KR102378143B1 - 작업 기계 - Google Patents

Abstract

컨트롤러는, 머신 컨트롤 ON/OFF 전환 스위치가 ON 위치로 전환되어 있을 때는, 조작 레버가 생성하는 제1 제어 신호와, 붐 실린더를 미리 정한 조건에 따라서 동작시키는 제2 제어 신호의 어느 한쪽을 출력하고, 전환 스위치가 OFF 위치로 전환되어 있을 때는 제1 제어 신호를 출력하고, 전환 스위치의 조작에 의해 제어 신호가 제1 제어 신호와 제2 제어 신호의 한쪽의 제어 신호에서 다른 쪽의 제어 신호로 전환된 때는, 제어 신호에 대하여 레이트 리미트를 적용하고, 그 제한 후의 제어 신호에 기초하여 붐 실린더를 제어한다.

Description

작업 기계

본 발명은 미리 정한 조건에 따라 작업 장치를 동작시키는 작업 기계에 관한 것이다.

유압 액추에이터로 구동되는 작업 장치(예를 들어 프론트 작업 장치)를 구비하는 작업 기계(예를 들어 유압 셔블)의 작업 효율을 향상시키는 기술로서 머신 컨트롤(Machine Control: MC)이 있다. MC는, 조작 장치(조작 레버)가 오퍼레이터에 조작된 경우에, 미리 정한 조건에 따라서 작업 장치를 동작시키는 반자동 제어를 실행함으로써 오퍼레이터의 조작 지원을 행하는 기술이다.

근년, 시공의 정밀도·효율 향상을 목적으로, 개개의 차체가 목표 시공면의 정보를 보유하고, 작업 장치에서 목표 시공면이 침식되지 않도록 작업 장치의 동작을 반자동적으로 제어한다는 정보화 시공기의 개발이 활발해지고 있다. 정보화 시공기에 있어서, 오퍼레이터는 이 반자동 제어의 ON/OFF를 전환하면서 시공 작업을 진행시키게 된다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 작업기의 제1 조작 레버와, 제1 조작 레버에 마련된 제1 조작 부재와, 작업기의 자동 제어를 행하는 컨트롤러를 구비하고, 컨트롤러는, 제1 조작 레버가 중립 위치에 있는 것을 포함하는 실행 조건이 충족되어 있을 때, 제1 조작 부재의 조작에 따라, 제1 조작 부재에 할당된 자동 제어의 기능을 실행하는 작업 차량의 제어 시스템이 개시되어 있다. 그리고, 이 작업 차량의 제어 시스템에 의하면, 「제1 조작 레버가 중립 위치에 있는 것을 포함하는 실행 조건이 충족되어 있을 때, 제1 조작 부재의 조작에 따라 제1 조작 부재에 할당된 자동 제어의 기능이 실행된다. 그 때문에, 제1 조작 부재의 조작 중에 제1 조작 레버가 움직였다고 해도, 제1 조작 부재에 할당된 자동 제어의 기능의 실행과, 제1 조작 레버에 의한 작업기의 동작이 동시에 행하여지는 것을 방지할 수 있다. 그에 의해, 오조작에 의한 의도하지 않는 작업기의 동작을 방지할 수 있어, 자동 제어에 의한 품질이 좋은 시공을 행할 수 있다.」라고 기재되어 있다.

일본 특허 제6072993호 공보

일반적으로, 작업 기계의 조종에 익숙해진 오퍼레이터는, 항상 조작 레버 중 적어도 하나를 조작하고 있는 경우가 많다. 따라서, 자동 제어의 ON/OFF의 전환 때마다 조작 레버를 중립으로 해야 한다는 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 오퍼레이터의 자연스러운 조종을 중단시켜, 조작 스트레스를 줄 가능성이 있다.

본 발명의 목적은, MC의 ON/OFF의 전환에 대해서 오퍼레이터에게 조작 스트레스를 주지 않는 작업 기계를 제공하는 데 있다.

본원은 상기 과제를 해결하는 수단을 복수 포함하고 있지만, 그 일례를 들면, 작업 장치와, 상기 작업 장치를 구동하는 제1 유압 액추에이터와, 상기 제1 유압 액추에이터의 제1 제어 신호를 오퍼레이터의 조작에 따라서 출력하는 조작 장치와, 상기 조작 장치가 조작되고 있는 동안에, 상기 제1 유압 액추에이터를 미리 정한 조건에 따라서 동작시키는 제2 제어 신호를 연산하고, 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호의 어느 한쪽의 제어 신호에 기초하여 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하는 제어 장치와, 상기 제2 제어 신호에 기초하는 상기 제1 유압 액추에이터의 제어를 유효로 하는 ON 위치, 및 상기 제2 제어 신호에 기초하는 상기 제1 유압 액추에이터의 제어를 무효로 하는 OFF 위치의 어느 한쪽의 전환 위치가 선택 가능한 전환 장치를 구비하는 작업 기계에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 전환 장치가 상기 ON 위치로 전환되어 있을 때는, 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호의 어느 한쪽의 제어 신호에 기초하여 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하고, 상기 전환 장치가 상기 OFF 위치로 전환되어 있을 때는, 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하고, 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하기 위한 제어 신호가 상기 전환 장치에 대한 전환 조작에 의해 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호 중 한쪽의 제어 신호에서 다른 쪽의 제어 신호로 전환된 때는, 상기 한쪽의 제어 신호를 상기 다른 쪽의 제어 신호로 변화시킬 때의 제어 신호의 시간 변화율을 소정의 변화율로 제한하고, 그 제한 후의 제어 신호에 기초하여 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하는 것으로 한다.

본 발명에 따르면, 오퍼레이터에게 조작 스트레스를 주지 않고 MC의 ON/OFF의 전환이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 유압 셔블의 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 유압 셔블의 시스템 구성도이다.
도 3은 컨트롤러(20)의 연산 구성도이다.
도 4는 보정 Pi압 연산부의 상세도이다.
도 5는 버킷 클로 끝 궤적 보정의 설명도이다.
도 6은 목표 속도 수직 성분(V1y')의 연산 테이블이다.
도 7은 Pi압 보정 레이트의 연산 테이블이다.
도 8은 붐 Pi압 보정부의 상세도이다.
도 9는 암 크라우드 Pi압 보정부의 상세도이다.
도 10은 액추에이터 목표 출력 연산부(3b)의 상세도이다.
도 11은 최대 출력 연산부(10a)의 상세도이다.
도 12는 선회 기본 출력 연산부(10b)의 상세도이다.
도 13은 붐 기본 출력 연산부(10c)의 상세도이다.
도 14는 선회 붐 출력 배분 연산부(10f)의 상세도이다.
도 15는 암 버킷 배분 출력 연산부(10g)의 상세도이다.
도 16은 조작 레버(26)의 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 사용해서 설명한다.

<1. 유압 셔블의 하드웨어 구성>

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 유압 셔블의 개략 구성도이다. 도 1에서, 유압 셔블은, 크롤러식 주행체(401)와, 주행체(401)의 상부에 선회 가능하게 설치된 선회체(402)를 구비하고 있다. 주행체(401)는, 주행 유압 모터(33)에 의해 구동된다. 선회체(402)는, 선회 유압 모터(28)가 발생하는 토크에 의해 구동되어, 좌우 방향으로 선회한다.

선회체(402) 상에는 운전석(403)이 설치되고, 선회체(402)의 전방에는 목표 시공면의 형성 작업을 행하는 것이 가능한 다관절형 프론트 작업 장치(400)가 설치되어 있다.

프론트 작업 장치(400)는, 붐 실린더(제1 유압 액추에이터)(32a)에 의해 구동되는 붐(405)과, 암 실린더(제2 유압 액추에이터)(32b)에 의해 구동되는 암(406)과, 버킷 실린더(32c)에 의해 구동되는 버킷(407)을 구비한다.

운전석(403)에는, 붐 실린더(32a), 암 실린더(32b), 버킷 실린더(32c), 주행 유압 모터(33) 및 선회 유압 모터(28)에 대한 제어 신호(기어 펌프(24)(도 2 참조)로부터 출력되는 파일럿압(이하에서는 「Pi압」으로도 칭함))를 조작 방향 및 조작량에 따라서 발생하고, 그 제어 신호에 의해 붐(405), 암(406), 버킷(407), 선회체(402) 및 주행체(401)를 동작시키기 위한 조작 레버(26)와, 엔진(21)(도 2 참조)의 목표 회전수를 지령하는 엔진 컨트롤 다이얼(51)(도 2 참조)이 설치되어 있다. 본원에서는, 조작 레버(26)가 발생하는 붐 실린더(32a)에 대한 파일럿압을 제1 제어 신호, 암 실린더(32b)에 대한 파일럿압을 제3 제어 신호로 칭하는 경우가 있다.

도 2는 도 1의 유압 셔블의 시스템 구성도이다. 본 실시 형태의 유압 셔블은, 엔진(21)과, 엔진(21)을 제어하기 위한 컨트롤러인 엔진 컨트롤 유닛(ECU)(22)과, 엔진(21)의 출력축에 기계적으로 연결되어 엔진(21)에 의해 구동되는 유압 펌프(23) 및 기어 펌프(파일럿 펌프)(24)와, 기어 펌프(24)로부터 토출되는 압유를 조작량에 따라서 감압한 것을, 각 유압 액추에이터(28, 33, 32a, 32b, 32c)의 제어 신호로서 비례 전자 밸브(27)를 통해서 컨트롤 밸브(25)에 출력하는 조작 레버(26)와, 유압 펌프(23)로부터 각 유압 액추에이터(28, 33, 32a, 32b, 32c)에 도입되는 작동유의 유량 및 방향을, 조작 레버(26) 또는 비례 전자 밸브(27)로부터 출력되는 제어 신호(파일럿압(이하에서는 Pi압으로 칭하는 경우가 있음))에 기초하여 제어하는 복수의 컨트롤 밸브(25)와, 각 컨트롤 밸브(25)에 작용하는 Pi압의 압력값을 검출하는 복수의 압력 센서(41)와, 프론트 작업 장치(400)의 위치·자세 및 그 밖의 차체 정보에 기초하여 보정 Pi압을 산출하고, 그 보정 Pi압이 발생 가능한 지령 전압을 비례 전자 밸브(27)에 출력하는 컴퓨터인 컨트롤러(제어 장치)(20)와, 프론트 작업 장치(400)의 작업 대상의 목표 형상인 목표 시공면의 정보를 컨트롤러(20)에 입력하기 위한 목표 시공면 설정 장치(50)를 구비하고 있다.

유압 펌프(23)는, 각 유압 액추에이터(28, 33, 32a, 32b, 32c)의 목표 출력(후술)대로 차체가 동작하도록, 기계적으로 토크·유량이 제어되고 있다.

컨트롤 밸브(25)는, 제어 대상의 유압 액추에이터(28, 33, 32a, 32b, 32c)와 동일수 존재하지만, 도 2에서는 그것들을 통합해서 1개로 도시하고 있다. 각 컨트롤 밸브에는, 그 내부의 스풀을 축방향의 한쪽 또는 다른 쪽으로 이동시키는 2개의 Pi압이 작용하고 있다. 예를 들어, 붐 실린더(32a)용 컨트롤 밸브(25)에는, 붐 상승의 Pi압과, 붐 하강의 Pi압이 작용한다.

압력 센서(41)는, 각 컨트롤 밸브(25)에 작용하는 Pi압을 검출하는 것으로, 컨트롤 밸브의 2배의 수가 존재하고 있다. 압력 센서(41)는, 컨트롤 밸브(25)의 바로 아래에 마련되어 있어, 실제로 컨트롤 밸브(25)에 작용하는 Pi압을 검출하고 있다.

비례 전자 밸브(27)는 복수 존재하지만, 도 2 중에서는 통합해서 1개의 블록으로 도시하고 있다. 비례 전자 밸브(27)는 2종류 있다. 1개는, 조작 레버(26)로부터 입력되는 Pi압을 그대로 출력 또는 지령 전압으로 지정되는 원하는 보정 Pi압까지 감압해서 출력하는 감압 밸브이고, 또 하나는, 조작 레버(26)가 출력하는 Pi압보다 큰 Pi압이 필요한 경우에 기어 펌프(24)로부터 입력되는 Pi압을 지령 전압으로 지정되는 원하는 보정 Pi압까지 감압해서 출력하는 증압 밸브이다. 어떤 컨트롤 밸브(25)에 대한 Pi압에 관해서, 조작 레버(26)로부터 출력되어 있는 Pi압보다 큰 Pi압이 필요한 경우에는 증압 밸브를 통해서 Pi압을 생성하고, 조작 레버(26)로부터 출력되어 있는 Pi압보다 작은 Pi압이 필요한 경우에는 감압 밸브를 통해서 Pi압을 생성하고, 조작 레버(26)로부터 Pi압이 출력되지 않은 경우에는 증압 밸브를 통해서 Pi압을 생성한다. 즉, 감압 밸브와 증압 밸브에 의해, 조작 레버(26)로부터 입력되는 Pi압(오퍼레이터 조작에 기초하는 Pi압)과 다른 압력값의 Pi압을 컨트롤 밸브(25)에 작용시킬 수 있어, 그 컨트롤 밸브(25)의 제어 대상의 유압 액추에이터에 원하는 동작을 시킬 수 있다.

1개의 컨트롤 밸브(25)에 대해서, 감압 밸브와 증압 밸브는 각각 최대로 2개 존재할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 붐 실린더(32a)의 컨트롤 밸브(25)용에 2개의 감압 밸브와 2개의 증압 밸브가 마련되어 있고, 암 실린더(32b)의 컨트롤 밸브(25)용에 1개의 감압 밸브가 마련되어 있다. 구체적으로는, 붐 상승의 Pi압을 조작 레버(26)로부터 컨트롤 밸브(25)에 유도하는 제1 관로에 마련된 제1 감압 밸브와, 붐 상승의 Pi압을 기어 펌프(24)로부터 조작 레버(26)를 우회해서 컨트롤 밸브(25)에 유도하는 제2 관로에 마련된 제1 증압 밸브와, 붐 하강의 Pi압을 조작 레버(26)로부터 컨트롤 밸브(25)에 유도하는 제3 관로에 마련된 제2 감압 밸브와, 붐 하강의 Pi압을 기어 펌프(24)로부터 조작 레버(26)를 우회해서 컨트롤 밸브(25)에 유도하는 제4 관로에 마련된 제2 증압 밸브와, 암 크라우드의 Pi압을 조작 레버(26)로부터 컨트롤 밸브(25)에 유도하는 제5 관로에 마련된 제3 감압 밸브를 유압 셔블은 구비하고 있다.

본 실시 형태의 비례 전자 밸브(27)는, 붐 실린더(32a)와 암 실린더(32b)의 컨트롤 밸브(25)용으로 마련되어 있을 뿐이며, 다른 액추에이터(28, 33, 32c)의 컨트롤 밸브(25)용의 비례 전자 밸브(27)는 존재하지 않는다. 따라서, 버킷 실린더(32c), 선회 유압 모터(28) 및 주행 유압 모터(33)는, 조작 레버(26)로부터 출력되는 Pi압에 기초하여 구동된다.

또한, 본원에서는, 붐 실린더(32a)와 암 실린더(32b)의 컨트롤 밸브(25)에 입력되는 Pi압(붐 및 암에 대한 제어 신호)은 모두 「보정 Pi압」(또는 보정 제어 신호)으로 칭하고, 비례 전자 밸브(27)에 의한 Pi압의 보정 유무는 묻지 않는 것으로 한다.

또한, 본원에서는, 조작 레버(26)의 조작 중에 프론트 작업 장치(400)를 미리 정해진 조건에 따라서 동작시키기 위해, 비례 전자 밸브(27)에 의해 보정된 Pi압에 기초하여 붐 실린더(32a)나 암 실린더(32b)를 제어하는 것을 머신 컨트롤(Machine Control: MC)로 칭하는 경우가 있다. 예를 들어 본 실시 형태에서는 임의로 설정한 목표 시공면(60)(도 5 참조) 상 또는 그 상방의 영역에 버킷(407)을 보유 지지하는 MC가 가능하다. 또한, 본원에서는 MC를, 조작 레버(26)의 비조작 시에 프론트 작업 장치(400)의 동작을 컨트롤러(20)에 의해 제어하는 「자동 제어」에 대하여, 조작 레버(26)의 조작 시에만 프론트 작업 장치(400)의 동작을 컨트롤러(20)에 의해 제어하는 「반자동 제어」로 칭하는 경우가 있다.

조작 레버(26)는 조이 스틱 형상을 하고 있고, 그 파지부의 배면측에는 도 16에 도시하는 바와 같이 머신 컨트롤 ON/OFF 전환 스위치(이하, 간단히 「전환 스위치」로 칭하는 경우가 있음)(30)이 마련되어 있다. 전환 스위치(30)는, 예를 들어 시소 스위치로 구성 가능하며, 비례 전자 밸브(27)에 보정 Pi압에 기초하는 MC를 유효로 하는 ON 위치와, 비례 전자 밸브(27)에 보정 Pi압에 기초하는 MC를 무효로 하는 OFF 위치의 어느 한쪽의 전환 위치가 선택 가능하다. 전환 스위치(30)는, 예를 들어 조작 레버(26)를 잡는 오퍼레이터의 집게 손가락에 의해 눌러져서, 조작 레버(26)의 조작 중에 스위치의 전환 위치의 변경이 가능하게 되어 있다. 전환 스위치(30)는 시소 스위치일 필요성은 없고, 상기 두 위치를 전환 가능한 것이라면 다른 것이어도 상관없다. 전환 스위치(30)는 컨트롤러(20)에 접속되어 있어, 전환 스위치(30)의 전환 위치는 컨트롤러(20)에 출력되어 있다.

컨트롤러(20)는, 입력부와, 프로세서인 중앙 처리 장치(CPU)와, 기억 장치인 리드 온리 메모리(ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)와, 출력부를 갖고 있다. 입력부는, 컨트롤러(20)에 입력되는 각종 정보를, CPU가 연산 가능하게 변환한다. ROM은, 후술하는 연산 처리를 실행하는 제어 프로그램과, 당해 연산 처리의 실행에 필요한 각종 정보 등이 기억된 기록 매체이며, CPU는, ROM에 기억된 제어 프로그램에 따라서 입력부 및 ROM, RAM으로부터 도입한 신호에 대하여 소정의 연산 처리를 행한다. 출력부로부터는, 엔진(21)을 목표 회전수로 구동하기 위한 지령이나, 비례 전자 밸브(27)에 지령 전압을 작용시키기 위해서 필요한 지령 등이 출력된다. 또한, 기억 장치는 상기 ROM 및 RAM이라는 반도체 메모리에 한정되지 않고, 예를 들어 하드디스크 드라이브 등의 자기 기억 장치로 대체 가능하다.

컨트롤러(20)에는, ECU(22)와, 복수의 압력 센서(41)와, 2개의 GNSS 안테나(40)와, 버킷 각 센서(38)와, 암 각 센서(37)와, 붐 각 센서(36)와, 차체 경사각 센서(39)와, 각 유압 액추에이터(28, 33, 32a, 32b, 32c)의 압력을 검출하기 위한 복수의 압력 센서(42)와, 각 유압 액추에이터(28, 33, 32a, 32b, 32c)의 동작 속도를 검출하기 위한 복수의 속도 센서(43)와, 목표 시공면 설정 장치(50)가 접속되어 있다.

컨트롤러(20)는, GNSS 안테나(40)로부터 입력 신호에 기초하여 목표 시공면(60)에 대한 차체 위치를 산출하고, 버킷 각 센서(38), 암 각 센서(37), 붐 각 센서(36) 및 차체 경사각 센서(39)로부터의 입력 신호에 기초하여 프론트 작업 장치(400)의 자세를 산출한다. 즉, 본 실시 형태에서는, GNSS 안테나(40)는, 위치 센서로서 기능하고, 버킷 각 센서(38), 암 각 센서(37), 붐 각 센서(36) 및 차체 경사각 센서(39)는, 자세 센서로서 기능하고 있다. 또한, 차체 경사각은, 2개의 GNSS 안테나(40)로부터의 입력 신호로부터 산출해도 된다.

본 실시 형태에서는, 유압 실린더(32a, 32b, 32c)의 속도 센서(43)로서, 스트로크 센서를 이용하고 있다. 또한, 유압 실린더(32a, 32b, 32c)의 압력 센서(42)로서, 각 유압 실린더(32a, 32b, 32c)에 보텀 압 검출 센서와 로드 압 검출 센서를 구비하고 있다.

또한, 본원에서 설명하는 차체 위치, 프론트 작업 장치(400)의 자세, 각 액추에이터의 압력, 각 액추에이터의 속도의 산출 시에 이용하는 수단·방법은 일례에 지나지 않으며, 공지된 산출 수단·방법이 이용 가능하다.

목표 시공면 설정 장치(50)는, 목표 시공면(60)(도 5 참조)에 관한 정보(각 목표 시공면의 위치 정보나 경사 각도 정보를 포함함)를 입력 가능한 인터페이스이다. 목표 시공면 설정 장치(50)는, 글로벌 좌표계(절대 좌표계) 상에 규정된 목표 시공면의 3차원 데이터를 저장한 외부 단말기(도시하지 않음)와 접속되어, 그 외부 단말기로부터 입력되는 목표 시공면의 정보가 목표 시공면 설정 장치(50)를 통해서 컨트롤러(20) 내의 기억 장치에 저장된다. 또한, 목표 시공면 설정 장치(50)를 통한 목표 시공면의 입력은, 오퍼레이터가 수동으로 행해도 된다.

<2. 컨트롤러(20)의 연산 구성>

도 3은 컨트롤러(20)의 연산 구성도이다. 컨트롤러(20)는, 유압 실린더(32a, 32b, 32c) 및 선회 유압 모터(28)의 목표 출력을 각각 연산하는 액추에이터 목표 출력 연산부(3b)와, 붐 실린더(32a)(붐(405))와 암 실린더(32b)(암(406))의 보정 Pi압을 산출하는 보정 Pi압 연산부(3a)와, 붐 실린더(32a)용의 4개의 비례 전자 밸브(27)(제1 및 제2 감압 밸브와 제1 및 제2 증압 밸브)와 암 실린더(32b)용의 1개의 비례 전자 밸브(27)(제3 감압 밸브)의 지령 전압(비례 전자 밸브 지령 전압)을 보정 Pi압을 기초로 산출하는 비례 전자 밸브 지령 전압 연산부(3d)와, ECU(22)에 출력되는 엔진 출력 지령을 산출하는 엔진 출력 지령 연산부(3c)를 구비하고 있다.

<2.1. 보정 Pi압 연산부(3a)>

도 4는 보정 Pi압 연산부(3a)의 상세도이다. 보정 Pi압 연산부(3a)는, 목표 시공면 거리 연산부(4a)와, 붐 Pi압 제한값 연산부(4b)와, Pi압 보정 레이트 연산부(4c)와, Pi압 보정부(4d)를 구비하고 있다. 이하에서는, 붐 상승, 암 크라우드, 버킷 크라우드, 우측 선회를 지령하는 Pi압을 「플러스」로 하고, 붐 하강, 암 덤프, 버킷 덤프, 좌측 선회를 지령하는 Pi압을 「마이너스」로 한다.

<2.1.1. 목표 시공면 거리 연산부(4a)>

목표 시공면 거리 연산부(4a)는, 목표 시공면 설정 장치(50)를 통해서 입력된 목표 시공면(60)의 정보와, GNSS 안테나(40)로부터의 입력에 기초하여 산출되는 차체의 위치 정보와, 각도 센서(36, 37, 38, 39)로부터의 입력에 기초하여 산출되는 프론트 작업 장치(400)의 자세 정보 및 위치 정보를 입력한다. 목표 시공면 거리 연산부(4a)는, 이들의 입력 정보로부터 선회 축에 평행하고 버킷(407)의 무게 중심을 지나는 평면으로 목표 시공면(60)을 절단했을 때 얻어지는 목표 시공면의 단면도를 작성하여, 이 단면에 있어서 버킷(407)의 클로 끝 위치와 목표 시공면(60)의 거리(D)를 산출한다. 거리(D)는, 버킷(407)의 클로 끝에서부터 목표 시공면(60)에 내린 수선과 이 단면의 교점과 버킷(407)의 클로 끝(선단)의 거리로 한다.

<2.1.2. 붐 Pi압 제한값 연산부(4b)>

붐 Pi압 제한값 연산부(제2 제어 신호 연산부)(4b)는, 목표 시공면 거리 연산부(4a)에서 산출한 목표 시공면 거리(D)에 기초하여, MC 시의 붐의 Pi압 제한값(「제2 제어 신호」로 칭하는 경우가 있음)을 산출한다. 단, 조작 레버(26)가 중립인 경우에는 거리(D)에 상관없이 붐 Pi압 제한값 연산부(4b)는 붐 Pi압 제한값으로서 제로를 출력한다. 그 밖의 경우, 붐 Pi압 제한값 연산부(4b)는, 다음과 같이 붐 Pi압 제한값을 연산한다.

먼저, 붐 Pi압 제한값 연산부(4b)는, 거리(D)와 도 6의 테이블을 기초로 버킷(407)의 클로 끝의 속도 벡터의 목표 시공면(60)에 수직인 성분(이하, 「수직 성분」으로 약기함)의 목표값(목표 속도 수직 성분)(V1'y)을 산출한다. 목표 속도 수직 성분(V1'y)은, 거리(D)가 0일 때 0이며, 거리(D)의 증가에 따라서 단조롭게 감소하도록 설정되어 있고, 거리(D)가 소정의 값(d1)을 초과하면 -∞로 설정된다. 목표 속도 수직 성분(V1'y)의 결정 방법은 도 6의 테이블에 한하지 않고, 적어도 거리(D)가 0부터 소정의 플러스의 값에 이르기까지의 범위에서, 목표 속도 수직 성분(V1'y)이 단조 감소하는 것이라면, 대체 가능하다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 버킷(407)의 클로 끝의 속도 벡터(V1)에 대하여 붐 상승으로 발생하는 속도 벡터(V2)를 더함으로써, 버킷(407)의 클로 끝의 속도 벡터의 수직 성분이 목표 속도 수직 성분(V1'y)으로 유지되도록 버킷(407)의 클로 끝의 속도 벡터를 보정해서 V1'로 한다. 붐 Pi압 제한값 연산부(4b)에서는, 붐 상승에 의해 속도 벡터(V2)를 발생하기 위해서 필요한 붐 Pi압(붐 Pi압 제한값)을 산출한다. 또한, 미리 붐 상승 특성을 측정해 둠으로써 붐 Pi압 제한값과 V2의 상관을 취득해 두어도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는 붐 Pi압 제한값은 0 이상의 값, 즉 붐 상승이 행하여지는 Pi압이 된다.

예를 들어, 도 5의 경우에 있어서, 벡터(V1)는, 프론트 작업 장치(400)의 자세 정보나 각 실린더 속도로부터 산출되는 보정 전의 버킷 클로 끝 속도 벡터이다. 이 벡터(V1)의 수직 성분은 목표 속도 수직 성분(V1'y)와 방향이 동일하고, 그 크기가 제한값(V1'y)의 크기를 초과하고 있으므로, 붐 상승으로 발생하는 속도 벡터(V2)를 더하여, 보정 후의 버킷 클로 끝 속도 벡터의 수직 성분이 V1'y가 되도록 벡터(V1)를 보정해야만 한다. 벡터(V2)의 방향은, 붐(405)의 회동 중심에서부터 버킷 클로 끝(407a)까지의 거리를 반경으로 하는 원의 접선 방향이며, 그때의 프론트 작업 장치(400)의 자세로부터 산출할 수 있다. 그리고, 이 산출한 방향을 갖는 벡터이며, 보정 전의 벡터(V1)에 더함으로써 보정 후의 벡터(V1')의 수직 성분이 V1'y가 되는 크기를 갖는 벡터를 V2로서 결정한다. 이 벡터(V2)는 유일하게 정해지므로, 붐 Pi압 제한값 연산부(4b)는 벡터(V2)의 발생에 필요한 붐 Pi압 제한값을 산출할 수 있다. 또한, V2의 크기는, V1과 V1'의 크기와, V1과 V1'가 이루는 각(θ)을 사용해서 코사인 정리를 적용함으로써 구해도 된다.

도 6의 테이블과 같이 클로 끝 속도 벡터의 목표 속도 수직 성분(V1'y)을 결정하면, 버킷 클로 끝(407a)이 목표 시공면(60)에 근접함에 따라서, 클로 끝 속도 벡터의 수직 성분이 점차 0에 근접하므로, 목표 시공면(60)의 하방에 클로 끝(407a)이 침입하는 것을 방지할 수 있다.

<2.1.3. Pi압 보정부(4d)>

Pi압 보정부(4d)는, 전환 스위치(30)의 전환 위치와, 조작 레버(26)로부터 출력되는 Pi압과, 붐 Pi압 제한값 연산부(4b)에서 연산된 붐 Pi압 제한값과, Pi압 보정 레이트 연산부(4c)에서 연산된 Pi압 보정 레이트에 기초하여, 각 유압 액추에이터(28, 33, 32a, 32b, 32c)의 컨트롤 밸브(25)에 작용되는 Pi압(보정 Pi압)을 연산하는 부분이다. Pi압 보정부(4d)는, 유압 액추에이터(28, 33, 32a, 32b, 32c)마다 마련할 수 있다. 여기에서는 도 8 및 도 9를 사용해서 붐 상승 하강용과 암 크라우드용 Pi압 보정부(4d)의 상세를 설명한다.

먼저, 도 8을 사용해서 붐(405)(붐 실린더(32a)(제1 유압 액추에이터))의 보정 Pi압의 연산에 대해서 설명한다. 여기에서는, 조작 레버(26)가 발생한 붐 Pi압을 「제1 제어 신호」로, 붐 Pi압 제한값 연산부(4b)가 연산한 붐 Pi압 제한값을 「제2 제어 신호」로 칭하는 경우가 있다. 도 8의 붐 Pi압 보정부(4d)는, 전환 검출부(8a)와, 감산부(8b)와, 절댓값 연산부(8c)와, 비교부(8d)와, Flip-Flop부(8e)와, 최댓값 선택부(8f)와, 붐 상승 Pi압 제한값 기억부(8g)와, 최솟값 선택부(8h)와, 제1 전환부(8i)(제어 신호 전환부)와, 레이트 리미트부(8j)와, 제2 전환부(8k)를 구비하고 있다.

전환 검출부(8a)에는, 전환 스위치(30)의 전환 위치가 입력되어 있고, 한쪽의 전환 위치에서 다른 쪽의 전환 위치로의 변경이 검출된 경우, Flip-Flop부(8e)에 SET값으로서 1을 출력한다. 한편, 전환 위치의 변경이 검출되지 않는 경우에는, Flip-Flop부(8e)에 SET값으로서 0을 출력한다.

감산부(8b)는, 붐 Pi압 제한값 연산부(4b)가 연산한 붐 Pi압 제한값(제2 제어 신호)에서, 조작 레버(26)가 발생한 붐 Pi압(제1 제어 신호)을 감산한 값을 출력한다. 절댓값 연산부(8c)는, 감산부(8b)의 출력(붐 Pi압과 붐 Pi압 제한값의 차)의 절댓값을 출력한다. 비교부(8d)는, 절댓값 연산부(8c)의 출력값(붐 Pi압과 붐 Pi압 제한값의 차의 절댓값)과 소정값 Z의 비교를 행하여, 절댓값 연산부(8c)의 출력값이 소정값 Z 이하인 경우에 Flip-Flop부(8e)에 RESET값으로서 1을 출력한다. 한편, 절댓값 연산부(8c)의 출력값이 소정값 Z보다 큰 경우에는, Flip-Flop부(8e)에 RESET값으로서 0을 출력한다. 예를 들어, 소정값 Z는 0.5[MPa] 이하의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

Flip-Flop부(8e)는, SET값과 RESET값 양쪽이 1인의 경우에는 FALSE(0)를 출력하고, SET값이 1이고 RESET값이 0인 경우에는 TRUE(1)를 출력하고, SET값이 0이고 RESET값이 1인 경우에는 FALSE(0)를 출력하고, SET값과 RESET값 양쪽이 0인 경우에는 직전과 동일한 값을 출력한다.

최댓값 선택부(8f)는, 붐 Pi압과 붐 Pi압 제한값 중 큰 쪽(MAX값)을 출력한다.

붐 상승 Pi압 제한값 기억부(8g)에는, 조작 레버(26)의 조작량이 최대 시(소위 풀 레버 시)의 Pi압보다도 작은 임의의 값으로 설정된 붐 상승 Pi압 제한값이 기억되어 있다. 이 제한값의 설정은, MC의 정밀도를 확보하기 위해서 액추에이터 속도를 줄이는 것을 목적으로 하고 있으며, 하프 레버 시의 Pi압 정도로 설정하는 것이 일반적이다. 단, 예를 들어 정밀도를 요구하지 않을 경우나, 보다 고기능의 시스템에 의해 속도를 줄이지 않아도 정밀도를 달성할 수 있는 경우 등에는, 붐 상승 Pi압 제한값의 설정과 최솟값 선택부(8h)를 생략해도 된다.

최솟값 선택부(8h)는, 최댓값 선택부(8f)의 출력값과 붐 상승 Pi압 제한값 중 작은 쪽(MIN값)을 출력한다.

제1 전환부(8i)는, 전환 스위치(30)가 ON 위치에 있을 경우에 최솟값 선택부(8h)의 출력을 출력하고, 전환 스위치(30)가 OFF 위치에 있을 경우에는 붐 Pi압을 출력한다.

레이트 리미트부(8j)는, 제1 전환부(제어 신호 전환부)(8i)의 출력에 대하여, Pi압 보정 레이트 연산부(4c)로부터 출력되는 붐 Pi압 보정 레이트로 규정되는 레이트 리미트를 적용해서 출력한다. 즉, 제1 전환부(8i)로부터 출력되는 제어 신호(붐 Pi압, 붐 Pi압 제한값 및 붐 상승 Pi압 제한값 중 어느 1개)에 대하여, 그 제어 신호의 시간 변화율을 소정의 변화율인 붐 Pi압 보정 레이트로 제한하여, 그 제한 후의 제어 신호를 출력한다. 구체적인 장면으로서는, 붐 실린더(32a)를 제어하기 위한 제어 신호가 오퍼레이터의 전환 스위치(30)에 대한 전환 조작에 의해 붐 Pi압(제1 제어 신호)과 붐 Pi압 제한값(제2 제어 신호) 중 한쪽의 제어 신호에서 다른 쪽의 제어 신호로 전환된 때, 레이트 리미트부(8j)는 당해 한쪽의 제어 신호(전환 전의 제어 신호)를 당해 다른 쪽의 제어 신호(전환 후의 제어 신호)로 변화시킬 때의 제어 신호의 시간 변화율을 붐 Pi압 보정 레이트로 제한하여, 그 제한 후의 제어 신호를 출력하는 경우가 있다.

제2 전환부(8k)는, Flip-Flop부(8e)로부터의 출력이 FALSE인 경우에 제1 전환기(8i)의 출력을 출력하고, Flip-Flop부(8e)로부터의 출력이 TRUE인 경우에는 레이트 리미트부(8j)의 출력을 출력한다. 제2 전환부(8k)의 출력은 보정 Pi압(보정 붐 Pi압)으로서 보정 Pi압 연산부(3a)로부터 외부에 출력된다.

도 8과 같이 구성된 붐 Pi압 보정부(4d)의 로직에 의해, 컨트롤러(20)는, 전환 스위치(30)가 ON 위치로 전환되어 있을 때는, 제1 제어 신호와 제2 제어 신호의 어느 한쪽의 제어 신호에 기초하여 붐 실린더(32a)를 제어하고, 전환 스위치(30)가 OFF 위치로 전환되어 있을 때는, 제1 제어 신호에 기초하여 붐 실린더(32a)를 제어하고, 붐 실린더(32a)를 제어하기 위한 제어 신호가 전환 스위치(30)에 대한 전환 조작에 의해 제1 제어 신호와 제2 제어 신호 중 한쪽의 제어 신호에서 다른 쪽의 제어 신호로 전환된 때는, 한쪽의 제어 신호를 다른 쪽의 제어 신호로 변화시킬 때의 제어 신호의 시간 변화율을 붐 Pi압 보정 레이트로 제한하여, 그 제한 후의 제어 신호에 기초하여 붐 실린더(32a)를 제어한다. 이에 의해 구체적으로는 이하의 기능이 실현된다.

(1-1) 전환 스위치(30)가 OFF 위치에서 ON 위치로 전환된 경우, 제1 전환부(8i)는 도 8 중의 ON의 위치로 전환되어 최솟값 선택부(8h)의 출력(즉, 붐 Pi압, 붐 Pi압 제한값 및 붐 상승 Pi압 제한값 중 어느 1개)을 출력한다. 또한, 이때, SET값이 1이고 RESET값이 0이 되므로 Flip-Flop부(8e)는 TRUE를 출력하고, 이에 의해 제2 전환부가 도 8 중의 TRUE의 위치로 전환되고, 최솟값 선택부(8h)로부터의 출력에 붐 Pi압 보정 레이트로 제한을 적용한 값이 보정 붐 Pi압으로서 출력된다. 즉, 전환 스위치(30)의 전환 후의 최솟값 선택부(8h)로부터의 출력값을 향해서 제어 신호가 점차 변화한다. 이에 의해 붐 조작 중에 전환 스위치(30)를 ON 위치로 전환해도, 보정 붐 Pi압이 급준하게 변동하는 일이 없어지기 위해서, 붐 실린더(32a)의 속도 변화도 급준하게 변동하는 일이 없어진다.

(1-2) 전환 스위치(30)가 ON 위치에서 OFF 위치로 전환된 경우, 제1 전환부(8i)는, 도 8 중의 OFF의 위치로 전환되어 붐 Pi압을 출력한다. 또한, 이때, SET값이 1이고 RESET값이 0이 되므로 Flip-Flop부(8e)는 TRUE를 출력하고, 이에 의해 제2 전환부가 도 8 중의 TRUE의 위치로 전환되고, 붐 Pi압에 붐 Pi압 보정 레이트로 제한을 적용한 값이 보정 붐 Pi압으로서 출력된다. 즉, 전환 스위치(30)의 전환 후의 붐 Pi압을 향해서 제어 신호가 점차 변화한다. 이에 의해 붐 조작 중에 전환 스위치(30)를 OFF 위치로 전환해도, 보정 붐 Pi압이 급준하게 변동하는 일이 없어지기 때문에, 붐 실린더(32a)의 속도 변화도 급준하게 변동하는 일이 없어진다.

(2) 전환 스위치(30)의 전환 후 잠시 경과해서 붐 Pi압과 붐 Pi압 제한값의 차가 일정 값(=Z) 이하로 된 경우에 보정 붐 Pi압은 붐 Pi압 보정 레이트를 적용하지 않는 값이 된다. 이에 의해, 전환 스위치(30)의 전환 직후만 레이트 리미트가 효과가 있게 되어, 붐 조작의 리스폰스가 나쁜 채로 되는 것을 방지할 수 있다.

이어서, 도 9를 사용해서 암(406)(암 실린더(32b)(제2 유압 액추에이터))의 크라우드 조작용 보정 Pi압의 연산에 대해서 설명한다. 실현하고 싶은 것은 붐과 거의 동일한데, 붐일 때와 마찬가지로 정밀도 향상을 위하여 암 크라우드 Pi압 제한값을 설정하고 있다. 여기에서는, 조작 레버(26)가 발생한 암 크라우드 Pi압을 「제3 제어 신호」로, 암 크라우드 Pi압 제한값 기억부(9g)에 기억된 암 크라우드 Pi압 제한값을 「제4 제어 신호」로 칭하는 경우가 있다. 도 9의 암 크라우드 Pi압 보정부(4d)는, 전환 검출부(9a)와, 감산부(9b)와, 절댓값 연산부(9c)와, 비교부(9d)와, Flip-Flop부(9e)와, 암 크라우드 Pi압 제한값 기억부(9g)와, 최솟값 선택부(9h)와, 제1 전환부(9i)(제어 신호 전환부)와, 레이트 리미트부(9j)와, 제2 전환부(9k)를 구비하고 있다.

전환 검출부(9a)에는, 전환 스위치(30)의 전환 위치가 입력되어 있고, 한쪽의 전환 위치에서 다른 쪽의 전환 위치로의 변경이 검출된 경우, Flip-Flop부(9e)에 SET값으로서 1을 출력한다. 한편, 전환 위치의 변경이 검출되지 않는 경우에는, Flip-Flop부(9e)에 SET값으로서 0을 출력한다.

감산부(9b)는, 암 크라우드 Pi압 제한값 기억부(9g)에 기억된 암 크라우드 Pi압 제한값(제4 제어 신호)에서, 조작 레버(26)가 발생한 암 크라우드 Pi압(제3 제어 신호)을 감산한 값을 출력한다. 절댓값 연산부(9c)는, 감산부(9b)의 출력(암 크라우드 Pi압과 암 크라우드 Pi압 제한값의 차)의 절댓값을 출력한다. 비교부(9d)는, 절댓값 연산부(9c)의 출력값(암 크라우드 Pi압과 암 크라우드 Pi압 제한값의 차의 절댓값)과 소정값 Z의 비교를 행하여, 절댓값 연산부(9c)의 출력값이 소정값 Z 이하인 경우에 Flip-Flop부(9e)에 RESET값으로서 1을 출력한다. 한편, 절댓값 연산부(9c)의 출력값이 소정값 Z보다 큰 경우에는, Flip-Flop부(9e)에 RESET값으로서 0을 출력한다. 예를 들어, 소정값 Z는 0.5[MPa] 이하의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

Flip-Flop부(9e)는, SET값과 RESET값 양쪽이 1인 경우에는 FALSE(0)를 출력하고, SET값이 1이고 RESET값이 0인 경우에는 TRUE(1)를 출력하고, SET값이 0이고 RESET값이 1인 경우에는 FALSE(0)를 출력하고, SET값과 RESET값 양쪽이 0인 경우에는 직전과 동일한 값을 출력한다.

암 크라우드 Pi압 제한값 기억부(9g)에는, 조작 레버(26)의 조작량이 최대 시(소위 풀 레버 시)의 Pi압보다도 작은 임의의 값으로 설정된 암 크라우드 Pi압 제한값이 기억되어 있다. 이 제한값의 설정은, MC의 정밀도를 확보하기 위해서 액추에이터 속도를 줄이는 것을 목적으로 하고 있으며, 하프 레버 시의 Pi압 정도로 설정하는 것이 일반적이다. 단, 예를 들어 정밀도를 요구하지 않을 경우나, 보다 고기능의 시스템에 의해 속도를 줄이지 않아도 정밀도를 달성할 수 있는 경우 등에는, 제한값의 설정과 최솟값 선택부(9h)를 생략해도 된다. 즉, 암 크라우드 Pi압 보정부는 생략 가능하다.

최솟값 선택부(9h)는, 암 크라우드 Pi압과 암 크라우드 Pi압 제한값 중 작은 쪽(MIN값)을 출력한다.

제1 전환부(9i)는, 전환 스위치(30)가 ON 위치에 있을 경우에 최솟값 선택부(9h)의 출력을 출력하고, 전환 스위치(30)가 OFF 위치에 있을 경우에는 암 크라우드 Pi압을 출력한다.

레이트 리미트부(9j)는, 제1 전환부(9i)(제어 신호 전환부)의 출력에 대하여, Pi압 보정 레이트 연산부(4c)로부터 출력되는 암 크라우드 Pi압 보정 레이트로 규정되는 레이트 리미트를 적용해서 출력한다. 즉, 제1 전환부(9i)로부터 출력되는 제어 신호(암 크라우드 Pi압과 암 크라우드 Pi압 제한값 중 어느 1개)에 대하여, 그 제어 신호의 시간 변화율을 소정의 변화율인 암 크라우드 Pi압 보정 레이트로 제한하여, 그 제한 후의 제어 신호를 출력한다.

제2 전환부(9k)는, Flip-Flop부(9e)로부터의 출력이 FALSE인 경우에 제1 전환기(9i)의 출력을 출력하고, Flip-Flop부(9e)로부터의 출력이 TRUE인 경우에는 레이트 리미트부(9j)의 출력을 출력한다. 제2 전환부(9k)의 출력은 보정 Pi압(보정 암 크라우드 Pi압)으로서 보정 Pi압 연산부(3a)로부터 외부에 출력된다.

또한, 설명은 생략하지만, 상기 이외의 암 덤프, 버킷 크라우드, 버킷 덤프, 좌측 선회, 우측 선회에 대해서도 플러스의 값을 취하는 Pi압으로서, 도 9와 마찬가지의 로직으로 보정을 행할 수 있다.

<2.1.4. Pi압 보정 레이트 연산부(4c)>

Pi압 보정 레이트 연산부(4c)에서는, 목표 시공면 거리 연산부(4a)에서 산출한 목표 시공면 거리(D)와 도 7의 테이블에 기초하여, Pi압 보정부(4d)의 레이트 리미트부(예를 들어, 도 8의 "8j"나 도 9의 "9j")에서 이용되는 Pi압 보정 레이트[MPa/sec]를 계산한다. 이 Pi압 보정 레이트가 전환 스위치(30)의 전환 시에 효과가 있음으로써 액추에이터 속도의 급준한 변동이 완화된다.

Pi압 보정 레이트의 계산은, 버킷 선단의 속도 벡터에 있어서의 목표 시공면(60)에 수직인 성분의 방향과 목표 시공면 거리(D)에 기초한다. 구체적으로는, 버킷 선단이 목표 시공면(60)에 근접할 경우에는 접근 방향의 Pi압 보정 레이트 연산 테이블(7a)(도 7 참조)을 사용하고, 버킷 선단이 목표 시공면(60)으로부터 이격되는 방향일 때는 이반 방향의 Pi압 보정 레이트 연산 테이블(7b)(도 7 참조)을 사용한다. 즉, 본 실시 형태에서는, 버킷 선단이 목표 시공면(60)에 가까워지는 경우와 이격되는 경우에 사용하는 테이블을 바꾸어서 Pi압 보정 레이트를 상이하게 하고 있다. 이렇게 테이블을 구분지어 사용하는 이유는, 버킷 선단이 목표 시공면(60)에 접근하는 방향으로 동작하고 있을 경우에는 버킷(407)이 목표 시공면(60)의 하방으로 침입할 우려가 있기 때문이다.

이반 방향의 테이블(7b)에서는, Pi압 보정 레이트는 목표 시공면 거리(D)에 상관없이 일정 값으로 설정되어 있다. 한편, 접근 방향의 테이블(7a)에서는, 목표 시공면 거리(D)가 x2를 초과하는 범위에서는 Pi압 보정 레이트는 이반 방향의 테이블과 동일한 값으로 설정되어 있고, 그 값은 전체 범위에서의 최솟값으로 되어 있다. 또한, 목표 시공면 거리(D)가 x1 이상이면서 또한 x2 이하의 범위에서는 목표 시공면 거리(D)가 감소함에 따라서 Pi압 보정 레이트는 단조 증가하도록 설정되어 있다. 또한, 목표 시공면 거리(D)가 x1 미만의 범위에서는 Pi압 보정 레이트는 다시 일정한 값 y1로 설정되어 있고, 그 값은 전체 범위에서의 최댓값으로 되어 있다. x2는 도 6의 d1 이하의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

접근 방향의 경우에 Pi압 보정 레이트의 변동을 너무 완만하게 하면 목표 시공면(60)의 하방으로 버킷(407)이 침입해버리기 때문에, 접근 방향의 Pi압 보정 레이트 연산 테이블(7a)에 기초해서 목표 시공면 거리(D)가 x2에서 x1로 감소함에 따라서 단조 증가하도록 Pi압 보정 레이트를 설정함으로써, 버킷(407)이 목표 시공면(60)의 하방으로 침입해버리는 것을 방지하고 있다. 반대로, 이격되는 방향일 때는 그러한 걱정은 없기 때문에, 액추에이터 속도의 급변을 방지하기 위해서 레이트를 작은 값으로 고정한 이반 방향의 Pi압 보정 레이트 연산 테이블(7b)을 사용한다.

덧붙여서 말하면, 접근 방향의 Pi압 보정 레이트 연산 테이블(7a)에서의 y1의 값은, 버킷 선단이 목표 시공면(60)에 침입하지 않기 위해서 충분한 값을 설정 하기로 한다. 따라서 x1의 값은, 제품에 요구되는 반자동 제어의 정밀도에 기초하여 결정하면 된다(예를 들어, 요구 정밀도가 목표면에 대하여 ±100[mm]이라면, x1=100[mm]). 또한, 이 2개의 Pi압 보정 레이트 연산 테이블(7a, 7b)은 각각 마찬가지의 거동을 하는 것이라면, 액추에이터마다 다른 정의를 해도 된다.

<2.2. 액추에이터 목표 출력 연산부(3b)>

도 10은 액추에이터 목표 출력 연산부(3b)의 상세도이다. 액추에이터 목표 출력 연산부(3b)는, 최대 출력 연산부(10a)와, 선회 기본 출력 연산부(10b)와, 붐 기본 출력 연산부(10c)와, 암 기본 출력 연산부(10d)와, 버킷 기본 출력 연산부(10e)와, 선회 붐 출력 배분 연산부(10f)와, 암 버킷 배분 출력 연산부(10g)를 갖고, 유압 실린더(32a, 32b, 32c) 및 선회 유압 모터(28)의 목표 출력을 산출한다.

도 11은 최대 출력 연산부(10a)의 상세도이다. 최대 출력 연산부(10a)는, ECU(22)로부터 엔진 목표 회전수를 입력한다. 최대 출력 연산부(10a)는, 엔진 목표 회전수를 엔진 회전수 최대 토크 테이블(11a)에 입력해서 얻어지는 최대 토크와 엔진 목표 회전수의 곱에 출력의 차원으로 변환하는 계수를 Gain부(11b)에서 작용시켜, 보조 기계(유압 셔블에 탑재되는 에어컨, 라디오 등)의 소비 출력을 뺀 것에 또한 Eff부(11c)에서 효율을 곱함으로써 액추에이터의 최대 출력을 산출한다. Eff부(11c)에서 이용하는 「효율」은, 유압 펌프(23)에 입력된 출력이 액추에이터의 일로 변환되는 효율의 전형적인 값으로부터 결정할 수 있지만, 보다 상세하게는 엔진 출력을 입력으로 하는 효율 테이블에서 결정할 수도 있다. 이상의 연산에 의해, 액추에이터의 합계 최대 출력이 산출된다.

도 12는 선회 기본 출력 연산부(10b)의 상세도이다. 선회 기본 출력 연산부(10b)는, 압력 센서(41)로부터 취득한 선회체(402)의 우측 선회 Pi압(우측 선회 조작량) 및 좌측 선회 Pi압(좌측 선회 조작량), 속도 센서(43)로부터 취득한 선회체(402)의 선회 속도를 입력하고, 선회 단독 조작일 때의 목표 출력인 선회 기본 출력을 산출한다. 먼저, 좌우의 선회 Pi압의 최댓값을 선회 최대 기본 출력 테이블(12a)에 입력해서 선회 최대 기본 출력을 결정한다. 이 테이블은 선회 Pi압의 증가에 대하여 선회 최대 기본 출력이 단조 증가하도록 설정되어 있다. 이어서, 선회 속도를 선회 출력 감소 게인 테이블(12b)에 입력해서 출력 감소 게인을 결정하고, 이것과 선회 최대 기본 출력의 곱을 취함으로써 선회 기본 출력을 결정한다. 선회 출력 감소 게인 테이블(12b)은, 선회 속도의 증가에 대하여 출력 감소 게인이 단조 감소하도록 설정하고 있는데, 이것은, 선회는 움직이기 시작할 때 가장 출력이 필요하고, 움직이기 시작하고 나서는 점차 필요한 출력이 감소하기 때문이다. 따라서, 선회 조작감이 부드러워지도록, 튜닝을 행해 두는 것이 바람직하다.

도 13은 붐 기본 출력 연산부(10c)의 상세도이다. 붐 기본 출력 연산부(10c)는, 붐 상승 Pi압(붐 상승 조작량)과, 붐 하강 Pi압(붐 하강 조작량)을 입력하여, 붐 기본 출력을 산출한다. 붐 상승 Pi압과 붐 하강 Pi압은 각각 전용의 붐 상승 기본 출력 테이블(13a)과 붐 하강 기본 출력 테이블(13b)에 입력해서 붐 상승 기본 출력과 붐 하강 기본 출력으로 변환하여, 양자 중 큰 쪽의 값을 붐 기본 출력으로 한다. 선회의 경우와 마찬가지로, Pi압(조작량)의 증가에 대하여 기본 출력이 단조 증가하도록 설정되어 있으며, 각 기본 출력은 단독 동작일 때 필요한 출력을 나타낸다.

암 기본 출력 연산부(10d)와 버킷 기본 출력 연산부(10e)는, 붐 기본 출력 연산부(10c)와 마찬가지의 계산을 해서 각각의 기본 출력을 결정한다. 양쪽 연산부(10d, 10e)의 연산은, 도 13 중의 「붐」이라는 문자를 「암」 또는 「버킷」으로 바꾼 것에 상당하기 위해서 설명은 생략한다.

도 14는 선회 붐 출력 배분 연산부(10f)의 상세도이다. 선회 붐 출력 배분 연산부(10f)는, 최대 출력 연산부(10a)에서 산출한 최대 출력과, 4개의 기본 출력 연산부(10b, 10c, 10d, 10e)에서 산출한 선회 기본 출력, 붐 기본 출력, 암 기본 출력 및 버킷 기본 출력을 입력으로 하여, 선회 목표 출력과 붐 목표 출력을 산출한다.

먼저, 선회 붐 출력 배분 연산부(10f)는, 암 기본 출력과 버킷 기본 출력의 합계값을 암 버킷 배분 출력 테이블(14a)에 입력하여, 암 버킷 배분 출력을 산출한다. 암 버킷 배분 출력 테이블(14a)도 입력인 기본 출력의 증가에 대하여 출력이 단조 증가하도록 설정하는데, 출력은 입력보다도 항상 작은 값으로 한다. 이것은, 본 실시 형태의 시스템에서는 붐과 선회의 출력을 암과 버킷의 출력보다도 우선하기 때문에, 이들이 동시에 조작된 경우에, 미리 암과 버킷을 위해서 어느 정도 출력을 확보해 둔다는 의도에 기초한다.

이어서, 선회 붐 출력 배분 연산부(10f)는, 선회 기본 출력과 붐 기본 출력의 합계에 대한 선회 기본 출력의 비를 선회 비율 연산부(14b)에서 산출하고, 선회 기본 출력과 붐 기본 출력의 합계에 대한 붐 기본 출력의 비를 붐 비율 연산부(14c)에서 산출한다. 그리고, 최대 출력 연산부(10a)로부터 입력되는 최대 출력에서, 테이블(14a)의 출력인 암 버킷 배분 출력을 뺀다. 그 결과 얻어지는 값과 선회 기본 출력 중 작은 쪽을, 비율 연산부(14b, 14c)에서 산출한 비에 기초하여 선회와 붐에 배분하여, 선회 목표 출력과 붐 목표 출력을 결정한다.

도 15는 암 버킷 배분 출력 연산부(10g)의 상세도이다. 암 버킷 배분 출력 연산부(10g)는, 최대 출력 연산부(10a)에서 산출한 최대 출력과, 선회 붐 출력 배분 연산부(10f)에서 산출한 선회 목표 출력 및 붐 목표 출력과, 암 기본 출력 연산부(10d)에서 산출한 암 기본 출력, 버킷 기본 출력 연산부(10e)에서 산출한 버킷 기본 출력을 입력하여, 암 목표 출력과 버킷 목표 출력을 산출한다.

암 버킷 배분 출력 연산부(10g)는, 암 기본 출력과 버킷 기본 출력의 합계에 대한 암 기본 출력의 비를 암 비율 연산부(15b)에서 산출하고, 암 기본 출력과 버킷 기본 출력의 합계에 대한 버킷 기본 출력의 비를 버킷 비율 연산부(15c)에서 산출한다. 그리고, 최대 출력에서 선회 목표 출력과 붐 목표 출력의 합계값을 빼고, 그 결과 얻어지는 값과 암 기본 출력 중 작은 쪽을, 비율 연산부(15b, 15c)에서 산출한 비에 기초하여 암과 버킷에 배분하여, 암 목표 출력과 버킷 목표 출력을 결정한다.

<2.3. 엔진 출력 지령 연산부(3c)>

엔진 출력 지령 연산부(3c)에서는, 액추에이터 목표 출력 연산부(3b)에서 산출한 각 액추에이터의 목표 출력의 합계값을 전형적인 펌프 효율(예를 들어, 0.85)로 제산하고, 또한 전형적인 보조 기계 부하(수 kW)를 더함으로써, 목표 동작에 필요한 엔진 출력을 산출하고, 그것을 엔진 출력 지령으로서 출력한다.

<2.4. 비례 전자 밸브 지령 전압 연산부(3d)>

비례 전자 밸브 지령 전압 연산부(3d)(도 3 참조)는, 보정 Pi 연산부(3a)에서 산출한 보정 Pi압으로부터 비례 전자 밸브에의 지령값을 결정하고, 유압 액추에이터(32a, 32b, 32c, 33)의 Pi압을 증압해서 프론트 작업 장치(400)의 동작을 보정한다. 비례 전자 밸브 지령 전압 연산부(3d)는, 유압 액추에이터에 대응하는 비례 전자 밸브(27)가 어느 정도 전압을 걸면 목표로 하는 Pi압을 얻을 수 있는 개구가 되는지의 특성 맵을 보유하고 있으며, 그 특성 맵에 기초하여 비례 전자 밸브(27)의 지령값을 산출한다.

<3. 동작>

다음으로 상기와 같이 구성되는 유압 셔블에 있어서 붐 조작 중에 전환 스위치(30)를 조작해서 MC의 ON/OFF를 전환한 경우의 동작에 대해서 설명한다.

3.1. 버킷 선단이 목표 시공면(60)으로부터 멀어지는 붐 Pi압으로 구동하고 있을 경우(전형적으로는 붐 상승의 경우로 붐 Pi압은 플러스)의 MC 전환

(3.1.1) MC가 OFF에서 ON으로 전환된 경우

이 경우, 붐 동작은 MC로 보정할 필요가 없으므로, 붐 Pi압 제한값 연산부(4b)에 의해 붐 Pi압 제한값은 0[Mpa]으로 산출된다. 이 상태에서 전환 스위치(30)에 의해 MC가 OFF에서 ON으로 전환된 경우, 그 순간은 제1 전환부(8i)가 ON측으로, 제2 전환부(8k)가 TRUE측으로 전환되므로, 출력인 보정 붐 Pi압은 붐 Pi압(제1 제어 신호)과 붐 상승 Pi압 제한값의 MIN값에 레이트 리미트(붐 Pi압 보정 레이트)를 적용한 값이 된다. 그 후, 레버 조작을 중단해서 붐 Pi압이 0[MPa]에 가깝게 되면, 붐 Pi압≒붐 Pi압 제한값으로 되므로 Flip-Flop부(8e)에 RESET값으로서 1이 들어간다. 이에 의해, 제2 전환부(8k)가 FALSE측으로 전환되어 레이트 리미트가 효과가 없게 되고, 그 이후는 통상의 MC가 실시된다.

(3.1.2) MC가 ON에서 OFF로 전환된 경우

상기 (1)의 경우와 마찬가지로, 붐 Pi압 제한값은 0[MPa]으로 산출된다. 전환 스위치(30)에 의해 MC가 OFF에서 ON으로 전환된 경우, 그 순간은 제1 전환부(8i)가 OFF측이, 제2 전환부(8k)가 TRUE측이 되므로, 출력인 보정 붐 Pi압은 붐 Pi압(제1 제어 신호)에 레이트 리미트(붐 Pi압 보정 레이트)를 적용한 값이 된다. 그 후, 레버 조작을 중단하여 붐 Pi압이 0[MPa]으로 되면, 제2 전환부(8k)가 FALSE측으로 전환되어 레이트 리미트가 효과가 없게 되고, 그 이후는 통상 제어(비MC)로 프론트 동작이 행하여진다.

3.2. 버킷 선단이 목표 시공면(60)에 근접하는 붐 Pi압으로 구동하고 있을 경우(전형적으로는 붐 하강의 경우로 붐 Pi압은 마이너스)의 MC 전환

(3.2.1) MC가 OFF에서 ON으로 전환된 경우

이 경우의 MC는 버킷 선단의 하강 속도를 줄이기 위해서 붐 상승을 넣으려고 하고, 붐 Pi압 제한값은 플러스의 값이 된다. 따라서, MC가 ON일 때는, 붐 Pi압 제한값>붐 Pi압이 된다. 전환 스위치(30)에 의해 MC가 ON으로 전환된 순간은 제1 전환부(8i)가 ON측으로, 제2 전환부(8k)가 TRUE측으로 전환되므로, 출력인 보정 붐 Pi압은 붐 Pi압 제한값과 붐 상승 Pi압 제한값의 MIN값에 레이트 리미트(붐 Pi압 보정 레이트)를 적용한 값이 된다. 붐 Pi압의 값이 붐 Pi압 제한값과 거의 동등해지면, Flip-Flop부(8e)에 RESET값으로서 1이 입력된다. 이에 의해 제2 전환부(8k)가 FALSE측으로 전환되어 레이트 리미트가 효과가 없게 되고, 그 이후는 통상의 MC가 실시된다.

(3.2.2) MC가 ON에서 OFF로 전환된 경우

이 경우도 MC가 ON일 때는, 붐 Pi압 제한값>붐 Pi압의 상태가 된다. 전환 스위치(30)에 의해 MC가 OFF로 전환된 순간은 제1 전환부(8i)가 OFF측이, 제2 전환부(8k)가 TRUE측이 되므로, 출력인 보정 붐 Pi압은 붐 Pi압에 레이트 리미트(붐 Pi압 보정 레이트)를 적용한 값이 된다. 레버 조작을 중단하여 붐 Pi압이 0[MPa]으로 되면, 제2 전환부(8k)가 FALSE측으로 전환되어 레이트 리미터가 효과가 없게 되고, 그 이후는 통상 제어(비MC)로 프론트 동작을 행할 수 있다.

<4. 효과>

이상에서 설명한 본 실시 형태에 의하면, 이하와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

(1) 상기 실시 형태에서는, 레이트 리미트부(8j, 9j)를 마련함으로써, 전환 스위치(30)에 의해 MC의 ON/OFF가 전환될 때 전환 전후의 보정 Pi압의 시간 변화량을 제한하는 제어를 컨트롤러(20)의 제어로서 부가하였다. 이에 의해, 작업 장치(400)를 동작시키면서 MC의 ON/OFF를 전환한 경우에도 액추에이터 속도가 급 변동하지 않게 되어, 종래 기술에서는 작업 장치(400)를 동작시키면서 MC의 ON/OFF를 전환할 수 없다는 오퍼레이터의 조작 스트레스를 해소하는 것이 가능하게 되었다.

(2) 상기 실시 형태에서는, 버킷 선단이 목표 시공면(60)에 근접하는 경우에는 Pi압 보정 레이트 연산부(4c)가 테이블(7a)(도 7 참조)을 이용해서 Pi압 보정 레이트를 산출하도록 함으로써, 버킷 선단이 목표 시공면(60)에 근접함에 따라서 MC의 ON/OFF 전환 시의 Pi압의 시간 변화량의 제한을 완화하는 제어를 컨트롤러(20)의 제어에 부가하였다. 이에 의해, 버킷 선단이 목표 시공면(60)에 접근하고 있을 경우에는 Pi압의 시간 변화량의 제한이 완화되므로, 액추에이터의 MC 대응이 지연되어 버킷 선단이 목표 시공면(60)에 침입하는 것을 방지하는 것이 가능하게 되었다.

(3) 상기 실시 형태에서는, 조작 레버(26)가 중립 위치에 있을 때는 붐 Pi압과 붐 Pi압 제한값이 모두 제로이고 Flip-Flop부(8e)에 RESET값으로서 1이 입력되도록 함으로써, MC의 ON/OFF 전환 시, 조작 레버(26)가 중립에 있을 때 Pi압의 시간 변화량의 제한을 행하지 않는 제어를 컨트롤러(20)의 제어에 부가하였다. 이에 의해, 조작 레버(26)가 중립에 있을 때는 Pi압의 시간 변화량의 제한(즉 Pi압에 대한 붐 Pi압 보정 레이트에 의한 제한)이 행하여지지 않고 종래대로의 동작이 되므로, 오퍼레이터에 조작 스트레스를 부여하지 않는다.

(4) 상기 실시 형태에서는, 최솟값 선택부(8h, 9h)를 마련해서 제한값 기억부(8g, 9g)에 설정한 제한값 이하의 Pi압이 반드시 제1 전환부(8i, 9i)에 출력되도록 구성함으로써, MC가 ON일 때는, 유압 실린더(32a, 32b)의 속도를 MC가 OFF일 때의 최대 속도보다도 작게 제한하는 제어를 컨트롤러(20)의 제어에 부가하였다. 이에 의해 MC에 의해 보다 고정밀도로 목표 시공면(60)의 굴삭을 실현할 수 있다.

<5. 기타>

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내의 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들어, 본 발명은 상기 실시 형태에서 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되지 않고, 그 구성의 일부를 삭제한 것도 포함된다. 또한, 일 실시 형태에 따른 구성의 일부를, 다른 실시 형태에 따른 구성에 추가 또는 치환하는 것이 가능하다.

상기에서는 각 액추에이터의 제어 신호가 유압 제어 신호(Pi압)인 경우를 예로 들어 설명했지만, 제어 신호는 유압 신호에 한정되지 않고 전기 신호여도 된다.

또한, 상기에서는, 붐 Pi압 제한값 연산부(4b)에서의 제한값(V1'y)의 산출에 대해서 설명하는 개소에 있어서, 버킷 클로 끝에서부터 목표 시공면(60)까지의 거리를 거리(D)로 하기로 했지만, 프론트 작업 장치(400)측의 기준점(제어점)은 버킷 클로 끝에 한하지 않고, 프론트 작업 장치(400) 상의 임의의 점으로 설정할 수 있다.

또한, 상기에서는, 유압 셔블에 탑재된 복수의 유압 액추에이터(28, 33, 32a, 32b, 32c) 중에서, 붐 실린더(32a)를 자동적으로 작동시키는 경우에 대해서 설명했지만, 그 밖의 유압 액추에이터를 자동적으로 작동시켜도 상관없다.

3a: 보정 Pi압 연산부 3b: 액추에이터 목표 출력 연산부
3c: 엔진 출력 지령 연산부 3d: 비례 전자 밸브 지령 전압 연산부
4a: 목표 시공면 거리 연산부
4b: 붐 Pi압 제한값 연산부(제2 제어 신호 연산부)
4c: Pi압 보정 레이트 연산부 4d: Pi압 보정부
8a: 전환 검출부 8b: 감산부
8c: 절댓값 연산부 8d: 비교부
8e: Flip-Flop부 8f: 최댓값 선택부
8g: 붐 상승 Pi압 제한값 기억부
8h: 최솟값 선택부 8i: 제1 전환부(제어 신호 전환부)
8j: 레이트 리미트부 8k: 제2 전환부
9a: 전환 검출부 9b: 감산부
9c: 절댓값 연산부 9d: 비교부
9e: Flip-Flop부 9g: 암 크라우드 Pi압 제한값 기억부
9h: 최솟값 선택부 9i: 제1 전환부(제어 신호 전환부)
9j: 레이트 리미트부 9k: 제2 전환부
20: 컨트롤러 21: 엔진
22: 엔진 컨트롤 유닛(ECU) 23: 유압 펌프
24: 기어 펌프 25: 컨트롤 밸브
26: 조작 레버 27: 비례 전자 밸브
28: 선회 유압 모터
30: 머신 컨트롤 ON/OFF 전환 스위치(전환 장치)
33: 주행 유압 모터 32a: 붐 실린더(제1 유압 액추에이터)
32b: 암 실린더(제2 유압 액추에이터)
32c: 버킷 실린더 36: 붐 각 센서
37: 암 각 센서 38: 버킷 각 센서
39: 차체 경사각 센서 40: GNNS 안테나
41: 파일럿압의 압력 센서 42: 각 액추에이터의 압력 센서
43: 각 액추에이터의 속도 센서 50: 목표 시공면 설정 장치
51: 엔진 컨트롤 다이얼 400: 프론트 작업 장치(작업 장치)
401: 주행체 402: 선회체
403: 운전석 405: 붐
406: 암 407: 버킷

Claims (6)

1. 버킷을 갖는 작업 장치와,
   상기 작업 장치를 구동하는 제1 유압 액추에이터와,
   상기 제1 유압 액추에이터의 제1 제어 신호를 오퍼레이터의 조작에 따라서 출력하는 조작 장치와,
   상기 작업 장치의 작업 대상의 목표 형상인 목표 시공면의 정보가 저장되어 있는 동시에, 상기 작업 장치가 상기 목표 시공면의 상방에 위치하도록 상기 제1 유압 액추에이터를 동작시키는 제2 제어 신호를 연산하는 제어 장치와,
   ON 위치 및 OFF 위치의 어느 한쪽의 전환 위치가 선택 가능한 전환 장치를 구비하고,
   상기 제어 장치는, 상기 전환 장치가 상기 ON 위치로 전환되어 있을 경우에는, 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호의 어느 한쪽을 출력하여 상기 제1 유압 액추에이터의 동작을 제어하고, 상기 전환 장치가 상기 OFF 위치로 전환되어 있을 경우에는, 상기 제1 제어 신호를 출력하여 상기 제1 유압 액추에이터의 동작을 제어하는 작업 기계에 있어서,
   상기 제어 장치에는, 상기 버킷과 상기 목표 시공면과의 거리인 목표 시공면 거리와, 상기 전환 장치가 상기 OFF 위치에서 상기 ON 위치 또는 상기 ON 위치에서 상기 OFF 위치로 전환될 때의 상기 제1 유압 액추에이터를 작동시키는 제어 신호 전환의 시간 변화율의 제한값과의 관계를 규정한 테이블이 저장되어 있으며,
   상기 제어 장치는, 상기 전환 장치가 상기 OFF 위치에서 상기 ON 위치 또는상기 ON 위치에서 상기 OFF 위치로 전환될 때의 상기 제1 유압 액추에이터의 제어 신호 전환의 시간 변화율을, 상기 목표 시공면 거리와 상기 테이블로부터 정해진 소정의 시간 변화율의 제한값으로 제한하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
2. 제1항에 있어서, 상기 소정의 변화율은, 상기 버킷이 상기 목표 시공면에 근접할 경우, 상기 버킷의 선단과 상기 목표 시공면의 거리가 작아질수록 커지도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
3. 작업 장치와,
   상기 작업 장치를 구동하는 제1 유압 액추에이터와,
   상기 제1 유압 액추에이터의 제1 제어 신호를 오퍼레이터의 조작에 따라서 출력하는 조작 장치와,
   상기 조작 장치가 조작되고 있는 동안에, 상기 제1 유압 액추에이터를 미리 정한 조건에 따라서 동작시키는 제2 제어 신호를 연산하고, 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호의 어느 한쪽의 제어 신호에 기초하여 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하는 제어 장치와,
   상기 제2 제어 신호에 기초하는 상기 제1 유압 액추에이터의 제어를 유효로 하는 ON 위치, 및 상기 제2 제어 신호에 기초하는 상기 제1 유압 액추에이터의 제어를 무효로 하는 OFF 위치의 어느 한쪽의 전환 위치가 선택 가능한 전환 장치를 구비하는 작업 기계에 있어서,
   상기 제어 장치는,
   상기 전환 장치가 상기 ON 위치로 전환되어 있을 때는, 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호의 어느 한쪽의 제어 신호에 기초하여 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하고,
   상기 전환 장치가 상기 OFF 위치로 전환되어 있을 때는, 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하고,
   상기 제1 유압 액추에이터를 제어하기 위한 제어 신호가 상기 전환 장치에 대한 전환 조작에 의해 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호 중 한쪽의 제어 신호에서 다른 쪽의 제어 신호로 전환된 때는, 상기 한쪽의 제어 신호를 상기 다른 쪽의 제어 신호로 변화시킬 때의 제어 신호의 시간 변화율을 소정의 변화율로 제한하고, 그 제한 후의 제어 신호에 기초하여 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하고,
   상기 전환 장치가 상기 ON 위치로 전환되어 있을 때, 상기 제어 장치는, 상기 제1 유압 액추에이터의 동작 속도를 최대 속도보다 작은 값으로 제어하며,
   상기 조작 장치가 조작되고 있지 않는 경우, 상기 제어 장치는, 상기 전환 장치가 상기 OFF 위치에서 상기 ON 위치 또는 상기 ON 위치에서 상기 OFF 위치로 전환될 때, 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하기 위한 제어 신호에 대한 상기 소정의 변화율에 의한 제한은 행하여지지 않는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 전환 장치는, 상기 조작 장치의 파지부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
6. 작업 장치와,
   상기 작업 장치를 구동하는 제1 유압 액추에이터와,
   상기 제1 유압 액추에이터의 제1 제어 신호를 오퍼레이터의 조작에 따라서 출력하는 조작 장치와,
   상기 조작 장치가 조작되고 있는 동안에, 상기 제1 유압 액추에이터를 미리 정한 조건에 따라서 동작시키는 제2 제어 신호를 연산하고, 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호의 어느 한쪽의 제어 신호에 기초하여 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하는 제어 장치와,
   상기 제2 제어 신호에 기초하는 상기 제1 유압 액추에이터의 제어를 유효로 하는 ON 위치, 및 상기 제2 제어 신호에 기초하는 상기 제1 유압 액추에이터의 제어를 무효로 하는 OFF 위치의 어느 한쪽의 전환 위치가 선택 가능한 전환 장치를 구비하는 작업 기계에 있어서,
   상기 제어 장치는,
   상기 전환 장치가 상기 ON 위치로 전환되어 있을 때는, 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호의 어느 한쪽의 제어 신호에 기초하여 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하고,
   상기 전환 장치가 상기 OFF 위치로 전환되어 있을 때는, 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하고,
   상기 제1 유압 액추에이터를 제어하기 위한 제어 신호가 상기 전환 장치에 대한 전환 조작에 의해 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호 중 한쪽의 제어 신호에서 다른 쪽의 제어 신호로 전환된 때는, 상기 한쪽의 제어 신호를 상기 다른 쪽의 제어 신호로 변화시킬 때의 제어 신호의 시간 변화율을 소정의 변화율로 제한하고, 그 제한 후의 제어 신호에 기초하여 상기 제1 유압 액추에이터를 제어하고,
   상기 전환 장치가 상기 ON 위치로 전환되어 있을 때, 상기 제어 장치는, 상기 제1 유압 액추에이터의 동작 속도를 최대 속도보다 작은 값으로 제어하며,
   상기 작업 장치를 구동하는 제2 유압 액추에이터와,
   상기 조작 장치는, 상기 제2 유압 액추에이터의 제3 제어 신호를 오퍼레이터의 조작에 따라서 출력 가능하고,
   상기 제어 장치는, 상기 조작 장치가 조작되고 있는 동안에, 상기 제2 유압 액추에이터를 미리 정한 조건에 따라서 동작시키는 제4 제어 신호를 연산하고, 상기 조작 장치로부터 상기 제3 제어 신호가 출력되었을 때, 상기 제3 제어 신호 및 상기 제4 제어 신호의 어느 한쪽의 제어 신호에 기초하여 상기 제2 유압 액추에이터를 제어하고,
   상기 제어 장치는, 또한, 상기 전환 장치가 상기 ON 위치로 전환되어 있을 때는, 상기 제3 제어 신호와 상기 제4 제어 신호의 어느 한쪽의 제어 신호에 기초하여 상기 제2 유압 액추에이터를 제어하고, 상기 전환 장치가 상기 OFF 위치로 전환되어 있을 때는 상기 제3 제어 신호에 기초하여 상기 제2 유압 액추에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.

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