 되는 총 시간을 얻어, 이 시간을 버킷 및 아암정지시간(이후에 참조부호 ch5로서 언급됨)으로서 파악한다. 결과로서 얻어진 버킷 및 아암정지시간(ch5)은 버킷과 아암이 정지되어 있는 상태에서 단지 붐만이 구동되는 상황에서 소정된 시간내의 총 시간을 의미한다.

붐작동 평균값 파악부(48), 아암작동 평균값 파악부(49) 및 버킷작동 평균값 파악부(50)는 붐, 아암 및 버킷용 작동레버(17, 20, 18)의 소정된 시간동안 한 부분에 대한 작동량의 데이터로부터 소정된 시간내에서 작동레버(17, 20, 18)의 작동량의 절대값의 평균값을 얻어, 이 값을 붐의 작동량의 평균값, 아암의 작동량의 평균값 및 버킷의 작동량의 평균값 각각(이후에 참조부호 ch6, ch7, ch8로서 언급됨)으로서 파악한다.

작동모드제어부(42)는 작업분류판별부(41)에 의해 판별된 작업의 분류에 따라 유압펌프(2, 3)의 후에 설명되는 복수종류의 작동모드(작동특성)를 세팅하는 흡수마력 세팅부(51), 최대방출 세팅부(52), 방출변화율 세팅부(53), 반응시간상수 세팅부(54), 제1 및 제2 비례 솔레노이드 밸브(23, 24)를 통하여 유압펌프(2, 3)를 제어하는 유압펌프제어부(55), 그리고 작업분류판별부(41)에 의해 판별된 작업분류에 따라 엔진의 후에 설명되는 자동가속제어를 수행하는 자동가속제어부(56)(자동가속수단)로 구성된다.

흡수마력세팅부(51)는 작업의 분류에 따라 소위 유압펌프 흡수마력을 세팅하는데, 이것은 엔진(1)의 출력이 유압펌프(2, 3)에 의해서 흡수되는 비율이다. 예를들면, 도 17에 도시된 바와 같이, 유압펌프흡수마력은 작업의 분류에 따라 100%, 80% 및 70%로 세팅된다.여기에서, 100%의 유압펌프흡수마력은 각각의 엔진속도에서 엔진(1)의 출력토크가 유압펌프(2, 3)의 발생토크와 맞추어지는 상태를 나타낸다(이 발생토크는 유압펌프의 방출과 방출압력의 적이다). 이 상태에서, 엔진(1)의 출력은 액츄에이터(4, 9)를 구동시키는 유압펌프(2, 3)의 출력으로 변환된다. 또한, 80% 또는 70%의 유압펌프흡수마력은 각각의 엔진에서의 유압펌프의 발생토크가 엔진(1)의 출력토크의 80% 또는 70%로 평가되는 상태를 나타낸다. 이 상태에서, 엔진(1) 출력의 80% 또는 70%는 액츄에이터(4, 9)를 구동시키는 유압펌프(2, 3)의 출력으로 변환된다.

유압펌프(2, 3)는 엔진속도센서(33)에 의해 검출된 엔진속도로부터 유압펌프흡수마력의 세팅값과 도 17에 도시된 바와 같은 데이터 테이블에 상응하는 유압펌프(2, 3)의 발생토크를 얻어 유압펌프(2, 3)의 방출을 조절하여 유압펌프(2, 3)의 방출압력(이것은 액츄에이터(4 내지 9)의 로드에 의존하고 압력센서(31, 32)에 의해 검출된다)과 방출이 결과로서 얻어진 발생토크와 맞추어지도록 함으로써 유압펌프흡수마력의 세팅값에 따라 작동된다.

최대방출세팅부(52)는 작업의 분류에 따라 유압펌프(2, 3)로부터 액츄에이터(4 내지 9)로 작업유체의 최대방출(유압펌프(2, 3)의 상한방출)을 세팅한다. 예를들면, 도 18에 도시된 바와 같이, 유압펌프(2, 3)의 허용가능한 최대방출과 같은 최대방출은 100%로 결정되고, 최대방출은 100%, 80% 및 70%로 세팅된다. 최대방출이 크면 클수록, 작동레버(17 내지 22)의 작동에 의한 액츄에이터(4 내지 9)의 최대작동속도는 증가한다.

도 18에 도시된 바와 같이, 방출변화율 세팅부(53)는 작업의 분류에 따른 방출변화율로서, 유압펌프(2, 3)로부터 액츄에이터(4 내지 9)로의 작업유체의 방출의 변화량(종합변화량)의 비율을 작동레버(17 내지 22)의 작동량의 변화량에 관하여 세팅한다. 도시된 바와 같이, 방출변화율은 3개의 종류, 예를들면 대, 중 및 소로 세팅된다. 방출변화율이 크면 클수록, 작동레버(17 내지 22)의 작동량의 증가 또는 감소에 관한 액츄에이터(4 내지 9)의 작동속도의 증가 또는 감소에서의 변화가 크게 된다.

반응시간상수 세팅부(54)는 작동레버(17 내지 22)의 작동량의 변화속도에 관한 액츄에이터(4 내지 9)의 작업속도의 변화속도를 한정하는 반응시간상수를 작업의 분류에 따라 세팅한다. 반응시간상수는 예를들면 0s, 0.2s, 0.3s 및 0.5s로 세팅된다. 반응시간상수가 작으면 작을수록, 작동레버(17 내지 22)의 작동량에서의 변화에 관한 액츄에이터(4 내지 9)의 작업속도의 추종성(반응성)이 작아진다.

세팅된 반응시간상수에 따른 작업은 예를들면 작동레버(17 내지 22)의 작동량이 반응시간상수의 시간을 통하여 유압펌프(2, 3)의 방출의 변화를 발생시키는 제어 솔레노이드 밸브(23, 24)에 대한 여자 타이밍을 지연시킴으로써 변화될 때 수행된다.

유압펌프제어부(55)는 제1 및 제2 솔레노이드 밸브(23, 24)에 대한 여자량을 결정하여 작동레버(17 내지 22)의 순간 작동량에 따른 유동률의 작동유체가 앞서 언급된 바와 같은 세팅부(51 내지 54)에 의해 작업의 분류에 따라 세팅된 유압펌프흡수마력, 최대방출, 방출변화율 및 반응시간상수에 따라 액츄에이터(4 내지 9)에 공급되도록 하여 비례 솔레노이드 밸브(23, 24)를 여자화시켜 이에의해 유압펌프(2, 3)의 방출을 제어한다.

자동가속제어부(56)는 작동량 센서(25 내지 30)에 의해 검출된 작동레버(17 내지 22)의 모든 작동량이 0으로 추정된 후(모든 작동레버(17 내지 22)가 중립위치로 작동된후) 소정된 시간의 경과 후의 소정된 정 속도로 엔진속도를 근본적으로 제어하고, 그리고 이후, 작동레버(17 내지 22)중 어느 것이라도 작동되면, 엔진속도는 본래의 엔진속도로 복귀된다(이러한 제어는 자동가속제어로서 이후에 언급된다). 이 경우에, 자동가속제어부(56)는 작업판별부(41)의 분류에 의해 판별되는 작업의 분류에 따라 효과적인 자동가속제어(자동가속제어가 수행된다)를 만들거나 실효성이 없는 자동가속제어(자동가속제어가 수행되지 않는다)를 만든다.

제2 작업분류판별방법은 이후에 설명될 것이다.이 경우에, 도 2에서의 작업분류판별부(41)가 도 3의 작업분류판별부(41')로 대체된다.

작업분류판별부(41')는, 작업의 분류를 판별하기위해서, 데이터 보유부(40)에 의해 보유된 작동레버(17 내지 21)의 소정된 시간동안 한 부분에 대한 작동량의 데이터로부터 복수 종류(본 실시예에서는 8종류)의 특징량, 즉 파악용 붐작동 복잡성 파악부(43), 버킷작동 복잡성 파악부(44), 고속선회운동시간 파악부(45), 붐역작동시간 파악부(46), 버킷 및 아암정지시간 파악부(47), 붐작동 평균값 파악부(48), 아암작동 평균값 파악부(49) 그리고 버킷작동 평균값 파악부(50)를 특징량 계산수단으로서 구성하고 있다.작업분류판별부(41')는, 상기된 파악부(43 내지 50) 이외에, 퍼지 추론용 멤버쉽 기능을 사전에 저장하여 보유하는 메모리(57), 메모리(57)에 의해 저장되어 보유된 멤버쉽 기능을 사용하여 작업시 작업의 분류를 위한 상기된 파지부(43 내지 50)에 의해 파악된 특징량의 적합성을 얻는 적합성 계산부(58)(적합성 계산수단), 그리고 파악부(43 내지 50)에 의해 파악된 특징량중 복수의 특정 특징량을 소정된 값과 비교하는 비교부(59)로서 더 구성된다.

본 실시예에서, 붐작동의 복잡성 표시량, 버킷작동의 복잡성 표시량, 고속선회운동시간, 붐역작동시간, 버킷 및 아암정지시간 그리고 버킷작동량 평균값은 파악부(43 내지 50)에 의해 파악된 유압굴착기의 작동상태를 나타내는 특징량이다.

도 6 내지 도 13에서 예시된 바와 같이, 메모리(57)에 저장되어 보유된 멤버쉽 기능은 작업의 분류에 관련한 특징량의 적합성과 붐작동의 복잡성 표시량과 같은 8개 종류의 특징량의 값들 사이의 소정된 관계를 나타낸다. 특징량에 상응하는 멤버쉽 기능은 메모리(57)에 저장되어 보유된다. 즉, 멤버쉽 기능은 작업의 분류와 특징량의 셋트마다 세팅된다. 이 경우에, 각각의 세트의 작업의 분류와 특징량에 상응하는 멤버쉽 기능은 특징량의 값에 상응하는 적합성이 작업의 분류를 위한 실제 작업시 각각의 특징량에 의해 취해지는 값의 범위에서 최대값(본 실시예에서 1)이 되도록 근본적으로 세팅되고, 그리고 이 적합성은 상기된 범위로부터 특징량의 값이 벗어남에 따라 점차적으로 감소한다.

보다 상세하게는, 상기된 바와 같은 8개 종류의 특징량에 상응하는 멤버쉽 기능은 예를들면 단순파기작업 및 선회운동으로 마무리 작업과 연관하여 도 6 내지 도 13에 실선과 파단선에 의해 도시된 바와 같이 세팅되어 있다.

이 경우에, 도 6 내지 도 13에서 실선에 의해 멤버쉽 기능을 나타내는 단순파기작업에 있어서, 통상적으로 붐용 작동레버(17)와 버킷용 작동레버(18)는 짧은 시간주기로 증가 또는 감소로 덜 작동된다. 그러므로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 멤버쉽 기능은 붐작업의 복잡성 표시량과 버킷작업의 복잡성 표시량의 값이 0을 포함하여 상대적으로 낮은 범위에서 적합성이 최대로 1에 있도록 세팅된다.

단순파기작업에서, 통상적으로, 고선회운동의 작업, 즉, 버킷 및 아암이 정지하는 상태에서, 그리고 상부쪽에서 붐을 작동시키면서 버킷과 아암이 풀-인쪽에서 구동되는 상태에서만 구동하는 작동의 빈도가 낮다. 그러므로, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 멤버쉽 기능은 고속선회운동시간, 버킷 및 아암정지시간 그리고 붐역작동시간의 값이 0을 포함하여 상대적으로 낮은 범위에서 적합성이 최대로 1이 되도록 세팅된다. 도 8 내지 도 10에서 가로 좌표의 축선상에 표시된 시간은 소정된 유니트 시간이 1이 되는 스케일로 표시된다.

단순파기작업에서, 통상적으로, 붐용 작동레버(17)와 버킷용 작동레버(18)는 상대적으로 큰 작동량으로 작동된다. 그러므로, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 멤버쉽 기능은 붐작동량 평균값과 버킷작동량 평균값이 임의값을 넘는 상대적으로 높게 있는 범위에서 적합성이 최대로 1에 있도록 세팅된다. 아암용 작동레버(20)가 중간 작동량으로 작동되기 때문에, 멤버쉽 기능은 아암 작동량 평균값이 도 12에 도시된 바와 같이 약 중간값에 있는 범위에서 적합성이 최대로 1에 있도록 세팅된다.

한편, 도 6 내지 도 13에서 파단선에 의해 멤버쉽 기능을 도시하는 선회운동으로 마무리 작업에서, 통상적으로, 붐용 작동레버(17)와 버킷용 작동레버(18)는 극히 빈번하게 증가 또는 감소로 작동되지 않지만, 증가 또는 감소작업의 변화가 단순파기작업의 변화보다 크다. 그러므로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 멤버쉽 기능은 버킷작동의 복잡성 표시량과 붐작동의 복잡성 표시량의 값이 0을 포함하여 상대적으로 낮은 범위에서 그리고 단순파기작업의 경우보다도 넓은 범위에서 최대로 적합성이 1이 되도록 세팅되어 있다.

선회운동으로 마무리 작업에서, 고속선회운동을 위한 상태가 단순파기작업의 경우보다 빈도도에서 통상적으로 높다. 그러므로, 멤버쉽 기능은 도 8에 도시된 바와 같이 단순파기작업의 경우보다도 큰 중간값에 고속선회운동시간의 값이 있는 범위에서 최대로 적합성이 1에 있도록 세팅되어 있다.

또한, 선회운동으로 마무리 작업에서, 통상적으로, 단순파기작업의 경우와 반대로 버킷 및 아암이 정지하고 있는 상태에서 단지 붐만이 상대적으로 빈번하게 구동된다. 그러므로, 멤버쉽 기능은 도 9에 도시된 바와 같이 버킷정지시간의 값이 상대적으로 큰 범위에서 적합성이 최대로 1에 있도록 세팅된다.

또한, 선회운동으로 마무리 작업에서, 통상적으로, 상부쪽에서 붐을 구동시키면서 버킷 및 아암이 풀-인 쪽에서 구동되는 상태의 빈도가 매우 높지 않지만 그 빈도는 단순파기작업의 경우보다 높다. 그러므로, 도 10에 도시된 바와 같이, 멤버쉽 기능은 붐역작동시간의 값이 0을 포함하여 상대적으로 낮은 범위에서 그리고 단순파기작업의 경우보다 큰 범위에서 최대로 적합성이 1이 되도록 세팅된다.

또한, 선회운동으로 마무리 작업에서, 아암용 작동레버(20)와 버킷용 작동레버(18)는 상대적으로 작은 작동량으로 자주 작동된다. 그러므로, 멤버쉽 기능은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 아암작동량 평균값과 버킷작동량 평균값이 0을 포함하여 상대적으로 낮은 범위에서 최대로 적합성이 1에 있도록 세팅된다. 붐용 작동레버(17)가 중간작동량으로 자주 작동되기 때문에, 멤버쉽 기능은 도 11에 도시된 바와 같이, 붐작동량 평균값이 중간에 있는 범위에서 최대로 적합성이 1에 있도록 세팅된다.

작업의 분류마다의 특징량에 관한 멤버쉽 기능의 세팅은 단순파기작업 및 선회운동으로 마무리 작업과 다른 작업의 분류에 유사하게 적용된다. 멤버쉽 기능은 특징량의 값에 상응하는 적합성이 작업의 분류를 위한 실제 작업에서의 특징량에 의해 통상적으로 취해진 값의 범위에서 최대로 1에 있도록 세팅된다. 멤버쉽 기능은 작업의 분류에 관한 특징량의 값이 통상의 값이 범위에서 벗어남에 따라 도 6 내지 도 13에 도시된 바와 같이 적합성이 점차적으로 낮아지도록 세팅된다. 작업의 분류에 관한 특징량의 통상의 값의 범위가 특징량의 전체의 범위를 넘는 경우에, 멤버쉽 기능은 적합성이 특징량의 전체범위를 넘어 최대로 1에 있도록 세팅된다.

적합성 계산부(58)는 작업시 파악부(43 내지 50)에 의해 실제로 파악된 특징량의 값으로부터 상기된 바와 같이 세팅된 멤버쉽 기능을 이용하여 작업의 분류마다의 특징량의 작업의 분류에 관한 적합성을 얻는다. 이 적합성 계산부(58)는 작업의 분류에 관한 특징량의 종합적합성(이후에는 종합적합성으로서 언급된다)으로서 작업의 분류마다의 특징량에 관하여 얻어진 적합성중 최소값의 적합성을 또한 얻는다.

보다 상세하게는, 도 6 내지 도 13을 참조하면, 예를들면 파악부(43 내지 50)에 의해 파악된 상기된 특징량의 8종류(붐작동의 복잡성 표시량, 버킷작동의 복잡성 표시량, 고속선회운동시간, 붐역작동시간, 버킷 및 아암정지시간, 붐작동량 평균값, 아암작동량 평균값 및 버킷작동량 평균값)의 값이 ch1, ch2, ch3, ch4, ch5, ch6, ch7 및 ch8이고, 그다음 특징량의 값(ch1 내지 ch8)의 단순파기작업에 관한 적합성이 1, 06, 0.5, 0.6, 1, 0.8, 1 및 0.4 각각이고 그리고 이때에 단순파기작업에 관한 종합적합성이 특징량마다의 적합성의 값들중 최소값 0.4이다. 유사하게, 특징량의 값(ch1 내지 ch8)의 선회운동으로 마무리 작업에 관한 적합성이 각각 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0.9 및 1이고, 그리고 이때에 선회운동으로 마무리 작업에 관한 종합적합성이 특징량 마다의 적합성의 값들중 최소값 0.9이다.

결과로서 얻어진 종합적합성에 관하여, 그 값이 크면 클수록, 종합적합성에 상응하는 작업의 분류에 대한 특징량의 적합성은 높고, 이것은 작업의 분류를 위한 작업이 수행되는 가능성이 높은 것을 의미한다.따라서, 상기의 경우에, 종합적합성이 0.9인 선회운동으로 마무리 작업의 가능성은 종합적합성이 0.4인 단순파기작업이 수행되는 것보다 높다. 이 경우에, 다른 분류의 작업에 상응하는 종합적합성이 0.9보다 작으면, 모든 분류의 작업사이에서 선회운동으로 마무리 작업이 수행되는 가능성이 가장 높다. 비교부(59)는 파악부(43 내지 50)중에서 버킷작동 복잡성 파악부(44), 고속선회운동시간 파악부(45) 및 버킷 및 아암정지시간 파악부(47)에 의해 파악된 특징량을 특징량 마다의 앞서 결정된 소정된 값과 비교한다. 이 비교는 후에 설명되는 바와 같이 작업의 분류들중 분산작업 및 압축작업을 판별하도록 수행된다.

상기된 바와 같은 구조로 구비된 작업판별부(41)의 분류는 적합성 계산부(58)에 의해 얻어진 작업의 분류마다의 종합적합성 또는 비교부(59)에 의해 얻어진 비교결과를 근거로 하여 유압굴착기에 의해 상기된 바와 같이 현재 수행되는 작업의 분류를 판별한다.

본 유압굴착기 제어장치의 작동이 이후에 설명될 것이다.

유압굴착기에 의한 작업이 시작하면, 작동량 센서(25 내지 30)의 검출된 데이터는 예를들면 5초마다 갱신되는 소정된 시간동안 한 부분을 통하여 데이터 보유부(40)에 보유된다. 작업분류판별부(41)는 데이터 보유부(40)에 보유된 데이터를 근거로 하여, 붐작동의 복잡성 표시량(ch1), 버킷작동의 복잡성 표시량(ch2), 고속선회운동시간(ch3), 붐역작동시간(ch4), 버킷 및 아암정지시간(ch5), 붐작동량 평균값(ch6), 아암작동량 평균값(ch7) 및 버킷작동량 평균값(ch8)을 파악부(43 내지 50)에 의해 얻고, 이 특징량으로부터 도 14의 순서도에 도시된 바와 같이 수행되는 작업의 분류를 판별한다.

보다 상세하게는, 작업분류판별부(41)는 버킷작동(ch2)의 복잡성 표시량을 이에 상응하게 앞서 결정된 소정된 값(Th1)과 먼저 비교한다(단계 1). ch2 g Th1이면, 판단은 수행되는 작업의 분류가 분산작업인 것으로 만들어진다. 분산작업은 버킷, 아암 및 붐의 동시적인 작동에 의해 버킷내에 흙이 담겨지는 작업을 고속으로 반복하며 이 흙은 버킷의 작업에 의해 분산된다. 설명되는 바와 같은 작업에서, 특히, 버킷용 작동레버(18)의 작동량은 증가 또는 감소로 빈번하게 가변한다. 그러므로, 버킷작동의 복잡성 표시량(ch2)은 다른 작업과 비교하여 볼 때 값에 있어서 크다. 따라서, 소정된 값(Th1)이 적절하게 세팅되면, 단계 1의 조건이 분산작업에 맞추어져 이에의해 판단이 분산작업을 수행하는 것으로 만들어질 수 있다.

단계 1의 조건이 맞추어지지 않으면, 작업분류판별부(41)는 붐작업의 복잡성 표시량(ch1), 고속선회운동시간(ch3) 및 버킷아암정지시간(ch5)을 앞서 각각 결정된 소정된 값(Th2, Th3 및 Th4)과 비교한다(단계 2). ch1 g Th2, ch3 g Th3 및 ch5 g Th4이면, 판단은 작업의 분류가 압축작업인 것으로 만들어진다.

압축작업은 버킷이 지면에 던져져서 붐 상하로 반복적으로 이동시킴으로써 지면이 다져지는 작업이다. 상기와 같은 작업에서, 특히, 붐용 작동레버(17)의 작동량은 빈번하게 증가 또는 감소로 가변하고, 고속선회운동작업은 좀처럼 수행되지 않는다. 또한, 붐이 상1Q하로 이동할 때 버킷 및 아암이 정지하는 시간은 상대적으로 길다. 이러한 이유로 해서, 붐작동의 복잡성 표시량(ch1)은 다른 작업과 비교하여 값에 있어서 크고, 고속선회운동시간(ch3)은 상대적으로 짧고, 그리고 버킷 및 아암정지시간(ch5)은 상대적으로 길다. 따라서, 소정된 값(Th2, Th3 및 Th4)이 적절하게 세팅되면, 단계 2의 조건이 압축작업에 맞추어져 이에의해 판단이 압축작업을 수행하는 것으로 만들어질 수 있다.

단계 2의 조건이 맞추어지지 않으면, 작업분류판별부(41)는 버킷작동의 복잡성 표시량(ch2), 버킷 및 아암정지시간(ch5), 붐역작동시간(ch4), 및 아암작동량 평균값(ch7)과 버킷작동량 평균값(ch8)의 합계값(ch7 + ch8)을 각각 앞서 결정된 소정된 값(Th5, Th6, Th7 및 Th8)과 비교한다(단계 3). ch2 f Th5, ch5 f Th6, ch4 g Th7, 및 (ch7 + ch8) g Th8이면, 판단은 작업의 분류가 경사 마무리 작업인 것으로 만들어진다.

경사 마무리 작업은 버킷, 아암 및 붐의 동시적인 작동에 의해 버킷이 경사진 평면을 따라 위치되어, 이 상태에서 아암 및 붐이 경사진 평면을 깎아내도록 작동되는 작업이다. 이러한 작업에서, 특히, 버킷용 작동레버(18)가 매우 빈번하게 이동되지 않고, 버킷 및 아암이 실제로 정지하는 상태에서 붐이 상하로 이동되는 작업이 별로 수행되지 않고, 붐을 위로 이동시키면서 버킷과 아암이 풀-인 쪽에서 작동되는 시간이 길고, 그리고 버킷용 작동레버(18) 또는 아암용 작동레버(20)의 작동량이 평균적으로 상대적으로 크다. 그러므로, 버킷 작동의 복잡성 표시량(ch2)은 다른 작업과 비교하여 작고, 버킷 및 아암정지시간(ch5)은 상대적으로 짧고, 그리고 아암작동량 평균값(ch7)과 버킷작동량 평균값(ch8)의 합계값(ch7 + ch8)은 상대적으로 크다. 따라서, 소정된 값(Th6, Th7 및 Th8)이 적절하게 세팅되면, 단계 3의 조건은 경사 마무리 작업에 맞추어져 이에의해 판단이 경사 마무리 작업을 수행하는 것으로 만들어질 수 있다.

단계 3이 맞추어지지 않으면, 작업분류판별부(41)는 붐작업의 복잡성 표시량(ch1), 버킷작동의 복잡성 표시량(ch2), 고속선회운동시간(ch3), 버킷 및 아암정지시간(ch5), 및 아암작동량 평균값(ch7)과 버킷작동량 평균값(ch8)의 합계값(ch7 + ch8)을 앞서 결정된 소정된 값(Th9, Th10, Th11, Th12 및 Th13)과 비교한다(단계 4). ch1 f Th9, ch2 f Th10, ch3 f Th11, ch5 f Th12 및 (ch7 + ch8) f Th13이면, 판단은 작업의 분류가 크레인 작업인 것으로 만들어진다.

크레인 작업은 운반되는 물품이 로프 등을 통하여 버킷에지로부터 매달려 물품을 이동시키는 작업이다. 설명되는 바와 같은 작업에 있어서,특히, 붐용 작동레버(17)와 버킷용 작동레버(18)가 빈번하게 작동되고 선회운동작업이 고속으로 수행되는 상태가 덜 존재하고, 그리고 버킷과 아암이 정지한 상태에서 붐을 수직으로 이동시키는 작업이 상대적으로 적다. 또한 버킷용 작동레버(18)와 아암용 작동레버(20)의 작동량은 평균적으로 상대적으로 적다. 그러므로, 붐작동의 복잡성 표시량(ch1)과 버킷작동의 복잡성 표시량(ch2)은 다른 작업과 비교하여 작고, 고속선회운동시간(ch3)과 버킷 및 아암정지시간(ch5)은 상대적으로 짧고, 그리고 아암작동량 평균값(ch7)과 버킷작동량 평균값(ch8)의 합계값(ch7+ch8)은 상대적으로 작다. 따라서, 소정된 값(Th9, Th10, Th11, Th12 및 Th13)이 적절하게 세팅되면, 단계 4의 조건은 크레인 작업에 맞추어져 이에의해 판단이 크레인 작업을 수행하는 것으로 만들어질 수 있다.

단계 4의 조건이 맞추어지지 않으면, 작업분류판별부(41)는 고속선회운동시간(ch3), 버킷 및 아암정지시간(ch5), 및 아암작동량 평균(ch7)과 버킷작동량 평균값(ch8)의 합계값(ch7 + ch8)을 앞서 결정된 소정된 값(Th14, Th15, 및 Th16)과 비교한다(단계 5). ch3 g Th14, ch5 f Th15, 그리고 (ch7 + ch8) g Th16이면, 판단은 수행되는 작업의 분류가 선회운동으로 파기인 것으로 만들어진다.

선회운동으로 파기는 차량의 옆쪽으로 한 위치에서 유압굴착기의 길이방향으로 도랑을 파는 경우에 버킷이 지면으로 밀어져서 당겨지면서 선회운동작업을 수행하면서 굴착을 실행하는 작업이다. 설명되는 바와 같은 작업에서, 특히, 고속선회운동작업은 빈번하게 수행되고, 버킷과 아암이 정지하는 상태에서 붐을 수직으로 이동시키는 작업은 상대적으로 적고, 그리고 버킷용 작동레버(18)와 아암용 작동레버(20)의 작동량은 평균적으로 상대적으로 크다. 그러므로, 고속선회운동시간(ch3)은 다른 작업과 비교하여 길고, 버킷 및 아암정지시간(ch5)은 상대적으로 짧고, 그리고 아암작동량 평균값(ch7)과 버킷작동량 평균값(ch8)은 합계값(ch7 + ch8)은 상대적으로 크다. 따라서, 소정된 값(Th14, Th15 및 Th16)이 적절하게 세팅되면, 단계 5의 조건은 선회운동으로 파기에 맞추어져 이에의해 판단이 선회운동으로 파기를 수행하는 것으로 만들어질 수 있다.

단계 5의 조건이 맞추어지지 않으면, 작업분류판별부(41)는 붐작동의 복잡성 표시량(ch1), 버킷작동의 복잡성 표시량(ch2), 고속선회운동시간(ch3), 및 붐역작동시간(ch4)을 앞서 결정된 소정된 값(Th17, Th18, Th19 및 Th20)과 비교한다(단계 6).ch1 f Th17, ch2 f Th18, ch3 f Th19, 및 ch4 f Th20이면, 판단은 수행되는 작업의 분류가 적재작업인 것으로 만들어진다. 적재작업은 유압굴착기가 운반될 때 유압굴착기가 트레일러 등에 적재되는 작업이다. 설명되는 바와 같은 작업에서, 특히, 붐용 작동레버(17)와 버킷용 작동레버(18)가 빈번하게 이동되고 선회운동작업이 고속으로 수행되는 것이 좀처럼 발생하지 않고, 그리고 붐을 수직으로 이동시키면서 버킷과 아암이 풀-인쪽에서 작동되는 것이 좀처럼 발생하지 않는다. 그러므로, 붐작동의 복잡성 표시량(ch1), 버킷작동의 복잡성 표시량(ch2), 고속선회운동시간(ch3), 및 붐역작동시간(ch4)은 상대적으로 짧다. 따라서, 소정된 값(Th17, Th18, Th19 및 Th20)이 적절하게 세팅되면, 단계 6의 조건은 적재작업에 맞추어져 이에의해 판단이 적재작업을 수행하는 것으로 만들어진다.

단계 6의 조건이 맞추어지지 않으면, 작업분류판별부(41)는 고속선회운동시간(ch3), 버킷 및 아암정지시간(ch5), 및 버킷작동량 평균값(ch6)과 아암작동량 평균값(ch7)의 합계값(ch6 + ch7)을 앞서 결정된 소정된 값(Th21, Th22, 및 Th23)과 비교한다(단계 7). ch3 g Th21, ch5 f Th22 및 (ch6 + ch7) g Th23이면, 판단은 수행되는 작업의 분류가 선회운동으로 마무리 작업인 것으로 만들어진다.

선회운동으로 마무리 작업은 버킷이 지면과 접촉하는 상태에서 선회운동작업이 수행되어 지면 고르기를 실행하는 작업이다. 설명되는 바와 같은 작업에서, 특히, 버킷과 아암이 정지한 상태에서 붐을 수직으로 이동시키는 작업과 고속선회운동작업 등을 포함하고 있고, 그리고 붐용 작동레버(17)와 아암용 작동레버(20)의 작동량은 평균적으로 상대적으로 작다.그러므로, 고속선회운동시간(ch3)과 버킷 및 아암정지시간(ch5)은 상대적으로 길고, 그리고 붐작동량 평균값(ch6)과 아암작동량 평균값(ch7)의 합계값(ch6 + ch7)은 상대적으로 작다. 따라서, 소정된 값(Th21, Th22 및 Th23)이 적절하게 세팅되면, 단계 7의 조건은 선회운동으로 마무리 작업에 맞추어져 이에의해 판단이 선회운동으로 마무리 작업을 수행하는 것으로 만들어질 수 있다.

단계 7의 조건이 맞추어지지 않으면, 작업분류판별부(41)는 붐작동량 평균값(ch6)과 아암작동량 평균값(ch7)의 합계값(ch6 + ch7)을 앞서 결정된 소정된 값(Th24)과 비교한다(단계 8). (ch6 + ch7) g Th24이면, 판단은 수행되는 작업의 분류가 가압파기작업과 다른 파기작업(단순굴착, 도랑굴착 및 수평굴착)인 것으로 만들어진다.

이들 파기작업은 근본적으로 유압굴착기보다 앞선 위치에서 버킷이 지면으로 밀어져서 이곳을 당기는 작업이다. 설명되는 바와 같은 작업에서, 붐용 작동레버(17)와 아암용 작동레버(20)의 작동량은 평균적으로 상대적으로 크고, 그리고 붐작동량 평균값(ch6)과 아암작동량 평균값(ch7)의 합계값(ch6 + ch7)은 상대적으로 크다. 따라서, 소정된 값(Th24)이 적절하게 세팅되면, 단계 8의 조건은 맞추어져 이에의해 판단이 선회운동으로 파기와 다른 파기작업을 수행하는 것으로 만들어질 수 있다.

단계 8의 조건이 맞추어지지 않으면, 작업분류판별부(41)는 작업의 분류의 판별을 억지한다.

붐작업의 복잡성 표시량(ch1), 버킷작업의 복잡성 표시량(ch2), 고속선회운동시간(ch3), 붐역작동시간(ch4), 버킷 및 아암정지시간(ch5), 아암작동량 평균값(ch7), 및 버킷작동량 평균값(ch8)의 조합 또는 이들값중 하나가 소정된 값과 비교되면, 여러종류의 작업의 분류를 고정밀로 판별하는 것이 가능하다.

상기된 작업의 분류의 판별은 데이터 보유부(40)의 시간데이터가 갱신될 때마다 수행된다.

제2 작업분류판별방법이 사용되는 경우에서의 작업이 도 15의 순서도를 참조하여 이후에 설명될 것이다.

즉, 작업분류판별부(41)에서, 비교부(59)는 파악부(44)에 의해 파악된 버킷작동의 복잡성 표시량을 이에 상응하게 앞서 결정된 소정된 값(Th1)과 비교한다(단계 1). 비교의 결과가 버킷작동의 복잡성 표시량 g Th1이면, 판단은 수행되는 작업의 분류가 분산작업인 것으로 만들어진다(단계 2).

분산작업은 지면을 버킷으로 퍼서 버킷작동에 의해 분산시키는 작업을 고속으로 반복하는 것이다. 설명되는 바와 같은 작업에서, 버킷용 작동레버(18)의 작동량은 빈번하게 증가 또는 감소로 가변한다. 또한, 설명되는 바와 같은 버킷용 작동레버(18)의 운동은 작업자의 경험 또는 작동환경에 의해 영향을 받음없이 분산작업에서 두드러진다.그러므로, 버킷작동의 복잡성 표시량은 다른 작업과 비교하여 값에 있어서 현저히 크다. 따라서, 소정된 값(Th1)이 적절하게 세팅되면, 단계 1의 조건은 분산작업에 맞추어져 이에의해 판단이 분산작업을 수행하는 것으로 만들어질 수 있다.

단계 1의 조건이 맞추어지지 않으면, 작업분류판별부(41)에서, 비교부(53)는 파악부(43, 45 및 47) 각각에 의해 파악된 붐작동의 복잡성 표시량, 고속선회운동시간 그리고 버킷 및 아암정지시간을 앞서 결정된 소정된 값(Th2, Th3 및 Th4) 각각과 비교한다(단계 3 내지 5). 비교의 결과가 붐작동의 복잡성 표시량 g Th2, 고속선회운동시간 f Th3 그리고 버킷 및 아암정지시간 g Th4이면, 판단은 분류의 작업이 압축작업인 것으로 만들어진다. 압축작업은 버킷이 지면에 던져져 붐을 상하로 반복이동시킴으로써 지면을 다지는 작업이다.상기되는 바와 같은 작업에서, 특히 붐용 작동레버(17)의 작동량은 빈번하게 증가 또는 감소로 가변하고, 그리고 붐이 상하로 이동할 때 버킷과 아암이 정지하는 시간은 상대적으로 길다. 설명되는 바와 같은 붐용 작동레버(17), 아암용 작동레버(20) 및 버킷용 작동레버(18)의 운동은 작동자의 경험 또는 작동환경에 의해 쉽게 영향받음없이 분산작업에 두드러진다. 이러한 이유로 해서, 붐작동의 복잡성 표시량은 다른 작업과 비교해서 값에 있어서 크고, 고속선회운동시간은 상대적으로 짧고, 그리고 버킷 및 아암정지시간은 상대적으로 길다. 따라서, 소정된 값(Th2, Th3 및 Th4)이 적절하게 세팅되면, 단계(3 내지 5)의 조건은 압축작업에 맞추어져 이에의해 판단이 압축작업을 수행하는 것으로 만들어질 수 있다.

단계(3 내지 5)의 조건중 어느것이 맞추어지지 않으면, 작업분류판별부(41)에서, 작업분류마다의 적합성은 파악부(43 내지 50)에 의해 파악된 특징량에 관하여 메모리(57)에 저장되어 보유된 멤버쉽 기능을 기초로 하여 적합성 계산부(58)에 의해 얻어지고, 그리고 상기 적합성들이 종합적으로 다루어지는 종합적합성은 작업의 분류마다 얻어진다(단계 7).

작업분류판별부(41')는 작업의 분류마다의 종합적인 적합성중 값에 있어서 가장 큰 종합적인 적합성에 상응하는 작업의 분류가 현재 수행되는 작업의 분류로서 판정되는 것으로 판정한다(단계 8). 예를들면, 상기된 바와 같이 선회운동으로 마무리하기에 상응하는 종합적인 적합성이 0.9(이 경우에 선회운동으로 마무리하기에 관한 특징량 마다의 적합성 모두는 0.9 보다 작지 않다)이고 그리고 다른 작업의 분류에 상응하는 종합적인 적합성이 0.9(0을 포함함)보다 크지 않으면, 판단은 현재 수행되고 있는 작업의 분류가 선회운동으로 마무리 작업인 것으로 만들어진다. 이에의해, 특징량이 가장 적합하게된 작업의 분류가 현재 수행되는 작업의 분류인 것으로 판정된다.

단계 8에서, 작업의 분류마다 종합적인 적합성중 값에 있어서 가장 큰 종합적인 적합성에 상응하는 복수의 작업의 분류가 있는 경우에, 예를들면 단순파기작업과 수평파기작업에 관하여, 그들의 종합적인 적합성이 1인 경우에, 작업분류판별부(41')는 작업분류의 판별을 억지한다. 상기되는 바와 같이, 특징량의 작업분류에 관한 적합성은 멤버쉽 기능을 사용하여 얻어져 작업의 분류를 판별하고 이에의해 판별에 있어서, 작업의 분류에서의 작동레버(17 내지 22)의 작동모드 또는 특징량의 값에 있어서의 불규칙성이 포함되어, 작업의 분류가 고정밀도로 판별될 수 있다. 작업의 분류가 적합성을 사용하여 판별되는 경우에, 적합성은 각각의 세트의 10종류의 작업의 분류와 8종류의 특징에 관하여 얻어지는 것이다.그러므로, 적합성을 얻기 위한 계산량은 크다. 하지만, 분산작업 또는 압축작업이 수행되고 있으면, 적합성을 얻기 위한 계산작업은 수행되지 않지만 붐작동의 복잡성 표시량과 같은 특정 특징량이 소정된 값과 단지 비교되어 이에의해 분산작업 또는 압축작업이 고정밀도로 판별될 수 있어 그결과 계산로드를 감소시킨다.

설명되는 바와 같은 작업의 분류의 판별은 데이터 보유부(40)의 데이터가 갱신될 때마다 수행된다.

또다른 확장된 형태로 제2 작업분류판별방법이 도 16의 순서를 참조하여 설명될 것이다.

작업분류판별부(41')에서, 먼저, 파악부(50 내지 55)에 의해 파악된 붐, 아암, 버킷, 선회운동, 우측 주행 그리고 좌측 주행의 작동량 평균값 모두는 비교부(56)에 의해 앞서 결정된 소정된 값(Th1)과 비교된다(단계 1). 비교의 결과가 작동량 평균값 모두에 관하여 작동량 평균값 f Th1이면, 환언하면, 모든 작동량 평균값이 대략 1이면, 유압굴착기의 현 작업내용이 모든 작업 액츄에이터(4 내지 9)가 정지한 비작동상태(유압굴착기의 작동이 정지한다)인 것으로 판단은 만들어진다(단계 2).

비작동상태는 모든 작업 액츄에이터(4 내지 9)가 정지한 상태이다.그러므로, 이 상태에서, 모든 작동레버(17 내지 22)는 작동되지 않는다. 따라서, 단계 1의 조건이 맞추어지는 경우에, 판단은 유압굴착기가 비작동상태인 것으로 만들어질 수 있다.

단계 1의 조건이 맞추어지지 않으면, 작업분류판별부(41')에서, 또한, 파악부(50 내지 53)에 의해 파악된 붐, 아암, 버킷 및 선회운동의 작동량 평균값은 비교부(59)에 의해 상기된 소정된 값(Th1)과 비교되고, 그리고, 우측 주행 및 좌측 주행의 작동량 평균값은 소정된 값(Th2)과 비교된다(단계 3, 4). 비교의 결과가 붐, 아암, 버킷 및 선회운동의 작동량 평균값 모두에 관하여 작동량 평균값 f Th1이고 그리고 우측 주행 및 좌측 주행중 적어도 하나에 관하여 작동량 평균값 g Th2이면, 유압굴착기의 작업내용이 주행용 유압 액츄에이터(8 또는 9)에 의한 유압굴착기의 주행작동이 만들어지고 있는 주행작동상태인 것으로 판단은 만들어진다(단계 5).

이 주행작동상태는 주행용 액츄에이터(8, 9)와 다른 작업용 액츄에이터(4 내지 9)를 정지시키면서 단순주행작동이 만들어지는 상태이다. 그러므로, 이 상태에서, 작동레버(17 내지 22)중 단지 우측 또는 좌측작동레버(19, 22)만이 작동된다. 따라서, 단계(3, 4)의 조건이 맞추어지는 경우에 주행작동상태인 것으로 판단은 만들어진다.

단계(3, 4)의 조건들중 어느 것이 맞추어지지 않으면, 단계는 단계 6으로 진행한다. 이 이후의 작동들은 도 15에 도시된 것과 유사하다.

상기된 바와 같이 판별된 작업분류를 근거로 하여, 작동모드제어부(42)와 자동가속제어부(56)의 세팅부(51 내지 54)는 유압펌프흡수마력, 최대방출, 방출변화율, 반응시간상수 및 자동가속제어를 다음의 표 1에 도시된 바와 같이 세팅한다. 유압펌프제어부(55)는 작업의 분류마다 세팅된 유압펌프흡수마력 등의 세팅값에 따라 비례 솔레노이드 밸브(23, 24)를 통하여 유압펌프(2, 3)의 방출을 제어하고, 그리고 자동가속제어부(56)는 자동가속제어를 유용 또는 무용으로 만든다.

작업의 분류	유압펌프흡수 H.P.(%)	최대방출(%)	방출변화율	반응시간상수(sec)	자동가속제어
분산	80	80	L	0	예
압축	80	80	L	0	예
경사 마무리	80	70	M	0.5	예
크레인	70	70	S	0.5	아니오
파기/선회운동	100	100	L	0.2	예
적재	70	70	S	0.5	아니오
마무리/선회운동	80	100	M	0.3	예
단순, 도랑 및 수평파기	100	100	L	0.2	예
판별불가능	70	70	S	0.5	아니오

*L: 대, M: 중, S: 소

이러한 방식으로, 유압굴착기는 작업의 분류를 위해 적합한 작동모드로 작동될 수 있다.

즉 표 1에 도시된 바와 같이, 다른 작업과 비교되게 중부하작업인 파기작업(선회운동으로 파기를 포함함)에서, 유압펌프흡수마력은 최대로 100%에 세팅되기 때문에, 이 작업은 엔진(1)의 출력을 최대로 사용하여 수행될 수 있다. 반대로, 다른 작업과 비교되게 경부하작업인 크레인 작업 및 적재작업에서, 유압펌프흡수마력이 최소로 70%에 세팅되기 때문에, 엔진(1)의 작동은 양호한 연료소비를 가지고 수행될 수 있다.환언하면, 유압펌프흡수마력이 중간적으로 70%에 세팅되기 때문에, 엔진(1)의 연료소비가 비교적 양호하면서 엔진(1)의 출력을 필요한 만큼 충분하게 끌어낸다.

다른 작업과 비교되게 액츄에이터(4 내지 9)의 높은 작동속도를 필요로 하는 파기작업과 선회운동으로 마무리하기에서, 최대방출이 최대로 100%에 세팅되기 때문에, 액츄에이터(4 내지 9)를 위해 필요로 하는 작동속도를 확실하게 고정하는 것은 가능하다. 역으로, 다른 작업과 비교되게 액츄에이터(4 내지 9)의 낮은 작동속도를 필요로 하는 경사 마무리 작업, 크레인 작업 및 적재작업에서, 최대방출이 최소로 70%에 세팅되기 때문에, 작동레버(17 내지 22)가 경솔하게 크게 작동될 때, 액츄에이터(4 내지 9)의 작동속도가 높게되는 상황을 회피하는 것이 가능하다. 상기된 것과 다른 작업에서, 최대방출이 중간적으로 80%에 세팅되기 때문에, 액츄에이터(4 내지 9)의 작동속도를 작업을 위해 필요한 만큼만 얻는 것이 가능하다.

작동레버(17 내지 22)의 변화량에 관한 액츄에이터(4 내지 9)의 작동속도의 변화가 다른 작업과 비교하여 큰 분산작업, 압축작업 및 파기작업에서, 방출변화율이 최대방출변화율에 세팅되기 때문에, 이들 작업은 신속하게 수행될 수 있다. 반대로, 붐, 아암 및 버킷의 낮은 속도작업이 다른 작업과 비교하여 필요되는 크레인 작업 및 적재작업에서, 최대방출변화율이 세팅되기 때문에, 액츄에이터(4 내지 9)의 작동속도는 작동레버(17 내지 22)의 작동량의 약간의 변화로 인하여 크게 변화하지 않아 이 작업은 원하는 작동속도로 수행될 수 있다. 상기된 것과 다른 작업에 있어서, 방출변화율이 중간에 세팅되기 때문에, 작동레버(17 내지 22)의 작동량의 변화량에 관한 액츄에이터(4 내지 9)의 작동속도의 변화는 이들 작업에 적합하게 만들어질 수 있다.

작동레버(17 내지 22)의 작동속도에 관한 액츄에이터(4 내지 9)의 작동속도의 신속한 반응이 다른 작업과 비교하여 필요되는 분산작업 및 압축작업에서, 반응시간상수가 최소 0s에 세팅되기 때문에, 작동레버(17 내지 22)의 작동량이 신속하게 증가 또는 감소되면, 액츄에이터(4 내지 9)의 작동속도는 즉시 이것에 따라 변화하고 이에 의해 액츄에이터(4 내지 9)는 액츄에이터(17 내지 22)의 작동에 의해 양호한 반응성을 갖고서 작동될 수 있다.역으로, 액츄에이터(4 내지 9)의 순간이동이 작업을 아마 해를 끼치는 크레인 작업 및 적재작업에서, 반응시간상수가 최대 0.5s에 세팅되기 때문에, 작동레버(17 내지 22)가 순간적으로 이동되어도, 액츄에이터(4 내지 9)는 이것에 따라 이동되지 않아 적합한 작업이 수행될 수 있다. 상기된 것과 다른 작업에서, 반응시간상수가 중간 0.3s 또는 0.2s에 세팅되기 때문에, 작동레버(17 내지 22)의 작동에 따른 액츄에이터(4 내지 9)의 작동의 반응과 안정성은 필요한 만큼 충분하게 고정될 수 있다.

또한, 크레인 작업과 적재작업에서, 모든 작동레버(17 내지 22)는 작동시 일정시간동안 연속적으로 중립위치에 자주 작동된다. 하지만, 이들 작업에서, 자동가속제어가 무용이기 때문에, 엔진속도가 작동자의 의도와 상반되게 저속엔진속도로 제어되는 상황을 회피하는 것이 가능하다. 상기된 것과 다른 작업에서, 자동가속제어가 유용이기 때문에, 작동자가 모든 작동레버(17 내지 22)를 그들의 중립위치로 복귀시켜 작업을 정지시키면, 엔진속도는 자동가속제어부(56)에 의해 저속엔진속도로 곧 제어되고 이에의해 엔진(1)의 연료소비가 개량될 수 있다. 이후, 작동자가 작업을 재시작할 시도로 작동레버(17 내지 22)를 작동시키면, 엔진속도는 그 본래의 엔진속도로 복귀하고 작업은 트러블없이 수행될 수 있다.

상기된 바와 같이, 본 실시예의 유압굴착기에 따라, 여러종류의 작업분류는 자동적으로 판별되어, 작동자에 의한 전환작동이 필요되지 않고, 유압굴착기는 작업의 분류를 위한 적합한 작동모드에서 작동될 수 있다.

제어기(10)에서, 판별된 작업의 내용의 작업시간은 상기된 바와 같이 작업시간 통합부(43)에 의해 소정된 시간마다 통합된다. 제어기(10)는 작업의 내용이 판별될 때마다 하드 디스크(61)상에 판별시간에서의 시간데이터와 함께 판별(판별의 무용을 포함함)의 결과를 시간 시리즈로 기록한다.

보다 상세하게는, 제어기(10)는 시간 데이터로서 유압굴착기의 제조일자와 시간과 같이 미리세팅된 기준일자와 시간(예를들면 1996년 4월 1일 0시 0분 0초)으로부터의 경과시간과 함께 판별(작업의 내용)의 결과를 도 19에 도시된 바와 같은 포맷으로 하드 디스크(61)상에 시간 시리즈로 기록한다. 이 경우에, 판별의 무용의 경우를 포함하는 판별(작업의 내용)의 결과는 코드화(예를들면, 비작동상태는 0이고 단순파기작업은 1이라)되어 하드 디스크(61)상에 기록된다.

제어기(10)는 예를들면 작업의 내용이 판별될 때마다, 도 20에 도시된 포맷으로 작업시간 통합부(43)에 의해 얻어진 작업의 내용(판별의 무용을 포함함)마다의 작업시간의 통합된 값을 기록한다. 이 경우에,하드 디스크(61)상에 기록된 작업시간의 통합된 값은 작업내용이 판별될 때마다 갱신된다. 도 20에 작업의 내용난에 도시된 수는 작업의 내용의 부호로 언급된 것이다.

이러한 방식으로, 하드 디스크(61)상에 기록된 작업의 내용의 데이터는 유압굴착기의 작동이 정지할 때 도시되지 않은 개인 컴퓨터 등을 하드 디스크(61)에 연결함으로써 언제든지 판독된다. 이 경우에, 유압굴착기는 소정된 전환작동이 수행될 때 하드 디스크(61)의 데이터가 적절한 디스플레이상에 디스플레이되는 장치로 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 유압굴착기용 제어장치에서, 판별된 작업의 내용은 하드 디스크(61)상에 시간 시리즈로 판독가능하게 기록되고 판별된 작업의 내용마다의 작업시간의 통합값은 하드 디스크(61)상에 판독가능하게 기록된다.

따라서, 예를들면, 작업자가 실제로 작업을 수행하고 있는 시간과 그리고 수행된 작업이 어떤 종류의 것인지를 파악하는 것이 가능하다. 이에의해, 작동자의 노동시간과 임금결정 등을 파악하는 것과 같은 노동관리를 적절하게 수행하는 것은 가능하다.

또한, 유압굴착기가 장착하고 있는 하드 디스크(61)상에 어느작업이 기록되어 있는가는 하드 디스크(61)상에 기록된 작업의 내용의 시간 시리즈에 의한 데이터로부터 알 수 있고, 그리고 작업이 얼마만큼 장시간동안 수행되었는가는 작업의 내용마다의 작업시간의 통합된 값으로부터 알 수 있다. 그러므로, 유압굴착기의 여러장치의 열화정도를 파악하는 것이 가능하고, 이에의해 장치 등의 교체와 같은 유압굴착기의 유지보수를 적절한 시간에 그리고 적절한 장치에 관하여 수행하는 것이 가능하다. 예를들면, 파기작업과 같은 중부하작업의 빈도가 작업내용의 시간 시리즈 데이터에서 높다면, 또는 파기작업과 같은 중부하작업의 통합된 시간이 작업내용마다의 작업시간의 통합된 값에서 길다면, 유압굴착기의 작업유체 또는 감속기어의 유체의 열화가 조기에 발생할 것이라고 예측된다. 그러므로, 유압굴착기의 적절한 유지보수와 운용을 수행하도록 조기에 유지보수를 실행하는 것이 가능하다.

또한, 유압굴착기의 작업기록과 작업내용마다의 작업시간의 통합된 값이 공지되어 있기 때문에, 예를들면, 파기작업과 같은 중부하작업을 자주 수행하는 유압굴착기를 크레인 작업과 같은 경부하작업을 자주 수행하는 유압굴착기로부터 판별하여 사용된 굴착기의 평가가격을 결정하고 유압굴착기의 사용된 굴착기의 가격을 적절하게 평가한다.

본 실시예에서, 여러종류의 작업분류가 판별되어도, 판별될 작업의 분류가 전자보다 덜 충족시킨다는 것은 당연하다. 예를들면, 단지하나의 작업의 분류가 판별될 수 있고 그리고 유압굴착기가 이것에 상응하는 작동모드에서 작동될 수 있다.이 경우에, 작업의 분류를 판별하기 위한 센서만이 선택적으로 제공될 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 유압펌프흡수마력, 최대방출, 방출변화율, 반응시간상수 및 자동가속제어가 작업의 분류에 따라 세팅되어도, 이들 모두가 작업의 분류에 따라 항상 세팅될 필요가 없이 다른 작동모드가 세팅될 수 있다는 것에 주의된다.

또한, 본 실시예에서, 유압펌프흡수마력 등이 고정적으로 세팅되어도, 유압펌프흡수마력이 판별이 무용인 경우에 이미 세팅된 상태에서 유지될 수 있다는 것에 주의된다.

더욱이, 본 실시예에서, 작업의 분류의 판별에서, 주행작동량 센서(27, 30)의 검출된 데이터가 사용되지 않아도, 작업의 분류가 검출된 데이터를 사용하여 판별될 수 있다는 것에 주의된다.

더욱이, 본 실시예에서, 12종류의 작업내용이 판별되어도, 예를들면, 작업의 내용이 중부하작업과 경부하작업으로 단순하게 분류될 수 있는 것에 주의된다.

또한 본 실시예에서, 하드 디스크(61)가 메모리 수단으로서 사용되어도, 메모리, 플로피 디스크 등과 같은 다른 메모리 매체가 사용될 수 있다는 것에 주의된다.

내용 없음.

Claims (31)

1. 붐용 액츄에이터, 아암용 액츄에이터, 버킷용 액츄에이터 및 선회운동용 액츄에이터를 포함하는 작업용 복수의 액츄에이터를 상기 작업용 액츄에이터에 상응하는 작동레버의 작동에 따라 작동시켜 필요되는 작업을 수행하는 유압굴착기에 적용된 제어장치에 있어서,

   상기 작업용 액츄에이터에 상응하는 작동레버중 적어도 하나의 작동레버의 작동량을 검출하는 작동량 검출수단,

   상기 작동량 검출수단에 의해 검출된 작동량을 근거로 하여 상기 유압굴착기를 사용하여 수행되는 작업의 분류를 판별하기 위해 상기 유압굴착기의 작동상태를 나타내는 적어도 하나의 특징량을 얻는 특징량 계산수단, 그리고

   상기 작업의 분류를 상기 특징량으로부터 판별하는 작업분류판별수단

   으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 작업분류판별수단은 상기 특징량 계산수단에 의해 얻어진 각각의 특징량으로부터 판별될 작업의 분류마다 각각의 특징량에 상응하여 소정된 퍼지추론용 복수의 멤버쉽 기능을 근거로 하여 각각의 특징량의 각각의 작업분류에 관한 적합성을 얻는 적합성 계산수단으로 구성되고, 이에의해 상기 특징량이 가장 적합하게 되는 작업의 분류가 상기 적합성을 근거로 하여 상기 유압굴착기에 의해 수행되는 작업의 분류로서 판별되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
3. 제 1 항에 있어서, 엔진속도제어수단; 펌프방출제어수단; 그리고 상기 작업분류판별수단에 의해 판별된 상기 작업의 분류에 상응하여, 상기 엔진속도제어수단과 상기 펌프방출제어수단중 적어도 하나의 작동을 제어하는 작동모드제어수단으로 더 구성되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어수단.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 작업분류판별수단에 의해 판별된 작업의 분류를 판독가능하게 저장하여 보유하는 메모리 수단으로 더 구성되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어수단.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 작동량 검출수단은 버킷용 상기 액츄에이터에 상응하는 작업용 상기 작동레버에 대한 작동량 검출수단으로 구성되고, 상기 특징량 계산수단은 버킷작동 복잡성 파악수단으로 구성되고, 그리고 상기 작업분류판별수단은 상기 버킷작동 복잡성 파악수단에 의해 파악된 버킷작동의 복잡성 표시량이 소정된 값을 넘을 때 분산작업이 수행되는 것으로 판정하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 작동량 검출수단은 상기 붐용 액츄에이터, 상기 아암용 액츄에이터, 상기 버킷용 액츄에이터 및 상기 선회운동용 액츄에이터에 상응하는 상기 작업용 작동레버에 대한 작동량 검출수단으로 구성되고, 상기 특징량 계산수단은 붐작동 복잡성 파악수단, 고속선회운동시간 파악수단, 및 버킷 및 아암정지시간 파악수단으로 구성되고, 그리고 상기 작업분류판별수단은 상기 붐작동 복잡성 파악수단에 의해 파악된 붐작동의 복잡성 표시량이 소정된 값 이상일 때, 상기 고속선회운동시간 파악수단에 의해 파악된 고속선회운동시간이 소정된 값 이하일 때 그리고 상기 버킷 및 아암정지시간 파악수단에 의해 파악된 버킷 및 아암정지시간이 소정된 값 이상일 때 압축작업이 수행되는 것으로 판정하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 작동량 검출수단은 상기 붐용 액츄에이터, 상기 아암용 액츄에이터, 상기 버킷용 액츄에이터 및 상기 선회운동용 액츄에이터에 상응하는 상기 작업용 작동레버에 대한 작동량 검출수단으로 구성되고, 상기 특징량 계산수단은 버킷작동 복잡성 파악수단, 버킷 및 아암정지시간 파악수단, 붐역작동시간 파악수단, 아암작동 평균값 파악수단, 및 버킷작동 평균값 파악수단으로 구성되고, 그리고 상기 작업분류판별수단은 상기 버킷작동 복잡성 파악수단에 의해 파악된 버킷작동의 복잡성 표시량이 소정된 값 이하일 때, 상기 버킷 및 아암정지시간 파악수단에 의해 파악된 버킷 및 아암정지시간이 소정된 값 이하일 때, 상기 붐역작동시간 파악수단에 의해 파악된 붐역작동시간이 소정된 값 이상일 때, 그리고 상기 아암작동 평균값 파악수단과 상기 버킷작동 평균값 파악수단에 의해 파악된 아암작동량 평균값과 버킷작동량 평균값의 합계값이 소정된 값 이상일 때 경사 마무리 작업이 수행되는 것으로 판정하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 작동량 검출수단은 상기 붐용 액츄에이터, 상기 아암용 액츄에이터, 상기 버킷용 액츄에이터 및 상기 선회운동용 액츄에이터에 상응하는 상기 작업용 작동레버에 대한 작동량 검출수단으로 구성되고, 상기 특징량 계산수단은 붐작동 복잡성 파악수단, 버킷작동 복잡성 파악수단, 버킷 및 아암정지시간 파악수단, 아암작동 평균값 파악수단, 및 버킷작동 평균값 파악수단으로 구성되고, 그리고 상기 작업분류판별수단은 상기 붐작동 복잡성 파악수단에 의해 파악된 붐작동의 복잡성 표시량이 소정된 값 이하일 때, 상기 버킷작동 복잡성 파악수단에 의해 파악된 버킷작동의 복잡성 표시량이 소정된 값 이하일 때, 상기 고속선회운동시간 파악수단에 의해 파악된 고속선회운동시간이 소정된 시간 이하일 때, 상기 버킷 및 아암정지시간 파악수단에 의해 파악된 버킷 및 아암정지시간이 소정된 값 이하일 때, 그리고 상기 아암작동 평균값 파악수단과 상기 버킷작동 평균값 파악수단에 의해 파악된 아암작동량 평균값과 버킷작동량 평균값의 합계값이 소정된 값 이하일 때 크레인 작업이 수행되는 것으로 판정하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 작동량 검출수단은 상기 붐용 액츄에이터, 상기 아암용 액츄에이터, 상기 버킷용 액츄에이터 및 상기 선회운동용 액츄에이터에 상응하는 상기 작업용 작동레버에 대한 작동량 검출수단으로 구성되고, 상기 특징량 계산수단은 고속선회운동시간 파악수단, 버킷 및 아암정지시간 파악수단, 아암작동 평균값 파악수단, 및 버킷작동 평균값 파악수단으로 구성되고, 그리고 상기 작업분류판별수단은 상기 고속선회운동시간 파악수단에 의해 파악된 고속선회운동시간이 소정된 값 이상일 때, 상기 버킷 및 아암정지시간 파악수단에 의해 파악된 버킷 및 아암정지시간이 소정된 값 이하일 때, 그리고 상기 아암작동 평균값 파악수단과 상기 버킷작동 평균값 파악수단 각각에 의해 파악된 아암작동량 평균값과 버킷작동량 평균값의 합계값이 소정된 값 이상일 때 선회운동으로 파기가 수행되는 것으로 판정하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 작동량 검출수단은 상기 붐용 액츄에이터, 상기 아암용 액츄에이터, 상기 버킷용 액츄에이터 및 상기 선회운동용 액츄에이터에 상응하는 상기 작업용 작동레버에 대한 작동량 검출수단으로 구성되고, 상기 특징량 계산수단은 붐작동 복잡성 파악수단, 버킷작동 복잡성 파악수단, 고속선회운동시간 파악수단, 및 붐역작동시간 파악수단으로 구성되고, 그리고 상기 작업분류판별수단은 상기 붐작동 복잡성 파악수단에 의해 파악된 붐작동의 복잡성 표시량이 소정된 값 이하일 때, 상기 버킷작동 복잡성 파악수단에 의해 파악된 버킷작동의 복잡성 표시량이 소정된 값 이하일 때, 상기 고속선회운동시간 파악수단에 의해 파악된 고속선회운동시간이 소정된 시간 이하일 때, 그리고 상기 붐역작동시간 파악수단에 의해 파악된 붐역작동시간이 소정된 시간 이하일 때, 적재작업이 수행되는 것으로 판정하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 작동량 검출수단은 상기 붐용 액츄에이터, 상기 아암용 액츄에이터, 상기 버킷용 액츄에이터 및 상기 선회운동용 액츄에이터에 상응하는 상기 작업용 작동레버에 대한 작동량 검출수단으로 구성되고, 상기 특징량 계산수단은 고속선회운동시간 파악수단, 버킷 및 아암정지시간 파악수단, 아암작동 평균값 파악수단, 및 붐작동 평균값 파악수단으로 구성되고, 그리고 상기 작업분류판별수단은 상기 고속선회운동시간 파악수단에 의해 파악된 고속선회운동시간이 소정된 값 이상일 때, 상기 버킷 및 아암정지시간 파악수단에 의해 파악된 버킷 및 아암정지시간이 소정된 값 이상일 때, 그리고 상기 아암작동 평균값 파악수단과 상기 붐작동 평균값 파악수단 각각에 의해 파악된 아암작동량 평균값과 붐작동량 평균값의 합계값이 소정된 값 이하일 때 선회운동으로 마무리하기가 수행되는 것으로 판정하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 작동량 검출수단은 상기 붐용 액츄에이터, 및 상기 아암용 액츄에이터에 상응하는 상기 작업용 작동레버에 대한 작동량 검출수단으로 구성되고, 상기 특징량 계산수단은 아암작동 평균값 파악수단, 및 붐작동 평균값 파악수단으로 구성되고, 그리고 상기 작업분류판별수단은 상기 아암작동 평균값 파악수단과 상기 붐작동 평균값 파악수단 각각에 의해 파악된 아암작동량 평균값과 붐작동량 평균값의 합계값이 소정된 값 이상일 때 상기 선회운동으로 파기와 다른 파기작업이 수행되는 것으로 판정하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
13. 제 3 항에 있어서, 상기 작동모드제어수단은 유압펌프에 의해 엔진의 출력을 흡수하는 비율인 유압펌프흡수마력, 유압펌프로부터 작업용 액츄에이터로의 작업유체의 최대방출, 작업용 액츄에이터에 상응하는 작동레버의 작동량 변화에 관한 작업용 액츄에이터로의 작업유체의 방출변화율 그리고 작업용 액츄에이터에 상응하는 작동레버의 작동에 관한 작업용 액츄에이터의 반응시간상수로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
14. 제 3 항에 있어서, 상기 작동모드제어수단은 작업용 액츄에이터의 작동레버가 중립위치에 있는 상태에서 작업이 정지할 때 엔진을 소정된 저속으로 제어하는 자동가속수단으로 구성되고, 상기 자동가속수단은 상기 작업분류판별수단에 의해 판별된 작업의 분류에 따라 작동상태 또는 비작동상태로 제어되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
15. 제 3 항에 있어서, 상기 작업분류판별수단은 작업의 분류를 적어도 파기작업과 이 파기작업과 다른 작업으로 분류하여 이들을 판별하는 수단으로 구성되고, 그리고 상기 작업모드제어수단은 상기 작업분류판별수단에 의해 판별된 작업의 분류에 따라 엔진의 출력을 유압펌프에 의해 흡수하는 비율인 유압펌프흡수마력을 세팅하는 흡수마력세팅수단, 및 세팅된 흡수마력에 따라 유압펌프를 제어하는 유압펌프제어수단으로 구성되며, 상기 유압펌프흡수마력은 판별된 작업의 분류가 파기작업일 때 파기작업과 다른 작업보다 크게 세팅되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 흡수마력세팅수단은 상기 유압펌프흡수마력을 세팅하여 판별된 작업의 분류가 파기작업일 때 각각의 엔진속도에서의 출력토크가 유압펌프의 출력토크와 맞추어지도록 하는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
17. 제 3 항에 있어서, 상기 작업분류판별수단은 작업의 분류를 크레인 작업 또는 적재작업과 그리고 전자와 다른 작업으로 분류하여 이들을 판별하는 수단으로 구성되고, 상기 작동모드제어수단은 상기 작업분류판별수단에 의해 판별된 작업의 분류에 따라 엔진의 출력을 유압펌프에 의해 흡수하는 비율인 유압펌프흡수마력을 세팅하는 흡수마력세팅수단으로 구성되고, 그리고 상기 펌프방출제어수단은 상기 흡수마력세팅수단에 의해 세팅된 상기 유압펌프흡수마력에 따라 펌프방출을 제어하며, 상기 유압펌프흡수마력은 판별된 작업의 분류가 크레인 작업 또는 적재작업일 때 크레인 작업 또는 적재작업과 다른 작업보다 낮게 세팅되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
18. 제 3 항에 있어서, 상기 작업분류판별수단은 작업의 분류를 적어도 파기작업과 선회운동으로 마무리하기로 분류하여 이들을 판별하는 수단으로 구성되고, 상기 작동모드제어수단은 상기 작업분류판별수단에 의해 판별된 작업의 분류에 따라 상기 유압펌프로부터 상기 액츄에이터로의 최대방출을 세팅하는 최대방출세팅수단으로 구성되고, 그리고 상기 펌프방출제어수단은 세팅된 최대방출보다 낮은 레벨로 펌프방출을 제어하며, 상기 최대방출은 판별된 작업의 분류가 파기작업 또는 선회운동으로 마무리하기일 때 파기작업 또는 선회운동으로 마무리하기와 다른 작업보다 크게 세팅되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 최대방출세팅수단은 판별된 작업의 분류가 파기작업과 선회운동으로 마무리하기 일때 상기 최대방출을 소정된 최대방출로 세팅하는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
20. 제 3 항에 있어서, 상기 작업분류판별수단은 작업의 분류를 크레인 작업과 적재작업중 적어도 하나와 그리고 전자와 다른 작업으로 분류하여 이들을 판별하는 수단으로 구성되고, 상기 작동모드제어수단은 상기 작업분류판별수단에 의해 판별된 작업의 분류에 따라 상기 유압펌프로부터 상기 액츄에이터로의 최대방출을 세팅하는 최대방출세팅수단으로 구성되고, 그리고 상기 펌프방출제어수단은 세팅된 최대방출보다 낮은 레벨로 펌프방출을 제어하며, 상기 최대방출은 판별된 작업의 분류가 크레인 작업 또는 적재작업일 때 크레인 작업 또는 적재작업과 다른 작업보다 낮게 세팅되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
21. 제 3 항에 있어서, 상기 작업분류판별수단은 작업의 분류를 파기작업, 압축작업 및 분산작업중 적어도 하나와 그리고 전자와 다른 작업으로 분류하여 이들을 판별하는 수단으로 구성되고, 상기 작동모드제어수단은 상기 작업분류판별수단에 의해 판별된 작업의 분류에 따라 상기 작업용 액츄에이터에 상응하는 상기 작동레버의 작동량에 관한 방출변화율을 세팅하는 방출특성세팅수단으로 구성되고, 그리고 상기 펌프방출제어수단은 상기 방출특성세팅수단에 의해 세팅된 상기 방출변화율에 따라 펌프방출을 제어하며, 상기 방출변화율은 판별된 작업의 분류가 파기작업, 압축작업 또는 분산작업일 때 파기작업, 압축작업 또는 분산작업과 다른 작업보다 크게 세팅되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
22. 제 3 항에 있어서, 상기 작업분류판별수단은 작업의 분류를 크레인 작업과 적재작업중 적어도 하나로 분류하여 이들을 판별하는 수단으로 구성되고, 상기 작동모드제어수단은 상기 작업분류판별수단에 의해 판별된 작업의 분류에 따라 상기 작업용 액츄에이터에 상응하는 상기 작동레버의 작동량에 관한 방출변화율을 세팅하는 방출특성세팅수단으로 구성되고, 그리고 상기 펌프방출제어수단은 상기 방출특성세팅수단에 의해 세팅된 상기 방출변화율에 따라 펌프방출을 제어하며, 상기 방출변화율은 판별된 작업의 분류가 크레인 작업 또는 적재작업일 때 크레인 작업 또는 적재작업과 다른 작업보다 낮게 세팅되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
23. 제 3 항에 있어서, 상기 작업분류판별수단은 작업의 분류를 압축작업과 분산작업중 적어도 하나로 분류하여 이들을 판별하는 수단으로 구성되고, 상기 작동모드제어수단은 상기 작업분류판별수단에 의해 판별된 작업의 분류에 따라 상기 액츄에이터에 상응하는 작동레버의 작동에 관한 상기 액츄에이터의 반응시간상수를 세팅하는 시간상수세팅수단으로 구성되고, 그리고 상기 펌프방출제어수단은 상기 시간상수세팅수단에 의해서 세팅된 상기 반응시간상수에 따라 펌프방출을 제어하며, 상기 반응시간상수는 판별된 작업의 분류가 압축작업 또는 분산작업일 때 압축작업 또는 분산작업과 다른 작업보다 낮게 세팅되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 시간상수세팅수단은 작업의 분류가 압축작업 또는 분산작업일 때 상기 반응시간상수를 0으로 세팅하는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
25. 제 3 항에 있어서, 상기 작업분류판별수단은 작업의 분류를 크레인 작업, 적재작업 및 경사 마무리 작업중 적어도 하나로 분류하여 이들을 판별하는 수단으로 구성되고, 상기 작동모드제어수단은 상기 작업분류판별수단에 의해 판별된 작업의 분류에 따라 상기 액츄에이터에 상응하는 상기 작동레버에 관한 상기 액츄에이터의 반응시간상수를 세팅하는 시간상수세팅수단으로 구성되고, 그리고 상기 펌프방출제어수단은 상기 시간상수세팅수단에 의해 세팅된 상기 반응시간상수에 따라 펌프방출을 제어하며, 상기 반응시간상수는 판별된 작업의 분류가 크레인 작업, 적재작업 또는 경사 마무리 작업일 때 크레인 작업, 적재작업 또는 경사 마무리 작업과 다른 작업보다 크게 세팅되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
26. 제 3 항에 있어서, 상기 엔진속도제어수단은 작업용 액츄에이터의 작동레버가 중립위치에 있는 상태에서 작업이 정지할 때 엔진을 소정된 저속엔진속도로 제어하는 자동가속수단으로 구성되고, 상기 작업분류판별수단은 작업의 분류를 크레인 작업과 적재작업중 적어도 하나와 그리고 전자와 다른 작업으로 분류하여 이들을 판별하는 수단으로 구성되고, 그리고 상기 작동모드제어수단은 판별된 작업의 분류가 크레인 작업 또는 적재작업일 때 비작동상태로 그리고 판별된 작업의 분류가 크레인 작업 및 적재작업과 다른 작업일 때 작동상태로 상기 자동가속수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
27. 제 2 항에 있어서, 상기 특징량 계산수단은 붐용 상기 작동레버의 상기 작동량이 소정된 시간내에서 증가 또는 감소하는 비율을 나타내는 붐작동 복잡성 표시량, 버킷용 상기 작동레버의 상기 작동량이 소정된 시간내에서 증가 또는 감소하는 비율을 나타내는 버킷작동 복잡성 표시량, 선회운동용 상기 작동레버의 상기 작동량의 크기가 소정된 시간내에서 소정된 값을 넘는 시간을 나타내는 고속선회운동시간, 소정된 시간내에서 붐용 상기 작동레버의 상기 작동량이 붐의 상부쪽에서 소정된 값을 넘고 그리고 아암 및 버킷용 상기 작동레버의 상기 작동량이 풀-인쪽에서 소정된 값을 넘는 시간을 나타내는 붐역작동시간, 소정된 시간내에서 붐용 상기 작동레버의 상기 작동량의 크기가 소정된 값을 넘고 그리고 아암 및 버킷용 상기 작동레버의 상기 작동량의 크기가 소정된 값보다 작은 시간을 나타내는 버킷 및 아암정지시간, 붐용 상기 작동레버의 상기 작동량의 크기의 평균값을 나타내는 붐작동량 평균값, 아암작동량 평균값, 그리고 버킷작동량 평균값들중 적어도 하나를 특징량으로서 얻으며, 상기 작동량 검출수단은 적어도 하나의 특징량에 상응하는 작동레버의 작동량을 검출하는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 특징량 계산수단에 의해 얻어진 상기 특징량은 상기 버킷작동 복잡성 표시량을 포함하며, 그리고 상기 버킷작동 복잡성 표시량이 소정된 값을 넘을 때, 유압굴착기에 의해 수행되는 작업의 분류는 상기 적합성 계산수단에 의해 얻어진 적합성에 의존하지 않고 분산작업으로 판별되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
29. 제 27 항에 있어서, 상기 특징량 계산수단에 의해 얻어진 상기 특징량은 상기 붐작동 복잡성 표시량, 상기 버킷 및 아암정지시간 및 상기 고속선회운동시간을 포함하고 있고, 상기 붐작동 복잡성 표시량이 소정된 값을 넘을 때, 상기 버킷 및 아암정지시간이 소정된 값을 넘을 때 그리고 상기 고속선회운동시간이 소정된 시간보다 작을 때 유압굴착기에 의해 수행되는 작업의 분류는 상기 적합성 계산수단에 의해 얻어진 적합성에 의존하지 않고 압축작업으로 판별되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
30. 제 4 항에 있어서, 상기 메모리 수단은 작업의 내용을 시간 시리즈로 저장하여 보유하는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.
31. 제 4 항에 있어서, 상기 작업내용판별수단에 의해 판별된 작업의 내용마다 작업시간을 통합하는 작업시간 통합수단, 그리고 상기 작업시간 통합수단에 의해 얻어진 작업의 내용마다의 작업시간을 판독가능하게 저장하여 보유하는 메모리 수단으로 더 구성되는 것을 특징으로 하는 유압굴착기 제어장치.

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