KR101658325B1 - 작업 차량 - Google Patents

Abstract

정지 제어부(54)는, 버킷 중량 특정부(59)에 의해 버킷(8)의 중량이 큰 중량이라고 특정된 제1 특정 상태와 버킷(8)의 중량이 작은 중량이라고 특정된 제2 특정 상태의 쌍방에 있어서 버킷(8)의 목표 설계 지형을 향하는 방향의 이동 속도가 같을 때, 상기 제1 특정 상태에 있어서는 상기 제2 특정 상태보다 목표 설계 지형으로부터 떨어진 위치로부터 버킷(8)의 목표 설계 지형을 향하는 방향의 이동 속도가 감속되도록 제어한다.

Description

작업 차량{WORK VEHICLE}

본 발명은 작업 차량에 관한 것이다.

유압 셔블과 같은 작업 차량은, 붐과 아암과 버킷을 포함하는 작업기를 구비한다. 작업 차량의 제어에 있어서, 굴삭 대상의 목표 형상인 목표 설계 지형(설계 지형)에 기초하여 버킷을 이동시키는 자동 제어가 알려져 있다.

특허문헌 1에는, 버킷의 날끝이 기준면을 따라 이동함으로써 버킷에 접촉하는 토사를 긁어 고르게 하여, 평평한 기준면에 대응한 평행한 면을 만드는 프로파일 작업을 자동 제어하는 방식이 제안되어 있다.

또한 상기 자동 제어에는, 상기 프로파일 제어 이외에, 작업기의 동작을 자동 정지시키는 제어(정지 제어)도 존재한다. 이 정지 제어는, 버킷의 날끝이 목표 설계 지형에 파고들지 않도록 목표 설계 지형 직전에 작업기의 동작을 자동 정지시키는 것이다. 이러한 정지 제어는 예컨대 특허문헌 2에 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성9-328774호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 제5548306호

버킷이 교환되는 경우, 중량이 상이한 버킷이 아암에 접속되면, 작업기를 구동시키는 유압 실린더에 작용하는 부하가 변할 가능성이 있다. 유압 실린더에 작용하는 부하가 변하면, 상기 정지 제어 시에 있어서 유압 실린더가 상정된 동작을 실행할 수 없을 가능성이 있다. 그 결과, 굴삭 정밀도가 저하할 가능성이 있다.

예컨대 중량이 큰 버킷으로 교환된 경우에는, 버킷의 관성이 커지기 때문에, 작업기의 동작을 정지하기 어려워진다. 이 때문에, 정지 제어에 의한 정지의 정밀도가 악화한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 굴삭 정밀도가 높은 작업 차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그 외의 과제와 신규의 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 분명해질 것이다.

본 발명의 작업 차량은, 작업기와, 중량 특정부와, 거리 취득부와, 정지 제어부를 구비하고 있다. 작업기는, 붐과, 아암과, 버킷을 포함하고 있다. 중량 특정부는, 아암에 장착된 버킷의 중량을 특정하기 위한 것이다. 거리 취득부는, 버킷의 날끝과 목표 설계 지형의 거리를 취득하는 것이다. 정지 제어부는, 버킷의 날끝이 목표 설계 지형에 접근할 때 버킷의 날끝이 목표 설계 지형에 도달하기 직전에 작업기의 동작을 정지하는 정지 제어를 실행하는 것이다. 정지 제어부는, 중량 특정부에 의해 버킷의 중량이 제1 중량으로 특정되는 제1 특정 상태와 버킷의 중량이 제1 중량보다 작은 제2 중량으로 특정되는 제2 특정 상태의 쌍방에 있어서 버킷의 목표 설계 지형을 향하는 방향의 이동 속도가 같을 때, 제1 특정 상태에 있어서는 제2 특정 상태보다 목표 설계 지형으로부터 떨어진 위치로부터 버킷의 목표 설계 지형을 향하는 방향의 이동 속도가 감속되도록 제어한다.

본 발명의 작업 차량에 따르면, 중량이 작은 버킷으로부터 중량이 큰 버킷으로 교환된 경우라도, 그 버킷의 중량이 큰 것이 특정된다. 그리고 버킷의 중량이 큰 제1 특정 상태에 있어서는, 버킷의 중량이 작은 제2 특정 상태보다 목표 설계 지형으로부터 떨어진 위치로부터 버킷의 이동 속도를 감속할 수 있다. 이 때문에, 중량이 큰 버킷으로 교환된 경우라도 버킷의 날끝이 목표 설계 지형을 침식하는 것이 억제된다. 이에 의해 정지 제어에 있어서 상정된 동작을 실행할 수 있어, 굴삭 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.

상기 작업 차량에 있어서, 상기 정지 제어부는, 기억부와, 선택부와, 제한 속도 취득부를 갖고 있다. 기억부는, 버킷의 날끝과 목표 설계 지형의 거리와, 버킷의 날끝의 제한 속도의 관계를 규정하는 관계 데이터를, 버킷의 중량에 따라 복수 기억하고 있다. 선택부는, 중량 특정부에서 특정된 버킷의 중량에 기초하여, 기억부에 기억된 복수의 관계 데이터 중에서, 하나의 관계 데이터를 선택한다. 제한 속도 취득부는, 선택부에 의해 선택된 하나의 관계 데이터를 이용하여, 거리 취득부에서 얻어진 거리에 기초하여 버킷의 날끝의 제한 속도를 취득한다. 정지 제어부는, 버킷의 날끝의 제한 속도에 기초하여 정지 제어를 실행한다.

이와 같이 복수의 관계 데이터를 기억부에 기억시킴으로써, 중량이 큰 버킷을 이용한 경우와, 중량이 작은 버킷을 이용한 경우에서 버킷의 제어를 변경하는 것이 용이해진다.

상기 작업 차량에 있어서, 복수의 관계 데이터는, 제1 관계 데이터와, 제2 관계 데이터를 포함하고 있다. 제1 관계 데이터가 선택될 때의 버킷의 중량은, 제2 관계 데이터가 선택될 때의 버킷의 중량보다 크다. 제1 관계 데이터에 있어서 버킷의 날끝의 제한 속도의 감속이 개시되는 상기 거리는, 제2 관계 데이터에 있어서 버킷의 날끝의 제한 속도의 감속이 개시되는 상기 거리보다 크다.

이와 같이 제1 관계 데이터와 제2 관계 데이터를 규정함으로써, 버킷의 중량이 큰 제1 특정 상태에 있어서는, 버킷의 중량이 작은 제2 특정 상태보다 목표 설계 지형으로부터 떨어진 위치로부터 버킷의 이동 속도를 감속하는 것이 가능해진다.

상기 작업 차량에 있어서, 제1 관계 데이터는, 제1 감속 구간과, 제2 감속 구간을 갖고 있다. 제1 감속 구간은 제2 감속 구간보다 목표 설계 지형에 가까운 위치로 설정되고, 또한 제2 감속 구간에 있어서의 버킷의 날끝과 목표 설계 지형의 거리의 변화에 대한 감속의 정도는, 제1 감속 구간에 있어서의 버킷의 날끝과 목표 설계 지형의 거리의 변화에 대한 감속의 정도보다 크다.

이에 따라 중량이 큰 버킷을 목표 설계 지형을 향하여 이동시킬 때에, 목표 설계 지형으로부터 떨어진 위치에서는, 버킷의 날끝과 목표 설계 지형의 거리의 변화에 대한 감속의 정도를 크게 하여 버킷의 속도를 급격하게 작게 할 수 있다. 또한 목표 설계 지형에 가까운 위치에서는, 버킷의 날끝과 목표 설계 지형의 거리의 변화에 대한 감속의 정도를 작게 하여, 버킷의 날끝을 목표 설계 지형에 정확하게 맞추는 것이 가능해진다.

상기 작업 차량에 있어서, 제2 관계 데이터는, 제3 감속 구간과, 제4 감속 구간을 갖고 있다. 제3 감속 구간은 제4 감속 구간보다 목표 설계 지형에 가까운 위치로 설정되고, 또한 제4 감속 구간에 있어서의 버킷의 날끝과 목표 설계 지형의 거리의 변화에 대한 감속의 정도는, 제3 감속 구간에 있어서의 버킷의 날끝과 목표 설계 지형의 거리의 변화에 대한 감속의 정도보다 크다. 제4 감속 구간은 제2 감속 구간보다 목표 설계 지형에 가까운 위치로 설정된다.

이에 따라 중량이 작은 버킷을 목표 설계 지형을 향하여 이동시킬 때에, 목표 설계 지형으로부터 떨어진 위치에서는, 버킷의 날끝과 목표 설계 지형의 거리의 변화에 대한 감속의 정도를 크게 하여 버킷의 속도를 급격하게 작게 할 수 있다. 또한 목표 설계 지형에 가까운 위치에서는, 버킷의 날끝과 목표 설계 지형의 거리의 변화에 대한 감속의 정도를 작게 하여, 버킷의 날끝을 목표 설계 지형에 정확하게 맞추는 것이 가능해진다.

상기 작업 차량에 있어서, 작업기를 구동시키는 유압 실린더가 더 구비되어 있다. 중량 특정부는, 버킷이 허공에 떠 있는 상태에서의 유압 실린더의 내부에 발생하는 압력에 기초하여, 아암에 장착된 버킷의 중량을 특정한다.

이에 따라 유압 실린더의 내부에 발생하는 압력으로부터 버킷의 중량을 자동적으로 특정할 수 있다. 이 때문에, 오퍼레이터가 수동으로 버킷의 중량을 입력할 필요가 없어져, 수고를 생략할 수 있다.

상기 작업 차량에 있어서, 오퍼레이터가 버킷의 중량을 입력 조작할 수 있는 모니터가 더 구비되어 있다. 중량 특정부는, 오퍼레이터에 의해 모니터에 입력된 버킷의 중량에 기초하여, 아암에 장착된 버킷의 중량을 특정한다.

이에 따라 오퍼레이터의 수동의 입력 작업에 의해 버킷의 중량을 특정하는 것이 가능해진다.

상기 작업 차량에 있어서, 추정 속도 결정부와, 방향 제어 밸브가 더 구비되어 있다. 추정 속도 결정부는, 조작 부재의 조작량에 기초하여 붐의 속도를 추정하는 것이다. 방향 제어 밸브는, 이동 가능한 스풀을 갖고, 스풀의 이동에 의해 작업기를 구동시키는 유압 실린더에 대한 작동 오일의 공급을 제어하는 것이다. 기억부는, 버킷의 중량에 따른, 유압 실린더의 실린더 속도와 유압 실린더를 동작시키는 조작 지령값의 관계를 나타내는 복수의 상관 데이터를 기억하고 있다. 추정 속도 결정부는, 중량 특정부에서 특정된 버킷의 중량에 기초하여, 기억부에 기억된 복수의 상관 데이터 중에서 하나의 상관 데이터를 선택하고, 또한 선택된 하나의 상관 데이터를 이용하여 붐의 추정 속도를 취득한다. 정지 제어부는, 붐의 추정 속도와 붐의 제한 속도에 기초하여 정지 제어를 실행한다.

이에 따라 정지 제어에 있어서 버킷의 날끝을 목표 설계 지형에 맞추는 것이 보다 용이해져, 굴삭 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 굴삭 정밀도가 높은 작업 차량을 실현시킬 수 있다.

도 1은 실시형태에 기초한 작업 차량(100)의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 실시형태에 기초한 작업 차량(100)의 구성을 모식적으로 나타내는 측면도(A) 및 배면도(B)이다.
도 3은 실시형태에 기초한 제어 시스템(200)의 구성을 설명하는 기능 블록도이다.
도 4는 실시형태에 기초한 유압 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 5는 실시형태에 기초한 정지 제어가 행해지고 있을 때의 작업기(2)의 동작의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 실시형태에 기초한 정지 제어를 실행하는 제어 시스템(200)의 기능 블록도이다.
도 7은 실시형태에 기초한 오퍼레이터가 버킷 중량을 입력할 때의 표시부(322)의 표시 화면을 나타내는 도면 (A), (B)이다.
도 8은 도 6에 나타내는 제어 시스템(200)의 정지 제어부(54) 내의 기능 블록도이다.
도 9는 실시형태에 기초한 추정 속도 결정부(52)의 연산 처리를 설명하는 기능 블록을 설명하는 도면이다.
도 10은 실시형태에 기초한 수직 속도 성분(Vcy_bm, Vcy_bkt)의 산출 방식을 설명하는 도면 (A), (B), (C)이다.
도 11은 실시형태에 기초한 버킷(8)의 날끝(8a)과 목표 굴삭 지형(U)의 표면 사이의 최단으로 되는 거리(d)를 설명하는 도면이다.
도 12는 실시형태에 기초한 작업 차량(100)의 정지 제어를 설명하는 흐름도이다.
도 13은 실시형태에 기초한 정지 제어에 있어서의 작업기(2) 전체의 날끝 제한 속도 테이블의 일례를 설명하는 도면 (A)와, 도 13의 (A)의 영역(R)을 확대하여 나타내는 도면 (B)이다.
도 14는 실시형태에 기초한 날끝 제한 속도 테이블을 이용한 정지 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는 변형예에 기초한 스풀 스트로크와 실린더 속도의 관계를 나타내는 제1 상관 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은 변형예에 기초한 제1∼제3 상관 데이터를 이용한 정지 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 이하에 설명하는 각 실시형태의 요건은, 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 또한, 일부의 구성 요소를 이용하지 않는 경우도 있다.

<작업 차량의 전체 구성>

도 1은 실시형태에 기초한 작업 차량(100)의 외관도이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 작업 차량(100)으로서, 본 예에 있어서는, 주로 유압 셔블을 예로 들어 설명한다.

작업 차량(100)은, 차량 본체(1)와, 유압에 의해 작동하는 작업기(2)를 갖고 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 작업 차량(100)에는 굴삭 제어를 실행하는 제어 시스템(200)(도 3)이 탑재되어 있다.

차량 본체(1)는, 선회체(3)와, 주행 장치(5)를 갖고 있다. 주행 장치(5)는, 한쌍의 무한 궤도(5Cr)를 갖고 있다. 무한 궤도(5Cr)의 회전에 의해, 작업 차량(100)이 주행 가능하다. 또한, 주행 장치(5)가 차륜(타이어)을 포함하여도 좋다.

선회체(3)는, 주행 장치(5)의 위에 배치되고, 또한 주행 장치(5)에 의해 지지되어 있다. 선회체(3)는, 선회축(AX)을 중심으로 하여 주행 장치(5)에 대하여 선회 가능하다.

선회체(3)는, 운전실(4)을 갖고 있다. 이 운전실(4)에는, 오퍼레이터가 착석하는 운전석(4S)이 마련되어 있다. 오퍼레이터는, 운전실(4)에서 작업 차량(100)을 조작 가능하다.

본 예에 있어서는, 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터를 기준으로 하여 각 부의 위치 관계에 대해서 설명한다. 전후 방향이란, 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터의 전후 방향을 말한다. 좌우 방향이란, 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터의 좌우 방향을 말한다. 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터가 마주하는 방향을 전방 방향으로 하고, 전방 방향에 대향하는 방향을 후방 방향으로 한다. 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터가 정면에 마주하였을 때의 우측, 좌측을 각각 우측 방향, 좌측 방향으로 한다.

선회체(3)는, 엔진이 수용되는 엔진 룸(9)과, 선회체(3)의 후방부에 마련되는 카운터 웨이트를 갖고 있다. 선회체(3)에 있어서, 엔진 룸(9)의 전방에 난간(19)이 마련되어 있다. 엔진 룸(9)에는, 도시하지 않는 엔진 및 유압 펌프 등이 배치되어 있다.

작업기(2)는, 선회체(3)에 지지되어 있다. 작업기(2)는, 붐(6)과, 아암(7)과, 버킷(8)과, 붐 실린더(10)와, 아암 실린더(11)와, 버킷 실린더(12)를 갖고 있다. 붐(6)은 선회체(3)에 접속되어 있다. 아암(7)은 붐(6)에 접속되어 있다. 버킷(8)은 아암(7)에 접속되어 있다.

붐 실린더(10)는, 붐(6)을 구동시키기 위한 것이다. 아암 실린더(11)는, 아암(7)을 구동시키기 위한 것이다. 버킷 실린더(12)는 버킷(8)을 구동시키기 위한 것이다. 붐 실린더(10), 아암 실린더(11), 및 버킷 실린더(12)의 각각은, 작동 오일에 의해 구동되는 유압 실린더이다.

붐(6)의 기단부는, 붐 핀(13)을 통해 선회체(3)에 접속되어 있다. 아암(7)의 기단부는, 아암 핀(14)을 통해 붐(6)의 선단부에 접속되어 있다. 버킷(8)은, 버킷 핀(15)을 통해 아암(7)의 선단부에 접속되어 있다.

붐(6)은, 붐 핀(13)을 중심으로 회전 가능하다. 아암(7)은, 아암 핀(14)을 중심으로 회전 가능하다. 버킷(8)은, 버킷 핀(15)을 중심으로 회전 가능하다.

아암(7) 및 버킷(8)의 각각은, 붐(6)의 선단측에서 이동 가능한 가동 부재이다. 버킷(8)은, 아암(7)에 대하여 교환 가능하게 마련되어 있다. 예컨대, 굴삭 작업 내용에 따라, 적절한 버킷(8)의 종별이 선택되고, 그 선택된 버킷(8)이 아암(7)에 접속된다.

도 2의 (A) 및 도 2의 (B)는 실시형태에 기초한 작업 차량(100)을 모식적으로 설명하는 도면이다. 도 2의 (A)에는 작업 차량(100)의 측면도가 나타나 있다. 도 2의 (B)에는 작업 차량(100)의 배면도가 나타나 있다.

도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 나타내는 바와 같이, 붐(6)의 길이(L1)는, 붐 핀(13)과 아암 핀(14)의 거리이다. 아암(7)의 길이(L2)는, 아암 핀(14)과 버킷 핀(15)의 거리이다. 버킷(8)의 길이(L3)는, 버킷 핀(15)과 버킷(8)의 날끝(8a)의 거리이다. 버킷(8)은, 복수의 날을 가지며, 본 예에 있어서는, 버킷(8)의 선단부는 날끝(8a)이라고 칭해진다.

또한, 버킷(8)은, 날을 갖고 있지 않아도 좋다. 버킷(8)의 선단부는, 스트레이트 형상의 강판으로 형성되어도 좋다.

작업 차량(100)은, 붐 실린더 스트로크 센서(16)와, 아암 실린더 스트로크 센서(17)와, 버킷 실린더 스트로크 센서(18)를 갖고 있다. 붐 실린더 스트로크 센서(16)는 붐 실린더(10)에 배치되어 있다. 아암 실린더 스트로크 센서(17)는 아암 실린더(11)에 배치되어 있다. 버킷 실린더 스트로크 센서(18)는 버킷 실린더(12)에 배치되어 있다. 또한, 붐 실린더 스트로크 센서(16), 아암 실린더 스트로크 센서(17) 및 버킷 실린더 스트로크 센서(18)는 총칭하여 실린더 스트로크 센서라고도 칭해진다.

붐 실린더 스트로크 센서(16)의 검출 결과에 기초하여, 붐 실린더(10)의 스트로크 길이가 구해진다. 아암 실린더 스트로크 센서(17)의 검출 결과에 기초하여, 아암 실린더(11)의 스트로크 길이가 구해진다. 버킷 실린더 스트로크 센서(18)의 검출 결과에 기초하여, 버킷 실린더(12)의 스트로크 길이가 구해진다.

또한, 본 예에 있어서는, 붐 실린더(10), 아암 실린더(11) 및 버킷 실린더(12)의 스트로크 길이는 각각 붐 실린더 길이, 아암 실린더 길이 및 버킷 실린더 길이라고도 칭해진다. 또한, 본 예에 있어서는, 붐 실린더 길이, 아암 실린더 길이, 및 버킷 실린더 길이는 총칭하여 실린더 길이 데이터(L)라고도 칭해진다. 또한, 각도 센서를 이용하여 스트로크 길이를 검출하는 방식을 채용하는 것도 가능하다.

작업 차량(100)은, 작업 차량(100)의 위치를 검출 가능한 위치 검출 장치(20)를 구비하고 있다.

위치 검출 장치(20)는, 안테나(21)와, 글로벌 좌표 연산부(23)와, IMU(Inertial Measurement Unit)(24)를 갖고 있다.

안테나(21)는, 예컨대 GNSS(Global Navigation Satellite Systems: 전지구 항법 위성 시스템)용의 안테나이다. 안테나(21)는, 예컨대 RTK-GNSS(Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite Systems)용 안테나이다.

안테나(21)는, 선회체(3)에 마련되어 있다. 본 예에 있어서는, 안테나(21)는, 선회체(3)의 난간(19)에 마련되어 있다. 또한, 안테나(21)는, 엔진 룸(9)의 후방 방향에 마련되어도 좋다. 예컨대, 선회체(3)의 카운터 웨이트에 안테나(21)가 마련되어도 좋다. 안테나(21)는, 수신한 전파(GNSS 전파)에 따른 신호를 글로벌 좌표 연산부(23)에 출력한다.

글로벌 좌표 연산부(23)는, 글로벌 좌표계에 있어서의 안테나(21)의 설치 위치(P1)를 검출한다. 글로벌 좌표계는, 작업 영역에 설치한 기준 위치(Pr)를 바탕으로 한 3차원 좌표계(Xg, Yg, Zg)이다. 본 예에 있어서는, 기준 위치(Pr)는, 작업 영역에 설정된 기준 말뚝의 선단의 위치이다. 또한, 로컬 좌표계란, 작업 차량(100)을 기준으로 한, (X, Y, Z)로 나타내는 3차원 좌표계이다. 로컬 좌표계의 기준 위치는, 선회체(3)의 선회축(선회 중심)(AX)에 위치하는 기준 위치(P2)를 나타내는 데이터이다.

본 예에 있어서는, 안테나(21)는, 차폭 방향으로 서로 멀어지도록 선회체(3)에 마련된 제1 안테나(21A) 및 제2 안테나(21B)를 포함하고 있다.

글로벌 좌표 연산부(23)는, 제1 안테나(21A)의 설치 위치(P1a) 및 제2 안테나(21B)의 설치 위치(P1b)를 검출한다. 글로벌 좌표 연산부(23)는, 글로벌 좌표로 나타내는 기준 위치 데이터(P)를 취득한다. 본 예에 있어서는, 기준 위치 데이터(P)는, 선회체(3)의 선회축(선회 중심)(AX)에 위치하는 기준 위치(P2)를 나타내는 데이터이다. 또한, 기준 위치 데이터(P)는, 설치 위치(P1)를 나타내는 데이터여도 좋다.

본 예에 있어서는, 글로벌 좌표 연산부(23)는, 2개의 설치 위치(P1a) 및 설치 위치(P1b)에 기초하여 선회체 방위 데이터(Q)를 생성한다. 선회체 방위 데이터(Q)는, 설치 위치(P1a)와 설치 위치(P1b)로 결정되는 직선이 글로벌 좌표의 기준 방위(예컨대 북)에 대하여 이루는 각에 기초하여 결정된다. 선회체 방위 데이터(Q)는, 선회체(3)[작업기(2)]가 향하고 있는 방위를 나타낸다. 글로벌 좌표 연산부(23)는, 후술하는 표시 컨트롤러(28)에 기준 위치 데이터(P) 및 선회체 방위 데이터(Q)를 출력한다.

IMU(24)는, 선회체(3)에 마련되어 있다. 본 예에 있어서는, IMU(24)는, 운전실(4)의 하부에 배치되어 있다. 선회체(3)에 있어서, 운전실(4)의 하부에 고강성의 프레임이 배치되어 있다. IMU(24)는, 그 프레임 상에 배치되어 있다. 또한, IMU(24)는, 선회체(3)의 선회축(AX)[기준 위치(P2)]의 측방(우측 또는 좌측)에 배치되어도 좋다. IMU(24)는, 차량 본체(1)의 좌우 방향으로 경사진 경사각(θ4)과, 차량 본체(1)의 전후 방향으로 경사진 경사각(θ5)을 검출한다.

<제어 시스템의 구성>

다음에, 실시형태에 기초한 제어 시스템(200)의 개요에 대해서 설명한다.

도 3은 실시형태에 기초한 제어 시스템(200)의 구성을 나타내는 기능 블록도이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 제어 시스템(200)은, 작업기(2)를 이용하는 굴삭 처리를 제어한다. 본 예에 있어서는, 굴삭 처리의 제어는, 정지 제어 및 프로파일 제어를 포함한다.

정지 제어는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 설계 지형에 파고들지 않도록 목표 설계 지형 직전에 작업기가 자동 정지하도록 제어하는 것을 의미한다. 정지 제어는, 오퍼레이터에 의한 아암(7)의 조작이 없고, 붐(6) 또는 버킷(8)의 조작이 있으며, 또한 버킷(8)의 날끝(8a) 및 목표 설계 지형 사이의 거리와 버킷(8)의 날끝(8a)의 속도가 미리 정해진 조건을 만족하는 경우에 실행된다.

프로파일 제어는, 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 설계 지형을 따라 이동함으로써 버킷에 접촉하는 토사를 긁어 고르게 하여, 평평한 목표 설계 지형에 대응한 면을 만드는 프로파일 작업을 자동 제어하는 것을 의미하며, 제한 굴삭 제어라고도 칭해진다. 프로파일 제어는, 오퍼레이터에 의한 아암(7) 조작이 있으며, 버킷(8)의 날끝과 목표 설계 지형의 거리 및 날끝의 속도가 기준 내인 경우에 실행된다. 오퍼레이터는, 프로파일 제어 중은 통상, 붐(6)을 내리는 방향으로 항상 조작하면서, 아암(7)을 조작한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 제어 시스템(200)은, 붐 실린더 스트로크 센서(16)와, 아암 실린더 스트로크 센서(17)와, 버킷 실린더 스트로크 센서(18)와, 안테나(21)와, 글로벌 좌표 연산부(23)와, IMU(24)와, 조작 장치(25)와, 작업기 컨트롤러(26)와, 압력 센서(66) 및 압력 센서(67)와, 제어 밸브(27)와, 방향 제어 밸브(64)와, 표시 컨트롤러(28)와, 표시부(29)와, 센서 컨트롤러(30)와, 맨-머신 인터페이스부(32)와, 유압 실린더(60)를 포함하고 있다.

조작 장치(25)는, 운전실(4)(도 1)에 배치되어 있다. 오퍼레이터에 의해 조작 장치(25)가 조작된다. 조작 장치(25)는, 작업기(2)를 구동시키는 오퍼레이터 조작을 접수한다. 본 예에 있어서는, 조작 장치(25)는, 파일럿 유압 방식의 조작 장치이다.

방향 제어 밸브(64)에 의해, 유압 실린더(60)에 대한 작동 오일의 공급량이 조정된다. 방향 제어 밸브(64)는, 제1 유압실 및 제2 유압실에 공급되는 오일에 의해 작동된다. 또한, 본 예에 있어서는, 유압 실린더(60)[붐 실린더(10), 아암 실린더(11), 및 버킷 실린더(12)]를 작동시키기 때문에, 그 유압 실린더에 공급되는 오일은 작동 오일이라고도 칭해진다. 또한, 방향 제어 밸브(64)를 작동시키기 때문에 그 방향 제어 밸브(64)에 공급되는 오일은 파일럿 오일이라고 칭해진다. 또한, 파일럿 오일의 압력은 파일럿 유압이라고도 칭해진다.

작동 오일 및 파일럿 오일은, 동일한 유압 펌프로부터 송출되어도 좋다. 예컨대, 유압 펌프로부터 송출된 작동 오일의 일부가 감압 밸브에서 감압되고, 그 감압된 작동 오일이 파일럿 오일로서 사용되어도 좋다. 또한, 작동 오일을 송출하는 유압 펌프(메인 유압 펌프)와, 파일럿 오일을 송출하는 유압 펌프(파일럿 유압 펌프)가 별도의 유압 펌프여도 좋다.

조작 장치(25)는, 제1 조작 레버(25R)와, 제2 조작 레버(25L)를 갖고 있다. 제1 조작 레버(25R)는, 예컨대 운전석(4S)(도 1)의 우측에 배치되어 있다. 제2 조작 레버(25L)는, 예컨대 운전석(4S)의 좌측에 배치되어 있다. 제1 조작 레버(25R) 및 제2 조작 레버(25L)에서는, 전후 좌우의 동작이 2축의 동작에 대응하고 있다.

제1 조작 레버(25R)에 의해, 붐(6) 및 버킷(8)이 조작된다.

제1 조작 레버(25R)의 전후 방향의 조작은, 붐(6)의 조작에 대응하며, 전후 방향의 조작에 따라 붐(6)의 하강 동작 및 상승 동작이 실행된다. 붐(6)을 조작하기 위해 제1 조작 레버(25R)가 조작되고, 파일럿 유로(450)에 파일럿 오일이 공급되었을 때, 압력 센서(66)에 발생하는 검출 압력을 MB로 한다.

제1 조작 레버(25R)의 좌우 방향의 조작은, 버킷(8)의 조작에 대응하며, 좌우 방향의 조작에 따라 버킷(8)의 굴삭 동작 및 개방 동작이 실행된다. 버킷(8)을 조작하기 위해 제1 조작 레버(25R)가 조작되고, 파일럿 유로(450)에 파일럿 오일이 공급되었을 때, 압력 센서(66)에 발생하는 검출 압력을 MT로 한다.

제2 조작 레버(25L)에 의해, 아암(7) 및 선회체(3)가 조작된다.

제2 조작 레버(25L)의 전후 방향의 조작은, 아암(7)의 조작에 대응하며, 전후 방향의 조작에 따라 아암(7)의 상승 동작 및 하강 동작이 실행된다. 아암(7)을 조작하기 위해 제2 조작 레버(25L)가 조작되고, 파일럿 유로(450)에 파일럿 오일이 공급되었을 때, 압력 센서(66)에 발생하는 검출 압력을 MA로 한다.

제2 조작 레버(25L)의 좌우 방향의 조작은, 선회체(3)의 선회에 대응하며, 좌우 방향의 조작에 따라 선회체(3)의 우측 선회 동작 및 좌측 선회 동작이 실행된다.

본 예에 있어서는, 붐(6)의 상승 동작은, 덤프 동작에 상당한다. 붐(6)의 하강 동작은, 굴삭 동작에 상당한다. 아암(7)의 하강 동작은, 굴삭 동작에 상당한다. 아암(7)의 상승 동작은, 덤프 동작에 상당한다. 버킷(8)의 하강 동작은, 굴삭 동작에 상당한다. 또한, 아암(7)의 하강 동작을 굽힘 동작이라고도 칭한다. 아암(7)의 상승 동작은 신장 동작이라고 칭해진다.

메인 유압 펌프로부터 송출되어, 감압 밸브에 의해 감압된 파일럿 오일이 조작 장치(25)에 공급된다. 조작 장치(25)의 조작량에 기초하여 파일럿 유압이 조정된다.

파일럿 유로(450)에는, 압력 센서(66) 및 압력 센서(67)가 배치되어 있다. 압력 센서(66) 및 압력 센서(67)는, 파일럿 유압(PPC 압력)을 검출한다. 압력 센서(66) 및 압력 센서(67)의 검출 결과는, 작업기 컨트롤러(26)에 출력된다.

제1 조작 레버(25R)의 전후 방향의 조작량(붐 조작량)에 따라, 붐(6)을 구동시키기 위한 붐 실린더(10)에 공급되는 작동 오일의 유동 방향 및 유량이 방향 제어 밸브(64)에 의해 조정된다.

제1 조작 레버(25R)의 좌우 방향의 조작량(버킷 조작량)에 따라, 버킷(8)을 구동시키기 위한 버킷 실린더(12)에 공급되는 작동 오일이 흐르는 방향 제어 밸브(64)가 구동된다.

제2 조작 레버(25L)의 전후 방향의 조작량(아암 조작량)에 따라, 아암(7)을 구동시키기 위한 아암 실린더(11)에 공급되는 작동 오일이 흐르는 방향 제어 밸브(64)가 구동된다.

제2 조작 레버(25L)의 좌우 방향의 조작량에 따라, 선회체(3)를 구동시키기 위한 유압 액츄에이터에 공급되는 작동 오일이 흐르는 방향 제어 밸브(64)가 구동된다.

또한, 제1 조작 레버(25R)의 좌우 방향의 조작이 붐(6)의 조작에 대응하며, 전후 방향의 조작이 버킷(8)의 조작에 대응하여도 좋다. 또한, 제2 조작 레버(25L)의 좌우 방향이 아암(7)의 조작에 대응하며, 전후 방향의 조작이 선회체(3)의 조작에 대응하여도 좋다.

제어 밸브(27)는, 유압 실린더(60)[붐 실린더(10), 아암 실린더(11), 및 버킷 실린더(12)]에 대한 작동 오일의 공급량을 조정한다. 제어 밸브(27)는, 작업기 컨트롤러(26)로부터의 제어 신호에 기초하여 작동한다.

맨-머신 인터페이스부(32)는, 입력부(321)와 표시부(모니터)(322)를 갖는다.

본 예에 있어서는, 입력부(321)는, 표시부(322)의 주위에 배치되는 조작 버튼을 포함한다. 또한, 입력부(321)가 터치 패널을 포함하여도 좋다. 맨-머신 인터페이스부(32)를, 멀티 모니터라고도 칭한다.

표시부(322)는, 기본 정보로서 연료 잔량, 냉각수 온도 등을 표시한다. 이 표시부(322)는, 화면 상의 표시를 누름으로써 기기를 조작 가능한 터치 패널(입력 장치)이어도 좋다.

입력부(321)는, 오퍼레이터에 의해 조작된다. 입력부(321)의 조작에 의해 생성된 지령 신호는, 작업기 컨트롤러(26)에 출력된다.

센서 컨트롤러(30)는, 붐 실린더 스트로크 센서(16)의 검출 결과에 기초하여, 붐 실린더 길이를 산출한다. 붐 실린더 스트로크 센서(16)는, 주위 동작에 따른 펄스를 센서 컨트롤러(30)에 출력한다. 센서 컨트롤러(30)는, 붐 실린더 스트로크 센서(16)로부터 출력된 펄스에 기초하여, 붐 실린더 길이를 산출한다.

마찬가지로, 센서 컨트롤러(30)는, 아암 실린더 스트로크 센서(17)의 검출 결과에 기초하여, 아암 실린더 길이를 산출한다. 센서 컨트롤러(30)는, 버킷 실린더 스트로크 센서(18)의 검출 결과에 기초하여, 버킷 실린더 길이를 산출한다.

센서 컨트롤러(30)는, 붐 실린더 스트로크 센서(16)의 검출 결과에 기초하여 취득된 붐 실린더 길이로부터, 선회체(3)의 수직 방향에 대한 붐(6)의 경사각(θ1)을 산출한다.

센서 컨트롤러(30)는, 아암 실린더 스트로크 센서(17)의 검출 결과에 기초하여 취득된 아암 실린더 길이로부터, 붐(6)에 대한 아암(7)의 경사각(θ2)을 산출한다.

센서 컨트롤러(30)는, 버킷 실린더 스트로크 센서(18)의 검출 결과에 기초하여 취득된 버킷 실린더 길이로부터, 아암(7)에 대한 버킷(8)의 날끝(8a)의 경사각(θ3)을 산출한다.

상기 산출 결과인 경사각(θ1, θ2, θ3)과, 기준 위치 데이터(P), 선회체 방위 데이터(Q), 및 실린더 길이 데이터(L)에 기초하여, 작업 차량(100)의 붐(6), 아암(7) 및 버킷(8)의 위치를 특정하는 것이 가능해져, 버킷(8)의 3차원 위치를 나타내는 버킷 위치 데이터를 생성하는 것이 가능하다.

또한, 붐(6)의 경사각(θ1), 아암(7)의 경사각(θ2), 및 버킷(8)의 경사각(θ3)은, 실린더 스트로크 센서(16, 17, 18)로 검출되지 않아도 좋다. 로터리 인코더와 같은 각도 검출기로 붐(6)의 경사각(θ1)이 검출되어도 좋다. 각도 검출기는, 선회체(3)에 대한 붐(6)의 굴곡 각도를 검출하여, 경사각(θ1)을 검출한다. 마찬가지로, 아암(7)의 경사각(θ2)이 아암(7)에 부착된 각도 검출기로 검출되어도 좋다. 버킷(8)의 경사각(θ3)이 버킷(8)에 부착된 각도 검출기로 검출되어도 좋다.

<유압 회로의 구성>

도 4는 실시형태에 기초한 유압 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 유압 시스템(300)은, 붐 실린더(10), 아암 실린더(11), 및 버킷 실린더(12)[복수의 유압 실린더(60)]와, 선회체(3)를 선회시키는 선회 모터(63)를 구비하고 있다. 또한, 여기서, 붐 실린더(10)를 유압 실린더[10(60)]라고도 표기한다. 다른 유압 실린더에 대해서도 동일하다.

유압 실린더(60)는, 도시하지 않는 메인 유압 펌프로부터 공급된 작동 오일에 의해 작동된다. 선회 모터(63)는, 유압 모터이며, 메인 유압 펌프로부터 공급된 작동 오일에 의해 작동된다.

본 예에 있어서는, 각 유압 실린더(60)에 대하여 작동 오일이 흐르는 방향 및 유량을 제어하는 방향 제어 밸브(64)가 마련되어 있다. 메인 유압 펌프로부터 공급된 작동 오일은, 방향 제어 밸브(64)를 통해, 각 유압 실린더(60)에 공급된다. 또한, 선회 모터(63)에 대하여 방향 제어 밸브(64)가 마련되어 있다.

각 유압 실린더(60)는, 캡측(하부측) 오일실(40A)과, 로드측(헤드측) 오일실(40B)을 갖고 있다.

방향 제어 밸브(64)는, 로드형의 스풀을 움직여 작동 오일이 흐르는 방향을 전환하는 스풀 방식이다. 스풀이 축 방향으로 이동함으로써, 캡측 오일실(40A)에 대한 작동 오일의 공급과, 로드측 오일실(40B)에 대한 작동 오일의 공급이 전환된다. 또한, 스풀이 축 방향으로 이동함으로써, 유압 실린더(60)에 대한 작동 오일의 공급량(단위 시간당의 공급량)이 조정된다.

유압 실린더(60)에 대한 작동 오일의 공급량이 조정됨으로써, 유압 실린더(60)의 실린더 속도(실린더 로드의 이동 속도)가 조정된다. 실린더 속도를 조정함으로써, 붐(6), 아암(7) 및 버킷(8)의 속도가 제어된다. 본 예에 있어서는, 방향 제어 밸브(64)가, 스풀의 이동에 의해 작업기(2)를 구동시키는 유압 실린더(60)에 대한 작동 오일의 공급량을 조정 가능한 조정 장치로서 기능한다.

각 방향 제어 밸브(64)에는, 스풀의 이동 거리(스풀 스트로크)를 검출하는 스풀 스트로크 센서(65)가 마련되어 있다. 스풀 스트로크 센서(65)의 검출 신호는, 작업기 컨트롤러(26)에 출력된다.

각 방향 제어 밸브(64)의 구동은, 조작 장치(25)에 의해 조정된다. 본 예에 있어서는, 조작 장치(25)는, 상기한 바와 같이 파일럿 유압 방식의 조작 장치이다.

메인 유압 펌프로부터 송출되어, 감압 밸브에 의해 감압된 파일럿 오일이 조작 장치(25)에 공급된다.

조작 장치(25)는, 파일럿 유압 조정 밸브를 포함한다. 조작 장치(25)의 조작량에 기초하여, 파일럿 유압이 조정된다. 파일럿 유압에 의해, 방향 제어 밸브(64)가 구동된다. 조작 장치(25)에 의해 파일럿 유압이 조정됨으로써, 축 방향에 관한 스풀의 이동량 및 이동 속도가 조정된다. 또한, 조작 장치(25)에 의해 캡측 오일실(40A)에 대한 작동 오일의 공급과, 로드측 오일실(40B)에 대한 작동 오일의 공급이 전환된다.

조작 장치(25)와 각 방향 제어 밸브(64)는, 파일럿 유로(450)를 통해 접속되어 있다. 본 예에 있어서는, 파일럿 유로(450)에, 제어 밸브(27), 압력 센서(66), 및 압력 센서(67)가 배치되어 있다.

각 제어 밸브(27)의 양측에, 파일럿 유압을 검출하는 압력 센서(66) 및 압력 센서(67)가 마련되어 있다. 본 예에 있어서는, 압력 센서(66)는, 조작 장치(25)와 제어 밸브(27) 사이의 유로(451)에 배치되어 있다. 압력 센서(67)는, 제어 밸브(27)와 방향 제어 밸브(64) 사이의 유로(452)에 배치되어 있다. 압력 센서(66)는, 제어 밸브(27)에 의해 조정되기 전의 파일럿 유압을 검출한다. 압력 센서(67)는, 제어 밸브(27)에 의해 조정된 파일럿 유압을 검출한다. 압력 센서(66) 및 압력 센서(67)의 검출 결과는, 작업기 컨트롤러(26)에 출력된다.

제어 밸브(27)는, 작업기 컨트롤러(26)로부터의 제어 신호(EPC 전류)에 기초하여, 파일럿 유압을 조정한다. 제어 밸브(27)는, 전자 비례 제어 밸브이며, 작업기 컨트롤러(26)로부터의 제어 신호에 기초하여 제어된다. 제어 밸브(27)는, 제어 밸브(27B)와, 제어 밸브(27A)를 포함한다. 제어 밸브(27B)는, 방향 제어 밸브(64)의 제2 압력 수취실에 공급되는 파일럿 오일의 파일럿 유압을 조정하여, 방향 제어 밸브(64)를 통해 캡측 오일실(40A)에 공급되는 작동 오일의 공급량을 조정 가능하다. 제어 밸브(27A)는, 방향 제어 밸브(64)의 제1 압력 수취실에 공급되는 파일럿 오일의 파일럿 유압을 조정하여, 방향 제어 밸브(64)를 통해 로드측 오일실(40B)에 공급되는 작동 오일의 공급량을 조정 가능하다.

또한, 본 예에 있어서는, 파일럿 유로(450) 중, 조작 장치(25)와 제어 밸브(27) 사이의 파일럿 유로(450)는 유로(상류 유로)(451)라고 칭해진다. 또한, 제어 밸브(27)와 방향 제어 밸브(64) 사이의 파일럿 유로(450)는 유로(하류 유로)(452)라고 칭해진다.

파일럿 오일은, 유로(452)를 통해 각 방향 제어 밸브(64)에 공급된다.

유로(452)는, 제1 압력 수취실에 접속되는 유로(452A)와, 제2 압력 수취실에 접속되는 유로(452B)를 포함하고 있다.

방향 제어 밸브(64)의 제2 압력 수취실에 대하여, 파일럿 오일이 유로(452B)를 통해 공급되면, 그 파일럿 유압에 따라 스풀이 이동한다. 방향 제어 밸브(64)를 통해 캡측 오일실(40A)에 작동 오일이 공급된다. 캡측 오일실(40A)에 대한 작동 오일의 공급량은, 조작 장치(25)의 조작량에 따른 스풀의 이동량에 따라 조정된다.

방향 제어 밸브(64)의 제1 압력 수취실에 대하여, 파일럿 오일이 유로(452A)를 통해 공급되면, 그 파일럿 유압에 따라 스풀이 이동한다. 방향 제어 밸브(64)를 통해 로드측 오일실(40B)에 작동 오일이 공급된다. 로드측 오일실(40B)에 대한 작동 오일의 공급량은, 조작 장치(25)의 조작량에 따른 스풀의 이동량에 따라 조정된다.

따라서, 조작 장치(25)에 의해 파일럿 유압이 조정된 파일럿 오일이 방향 제어 밸브(64)에 공급됨으로써, 축 방향에 관한 스풀의 위치가 조정된다.

유로(451)는, 유로(452A)와 조작 장치(25)를 접속하는 유로(451A)와, 유로(452B)와 조작 장치(25)를 접속하는 유로(451B)를 포함하고 있다.

[조작 장치(25)의 조작과 유압 시스템의 동작에 대해서]

전술한 바와 같이, 조작 장치(25)의 조작에 의해, 붐(6)은, 하강 동작 및 상승 동작의 2종류의 동작을 실행한다.

붐(6)의 하강 동작이 실행되도록 조작 장치(25)가 조작됨으로써, 붐 실린더(10)에 접속된 방향 제어 밸브(64)에, 유로(451A) 및 유로(452A)를 통해, 파일럿 오일이 공급된다.

이에 의해, 메인 유압 펌프로부터의 작동 오일이 붐 실린더(10)에 공급되고, 붐(6)의 하강 동작이 실행된다.

붐(6)의 상승 동작이 실행되도록 조작 장치(25)가 조작됨으로써, 붐 실린더(10)에 접속된 방향 제어 밸브(64)에, 유로(451B) 및 유로(452B)를 통해, 파일럿 오일이 공급된다. 방향 제어 밸브(64)는 파일럿 유압에 기초하여 작동한다.

이에 의해, 메인 유압 펌프로부터의 작동 오일이 붐 실린더(10)에 공급되고, 붐(6)의 상승 동작이 실행된다.

본 예에 있어서는, 붐 실린더(10)가 수축함으로써, 붐(6)이 하강 동작하고, 붐 실린더(10)가 신장함으로써, 붐(6)이 상승 동작한다. 붐 실린더(10)의 로드측 오일실(40B)에 작동 오일이 공급됨으로써, 붐 실린더(10)가 수축하여, 붐(6)이 하강 동작한다. 붐 실린더(10)의 캡측 오일실(40A)에 작동 오일이 공급됨으로써, 붐 실린더(10)가 신장하여, 붐(6)이 상승 동작한다.

또한, 조작 장치(25)의 조작에 의해, 아암(7)은, 하강 동작 및 상승 동작의 2종류의 동작을 실행한다.

아암(7)의 하강 동작이 실행되도록 조작 장치(25)가 조작됨으로써, 아암 실린더(11)에 접속된 방향 제어 밸브(64)에, 유로(451B) 및 유로(452B)를 통해, 파일럿 오일이 공급된다.

이에 의해, 메인 유압 펌프로부터의 작동 오일이 아암 실린더(11)에 공급되고, 아암(7)의 하강 동작이 실행된다.

아암(7)의 상승 동작이 실행되도록 조작 장치(25)가 조작됨으로써, 아암 실린더(11)에 접속된 방향 제어 밸브(64)에, 유로(451A) 및 유로(452A)를 통해, 파일럿 오일이 공급된다.

이에 의해, 메인 유압 펌프로부터의 작동 오일이 아암 실린더(11)에 공급되고, 아암(7)의 상승 동작이 실행된다.

본 예에 있어서는, 아암 실린더(11)가 신장함으로써, 아암(7)이 하강 동작(굴삭 동작)하고, 아암 실린더(11)가 수축함으로써, 아암(7)이 상승 동작(덤프 동작)한다. 아암 실린더(11)의 캡측 오일실(40A)에 작동 오일이 공급됨으로써, 아암 실린더(11)가 신장하여, 아암(7)이 하강 동작한다. 아암 실린더(11)의 로드측 오일실(40B)에 작동 오일이 공급됨으로써, 아암 실린더(11)가 수축하여, 아암(7)이 상승 동작한다.

또한, 조작 장치(25)의 조작에 의해, 버킷(8)은, 하강 동작 및 상승 동작의 2종류의 동작을 실행한다.

버킷(8)의 하강 동작이 실행되도록 조작 장치(25)가 조작됨으로써, 버킷 실린더(12)에 접속된 방향 제어 밸브(64)에, 유로(451B) 및 유로(452B)를 통해, 파일럿 오일이 공급된다.

이에 의해, 메인 유압 펌프로부터의 작동 오일이 버킷 실린더(12)에 공급되고, 버킷(8)의 하강 동작이 실행된다.

버킷(8)의 상승 동작이 실행되도록 조작 장치(25)가 조작됨으로써, 버킷 실린더(12)에 접속된 방향 제어 밸브(64)에, 유로(451A) 및 유로(452A)를 통해, 파일럿 오일이 공급된다. 방향 제어 밸브(64)는 파일럿 유압에 기초하여 작동한다.

이에 의해, 메인 유압 펌프로부터의 작동 오일이 버킷 실린더(12)에 공급되고, 버킷(8)의 상승 동작이 실행된다.

본 예에 있어서는, 버킷 실린더(12)가 신장함으로써, 버킷(8)이 하강 동작(굴삭 동작)하고, 버킷 실린더(12)가 수축함으로써, 버킷(8)이 상승 동작(덤프 동작)한다. 버킷 실린더(12)의 캡측 오일실(40A)에 작동 오일이 공급됨으로써, 버킷 실린더(12)가 신장하여, 버킷(8)이 하강 동작한다. 버킷 실린더(12)의 로드측 오일실(40B)에 작동 오일이 공급됨으로써, 버킷 실린더(12)가 수축하여, 버킷(8)이 상승 동작한다.

또한, 조작 장치(25)의 조작에 의해, 선회체(3)는, 우측 선회 동작 및 좌측 선회 동작의 2종류의 동작을 실행한다.

선회체(3)의 우측 선회 동작이 실행되도록 조작 장치(25)가 조작됨으로써, 작동 오일이 선회 모터(63)에 공급된다. 선회체(3)의 좌측 선회 동작이 실행되도록 조작 장치(25)가 조작됨으로써, 작동 오일이 선회 모터(63)에 공급된다.

<통상 제어 및 자동 제어(정지 제어)와 유압 시스템의 동작에 대해서>

우선은, 자동 제어(정지 제어)를 실행하지 않는, 통상 제어에 대해서 설명한다.

통상 제어의 경우, 작업기(2)는 조작 장치(25)의 조작량에 따라 동작한다.

구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 작업기 컨트롤러(26)는 제어 밸브(27)를 개방한다. 제어 밸브(27)를 개방함으로써, 유로(451)의 파일럿 유압과 유로(452)의 파일럿 유압은 같아진다. 제어 밸브(27)가 개방된 상태로, 파일럿 유압(PPC 압력)은, 조작 장치(25)의 조작량에 기초하여 조정된다. 이에 의해, 방향 제어 밸브(64)가 조정되어, 상기에서 설명한 붐(6), 버킷(8)의 하강 동작을 실행하는 것이 가능하다.

다음에, 자동 제어(정지 제어)에 대해서 설명한다.

자동 제어(정지 제어)의 경우, 작업기(2)는, 조작 장치(25)의 조작에 기초하여 작업기 컨트롤러(26)에 의해 제어된다.

구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 작업기 컨트롤러(26)는, 제어 밸브(27)에 제어 신호를 출력한다. 유로(451)는, 예컨대 파일럿 유압 조정 밸브의 작용에 의해 미리 정해진 압력을 갖는다.

제어 밸브(27)는, 작업기 컨트롤러(26)의 제어 신호에 기초하여 작동한다. 유로(451)의 작동 오일은, 제어 밸브(27)를 통해, 유로(452)에 공급된다. 따라서, 유로(452)의 작동 오일의 압력은, 제어 밸브(27)에 의해 조정(감압)하는 것이 가능하다.

유로(452)의 작동 오일의 압력이, 방향 제어 밸브(64)에 작용한다. 이에 의해, 방향 제어 밸브(64)는, 제어 밸브(27)로 제어된 파일럿 유압에 기초하여 작동한다.

예컨대, 작업기 컨트롤러(26)는, 제어 밸브(27A) 및 제어 밸브(27B) 중 적어도 한쪽에 제어 신호를 출력하여, 붐 실린더(10)에 접속된 방향 제어 밸브(64)에 대한 파일럿 유압을 조정할 수 있다. 제어 밸브(27A)에 의해 압력이 조정된 작동 오일이 방향 제어 밸브(64)에 공급됨으로써, 스풀은 축 방향에 관해서 한쪽측으로 이동한다. 제어 밸브(27B)에 의해 압력이 조정된 작동 오일이 방향 제어 밸브(64)에 공급됨으로써, 스풀은 축 방향에 관해서 다른쪽측으로 이동한다. 이에 의해, 축 방향에 관한 스풀의 위치가 조정된다.

또한, 작업기 컨트롤러(26)는, 제어 밸브(27C)에 제어 신호를 출력하여, 붐 실린더(10)에 접속된 방향 제어 밸브(64)에 대한 파일럿 유압을 조정한다.

또한, 마찬가지로 작업기 컨트롤러(26)는, 제어 밸브(27A) 및 제어 밸브(27B) 중 적어도 한쪽에 제어 신호를 출력하여, 버킷 실린더(12)에 접속된 방향 제어 밸브(64)에 대한 파일럿 유압을 조정할 수 있다.

이에 의해, 작업기 컨트롤러(26)는, 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 굴삭 지형(U)(도 5)에 침입하지 않도록, 붐(6)의 움직임을 제어(정지 제어)한다.

본 예에 있어서, 목표 굴삭 지형(U)에 대한 날끝(8a)의 침입이 억제되도록, 붐 실린더(10)에 접속된 제어 밸브(27)에 제어 신호를 출력하여, 붐(6)의 위치를 제어하는 것을 정지 제어라고 칭한다.

구체적으로는, 작업기 컨트롤러(26)는, 굴삭 대상의 목표 형상인 목표 설계 지형을 나타내는 목표 굴삭 지형(U)과 버킷(8)의 날끝(8a)의 위치를 나타내는 버킷 위치 데이터(S)에 기초하여, 목표 굴삭 지형(U)과 버킷(8)의 거리(d)에 따라 버킷(8)이 목표 굴삭 지형(U)에 근접하는 속도가 작아지도록, 붐(6)의 속도를 제어한다.

본 실시형태의 유압 시스템(300)에 있어서의 정지 제어는, 붐(6)의 하강측의 전자 밸브(27A)를 폐쇄하는 제어를 하여, 붐(6)의 하강 속도를 떨어뜨림으로써 행해진다.

유로[200(300)]는, 제어 밸브(27A)에 접속되며, 붐 실린더(10)에 접속된 방향 제어 밸브(64)에 공급되는 파일럿 오일을 공급한다.

압력 센서(66)는, 유로[200(300)]의 파일럿 오일의 파일럿 유압을 검출한다.

제어 밸브(27A)는, 정지 제어를 실행하기 위해 작업기 컨트롤러(26)로부터 출력된 제어 신호에 기초하여 제어된다.

본 예에 있어서는, 작업기 컨트롤러(26)는, 정지 제어를 실행하지 않는 경우에는, 조작 장치(25)의 조작에 의해 조정된 파일럿 유압에 기초하여 방향 제어 밸브(64)가 구동되도록, 제어 밸브(27C)에 대하여 유로(501)를 폐쇄하도록 제어 신호를 출력한다.

또한, 작업기 컨트롤러(26)는, 정지 제어를 실행하는 경우에는, 제어 밸브(27A)에 의해 조정된 파일럿 유압에 기초하여 방향 제어 밸브(64)가 구동되도록, 각 제어 밸브(27)에 대하여 제어 신호를 출력한다.

예컨대, 붐(6)의 이동을 제한하는 정지 제어를 실행하는 경우, 작업기 컨트롤러(26)는, 제어 밸브(27A)에 의해 출력되는 파일럿 유압이, 조작 장치(25)에 의해 조정되는 파일럿 유압보다 낮아지도록, 제어 밸브(27A)를 제어한다.

또한 유로(501, 502)와, 제어 밸브(27C)와, 셔틀 밸브(51)와, 압력 센서(68)는, 프로파일 제어 시의 붐 자동 상승에 이용되는 것이다.

<정지 제어>

도 5는 실시형태에 기초한 정지 제어가 행해지고 있을 때의 작업기(2)의 동작의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 정지 제어에 있어서, 버킷(8)이 목표 설계 지형[목표 굴삭 지형(U)]에 침입하지 않도록, 붐(6)을 제어하는 정지 제어가 실행된다. 구체적으로는, 유압 시스템(300)은 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 굴삭 지형(U)에 근접하였을 때에 버킷(8)이 목표 굴삭 지형(U)에 근접하는 속도가 작아지도록 붐(6)의 속도를 제어한다.

도 6은 실시형태에 기초한 정지 제어를 실행하는 제어 시스템(200)의 기능 블록도이다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 제어 시스템(200)에 포함되는 작업기 컨트롤러(26) 및 표시 컨트롤러(28)의 기능 블록이 나타나 있다.

여기서는, 붐(6)의 정지 제어에 대해서 설명한다. 상기에서 설명한 바와 같이 정지 제어는, 오퍼레이터에 의한 붐 하강 조작에 의해 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 굴삭 지형(U)의 상방으로부터 목표 굴삭 지형(U)에 근접할 때에, 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 굴삭 지형(U)에 침입하지 않도록, 붐(6)의 움직임을 제어하는 것이다.

구체적으로는, 작업기 컨트롤러(26)는, 굴삭 대상의 목표 형상인 목표 설계 지형을 나타내는 목표 굴삭 지형(U)과 버킷(8)의 날끝(8a)의 위치를 나타내는 버킷 위치 데이터(S)에 기초하여, 목표 굴삭 지형(U)과 버킷(8)의 거리(d)를 산출한다. 그리고, 거리(d)에 따라 버킷(8)이 목표 굴삭 지형(U)에 근접하는 속도가 작아지도록, 붐(6)의 정지 제어에 의한 제어 밸브(27)에의 제어 신호(CBI)를 출력한다.

우선, 작업기 컨트롤러(26)는, 조작 장치(25)의 조작에 의한 조작 지령에 기초한 붐(6), 버킷(8)의 동작에 따른 버킷의 날끝(8a)의 속도를 산출한다. 그리고, 산출 결과에 기초하여 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 굴삭 지형(U)에 침입하지 않도록, 붐(6)의 속도를 제어하는 붐 제한 속도(목표 속도)를 산출한다. 그리고, 붐 제한 속도로 붐(6)이 동작하도록 제어 밸브(27)에의 제어 신호(CBI)를 출력한다.

이하, 기능 블록에 대해서 도 6을 이용하여 구체적으로 설명한다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 표시 컨트롤러(28)는, 목표 시공 정보 저장부(28A)와, 버킷 위치 데이터 생성부(28B)와, 목표 굴삭 지형 데이터 생성부(28C)를 갖고 있다. 표시 컨트롤러(28)는, 위치 검출 장치(20)에 의한 검출 결과에 기초하여, 글로벌 좌표계로 보았을 때의 로컬 좌표의 위치를 산출 가능하다.

표시 컨트롤러(28)는, 센서 컨트롤러(30)로부터의 입력을 받는다.

센서 컨트롤러(30)는, 각 실린더 스트로크 센서(16, 17, 18)의 검출 결과로부터 각 실린더 길이 데이터(L) 및 경사각(θ1, θ2, θ3)을 취득한다. 또한, 센서 컨트롤러(30)는, IMU(24)로부터 출력되는 경사각(θ4)의 데이터 및 경사각(θ5)의 데이터를 취득한다. 센서 컨트롤러(30)는, 실린더 길이 데이터(L), 경사각(θ1, θ2, θ3)의 데이터와, 경사각(θ4)의 데이터, 및 경사각(θ5)의 데이터를, 표시 컨트롤러(28)에 출력한다.

전술한 바와 같이, 본 예에 있어서는, 실린더 스트로크 센서(16, 17, 18)의 검출 결과, 및 IMU(24)의 검출 결과가 센서 컨트롤러(30)에 출력되고, 센서 컨트롤러(30)가 미리 정해진 연산 처리를 행한다.

본 예에 있어서는, 센서 컨트롤러(30)의 기능이, 작업기 컨트롤러(26)로 대용되어도 좋다. 예컨대, 실린더 스트로크 센서(16, 17, 18)의 검출 결과가 작업기 컨트롤러(26)에 출력되고, 작업기 컨트롤러(26)가, 실린더 스트로크 센서(16, 17, 18)의 검출 결과에 기초하여, 실린더 길이(붐 실린더 길이, 아암 실린더 길이, 및 버킷 실린더 길이)를 산출하여도 좋다. IMU(24)의 검출 결과가, 작업기 컨트롤러(26)에 출력되어도 좋다.

글로벌 좌표 연산부(23)는, 기준 위치 데이터(P) 및 선회체 방위 데이터(Q)를 취득하여, 표시 컨트롤러(28)에 출력한다.

목표 시공 정보 저장부(28A)는, 작업 영역의 목표 형상인 입체 설계 지형을 나타내는 목표 시공 정보(입체 설계 지형 데이터)(T)를 저장하고 있다. 목표 시공 정보(T)는, 굴삭 대상의 목표 형상인 설계 지형을 나타내는 목표 굴삭 지형(설계 지형 데이터)(U)을 생성하기 위해 필요로 하는 좌표 데이터 및 각도 데이터를 포함한다. 목표 시공 정보(T)는, 예컨대 무선 통신 장치를 통해 표시 컨트롤러(28)에 공급되어도 좋다.

버킷 위치 데이터 생성부(28B)는, 경사각(θ1, θ2, θ3, θ4, θ5)과, 기준 위치 데이터(P), 선회체 방위 데이터(Q), 및 실린더 길이 데이터(L)에 기초하여, 버킷(8)의 3차원 위치를 나타내는 버킷 위치 데이터(S)를 생성한다. 또한, 날끝(8a)의 위치 정보는, 메모리 등의 접속식 기록 장치로부터 전송되어도 좋다.

본 예에 있어서는, 버킷 위치 데이터(S)는, 날끝(8a)의 3차원 위치를 나타내는 데이터이다.

목표 굴삭 지형 데이터 생성부(28C)는, 버킷 위치 데이터 생성부(28B)로부터 취득하는 버킷 위치 데이터(S)와 목표 시공 정보 저장부(28A)에 저장하는 후술하는 목표 시공 정보(T)를 이용하여, 굴삭 대상의 목표 형상을 나타내는 목표 굴삭 지형(U)을 생성한다.

또한, 목표 굴삭 지형 데이터 생성부(28C)는, 생성한 목표 굴삭 지형(U)에 관한 데이터를 표시부(29)에 출력한다. 이에 의해, 표시부(29)는, 목표 굴삭 지형을 표시한다.

표시부(29)는, 예컨대 모니터이며, 작업 차량(100)의 각종 정보를 표시한다. 본 예에 있어서는, 표시부(29)는, 정보화 시공용의 가이던스 모니터로서의 HMI(Human Machine Interface) 모니터를 포함하고 있다.

목표 굴삭 지형 데이터 생성부(28C)는, 작업기 컨트롤러(26)에 대하여 목표 굴삭 지형(U)에 관한 데이터를 출력한다. 또한, 버킷 위치 데이터 생성부(28B)는, 생성한 버킷 위치 데이터(S)를 작업기 컨트롤러(26)에 출력한다.

작업기 컨트롤러(26)는, 추정 속도 결정부(52)와, 거리 취득부(53)와, 정지 제어부(54)와, 작업기 제어부(57)와, 기억부(58)와, 버킷 중량 특정부(59)를 갖고 있다.

작업기 컨트롤러(26)는, 조작 장치(25)로부터의 조작 지령[압력(MB, MT)]과, 표시 컨트롤러(28)로부터 버킷 위치 데이터(S) 및 목표 굴삭 지형(U)을 취득하고, 제어 밸브(27)에의 제어 신호(CBI)를 출력한다. 또한 작업기 컨트롤러(26)는, 필요에 따라 센서 컨트롤러(30) 및 글로벌 좌표 연산부(23)로부터 연산 처리에 필요한 각종 파라미터를 취득한다. 또한 작업기 컨트롤러(26)는, 맨-머신 인터페이스부(32)[또는 유압 실린더(60)]로부터의 버킷(8)의 중량을 취득한다.

추정 속도 결정부(52)는, 붐(6), 버킷(8)의 구동을 위한 조작 장치(25)의 레버 조작에 대응한 붐 추정 속도(Vc_bm), 버킷 추정 속도(Vc_bkt)를 산출한다.

여기서, 붐 추정 속도(Vc_bm)는, 붐 실린더(10)만이 구동되는 경우의 버킷(8)의 날끝(8a)의 속도이다. 버킷 추정 속도(Vc_bkt)는, 버킷 실린더(12)만이 구동되는 경우의 버킷(8)의 날끝(8a)의 속도이다.

추정 속도 결정부(52)는, 붐 조작 지령[압력(MB)]에 대응하는 붐 추정 속도(Vc_bm)를 산출한다. 또한, 마찬가지로 추정 속도 결정부(52)는, 버킷 조작 지령[압력(MT)]에 대응하는 버킷 추정 속도(Vc_bkt)를 산출한다. 이에 의해 각 조작 지령에 대응하는 버킷(8)의 날끝(8a)의 속도를 산출하는 것이 가능하다.

기억부(58)는, 추정 속도 결정부(52)가 연산 처리하기 위한 각종 테이블 등의 데이터를 저장한다.

거리 취득부(53)는, 목표 굴삭 지형 데이터 생성부(28C)로부터 목표 굴삭 지형(U)의 데이터를 취득한다. 거리 취득부(53)는, 버킷 위치 데이터 생성부(28B)로부터, 버킷(8)의 날끝(8a)의 위치를 나타내는 버킷 위치 데이터(S)를 취득한다. 거리 취득부(53)는, 버킷 위치 데이터(S) 및 목표 굴삭 지형(U)에 기초하여, 목표 굴삭 지형(U)에 수직인 방향에 있어서의 버킷(8)의 날끝(8a)과 목표 굴삭 지형(U)의 거리(d)를 산출한다.

버킷 중량 특정부(59)는, 맨-머신 인터페이스부(32)에 있어서 오퍼레이터에 의해 선택된 버킷(8)의 중량을 취득한다. 버킷 중량 특정부(59)는, 오퍼레이터에 의해 선택된 버킷(8)의 중량을 취득하면, 버킷(8)의 중량을 정지 제어부(54)에 출력한다.

오퍼레이터에 의한 버킷 중량의 맨-머신 인터페이스부(32)에의 입력은, 입력부(321)에의 입력 조작에 의해 행해져도 좋고, 또한 표시부(322)가 터치 패널로 이루어지는 경우에는 표시부(322)에의 입력 조작에 의해 행해져도 좋다. 오퍼레이터에 의한 버킷(8)의 중량의 선택 시에는, 예컨대 도 7의 (A)에 나타내는 바와 같이, 「버킷 중량 설정」의 항목이 표시된다. 오퍼레이터가 이 「버킷 중량 설정」의 항목을 선택하면, 예컨대 도 7의 (B)에 나타내는 바와 같이, 표시부(322)에는 버킷(8)의 중량에 따라 「중량 대」, 「중량 중」, 「중량 소」의 항목이 표시된다. 오퍼레이터가 이들 「중량 대」, 「중량 중」, 「중량 소」 중 어느 하나의 항목을 선택함으로써, 버킷(8)의 중량이 선택된다.

또한 버킷(8)의 중량은, 오퍼레이터에 의해 수동으로 선택되지 않아도, 유압 실린더(60)[붐 실린더(10), 아암 실린더(11), 및 버킷 실린더(12)]의 내부에 발생하는 압력에 기초하여 자동적으로 검지되어도 좋다. 이 경우, 예컨대 작업 차량(100)이 특정한 자세로, 또한 버킷(8)이 허공에 떠 있는 상태로, 유압 실린더(60)의 내부에 발생하는 압력이 검지된다. 검지된 유압 실린더(60) 내부의 압력은, 예컨대 버킷 중량 특정부(59)에 입력된다. 버킷 중량 특정부(59)는, 입력된 유압 실린더(60) 내부의 압력으로부터, 아암(7)에 장착된 버킷(8)의 중량을 특정한다.

또한 버킷 중량 특정부(59)에 의한 버킷 중량의 특정 기능은, 맨-머신 인터페이스부(32)에서 행해져도 좋고, 또한 정지 제어부(54)에서 행해져도 좋다. 이 경우에는, 버킷 중량 특정부(59)는 생략되어도 좋다.

정지 제어부(54)는, 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 설계 지형에 접근할 때 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 설계 지형에 도달하기 직전에 작업기(2)의 동작을 정지하는 정지 제어를 실행한다. 정지 제어부(54)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 기억부(54a)와, 선택부(54b)와, 제한 속도 취득부(54c)를 갖고 있다.

기억부(54a)는, 정지 제어를 위해, 버킷(8)의 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)와, 버킷(8)의 날끝(8a)의 제한 속도의 관계를 규정하는 관계 데이터를, 버킷(8)의 중량에 따라 복수 기억하고 있다. 선택부(54b)는, 버킷 중량 특정부(59)에서 특정된 버킷(8)의 중량에 기초하여, 기억부(54a)에 기억된 상기 복수의 관계 데이터 중에서 하나의 관계 데이터를 선택한다. 선택부(54b)는, 선택한 하나의 관계 데이터를 제한 속도 취득부(54c)에 출력한다. 제한 속도 취득부(54c)는, 선택부(54b)에서 선택된 하나의 관계 데이터를 이용하여, 거리 취득부(53)에서 얻어진 상기 거리(d)에 기초하여 버킷(8)의 날끝(8a)의 제한 속도(Vc_lmt)를 취득한다.

정지 제어부(54)는, 상기에서 취득된 버킷(8)의 날끝(8a)의 제한 속도(Vc_lmt)와, 추정 속도 결정부(52)로부터 취득한 추정 속도(Vc_bm, Vc_bkt)로부터 붐(6)의 제한 속도(Vc_bm_lmt)를 결정한다. 정지 제어부(54)는, 그 제한 속도(Vc_bm_lmt)를 작업기 제어부(57)에 출력한다.

작업기 제어부(57)는, 붐 제한 속도(Vc_bm_lmt)를 취득하고, 그 붐 제한 속도(Vc_bm_lmt)에 기초하여 제어 신호(CBI)를 생성한다. 작업기 제어부(57)는 그 제어 신호(CBI)를 제어 밸브(27C)에 출력한다.

이에 의해, 붐 실린더(10)에 접속된 제어 밸브(27)가 제어되고, 붐(6)의 정지 제어가 실행된다.

또한 기억부(58)는, 정지 제어를 위해, 유압 실린더(60)의 실린더 속도와 유압 실린더(60)를 동작시키는 조작 지령값의 관계를 규정하는 상관 데이터를, 버킷의 중량에 따라 복수 기억하고 있는 것이 바람직하다. 조작 지령값은, 스풀(80)의 이동량, PPC 압력, 및 EPC 전류 중 적어도 하나이다. 이 상관 데이터를 이용한 정지 제어에 대해서는 이하의 변형예에서 상세하게 설명한다.

정지 제어는, 붐 추정 속도(Vc_bm)가 목표 굴삭 지형(U)에 대한 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 굴삭 지형(U)에 근접하는 것을 제한하는 붐 제한 속도(Vc_bm_lmt)보다 큰 경우에 실행된다. 따라서, 정지 제어는, 붐 추정 속도(Vc_bm)가 붐 제한 속도(Vc_bm_lmt)보다 작은 경우에는 실행되지 않는다. 또한 붐 제한 속도(Vc_bm_lmt)는, 목표 굴삭 지형(U)에 대한 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 굴삭 지형(U)에 근접하는 것을 제한한다.

[추정 속도의 결정]

도 9는 실시형태에 기초한 추정 속도 결정부(52)의 연산 처리를 설명하는 기능 블록을 설명하는 도면이다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 추정 속도 결정부(52)는, 붐 조작 지령[압력(MB)]에 대응하는 붐 추정 속도(Vc_bm) 및 버킷 조작 지령[압력(MT)]에 대응하는 버킷 추정 속도(Vc_bkt)를 산출한다. 상기한 바와 같이, 붐 추정 속도(Vc_bm)는, 붐 실린더(10)만이 구동되는 경우의 버킷(8)의 날끝(8a)의 속도이다. 버킷 추정 속도(Vc_bkt)는, 버킷 실린더(12)만이 구동되는 경우의 버킷(8)의 날끝(8a)의 속도이다.

추정 속도 결정부(52)는, 스풀 스트로크 연산부(52A)와, 실린더 속도 연산부(52B)와, 추정 속도 연산부(52C)를 포함한다.

스풀 스트로크 연산부(52A)는, 기억부(58)에 저장되어 있는 조작 지령(압력)에 따른 스풀 스트로크 테이블에 기초하여 유압 실린더(60)의 스풀(80)의 스풀 스트로크량을 산출한다. 또한, 스풀(80)을 이동시키기 위한 파일럿 오일의 압력은 PPC 압력이라고도 칭해진다.

스풀(80)의 이동량은, 조작 장치(25) 또는 제어 밸브(27)에 의해 제어되는 유로(452)의 압력(파일럿 유압)에 의해 조정된다. 유로(452)의 파일럿 유압은, 스풀을 이동시키기 위한 유로(452)의 파일럿 오일의 압력이며, 조작 장치(25) 또는 제어 밸브(27)에 의해 조정된다. 따라서, 스풀의 이동량(스풀 스트로크)과 PPC 압력은 상관한다.

실린더 속도 연산부(52B)는, 산출된 스풀 스트로크량에 따른 실린더 속도 테이블에 기초하여 유압 실린더(60)의 실린더 속도를 산출한다.

유압 실린더(60)의 실린더 속도는, 메인 유압 펌프로부터 방향 제어 밸브(64)를 통해 공급되는 단위 시간당의 작동 오일의 공급량에 기초하여 조정된다. 방향 제어 밸브(64)는, 이동 가능한 스풀(80)을 갖는다. 스풀(80)의 이동량에 기초하여, 유압 실린더(60)에 대한 단위 시간당의 작동 오일의 공급량이 조정된다. 따라서, 실린더 속도와 스풀의 이동량(스풀 스트로크)은 상관한다.

추정 속도 연산부(52C)는, 산출된 유압 실린더(60)의 실린더 속도에 따른 추정 속도 테이블에 기초하여 추정 속도를 산출한다.

유압 실린더(60)의 실린더 속도에 따라 작업기(2)[붐(6), 아암(7), 버킷(8)]가 동작하기 때문에 실린더 속도와 추정 속도는 상관한다.

상기 처리에 의해, 추정 속도 결정부(52)는, 붐 조작 지령[압력(MB)]에 대응하는 붐 추정 속도(Vc_bm) 및 버킷 조작 지령[압력(MT)]에 대응하는 버킷 추정 속도(Vc_bkt)를 산출한다. 또한, 스풀 스트로크 테이블, 실린더 속도 테이블, 추정 속도 테이블은, 붐(6), 버킷(8)에 대하여 각각 마련되어 있고, 실험 또는 시뮬레이션에 기초하여 구해지며, 기억부(58)에 미리 기억되어 있다.

이에 의해 각 조작 지령에 대응하는 버킷(8)의 날끝(8a)의 목표 속도를 산출하는 것이 가능하다.

[추정 속도의 수직 속도 성분으로의 변환]

붐 제한 속도를 산출하는데 있어서, 붐(6) 및 버킷(8)의 각각의 추정 속도(Vc_bm, Vc_bkt)의 목표 굴삭 지형(U)의 표면에 수직인 방향의 속도 성분(수직 속도 성분)(Vcy_bm, Vcy_bkt)을 산출할 필요가 있다. 이 때문에, 우선은 상기 수직 속도 성분(Vcy_bm, Vcy_bkt)을 산출하는 방식에 대해서 설명한다.

도 10의 (A)∼도 10의 (C)는 본 실시형태에 기초한 상기 수직 속도 성분(Vcy_bm, Vcy_bkt)의 산출 방식을 설명하는 도면이다.

도 10의 (A)에 나타내는 바와 같이, 정지 제어부(54)(도 6, 도 8)는, 붐 추정 속도(Vc_bm)를, 목표 굴삭 지형(U)의 표면에 수직인 방향의 속도 성분(수직 속도 성분)(Vcy_bm)과, 목표 굴삭 지형(U)의 표면에 평행인 방향의 속도 성분(수평 속도 성분과)(Vcx_bm)으로 변환한다.

이 점으로부터, 정지 제어부(54)는, 센서 컨트롤러(30)로부터 취득한 경사각 및 목표 굴삭 지형(U) 등으로부터, 글로벌 좌표계의 수직축에 대한 로컬 좌표계의 수직축[선회체(3)의 선회축(AX)]의 기울기와, 글로벌 좌표계의 수직축에 대한 목표 굴삭 지형(U)의 표면의 수직 방향에 있어서의 기울기를 구한다. 정지 제어부(54)는, 이들 기울기로부터 로컬 좌표계의 수직축과 목표 굴삭 지형(U)의 표면의 수직 방향의 기울기를 나타내는 각도(β1)를 구한다.

그리고, 도 10의 (B)에 나타내는 바와 같이, 정지 제어부(54)는, 로컬 좌표계의 수직축과 붐 추정 속도(Vc_bm)의 방향이 이루는 각도(β2)로부터, 삼각 함수에 의해, 붐 추정 속도(Vc_bm)를, 로컬 좌표계의 수직축 방향의 속도 성분(VL1_bm)과, 수평축 방향의 속도 성분(VL2_bm)으로 변환한다.

그리고, 도 10의 (C)에 나타내는 바와 같이, 정지 제어부(54)는, 로컬 좌표계의 수직축과 목표 굴삭 지형(U)의 표면의 수직 방향의 기울기(β1)로부터, 삼각 함수에 의해, 로컬 좌표계의 수직축 방향에 있어서의 속도 성분(VL1_bm)과, 수평축 방향에 있어서의 속도 성분(VL2_bm)을, 목표 굴삭 지형(U)에 대한 수직 속도 성분(Vcy_bm) 및 수평 속도 성분(Vcx_bm)으로 변환한다. 동일하게 하여, 정지 제어부(54)는, 버킷 추정 속도(Vc_bkt)를, 로컬 좌표계의 수직축 방향에 있어서의 수직 속도 성분(Vcy_bkt) 및 수평 속도 성분(Vcx_bkt)으로 변환한다.

이와 같이 하여, 상기 수직 속도 성분(Vcy_bm, Vcy_bkt)이 산출된다.

[버킷(8)의 날끝(8a)과 목표 굴삭 지형(U) 사이의 거리(d)의 산출]

도 11은 실시형태에 기초한 버킷(8)의 날끝(8a)과 목표 굴삭 지형(U) 사이의 거리(d)를 취득하는 것을 설명하는 도면이다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 거리 취득부(53)(도 6, 도 8)는, 버킷(8)의 날끝(8a)의 위치 정보[버킷 위치 데이터(S)]에 기초하여 버킷(8)의 날끝(8a)과 목표 굴삭 지형(U)의 표면 사이의 최단으로 되는 거리(d)를 산출한다.

본 예에 있어서는, 버킷(8)의 날끝(8a)과 목표 굴삭 지형(U)의 표면 사이의 최단으로 되는 거리(d)에 기초하여 정지 제어가 실행된다.

[정지 제어의 흐름도]

도 12는 정지 제어의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 6, 도 9∼도 14를 이용하여, 본 실시형태에 따른 정지 제어의 흐름의 일례에 대해서 설명한다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 우선 목표 설계 지형[목표 굴삭 지형(U)]이 설정된다(단계 SA1: 도 12).

목표 굴삭 지형(U)이 설정된 후, 도 6에 나타내는 바와 같이, 작업기 컨트롤러(26)는, 작업기(2)의 추정 속도(Vc)를 결정한다(단계 SA2: 도 12). 작업기(2)의 추정 속도(Vc)는, 붐 추정 속도(Vc_bm) 및 버킷 추정 속도(Vc_bkt)를 포함한다. 붐 추정 속도(Vc_bm)는, 붐 조작량에 기초하여 산출된다. 버킷 추정 속도(Vc_bkt)는, 버킷 조작량에 기초하여 산출된다.

작업기 컨트롤러(26)의 기억부(58)에, 도 9에 나타내는 바와 같은, 붐 조작량과 붐 추정 속도(Vc_bm)의 관계를 규정하는 추정 속도 정보가 기억되어 있다. 작업기 컨트롤러(26)는, 추정 속도 정보에 기초하여, 붐 조작량에 대응하는 붐 추정 속도(Vc_bm)를 결정한다. 추정 속도 정보는, 예컨대, 붐 조작량에 대한 붐 추정 속도(Vc_bm)의 크기가 기술(記述)된 맵이다. 추정 속도 정보는, 테이블 또는 수식 등의 형태여도 좋다.

또한 추정 속도 정보는, 버킷 조작량과 버킷 추정 속도(Vc_bkt)의 관계를 규정하는 정보를 포함한다. 작업기 컨트롤러(26)는, 추정 속도 정보에 기초하여, 버킷 조작량에 대응하는 버킷 추정 속도(Vc_bkt)를 결정한다.

도 10의 (A)에 나타내는 바와 같이, 작업기 컨트롤러(26)는, 붐 추정 속도(Vc_bm)를, 목표 굴삭 지형(U)의 표면에 수직인 방향의 속도 성분(수직 속도 성분)(Vcy_bm)과, 목표 굴삭 지형(U)의 표면에 평행인 방향의 속도 성분(수평 속도 성분과)(Vcx_bm)으로 변환한다(단계 SA3: 도 12).

작업기 컨트롤러(26)는, 기준 위치 데이터(P) 및 목표 굴삭 지형(U) 등으로부터, 글로벌 좌표계의 수직축에 대한 로컬 좌표계의 수직축[선회체(3)의 선회축(AX)]의 기울기와, 글로벌 좌표계의 수직축에 대한 목표 굴삭 지형(U)의 표면의 수직 방향에 있어서의 기울기를 구한다. 작업기 컨트롤러(26)는, 이들 기울기로부터 로컬 좌표계의 수직축과 목표 굴삭 지형(U)의 표면의 수직 방향의 기울기를 나타내는 각도(β1)를 구한다.

도 10의 (B)에 나타내는 바와 같이, 작업기 컨트롤러(26)는, 로컬 좌표계의 수직축과 붐 목표 속도(Vc_bm)의 방향이 이루는 각도(β2)로부터, 삼각 함수에 의해, 붐 추정 속도(Vc_bm)를, 로컬 좌표계의 수직축 방향의 속도 성분(VL1_bm)과, 수평축 방향의 속도 성분(VL2_bm)으로 변환한다.

도 10의 (C)에 나타내는 바와 같이, 작업기 컨트롤러(26)는, 로컬 좌표계의 수직축과 목표 굴삭 지형(U)의 표면의 수직 방향의 기울기(β1)로부터, 삼각 함수에 의해, 로컬 좌표계의 수직축 방향에 있어서의 속도 성분(VL1_bm)과, 수평축 방향에 있어서의 속도 성분(VL2_bm)을, 목표 굴삭 지형(U)에 대한 수직 속도 성분(Vcy_bm) 및 수평 속도 성분(Vcx_bm)으로 변환한다. 작업기 컨트롤러(26)는, 마찬가지로, 버킷 추정 속도(Vc_bkt)를, 로컬 좌표계의 수직축 방향에 있어서의 수직 속도 성분(Vcy_bkt) 및 수평 속도 성분(Vcx_bkt)으로 변환한다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 작업기 컨트롤러(26)는, 버킷(8)의 날끝(8a)과 목표 굴삭 지형(U) 사이의 거리(d)를 취득한다(단계 SA4: 도 12). 작업기 컨트롤러(26)는, 날끝(8a)의 위치 정보, 목표 굴삭 지형(U) 등으로부터, 버킷(8)의 날끝(8a)과 목표 굴삭 지형(U)의 표면 사이의 최단으로 되는 거리(d)를 산출한다. 본 실시형태에 있어서는, 버킷(8)의 날끝(8a)과 목표 굴삭 지형(U)의 표면 사이의 최단으로 되는 거리(d)에 기초하여, 정지 제어가 실행된다.

작업기 컨트롤러(26)는, 버킷(8)의 날끝(8a)과 목표 굴삭 지형(U)의 표면 사이의 거리(d)에 기초하여, 작업기(2) 전체의 제한 속도(Vcy_lmt)를 산출한다(단계 SA5:도 12). 작업기(2) 전체의 제한 속도(Vcy_lmt)는, 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 굴삭 지형(U)에 접근하는 방향에 있어서 허용할 수 있는 날끝(8a)의 이동 속도(허용 속도 또는 날끝 제한 속도라고도 칭해짐)이다. 작업기 컨트롤러(26)의 기억부(54a)에는, 거리(d)와 제한 속도(Vcy_lmt)의 관계를 규정하는 제한 속도 정보가 기억되어 있다. 이 제한 속도 정보와, 상기에서 산출된 거리(d)로부터 작업기(2) 전체의 제한 속도(Vcy_lmt)가 산출된다.

상기 제한 속도(Vcy_lmt)의 산출에 이용되는 제한 속도 정보는, 작업기(2) 전체의 날끝 제한 속도 테이블이다. 이 작업기(2) 전체의 날끝 제한 속도 테이블에 대해서 도 13의 (A) 및 도 13의 (B)를 이용하여 설명한다.

도 13의 (A)는 실시형태에 기초한 정지 제어에 있어서의 작업기(2) 전체의 날끝 제한 속도 테이블의 일례를 설명하는 도면이다. 도 13의 (B)는 도 13의 (A)의 영역(R)을 확대하여 나타내는 도면이다.

도 13의 (A) 및 도 13의 (B)에 나타내는 바와 같이, 여기서는, 종축이 목표 설계 지형 방향의 날끝 제한 속도를 나타내고, 횡축이 날끝과 목표 설계 지형 사이의 거리(d)를 나타내고 있다. 이러한 작업기(2) 전체의 날끝 제한 속도 테이블은 예컨대 정지 제어부(54)의 기억부(54a)(도 8)에 저장되어 있다.

또한, 버킷(8)의 중량에 따라 복수의 날끝 제한 속도 테이블이 기억부(54a)에 기억되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 예컨대 중량이 상대적으로 큰 대 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블(제1 관계 데이터)과, 중량이 상대적으로 작은 중·소 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블(제2 관계 데이터)의 2개가 기억부(54a)에 기억되어 있다. 상기 대 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블은 파선으로 나타내고 있으며, 중·소 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블은 실선으로 나타내고 있다.

또한 기억부(54a)에 기억되어 있는 날끝 제한 속도 테이블은 2개로 한정되는 것이 아니며, 대 버킷, 중 버킷, 소 버킷에 대응하여 3개여도 좋고, 또한 4개 이상이어도 좋다.

도 13의 (A)에 나타내는 바와 같이 목표 설계 지형 방향의 날끝 제한 속도는, 고속도 영역(VH)과, 저속도 영역(VL)[영역(R)에 대응]을 갖고 있다. 고속도 영역(VH)에 있어서는, 대 버킷(8)의 날끝 제한 속도와 중·소 버킷(8)의 날끝 제한 속도는 동일하다. 저속도 영역(VL)에 있어서는, 대 버킷(8)의 날끝 제한 속도와 중·소 버킷(8)의 날끝 제한 속도는 상이하다.

이 저속도 영역(VL)에 있어서는, 대 버킷(8)의 경우(제1 특정 상태)와 중·소 버킷(8)의 경우(제2 특정 상태)에서 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 버킷(8)의 날끝(8a)의 속도가 동일한 속도(Va)인 경우에는, 파선으로 나타내는 대 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블에 있어서 날끝(8a)의 감속이 개시되는 거리(da)는, 중·소 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블에 있어서 날끝(8a)의 감속이 개시되는 거리(db)보다 크다. 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 설계 지형의 상방으로부터 목표 설계 지형을 향하여 이동하는 경우, 대 버킷(8)을 이용한 경우와 중·소 버킷(8)을 이용한 경우에서 날끝(8a)의 속도가 동일하면, 대 버킷(8) 쪽이 중·소 버킷(8)보다, 목표 설계 지형으로부터 떨어진 위치로부터 목표 설계 지형에의 위치 맞춤을 위한 감속 제어가 개시된다.

도 13의 (B)에 나타내는 영역(R)에 있어서 대 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블은, 제1 감속 구간(D1)과, 제2 감속 구간(D2)을 갖고 있다. 제1 감속 구간(D1)은 상기 제2 감속 구간(D2)보다 목표 설계 지형[거리(d)=0]에 가까운 위치로 설정되어 있다. 제2 감속 구간(D2)에 있어서의 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)의 변화(감소)에 대한 감속의 정도는, 제1 감속 구간(D1)에 있어서의 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)의 변화(감소)에 대한 감속의 정도보다 크게 설정되어 있다.

중·소 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블은, 제3 감속 구간(D3)과, 제4 감속 구간(D4)을 갖고 있다. 제3 감속 구간(D3)은 제4 감속 구간(D4)보다 목표 설계 지형에 가까운 위치로 설정되어 있다. 제4 감속 구간(D4)에 있어서의 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)의 변화(감소)에 대한 감속의 정도는, 제3 감속 구간(D3)에 있어서의 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)의 변화(감소)에 대한 감속의 정도보다 크게 설정되어 있다.

중·소 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블의 제3 감속 구간(D3)은 대 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블의 제1 감속 구간(D1)보다 목표 설계 지형에 가까운 위치로 설정되어 있다. 또한, 중·소 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블의 제4 감속 구간(D4)은 대 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블의 제2 감속 구간(D2)보다 목표 설계 지형에 가까운 위치로 설정되어 있다.

상기 날끝 제한 속도 테이블을 이용한 정지 제어 방법은, 이하와 같다.

도 14는 날끝 제한 속도 테이블을 이용한 정지 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 14 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 버킷(8)의 중량에 따라 구해진, 복수의 관계 데이터(도 13에 나타낸 대 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블과 중·소 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블)가, 기억부(54a)에 기억되어 있다(단계 SB1: 도 14).

버킷(8)이 교환된 후(단계 SB2: 도 14), 오퍼레이터에 의해 맨-머신 인터페이스부(32)가 조작되고, 버킷(8)의 중량을 나타내는 중량 데이터가 입력부(321) 또는 표시부(322)를 통해 버킷 중량 특정부(59)에 입력된다. 이에 의해, 버킷 중량 특정부(59)는, 중량 데이터를 취득한다(단계 SB3: 도 14). 버킷 중량 특정부(59)는, 중량 데이터를 특정하여 선택부(54b)에 출력한다.

선택부(54b)는, 중량 데이터에 기초하여, 기억부(54a)에 기억되어 있는 복수의 관계 데이터로부터, 중량 데이터에 대응한 하나의 관계 데이터를 선택한다(단계 SB4: 도 14). 본 실시형태에 있어서는, 복수의 관계 데이터로서 예컨대 대 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블 및 중·소 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블 중에서, 버킷(8)의 중량 데이터에 대응한, 하나의 날끝 제한 속도 테이블이 선택된다. 선택부(54b)는, 선택한 관계 데이터를 제한 속도 취득부(54c)에 출력한다.

한편, 도 6에 나타내는 바와 같이, 버킷 위치 데이터 생성부(28B)는, 기준 위치 데이터(P), 선회체 방위 데이터(Q) 및 실린더 길이 데이터(L)에 기초하여 버킷 위치 데이터(S)를 생성한다. 목표 굴삭 지형 데이터 생성부(28C)는, 버킷 위치 데이터 생성부(28B)로부터 취득하는 버킷 위치 데이터(S)와 목표 시공 정보 저장부(28A)에 저장된 목표 시공 정보(T)를 이용하여 목표 굴삭 지형(U)을 생성하고, 그 목표 굴삭 지형(U)을 거리 취득부(53)에 출력한다.

도 14 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 거리 취득부(53)는, 표시 컨트롤러(28)로부터 목표 굴삭 지형(U)을 취득하고, 날끝(8a)의 버킷 위치 데이터(S)와 목표 굴삭 지형(U)에 기초하여 거리(d)를 산출한다. 이 거리(d)를 산출하는 공정은, 도 12에 나타내는 단계 SA4에 대응한다.

거리 취득부(53)는, 상기 거리(d)를 제한 속도 취득부(54c)에 출력한다. 제한 속도 취득부(54c)는, 선택부(54b)로부터 입력된 상기 관계 데이터와 거리 취득부(53)로부터 입력된 상기 거리(d)에 기초하여 버킷(8)의 날끝(8a)의 제한 속도(Vcy_lmt)를 취득한다(단계 SB5: 도 14). 이 제한 속도(Vcy_lmt)를 취득하는 공정은, 도 12에 나타내는 단계 SA5에 대응한다.

제한 속도(Vcy_lmt)를 취득한 후, 작업기 컨트롤러(26)는, 작업기(2) 전체의 제한 속도(Vcy_lmt)와 붐 추정 속도(Vc_bm)와 버킷 추정 속도(Vc_bkt)로부터 붐(6)의 제한 속도(목표 속도)의 수직 속도 성분(제한 수직 속도 성분)(Vcy_bm_lmt)을 산출한다(단계 SA6: 도 12).

도 12 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 작업기 컨트롤러(26)는, 붐(6)의 제한 수직 속도 성분(Vcy_bm_lmt)을, 붐(6)의 제한 속도(붐 제한 속도)(Vc_bm_lmt)로 변환한다(단계 SA7: 도 12).

작업기 컨트롤러(26)는, 붐(6)의 회전 각도(α), 아암(7)의 회전 각도(β), 버킷(8)의 회전 각도, 차량 본체 위치 데이터(P), 및 목표 굴삭 지형(U) 등으로부터, 목표 굴삭 지형(U)의 표면에 수직인 방향과 붐 제한 속도(Vc_bm_lmt)의 방향 사이의 관계를 구하고, 붐(6)의 제한 수직 속도 성분(Vcy_bm_lmt)을, 붐 제한 속도(Vc_bm_lmt)로 변환한다. 이 경우의 연산은, 전술한 붐 추정 속도(Vc_bm)로부터 목표 굴삭 지형(U)의 표면에 수직인 방향의 수직 속도 성분(Vcy_bm)을 구한 연산과 반대의 순서에 따라 행해진다.

도 14 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 제한 속도 취득부(54c)는, 취득한 붐 제한 속도(Vc_bm_lmt)를 작업기 제어부(57)에 출력한다. 작업기 제어부(57)는, 붐 제한 속도(Vc_bm_lmt)에 대응하는 실린더 속도를 결정하고, 실린더 속도에 대응한 지령 전류(제어 신호)를 제어 밸브(27A)에 출력한다(단계 SB6: 도 14). 이에 의해, 스풀의 이동량을 포함하는 작업기(2)의 제어가 행해진다.

날끝(8a)이 목표 굴삭 지형(U)보다 상방에 위치하고 있는 경우에는, 날끝(8a)이 목표 굴삭 지형(U)에 근접할수록, 붐(6)의 제한 수직 속도 성분(Vcy_bm_lmt)의 절대값이 작아지며, 목표 굴삭 지형(U)의 표면에 평행인 방향으로의 붐(6)의 제한 속도의 속도 성분(제한 수평 속도 성분)(Vcx_bm_lmt)의 절대값도 작아진다. 따라서, 날끝(8a)이 목표 굴삭 지형(U)보다 상방에 위치하고 있는 경우에는, 날끝(8a)이 목표 굴삭 지형(U)에 근접할수록, 붐(6)의 목표 굴삭 지형(U)의 표면에 수직인 방향으로의 속도와, 붐(6)의 목표 굴삭 지형(U)의 표면에 평행인 방향으로의 속도가 함께 감속된다.

[효과]

버킷(8)의 종별이 상이하면, 버킷(8)의 중량이 상이한 경우가 많다. 중량이 상이한 버킷(8)이 아암(7)에 접속되면, 작업기(2)를 구동시키는 유압 실린더(60)에 작용하는 부하가 변하며, 방향 제어 밸브의 스풀의 이동량에 대한 실린더 속도가 변한다. 이에 의해 정지 제어의 제어 오차가 커져, 정지 제어가 정밀도 좋게 행해지지 않을 가능성이 있다. 그 결과, 굴삭 정밀도가 저하할 가능성이 있다. 예컨대 중량이 큰 버킷으로 교환된 경우에는, 버킷의 관성이 커지기 때문에, 작업기의 동작을 정지하기 어려워져, 정지 제어에 의한 정지의 정밀도가 악화한다.

이에 대하여 본 실시형태에 따르면, 중·소 버킷(8)으로부터 대 버킷(8)으로 교환된 경우라도, 대 버킷(8)의 중량이 중·소 버킷(8)의 중량보다 큰 것이 특정된다. 그리고 대 버킷(8)이 이용되고 있는 상태에 있어서는, 중·소 버킷(8)이 이용되고 있는 상태보다 목표 설계 지형으로부터 떨어진 위치로부터 버킷(8)의 이동 속도를 감속할 수 있다. 이 때문에, 대 버킷(8)으로 교환한 경우라도 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 설계 지형을 침식하는 것이 억제된다. 이에 의해 정지 제어에 있어서 상정된 동작을 실행할 수 있어, 굴삭 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.

구체적으로는, 도 13의 (B)에 나타내는 바와 같이, 목표 설계 지형 방향으로의 날끝(8a)의 이동 속도가 Va인 경우에는, 중·소 버킷(8)에서는 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리가 db가 되면 목표 설계 지형 방향으로의 날끝(8a)의 이동 속도의 감속이 개시된다. 이에 대하여 대 버킷(8)에서는 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리가 db보다 큰 da가 되면 목표 설계 지형 방향으로의 날끝(8a)의 이동 속도의 감속이 개시된다. 이와 같이 중·소 버킷(8)으로부터 대 버킷(8)으로 교환된 경우에는, 중·소 버킷(8)을 이용한 경우보다 목표 설계 지형으로부터 떨어진 위치(da)로부터 날끝(8a)의 이동 속도가 감속된다. 이 때문에, 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 설계 지형을 침식하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 도 13의 (B)에 나타내는 바와 같이, 대 버킷(8)으로부터 중·소 버킷(8)으로 교환된 경우에는, 대 버킷(8)을 이용한 경우보다 목표 설계 지형으로부터 가까운 위치(db)로부터 이동 속도가 감속된다. 만약 목표 설계 지형으로부터 떨어진 위치로부터 이동 속도가 자동으로 감속되면 오퍼레이터가 작업기의 고장 등으로 착각할 가능성도 있다. 이 때문에, 중·소 버킷(8)를 이용한 경우에는 목표 설계 지형에 보다 가까운 위치(db)로부터 이동 속도가 감속됨으로써 오퍼레이터의 상기 관능 상의 착각을 억제하는 것이 가능해진다.

이와 같이 정지 제어를 정밀도 좋게 행하는 것이 가능해져 굴삭 정밀도가 향상되며, 버킷(8)의 날끝(8a)을 목표 설계 지형에 위치 맞춤할 때에 오퍼레이터에 의한 관능 상의 착각을 억제할 수도 있다.

또한 도 13의 (B)에 나타내는 바와 같이 대 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블에 있어서는, 목표 설계 지형으로부터 떨어진 제2 감속 구간(D2)에 있어서의 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)의 변화에 대한 감속의 정도가, 목표 설계 지형에 가까운 제1 감속 구간(D1)에 있어서의 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)의 변화에 대한 감속의 정도보다 크다. 이에 의해 중량이 큰 버킷(8)을 목표 설계 지형을 향하여 이동시킬 때에, 목표 설계 지형으로부터 떨어진 위치에서는, 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)의 변화에 대한 감속의 정도를 크게 하여 버킷(8)의 속도를 급격하게 작게 할 수 있다. 또한 목표 설계 지형에 가까운 위치에서는, 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)의 변화에 대한 감속의 정도를 작게 하여, 버킷(8)의 날끝(8a)을 목표 설계 지형에 정확하게 맞추는 것이 가능해진다.

또한 도 13의 (B)에 나타내는 바와 같이 중·소 버킷용의 날끝 제한 속도 테이블에 있어서는, 목표 설계 지형으로부터 떨어진 제4 감속 구간(D4)에 있어서의 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)의 변화에 대한 감속의 정도가, 목표 설계 지형에 가까운 제3 감속 구간(D3)에 있어서의 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)의 변화에 대한 감속의 정도보다 크다. 이에 의해 중량이 작은 버킷(8)을 목표 설계 지형을 향하여 이동시킬 때에, 목표 설계 지형으로부터 떨어진 위치에서는, 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)의 변화에 대한 감속의 정도를 크게 하여 버킷(8)의 속도를 급격하게 작게 할 수 있다. 또한 목표 설계 지형에 가까운 위치에서는, 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)의 변화에 대한 감속의 정도를 작게 하여, 버킷(8)의 날끝(8a)을 목표 설계 지형에 정확하게 맞추는 것이 가능해진다.

<변형예>

본 변형예의 정지 제어에 있어서는, 도 13에 나타내는 관계 데이터(날끝 제한 속도 테이블)에 의한 제어에 더하여, 이하의 상관 데이터에 의한 제어가 행해져도 좋다.

[상관 데이터]

본 변형예는, 도 9에 있어서의 추정 속도 결정부(52)의 실린더 속도 연산부(52B)에서 이용된다, 스풀 스트로크-실린더 속도 특성을 버킷 중량에 따라 변경하는 것이다. 이와 같이 함으로써, 버킷 중량의 차이를 추정 속도에 반영시킬 수 있어, 추정 속도의 정밀도를 올리는 것이 가능해지며, 정지 제어의 정밀도 향상으로 이어진다.

이하, 상기 변형예에 있어서의 정지 제어에 이용되는 스풀 스트로크-실린더 속도 특성의 일례에 대해서 도 15를 이용하여 설명한다.

도 15는 스풀 스트로크-실린더 속도 특성의 일례를 나타내는 도면이다.

도 15에 나타내는 바와 같이, 횡축은 스풀 스트로크이며, 종축은 실린더 속도이다. 스풀 스트로크가 영(원점)인 상태는, 스풀이 초기 위치에 존재하는 상태이다. 라인(LN1)은, 버킷(8)이 대중량인 경우의 제1 상관 데이터를 나타낸다. 라인(LN2)은, 버킷(8)이 중중량인 경우의 제1 상관 데이터를 나타낸다. 라인(LN3)은, 버킷(8)이 소중량인 경우의 제1 상관 데이터를 나타낸다. 이와 같이 제1 상관 데이터는, 버킷(8)의 중량에 따라 변화한다.

스풀 스트로크가 플러스가 되도록 스풀이 이동함으로써, 작업기(2)는 상승 동작한다. 스풀 스트로크가 마이너스가 되도록 스풀이 이동함으로써, 작업기(2)는 하강 동작한다.

작업기(2)의 상승 동작과 하강 동작에서, 실린더 속도의 변화량이 상이하다. 즉, 상승 동작이 실행되도록 스풀 스트로크가 원점으로부터 미리 정해진 양(Str)만큼 변화되었을 때의 실린더 속도의 변화량(Vu)과, 하강 동작이 실행되도록 스풀 스트로크가 원점으로부터 미리 정해진 양(Str)만큼 변화되었을 때의 실린더 속도의 변화량(Vd)과는 상이하다. 본 변형예에 있어서는, 특히, 하강 동작에 대한 상관 데이터에 기초하여, 조작 지령값(스풀 스트로크, PPC 압력, 및 실린더 속도)에 대하여 작업기(2)의 동작이 제어된다.

붐(6)의 하강 동작에 있어서, 붐(6)의 중력 작용(자신의 중량)에 의해, 작업기(2)는 상승 동작의 경우보다도 고속으로 이동한다. 작업기(2)의 하강 동작에 있어서, 버킷(8)의 중력이 커질수록, 실린더 속도는 빨라진다. 따라서, 붐(6)[작업기(2)]에서의 하강 동작에 있어서, 실린더 속도의 속도 프로파일은, 버킷(8)의 중량에 따라 크게 변화한다.

정지 제어가 실행되는 경우, 전술한 바와 같이, 붐 실린더(10)는, 붐(6)의 하강 동작을 실행한다. 따라서, 도 15에 나타내는 바와 같은 제1 상관 데이터에 기초하여 붐 실린더(10)가 제어됨으로써, 버킷(8)의 중량이 변화되어도, 그 버킷(8)을 목표 설계 지형(U)에 기초하여 정밀도 좋게 이동시킬 수 있다. 즉, 유압 실린더(60)가 움직이기 시작하였을 때에, 버킷(8)의 중량이 변경된 경우라도 유압 실린더(60)가 미세하게 제어됨으로써, 고정밀도의 제한 굴삭 제어가 실행된다.

[제어 방법]

다음에, 본 변형예에 따른 유압 쇼벨(100)의 동작의 일례에 대해서 도 16을 이용하여 설명한다.

도 8 및 도 16에 나타내는 바와 같이, 제1 상관 데이터가, 버킷(8)의 중량에 따라 복수 구해져, 기억부(58)에 기억되어 있다(단계 SC1: 도 16). 또한 제2 상관 데이터(PPC 압력-스풀 스트로크 특성) 및 제3 상관 데이터(실린더 속도-추정 속도 특성)가 기억부(58)에 기억되어 있어도 좋다. 이들 제2 상관 데이터 및 제3 상관 데이터의 각각은, 버킷(8)의 중량에 따라 복수 구해져, 기억부(58)에 기억되어 있어도 좋다.

버킷(8)이 교환된 후(단계 SC2: 도 16), 오퍼레이터에 의해 맨-머신 인터페이스부(32)가 조작되어, 버킷(8)의 중량을 나타내는 중량 데이터가 입력부(321)를 통해 버킷 중량 특정부(59)에 입력된다. 버킷 중량 특정부(59)는, 중량 데이터를 취득한다(단계 SC3: 도 16). 버킷 중량 특정부(59)는, 중량 데이터를 추정 속도 결정부(52)에 출력한다.

추정 속도 결정부(52)는, 중량 데이터에 기초하여, 기억부(58)에 기억되어 있는 복수의 제1 상관 데이터로부터, 중량 데이터에 대응한, 하나의 제1 상관 데이터를 선택한다(단계 SC4: 도 16). 본 변형예에 있어서는, 도 15에 나타내는 라인(LN1)으로 나타내는 제1 상관 데이터, 라인(LN2)으로 나타내는 제1 상관 데이터, 및 라인(LN3)으로 나타내는 제1 상관 데이터 중에서, 버킷(8)의 중량 데이터에 대응한, 하나의 상관 데이터가 선택된다. 마찬가지로, 중량 데이터에 대응한 제2 상관 데이터 및 제3 상관 데이터가 선택된다.

추정 속도 결정부(52)는, 선택된 제1 상관 데이터, 제2 상관 데이터, 및 제3 상관 데이터와, 입력된 정보 등(스풀 스트로크, PPC 압력, 및 실린더 속도)에 기초하여 추정 속도를 결정한다(단계 SC5: 도 16). 이 추정 속도를 결정하는 공정은, 도 12에 나타내는 단계 SA2에 대응한다.

구체적으로는, 추정 속도 결정부(52)는, 선택된 제1 상관 데이터를 이용하여, 입력된 스풀 스트로크에 기초하여 실린더 속도를 결정한다. 추정 속도 결정부(52)는, 선택된 제2 상관 데이터를 이용하여, 얻어진 실린더 속도에 기초하여 추정 속도를 결정한다. 또한 필요에 따라 추정 속도 결정부(52)는 제3 상관 데이터를 이용하여, 파일럿 압력(PPC 압력)으로부터 스풀 스트로크를 결정하여도 좋다.

추정 속도 결정부(52)는, 결정된 추정 속도를 제한 속도 취득부(54c)에 출력한다. 제한 속도 취득부(54c)는, 이 추정 속도를 이용하여, 도 12 및 도 14의 흐름으로 붐(6)의 제한 속도(Vc_bm_lmt)를 결정한다. 정지 제어부(54)는, 그 제한 속도(Vc_bm_lmt)를 작업기 제어부(57)에 출력한다.

작업기 제어부(57)는, 붐 제한 속도(Vc_bm_lmt)를 취득하고, 그 붐 제한 속도(Vc_bm_lmt)에 기초하여 제어 신호(CBI)를 생성한다. 작업기 제어부(57)는 그 제어 신호(CBI)를 제어 밸브(27C)에 출력한다(단계 SC6: 도 16).

이상에 의해, 도 8에 나타내는 작업기 컨트롤러(26)는, 정지 제어에 의해 버킷(8)의 날끝(8a)이 목표 굴삭 지형(U)에 침입하지 않도록, 붐(6)을 제어하는 것이 가능하다.

<그 외>

이상, 본 발명의 일실시형태 및 변형예에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태 및 변형예에 한정되는 것이 아니며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변경이 가능하다.

예컨대, 버킷(8)의 중량에 따라 버킷(8)의 날끝(8a)의 제한 속도가 연속적으로 변경되도록 제어하는 것도 가능하다. 예컨대, 도 13에 나타내는 바와 같은 2개의 날끝 제한 속도 테이블을 이용하여, 2개의 날끝 제한 속도 테이블 사이를 보간함으로써, 날끝(8a)의 제한 속도가 연속적으로 변경되도록 제어하는 것이 가능해진다.

또한 상기에 있어서는 도 13에 나타내는 바와 같은 2개의 날끝 제한 속도 테이블을 이용한 경우에 대해서 설명하였지만, 이러한 테이블이 기억되어 있지 않아도, 연산에 의해 상기 제어가 이루어져도 좋다.

또한 상기에 있어서는, 조작 장치(25)가 파일럿 유압 방식인 경우에 대해서 설명하였지만, 조작 장치(25)는, 전기 레버 방식이어도 좋다. 예컨대, 조작 장치(25)의 조작 레버의 조작량을 검출하고, 그 조작량에 따른 전압값을 작업기 컨트롤러(26)에 출력하는 포텐쇼미터 등의 조작 레버 검출부가 설치되어도 좋다. 작업기 컨트롤러(26)는, 그 조작 레버 검출부의 검출 결과에 기초하여, 제어 밸브(27)에 제어 신호를 출력하여, 파일럿 유압을 조정하여도 좋다. 본 제어는 작업기 컨트롤러로 행하여졌지만, 센서 컨트롤러(30) 등의 다른 컨트롤러로 행하여져도 좋다.

상기에 있어서는, 도 8에 나타내는 바와 같이 기억부(54a, 58)를 따로따로 나타내고 있지만, 기억부(54a, 58)는 하나의 RAM, ROM 등에 포함되어 있어도 좋고, 서로 공통의 기억부여도 좋다. 또한 기억부(54a, 58)는 서로 상이한 RAM, ROM 등에 포함되어 있어도 좋다.

상기에 있어서는, 작업 차량이 유압 셔블(100)인 경우에 대해서 설명하였지만, 작업 차량은 유압 셔블에 한정되지 않고, 다른 종류의 작업 차량이어도 좋다.

또한 글로벌 좌표계에 있어서의 유압 셔블(100)의 위치의 취득은, GNSS에 한정되지 않고, 다른 측위 수단에 의해 행해져도 좋다. 따라서, 날끝(8a)과 목표 설계 지형의 거리(d)의 취득은, GNSS에 한정되지 않고, 다른 측위 수단에 의해 행해져도 좋다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명하였지만, 금번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의해 나타내며, 청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

1 차량 본체, 2 작업기, 3 선회체, 4 운전실, 4S 운전석, 5 주행 장치, 5Cr 무한 궤도, 6 붐, 7 아암, 8 버킷, 8a 날끝, 9 엔진 룸, 10 붐 실린더, 11 아암 실린더, 12 버킷 실린더, 13 붐 핀, 14 아암 핀, 15 버킷 핀, 16 붐 실린더 스트로크 센서, 17 아암 실린더 스트로크 센서, 18 버킷 실린더 스트로크 센서, 19 난간, 20 위치 검출 장치, 21 안테나, 21A 제1 안테나, 21B 제2 안테나, 23 글로벌 좌표 연산부, 25 조작 장치, 25L 제2 조작 레버, 25R 제1 조작 레버, 26 작업기 컨트롤러, 27, 27A, 27B, 27C 제어 밸브, 28 표시 컨트롤러, 28A 목표 시공 정보 저장부, 28B 버킷 위치 데이터 생성부, 28C 목표 굴삭 지형 데이터 생성부, 29, 322 표시부, 30 센서 컨트롤러, 32 맨-머신 인터페이스부, 40A 캡측 오일실, 40B 로드측 오일실, 51 셔틀 밸브, 52 추정 속도 결정부, 52A 스풀 스트로크 연산부, 52B 실린더 속도 연산부, 52C 목표 속도 연산부, 53 거리 취득부, 54 정지 제어부, 54a, 58 기억부, 54b 선택부, 54c 제한 속도 취득부, 57 작업기 제어부, 59 버킷 중량 특정부, 60 유압 실린더, 63 선회 모터, 64 방향 제어 밸브, 65 스풀 스트로크 센서, 66, 67, 68 압력 센서, 80 스풀, 100 작업 차량, 200 제어 시스템, 300 유압 시스템, 321 입력부, 450 파일럿 유로, 451, 451A, 451B, 452, 452A, 452B, 501, 502 유로.

Claims (8)

1. 붐과, 아암과, 버킷을 포함하는 작업기와,
   상기 아암에 장착된 상기 버킷의 중량을 특정하기 위한 중량 특정부와,
   상기 버킷의 날끝과 목표 설계 지형의 거리를 취득하는 거리 취득부와,
   상기 버킷의 상기 날끝이 상기 목표 설계 지형에 접근할 때 상기 버킷의 상기 날끝이 상기 목표 설계 지형에 도달하기 직전에 상기 작업기의 동작을 정지하는 정지 제어를 실행하는 정지 제어부
   를 구비하고,
   상기 정지 제어부는, 상기 중량 특정부에 의해 상기 버킷의 중량이 제1 중량이라고 특정되는 제1 특정 상태와 상기 버킷의 중량이 상기 제1 중량보다 작은 제2 중량이라고 특정되는 제2 특정 상태의 쌍방에 있어서 상기 버킷의 상기 목표 설계 지형을 향하는 방향의 이동 속도가 같을 때, 상기 제1 특정 상태에 있어서는 상기 제2 특정 상태보다 상기 목표 설계 지형으로부터 떨어진 위치로부터 상기 버킷의 상기 목표 설계 지형을 향하는 방향의 이동 속도가 감속되도록 제어하는 것인 작업 차량.
2. 제1항에 있어서, 상기 정지 제어부는,
   상기 버킷의 상기 날끝과 상기 목표 설계 지형의 거리와, 상기 버킷의 상기 날끝의 제한 속도의 관계를 규정하는 관계 데이터를, 상기 버킷의 중량에 따라 복수 기억하는 기억부와,
   상기 중량 특정부에서 특정된 상기 버킷의 중량에 기초하여, 상기 기억부에 기억된 복수의 상기 관계 데이터 중에서, 하나의 관계 데이터를 선택하는 선택부와,
   상기 선택부에 의해 선택된 상기 하나의 관계 데이터를 이용하여, 상기 거리 취득부에서 얻어진 상기 거리에 기초하여 상기 버킷의 상기 날끝의 상기 제한 속도를 취득하는 제한 속도 취득부를 갖고,
   상기 정지 제어부는, 상기 버킷의 상기 날끝의 상기 제한 속도에 기초하여 상기 정지 제어를 실행하는 것인 작업 차량.
3. 제2항에 있어서, 복수의 상기 관계 데이터는, 제1 관계 데이터와, 제2 관계 데이터를 포함하고,
   상기 제1 관계 데이터가 선택될 때의 상기 버킷의 중량은, 상기 제2 관계 데이터가 선택될 때의 상기 버킷의 중량보다 크며,
   상기 제1 관계 데이터에 있어서 상기 버킷의 상기 날끝의 상기 제한 속도의 감속이 개시되는 상기 거리는, 상기 제2 관계 데이터에 있어서 상기 버킷의 상기 날끝의 상기 제한 속도의 감속이 개시되는 상기 거리보다 큰 것인 작업 차량.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 관계 데이터는, 제1 감속 구간과, 제2 감속 구간을 갖고,
   상기 제1 감속 구간은 상기 제2 감속 구간보다 상기 목표 설계 지형에 가까운 위치로 설정되며, 또한 상기 제2 감속 구간에 있어서의 상기 버킷의 상기 날끝과 상기 목표 설계 지형의 거리의 변화에 대한 감속의 정도는, 상기 제1 감속 구간에 있어서의 상기 버킷의 상기 날끝과 상기 목표 설계 지형의 거리의 변화에 대한 감속의 정도보다 큰 것인 작업 차량.
5. 제4항에 있어서, 상기 제2 관계 데이터는, 제3 감속 구간과, 제4 감속 구간을 갖고,
   상기 제3 감속 구간은 상기 제4 감속 구간보다 상기 목표 설계 지형에 가까운 위치로 설정되며, 또한 상기 제4 감속 구간에 있어서의 상기 버킷의 상기 날끝과 상기 목표 설계 지형의 거리의 변화에 대한 감속의 정도는, 상기 제3 감속 구간에 있어서의 상기 버킷의 상기 날끝과 상기 목표 설계 지형의 거리의 변화에 대한 감속의 정도보다 크고,
   상기 제4 감속 구간은 상기 제2 감속 구간보다 상기 목표 설계 지형에 가까운 위치로 설정되는 것인 작업 차량.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작업기를 구동시키는 유압 실린더를 더 구비하고,
   상기 중량 특정부는, 상기 버킷이 허공에 떠 있는 상태에서의 상기 유압 실린더의 내부에 발생하는 압력에 기초하여, 상기 아암에 장착된 상기 버킷의 중량을 특정하는 것인 작업 차량.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 오퍼레이터가 상기 버킷의 중량을 입력 조작 가능한 모니터를 더 구비하고,
   상기 중량 특정부는, 상기 오퍼레이터에 의해 상기 모니터에 입력된 상기 버킷의 중량에 기초하여, 상기 아암에 장착된 상기 버킷의 중량을 특정하는 것인 작업 차량.
8. 제2항에 있어서, 붐의 구동을 위한 조작 장치의 조작량에 기초하여 상기 붐의 속도를 추정하는 추정 속도 결정부와,
   이동 가능한 스풀을 가지며, 상기 스풀의 이동에 의해 상기 작업기를 구동시키는 유압 실린더에 대한 작동 오일의 공급을 제어하는 방향 제어 밸브를 더 구비하고,
   상기 기억부는, 상기 버킷의 중량에 따른, 상기 유압 실린더의 실린더 속도와 상기 유압 실린더를 동작시키는 조작 지령값의 관계를 나타내는 복수의 상관 데이터를 기억하고 있으며,
   상기 추정 속도 결정부는, 상기 중량 특정부에서 특정된 상기 버킷의 중량에 기초하여, 상기 기억부에 기억된 복수의 상기 상관 데이터 중에서 하나의 상관 데이터를 선택하고, 또한 선택된 상기 하나의 상관 데이터를 이용하여 상기 붐의 추정 속도를 취득하며,
   상기 정지 제어부는, 상기 붐의 상기 추정 속도와 상기 붐의 상기 제한 속도에 기초하여 상기 정지 제어를 실행하는 것인 작업 차량.

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