JP2012007694A - Working-machine control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧油供給により作動する作業アタッチメントを標準仕様のものから特殊仕様のものに交換した場合でも、標準仕様のものと殆ど変わらない操作性を発揮できるように制御するための作業機械の制御装置の技術分野に関するものである。 The present invention provides a working machine for controlling so that operability almost the same as that of the standard specification can be exhibited even when the work attachment operated by the pressure oil supply is changed from the standard specification to the special specification. The present invention relates to the technical field of control devices.
一般に、圧油供給により作動する油圧アタッチメントを備えた油圧ショベルなどの作業機械において、これを油圧ショベルであるとして説明したときに、油圧ショベルはブーム、アーム、バケットで構成されるフロントアタッチメント（作業アタッチメント）を備えている。このような油圧ショベルにおいて、作業の種類を変更したり作業効率を高めたりするため、標準仕様のフロントアタッチメントに換えて先端アタッチメントを磁選機等の特殊なものに交換したり、高所作業に適したロングリーチアタッチメントに交換することがある。このようにフロントアタッチメントを、標準仕様のものよりも重い特殊仕様のものに交換した場合において、操作具を同じ操作量で操作したときに、特殊仕様のフロントアタッチメントの作動速度は、その作動が重力方向に向く側のものであったときには標準仕様のものよりも速くなり、逆に重力に逆らう方向のものであったときには標準仕様のものよりも遅くなって、標準仕様のものとは異なった操作感覚を強いられることになり操作性が損なわれ、作業効率が低下する等の問題がある。
そこでフロントアタッチメントを標準仕様のものから特殊仕様のものに変更した場合、重量変更に対応して圧油供給量を補正し、標準仕様の操作と近しいものになるように補正したものが提唱されている（例えば特許文献１参照）。
Generally, in a working machine such as a hydraulic excavator having a hydraulic attachment that operates by supplying hydraulic oil, when the hydraulic excavator is described as a hydraulic excavator, the hydraulic excavator is a front attachment composed of a boom, an arm, and a bucket (work attachment). ). In such excavators, in order to change the type of work and increase work efficiency, the tip attachment can be replaced with a special one such as a magnetic separator in place of the standard front attachment, or it can be used for work at high places. May be replaced with long reach attachment. In this way, when the front attachment is replaced with a special specification heavier than the standard specification, when the operating tool is operated with the same operation amount, the operation speed of the special specification front attachment is Operation is different from that of the standard specification because it is faster than the standard specification when it is on the side facing the direction, and is slower than that of the standard specification when it is against the gravity. There is a problem that the sense is forced and the operability is impaired and the work efficiency is lowered.
Therefore, when the front attachment is changed from the standard specification to the special specification, the pressure oil supply amount is corrected in response to the weight change, and the correction is made so that it is close to the standard specification operation. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで前記重量変更に対応して圧油供給量を補正するものは、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダの保持圧をそれぞれ検知する圧力センサを設け、各シリンダを予め定められた所定の長さにしてフロントアタッチメントを一定の保持圧計測姿勢にし、この姿勢にしたときの保持圧をそれぞれ計測し、この計測した保持圧から交換したアタッチメントの重量を推定するようにし、これに基づいて操作レバーの操作量に対する圧油供給量を補正しようとするものである。
しかしながらこのものは、前記一定の保持圧計測姿勢にして保持圧を計測するものであるため、例えば標準仕様のバケットよりも重い特殊仕様のバケットに交換した場合、バケットシリンダを前記一定の保持圧計測姿勢にするためのシリンダ長にしたときに、バケットのアームに対する姿勢が前記一定の保持圧計測姿勢に相当する姿勢になるという保証はなく、ましてや磁選機やブレーカのようにバケットとは重量だけでなく重心位置が明らかに異なる作業機に交換した場合にあっては、前記一定の保持圧計測姿勢そのものが意味のないものになって交換したアタッチメントの重量を計測される保持圧からは推定できないという問題がある。
このような問題は、バケットだけでなく、アーム、さらにはブームまでをも特殊仕様のものに交換したときにはさらに顕著になり、ここに本発明が解決せんとする課題がある。
By the way, in order to correct the pressure oil supply amount in response to the weight change, a pressure sensor for detecting the holding pressure of the boom cylinder, arm cylinder, and bucket cylinder is provided, and each cylinder is set to a predetermined length. Set the front attachment to a certain holding pressure measurement posture, measure the holding pressure when it is in this posture, estimate the weight of the replaced attachment from this measured holding pressure, and operate the operation lever based on this The pressure oil supply amount with respect to the amount is to be corrected.
However, since this is to measure the holding pressure in the constant holding pressure measurement posture, for example, when replacing the bucket with a special specification heavier than the standard specification bucket, the bucket cylinder is measured with the constant holding pressure measurement. There is no guarantee that the posture of the bucket with respect to the arm will be equivalent to the fixed holding pressure measurement posture when the cylinder length is set to the posture, and the bucket is just a weight like a magnetic separator or a breaker. If the work center is replaced with a work machine with a clearly different center of gravity, the fixed holding pressure measurement posture itself becomes meaningless and the weight of the replaced attachment cannot be estimated from the measured holding pressure. There's a problem.
Such a problem becomes more conspicuous when not only the bucket but also the arm and even the boom are replaced with special ones, and there is a problem that the present invention does not solve.
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、機体本体にブーム支軸を介して軸支され、ブームシリンダの作動で上下揺動するブームと、該ブームの先端にアーム支軸を介して軸支され、アームシリンダの作動で上下揺動するアームと、該アームの先端に作業部支軸を介して軸支され、作業部シリンダの作動で上下揺動する作業部とを備えて構成される作業アタッチメントの少なくとも一部が、標準仕様のものから特殊仕様のものに交換可能に構成され、前記各シリンダをそれぞれ伸縮作動させるべく操作具操作に基づいて制御弁の流量制御をする流量制御手段を備えた作業機械において、前記特殊仕様とした場合に該特殊仕様に対応した各シリンダに対する流量補正をする流量補正手段を設けるにあたり、該流量補正手段は、アームシリンダ、ブームシリンダを任意の長さに設定して第一姿勢に保持した状態で、作業部を自然状態に垂下したときのブーム軸心回りのモーメントである第一最小モーメントと、作業部をアームに対して自重降下させたときの全降下過程で最大になるブーム軸心回りの第一最大モーメントとを演算する第一演算と、ブームシリンダを任意の長さに設定して第二姿勢に保持した状態で、作業部及びアームを自然状態に垂下したときのブーム軸心回りのモーメントである第二最小モーメントと、作業部シリンダ長を前記垂下姿勢になった状態に維持して作業部及びアームをブームに対して自重降下させたときの全降下過程で最大になるブーム軸心回りの第二最大モーメントとを演算する第二演算と、
作業部軸心がブーム軸心と同高さでかつ作業部軸心がブーム軸心から最遠位置にある第三姿勢にした状態で、作業部をアームに対して自重降下させたときの全降下過程で最大になるブーム軸心回りの第三最大モーメントとを演算する第三演算と、をするモーメント演算手段と、第一最大モーメントと第一最小モーメントとの差値である第一差値の演算と、第二最大モーメントと第二最小モーメントとの差値である第二差値の演算と、をするモーメント差値演算手段と、前記第一差値と標準仕様において作業部の作業部軸心回りの最大モーメントである第一標準最大モーメントとを比較することにより求められる第一比較値の演算と、前記第二差値と標準仕様において作業部がアームに取付けられた状態でのアーム軸心回りの最大モーメントである第二標準最大モーメントとを比較することにより求められる第二比較値の演算と、前記第三最大モーメントと標準仕様において作業部付きアームがブームに取付けられた状態でのブーム軸心回りの最大モーメントである第三標準最大モーメントとを比較することにより求められる第三比較値の演算と、をする比較値演算手段と、前記演算された第一比較値、第二比較値、第三比較値に基づいて各シリンダに対する補正流量の設定をする補正流量設定手段と、を備えて構成されていることを特徴とする作業機械の制御装置である。
請求項２の発明は、第一姿勢は第三姿勢と同一姿勢であり、第一最大モーメントは第三最大モーメントと同じであることを特徴とする請求項１記載の作業機械の制御装置である。
請求項３の発明は、前記流量制御手段により流量制御がなされる制御弁は、作業部用シリンダに対する流量制御をする作業部用流量制御弁、アーム用シリンダに対する流量制御をするアーム用流量制御弁、ブーム用シリンダに対する流量制御をするブーム用流量制御弁であり、前記各第一比較値、第二比較値、第三比較値に基づく各対応する流量制御弁の流量の補正は各流量制御弁の開度量の補正で行われることを特徴とする請求項１または２記載の作業機械の制御装置である。
請求項４の発明は、作業部用流量制御弁の開度量の補正は、第一差値が第一標準最大モーメントよりも大きい場合、作業部下降のときには減少し、作業部上昇のときには増大する方向の補正であり、逆に小さい場合、作業部下降のときには増大し、作業部上昇のときには減少する方向の補正であることを特徴とする請求項３に記載の作業機械の制御装置である。
請求項５の発明は、アーム用流量制御弁の開度量の補正は、第二差値が第二標準最大モーメントよりも大きい場合、アーム下降のときには減少し、アーム上昇のときには増大する方向の補正であり、逆に小さい場合、アーム下降のときには増大し、アーム上昇のときには減少する方向の補正であることを特徴とする請求項３または４に記載の作業機械の制御装置である。
請求項６の発明は、ブーム用流量制御弁の開度量の補正は、第三最大モーメントが第三標準最大モーメントよりも大きい場合、ブーム下降のときには減少し、ブーム上昇のときには増大する方向の補正であり、逆に小さい場合、ブーム下降のときには増大し、ブーム上昇のときには減少する方向の補正であることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１に記載の作業機械の制御装置である。
請求項７の発明は、前記流量制御手段により流量制御がなされる制御弁は、作業部用流量制御弁、アーム用流量制御弁、ブーム用流量制御弁を通るセンターバイパス油路の下流側に設けられ、該センターバイパス油路の流量制御をするセンターバイパス制御弁であり、前記第一比較値、第二比較値、第三比較値に基づくセンターバイパス制御弁の流量の補正は、作業部上昇、アーム上昇、ブーム上昇させるときのみ行われるセンターバイパス制御弁の開度量の補正であり、該センターバイパス制御弁の開度量の補正は、第一差値、第二差値、第三最大モーメントが、それぞれ第一、第二、第三標準最大モーメントよりも大きい場合には減少し、小さい場合には増大する方向の補正であり、流量制御手段は、第一差値、第二差値、第三最大モーメントが、それぞれ第一、第二、第三標準最大モーメントよりも大きい場合には、作業部、アーム、ブームの各補正開度量のうちの最小の補正開度量を選択し、小さい場合には、作業部、アーム、ブームの各補正開度量のうちの最大の補正開度量を選択するようにしたことを特徴とする請求項３乃至６の何れか１に記載の作業機械の制御装置である。
請求項８の発明は、前記流量制御手段により流量制御がなされる制御弁は、ブーム用流量制御弁からブーム用シリンダに至る油路に設けられ、ブームが下降する際にブーム用シリンダのヘッド側油室の圧油をロッド側油室に供給するためのブーム用再生弁であり、前記第三比較値に基づくブーム用再生弁の流量の補正は、該ブーム用再生弁の開度量の補正で行われることを特徴とする請求項３乃至７の何れか１に記載の作業機械の制御装置である。
請求項９の発明は、ブーム用再生弁の開度量の補正は、第三最大モーメントが第三標準最大モーメントよりも大きい場合には減少し、小さい場合には増大する方向の補正であることを特徴とする請求項８に記載の作業機械の制御装置である。
請求項１０の発明は、前記流量制御手段により流量制御がなされる制御弁は、アーム用流量制御弁からアーム用シリンダに至る油路に設けられ、アームが下降する際にアーム用シリンダのロッド側油室の圧油をヘッド側油室に供給するためのアーム用再生弁であり、前記第二比較値に基づくアーム用再生弁の流量補正は、該アーム用再生弁の開度量の補正で行われることを特徴とする請求項３乃至９の何れか１に記載の作業機械の制御装置である。
請求項１１の発明は、アーム用再生弁の開度量の補正は、第二差値が第二標準最大モーメントよりも大きい場合には減少し、小さい場合には増大する方向の補正であることを特徴とする請求項１０に記載の作業機械の制御装置である。
The present invention has been created in view of the above circumstances and has been created for the purpose of solving these problems. The invention of
When the working unit is in the third position where the working unit axis is at the same height as the boom axis and the working unit axis is at the farthest position from the boom axis, A third calculation for calculating a third maximum moment about the boom axis that is maximized in the descending process; a first calculation for calculating a moment; and a first difference value that is a difference between the first maximum moment and the first minimum moment And a moment difference value calculating means for calculating a second difference value, which is a difference value between the second maximum moment and the second minimum moment, and the working portion of the working portion in the first difference value and the standard specification. Calculation of the first comparison value obtained by comparing the first standard maximum moment, which is the maximum moment around the axis, and the arm with the working part attached to the arm in the second difference value and standard specifications With the maximum moment around the axis The second comparison value obtained by comparing the second standard maximum moment and the maximum value around the boom axis when the arm with the working part is attached to the boom in the third maximum moment and the standard specification. A comparison value calculation means for calculating a third comparison value obtained by comparing the third standard maximum moment, which is a moment, and the calculated first comparison value, second comparison value, and third comparison value. And a correction flow rate setting means for setting a correction flow rate for each cylinder based on the above.
The invention according to
According to a third aspect of the present invention, the control valve whose flow rate is controlled by the flow rate control means includes a working unit flow control valve that controls the flow rate for the working unit cylinder, and an arm flow control valve that controls the flow rate for the arm cylinder. , A boom flow control valve for performing flow control on the boom cylinder, and correction of the flow of each corresponding flow control valve based on each of the first comparison value, the second comparison value, and the third comparison value The work machine control device according to
According to the invention of claim 4, the correction of the opening amount of the flow control valve for the working part is decreased when the working part is lowered and increased when the working part is raised when the first difference value is larger than the first standard maximum moment. 4. The work machine control device according to claim 3, wherein when the working unit is lowered, the direction is corrected, and when the working unit is lowered, the direction is corrected and decreased.
According to the invention of
In the invention of
In a seventh aspect of the present invention, the control valve whose flow rate is controlled by the flow rate control means is provided on the downstream side of the center bypass oil passage that passes through the working unit flow control valve, the arm flow control valve, and the boom flow control valve. Is a center bypass control valve for controlling the flow rate of the center bypass oil passage, and correction of the flow rate of the center bypass control valve based on the first comparison value, the second comparison value, and the third comparison value is performed by raising the working unit, Correction of the opening amount of the center bypass control valve performed only when the arm is raised and the boom is raised, and the opening amount of the center bypass control valve is corrected by the first difference value, the second difference value, and the third maximum moment. If the flow rate is larger than the first, second, and third standard maximum moments, the flow rate is reduced when it is larger and smaller when it is smaller. Maximum mode Select the smallest correction opening amount among the correction opening amounts of the working part, the arm, and the boom, respectively, when the current is larger than the first, second, and third standard maximum moments, respectively, 7. The work machine control device according to claim 3, wherein a maximum corrected opening amount is selected from the corrected opening amounts of the working unit, the arm, and the boom.
According to an eighth aspect of the present invention, the control valve whose flow rate is controlled by the flow rate control means is provided in an oil passage from the boom flow rate control valve to the boom cylinder, and when the boom is lowered, the boom cylinder head side A boom regenerative valve for supplying pressure oil in the oil chamber to the rod side oil chamber, and correcting the flow rate of the boom regenerative valve based on the third comparison value is by correcting the opening amount of the boom regenerative valve. It is performed, The control apparatus of the working machine of any one of Claim 3 thru | or 7 characterized by the above-mentioned.
The invention according to
According to a tenth aspect of the present invention, the control valve whose flow rate is controlled by the flow rate control means is provided in an oil passage from the arm flow rate control valve to the arm cylinder, and when the arm descends, the rod side of the arm cylinder An arm regeneration valve for supplying pressure oil in the oil chamber to the head side oil chamber, and correcting the flow rate of the arm regeneration valve based on the second comparison value is performed by correcting the opening amount of the arm regeneration valve. The work machine control device according to claim 3, wherein the control device is a work machine control device.
According to the invention of
請求項１の発明とすることにより、作業アタッチメントの少なくとも一つを標準仕様のものから特殊仕様のものに交換したときに、第一、第二、第三姿勢にした状態で演算される作業部、アーム、ブームの各軸心回りの最大モーメントと標準仕様の各アタッチメントの最大モーメントとを比較することで各シリンダへの補正流量が簡単に演算できることになり、この結果、作業部だけでなく、アームやブームまでを特殊仕様のものに交換したときでも、標準仕様の作業アタッチメントの場合に近しい操作ができることになって操作性が向上する。
請求項２の発明とすることにより、第一姿勢と第三姿勢としたときに演算される第一最大モーメントと第三最大モーメントとが同じになる結果、その分、モーメントを演算するための作業が省略できることになって作業性が向上する。
請求項３の発明とすることにより、作業アタッチメントの各シリンダに対する流量制御が、特殊仕様のものに補正されたものとなって、該特殊仕様のものに適合した効率の良い流量制御を行うことができる。
請求項４の発明とすることにより、作業部用流量制御弁の開度量は、第一比較値に応じて補正されることになり、該補正開度量に基づいて作業部用流量制御弁の開閉制御がなされることになって、作業部を標準仕様のものから特殊仕様のものに交換した場合の作業部の操作性を標準仕様の作業部と近しいものにすることができ、作業部を交換したことによる操作具操作の違和感が低減され、操作性が向上する。
請求項５の発明とすることにより、アーム用流量制御弁の開度量は、第二比較値に応じて補正されることになり、該補正開度量に基づいてアーム用の流量制御弁の開閉制御がなされることになって、作業部及びアームの少なくともどちらかを標準仕様のものから特殊仕様のものに交換した場合でも、アームの操作性を標準仕様のアームと近しいものにすることができて、作業部及びアームの少なくともどちらかを交換したことによる操作具操作の違和感が低減され、操作性が向上する。
請求項６の発明とすることにより、ブーム用流量制御弁の開度量は、第三比較値に応じて補正されることになり、該補正開度量に基づいてブーム用の流量制御弁の開閉制御がなされることになって、作業アタッチメントの少なくとも一部を標準仕様のものから特殊仕様のものに交換した場合でも、ブームの操作性を標準仕様のブームと近しいものにすることができて、作業アタッチメントの少なくとも一部を交換したことによる操作具操作の違和感が低減され、操作性が向上する。
請求項７の発明とすることにより、センターバイパス制御弁の開度量は、第一比較値、第二比較値、第三比較値に基づいて演算された作業部、アーム、ブームにおける各センターバイパス制御弁の補正開度量のなかから、第一差値、第二差値、第三最大モーメントが第一、第二、第三標準最大モーメントよりも大きい場合は、最小のもの、つまり作業部、アーム、ブームにおける各センターバイパス制御弁の補正開度量のなかからセンターバイパス油路の油圧上昇のタイミングが最も早い補正開度量が選択され、小さい場合は、最大のもの、つまり作業部、アーム、ブームにおける各センターバイパス制御弁の補正開度量の中からセンターバイパス油路の油圧上昇のタイミングが最も遅い補正開度量が選択される。そして該選択された補正開度量に基づいてセンターバイパス制御弁の開度量補正がなされる結果、特殊仕様の作業アタッチメントを上昇方向に操作する場合にあって、操作具の作業アタッチメント作動開始位置を標準仕様の場合に近しいもとのすることができて、作業アタッチメントを交換したことによる上昇方向操作における操作具操作の違和感が低減され、操作性が向上する。
請求項８の発明とすることにより、ブーム下降時におけるブーム用シリンダのヘッド側からロッド側へのブーム用再生弁を介した流量制御が、特殊仕様のものに補正されたものとなって、該特殊仕様のものに適合した効率の良い流量制御を行うことができる。
請求項９の発明とすることにより、ブーム用再生弁の開度量は第三比較値に基づいて補正されることになり、該補正開度量に基づいてブーム用再生弁の開閉制御がなされることになって、作業アタッチメントの少なくとも一部を特殊仕様のものに交換した場合でも、ブーム下降操作における操作具の操作性を標準仕様のものと近しいものにすることができて、作業アタッチメントの少なくとも一部を交換したことによる操作具操作の違和感が低減され、操作性が向上する。
請求項１０の発明とすることにより、アーム下降時におけるアーム用シリンダのロッド側からヘッド側へのアーム用再生弁による流量制御が、特殊仕様のものに補正されたものとなって、該特殊仕様のものに適合した効率の良い流量制御を行うことができる。
請求項１１の発明とすることにより、アーム用再生弁の開度量は第三比較値に応じて補正されることになり、該補正開度量に基づいてアーム用再生弁の開閉制御がなされることになって、作業部及びアームの少なくとも一部を特殊仕様のものに交換した場合でも、アーム下降操作における操作具の操作性を標準仕様のものと近しいものにすることができて、作業部及びアームの少なくとも一部を交換したことによる操作具操作の違和感が低減され、操作性が向上する。
According to the first aspect of the present invention, when at least one of the work attachments is changed from the standard specification to the special specification, the working unit is calculated in the first, second and third postures. By comparing the maximum moment around each axis of the arm and boom with the maximum moment of each standard attachment, the corrected flow rate to each cylinder can be calculated easily. Even when the arm and boom are replaced with special ones, the operability is improved because operations similar to those of the standard work attachment can be performed.
As a result of the invention according to
According to the invention of claim 3, the flow control for each cylinder of the work attachment is corrected to a special specification, and efficient flow control suitable for the special specification can be performed. it can.
According to the invention of claim 4, the opening amount of the working unit flow control valve is corrected according to the first comparison value, and the opening and closing of the working unit flow control valve is based on the corrected opening amount. When control is performed, the operability of the work part when the work part is changed from the standard specification to the special specification can be made close to that of the standard specification work part. As a result, the uncomfortable feeling of operating the operation tool is reduced, and the operability is improved.
According to the invention of
According to the invention of
According to the invention of
According to the invention of
According to the ninth aspect of the present invention, the opening amount of the boom regeneration valve is corrected based on the third comparison value, and the opening / closing control of the boom regeneration valve is performed based on the corrected opening amount. Therefore, even if at least a part of the work attachment is replaced with a special specification, the operability of the operation tool in the boom lowering operation can be made closer to that of the standard specification, and at least one of the work attachments can be obtained. The uncomfortable feeling of the operation tool operation due to the replacement of the parts is reduced, and the operability is improved.
According to the invention of
According to the invention of
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１は油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２に旋回自在に支持される上部旋回体３と、該上部旋回体３の前部に設けたフロントアタッチメント４等から構成されるが、該フロントアタッチメント４は、上部旋回体３に基端部がブーム支軸５ａを介して前後揺動自在に軸支されるブーム５と、該ブーム５の先端部に基端部がアーム支軸６ａを介して揺動自在に軸支されるアーム６と、該アーム６の先端部にバケット支軸７ａを介して揺動自在に軸支される作業部であるバケット７とを用いて構成されている。
上部旋回体３とブーム５とのあいだには、ブーム５を上下揺動させるべく伸縮するブームシリンダ８を備え、ブーム５とアーム６とのあいだには、アーム６を揺動させるべく伸縮するアームシリンダ９を備え、さらにアーム６とバケット７とのあいだには、バケット７を揺動させるべく伸縮するバケットシリンダ１０を備えている。尚、Ｃは、操縦室となるキャブである。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1,
A
ブーム５の支軸５ａには、上部旋回体３に対するブーム５の回動角度（ブーム角度）αを検知するためのブーム角度センサ１１が取付けられており、また、ブームシリンダ８のヘッド側、ロッド側油室８ａ、８ｂへの油路には、該ヘッド側、ロッド側油室の油圧Ｐ1、Ｐ２を検知するヘッド圧センサ１２ａ、ロッド圧センサ１２ｂが取付けられている。
A
図２は、前記油圧ショベルの概略油圧回路を示すが、該図２において、１４、１５はエンジン１６により駆動する第一、第二メインポンプ、１７は油タンク、１８はコントロールバルブユニット、１９は上部旋回体３を旋回させるための旋回用油圧モータ、２０Ｌ、２０Ｒは左右の走行用油圧モータである。さらに、１４ａ、１５ａは上記第一、第二メインポンプ１４、１５の吐出量制御をそれぞれおこなうための第一、第二油量可変手段である。そして、第一メインポンプ１４から吐出される圧油は、第一センタバイパスラインＦ１を通って油タンク１７に戻り、第二メインポンプ１５から吐出する圧油は、第二センタバイパスラインＦ２を通って油タンク１７に戻るよう構成されている。
FIG. 2 shows a schematic hydraulic circuit of the hydraulic excavator. In FIG. 2, 14 and 15 are first and second main pumps driven by the
前記第一メインポンプ１４からの圧油は、左走行用、バケット用、ブーム用第一、アーム用第一の各流量制御弁２１ａ、２２、２３ａ、２４ａを介して各対応する左走行用油圧モータ２０Ｌ、バケットシリンダ１０、ブームシリンダ８Ｌ、８Ｒ、アームシリンダ９の各油圧アクチュエータへ供給されるようになっている。
また第二メインポンプ１５からの圧油は、右走行用、ブーム用第二、旋回用、アーム用第二の各流量制御弁２１ｂ、２３ｂ、２５、２４ｂを介して各対応する右走行用油圧モータ２０Ｒ、ブームシリンダ８Ｌ、８Ｒ、旋回用油圧モータ１９、アームシリンダ９の各油圧アクチュエータへ供給されるようになっている。
これらの各流量制御弁２１ａ、２１ｂ、２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２５は、本実施の形態では全てパイロット操作式の切換え弁であって、そのうちの左右の走行用流量制御弁２１ａ、２１ｂ、バケット流量制御弁２２、ブーム用第一流量制御弁２３ａ、アーム用第一、第二流量制御弁２４ａ、２４ｂ、旋回用流量制御弁２５は中立位置Ｎと、圧油供給をする二位置Ｘ、Ｙとを有した三位置切換弁で構成され、ブーム用第二流量制御弁２３ｂは中立位置Ｎと圧油供給位置Ｘとを有した二位置切換弁で構成されており、これら流量制御弁は、図示しないパイロットポンプから供給されるパイロット圧油が各対応するパイロット油室に供給されることで切換えられて各対応する油圧アクチュエータに圧油供給をするようになっている。
前記ブーム用第二流量制御弁２３ｂは、第二メインポンプ１５からの圧油をブーム用第一流量制御弁２３ａのブーム上昇側油路（ヘッド側油路）に供給するよう接続され、これによってブーム５の上昇を第一、第二メインポンプ１４、１５の２つのポンプで駆動するように設定されている。また、アーム用第一流量制御弁２４ａは、第一メインポンプ１４からの圧油をアーム用第二流量制御弁２４ｂのアーム下降側油路（ヘッド側油路）、アーム上昇側油路（ロッド側油路）にそれぞれ供給するよう接続され、これによってアーム６の上昇、下降を前記第一、第二メインポンプ１４、１５の２つのポンプで駆動するように設定されている。
The pressure oil from the first
Further, the pressure oil from the second
These flow
The second boom flow
３２ａはバケット用流量制御弁２２をＸ位置方向に切換えてバケットシリンダ１０を伸長させ、バケット７を下降させるバケット下降用電磁比例弁、３２ｂはバケット用流量制御弁２２をＹ位置方向に切換えてバケットシリンダを縮小させ、バケット７を上昇させるバケット上昇用電磁比例弁、３３ａはブーム用第一流量制御弁２３ａをＸ位置に切換えてブームシリンダ８Ｌ、８Ｒを伸長させ、ブーム５を上昇させるブーム上昇用第一電磁比例弁、３３ｂはブーム用第一流量制御弁２３ａをＹ位置に切換えてブームシリンダ８Ｌ、８Ｒを縮小させ、ブーム５を下降させるブーム下降用第一電磁比例弁、３３ｃはブーム用第二流量制御弁２３ｂをＸ位置に切換えてブームシリンダ８Ｌ、８Ｒを伸長させ、ブーム５を上昇させるブーム上昇用第二電磁比例弁、３４ａはアーム用第一流量制御弁２４ａをＸ位置に切換えてアームシリンダ９を伸長させ、アーム６を下降させるアーム下降用第一電磁比例弁、３４ｂはアーム用第一流量制御弁２４ａをＹ位置に切換えてアームシリンダ９を縮小させ、アーム６を上昇させるアーム上昇用第一電磁比例弁、３４ｃはアーム用第二流量制御弁２４ｂをＸ位置に切換えてアームシリンダ９を伸長させ、アーム６を下降させるアーム下降用第二電磁比例弁、３４ｄはアーム用第二流量制御弁２４ｂをＹ位置に切換えてアームシリンダ９を縮小させ、アーム６を上昇させるアーム上昇用第二電磁比例弁である。
３１ａ、３１ｂ、３５ａ、３５ｂは同様に左右各走行用流量制御弁２１ａ、２１ｂを三位置に切換え制御する左右走行用電磁比例弁であり、３６ａ、３６ｂは旋回用流量制御弁２５を三位置に切換え制御する旋回用電磁比例弁である。
32a switches the bucket
Similarly, 31a, 31b, 35a and 35b are left and right traveling electromagnetic proportional valves for switching the left and right traveling
ブーム用第一流量制御弁２３ａおよびブーム用第二流量制御弁２３ｂからブームシリンダ８Ｌ、８Ｒに至る油路には中立位置Ｎ、再生油路を開くＸ位置の二位置切換弁であるブーム用再生弁２６が配されており、ブーム下降用再生電磁比例弁３７によるＮ位置からＸ位置への切換えでブームシリンダ８Ｌ、８Ｒのヘッド側各油室８ａからロッド側各油室８ｂへの再生油路が開閉調整されるようになっている。またアーム用第一流量制御弁２４ａおよびアーム用第二流量制御弁２４ｂからアームシリンダ９に至る油路には中立位置Ｎ、再生油路を開くＸ位置の二位置切換弁であるアーム用再生弁２７が配されており、アーム下降用再生電磁比例弁３８によるＮ位置からＸ位置への切換えでアームシリンダ９のロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生油路が開閉調整されるようになっている。
因みに、前記各流量制御弁はパイロット操作式でなく、電磁操作式であっても実施できることは言うまでもない。
尚、２８は再生時にアームシリンダ９のヘッド側油室９ａの圧力が規定よりも高くなった場合にロッド側油室９ｂの作動油を油タンク１７に戻すバイパス弁である。
Regeneration for the boom, which is a two-position switching valve in the neutral position N and the X position that opens the regeneration oil path in the oil path from the boom first flow
Incidentally, it goes without saying that each flow control valve can be implemented by an electromagnetic operation type instead of a pilot operation type.
さらに、第一、第二センタバイパスラインＦ１、Ｆ２の下流には、中立位置Ｎ、センターバイパス油路の流量を減少させる位置Ｘの可変絞り弁である第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂが配されている。そして、第一、第二センターバイパス制御弁用電磁比例弁３９ａ、３９ｂによるＮ位置（全開状態）からＸ位置（全閉状態）に至るまでの絞り量（開度量）の調整で第一、第二センタバイパスラインＦ１、Ｆ２の流量がそれぞれ制御されるようになっている。また、第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂの下流には、第一、第二センタバイパスラインＦ１、Ｆ２の圧力が規定以上になった場合に圧油を油タンク１７に戻す第一、第二リリーフ弁３０ａ、３０ｂが配され、これによって後述するネガティブコントロール信号圧が出力されるようになっている。
Further, downstream of the first and second center bypass lines F 1 and F 2 are first and second center bypass control valves that are variable throttle valves at a neutral position N and a position X that reduces the flow rate of the center bypass oil passage. 29a and 29b are arranged. And by adjusting the throttle amount (opening amount) from the N position (fully opened state) to the X position (fully closed state) by the electromagnetic
前記第一、第二メインポンプ１４、１５の油量可変手段１４ａ、１５ａは、第一、第二バイパスカット弁２９ａ、２９ｂと第一、第二リリーフ弁３０ａ、３０ｂとのあいだの油路の圧力を前記ネガティブコントロール信号圧として導入して第一、第二メインポンプ１４、１５の流量制御をするようになっている。そして第一、第二メインポンプ１４、１５の第一、第二油量可変手段１４ａ、１５ａは、ネガティブコントロール信号圧が高いときにはポンプの流量を少なくし、信号圧が低いときにはポンプの流量を多くするネガティブコントロール制御をおこなっている。
The oil
４０は、図３に示すように、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリ等の各種電子電気機器を用いて構成されるコントローラであって、該コントローラ４０には、ブーム角度センサ１１で検知したブーム角度信号、ブームヘッド圧センサ１２ａ、ブームロッド圧センサ１２ｂで検知した圧力検知信号Ｐ１、Ｐ２、操作レバーによる各アクチュエータの操作信号等の各種の信号が入力するようになっており、そしてコントローラ４０は、これら入力した各種の信号に基づいて前記各電磁比例弁３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂ、３７、３８、３９ａ、３９ｂに対して必要な制御信号を出力し、これによってパイロット圧油の供給量を制御し、各対応する制御弁２１ａ、２１ｂ、２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２６、２７、２９ａ、２９ｂの開度量制御（流量制御）を行うようになっていて本発明の流量制御手段を構成している。
As shown in FIG. 3, a controller 40 is configured by using various electronic electric devices such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory. The controller 40 includes a boom detected by the
さらにコントローラ４０には、較正タスクＳ２を実施するためキャブＣ内に配した較正スイッチ４１からの信号が入力するようになっていると共に、キャブＣ内のオペレータが視認可能な位置に配されるモニタ４８、警報器（ブザー）４９に対して必要な報知をするための信号を出力するように設定されている。
因みに較正スイッチ４１はモニタ４８に設けても良い。さらに後述する較正タスクによって特殊仕様のものに交換した場合の補正開度量の設定を、標準仕様のものと併せて特殊仕様のものごとに登録しておくことができ、そして特殊仕様から標準仕様に交換した場合や、前回登録した特殊仕様のものに交換したような場合には、登録したものを選択設定できるようにしておけば、較正タスクに入っての作業をいちいちしないでも開度量を補正することができる。
尚、図３では本発明とは直接関係がない走行制御、旋回制御についての記載は省略している。
Further, the controller 40 is supplied with a signal from a calibration switch 41 arranged in the cab C in order to perform the calibration task S2, and a monitor arranged in a position where the operator in the cab C can be visually recognized. 48 and an alarm device (buzzer) 49 are set to output a signal for making a necessary notification.
Incidentally, the calibration switch 41 may be provided in the monitor 48. Furthermore, the setting of the correction opening amount when it is replaced with a special specification by the calibration task described later can be registered for each special specification together with the standard specification, and from the special specification to the standard specification If it is replaced, or if it is replaced with a special specification registered last time, the registered amount can be selected and set so that the opening amount can be corrected without having to go through the calibration task. be able to.
In FIG. 3, description of travel control and turning control that are not directly related to the present invention is omitted.
図４は、コントローラ４０における処理を示すメインタスクのフローチャートである。ここにおいてエンジン始動をすることでデータ読み込み等の初期設定がなされた後、必要な制御が開始されるが、まずコントローラ４０では、判定器Ｓ１による判断が、較正スイッチ４１がＯＮであり、かつ全操作具（操作レバー）が中立である場合に較正タスクＳ２に入り、そうでない場合には通常制御タスクＳ３に入る。 FIG. 4 is a flowchart of the main task showing processing in the controller 40. Here, after the initial setting such as data reading is performed by starting the engine, the necessary control is started. First, in the controller 40, the determination by the determination unit S1 is that the calibration switch 41 is ON and all the determinations are made. If the operating tool (operating lever) is neutral, the calibration task S2 is entered. Otherwise, the normal control task S3 is entered.
そして、前述した較正タスクＳ２に入ると、図５に示すフローチャートのような制御が実施され、これによって較正制御が実行され、本発明の流量補正手段が構成されている。 Then, when entering the calibration task S2 described above, control as shown in the flowchart of FIG. 5 is performed, whereby calibration control is executed, and the flow rate correcting means of the present invention is configured.
まず処理Ｓ４では、モニタ４８に較正タスクが開始されることを表示するとともにブザー４９を所定時間のあいだ吹鳴してこれから較正タスクが実施されることをオペレータに報知する。 First, in step S4, the monitor 48 displays that the calibration task is started, and the buzzer 49 is blown for a predetermined time to notify the operator that the calibration task will be performed.
処理Ｓ５では、自動で（手動でも良い）、ブームシリンダ８Ｌ、８Ｒ、アームシリンダ９を伸縮して任意のシリンダ長に設定して該設定されたシリンダ長の姿勢に保持することになるが、本実施の形態では、ブームシリンダ８Ｌ、８Ｒ、アームシリンダ９の各シリンダ長を、バケット支軸７ａの軸心高さがブーム支軸５ａの軸心を通る第一水平線Ｈ１上に位置し、かつ、バケット支軸７ａの軸心がブーム支軸５ａの軸心から最遠位置となる姿勢（本発明の第三姿勢）として本発明の第一姿勢と第三姿勢とを同一姿勢にしているが、本発明の第一姿勢はバケット７のモーメントを求めるためのものであるから、ブームシリンダ８Ｌ、８Ｒ、アームシリンダ９を第三姿勢とは異なる任意のシリンダ長にして第一姿勢と第三姿勢とが異なるようにしても実施することができる。
そして該第三姿勢における前記第一水平線Ｈ１と、ブーム支軸５ａとアーム支軸６ａとの軸心間を結ぶ直線Ｊ１とがなす角（第一ブーム角）α１を読み込む。
In the process S5, the
And with the first horizontal line H 1 in said third position, the straight line J 1 and is an angle connecting the axial center of the
処理Ｓ６では、ブーム５及びアーム６を第三の姿勢にしたままの状態で、バケットシリンダ１０を縮小させてバケット７を上昇（前方に突出）させて、バケット重心Ｇ１が前記第一水平線Ｈ１よりも上に位置した姿勢（図６のＡ姿勢参照：実際にはバケット重心Ｇ１がどこにあるのか不明なので、バケットシリンダ１０を最縮小させる）とし、この状態でエンジン１６を停止する。次に、バケット流量制御弁２２を、バケットシリンダ１０が伸長する側であるＸ位置に僅かに切換える。するとバケットシリンダ１０は、バケット７の自重を受けて緩やかに伸長していき、これによってバケット７が緩やかに下降していく。そしてバケット７は、バケット支軸７ａの軸心とバケット重心Ｇ１とのあいだを結ぶ第一直線Ｅ１が、前記第一水平線Ｈ１と一致する姿勢を経てバケット軸心７ａの軸心を通る鉛直線Ｖ１に一致する垂下姿勢（図６のＢ姿勢参照）となって停止する。このＡ姿勢からＢ姿勢に変姿するあいだのブームシリンダ８のヘッド側圧力Ｐ1およびロッド側圧力Ｐ２が最大となったときの圧力（Ｐｈ１、Ｐｒ１）、つまりバケット重心Ｇ１が第一水平線Ｈ１上にあるときの圧力（センサ圧）をヘッド圧センサ１２ａ、ロッド圧センサ１２ｂで読込むとともに、垂下姿勢であるＢ姿勢になったときのブームシリンダ８のヘッド側圧力Ｐ１、ロッド側圧力Ｐ２（Ｐｈ２、Ｐｒ２）を読込む。この場合において、最大圧力（Ｐｈ１、Ｐｒ１）が読込まれるときの姿勢は、バケット軸心を支点とするバケット７が最大モーメント（第一最大モーメント）を呈する姿勢であり、また垂下姿勢であるＢ姿勢は、バケット軸心を支点とした場合のバケット７のモーメントが零となる姿勢である。但し、前述したようにバケット７の重心Ｇ１がどこにあるのか判らないので、ここではヘッド圧センサ１２ａ、ロッド圧センサ１２ｂでセンサ圧を測定し、これに基づいて後述するようにブーム軸心回りの最小モーメント（第一最小モーメント）を演算し、これらからバケット７のバケット軸心回りの最大モーメントを演算するようにしている。
尚、エンジン１６を停止した場合には、通常このようにバケット流量制御弁２２等の各種の弁を動かすことは出来ないが、較正タスクでは後述のものも含んで限定的にこのような弁の開閉操作が可能となるよう設定されている。また較正タスクにおいては、バケット７、アーム６、ブーム５の上昇はエンジン１６が駆動していないとできないが、下降については自重降下でよいためエンジンは停止状態でも可能であり、以降、このような場合のエンジンの駆動、停止作業の記載については省略する。
In step S6, in a state in which the
When the
処理Ｓ７では、自動（または手動）で、ブームシリンダ８Ｌ、８Ｒを伸長させてアーム６及びバケット７が自然垂下姿勢となってもバケット７の先端が地面に接触することがない任意の高さまでブーム５を上昇させる。このようにブームシリンダ８Ｌ、８Ｒのシリンダ長がアーム６及びバケット７を垂下姿勢にすることができる任意の長さに設定されたブームの姿勢（本実施の形態ではブームシリンダ８Ｌ、８Ｒが最長となった姿勢）を第二姿勢とし、該第二姿勢における前記水平線Ｈ１と、ブーム支軸５ａとアーム支軸６ａとの軸心同士のあいだを結ぶ直線Ｊ２とがなす角（第二ブーム角）α２を読込む。
In step S7, the
処理Ｓ８では、ブーム５を第二姿勢に維持した状態で、アーム用再生弁２７を僅かにＸ位置に切り換えて再生油路を開くと共に、バケット流量制御弁２２を僅かにＸ位置側に動かすと、アームシリンダ９およびバケットシリンダ１０は、アーム６、バケット７の自重を受けて伸長していき、アーム支軸６ａの軸心、バケット重心Ｇ１、アーム重心Ｇ２を結ぶ第二直線Ｅ２がアーム支軸６ａの軸心を通る鉛直線Ｖ２と一致する姿勢（図７のＣ姿勢）になって停止する。このＣ姿勢におけるヘッド側圧力Ｐ１及びロッド側圧力Ｐ２（Ｐｈ４、Ｐｒ４）のセンサ圧を読み込む。この圧力値に基づいて後述するようにバケット７が取付けられた状態のアーム６のブーム軸心回りの最小モーメント（第二最小モーメント）を演算して、バケット７が取付けられた状態のアーム６のアーム軸心回りの最小モーメントを演算するようにしている。
ついでバケットシリンダ１０のシリンダ長をＣ姿勢のときの長さに維持した状態で、アームシリンダ９を縮小させて前記第二直線Ｅ２がアーム支軸６ａの軸心を通る第二水平線Ｈ２よりも上位になる姿勢（図７のＤ姿勢：実際には第二直線Ｅ２は判らないので、アームシリンダ９を最縮小状態にする）にした状態で、アーム用再生弁２７を再び僅かにＸ位置に動かすと、アームシリンダ９は、バケット７、アーム６の自重を受けてゆっくりと伸長し、これによってアーム６及びバケット７は、前記第二直線Ｅ２がアーム支軸６ａの軸心を通る第二水平線Ｈ２と一致する状態を経て前記Ｃ姿勢まで降下する。このＤ姿勢からＣ姿勢に至るまでのブームシリンダ８のヘッド側圧力Ｐ１およびロッド側圧力Ｐ２が最大となったときの最大圧力（Ｐｈ３、Ｐｒ３）、つまり第二直線Ｅ２が第二水平線Ｈ２と一致したときの圧力をヘッド圧センサ１２ａ、ロッド圧センサ１２ｂで読込む。この場合において、最大圧力（Ｐｈ３、Ｐｒ３）が読込まれるときの姿勢は、アーム軸心６ａを支点とするバケット７の取付けられた状態のアーム６が最大モーメント（第二最大モーメント）を呈する姿勢であり、ここから後述するようにバケットが取付けられた状態のアーム６の最大モーメント（第二最大モーメント）を演算するようにしている。
In process S8, when the
Next, in a state where the cylinder length of the
処理Ｓ９では、モーメント演算手段によって、前記第二姿勢、第三姿勢（第一姿勢）でそれぞれ読込まれた各ヘッド側圧力Ｐ１、ロッド側圧力Ｐ２に基づいて、ブーム支軸回り５ａの各モーメントの演算がなされるが、これらモーメントＭの演算方式は図８を用いて次に説明する。
In the process S9, each of the
図８において、ブーム支軸５ａの軸心をＯ、アーム支軸６ａの軸心をＡ、ブームシリンダ８のヘッド側支軸８ａの軸心をＢ、ロッド側支軸８ｂの軸心をＣ、辺ＢＣに対する軸心Ｏを通る垂線の辺ＢＣとの交点をＤ、辺ＯＡの長さをＬＯＡ、辺ＯＢの長さをＬＯＢ、辺ＯＣの長さをＬＯＣ、辺ＢＣの長さ（ブームシリンダ８の長さ）をＬＢＣ、辺ＯＤの長さをＬＯＤとする。尚、ＬＯＡ、ＬＯＢ、ＬＯＣは取付けられたブームによって決まる固定値である。
また、辺ＯＣと辺ＯＡとのなす角度をαａ、辺ＯＢと軸心Ｏを基点とするアタッチメント方向の水平線Ｈとのなす角度をαｂとする。αａ、αｂもブームによって決まる固定値であり、これらの固定値は予めコントローラに入力されている。尚、ブーム５を標準のものから交換した場合には、その都度、交換したブームの各部材の寸法データから演算したものがコントローラ４０に入力される。
そしていま、辺ＯＡと支軸Ｏを通る水平線Ｈとのなす角度（本実施の形態ではブーム角度α１及びα２として読込まれている）をαとすると、長さＬＢＣは余弦定理から、
ＬＢＣ＝｛（ＬＯＢ ２＋ＬＯＣ ２−２・ＬＯＢ・ＬＯＣ・ｃｏｓ（α＋αａ＋αｂ）}１／２ ・・・式（１）
で求められる。
ここで、△ＯＢＣの辺ＯＢと辺ＢＣがなす角度をθとすると、同じく余弦定理から、
ＬＯＣ ２＝ＬＯＢ ２＋ＬＢＣ ２−２・ＬＯＢ・ＬＢＣ・ｃｏｓθ ・・・式（２）
ここから
θ＝ｃｏｓ−１｛（ＬＯＢ ２＋ＬＢＣ ２−ＬＯＣ ２）／２ＬＯＢ・ＬＢＣ｝ ・・・式（３）
ここで角度θが求められたことで、辺ＯＤの長さＬＯＤは、
ＬＯＤ＝ＬＯＢ・ｓｉｎθ ・・・式（４）
で求められる。ＬＯＤは、支軸Ｏを支点とするモーメントアームの長さである。
一方、ブームシリンダ８の推力Ｆｂｍは、ブームシリンダ８のヘッド側圧力とロッド側圧力との差によって求められる。そこで、ブームシリンダ８のヘッド側受圧面積（２本分）をＡｈ、ロッド側受圧面積（２本分）をＡｒ、ブームシリンダ８のヘッド圧をＰｈ、ロッド圧をＰｒとすると、推力Ｆｂｍは、
Ｆｂｍ＝Ａｈ・Ｐｈ−Ａｒ・Ｐｒ ・・・式（５）
で求められる。
従って、支軸５ａの軸心回りのモーメントＭｂｍは、
Ｍｂｍ＝ＬＯＤ・Ｆｂｍ ・・・式（６）
として求められる。
尚、以下の各モーメントＭについても上記参考式から同様にして求められる。
8, the axis of the
Also, an angle formed between the side OC and the side OA is α a , and an angle formed between the side OB and the horizontal line H in the attachment direction with the axis O as a base point is α b . α a and α b are also fixed values determined by the boom, and these fixed values are input to the controller in advance. In addition, when the
Now, assuming that the angle between the side OA and the horizontal line H passing through the support shaft O (which is read as the boom angles α 1 and α 2 in the present embodiment) is α, the length L BC is obtained from the cosine theorem,
L BC = {(L OB 2 + L OC 2 −2 · L OB · L OC · cos (α + α a + α b )} 1/2 (1)
Is required.
Here, if the angle formed by the side OB and the side BC of ΔOBC is θ, the cosine theorem
L OC 2 = L OB 2 + L BC 2 −2 · L OB · L BC · cos θ (2)
From here, θ = cos −1 {(L OB 2 + L BC 2 −L OC 2 ) / 2L OB · L BC } (3)
Since the angle θ is obtained here, the length L OD of the side OD is
L OD = L OB · sin θ (4)
Is required. L OD is the length of the moment arm with the support shaft O as a fulcrum.
On the other hand, the thrust F bm of the
F bm = A h · P h −A r · P r (5)
Is required.
Accordingly, the moment M bm around the axis of the
M bm = L OD · F bm (6)
As required.
The following moments M can also be obtained in the same manner from the above reference equations.
前述したモーメントＭの演算方式に基づいて第三姿勢（第一姿勢）における第一ブーム角α１とＡ姿勢からＢ姿勢に変姿するあいだのブームシリンダ８のヘッド側圧力Ｐ１、ロッド側圧力Ｐ２の最大圧力（Ｐｈ１、Ｐｒ１）からブーム軸心回りの第三最大モーメント（第一最大モーメント）Ｍｂｍ１ｘを演算し、同様に第一ブーム角α１とＢ姿勢でのヘッド側圧力Ｐ１、ロッド側圧力Ｐ２（Ｐｈ２、Ｐｒ２）からブーム軸心回りの第一最小モーメントＭｂｍ1ｎを求める（第三演算及び第一演算）。
また、第二姿勢の第二ブーム角α２とＤ姿勢からＣ姿勢に変姿するあいだのブームシリンダ８のヘッド側圧力Ｐ１、ロッド側圧力Ｐ２の最大圧力（Ｐｈ３、Ｐｒ３）からブーム軸心回りの第二最大モーメントＭｂｍ２ｘを演算し、同様に第二ブーム角α２とＣ姿勢でのヘッド側圧力Ｐ１、ロッド側圧力Ｐ２（Ｐｈ４、Ｐｒ４）から第二最小モーメントＭｂｍ２ｎをそれぞれ求める（第二演算）。
Head side pressure P 1 of the
Further, from the second boom angle α 2 in the second posture and the maximum pressure (P h3 , P r3 ) of the head side pressure P 1 and the rod side pressure P 2 of the
処理１０では、モーメント差値演算手段によって、前記モーメント演算手段によって求められた第一最大モーメントＭｂｍ１ｘと第一最小モーメントＭｂｍ１ｎとの差である第一差値（Ｍｂｍ１ｘ−Ｍｂｍ１ｎ）、第二最大モーメントＭｂｍ２ｘと第二最小モーメントＭｂｍ２ｎとの差である第二差値（Ｍｂｍ２ｘ−Ｍｂｍ２ｎ）を求める。ここで演算された第一差値はバケット７のバケット軸心回りの最大モーメントであり、第二差値はバケット７とアーム６とを組み合わせたときのアーム軸心回りの最大モーメントである。また前記演算された第一最大モーメントＭｂｍ１ｘは、バケット７、アーム６、ブーム５を組み合わせたときのブーム軸心回りの最大モーメント（第三最大モーメント）である。
In the
処理Ｓ１1では、前記モーメント演算手段及びモーメント差値演算手段によって求められた特殊仕様のものにおけるモーメント値と予め入力されている標準仕様のモーメント値との比較演算を行う。
まず、第一比較の演算によって、処理Ｓ１０で求めた第一最大モーメントＭｂｍ１ｘと第一最小モーメントＭｂｍ１ｎとの差である第一差値（Ｍｂｍ１ｘ−Ｍｂｍ１ｎ）と、標準仕様のバケットのバケット軸心回りの最大モーメントである第一標準最大モーメントＭｂｋｓとの比として求められる第一比較値Ｋｂｋ（Ｋｂｋ＝（Ｍｂｍ１ｘ−Ｍｂｍ１ｎ）／Ｍｂｋｓ）を求める。
次に、第二比較の演算によって、処理Ｓ１０で求めた第二最大モーメントＭｂｍ２ｘと第二最小モーメントＭｂｍ２ｎとの差である第二差値（Ｍｂｍ２ｘ−Ｍｂｍ２ｎ）と標準仕様のバケットおよびアーム６を組み合わせたときのアーム軸心回りの最大モーメントである第二標準最大モーメントＭａｍｓとの比として求められる第二比較値Ｋａｍ（Ｋａｍ＝（Ｍｂｍ２ｘ−Ｍｂｍ２ｎ）／Ｍａｍｓ）を求める。
さらに、第三比較の演算によって、処理Ｓ９で求めた第三最大モーメント（第一最大モーメント）Ｍｂｍ１ｘと、標準仕様のバケット７、アーム６、ブーム５を組み合わせたときのブーム軸心回りの第三標準最大モーメントＭｂｍｓとの比として求められる第三比較値Ｋｂｍ（Ｋｂｍ＝Ｍｂｍ1ｘ／Ｍｂｍｓ）を求める。
In the process S11, a comparison operation is performed between the moment value in the special specification obtained by the moment calculation means and the moment difference value calculation means and the standard specification moment value inputted in advance.
First, the first difference value (M bm1x −M bm1n ), which is the difference between the first maximum moment M bm1x and the first minimum moment M bm1n obtained in the processing S10, is calculated by the first comparison operation, and the standard specification bucket A first comparison value K bk (K bk = (M bm1x −M bm1n ) / M bks ) obtained as a ratio to the first standard maximum moment M bks that is the maximum moment around the bucket axis is obtained.
Next, the second difference value (M bm2x −M bm2n ), which is the difference between the second maximum moment M bm2x and the second minimum moment M bm2n obtained in the process S10, and a standard bucket, Second comparison value K am (K am = (M bm2x −M bm2n ) / M ams ) obtained as a ratio with the second standard maximum moment M ams that is the maximum moment around the arm axis when the
Further, the third maximum moment (first maximum moment) M bm1x obtained in the process S9 is calculated by the third comparison calculation, and the second axis around the boom axis when the
処理Ｓ１２では、これら演算された第一、第二、第三比較値Ｋｂｋ、Ｋａｍ、Ｋｂｍから各シリンダに対する油の補正流量を設定することになるが、これについては後述する。 In the process S12, the corrected flow rate of oil for each cylinder is set from these calculated first, second and third comparison values K bk , K am and K bm , which will be described later.
処理１３では、このようにして較正が完了したことをモニタ４８に表示するとともに、ブザー４９を鳴らしてオペレータに知らせる。
尚、標準仕様のフロントアタッチメント４を装着したときのブーム支軸回りのモーメントＭｂｍｓおよび標準アームおよび標準バケットが取付けられた状態のブーム支軸回りのモーメントＭａｍｓ、標準バケットが取付けられた状態のブーム支軸回りのモーメントＭｂｋｓについては予め判っている場合が多く、この場合にはこれらのデータを予めコントローラ４０に入力しておけばよいが、判っていない場合には標準フロントアタッチメントを装着して上記の手法で計測した演算したデータを用いることもできる。
In the process 13, the completion of the calibration is displayed on the monitor 48 and the buzzer 49 is sounded to notify the operator.
Incidentally, the state in which the boom support shaft around the moment M bms and standard arm and a state in which the standard bucket is mounted boom pivot moment about M ams, standard bucket mounted when mounting the front attachment 4 standard In many cases, the moment M bks around the boom spindle is known in advance. In this case, it is sufficient to input these data to the controller 40 in advance, but if not known, a standard front attachment is attached. The calculated data measured by the above method can also be used.
前述の処理Ｓ１２では、処理Ｓ１１で各比較をすることによって求められたモーメントの第一、第二、第三比較値Ｋｂｋ、Ｋａｍ、Ｋｂｍから、フロントアタッチメント４を特殊仕様のものに交換した場合における各シリンダへの補正流量が設定される。この補正流量は、第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂ、ブーム用第一、第二流量制御弁２３ａ、２３ｂ、アーム用第一、第二流量制御弁２４ａ、２４ｂ、バケット用流量制御弁２２、ブーム用再生弁２６、アーム用再生弁２７の各制御弁の開度量の補正であり、コントローラ４０は該補正された開度量に基づいてこれら各制御弁に対する開閉制御を実行するための流量制御手段を備えている。以下詳述する。
In the above-described processing S12, the front attachment 4 is replaced with a special specification from the first, second, and third comparison values K bk , K am , K bm of the moments obtained by performing each comparison in the processing S11. In this case, the correction flow rate to each cylinder is set. The corrected flow rates are the first and second center
まず、フロントアタッチメント４を標準仕様から特殊仕様のものに交換した場合の操作レバーの操作量に対する各制御弁の開度量補正について図９〜図１１に基づいて説明する。 First, correction of the opening amount of each control valve with respect to the operation amount of the operation lever when the front attachment 4 is changed from the standard specification to the special specification will be described with reference to FIGS.
図９は、フロントアタッチメント４が、標準仕様のものから特殊仕様に交換された場合において、操作レバーによってブーム上昇、アーム上昇、バケット上昇の各操作がなされた場合における操作レバーの操作量と該操作量に応じた第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂの開度量との関係を示したものであるが、第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂは、フロントアタッチメント４を反重力方向に作動させる場合にのみ流量制御がなされるものであるため、この場合のみ開度量の補正がなされる。
図９において、破線は標準仕様のフロントアタッチメントが取付けられた場合、実線は特殊仕様のものに交換して第一差値、第二差値、第三最大モーメントが第一、第二、第三標準最大モーメントよりも大きい場合、一点鎖線は特殊仕様のものに交換して第一差値、第二差値、第三最大モーメントが第一、第二、第三標準最大モーメントよりも小さい場合のセンターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂの補正開度量を説明している（後述する図１０、図１１についても同じ。）。
前記交換されたフロントアタッチメント４の各モーメントが標準仕様の各モーメントよりも大きい場合は、レバー操作したときの各シリンダの作動開始タイミングが標準仕様の場合よりも遅くなる。そこで操作レバーを同じ操作位置に位置させたときに、第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂの開度量が標準仕様の場合よりも減少しているように補正し、これによってネガティブコントロール信号圧の下降のタイミングを標準仕様の場合よりも早くして、第一、第二メインポンプ１４、１５から各シリンダ８、９、１０への圧油供給量が標準仕様の場合に比べて多くなるようにし、標準仕様のものと同じレバー操作位置で各シリンダ８、９、１０が動き始めるように補正している。
逆に、前記交換されたフロントアタッチメント４の各モーメントが標準仕様の各モーメントよりも小さい場合は、レバー操作したときの各シリンダの作動開始タイミングが標準仕様の場合よりも早くなる。そこで操作レバーを同じ操作位置に位置させたときに、第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂの開度量が標準仕様の場合よりも増大しているよう補正し、これによってネガティブコントロール信号圧の下降のタイミングを標準仕様の場合よりも遅くして、第一、第二メインポンプ１４、１５から各シリンダ８、９、１０への圧油供給量が標準仕様の場合に比べて少なくなるようにし、標準仕様のものと同じレバー操作位置で各シリンダ８、９、１０が動き始めるように補正している。
FIG. 9 shows the amount of operation of the operation lever and the operation when the boom is raised, the arm is raised, and the bucket is raised by the operation lever when the front attachment 4 is replaced from the standard specification to the special specification. The relationship between the opening amounts of the first and second center
In FIG. 9, when the standard specification front attachment is attached, the broken line is replaced with the special specification, and the first difference value, the second difference value, and the third maximum moment are the first, second, and third moments. If it is larger than the standard maximum moment, replace the alternate long and short dash line with a special specification when the first difference value, second difference value, and third maximum moment are smaller than the first, second, and third standard maximum moments. The corrected opening amounts of the center
When each moment of the exchanged front attachment 4 is larger than each moment of the standard specification, the operation start timing of each cylinder when the lever is operated is later than that of the standard specification. Therefore, when the operating lever is positioned at the same operating position, the opening amounts of the first and second center
On the contrary, when each moment of the exchanged front attachment 4 is smaller than each moment of the standard specification, the operation start timing of each cylinder when operating the lever is earlier than that of the standard specification. Therefore, when the operation lever is positioned at the same operation position, the opening amounts of the first and second center
図１０はフロントアタッチメント４を標準仕様のものから特殊仕様に交換した場合において、フロントアタッチメント４を上昇作動（反重力方向の作動）させたときの操作レバーの操作量と各流量制御弁の開度量の関係を説明しており、また図１１は同じくフロントアタッチメント４を標準仕様のものから特殊仕様に交換した場合において、フロントアタッチメント４を下降作動（重力方向の作動）させたときの操作レバーの操作量と各流量制御弁及び各再生弁の開度量の関係を説明している。
図１０においては、前述したように、破線は標準仕様、実線及び一点鎖線はそれぞれ特殊仕様の場合におけるブーム５、アーム６、バケット７の各流量制御弁の開度量を説明している。
特殊仕様のフロントアタッチメント４における各モーメントが標準仕様のものの各モーメントよりも大きい場合は、各フロントアタッチメント４を反重力方向に操作しようとしたときは、レバー操作したときの各シリンダの作動開始タイミングが標準仕様の場合よりも遅くなる。そこで操作レバーを同じ操作位置に位置させたときに、バケット、アーム、ブームの各流量制御弁２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂの開度量が標準仕様の場合よりも増大しているように補正し、これによって各シリンダ８、９、１０への圧油供給量（Ｐ→Ｃ）が標準仕様の場合に比べて多くなるようにして、作動速度が遅くなることを相殺する一方で、各シリンダ２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２２から油タンク１７への排出流量（Ｃ→Ｔ）についても多くなるようにするため、標準仕様の場合よりも開度量が増大するよう補正している。
逆に、前記交換されたフロントアタッチメント４の各モーメントが標準仕様の各モーメントよりも小さい場合は、レバー操作したときの各シリンダの作動開始タイミングが標準仕様の場合よりも早くなる。そこで操作レバーを同じ操作位置に位置させたときに、バケット、アーム、ブームの各流量制御弁２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂの開度量が標準仕様の場合よりも減少しているように補正し、これによって各シリンダ８、９、１０への圧油供給量（Ｐ→Ｃ）が標準仕様の場合に比べて少なくなるようにして、作動速度が速くなることを相殺する一方で、各シリンダ２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２２から油タンク１７への排出流量（Ｃ→Ｔ）についても少なくなるようにするため、標準仕様の場合よりも開度量が減少するよう補正している。
FIG. 10 shows the amount of operation of the operating lever and the opening amount of each flow control valve when the front attachment 4 is moved up (actuated in the anti-gravity direction) when the front attachment 4 is changed from a standard specification to a special specification. FIG. 11 also shows the operation of the operation lever when the front attachment 4 is lowered (operation in the direction of gravity) when the front attachment 4 is replaced with a special specification from the standard specification. The relationship between the amount and the opening amount of each flow control valve and each regeneration valve is described.
In FIG. 10, as described above, the broken lines describe the opening amounts of the flow control valves of the
If each moment in the special specification front attachment 4 is larger than each moment of the standard specification, when trying to operate each front attachment 4 in the anti-gravity direction, the operation start timing of each cylinder when the lever is operated Slower than standard specification. Therefore, when the operation lever is positioned at the same operation position, the opening amount of each
On the contrary, when each moment of the exchanged front attachment 4 is smaller than each moment of the standard specification, the operation start timing of each cylinder when operating the lever is earlier than that of the standard specification. Therefore, when the operation lever is positioned at the same operation position, the opening amount of each
図１１においても、図９、１０と同様に、破線は標準仕様、実線及び一点鎖線はそれぞれ特殊仕様の場合におけるブーム５、アーム６、バケット７の各流量制御弁の開度量を説明している。
特殊仕様のフロントアタッチメント４における各モーメントが標準仕様のものの各モーメントより大きい場合は、各フロントアタッチメント４を重力方向に操作しようとしたときは、各流量制御弁２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂの開度が同じであれば、標準仕様の場合よりも作動速度が速くなる。そこで操作レバーを同じ操作位置に位置させたときに、バケット、アーム、ブームの各流量制御弁２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂの開度量が標準仕様の場合よりも減少しているとともに、ブーム用、アーム用再生弁２６、２７の開度量も標準仕様の場合よりも減少しているように補正し、これによって各シリンダ８、９、１０への圧油供給量（Ｐ→Ｃ）が標準仕様の場合に比べて少なくなるようにして、作動速度が速くなることを相殺する一方で、各シリンダ２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２２から油タンク１７への排出流量（Ｃ→Ｔ）についても少なくなるようにするため、標準仕様の場合よりも開度量が減少するよう補正している。
逆に、前記交換されたフロントアタッチメント４における各モーメントが標準仕様のものの各モーメントより小さい場合は、各フロントアタッチメント４を重力方向に操作しようとしたときは、各流量制御弁２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂの開度が同じであれば、標準仕様の場合よりも作動速度が遅くなる。そこで操作レバーを同じ操作位置に位置させたときに、バケット、アーム、ブームの各流量制御弁２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂの開度量が標準仕様の場合よりも増大しているとともに、ブーム用、アーム用再生弁２６、２７の開度量も標準仕様の場合よりも増大しているように補正し、これによって各シリンダ８、９、１０への圧油供給量（Ｐ→Ｃ）が標準仕様の場合に比べて多くなるようにして、作動速度が遅くなることを相殺する一方で、各シリンダ２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２２から油タンク１７への排出流量（Ｃ→Ｔ）についても多くなるようにするため、標準仕様の場合よりも開度量が増大するよう補正している。
尚、図１１において、再生弁は、ブーム５及びアーム６に取付けられていてバケット７には取付けられていないので、バケット７の場合には再生弁の開度量の補正がないものとする。
Also in FIG. 11, as in FIGS. 9 and 10, the broken lines describe the opening amounts of the flow control valves of the
If each moment in the special specification front attachment 4 is larger than each moment of the standard specification, when each front attachment 4 is to be operated in the direction of gravity, each
On the contrary, when each moment in the exchanged front attachment 4 is smaller than each moment of the standard specification, when trying to operate each front attachment 4 in the direction of gravity, each
In FIG. 11, the regeneration valve is attached to the
このようなレバー操作量に対応する補正流量（補正された開度量）は、前記演算される第一、第二、第三モーメント比較値Ｋｂｋ、Ｋａｍ、Ｋｂｍの大小に基づいて変化することになるが、レバー操作量と補正開度量との関係は、図１２に示すようにモーメント比較値の大きさに基づいて複数の関数ｆ（１）、ｆ（２）、・・・、ｆ（ｘ）として予め設定されており、これら関数がマップ化されたものとしてコントローラ４０に予め登録されている。そしてコントローラ４０は、前記処理Ｓ１２で演算された第一、第二、第三モーメント比較値Ｋｂｋ、Ｋａｍ、Ｋｂｍに基づいて最適の関数ｆ（ｉ）を選択し、該選択された関数ｆ（ｉ）に基づいて各対応する制御弁の開度量制御を実行するようになっている。尚、図１２における関数ｆの関係図はセンターバイパス制御弁の場合を例として挙げているが、これらの関数ｆは、各制御弁毎に任意に設定されるものであることは言うまでもない。 The corrected flow rate (corrected opening amount) corresponding to the lever operation amount changes based on the calculated first, second, and third moment comparison values K bk , K am , and K bm. However, the relationship between the lever operation amount and the corrected opening amount is based on the magnitude of the moment comparison value as shown in FIG. 12, and a plurality of functions f (1), f (2),. (X) is set in advance, and these functions are registered in advance in the controller 40 as being mapped. The controller 40 selects an optimal function f (i) based on the first, second, and third moment comparison values K bk , K am , and K bm calculated in the process S12, and the selected function Based on f (i), the opening amount control of each corresponding control valve is executed. The relationship diagram of the function f in FIG. 12 shows the case of the center bypass control valve as an example, but it goes without saying that these functions f are arbitrarily set for each control valve.
図１３は第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂの開度量制御についての説明であるが、ここにおいてコントローラ４０に設けられる第一制御演算部５０に前記演算された第一、第二、第三比較値Ｋｂｋ、Ｋａｍ、Ｋｂｍが入力されることになるが、第一、第二センターバイパス制御弁設定器５１、５２は、前記入力された第三比較値Ｋｂｍに基づき、予め設定登録された第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂの各関数ｆ（ｘｂｍ１）、ｆ（ｘｂｍ２）のなかからそれぞれ最適の関数ｆ（ｉｂｍ１）、ｆ（ｉｂｍ２）を選択する。
同様に、第三センターバイパス制御弁設定器５３は、前記入力された第一比較値Ｋｂｋに基づき、予め設定登録された第一センターバイパス制御弁２９ａの関数ｆ（ｘｂｋ１）のなかから最適の関数ｆ（ｉｂｋ１）を選択し、また第四、第五センターバイパス制御弁設定器５４、５５は、前記入力された第二比較値Ｋａｍに基づき、予め設定登録される第一、第二センターバイパス制御弁２９ｂ、２９ａの関数ｆ（ｘａｍ1）、ｆ（ｘａｍ２）のなかから最適の関数ｆ（ｉａｍ１）、ｆ（ｉａｍ２）を選択する。
FIG. 13 is an explanation of the opening degree control of the first and second center
Similarly, the third center bypass control
さらに第一制御演算部５０は、前記各関数が選択された状態で、ブーム上昇操作信号４２が入力されると、第一、第二センターバイパス制御弁設定器５１、５２は選択された関数ｆ（ｉｂｍ１）、ｆ（ｉｂｍ２）に基づいて第一、第二センターバイパス制御弁２９ａの補正開度量を演算する。ここで演算される補正開度量は、第三比較値Ｋｂｍにおける第三最大モーメントＭｂｍ１ｘが第三標準最大モーメントＭｂｍｓより大きい場合は標準仕様での開度量より増大し、逆に小さい場合は標準仕様での開度量より減少している。そして第一、第二センターバイパス制御弁設定器５１、５２は、補正開度量が増大していると判断した場合には、該補正開度量を第一、第二最小値選択器５６ａ、５７ａにそれぞれ出力し、減少していると判断した場合には、該補正開度量を第一、第二最大値選択器５６ｂ、５７ｂにそれぞれ出力する。
Further, when the boom raising operation signal 42 is input in a state where the respective functions are selected, the first
同様にしてバケット上昇操作信号４７が入力されると、第三センターバイパス制御弁設定器５３は、選択された関数ｆ（ｉｂｋ１）に基づいて第一センターバイパス制御弁２９ａの補正開度量を演算し、そして第一比較値Ｋｂｋにおける第一差値（Ｍｂｍ１ｘ−Ｍｂｍ１ｎ）が第一標準最大モーメントＭｂｋｓより大きい場合には標準仕様のものより増大した補正開度量を第一最小値選択器５６ａに出力し、小さい場合には標準仕様のものより減少した補正開度量を第一最大値選択器５６ｂに出力する。
同様にアーム上昇操作信号４５が入力されると、第四、第五センターバイパス制御弁設定器５４、５５は、選択された関数ｆ（ｉａｍ１）、ｆ（ｉａｍ２）に基づいて第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂの補正開度量をそれぞれ演算し、そして第二比較値Ｋａｍにおける第二差値（Ｍｂｍ２ｘ−Ｍｂｍ２ｎ）が第二標準最大モーメントＭａｍｓより大きい場合には標準仕様のものより増大した補正開度量を第一、第二最小値選択器５６ａ、５７ａにそれぞれ出力し、小さい場合には標準仕様のものより減少した補正開度量を第一、第二最大値選択器５６ｂ、５７ｂにそれぞれ出力する。
Similarly, when the bucket raising operation signal 47 is input, the third center bypass control
Similarly, when the arm raising operation signal 45 is input, the fourth and fifth center
このような出力がなされることによって、第一、第二最小値選択器５６ａ、５７ａには、第一差値（Ｍｂｍ１ｘ−Ｍｂｍ１ｎ）、第二差値（Ｍｂｍ２ｘ−Ｍｂｍ２ｎ）、第三最大モーメントＭｂｍ１ｘがそれぞれ第一、第二、第三標準最大モーメントＭｂｋｓ、Ｍａｍｓ、Ｍｂｍｓよりも大きい場合の第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂの補正開度量が入力され、第一、第二最大値選択器５７ａ、５７ｂには第一差値（Ｍｂｍ１ｘ−Ｍｂｍ１ｎ）、第二差値（Ｍｂｍ２ｘ−Ｍｂｍ２ｎ）、第三最大モーメントＭｂｍ１ｘがそれぞれ第一、第二、第三標準最大モーメントＭｂｋｓ、Ｍａｍｓ、Ｍｂｍｓよりも小さい場合の第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂの補正開度量が入力される。
With such an output, the first and second minimum value selectors 56a and 57a have the first difference value (M bm1x −M bm1n ), the second difference value (M bm2x −M bm2n ), the first When the three maximum moments M bm1x are larger than the first, second and third standard maximum moments M bks , M ams and M bms respectively , the corrected opening amounts of the first and second center
そして第一最小値選択器５６ａでは、前記第一、第三、第五センターバイパス制御弁設定器５１、５３、５４から入力された第一センターバイパス制御弁２９ａの開度量から最小値を選択して第一信号変換器５８に出力し、第二最小値選択器５７ａでは、第二、第四センターバイパス制御弁設定器５２、５５から入力された第二センターバイパス制御弁２９ｂの開度量から最小値を選択して第二信号変換器５９に出力する。同様に、第一最大値選択器５６ｂでは、前記第一、第三、第五センターバイパス制御弁設定器５１、５３、５４から入力された第一センターバイパス制御弁２９ａの開度量から最大値を選択して第一信号変換器５８に出力し、第二最大値選択器５７ｂでは、第二、第四センターバイパス制御弁設定器５２、５５から入力された第二センターバイパス制御弁２９ｂの開度量から最大値を選択して第二信号変換器５９に出力する。
The first minimum value selector 56a selects a minimum value from the opening amount of the first center
第一信号変換器５８では、第一最小値選択器５６ａ或いは第一最大値選択器５６ｂから入力された開度量を電磁比例弁指令信号に変換して、第一センターバイパス制御弁用電磁比例弁３９ａへ指令信号として出力する。また、第二信号変換器５９では、第二最小値選択器５７ａ或いは第二最大値選択器５７ｂから入力された開度量を電磁比例弁指令信号に変換して、第二センターバイパス制御弁用電磁比例弁３９ｂへ指令信号として出力する。これらの出力により、第一、第二センターバイパス制御用電磁比例弁３９ａ、３９ｂの開度量制御がなされ、これに基づいて第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂの開度量補正制御が実行される。
In the first signal converter 58, the opening amount input from the first minimum value selector 56a or the first maximum value selector 56b is converted into an electromagnetic proportional valve command signal, and an electromagnetic proportional valve for the first center bypass control valve It outputs to 39a as a command signal. Further, in the second signal converter 59, the opening amount input from the second minimum value selector 57a or the second maximum value selector 57b is converted into an electromagnetic proportional valve command signal, and the second center bypass control valve electromagnetic wave is converted. It outputs as a command signal to the
また、コントローラ４０では、図１４に示されるように、第三比較値Ｋｂｍが第二制御演算部６０に入力されると、第一ブーム用流量制御弁設定器６１は、第一ブーム用流量制御弁２３ａのブーム上昇時における開度量を示す関数ｆ（ｘｂｍ３）のなかから最適の関数ｆ（ｉｂｍ３）を選択し、第二ブーム用流量制御弁設定器６２は、第二ブーム用流量制御弁２３ｂのブーム上昇時における開度量を示す関数ｆ（ｘｂｍ４）のなかから最適の関数ｆ（ｉｂｍ４）を選択する。また、第三ブーム用流量制御弁設定器６３は、第一ブーム量流量制御弁２３ａのブーム下降時における開度量を示す関数ｆ（ｘｂｍ５）のなかから最適の関数ｆ（ｉｂｍ５）を選択し、第四ブーム用流量制御弁設定器６４は、ブーム下降時におけるブーム用再生弁２６の開度量を示す関数ｆ（ｘｂｍ６）のなかから最適の関数ｆ（ｉｂｍ６）を選択する。
In addition, as shown in FIG. 14, when the third comparison value K bm is input to the second
そして、前記各関数が選択された状態で、ブーム上昇操作信号４２が入力されると、第一、第二ブーム用流量制御弁設定器６１、６２は、選択された関数ｆ（ｉｂｍ３）、ｆ（ｉｂｍ４）に基づいて第一、第二ブーム用流量制御弁２３ａ、２３ｂの補正開度量を演算し、該補正開度量を第三、第四信号変換器６５、６６にそれぞれ出力する。また、ブーム下降操作信号４３が入力されると、第三ブーム用流量制御弁設定器６３、第四ブーム用再生弁設定器６４は選択された関数ｆ（ｉｂｍ５）、ｆ（ｉｂｍ６）に基づいて第一ブーム用流量制御弁２３ａ、ブーム用再生弁２６の補正開度量を演算し、該補正開度量を第五、第六信号変換器６７、６８にそれぞれ出力する。
Then, when the boom raising operation signal 42 is input in a state where the respective functions are selected, the first and second boom flow control
第三〜第六信号変換器６５〜６８では、第一〜第三ブーム用流量制御弁設定器６１〜６３及び第四ブーム用再生弁設定器６４から入力された開度量を電磁比例弁指令信号に変換して、ブーム上昇用第一、第二電磁比例弁３３ａ、３３ｃ、ブーム下降用第一電磁比例弁３３ｂ、ブーム下降用再生電磁比例弁３７への指令信号として出力する。これらの出力により、ブーム上昇用第一、第二電磁比例弁３３ａ、３３ｃ、ブーム下降用第一電磁比例弁３３ｂ、ブーム下降用再生電磁比例弁３７の開度量制御がなされ、これに基づいて第一、第二ブーム用流量制御弁２３ａ、２３ｂ、ブーム用再生弁２６の開度量補正制御が実行される。
In the third to sixth signal converters 65 to 68, the opening amounts input from the first to third boom flow control
そして、補正開度量の電気信号が入力された各電磁比例弁では、該補正開度量信号に基づいて、特殊仕様のブーム５の第三最大モーメントが第三標準最大モーメントよりも大きい場合は、ブーム上昇操作時にはブーム用第一、第二流量制御弁２３ａ、２３ｂのＸ位置における開度量を標準仕様のブーム装着の場合よりも増加させ、ブーム下降操作時にはブーム用第一流量制御弁のＹ位置における開度量およびブーム用再生弁２６の開度量を標準仕様のブーム装着の場合よりも減少させる。また、特殊仕様のブーム５の第三最大モーメントが第三標準最大モーメントよりも小さい場合は、重い場合とは逆にブーム上昇操作時にはブーム用第一、第二流量制御弁２３ａ、２３ｂのＸ位置における開度量を標準仕様のブーム装着の場合よりも減少させ、ブーム下降操作時にはブーム用第一流量制御弁２３ａのＹ位置における開度量およびブーム用再生弁２６の開度量を標準仕様のブーム装着の場合よりも増加させる。
In each electromagnetic proportional valve to which an electrical signal of the corrected opening amount is input, if the third maximum moment of the special-
また、コントローラ４０では、図１５に示されるように、第二比較値Ｋａｍが第三制御演算部６９に入力されると、第一アーム用流量制御弁設定器７０は、第一アーム用流量制御弁２４ａのアーム下降時における開度量を示す関数ｆ（ｘａｍ３）のなかから最適の関数ｆ（ｉａｍ３）を選択し、第二アーム用流量制御弁設定器７１は、アーム用第二流量制御弁２４ｂのアーム下降時における開度量を示す関数ｆ（ｘａｍ４）のなかから最適の関数ｆ（ｉａｍ４）を選択する。また、第三アーム用流量制御弁設定器７２は、アーム下降時におけるアーム用再生弁２７の開度量を示す関数ｆ（ｘａｍ５）のなかから最適の関数ｆ（ｉａｍ５）を選択する。そして、第四アーム用流量制御弁設定器７３は、第一アーム用流量制御弁２４ａのブーム上昇時における開度量を示す関数ｆ（ｘａｍ６）のなかから最適の関数ｆ（ｉａｍ６）を選択し、第五アーム用流量制御弁設定器７４は、第二アーム用流量制御弁２４ｂのアーム下降時における開度量を示す関数ｆ（ｘａｍ７）のなかから最適の関数ｆ（ｉａｍ７）を選択する。
In addition, as shown in FIG. 15, when the second comparison value K am is input to the third
そして、前記各関数が選択された状態で、アーム下降操作信号４４が入力されると、第一アーム用流量制御弁設定器７０は関数ｆ（ｉａｍ３）に基づいてアーム用第一流量制御弁２４ａのアーム下降時における開度量を演算して第七信号変換器７５に出力し、第二アーム用流量制御弁設定器７１は関数ｆ（ｉａｍ４）に基づいてアーム用第二流量制御弁２４ｂのアーム下降時における開度量を演算して第八信号変換器７６に出力するとともに、第三アーム用再生弁設定器７２は関数ｆ（ｉａｍ５）に基づいてアーム用再生弁２７のアーム下降時における開度量を演算して第九信号変換器７７に出力する。
また、アーム上昇操作信号４５が入力されると、第四アーム用流量制御弁設定器７３は関数ｆ（ｉａｍ６）に基づいてアーム用第一流量制御弁２４ａのアーム上昇時における開度量を演算して第十信号変換器７８に出力し、第五アーム用流量制御弁設定器７４は関数ｆ（ｉａｍ７）に基づいてアーム用第二流量制御弁２４ｂのアーム上昇時における開度量を演算して第十一信号変換器７９に出力する。
第七〜第十一信号変換器７５〜７９では、第一、第二、第四、第五アーム用流量制御弁設定器７０、７１、７３、７４、７５及び第三アーム用再生弁設定器７２によって演算された各流量制御弁の開度量をそれぞれ電磁比例弁指令信号に変換してアーム下降用第一、第二電磁比例弁３４ａ、３４ｃ、アーム下降用再生電磁比例弁３８、アーム上昇用第一、第二電磁比例弁３４ｂ、３４ｄへの指令信号として出力する。
Then, when the arm lowering operation signal 44 is input in a state where each function is selected, the first arm flow control
When the arm raising operation signal 45 is input, the fourth arm flow control
In the seventh to eleventh signal converters 75 to 79, the first, second, fourth and fifth arm flow control
そして、補正開度量の電気信号が入力された各電磁比例弁では、該補正開度量信号に基づいて、特殊仕様のアーム６の第二差値が第二標準最大モーメントよりも大きい場合は、アーム下降操作時にはアーム用第一、第二流量制御弁２４ａ、２４ｂのＸ位置における開度量及びアーム用再生弁２７の開度量を標準仕様のアーム装着の場合よりも減少させ、アーム上昇操作時にはアーム用第一、第二流量制御弁のＹ位置における開度量を標準仕様のブーム装着の場合よりも増加させる。また、特殊仕様のアーム６の第二差値が第二標準最大モーメントよりも小さい場合は、重い場合とは逆にアーム下降操作時にはアーム用第一、第二流量制御弁２４ａ、２４ｂのＸ位置における開度量及びアーム用再生弁２７の開度量を標準仕様のアーム装着の場合よりも増加させ、アーム上昇操作時にはアーム用第一、第二流量制御弁２４ａ、２４ｂのＹ位置における開度量を標準仕様のアーム装着の場合よりも減少させる。
In each electromagnetic proportional valve to which an electrical signal of the corrected opening amount is input, if the second difference value of the
また、コントローラ４０では、図１６に示されるように、第一比較値Ｋｂｋが第四制御演算部８０に入力されると、第一バケット用流量制御弁設定器８１は、バケット用流量制御弁２２のバケット下降時における開度量を示す関数ｆ（ｘｂｋ２）のなかから最適の関数ｆ（ｉｂｋ２）を選択し、第二バケット用流量制御弁設定器８２は、バケット用流量制御弁２２のバケット上昇時における開度量を示す関数ｆ（ｘｂｋ３）のなかから最適の関数ｆ（ｉｂｋ３）を選択する。
Further, in the controller 40, as shown in FIG. 16, when the first comparison value K bk is input to the fourth
そして、前記各関数が選択された状態で、バケット下降操作信号４６が入力されると、第一バケット用流量制御弁設定器８１は関数ｆ（ｉｂｋ２）に基づいてバケット用流量制御弁２２のバケット下降時における開度量を演算して第十二信号変換器８３に出力し、バケット上昇操作信号４７が入力されると、第二バケット用流量制御弁設定器８２は関数ｆ（ｉｂｋ３）に基づいてバケット用流量制御弁２２のバケット上昇時における開度量を演算して第十三信号変換器８４に出力する。
Then, when the bucket lowering operation signal 46 is input in a state where each function is selected, the first bucket flow control
第十二、第十三信号変換器８３、８４では、第一、第二バケット用流量制御弁設定器８１、８２によって演算されたバケット用流量制御弁２２の開度量をそれぞれ電磁比例弁指令信号に変換してバケット下降用電磁比例弁３２ａ、バケット上昇用電磁比例弁３２ｂへの指令信号として出力する。
In the twelfth and thirteenth signal converters 83 and 84, the opening amounts of the bucket
そして、補正開度量の電気信号が入力された各電磁比例弁では、該補正開度量信号に基づいて、特殊仕様のバケット７の第一差値が標準仕様の第一標準最大モーメントよりも大きい場合は、バケット下降操作時にはバケット用流量制御弁２２のＸ位置における開度量を標準仕様のブーム装着の場合よりも減少させ、バケット上昇操作時にはバケット用流量制御弁のＹ位置における開度量を標準仕様のブーム装着の場合よりも増加させる。また、特殊仕様のバケット７の第一差値が標準仕様の第一標準最大モーメントよりも小さい場合は、重い場合とは逆にバケット下降操作時にはバケット用流量制御弁２２のＸ位置における開度量を標準仕様のバケット装着の場合よりも増加させ、バケット上昇操作時にはバケット用流量制御弁２２のＹ位置における開度量を標準仕様のバケット装着の場合よりも減少させる。
In each electromagnetic proportional valve to which an electrical signal of the corrected opening amount is input, the first difference value of the
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、フロントアタッチメント４の一部を標準仕様のものから重量や重心位置が異なる特殊仕様のものに交換した場合に、各流量制御弁の開度量を補正することによって各シリンダ８、９、１０への流量補正をし、標準仕様のものと近しいレバー操作の操作量で特殊仕様のフロントアタッチメント４を操作できるようにしたものであるが、該開度量補正は、較正タスクＳ２によってフロントアタッチメント４を第一姿勢（第三姿勢）にした状態でバケット７を揺動して計測された圧力値に基づいて演算されるブーム軸心回りの第一最大、第一最小モーメントの差値である第一差値からバケット７のバケット軸心回りの最大モーメントを演算し、次にフロントアタッチメント４を第二姿勢にした状態でバケット７及びアーム６を揺動して計測された圧力値に基づいて演算されるブーム軸心回りの第二最大、第二最小モーメントの差値である第二差値からバケット付きアーム６のアーム軸心回りの最大モーメントを演算し、さらに前記第三姿勢で計測された圧力値に基づいて演算されるブーム軸心回りの第三最大モーメントからバケット付きアーム６が取付けられた状態のブーム５のブーム軸心回りの最大モーメントを演算し、これら演算された第一差値、第二差値、第三最大モーメントと第一、第二、第三標準最大モーメントとをそれぞれ比較して求められた第一比較値Ｋｂｋ、第二比較値Ｋａｍ、第三比較値Ｋｂｍによって補正開度量を設定し、該設定された補正開度量によって各シリンダの流量補正をするものであるから、これによってフロントアタッチメント４の少なくとも一つを標準仕様のものから特殊仕様のものに交換したときにフロントアタッチメント４の重量や重心位置が標準仕様のものとは異なっていたとしても、精度の高い補正ができることになってレバーの操作性を標準仕様のものと近しいものにできて、油圧ショベルの操作性に違和感を生じることを低減できる。
In the embodiment of the present invention configured as described above, when a part of the front attachment 4 is replaced with a special specification having a different weight and center of gravity, the opening amount of each flow control valve is changed. By correcting the flow rate to the
そして、バケット７のバケット軸心回りの最大モーメントを演算する場合の第一姿勢は、ここではバケット軸心がブーム軸心と同高さでかつバケット軸心がブーム軸心から最遠位置にある第三姿勢と同じ姿勢にしたため、第一姿勢が第三姿勢に兼用されることになって較正するときの作業が省略できるうえ、第一最大モーメントと第三最大モーメントとの演算が同時に出来てモーメント演算も単純化できることになる。
The first posture when calculating the maximum moment around the bucket axis of the
しかも前記特殊仕様にした場合の油の流量制御は、第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂ、バケット用流量制御弁２２、アーム用第一、第二流量制御弁２４ａ、２４ｂ、ブーム用第一、第二流量制御弁２３ａ、２３ｂ、ブーム用再生弁２６、アーム用再生弁２７のそれぞれの開度量を補正することによって行われるため、バケット７、アーム６、ブーム５の各シリンダに対する油の流量制御が特殊仕様の各フロントアタッチメント４に対応したものに補正されることになって、特殊仕様のものに適合した効率の良い油の流量制御を行うことができる。
Moreover, the flow control of the oil in the case of the special specification includes the first and second center
さらに、第一、第二センターバイパス制御弁２９ａ、２９ｂは、フロントアタッチメント４が上昇操作される場合だけ開度量補正がなされて各シリンダへの流量制御が行われるが、該補正開度量は、第一、第二、第三比較値Ｋｂｋ、Ｋａｍ、Ｋｂｍに応じてバケット７、アーム６、ブーム５のそれぞれに設定され、該それぞれ設定された補正開度量のなかから、それぞれ第一差値、第二差値、第三最大モーメントが、第一、第二、第三標準最大モーメントよりも大きい場合は、最も小さい補正開度量が選択され、第一、第二、第三標準最大モーメントよりも小さい場合は、最も大きい補正開度量が選択されるため、特殊仕様のフロントアタッチメントが標準仕様のものと比べて重量や重心位置が異なるものであっても該特殊仕様のものに対応した各シリンダへの流量制御を行うことができて、特殊仕様のフロントアタッチメントを上昇方向に操作する場合の操作タイミングが遅くなったり早くなったりする現象を標準仕様のものの操作性と近しいものにでき操作性に違和感が発生することを低減し、操作性が向上する。
Further, the first and second center
また、バケット用流量制御弁２２は、第一比較値Ｋｂｋに応じて補正開度量が設定され、該補正開度量によってバケットシリンダ１０への流量制御が行われるが、該補正開度量は、第一比較値Ｋｂｋに応じて設定されるため、特殊仕様のバケット７に応じた流量制御を行うことができる。つまり、第一差値が第一標準最大モーメントと比較して大きい場合は、操作レバーによる操作がバケット７を下降させるものであれば標準仕様のものよりも開度量を減少させ、上昇させるものであれば増大させる。逆に、第一差値が第一標準最大モーメントと比較して小さい場合は、操作レバーによる操作がバケット７を下降させるものであれば標準仕様のものよりも開度量を増大させ、上昇させるものであれば標準仕様のものよりも減少させる。このように特殊仕様のバケットと標準仕様のバケットとの最大モーメントを比較することによってバケット用流量制御弁２２の開度量補正を行うため、特殊仕様のバケットや他の作業機に交換した場合に、レバー操作した場合のバケット作動が速くなったり遅くなったりする現象を標準仕様のものの操作性と近しいものに修正できることになって、操作性に違和感が発生することを低減し、操作性が向上する。
The bucket
また、アーム用流量制御弁２４ａ、２４ｂは、第二比較値Ｋａｍに応じて補正開度量が設定され、該補正開度量によってアームシリンダ１０への流量制御が行われるが、該補正開度量は、第二比較値Ｋａｍに応じて設定されるため、特殊仕様のアーム６に応じた流量制御を行うことができる。つまり、第二差値が第二標準最大モーメントと比較して大きい場合は、操作レバーによる操作がアーム６を下降させるものであれば標準仕様のものよりも開度量を減少させ、上昇させるものであれば増大させる。逆に、第二差値が第二標準最大モーメントと比較して小さい場合は、操作レバーによる操作がアーム６を下降させるものであれば標準仕様のものよりも開度量を増大させ、上昇させるものであれば標準仕様のものよりも減少させる。このように特殊仕様のアームと標準仕様のアームとの最大モーメントを比較することによってアーム用流量制御弁２４ａ、２４ｂの開度量補正を行うため、特殊仕様のバケット７やアーム６を単独で交換した場合や、アーム６及びバケット７の両者交換した場合に、レバー操作した場合のアーム作動が速くなったり遅くなったりする現象を標準仕様のものの操作性と近しいものに修正できることになって、操作性に違和感が発生することを低減し、操作性が向上する。
Further, the arm
また、ブーム用流量制御弁２３ａ、２３ｂは、第三比較値Ｋｂｍに応じて補正開度量が設定され、該補正開度量によってブームシリンダ８への流量制御が行われるが、該補正開度量は、第三比較値Ｋｂｍに応じて設定されるため、特殊仕様に応じた流量制御を行うことができる。つまり、第三最大モーメントが第三標準最大モーメントと比較して大きい場合は、操作レバーによる操作がブーム６を上昇させるものであれば標準仕様のものよりも開度量を増大させ、下降させるものであれば減少させる。逆に、第三最大モーメントが第三標準最大モーメントと比較して小さい場合は、操作レバーによる操作がブーム６を上昇させるものであれば標準仕様のものよりも開度量を減少させ、下降させるものであれば標準仕様のものよりも増大させる。このように特殊仕様のブームと標準仕様のブームとの最大モーメントを比較することによってブーム用流量制御弁２３ａ、２３ｂの開度量補正を行うため、バケット７、アーム６、ブーム５を単独で交換した場合、バケット７、アーム６、ブーム５のうちの二者を交換した場合、あるいは三者を交換した場合に、レバー操作した場合のブーム作動が速くなったり遅くなったりする現象を標準仕様のものの操作性と近しいものに修正できることになって、操作性に違和感が発生することを低減し、操作性が向上する。
Further, the flow
また、ブーム用再生弁２６、アーム用再生弁２７は、それぞれ第三比較値Ｋｂｍ、第二比較値Ｋａｍに応じて補正開度量が設定され、該補正開度量によってブーム５、アーム６の下降操作におけるブームシリンダ８、アームシリンダ９への流量制御が行われるが、該補正開度量は、第三比較値Ｋｂｍ、第二比較値Ｋａｍに応じて設定されるため、特殊仕様のブーム５、アーム６に応じた流量制御を行うことができる。つまり、ブーム５或いはアーム６を下降操作する場合、それぞれ第三最大モーメント、第二差値が第三標準最大モーメント、第二標準最大モーメントと比較して大きい場合は、開度量を減少させ、小さい場合は開度量を増大させる。このように特殊仕様のブーム、アームと標準仕様のブーム、アームとの最大モーメントをそれぞれ比較することによってブーム用再生弁２６、アーム用再生弁２７の開度量補正を行うため、特殊仕様のフロントアタッチメント４に交換した場合、レバー操作した場合のアームやアーム作動が速くなったり遅くなったりする現象を標準仕様のものの操作性と近しいものに修正できることになって、操作性に違和感が発生することを低減し、操作性が向上する。
Also, the
尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものでないことは勿論であって、バケットシリンダの油路に、アームシリンダのように再生弁を設けたものにあっては、第一最大、最小モーメントを演算するため該再生弁の開成によってバケットをバケット軸心回りに回動させても良い。またアームシリンダに再生弁が設けられていないものにあっては、第二最大、最小モーメントを演算するためアーム用流量制御弁の開成をしてバケット、アームを組み合わせたものをアーム軸心回りに回動させても良い。 Of course, the present invention is not limited to the above-described embodiment. If the regenerative valve is provided in the oil passage of the bucket cylinder, such as an arm cylinder, the first maximum, In order to calculate the minimum moment, the bucket may be rotated around the bucket axis by opening the regeneration valve. If the arm cylinder is not equipped with a regenerative valve, the arm flow control valve is opened to calculate the second maximum and minimum moments, and the combined bucket and arm are placed around the arm axis. It may be rotated.
本発明は、圧油供給により作動する作業アタッチメンを標準仕様のものから特殊仕様のものに交換した場合に作業アタッチメントの操作性を損なわないよう制御するための作業機械の分野に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the field of work machines for controlling the work attachment so as not to impair the operability of the work attachment when the work attachment operated by pressure oil supply is changed from the standard specification to the special specification. .
１ 油圧ショベル
５ ブーム
５ａ ブーム支軸
６ アーム
６ａ アーム支軸
７ バケット
７ａ バケット支軸
８Ｌ、８Ｒ ブームシリンダ
９ アームシリンダ
１０ バケットシリンダ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記各シリンダをそれぞれ伸縮作動させるべく操作具操作に基づいて制御弁の流量制御をする流量制御手段を備えた作業機械において、
前記特殊仕様とした場合に該特殊仕様に対応した各シリンダに対する流量補正をする流量補正手段を設けるにあたり、
該流量補正手段は、
アームシリンダ、ブームシリンダを任意の長さに設定して第一姿勢に保持した状態で、作業部を自然状態に垂下したときのブーム軸心回りのモーメントである第一最小モーメントと、作業部をアームに対して自重降下させたときの全降下過程で最大になるブーム軸心回りの第一最大モーメントとを演算する第一演算と、
ブームシリンダを任意の長さに設定して第二姿勢に保持した状態で、作業部及びアームを自然状態に垂下したときのブーム軸心回りのモーメントである第二最小モーメントと、作業部シリンダ長を前記垂下姿勢になった状態に維持して作業部及びアームをブームに対して自重降下させたときの全降下過程で最大になるブーム軸心回りの第二最大モーメントとを演算する第二演算と、
作業部軸心がブーム軸心と同高さでかつ作業部軸心がブーム軸心から最遠位置にある第三姿勢にした状態で、作業部をアームに対して自重降下させたときの全降下過程で最大になるブーム軸心回りの第三最大モーメントとを演算する第三演算と、をするモーメント演算手段と、
第一最大モーメントと第一最小モーメントとの差値である第一差値の演算と、第二最大モーメントと第二最小モーメントとの差値である第二差値の演算と、をするモーメント差値演算手段と、
前記第一差値と標準仕様において作業部の作業部軸心回りの最大モーメントである第一標準最大モーメントとを比較することにより求められる第一比較値の演算と、
前記第二差値と標準仕様において作業部がアームに取付けられた状態でのアーム軸心回りの最大モーメントである第二標準最大モーメントとを比較することにより求められる第二比較値の演算と、
前記第三最大モーメントと標準仕様において作業部付きアームがブームに取付けられた状態でのブーム軸心回りの最大モーメントである第三標準最大モーメントとを比較することにより求められる第三比較値の演算と、をする比較値演算手段と、
前記演算された第一比較値、第二比較値、第三比較値に基づいて各シリンダに対する補正流量の設定をする補正流量設定手段と、
を備えて構成されていることを特徴とする作業機械の制御装置。 A boom that is pivotally supported on the machine body via a boom spindle and swings up and down by the operation of the boom cylinder, and an arm that is pivotally supported at the tip of the boom via an arm spindle and swings up and down by the operation of the arm cylinder. And at least a part of the work attachment that is pivotally supported on the tip of the arm via a work part support shaft and swings up and down by the operation of the work part cylinder, from a standard specification It is configured to be replaceable with a special specification,
In a work machine provided with a flow rate control means for controlling the flow rate of the control valve based on the operation of the operation tool so as to expand and contract each cylinder.
When providing the flow rate correction means for correcting the flow rate for each cylinder corresponding to the special specification when the special specification is used,
The flow rate correcting means includes
With the arm cylinder and boom cylinder set to any length and held in the first position, the first minimum moment, which is the moment around the boom axis when the working part is suspended in the natural state, and the working part A first calculation for calculating a first maximum moment around the boom axis that is maximized in the entire descending process when the weight is lowered with respect to the arm;
With the boom cylinder set to an arbitrary length and held in the second position, the second minimum moment that is the moment around the boom axis when the working part and arm are suspended in the natural state, and the working part cylinder length 2nd calculation that calculates the second maximum moment around the boom axis that is maximized during the entire lowering process when the working unit and the arm are lowered by their own weight with respect to the boom while maintaining the position in the suspended position. When,
When the working unit is in the third position where the working unit axis is at the same height as the boom axis and the working unit axis is at the farthest position from the boom axis, A moment calculation means for calculating a third maximum moment around the boom axis that is maximized in the descent process;
Moment difference that calculates the first difference value, which is the difference between the first maximum moment and the first minimum moment, and the second difference value, which is the difference value between the second maximum moment and the second minimum moment Value calculation means;
Calculation of the first comparison value obtained by comparing the first difference value and the first standard maximum moment that is the maximum moment around the working unit axis of the working unit in the standard specification,
Calculation of the second comparison value obtained by comparing the second difference value and the second standard maximum moment that is the maximum moment around the axis of the arm when the working part is attached to the arm in the standard specification,
Calculation of the third comparison value obtained by comparing the third maximum moment with the third standard maximum moment, which is the maximum moment around the boom axis when the arm with the working unit is attached to the boom in the standard specification. Comparison value calculation means for
Correction flow rate setting means for setting a correction flow rate for each cylinder based on the calculated first comparison value, second comparison value, and third comparison value;
A control device for a work machine, comprising:
前記各第一比較値、第二比較値、第三比較値に基づく各対応する流量制御弁の流量の補正は各流量制御弁の開度量の補正で行われることを特徴とする請求項１または２記載の作業機械の制御装置。 The control valve that controls the flow rate by the flow rate control means includes a flow rate control valve for the working unit that controls the flow rate for the working unit cylinder, a flow rate control valve for the arm that controls the flow rate for the arm cylinder, and a flow rate control for the boom cylinder. A flow control valve for the boom
The correction of the flow rate of each corresponding flow control valve based on each of the first comparison value, the second comparison value, and the third comparison value is performed by correcting the opening amount of each flow control valve. 2. A control device for a work machine according to 2.
第一差値が第一標準最大モーメントよりも大きい場合、作業部下降のときには減少し、作業部上昇のときには増大する方向の補正であり、
逆に小さい場合、作業部下降のときには増大し、作業部上昇のときには減少する方向の補正であることを特徴とする請求項３に記載の作業機械の制御装置。 Correction of the opening amount of the flow control valve for the working part is
When the first difference value is larger than the first standard maximum moment, the correction is such that it decreases when the working part descends and increases when the working part rises,
4. The work machine control device according to claim 3, wherein when the work unit is lowered, the correction is performed in a direction that increases when the work unit is lowered and decreases when the work unit is raised. 5.
第二差値が第二標準最大モーメントよりも大きい場合、アーム下降のときには減少し、アーム上昇のときには増大する方向の補正であり、
逆に小さい場合、アーム下降のときには増大し、アーム上昇のときには減少する方向の補正であることを特徴とする請求項３または４に記載の作業機械の制御装置。 Correction of the opening amount of the arm flow control valve
When the second difference value is larger than the second standard maximum moment, it is a correction in a direction that decreases when the arm descends and increases when the arm rises,
5. The work machine control device according to claim 3, wherein when the arm is lowered, the correction is performed in such a direction as to increase when the arm is lowered and to decrease when the arm is raised.
第三最大モーメントが第三標準最大モーメントよりも大きい場合、ブーム下降のときには減少し、ブーム上昇のときには増大する方向の補正であり、
逆に小さい場合、ブーム下降のときには増大し、ブーム上昇のときには減少する方向の補正であることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１に記載の作業機械の制御装置。 Correction of the opening amount of the boom flow control valve
If the third maximum moment is greater than the third standard maximum moment, it is a correction that decreases when the boom is lowered and increases when the boom is raised.
6. The work machine control device according to claim 3, wherein when the boom is small, the correction is performed in a direction that increases when the boom is lowered and decreases when the boom is raised.
前記第一比較値、第二比較値、第三比較値に基づくセンターバイパス制御弁の流量の補正は、作業部上昇、アーム上昇、ブーム上昇させるときのみ行われるセンターバイパス制御弁の開度量の補正であり、
該センターバイパス制御弁の開度量の補正は、第一差値、第二差値、第三最大モーメントが、それぞれ第一、第二、第三標準最大モーメントよりも大きい場合には減少し、小さい場合には増大する方向の補正であり、
流量制御手段は、第一差値、第二差値、第三最大モーメントが、それぞれ第一、第二、第三標準最大モーメントよりも大きい場合には、作業部、アーム、ブームの各補正開度量のうちの最小の補正開度量を選択し、
小さい場合には、作業部、アーム、ブームの各補正開度量のうちの最大の補正開度量を選択するようにしたことを特徴とする請求項３乃至６の何れか１に記載の作業機械の制御装置。 The control valve whose flow rate is controlled by the flow rate control means is provided on the downstream side of the center bypass oil passage that passes through the working portion flow control valve, the arm flow control valve, and the boom flow control valve. Is a center bypass control valve that controls the flow rate of
Correction of the flow rate of the center bypass control valve based on the first comparison value, the second comparison value, and the third comparison value is performed only when the working unit is raised, the arm is raised, and the boom is raised. And
The correction of the opening amount of the center bypass control valve is reduced and small when the first difference value, the second difference value, and the third maximum moment are larger than the first, second, and third standard maximum moments, respectively. In some cases, it is a correction in an increasing direction,
When the first difference value, the second difference value, and the third maximum moment are larger than the first, second, and third standard maximum moments, the flow rate control means adjusts the working section, arm, and boom respectively. Select the smallest corrected opening amount of the measure,
The working machine according to any one of claims 3 to 6, wherein, when it is small, the maximum corrected opening amount is selected from the corrected opening amounts of the working unit, the arm, and the boom. Control device.
前記第三比較値に基づくブーム用再生弁の流量の補正は、該ブーム用再生弁の開度量の補正で行われることを特徴とする請求項３乃至７の何れか１に記載の作業機械の制御装置。 The control valve whose flow rate is controlled by the flow rate control means is provided in the oil passage from the boom flow rate control valve to the boom cylinder, and rods the pressure oil in the head side oil chamber of the boom cylinder when the boom is lowered. Boom regenerative valve for supplying to the side oil chamber,
8. The work machine according to claim 3, wherein the correction of the flow rate of the boom regeneration valve based on the third comparison value is performed by correcting the opening amount of the boom regeneration valve. Control device.
第三最大モーメントが第三標準最大モーメントよりも大きい場合には減少し、小さい場合には増大する方向の補正であることを特徴とする請求項８に記載の作業機械の制御装置。 The correction of the opening amount of the boom regeneration valve is as follows:
9. The work machine control device according to claim 8, wherein the third maximum moment decreases when the third maximum moment is larger than the third standard maximum moment, and increases when the third maximum moment is smaller.
前記第二比較値に基づくアーム用再生弁の流量補正は、該アーム用再生弁の開度量の補正で行われることを特徴とする請求項３乃至９の何れか１に記載の作業機械の制御装置。 The control valve whose flow rate is controlled by the flow rate control means is provided in an oil passage from the arm flow control valve to the arm cylinder, and when the arm descends, the pressure oil in the rod side oil chamber of the arm cylinder is headed. It is a regenerative valve for arm to supply to the side oil chamber,
The work machine control according to any one of claims 3 to 9, wherein the flow rate correction of the arm regeneration valve based on the second comparison value is performed by correcting the opening amount of the arm regeneration valve. apparatus.
第二差値が第二標準最大モーメントよりも大きい場合には減少し、小さい場合には増大する方向の補正であることを特徴とする請求項１０に記載の作業機械の制御装置。 Correction of the opening amount of the regeneration valve for arm
11. The work machine control device according to claim 10, wherein the second difference value is a correction in a direction of decreasing when the second difference value is larger than a second standard maximum moment and increasing when the second difference value is small.
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