JPH09100548A - 建設機械の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別なボタン操作等を要することなく、通常
の一般作業から自然に軌跡制御に移行できる建設機械の
油圧制御装置の提供。 【構成】 角度センサ２４，１９，２０と、コントロー
ルバルブ１と、パイロット弁１２，１４と、パイロット
弁１２から比例電磁弁４を介して供給されるパイロット
圧、パイロット油圧源１３から比例電磁弁５を介して供
給されるパイロット圧のいずれかを選択的にコントロー
ルバルブ１に供給するシャトル弁２と、圧力センサ９，
１０とを備えるとともに、予め軌跡制御開始操作情報を
記憶する記憶部と、圧力センサ９，１０の信号に基づく
実可動操作情報が軌跡制御開始操作情報に一致するかど
うか判断する演算部と、一致すると判断されたとき、軌
跡制御を実施する制御信号を比例電磁弁４，５に出力す
る出力部を含むコントローラ２５を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブーム及びアームを含
むフロントを有する油圧ショベルなどの建設機械に備え
られ、地盤を平坦に仕上げる「ならし作業」などの軌跡
制御を実施することのできる油圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建設機械例えば油圧ショベルは、図９，
１０に示すように、旋回体を形成する本体１８に回動可
能に装着されるブーム２３、このブーム２３に回動可能
に装着されるアーム２２、このアーム２２に回動可能に
装着されるバケット２１を含むフロントと、このフロン
トを駆動する油圧シリンダ、すなわち、ブーム２３を回
動させるブームシリンダ２３ａ、アーム２２を回動させ
るアームシリンダ２２ａ、バケット２１を回動させるバ
ケットシリンダ２１ａとを備えている。この油圧ショベ
ルは、図９，１０では明示してないが、フロントの姿勢
を検出するフロント検出装置、例えばフロントの回動角
を検出するフロント角センサと、ブームシリンダ２３
ａ、アームシリンダ２２ａ、及びバケットシリンダ２１
ａのそれぞれに対応して設けられ、これらのシリンダ２
３ａ，２２ａ，２１ａに供給される流量を制御する流量
制御手段、例えば流量を制御するスプールを有するコン
トロールバルブ等と、ブームシリンダ２３ａ、アームシ
リンダ２２ａ、及びバケットシリンダ２１ａのそれぞれ
に対応して設けられ、これらのシリンダ２３ａ，２２
ａ，２１ａに供給される流量を指令する操作装置、例え
ばパイロット弁と、これらのパイロット弁の操作量を検
出する操作量検出装置と、この操作量検出装置及び上述
したフロント角センサから出力される信号を演算し、そ
の演算値に対応する制御信号を上述したコントロールバ
ルブを駆動させる信号として出力するコントローラとを
備えている。

【０００３】このような油圧ショベルでは、例えば図９
の矢印５３で示すように、ブーム２３を上げながらアー
ムシリンダ２２ａを徐々に伸長させて、矢印５４のよう
にアーム２２を本体１８に近づく方向に回動させ（アー
ムクラウド）、位置Ｕ１から位置Ｕ２まで矢印５５で示
すようにバケット２１を移動させ、バケット２１の刃先
で地盤を平坦に仕上げる「ならし作業」が実施されるこ
とがある。

【０００４】また、図１０の矢印５６で示すように、バ
ケット２１で掘削した土砂を所定の位置に放土させるた
めに、バケット２１の姿勢を一定に保ったまま、このバ
ケット２１を本体１８方向に移動させる「土砂運搬作
業」が実施されることがある。

【０００５】ところで、図９に示す「ならし作業」や図
１０に示す「土砂運搬作業」に際しては、フロントの姿
勢を的確に変化させる動作が必要になり、したがってオ
ペレータは、上述したパイロット弁を作動させる２つも
しくは３つの操作レバーを同時に操作しながら、各シリ
ンダ２３ａ，２２ａ，２１ａに適切な流量を配分する必
要がある。これはかなりの熟練を要する技術であり、そ
の操作に失敗した場合とか、オペレータの技量が未熟で
ある場合などには、図１１に示すように、「ならし作
業」で地盤を平坦にすべきところを凹凸５７にしてしま
ったり、図１２に示すように、バケット２１から土砂５
９を落下させないで運搬させたいところを、バケット２
１が傾いて土砂５９を落下させてしまうことになる。

【０００６】このような、オペレータによる操作の困難
さを解消させるために、自動掘削（軌跡制御）を実現さ
せる技術が従来、以下に列挙するように提案されてい
る。

【０００７】（１）特公平３−２８５４４号公報 （２）特公平３−１３３７８号公報 （３）特公昭５８−３６１３５号公報 （４）特開平３−２５１２６号公報 （５）特開昭５５−３００３８号公報 （６）特開昭６２−８６２３５号公報 （７）特開平１−３１８６２１号公報 （８）特開平４−３５０２２０号公報 （９）特開昭６２−７２８２６号公報 （１０）特開昭５５−５２４３７号公報 （１１）特開平４−３４８５３４号公報 （１２）特開平５−３０６４５８号公報 （１３）特開平６−０９２３６７号公報 （１４）特開平６−１１９８７４号公報

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た「（１）」〜「（１４）」の従来技術は、いずれも自
動掘削の設定が煩雑であり、使い勝手が悪い問題があ
る。例えば、水平面、あるいは掘削領域を決定する場
合、いちいちボタンを押して制御装置に記憶させる必要
がある。あるいは、オペレータの身近に置かれたパネル
の上のボタンを操作し、数値を入力しなければならなか
った。いずれにしても、軌跡制御を実施するための特別
な操作をオペレータがおこなわなければならず、オペレ
ータにとって煩わしいものであった。

【０００９】また、上述した「（１）」「（３）」〜
「（１０）」の従来技術では、掘削作業にあたりオペレ
ータは、作業の実施に際して本来操作が必要とされるレ
バーのうちの、いずれかのレバーで自動掘削（軌跡制
御）の指令を与えるようにしている。このため、重掘削
操作、放土操作、吊荷操作などのような一連の操作のな
かで、自動掘削操作を実施する場合だけ違和感のある特
別な操作になってしまい、所望の作業を実現するための
操作の流れの円滑化、すなわち操作の連続性を損ねてし
まい、良好な操作性が得られない問題がある。

【００１０】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、通常実施される
オペレータのフロントの駆動操作に伴って、他に特別な
ボタン操作等を要することなく、通常の一般作業から自
然に軌跡制御に移行できる建設機械の油圧制御装置を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る発明は、ブーム及びアーム
を含むフロントと、このフロントを駆動する油圧シリン
ダとを有する建設機械に備えられ、上記フロントの姿勢
を検出するフロント検出装置と、上記油圧シリンダに供
給される流量を制御する流量制御手段と、上記油圧シリ
ンダに供給される流量を指令する操作装置と、この操作
装置の操作量を検出する操作量検出装置と、この操作量
検出装置あるいは上記フロント検出装置から出力される
信号を演算し、その演算値に対応する制御信号を上記流
量制御手段に出力するコントローラとを備えた建設機械
の油圧駆動装置において、上記コントローラが、軌跡制
御開始に際して通常実施される上記フロントの操作に基
づく操作情報を、予め軌跡制御開始操作情報として記憶
する記憶部と、上記操作量検出装置で検出される操作量
信号に基づく実可動操作情報が上記軌跡制御開始操作情
報に一致するかどうか判断する演算部と、この演算部で
上記実可動操作情報が上記軌跡制御開始操作情報に一致
すると判断されたとき、軌跡制御を実施する制御信号を
上記流量制御手段に出力する出力部とを含む構成にして
ある。

【００１２】また、本発明の請求項２に係る発明は、上
述した請求項１に係る発明において、上記コントローラ
が、軌跡制御の中止に際して通常実施される上記フロン
トの操作に基づく操作情報を、予め軌跡制御中止操作情
報として記憶する記憶部と、上記操作量検出装置で検出
される操作量信号に基づく実可動操作情報が上記軌跡制
御中止操作情報に一致するかどうか判断する演算部と、
この演算部で上記実可動操作情報が上記軌跡制御中止操
作情報に一致すると判断されたとき、軌跡制御の中止に
伴う通常操作時の制御信号を上記流量制御手段に出力す
る出力部とを含む構成にしてある。

【００１３】

【作用】本発明の請求項１に係る発明では、オペレータ
が軌跡制御をおこなうことを意識してフロントの姿勢が
軌跡制御の開始形態となるように、操作装置を操作する
と、この状態の操作装置の操作量が操作量検出装置で検
出される。したがって、コントローラの演算部におい
て、操作量検出装置の操作量信号に基づく実可動操作情
報と、記憶部に記憶されている軌跡制御開始操作情報と
が一致すると判断される。これにより、このコントロー
ラの出力部から軌跡制御を実施する制御信号が流量制御
手段に出力される。

【００１４】流量制御手段は、軌跡制御に対応する流量
を油圧シリンダに供給する。これに応じてフロントは軌
跡制御に相応する動作をおこなう。このように、オペレ
ータが操作装置を通常の作業時と同様に操作して、フロ
ントの姿勢が軌跡制御の開始形態となるようにするだけ
で、他に特別なボタン操作等を要することなく自然に軌
跡制御に移行することができる。

【００１５】また、本発明の請求項２に係る発明では、
上述した作用に加えて、オペレータが軌跡制御の中止を
意識してフロントの姿勢が軌跡制御を中止する形態とな
るように、操作装置を操作すると、この状態の操作装置
の操作量が操作量検出装置で検出される。したがって、
コントローラの演算部において、操作量検出装置の操作
量信号に基づく実可動操作情報と、記憶部に記憶されて
いる軌跡制御中止操作情報とが一致すると判断される。
これにより軌跡制御が中止され、このコントローラの出
力部から通常操作時の制御信号が流量制御手段に出力さ
れる。

【００１６】流量制御手段は、操作装置の操作量に対応
する流量を通常の作業時と同様に油圧シリンダに供給す
る。このように、オペレータが操作装置を通常の作業時
と同様に操作して、フロントの姿勢が軌跡制御を中止さ
せる形態となるようにするだけで、他に特別なボタン操
作等を要することなく自然に軌跡制御を中止させること
ができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の建設機械の油圧制御装置の実
施例を図に基づいて説明する。図１は本発明の請求項
１，２に対応する第１の実施例の構成を示す図、図２は
図１に示す第１の実施例に備えられるコントローラにお
ける処理手順を示すフローチャートである。この第１の
実施例は、前述した図９に示した「ならし作業」の軌跡
制御を実現させるものである。

【００１８】図１に示す建設機械は油圧ショベルであ
り、この油圧ショベルは前述したとおり、旋回体を形成
する本体１８に回動可能に装着されるブーム２３、この
ブーム２３に回動可能に装着されるアーム２２、このア
ーム２２に回動可能に装着されるバケット２１を含むフ
ロントと、このフロントを駆動する油圧シリンダ、すな
わち、ブーム２３を回動させるブームシリンダ２３ａ、
アーム２２を回動させるアームシリンダ２２ａ、バケッ
ト２１を回動させるバケットシリンダ２１ａとを備えて
いる。

【００１９】この第１の実施例では、フロントの姿勢を
検出するフロント検出装置、例えばフロントの回動角を
検出し、コントローラ２５に出力するフロント角センサ
を備えている。このフロント角センサは、本体１８に対
するブーム２３の相対角度を検出し、角度信号を出力す
るブーム角センサ２４と、ブーム２３に対するアーム２
２の相対角度を検出し、角度信号を出力するアーム角セ
ンサ１９と、アーム２２に対するバケット２１の相対角
度を検出し、角度信号を出力するバケット角センサ２０
とによって構成してある。

【００２０】また、フロントを駆動する油圧シリンダに
供給される流量を制御するコントロールバルブ１を備え
ている。このコントロールバルブ１は、例えばブーム上
げ用スプールＡとアームクラウド用スプールＢを備えて
いる。また、ブーム上げを指令する操作装置、例えばパ
イロット弁１２と、アームクラウドを指令する操作装
置、例えばパイロット弁１４とを備えている。また、ブ
ーム上げを指令するパイロット弁１２の操作量を検出す
る操作量検出装置、すなわちパイロット弁１２の操作量
に対応して変化するパイロット圧を検出し、コントロー
ラ２５に圧力信号を出力する圧力センサ９と、アームク
ラウドを指令するパイロット弁１４の操作量に対応して
変化するパイロット圧を検出し、コントローラ２５に圧
力信号を出力する圧力センサ１０とを備えている。

【００２１】また、ブーム上げ用スプールＡを駆動する
パイロット圧を選択的に供給するシャトル弁２と、この
シャトル弁２と前述したパイロット弁１２を連絡するパ
イロット管路に設けられ、コントローラ２５から出力さ
れる制御信号に応じて駆動する比例電磁弁４と、パイロ
ット油圧源１３と、このパイロット油圧源１３と前述し
たシャトル弁２を連絡するパイロット管路に設けられ、
コントローラ２５から出力される制御信号に応じて駆動
する比例電磁弁５とを備えている。

【００２２】上述したブーム上げ用スプールＡ及びアー
ムクラウド用スプールＢを有するコントロールバルブ１
と、シャトル弁２と、比例電磁弁４，５と、パイロット
油圧源１３とは、フロントを駆動する油圧シリンダに供
給される流量、すなわち、今の場合はブームシリンダ２
３ａとアームシリンダ２２ａに供給される流量を制御す
る流量制御手段を構成している。

【００２３】また、上述したコントローラ２５は、例え
ばマイクロコンピュータから成り、圧力センサ９，１０
の圧力信号、及びブーム角センサ２４、アーム角センサ
１９、バケット角センサ２０の角度信号を入力する入力
部と、軌跡制御開始に際して通常実施されるフロントの
操作情報すなわち後述の条件αを、予め軌跡制御開始操
作情報として記憶するとともに、軌跡制御の中止に際し
て通常実施されるフロントの操作情報すなわち後述の条
件βを、予め軌跡制御中止操作情報として記憶する記憶
部と、操作量検出装置すなわち圧力センサ９，１０から
出力される圧力信号に基づく後述の実可動操作情報が上
述した条件αに一致するかどうか判断するとともに、圧
力センサ９，１０から出力される圧力信号に基づく実可
動操作情報が上記軌跡制御中止操作情報に一致するかど
うか判断する演算部と、軌跡制御を実施する制御信号
を、あるいは軌跡制御の中止に伴う通常操作時の制御信
号を上述した流量制御手段を構成する比例電磁弁４，５
に出力する出力部とを備えている。

【００２４】上述したコントローラ２５の記憶部に記憶
される条件αとして、下記の条件１と条件２が含まれ
る。条件１は、ブーム上げを実施するパイロット弁１２
の操作量に応じて検出される圧力センサ９の圧力信号の
値に対応する設定値、及びアームクラウドを実施するパ
イロット弁１４の操作量に応じて検出される圧力センサ
１０の圧力信号の値に対応する設定値に関するものであ
り、通常のフロント駆動に際して経験的に得られる軌跡
制御開始時のパイロット弁１２の操作量に相当する圧力
センサ９の圧力信号の値に対応するものを設定値ＢＶ１
として、また、通常のフロント駆動に際して経験的に得
られる軌跡制御開始時のパイロット弁１４の操作量に相
当する圧力センサ１０の圧力信号の値に対応するものを
設定値ＡＶ１として、それぞれ記憶部に予め記憶させて
ある。

【００２５】条件２は、ブーム上げを実施するパイロッ
ト弁１２の操作速度に応じて検出される圧力センサ９の
圧力信号の単位時間当りの変化量に対応する設定値、及
びアームクラウドを実施するパイロット弁１４の操作速
度に応じて検出される圧力センサ１０の圧力信号の単位
時間当りの変化量に対応する設定値に関するものであ
り、通常のフロント駆動に際して経験的に得られる軌跡
制御開始時のパイロット弁１２の操作速度に相当する圧
力センサ９の圧力信号の単位時間当りの変化量に対応す
るものを設定値ＢＳ２として、また、通常のフロント駆
動に際して経験的に得られる軌跡制御開始時のパイロッ
ト弁１４の操作速度に相当する圧力センサ１０の圧力信
号の単位時間当りの変化量に対応するものを設定値ＡＳ
２として、それぞれ記憶部に予め記憶させてある。

【００２６】なお、地盤を平坦に仕上げる「ならし作
業」の場合、通常、オペレータは前述した図９の位置Ｕ
１に示すように、バケット２１の爪先を仕上げ始めたい
場所に位置させ、ほぼ同時にバケット２１をゆっくり動
かすようにして「ならし作業」を開始する。したがっ
て、この「ならし作業」の開始時のフロントの動作形態
は、経験的にほぼ一義的な動作形態と考えることがで
き、上述した設定値ＢＶ１，ＡＶ１，ＢＳ２，ＡＳ２
は、予め記憶される軌跡制御開始操作情報として有効で
ある。

【００２７】また、上述したコントローラ２５の記憶部
に記憶される条件βとして、下記の条件Iと条件IIと条
件IIIとが含まれる。条件Iは、ブーム上げを実施するパ
イロット弁１２が中立のときに検出される圧力センサ９
の圧力信号の値に対応する設定値、及びアームクラウド
を実施するパイロット弁１４が中立のときに検出される
圧力センサ１０の圧力信号の値に対応する設定値に関す
るものであり、パイロット弁１２が中立で操作量が０と
なるときの圧力センサ９の圧力信号の値に対応するもの
を設定値ＢＶ０１として、また、パイロット弁１４が中
立で操作量が０となるときの圧力センサ１０の圧力信号
の値に対応するものを設定値ＡＶ０１として、それぞれ
記憶部に予め記憶させてある。

【００２８】条件IIは、ブーム上げを実施するパイロッ
ト弁１２の操作量に応じて検出される圧力センサ９の圧
力信号の値に対応する設定値に関するものであり、通常
の軌跡制御に際して経験的に考えられるパイロット弁１
２の操作量を越える、比較的大きな操作量に相当する圧
力センサ９の圧力信号の値に対応するものを、設定値Ｂ
ＶＬとして記憶部に予め記憶させてある。

【００２９】条件IIIは、ブーム上げを実施するパイロ
ット弁１２の操作速度に応じて検出される圧力センサ９
の圧力信号の単位時間当りの変化量に対応する設定値、
及びアームクラウドを実施するパイロット弁１４の操作
速度に応じて検出される圧力センサ１０の圧力信号の単
位時間当りの変化量に対応する設定値に関するものであ
り、通常の軌跡制御に際して経験的に考えられるパイロ
ット弁１２の操作速度よりも十分に速い操作速度に相当
する圧力センサ９の圧力信号の単位時間当りの変化量に
対応するものを、設定値ＢＳＬとして、また、通常の軌
跡制御に際して経験的に考えられるパイロット弁１４の
操作速度よりも十分に速い速度に相当する圧力センサ１
０の圧力信号の単位時間当りの変化量に対応するもの
を、設定値ＡＳＬとして、それぞれ記憶部に予め記憶さ
せてある。

【００３０】ここで、地盤を平坦に仕上げる「ならし作
業」における軌跡制御の場合、一般にオペレータは、軌
跡制御をおこなわないときには、ブーム上げをおこなう
パイロット弁１２を中立にしたり、アームクラウドをお
こなうパイロット弁１４を中立にしたりする。あるい
は、フロントを高い位置で抱えこむようにするために、
ブーム２３を大きく上昇させることをおこなう（なお、
アーム２２は軌跡制御中でも大きく動かすことはあり得
る）。あるいはまたオペレータは、軌跡制御を意識しな
いときには、経験的にブーム２３、またはアーム２２を
速い作動速度で動かすことをおこなう。したがって、こ
の「ならし作業」における軌跡制御を実施しない場合の
フロントの動作形態は、上述のように経験的に決定する
ことができ、上述した設定値ＢＶ０１，ＡＶ０１，ＢＶ
Ｌ，ＢＳＬ，ＡＳＬは、予め記憶される軌跡制御中止操
作情報として有効である。

【００３１】次に、上述のように構成した第１の実施例
における動作を図２に示すフローチャートの処理手順に
したがって説明する。

【００３２】図示しないエンジンの始動と連動して、あ
るいは外部からのスイッチ等の指令信号によりコントロ
ーラ２５が作動し、圧力センサ９，１０の圧力信号、及
びブーム角センサ２４、アーム角センサ１９、バケット
角センサ２０の角度信号がコントローラ２５に入力さ
れ、制御がスタートする。

【００３３】今、手順Ｓ１に示すように、オペレータは
パイロット弁１２，１４を操作してブームシリンダ２３
ａ、アームシリンダ２２ａを適宜駆動し、通常の一般作
業、例えば土砂の掘削作業をおこなっているものとす
る。

【００３４】手順Ｓ２で、パイロット弁１２，１４の操
作レバーパターンが予め決められた条件α（ならし作業
・軌跡制御開始の条件）を満たすかどうか、コントロー
ラ２５で判断される。すなわち、コントローラ２５の演
算部で、圧力センサ９から出力される圧力信号が、記憶
部に記憶されている前述した条件１の軌跡制御開始時の
設定値ＢＶ１に等しく、同時に、圧力センサ１０から出
力される圧力信号が、記憶部に記憶されている前述した
条件１の軌跡制御開始時の設定値ＡＶ１に等しいかどう
か判断される。さらに、このコントローラ２５の演算部
で、パイロット弁１２の操作レバーの操作速度の変化
量、すなわち圧力センサ９の圧力信号の単位時間当りの
変化量が、記憶部に記憶されている前述した条件２の軌
跡制御開始時の設定値ＢＳ２に等しく、同時に、パイロ
ット弁１４の操作レバーの操作速度の変化量、すなわち
圧力センサ１０の圧力信号の単位時間当りの変化量が、
記憶部に記憶されている前述した条件２の軌跡制御開始
時の設定値ＡＳ２に等しいかどうか判断される。

【００３５】今の場合は、通常の一般作業がおこなわれ
ているので、上述の条件αすなわち条件１、条件２とも
満たされず、手順Ｓ３の軌跡制御は実行されず、手順Ｓ
１に戻る。このとき、コントローラ２５から比例電磁弁
４，５に通常操作時の制御信号が出力される。これによ
り、例えば比例電磁弁４は、パイロット弁１２からシャ
トル弁２へのパイロット圧の供給に影響を及ぼさない開
状態を形成するように制御され、比例電磁弁５は、パイ
ロット油圧源１３からシャトル弁２へのパイロット圧の
供給を規制する閉状態を形成するように制御される。

【００３６】これにより、パイロット弁１２の操作量に
応じたパイロット圧が比例電磁弁４、シャトル弁２を介
してコントロールバルブ１のブーム上げ用スプールＡの
パイロット室に与えられ、このブーム上げ用スプールＡ
が駆動し、図示しない主油圧ポンプから吐出される圧油
によりブームシリンダ２３ａが作動し、これに伴ってブ
ーム２３が駆動する。また、パイロット弁１４の操作量
に応じたパイロット圧がコントロールバルブ１のアーム
クラウド用スプールＢのパイロット室に与えられ、この
アームクラウド用スプールＢが駆動し、図示しない主油
圧ポンプから吐出される圧油によりアームシリンダ２２
ａが作動し、これに伴って、アーム２２が駆動する。す
なわち、オペレータのパイロット弁１２，１４の操作に
応じた掘削作業等の通常の一般作業を実施することがで
きる。

【００３７】このような一般作業とは異なり、「ならし
作業」をおこなう軌跡制御を意識して、オペレータがパ
イロット弁１２，１４を操作し、例えば前述した図９の
位置Ｕ１となるようにフロントを位置決めして、このフ
ロントを同図９の矢印５５で示すようにわずかに駆動さ
せると、前述した手順Ｓ２の判断が満たされる。すなわ
ち、コントローラ２５の演算部で、圧力センサ９から出
力される圧力信号が、記憶部に記憶されている軌跡制御
開始時の設定値ＢＶ１に等しく、同時に、圧力センサ１
０から出力される圧力信号が、記憶部に記憶されている
軌跡制御開始時の設定値ＡＶ１に等しいと判断される。
さらに、圧力センサ９の圧力信号の単位時間当りの変化
量が、記憶部に記憶されている軌跡制御開始時の設定値
ＢＳ２に等しく、同時に、圧力センサ１０の圧力信号の
単位時間当りの変化量が、記憶部に記憶されている軌跡
制御開始時の設定値ＡＳ２に等しいと判断される。

【００３８】これにより、手順Ｓ３に移り、軌跡制御が
実行される。このときコントローラ２５の出力部から比
例電磁弁４に、パイロット弁１２とシャトル弁２との間
のパイロット管路を、例えば閉状態にする制御信号が出
力されるとともに、上述の出力部から比例電磁弁５に、
パイロット油圧源１３とシャトル弁２との間のパイロッ
ト管路を、適宜開状態にする制御信号が出力される。す
なわち、オペレータが「ならし作業」を意識して、パイ
ロット弁１４を操作し、アームクラウド用スプールＢの
パイロット室に圧油を供給して、アームシリンダ２２ａ
を伸長させるように作動させ、アーム２２を図９の矢印
５４に示すようにクラウドさせる動作の間、ブーム角セ
ンサ２４、アーム角センサ１９、バケット角センサ２０
のそれぞれから角度信号が出力され、コントローラ２５
に入力される。コントローラ２５の演算部は、これらの
センサ２４，１９，２０から出力される角度信号に基づ
いて、アーム２２の動きに対応する軌跡制御のためのブ
ーム２３の回動角度を演算し、その演算値に対応する制
御信号を比例電磁弁５に出力する。これに伴い、パイロ
ット油圧源１３のパイロット圧が比例電磁弁５、シャト
ル弁２を介してブーム上げ用スプールＡのパイロット室
に与えられ、このブーム上げ用スプールＡがパイロット
弁１２の操作に関係なく自動的に駆動し、図示しない主
油圧ポンプから吐出される圧油によりブームシリンダ２
３ａが伸長する方向に駆動し、これによりブーム２３が
アーム２２の動きに追従して上昇し、所望の「ならし作
業」すなわち、図９の矢印５５方向にバケット２１の刃
先を移動させて地盤を平坦に仕上げる「ならし作業」を
おこなうことができる。このように、パイロット弁１
２，１４の操作に伴って通常の一般作業から軌跡制御に
自然に移行させることができる。

【００３９】また、上述した図２の手順Ｓ３の「軌跡制
御の実行」の次には、手順Ｓ４に示すように、パイロッ
ト弁１２，１４の操作レバーパターンがあらかじめ決め
られた条件β（ならし作業・軌跡制御中止の条件）を満
たすかどうか、コントローラ２５で判断される。すなわ
ち、コントローラ２５の演算部で、圧力センサ９から出
力される圧力信号が、記憶部に記憶されている前述した
条件Iの中立時の設定値ＢＶ０１に等しいかどうか、あ
るいは、圧力センサ１０から出力される圧力信号が、記
憶部に記憶されている前述した条件Iの中立時の設定値
ＡＶ０１に等しいかどうか判断される。または、ブーム
上げに係る圧力センサ９の圧力信号が記憶部に記憶され
ている、前述した条件IIの比較的大きな操作量に対応す
る設定値ＢＶＬ以上かどうか判断される。または、ブー
ム上げに係る圧力センサ９の圧力信号の単位時間当りの
変化量が、記憶部に記憶されている前述した条件IIIの
パイロット弁１２の速い操作速度に相当する設定値ＢＳ
Ｌ以上かどうか、あるいはアームクラウドに係る圧力セ
ンサ１０の圧力信号の単位時間当りの変化量が、記憶部
に記憶されている前述した条件IIIのパイロット弁１４
の速い操作速度に相当する設定値ＡＳＬ以上かどうか判
断される。

【００４０】今仮に、「ならし作業」の軌跡制御が実施
されている最中であるとすれば、この手順Ｓ４の判断は
満たされず、手順Ｓ３に戻り、上述した軌跡制御が継続
される。

【００４１】また、手順Ｓ４における判断が満たされた
場合には、軌跡制御の中止が意識されている状況にあ
り、手順Ｓ１に戻り、前述した通常の一般作業に移行す
る。すなわち、前述したようにこのとき、コントローラ
２５から比例電磁弁４，５に通常操作時の制御信号が出
力され、例えば比例電磁弁４は、パイロット弁１２から
シャトル弁２へのパイロット圧の供給に影響を及ぼさな
い開状態を形成するように制御され、比例電磁弁５は、
パイロット油圧源１３からシャトル弁２へのパイロット
圧の供給を規制する閉状態を形成するように制御され
る。

【００４２】これにより、パイロット弁１２の操作量に
応じたパイロット圧がコントロールバルブ１のブーム上
げ用スプールＡのパイロット室に与えられ、このブーム
上げ用スプールＡが駆動し、図示しない主油圧ポンプか
ら吐出される圧油によりブームシリンダ２３ａが作動
し、これに伴ってブーム２３が駆動する。また、パイロ
ット弁１４の操作量に応じたパイロット圧がコントロー
ルバルブ１のアームクラウド用スプールＢのパイロット
室に与えられ、このアームクラウド用スプールＢが駆動
し、図示しない主油圧ポンプから吐出される圧油により
アームシリンダ２２ａが作動し、これに伴って、アーム
２２が駆動する。このようにして「ならし作業」の軌跡
制御から、オペレータのパイロット弁１２，１４の操作
に応じた掘削作業等の通常の一般作業に自然に移行させ
ることができる。

【００４３】このように構成した第１の実施例では、通
常実施されるオペレータのパイロット弁１２，１４によ
るブーム２３、アーム２２の駆動操作、すなわちフロン
トの駆動操作に伴って、他に特別なボタン操作等を要す
ることなく、通常の一般作業から自然に「ならし作業」
の軌跡制御に移行させることができ、操作上の煩わしさ
や違和感をオペレータに与えることがなく、この「なら
し作業」の軌跡制御への移行に際し、優れた操作性を確
保することができる。また逆に、「ならし作業」の軌跡
制御から自然に通常の一般作業に、操作上の煩わしさや
違和感をオペレータに与えることなく移行させることが
でき、この「ならし作業」の軌跡制御から一般作業への
移行に際しても、優れた操作性を確保することができ
る。

【００４４】図３は本発明の請求項１，２に対応する第
２の実施例の構成を示す図である。この第２の実施例
は、前述した図１０に示した「土砂運搬作業」すなわ
ち、バケット２１の姿勢を一定に保ったまま、このバケ
ット２１を本体１８方向に移動させる「土砂運搬作業」
の軌跡制御を実現させるものである。

【００４５】この第２の実施例では、フロントを駆動す
る油圧シリンダに供給される流量を制御するコントロー
ルバルブ１が、ブーム上げ用スプールＡと、アームクラ
ウド用スプールＢとともに、バケットダンプ用スプール
Ｃを備えている。また、バケットダンプを指令する操作
装置、例えばパイロット弁１６と、このパイロット弁１
６の操作量を検出し、操作量信号を出力する操作量検出
装置、すなわちパイロット弁１６の操作量に対応して変
化するパイロット圧を検出し、コントローラ２５に圧力
信号を出力する圧力センサ１１と、バケットダンプ用ス
プールＣを駆動するパイロット圧を選択的に供給するシ
ャトル弁３と、このシャトル弁３と前述したパイロット
弁１６を連絡するパイロット管路に設けられ、このコン
トローラ２５から出力される制御信号に応じて駆動する
比例電磁弁８と、パイロット油圧源１５と、このパイロ
ット油圧源１５と前述したシャトル弁３を連絡するパイ
ロット管路に設けられ、コントローラ２５から出力され
る制御信号に応じて駆動する比例電磁弁７とを備えてい
る。

【００４６】この第２の実施例では、ブーム上げ用スプ
ールＡ、アームクラウド用スプールＢ、及びバケットダ
ンプ用スプールＣを有するコントロールバルブ１と、シ
ャトル弁２，３と、比例電磁弁４，５，７，８と、パイ
ロツト油圧源１３，１５とにより、フロントを駆動する
油圧シリンダに供給される流量、すなわち、今の場合は
ブームシリンダ２３ａと、アームシリンダ２２ａと、バ
ケットシリンダ２１ａに供給される流量を制御する流量
制御手段が構成されている。

【００４７】また、コントローラ２５は、圧力センサ
９，１０，１１の圧力信号、及びブーム角センサ２４、
アーム角センサ１９、バケット角センサ２０の角度信号
を入力する入力部と、軌跡制御開始に際して通常実施さ
れるフロントの操作情報すなわち後述の条件α１を予め
軌跡制御開始操作情報として記憶するとともに、軌跡制
御の中止に際して通常実施されるフロントの操作情報す
なわち後述の条件β１を、予め軌跡制御中止操作情報と
して記憶する記憶部と、操作量検出装置すなわち圧力セ
ンサ９，１０，１１から出力される圧力信号に基づく後
述の実可動操作情報が上述した条件α１に一致するかど
うか判断するとともに、圧力センサ９，１０，１１から
出力される圧力信号に基づく実可動操作情報が上述の軌
跡制御中止操作情報に一致するかどうか判断する演算部
と、軌跡制御を実施する制御信号を、あるいは軌跡制御
の中止に伴う通常操作時の制御信号を比例電磁弁４，
５，７，８に出力する出力部とを備えている。

【００４８】上述したコントローラ２５の記憶部に記憶
される条件α１として、下記の条件１ａと条件２ａが含
まれる。条件１ａは、ブーム上げを実施するパイロット
弁１２の操作量に応じて検出される圧力センサ９の圧力
信号の値に対応する設定値と、アームクラウドを実施す
るパイロット弁１４の操作量に応じて検出される圧力セ
ンサ１０の圧力信号の値に対応する設定値と、バケット
ダンプを実施するパイロット弁１６の操作量に応じて検
出される圧力センサ１１の圧力信号の値に対応する設定
値に関するものであり、通常のフロント駆動に際して経
験的に得られる軌跡制御開始時のパイロット弁１２の操
作量に相当する圧力センサ９の圧力信号の値に対応する
ものを設定値ＢＶ１ａとして、また、通常のフロント駆
動に際して経験的に得られる軌跡制御開始時のパイロッ
ト弁１４の操作量に相当する圧力センサ１０の圧力信号
の値に対応するものを設定値ＡＶ１ａとして、さらに通
常のフロント駆動に際して経験的に得られる軌跡制御開
始時のパイロット弁１６の操作量に相当する圧力センサ
１１の圧力信号の値に対応するものを設定値ＫＶ１ａと
してそれぞれ記憶部に予め記憶させてある。

【００４９】条件２ａは、ブーム上げを実施するパイロ
ット弁１２の操作速度に応じて検出される圧力センサ９
の圧力信号の単位時間当りの変化量に対応する設定値
と、アームクラウドを実施するパイロット弁１４の操作
速度に応じて検出される圧力センサ１０の圧力信号の単
位時間当りの変化量に対応する設定値と、バケットダン
プを実施するパイロット弁１６の操作速度に応じて検出
される圧力センサ１１の圧力信号の単位時間当りの変化
量に対応する設定値に関するものであり、通常のフロン
ト駆動に際して経験的に得られる軌跡制御開始時のパイ
ロット弁１２の操作速度に相当する圧力センサ９の圧力
信号の単位時間当りの変化量に対応するものを設定値Ｂ
Ｓ２ａとして、また、通常のフロント駆動に際して経験
的に得られる軌跡制御開始時のパイロット弁１４の操作
速度に相当する圧力センサ１０の圧力信号の単位時間当
りの変化量に対応するものを設定値ＡＳ２ａとして、さ
らに、通常のフロント駆動に際して経験的に得られる軌
跡制御開始時のパイロット弁１６の操作速度に相当する
圧力センサ１１の圧力信号の単位時間当りの変化量に対
応するものを設定値ＫＳ２ａとしてそれぞれ記憶部に予
め記憶させてある。

【００５０】なお、図１０の矢印５６で示すように掘削
した土砂を本体１８側に運ぶ「土砂運搬作業」の場合、
通常バケット２１に収納した土砂がこぼれぬように、オ
ペレータはブーム上げ、アームクラウド、バケットダン
プをゆっくりおこなわせるようにしてパイロット弁１
２，１４，１６の操作レバーを動かし始める。したがっ
て、この「土砂運搬作業」の開始時のフロントの動作形
態は、経験的にほぼ一義的な動作形態と考えることがで
き、上述した設定値ＢＶ１ａ，ＡＶ１ａ，ＫＶ１ａ，Ｂ
Ｓ２ａ，ＡＳ２ａ，ＫＳ２ａは、予め記憶される軌跡制
御開始操作情報として有効である。

【００５１】また、上述したコントローラ２５の記憶部
に記憶される条件β１として、下記の条件Iａと条件II
ａと条件IIIａとが含まれる。条件Iａは、ブーム上げを
実施するパイロット弁１２が中立のときに検出される圧
力センサ９の圧力信号の値に対応する設定値と、アーム
クラウドを実施するパイロット弁１４が中立のときに検
出される圧力センサ１０の圧力信号の値に対応する設定
値と、バケットダンプを実施するパイロット弁１６が中
立のときに検出される圧力センサ１１の圧力信号の値に
対応する設定値に関するものであり、パイロット弁１２
が中立で操作量が０となるときの圧力センサ９の圧力信
号の値に対応するものを設定値ＢＶ０１ａとして、ま
た、パイロット弁１４が中立で操作量が０となるときの
圧力センサ１０の圧力信号の値に対応するものを設定値
ＡＶ０１ａとして、さらにパイロット弁１６が中立で操
作量が０となるときの圧力センサ１１の圧力信号の値に
対応するものを設定値ＫＶ０１ａとしてそれぞれ記憶部
に予め記憶させてある。

【００５２】条件IIａは、ブーム上げを実施するパイロ
ット弁１２の操作量に応じて検出される圧力センサ９の
圧力信号の値に対応する設定値、アームクラウドを実施
するパイロット弁１４の操作量に応じて検出される圧力
センサ１０の圧力信号の値に対応する設定値、バケット
ダンプを実施するパイロット弁１６の操作量に応じて検
出される圧力センサ１１の圧力信号の値に対応する設定
値に関するものであり、通常の軌跡制御に際して経験的
に考えられるパイロット弁１２の操作量を越える、比較
的大きな操作量に相当する圧力センサ９の圧力信号の値
に対応するものを、設定値ＢＶＬａとして、通常の軌跡
制御に際して経験的に考えられるパイロット弁１４の操
作量を越える、比較的大きな操作量に相当する圧力セン
サ１０の圧力信号の値に対応するものを、設定値ＡＶＬ
ａとして、通常の軌跡制御に際して経験的に考えられる
パイロット弁１６の操作量を越える、比較的大きな操作
量に相当する圧力センサ１１の圧力信号の値に対応する
ものを、設定値ＫＶＬａとして、記憶部に予め記憶させ
てある。

【００５３】条件IIIａは、ブーム上げを実施するパイ
ロット弁１２の操作速度に応じて検出される圧力センサ
９の圧力信号の単位時間当りの変化量に対応する設定値
と、アームクラウドを実施するパイロット弁１４の操作
速度に応じて検出される圧力センサ１０の圧力信号の単
位時間当りの変化量に対応する設定値と、バケットダン
プを実施するパイロット弁１６の操作速度に応じて検出
される圧力センサ１１の圧力信号の単位時間当りの変化
量に対応する設定値に関するものであり、通常の軌跡制
御に際して経験的に考えられるパイロット弁１２の操作
速度よりも十分に速い操作速度に相当する圧力センサ９
の圧力信号の単位時間当りの変化量に対応するものを、
設定値ＢＳＬａとして、また、通常の軌跡制御に際して
経験的に考えられるパイロット弁１４の操作速度よりも
十分に速い速度に相当する圧力センサ１０の圧力信号の
単位時間当りの変化量に対応するものを、設定値ＡＳＬ
ａとして、さらに、通常の軌跡制御に際して経験的に考
えられるパイロット弁１６の操作速度よりも十分に速い
速度に相当する圧力センサ１１の圧力信号の単位時間当
りの変化量に対応するものを、設定値ＫＳＬａとしてそ
れぞれ記憶部に予め記憶させてある。

【００５４】ここで、土砂を収納したバケット２１を本
体１８方向に移動させる「土砂運搬作業」における軌跡
制御の場合、一般にオペレータは、この軌跡制御をおこ
なわないときには、ブーム上げをおこなうパイロット弁
１２を中立にしたり、アームクラウドをおこなうパイロ
ット弁１４を中立にしたり、バケットダンプをおこなう
パイロット弁１６を中立にしたりする。あるいは、フロ
ントを高い位置で抱えこむようにするために、ブーム２
３を大きく上昇させたり、アーム２２やバケット２１を
大きく回動させたりする。あるいはまたオペレータは、
軌跡制御を意識しないときには、経験的にブーム２３、
またはアーム２２、またはバケット２１を速い作動速度
で動かすことをおこなう。したがって、この「土砂運搬
作業」における軌跡制御を実施しない場合のフロントの
動作形態は、上述のように経験的に決定することがで
き、上述した設定値ＢＶ０１ａ，ＡＶ０１ａ，ＫＶ０１
ａ，ＢＶＬａ，ＡＶＬａ，ＫＶＬａ，ＢＳＬａ，ＡＳＬ
ａ，ＫＳＬａは、予め記憶される軌跡制御中止操作情報
として有効である。

【００５５】上述のように構成した第２の実施例の動作
は、前述した第１の実施例とほぼ同様である。この第２
の実施例の動作を前述した図２のフローチャートに対応
させて説明すると以下のようになる。

【００５６】まず、コントローラ２５の作動による制御
のスタートに伴い、圧力センサ９，１０，１１の圧力信
号、及びブーム角センサ２４、アーム角センサ１９、バ
ケット角センサ２０の角度信号がコントローラ２５に入
力される。

【００５７】今、手順Ｓ１に例示するように、オペレー
タはパイロット弁１２，１４，１６を操作してブームシ
リンダ２３ａ、アームシリンダ２２ａ、バケットシリン
ダ２１ａを適宜駆動し、通常の一般作業、例えばバケッ
ト２１の刃先を地盤に食い込ませて掘削作業をおこなっ
ているものとする。

【００５８】手順Ｓ２に例示するように、パイロット弁
１２，１４，１６の操作レバーパターンが予め決められ
た条件α１（土砂運搬作業・軌跡制御開始の条件）を満
たすかどうか、コントローラ２５で判断される。すなわ
ち、コントローラ２５の演算部で、圧力センサ９から出
力される圧力信号が、記憶部に記憶されている前述した
条件１ａの軌跡制御開始時の設定値ＢＶ１ａに等しく、
同時に、圧力センサ１０から出力される圧力信号が、記
憶部に記憶されている前述した条件１ａの軌跡制御開始
時の設定値ＡＶ１ａに等しく、さらに同時に、圧力セン
サ１１から出力される圧力信号が、記憶部に記憶されて
いる前述した条件１ａの軌跡制御開始時の設定値ＫＶ１
ａに等しいかどうか判断される。さらに、このコントロ
ール２５の演算部で、パイロット弁１２の操作レバーの
操作速度の変化量、すなわち圧力センサ９の圧力信号の
単位時間当りの変化量が、記憶部に記憶されている前述
した条件２ａの軌跡制御開始時の設定値ＢＳ２ａに等し
く、同時に、パイロット弁１４の操作レバーの操作速度
の変化量、すなわち圧力センサ１０の圧力信号の単位時
間当りの変化量が、記憶部に記憶されている前述した条
件２ａの軌跡制御開始時の設定値ＡＳ２ａに等しく、さ
らに同時に、パイロット弁１６の操作レバーの操作速度
の変化量、すなわち圧力センサ１１の圧力信号の単位時
間当りの変化量が、記憶部に記憶されている前述した条
件２ａの軌跡制御開始時の設定値ＫＳ２ａに等しいかど
うか判断される。

【００５９】今の場合は、通常の一般作業がおこなわれ
ているので、上述の条件α１すなわち条件１ａ、条件２
ａとも満たされず、手順Ｓ３に例示する軌跡制御は実行
されず、手順Ｓ１に戻る。このとき、コントローラ２５
から比例電磁弁４，５，７，８に通常操作時の制御信号
が出力される。これにより、例えば比例電磁弁４は、パ
イロット弁１２からシャトル弁２へのパイロット圧の供
給に影響を及ぼさない開状態を形成するように制御さ
れ、また、比例電磁弁８は、パイロット弁１６からシャ
トル弁３へのパイロット圧の供給に影響を及ぼさない開
状態を形成するように制御され、比例電磁弁５は、パイ
ロット油圧源１３からシャトル弁２へのパイロット圧の
供給を規制する閉状態を形成するように制御され、比例
電磁弁７は、パイロット油圧源１５からシャトル弁３へ
のパイロット圧の供給を規制する閉状態を形成するよう
に制御される。

【００６０】これにより、パイロット弁１２の操作量に
応じたパイロット圧が比例電磁弁４、シャトル弁２を介
してコントロールバルブ１のブーム上げ用スプールＡの
パイロット室に与えられ、このブーム上げ用スプールＡ
が駆動し、図示しない主油圧ポンプから吐出される圧油
によりブームシリンダ２３ａが作動し、これに伴ってブ
ーム２３が駆動する。また、パイロット弁１４の操作量
に応じたパイロット圧がコントロールバルブ１のアーム
クラウド用スプールＢのパイロット室に与えられ、この
アームクラウド用スプールＢが駆動し、図示しない主油
圧ポンプから吐出される圧油によりアームシリンダ２２
ａが作動し、これに伴って、アーム２２が駆動する。ま
た、パイロット弁１６の操作量に応じたパイロット圧が
コントロールバルブ１のバケットダンプ用スプールＣの
パイロット室に与えられ、このバケットダンプ用スプー
ルＣが駆動し、図示しない主油圧ポンプから吐出される
圧油によりバケットシリンダ２１ａが作動し、これに伴
って、バケット２１が駆動する。すなわち、オペレータ
のパイロット弁１２，１４，１６の操作に応じた掘削作
業等の通常の一般作業を実施することができる。

【００６１】このような一般作業とは異なり、図１０で
例示した「土砂運搬作業」をおこなう軌跡制御を意識し
て、オペレータがパイロット弁１２，１４，１６を操作
し、掘削した土砂をバケット２１に収納させたまま図１
０の矢印５６で示すように、フロントをわずかに駆動さ
せると、前述した手順Ｓ２の判断が満たされる。すなわ
ち、コントローラ２５の演算部で、圧力センサ９から出
力される圧力信号が、記憶部に記憶されている軌跡制御
開始時の設定値ＢＶ１ａに等しく、同時に、圧力センサ
１０から出力される圧力信号が、記憶部に記憶されてい
る軌跡制御開始時の設定値ＡＶ１ａに等しく、さらに同
時に圧力センサ１１から出力される圧力信号が、記憶部
に記憶されている軌跡制御開始時の設定値ＫＶ１ａに等
しいと判断される。あるいは、圧力センサ９の圧力信号
の単位時間当りの変化量が、記憶部に記憶されている軌
跡制御開始時の設定値ＢＳ２ａに等しく、同時に、圧力
センサ１０の圧力信号の単位時間当りの変化量が、記憶
部に記憶されている軌跡制御開始時の設定値ＡＳ２ａに
等しく、さらに同時に圧力センサ１１の圧力信号の単位
時間当りの変化量が、記憶部に記憶されている軌跡制御
開始時の設定値ＫＳ２ａに等しいと判断される。

【００６２】これにより、手順Ｓ３に例示するように
「土砂運搬作業」の軌跡制御が実行される。このときコ
ントローラ２５の出力部から比例電磁弁４に、パイロッ
ト弁１２とシャトル弁２との間のパイロット管路を、例
えば閉状態にする制御信号が出力され、上述の出力部か
ら比例電磁弁８に、パイロット弁１６とシャトル弁３と
の間のパイロット管路を、例えば閉状態にする制御信号
が出力されるとともに、上述の出力部から比例電磁弁５
に、パイロット油圧源１３とシャトル弁２との間のパイ
ロット管路を、適宜開状態にする制御信号が出力され、
同時にパイロット油圧源１５とシャトル弁３との間のパ
イロット管路を、適宜開状態にする制御信号が出力され
る。すなわち、オペレータが「土砂運搬作業」の軌跡制
御を意識して、パイロット弁１４を操作し、アームクラ
ウド用スプールＢのパイロット室に圧油を供給して、こ
のアームクラウド用スプールＢを駆動し、図示しない主
油圧ポンプから吐出される圧油によりアームシリンダ２
２ａを作動させ、アーム２２を図１０の矢印５６に示す
ようにクラウドさせる動作の間、ブーム角センサ２４、
アーム角センサ１９、バケット角センサ２０のそれぞれ
から角度信号が出力され、コントローラ２５に入力され
る。コントローラ２５の演算部は、これらのセンサ２
４，１９，２０から出力される角度信号に基づいて、ア
ーム２２の動きに対応する「土砂運搬作業」の軌跡制御
のためのブーム２３の回動角度、バケット２１の回動角
度を演算し、ブーム２３の回動角度の演算値に対応する
制御信号を比例電磁弁５に出力し、バケット２１の回動
角度の演算値に対応する制御信号を比例電磁弁７に出力
する。これに伴い、パイロット油圧源１３のパイロット
圧が比例電磁弁５、シャトル弁２を介してブーム上げ用
スプールＡのパイロット室に与えられ、パイロット弁１
２の操作に関係なくブーム上げ用スプールＡが駆動し、
図示しない主油圧ポンプから吐出される圧油によりブー
ムシリンダ２３ａが伸長するように駆動し、また、パイ
ロット油圧源１５のパイロット圧が比例電磁弁７、シャ
トル弁３を介してバケットダンプ用スプールＣのパイロ
ット室に与えられ、パイロット弁１６の操作に関係なく
バケットダンプ用スプールＣが駆動し、図示しない主油
圧ポンプから吐出される圧油によりバケットシリンダ２
１ａが駆動し、これらによりブーム２３及びバケット２
１が、アーム２２の動きに追従して回動し、所望の「土
砂運搬作業」、すなわち、図１０の矢印５６方向に土砂
を収納したバケット２１を移動させる「土砂運搬作業」
をおこなうことができる。このように、パイロット弁１
２，１４，１６の操作に伴って通常の一般作業から「土
砂運搬作業」の軌跡制御に自然に移行させることができ
る。

【００６３】また、上述した図２の手順Ｓ３の「軌跡制
御の実行」の次には、手順Ｓ４に示すように、パイロッ
ト弁１２，１４，１６の操作レバーパターンが予め決め
られた条件β１（土砂運搬作業・軌跡制御中止の条件）
を満たすかどうか、コントローラ２５で判断される。す
なわち、コントローラ２５の演算部で、圧力センサ９か
ら出力される圧力信号が、記憶部に記憶されている前述
した条件Iａの中立時の設定値ＢＶ０１ａに等しいかど
うか、あるいは、圧力センサ１０から出力される圧力信
号が、記憶部に記憶されている前述した条件Iａの中立
時の設定値ＡＶ０１ａに等しいかどうか、あるいは圧力
センサ１０から出力される圧力信号が、記憶部に記憶さ
れている前述した条件Iａの中立時の設定値ＫＶ０１ａ
に等しいかどうか判断される。または、ブーム上げに係
る圧力センサ９の圧力信号が、記憶部に記憶されている
前述した条件IIａの比較的大きな操作量に対応する設定
値ＢＶＬａ以上かどうか、あるいはアームクラウドに係
る圧力センサ１０の圧力信号が、記憶部に記憶されてい
る前述した条件IIａの比較的大きな操作量に対応する設
定値ＡＶＬａ以上かどうか、あるいはバケットダンプに
係る圧力センサ１１の圧力信号が、記憶部に記憶されて
いる前述した条件IIａの比較的大きな操作量に対応する
設定値ＫＶＬａ以上かどうか判断される。または、ブー
ム上げに係る圧力センサ９の圧力信号の単位時間当りの
変化量が、記憶部に記憶されている前述した条件IIIａ
のパイロット弁１２の速い操作速度に相当する設定値Ｂ
ＳＬａ以上かどうか、あるいはアームクラウドに係る圧
力センサ１０の圧力信号の単位時間当りの変化量が、記
憶部に記憶されている前述した条件IIIａのパイロット
弁１４の速い操作速度に相当する設定値ＡＳＬａ以上か
どうか、あるいはバケットダンプに係る圧力センサ１１
の圧力信号の単位時間当りの変化量が、記憶部に記憶さ
れている前述した条件IIIａのパイロット弁１６の速い
操作速度に相当する設定値ＫＳＬａ以上かどうか判断さ
れる。

【００６４】今仮に、「土砂運搬作業」の軌跡制御が実
施されている最中であるとすれば、この手順Ｓ４の判断
は満たされず、手順Ｓ３に戻り、上述した軌跡制御が継
続される。

【００６５】また、手順Ｓ４における判断が満たされた
場合には、軌跡制御の中止が意識されている状況にあ
り、手順Ｓ１に戻り、前述した通常の一般作業に移行す
る。すなわち、コントローラ２５から比例電磁弁４，
５，７，８に通常操作時の制御信号が出力され、例えば
比例電磁弁４は、パイロット弁１２からシャトル弁２へ
のパイロット圧の供給に影響を及ぼさない開状態を形成
するように制御され、比例電磁弁４は、パイロット弁１
２からシャトル弁２へのパイロット圧の供給に影響を及
ぼさない開状態を形成するように制御され、比例電磁弁
８は、パイロット弁１６からシャトル弁３へのパイロッ
ト圧の供給に影響を及ぼさない開状態を形成するように
制御され、また、比例電磁弁５は、パイロット油圧源１
３からシャトル弁２へのパイロット圧の供給を規制する
閉状態を形成するように制御され、比例電磁弁７は、パ
イロット油圧源１５からシャトル弁３へのパイロット圧
の供給を規制する閉状態を形成するように制御される。

【００６６】これにより、パイロット弁１２の操作量に
応じたパイロット圧がコントロールバルブ１のブーム上
げ用スプールＡのパイロット室に与えられ、このブーム
上げ用スプールＡが駆動し、図示しない主油圧ポンプか
ら吐出される圧油によりブームシリンダ２３ａが作動
し、これに伴ってブーム２３が駆動する。また、パイロ
ット弁１４の操作量に応じたパイロット圧がコントロー
ルバルブ１のアームクラウド用スプールＢのパイロット
室に与えられ、このアームクラウド用スプールＢが駆動
し、図示しない主油圧ポンプから吐出される圧油により
アームシリンダ２２ａが作動し、これに伴って、アーム
２２が駆動する。また、パイロット弁１６の操作量に応
じたパイロット圧がコントロールバルブ１のバケットダ
ンプ用スプールＣのパイロット室に与えられ、このバケ
ットダンプ用スプールＣが駆動し、図示しない主油圧ポ
ンプから吐出される圧油によりバケットシリンダ２１ａ
が作動し、これに伴ってバケット２１が駆動する。この
ようにして「土砂運搬作業」の軌跡制御から、オペレー
タのパイロット弁１２，１４，１６の操作に応じた掘削
作業等の通常の一般作業に自然に移行させることができ
る。

【００６７】このように構成した第２の実施例にあつて
も、前述した第１の実施例と同様に、通常実施されるオ
ペレータのパイロット弁１２，１４，１６によるブーム
２３、アーム２２、バケット２１の駆動操作、すなわち
フロントの駆動操作に伴って、他に特別なボタン操作等
を要することなく、通常の一般作業から自然に「土砂運
搬作業」の軌跡制御に移行させることができ、操作上の
煩わしさや違和感をオペレータに与えることがなく、こ
の「土砂運搬作業」の軌跡制御への移行に際し、優れた
操作性を確保することができる。また、このような「土
砂運搬作業」の軌跡制御から自然に通常の一般作業に、
操作上の煩わしさや違和感をオペレータに与えることな
く移行させることができ、この「土砂運搬作業」の軌跡
制御から一般作業への移行に際しても、優れた操作性を
確保することができる。

【００６８】図４は本発明の対象とする建設機械として
挙げた油圧ショベルで実施される「ならし作業」の別の
例を示す図、図５は本発明の第３の実施例の構成を示す
図である。

【００６９】この図５に示す第３の実施例と、前述した
図１に示す第１の実施例との構成上の相違点は、コント
ロールバルブ１がブーム下げ用スプールＤとアームダン
プ用スプールＥとを備え、シャトル弁２からブーム下げ
用スプールＤのパイロット室にパイロット圧を供給し、
パイロット弁１４で発生させたパイロット圧をアームダ
ンプ用スプールＥのパイイロット室に供給するようにし
た点である。この第３の実施例では、図４の矢印５２で
示すように、バケット２１を油圧ショベルの本体１８に
近づく側に位置させた状態から軌跡制御を開始し、バケ
ット２１の刃先を本体１８から離れる方向に移動させ
て、「ならし作業」を実施するようになっている。

【００７０】すなわち、通常の一般作業時には、コント
ローラ２５の出力部から通常操作時の制御信号が比例電
磁弁４，５に出力され、例えば比例電磁弁４は、パイロ
ット弁１２からシャトル弁２へのパイロット圧の供給に
影響を及ぼさない開状態を形成するように制御され、比
例電磁弁５は、パイロット油圧源１３からシャトル弁２
へのパイロット圧の供給を規制する閉状態を形成するよ
うに制御される。これにより、パイロット弁１２の操作
量に応じたパイロット圧が比例電磁弁４、シャトル弁２
を介してコントロールバルブ１のブーム下げ用スプール
Ｄのパイロット室に与えられ、このブーム下げ用スプー
ルＤが駆動し、図示しない主油圧ポンプから吐出される
圧油によりブームシリンダ２３ａが作動し、これに伴っ
てブーム２３が駆動する。また、パイロット弁１４の操
作量に応じたパイロット圧がコントロールバルブ１のア
ームダンプ用スプールＥのパイロット室に与えられ、こ
のアームダンプ用スプールＥが駆動し、図示しない主油
圧ポンプから吐出される圧油によりアームシリンダ２２
ａが作動し、これに伴ってアーム２２が駆動する。つま
り、オペレータのパイロット弁１２，１４の操作に応じ
た掘削作業等の通常の一般作業を実施することができ
る。

【００７１】また、「ならし作業」の軌跡制御を意識し
て、オペレータがパイロット弁１２，１４を操作し、図
４の破線で示す位置にフロントを位置決めして、同図４
の矢印５２方向へわずかに駆動させると、前述した図２
のフローチャートの手順Ｓ２の判断が満たされ、手順Ｓ
３に移り、軌跡制御が実行される。なお、判断条件α，
β、及びコントローラ２５で記憶される各設定値ＢＶ
１，ＡＶ１，ＢＳ２，ＡＳ２，ＢＶ０１，ＡＶ０１，Ｂ
ＶＬ，ＢＳＬ，ＡＳＬは、前述した第１の実施例と同じ
である。

【００７２】この軌跡制御に際し、コントローラ２５の
出力部から比例電磁弁４に、パイロット弁１２とシャト
ル弁２との間のパイロット管路を、例えば閉状態にする
制御信号が出力されるとともに、上述の出力部から比例
電磁弁５に、パイロット油圧源１３とシャトル弁２との
間のパイロット管路を、適宜開状態にする制御信号が出
力される。すなわち、オペレータが「ならし作業」を意
識して、パイロット弁１４を操作し、アームダンプ用ス
プールＥのパイロット室に圧油を供給して、このアーム
ダンプ用スプールＥが駆動し、図示しない主油圧ポンプ
から吐出される圧油によりアームシリンダ２２ａが収縮
するように作動し、アーム２２が図４の矢印５１に示す
ようにダンプ動作する間、ブーム角センサ２４、アーム
角センサ１９、バケット角センサ２０のそれぞれから角
度信号が出力され、コントローラ２５に入力される。コ
ントローラ２５の演算部は、これらのセンサ２４，１
９，２０から出力される角度信号に基づいて、アーム２
２の動きに対応する軌跡制御のためのブーム２３の回動
角度を演算し、その演算値に対応する制御信号を比例電
磁弁５に出力する。これに伴い、パイロット油圧源１３
のパイロット圧が比例電磁弁５、シャトル弁２を介して
ブーム下げ用スプールＤのパイロット室に与えられ、パ
イロット弁１２の操作に関係なくブーム下げ用スプール
Ｄが駆動し、図示しない主油圧ポンプから吐出される圧
油によりブームシリンダ２３ａが収縮するように駆動
し、これによりブーム２３がアーム２２の動きに追従し
て下降し、所望の「ならし作業」、すなわち、図４の矢
印５２方向にバケット２１の刃先を移動させて地盤を平
坦に仕上げる「ならし作業」の軌跡制御を実施すること
ができる。このように、この第３の実施例にあっても、
パイロット弁１２，１４の操作に伴って通常の一般作業
から軌跡制御に自然に移行させることができる。

【００７３】また、図２のフローチャートの手順Ｓ４の
判断が満たされ、軌跡制御の中止が意識されているとき
は、手順Ｓ１に戻り、コントローラ２５から比例電磁弁
４，５に通常操作時の制御信号が出力され、比例電磁弁
４は、パイロット弁１２からシャトル弁２へのパイロッ
ト圧の供給に影響を及ぼさない開状態を形成するように
制御され、比例電磁弁５は、パイロット油圧源１３から
シャトル弁２へのパイロット圧の供給を規制する閉状態
を形成するように制御される。これにより、パイロット
弁１２の操作量に応じたパイロット圧がコントロールバ
ルブ１のブーム下げ用スプールＤのパイロット室に与え
られ、このブーム下げ用スプールＤが駆動し、図示しな
い主油圧ポンプから吐出される圧油によりブームシリン
ダ２３ａが作動し、ブーム２３が駆動する。また、パイ
ロット弁１４の操作量に応じたパイロット圧がコントロ
ールバルブ１のアームダンプ用スプールＥのパイロット
室に与えられ、このアームダンプ用スプールＥが駆動
し、図示しない主油圧ポンプから吐出される圧油により
アームシリンダ２２ａが作動し、これに伴って、アーム
２２が駆動する。このようにして「ならし作業」の軌跡
制御から、オペレータのパイロット弁１２，１４の操作
に応じた掘削作業等の通常の一般作業に自然に移行させ
ることができる。 このように構成した第３の実施例
も、前述した第１の実施例と同様に、軌跡制御と一般作
業との間の移行に際し、煩わしさや違和感をオペレータ
に与えることがなく、優れた操作性を確保できる。

【００７４】図６は本発明の第４の実施例の構成を示す
図である。この第４の実施例では、流量制御手段を構成
する比例電磁弁４の配置を前述した第１の実施例と異な
らせてある。すなわち比例電磁弁４を、シャトル弁２と
コントロールバルブ１のブーム上げ用スプールＡのパイ
ロット室とを連絡するパイロット管路の途中に配置して
ある。

【００７５】この第４の実施例では、通常の一般作業に
際しては例えば、コントローラ２５の出力部から比例電
磁弁４に、この比例電磁弁４を開状態にする制御信号が
出力され、比例電磁弁５に、この比例電磁弁５を閉状態
にする制御信号が出力され、パイロット弁１２の操作量
に応じたパイロット圧がシャトル弁２、比例電磁弁４を
介してコントロールバルブ１のブーム下げ用スプールＡ
のパイロット室に与えられる。これにより、パイロット
弁１２，１４の操作量に応じたブーム２３、アーム２２
の駆動を行なわせ、一般作業を実施することができる。

【００７６】また、軌跡制御に際しては例えば、コント
ローラ２５の出力部から比例電磁弁４，５に、これらを
同じ開口面積とする制御信号が出力される。また、その
制御信号は、コントロールバルブ１の演算部で求められ
る演算値、すなわち、パイロット弁１４の操作によるア
ーム２２の駆動に追従させるようにブーム２３を駆動さ
せて、所望の軌跡制御をおこなわせる演算値に相当する
ものである。このように構成した第４の実施例も、前述
した第１の実施例と同じ効果が得られる。

【００７７】図７は前述した第１の実施例の変形例であ
る本発明の第５の実施例の構成を示す図である。この第
５の実施例において、特に第１の実施例と異なるのは、
フロントの姿勢を検出するフロント検出装置として、ブ
ーム２３を作動させるブームシリンダ２３ａのストロー
クを検出するブーム用ストロークセンサ２８と、アーム
２２を作動させるアームシリンダ２２ａのストロークを
検出するアーム用ストロークセンサ２６と、バケット２
１を作動させるバケットシリンダ２１ａのストロークを
検出するバケット用ストロークセンサ２７とを備えた点
である。

【００７８】第１の実施例におけるように、フロントの
姿勢を検出するブーム角センサ２４の代りにブーム用ス
トロークセンサ２８、アーム角センサ１９の代りにアー
ム用ストロークセンサ２６、バケット角センサ２０の代
りにバケット用ストロークセンサ２７を備えたものであ
っても、それぞれのストロークは、該当するフロント部
材の回動角度に対応するものであることから、各ストロ
ークセンサ２８，２６，２７から出力される信号に基づ
いて、コントローラ２５の演算部でブーム２３、アーム
２２、バケット２１のそれぞれの回動角度を求めること
ができ、第１の実施例と同様に、パイロット弁１４の操
作によるアームクラウドに追従させ上述の求めた角度に
応じて比例電磁弁５を駆動させることができ、「ならし
作業」の軌跡制御を実現させることができる。

【００７９】このように構成した第５の実施例にあつて
も、前述した第１の実施例と同様の効果を奏する。

【００８０】図８は前述した第２の実施例の変形例であ
る本発明の第６の実施例の構成を示す図である。この第
６の実施例では、フロントを駆動する油圧シリンダに供
給される流量を指令する操作装置として、第１の実施例
におけるパイロット弁１２，１４，１６の代りに、電気
レバー装置３０，３１，３２を設けてある。電気レバー
装置３０はブームシリンダ２３ａに供給される流量を指
令し、電気レバー装置３１はアームシリンダ２２ａに供
給される流量を指令し、電気レバー装置３２はバケット
シリンダ２１ａに供給される流量を指令する。

【００８１】また、油圧シリンダに供給される流量を制
御する流量制御手段として、パイロット油圧源３３と、
このパイロット油圧源３３とブーム上げ用スプールＡと
の間のパイロット管路に配置され、コントローラ２５の
出力部から出力される信号に応じて駆動する比例電磁弁
３４と、パイロット油圧源３３とアームクラウド用スプ
ールＢとの間のパイロット管路に配置され、コントロー
ラ２５の出力部から出力される信号に応じて駆動する比
例電磁弁３５と、パイロット油圧源３３とバケツトダン
プ用スプールＣとの間のパイロット管路に配置され、コ
ントローラ２５の出力部から出力される信号に応じて駆
動する比例電磁弁３６とを備えている。

【００８２】なお、電気レバー装置３０，３１，３２の
レバー操作量に応じた信号がコントローラ２５の入力部
を介して演算部に入力され、この演算部で該当する信号
の値を認識することができることから、この第６の実施
例では、コントローラ２５の演算部が、操作装置すなわ
ち電気レバー装置３０，３１，３２の操作量を検出する
操作量検出装置を兼ねている。

【００８３】また、コントローラ２５の記憶部には、前
述した第２の実施例における「土砂運搬作業」の軌跡制
御の開始を判断するための条件α１と同様の条件α１ｂ
と、その軌跡制御の中止を判断するための条件β１と同
様の条件β１ｂを記憶させてある。

【００８４】上述した条件α１ｂは、下記の条件１ａｂ
と条件２ａｂが含まれる。条件１ａｂは、ブーム上げを
実施する電気レバー装置３０のレバー操作量に対応する
設定値と、アームクラウドを実施する電気レバー装置３
１のレバー操作量に対応する設定値と、バケットダンプ
を実施する電気レバー装置３２の操作量に対応する設定
値に関するものであり、通常のフロント駆動に際して経
験的に得られる軌跡制御開始時の電気レバー装置３０の
レバー操作量に相当する値を設定値ＢＶ１ａｂとして、
また、通常のフロント駆動に際して経験的に得られる軌
跡制御開始時の電気レバー装置３１のレバー操作量に相
当する値を設定値ＡＶ１ａｂとして、さらに通常のフロ
ント駆動に際して経験的に得られる軌跡制御開始時の電
気レバー装置３２のレバー操作量に相当する値を設定値
ＫＶ１ａｂとしてそれぞれ記憶部に予め記憶させてあ
る。

【００８５】条件２ａは、ブーム上げを実施する電気レ
バー装置３０の操作速度に対応する設定値と、アームク
ラウドを実施する電気レバー装置３１の操作速度に対応
する設定値と、バケットダンプを実施する電気レバー装
置３２の操作速度に対応する設定値に関するものであ
り、通常のフロント駆動に際して経験的に得られる軌跡
制御開始時の電気レバー装置３０の操作速度に対応する
ものを設定値ＢＳ２ａｂとして、また、通常のフロント
駆動に際して経験的に得られる軌跡制御開始時の電気レ
バー装置３１の操作速度に対応するものを設定値ＡＳ２
ａｂとして、さらに、通常のフロント駆動に際して経験
的に得られる軌跡制御開始時の電気レバー装置３２の操
作速度に対応するものを設定値ＫＳ２ａｂとしてそれぞ
れ記憶部に予め記憶させてある。

【００８６】また、上述したコントローラ２５の記憶部
に記憶される条件β１ｂとして、下記の条件Iａｂと条
件IIａｂと条件IIIａｂとが含まれる。条件Iａｂは、ブ
ーム上げを実施する電気レバー装置３０が中立のときに
対応する設定値と、アームクラウドを実施する電気レバ
ー装置３１が中立のときに対応する設定値と、バケット
ダンプを実施する電気レバー装置３２が中立のときに対
応する設定値に関するものであり、電気レバー装置３０
が中立で操作量が０となるときの値に対応するものを設
定値ＢＶ０１ａｂとして、また、電気レバー装置３１が
中立で操作量が０となるときの値に対応するものを設定
値ＡＶ０１ａｂとして、さらに電気レバー装置３２が中
立で操作量が０となるときの値に対応するものを設定値
ＫＶ０１ａｂとしてそれぞれ記憶部に予め記憶させてあ
る。

【００８７】条件IIａｂは、ブーム上げを実施する電気
レバー装置３０の操作量に対応する設定値、アームクラ
ウドを実施する電気レバー装置３１の操作量に対応する
設定値、バケットダンプを実施する電気レバー装置３２
の操作量に対応する設定値に関するものであり、通常の
軌跡制御に際して経験的に考えられる電気レバー装置３
０の操作量を越える、比較的大きな操作量に相当する値
に対応するものを、設定値ＢＶＬａｂとして、通常の軌
跡制御に際して経験的に考えられる電気レバー装置３１
の操作量を越える、比較的大きな操作量に相当する値に
対応するものを、設定値ＡＶＬａｂとして、通常の軌跡
制御に際して経験的に考えられる電気レバー装置３２の
操作量を越える、比較的大きな操作量に相当する値に対
応するものを、設定値ＫＶＬａｂとして、記憶部に予め
記憶させてある。

【００８８】条件IIIａｂは、ブーム上げを実施する電
気レバー装置３０の操作速度に対応する設定値と、アー
ムクラウドを実施する電気レバー装置３１の操作速度に
対応する設定値と、バケットダンプを実施する電気レバ
ー装置３２の操作速度に対応する設定値に関するもので
あり、通常の軌跡制御に際して経験的に考えられる電気
レバー装置３０の操作速度に対応するものを、設定値Ｂ
ＳＬａｂとして、また、通常の軌跡制御に際して経験的
に考えられる電気レバー装置３１の操作速度に対応する
ものを、設定値ＡＳＬａｂとして、さらに、通常の軌跡
制御に際して経験的に考えられる電気レバー装置３２の
操作速度に対応するものを、設定値ＫＳＬａｂとしてそ
れぞれ記憶部に予め記憶させてある。

【００８９】このように構成した第６の実施例では、一
般作業時には、電気レバー装置３０のレバー操作量に応
じた制御信号が比例電磁弁３４に与えられ、この比例電
磁弁３４が電気レバー装置３０のレバー操作量に応じた
開口量となり、パイロット油圧源３３の圧油が、この比
例電磁弁３４を介してコントロールバルブ１のブーム上
げ用スプールＡのパイロット室に供給され、ブームシリ
ンダ２３ａが作動し、ブーム２３が回動する。同様に、
電気レバー装置３１のレバー操作量に応じた制御信号が
比例電磁弁３５に与えられ、この比例電磁弁３５が電気
レバー装置３１のレバー操作量に応じた開口量となり、
パイロット油圧源３３の圧油が、この比例電磁弁３５を
介してコントロールバルブ１のアームクラウド用スプー
ルＢのパイロット室に供給され、アームシリンダ２２ａ
が作動し、アーム２２が回動する。また、電気レバー装
置３２のレバー操作量に応じた制御信号が比例電磁弁３
６に与えられ、この比例電磁弁３６が電気レバー装置３
２のレバー操作量に応じた開口量となり、パイロット油
圧源３３の圧油が、この比例電磁弁３６を介してコント
ロールバルブ１のバケット用スプールＣのパイロット室
に供給され、バケットシリンダ２１ａが作動し、バケッ
ト２１が回動する。すなわち、電気レバー装置３０，３
１，３２のレバー操作量に応じてブーム２３、アーム２
２、バケット２１を駆動して、掘削作業などの一般作業
を実施することができる。

【００９０】また、このような一般作業とは異なり、図
１０で例示した「土砂運搬作業」をおこなう軌跡制御を
意識して、オペレータが電気レバー装置３０，３１，３
２を操作し、掘削した土砂をバケット２１に収納させた
まま図１０の矢印５６で示すように、フロントをわずか
に駆動させると、前述した図２のフローチャートの手順
Ｓ２に対応する判断が満たされる。すなわち、コントロ
ーラ２５の演算部で、電気レバー装置３０の操作信号
が、記憶部に記憶されている軌跡制御開始時の設定値Ｂ
Ｖ１ａｂに等しく、同時に、電気レバー装置３１の操作
信号が、記憶部に記憶されている軌跡制御開始時の設定
値ＡＶ１ａｂに等しく、さらに同時に電気レバー装置３
２の操作信号が、記憶部に記憶されている軌跡制御開始
時の設定値ＫＶ１ａｂに等しいと判断される。さらに、
電気レバー装置３０の操作速度が、記憶部に記憶されて
いる軌跡制御開始時の設定値ＢＳ２ａｂに等しく、同時
に、電気レバー装置３１の操作速度が、記憶部に記憶さ
れている軌跡制御開始時の設定値ＡＳ２ａｂに等しく、
さらに同時に電気レバー装置３２の操作速度が、記憶部
に記憶されている軌跡制御開始時の設定値ＫＳ２ａｂに
等しいと判断される。

【００９１】これにより、図２の手順Ｓ３に例示するよ
うに「土砂運搬作業」の軌跡制御が実行される。このと
き、オペレータが「土砂運搬作業」の軌跡制御を意識し
て、アーム用の電気レバー装置３１を操作し、コントロ
ーラ２５の出力部から比例電磁弁３５に制御信号を出力
して、パイロット油圧源３３のパイロット圧を比例電磁
弁３５を介してアームクラウド用スプールＢのパイロッ
ト室に圧油を供給して、アームシリンダ２２ａを作動さ
せ、アーム２２を図１０の矢印５６に示すようにクラウ
ドさせる動作の間、ブーム角センサ２４、アーム角セン
サ１９、バケット角センサ２０のそれぞれから角度信号
が出力され、コントローラ２５に入力される。コントロ
ーラ２５の演算部は、これらのセンサ２４，１９，２０
から出力される角度信号に基づいて、アーム２２の動き
に対応する「土砂運搬作業」の軌跡制御のためのブーム
２３の回動角度、バケット２１の回動角度を演算し、ブ
ーム２３の回動角度の演算値に対応する制御信号をコン
トローラ２５の出力部から比例電磁弁３４に出力し、バ
ケット２１の回動角度の演算値に対応する制御信号をコ
ントローラ２５の出力部から比例電磁弁３６に出力す
る。これに伴い、電気レバー装置３０，３２の操作に関
係なくパイロット油圧源３３のパイロット圧が比例電磁
弁３４を介してブーム上げ用スプールＡのパイロット室
に与えられ、ブームシリンダ２３ａを伸長させるように
駆動し、また、パイロット油圧源３３のパイロット圧が
比例電磁弁３６を介してバケットダンプ用スプールＣの
パイロット室に与えられ、バケットシリンダ２１ａを駆
動し、これらによりブーム２３及びバケット２１が、ア
ーム２２の動きに追従して回動し、所望の「土砂運搬作
業」、すなわち、図１０の矢印５６方向に土砂を収納し
たバケット２１を移動させる「土砂運搬作業」をおこな
うことができる。このように、電気レバー装置３０，３
１，３２の操作に伴って通常の一般作業から「土砂運搬
作業」の軌跡制御に自然に移行させることができる。

【００９２】また、図２の手順Ｓ４に対応する判断が満
たされた場合には、軌跡制御の中止が意識されている状
況にあり、通常の一般作業に移行する。なお、図２の手
順Ｓ４に対応する判断が満たされた場合とは、コントロ
ーラ２５の演算部で、電気レバー装置３０，３１，３２
の操作レバーパターンが予め決められた条件β１ｂ（土
砂運搬作業・軌跡制御中止の条件）を満たしたとき。す
なわち、電気レバー装置３０の操作量が、記憶部に記憶
されている前述した条件Iａｂの中立時の設定値ＢＶ０
１ａｂに等しいか、あるいは、電気レバー装置３１の操
作量が、記憶部に記憶されている前述した条件Iａｂの
中立時の設定値ＡＶ０１ａｂに等しいか、あるいは電気
レバー装置３２の操作量が、記憶部に記憶されている前
述した条件Iａｂの中立時の設定値ＫＶ０１ａｂに等し
いときである。または、ブーム上げに係る電気レバー装
置３０の操作量が、記憶部に記憶されている前述した条
件IIａｂの比較的大きな操作量に対応する設定値ＢＶＬ
ａｂ以上のとき、あるいはアームクラウドに係る電気レ
バー装置３１の操作量が、記憶部に記憶されている前述
した条件IIａｂの比較的大きな操作量に対応する設定値
ＡＶＬａｂ以上のとき、あるいはバケットダンプに係る
電気レバー装置３２の操作量が、記憶部に記憶されてい
る前述した条件IIａｂの比較的大きな操作量に対応する
設定値ＫＶＬａ以上のときである。または、ブーム上げ
に係る電気レバー装置３０の操作速度が、記憶部に記憶
されている前述した条件IIIａｂの設定値ＢＳＬａｂ以
上のとき、あるいはアームクラウドに係る電気レバー装
置３１の操作速度が、記憶部に記憶されている前述した
条件IIIａｂ設定値ＡＳＬａ以上のとき、あるいはバケ
ットダンプに係る電気レバー装置３２の操作速度が、記
憶部に記憶されている前述した条件IIIａｂの設定値Ｋ
ＳＬａｂ以上のときである。

【００９３】これらの場合、コントローラ２５の出力部
から比例電磁弁３４，３５，３６に通常操作時の制御信
号が出力される。これにより前述したように、電気レバ
ー装置３０の操作量に応じたパイロット圧が、比例電磁
弁３４を介してコントロールバルブ１のブーム上げ用ス
プールＡのパイロット室に与えられ、ブームシリンダ２
３ａが作動し、これに伴ってブーム２３が駆動する。ま
た、電気レバー装置３１の操作量に応じたパイロット圧
が、比例電磁弁３５を介してコントロールバルブ１のア
ームクラウド用スプールＢのパイロット室に与えられ、
アームシリンダ２２ａが作動し、これに伴って、アーム
２２が駆動する。また、電気レバー装置３２の操作量に
応じたパイロット圧が、比例電磁弁３６を介してコント
ロールバルブ１のバケットダンプ用スプールＣのパイロ
ット室に与えられ、バケットシリンダ２１ａが作動し、
これに伴ってバケット２１が駆動する。このようにして
「土砂運搬作業」の軌跡制御から、オペレータの電気レ
バー装置３４，３５，３６の操作に応じた通常の一般作
業に自然に移行させることができる。

【００９４】このように構成した第６の実施例も、前述
した第２の実施例と同等の効果が得られる。

【００９５】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る発明は、通常実
施されるオペレータのフロントの駆動操作に伴って、他
に特別なボタン操作等を要することなく、通常の一般作
業から自然に軌跡制御に移行させることができ、操作上
の煩わしさや違和感をオペレータに与えることがなく、
この軌跡制御への移行に際し、従来に比べて優れた操作
性を得ることができる。

【００９６】また、本発明の請求項２に係る発明は、上
述した効果に加えて、軌跡制御から自然に通常の一般作
業に、操作上の煩わしさや違和感をオペレータに与える
ことがなく移行させることができ、このような軌跡制御
から一般作業への移行に際しても優れた操作性を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の建設機械の油圧制御装置の第１の実施
例の構成を示す図である。

【図２】図１に示す第１の実施例に備えられるコントロ
ーラにおける処理手順を示すフローチャートである。

【図３】本発明の第２の実施例の構成を示す図である。

【図４】本発明の対象とする建設機械として挙げた油圧
ショベルで実施される「ならし作業」の別の例を示す図
である。

【図５】本発明の第３の実施例の構成を示す図である。

【図６】本発明の第４の実施例の構成を示す図である。

【図７】本発明の第５の実施例の構成を示す図である。

【図８】本発明の第６の実施例の構成を示す図である。

【図９】本発明の対象とする建設機械として挙げた油圧
ショベルで実施される「ならし作業」を示す図である。

【図１０】本発明の対象とする建設機械として挙げた油
圧ショベルで実施される「土砂運搬作業」を示す図であ
る。

【図１１】図９に示す「ならし作業」時の不具合を説明
する図である。

【図１２】図１０に示す「土砂運搬作業」時の不具合を
示す図である。

【符号の説明】

１ コントロールバルブ（流量制御手段） ２ シャトル弁（流量制御手段） ３ シャトル弁（流量制御手段） ４ 比例電磁弁（流量制御手段） ５ 比例電磁弁（流量制御手段） ７ 比例電磁弁（流量制御手段） ８ 比例電磁弁（流量制御手段） ９ 圧力センサ（操作量検出装置） １０ 圧力センサ（操作量検出装置） １１ 圧力センサ（操作量検出装置） １２ パイロット弁（操作装置） １３ パイロット油圧源（流量制御手段） １４ パイロット弁（操作装置） １５ パイロット油圧源（流量制御手段） １６ パイロット弁（操作装置） １８ 本体 １９ アーム角センサ（フロント角センサ）〔フロント
検出装置〕 ２０ バケット角センサ（フロント角センサ）〔フロン
ト検出装置〕 ２１ バケット（フロント） ２２ アーム（フロント） ２３ ブーム（フロント） ２４ ブーム角センサ（フロント角センサ）〔フロント
検出装置〕 ２５ コントローラ ２６ アーム用ストロークセンサ（フロント検出装置） ２７ バケット用ストロークセンサ（フロント検出装
置） ２８ ブーム用ストロークセンサ（フロント検出装置） ３０ 電気レバー装置 ３１ 電気レバー装置 ３２ 電気レバー装置 ３３ パイロット油圧源 ３４ 比例電磁弁 ３５ 比例電磁弁 ３６ 比例電磁弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブーム及びアームを含むフロントと、こ
   のフロントを駆動する油圧シリンダとを有する建設機械
   に備えられ、上記フロントの姿勢を検出するフロント検
   出装置と、上記油圧シリンダに供給される流量を制御す
   る流量制御手段と、上記油圧シリンダに供給される流量
   を指令する操作装置と、この操作装置の操作量を検出す
   る操作量検出装置と、この操作量検出装置あるいは上記
   フロント検出装置から出力される信号を演算し、その演
   算値に対応する制御信号を上記流量制御手段に出力する
   コントローラとを備えた建設機械の油圧駆動装置におい
   て、 上記コントローラが、軌跡制御開始に際して通常実施さ
   れる上記フロントの操作に基づく操作情報を、予め軌跡
   制御開始操作情報として記憶する記憶部と、上記操作量
   検出装置で検出される操作量信号に基づく実可動操作情
   報が上記軌跡制御開始操作情報に一致するかどうか判断
   する演算部と、この演算部で上記実可動操作情報が上記
   軌跡制御開始操作情報に一致すると判断されたとき、軌
   跡制御を実施する制御信号を上記流量制御手段に出力す
   る出力部とを含むことを特徴とする建設機械の油圧制御
   装置。
2. 【請求項２】 上記コントローラが、軌跡制御の中止に
   際して通常実施される上記フロントの操作に基づく操作
   情報を、予め軌跡制御中止操作情報として記憶する記憶
   部と、上記操作量検出装置で検出される操作量信号に基
   づく実可動操作情報が上記軌跡制御中止操作情報に一致
   するかどうか判断する演算部と、この演算部で上記実可
   動操作情報が上記軌跡制御中止操作情報に一致すると判
   断されたとき、軌跡制御の中止に伴う通常操作時の制御
   信号を上記流量制御手段に出力する出力部とを含むこと
   を特徴とする請求項１記載の建設機械の油圧制御装置。