作业车辆的制作方法_3

文档序号:8303147阅读:来源:国知局
38]通过以执行动臂6的上升动作的方式对操作装置25进行操作,由此经由油路451B及油路452B向与动臂油缸10连接的方向控制阀64供给先导油。
[0139]由此,来自主液压泵的工作油向动臂油缸10供给,执行动臂6的上升动作。
[0140]通过以执行动臂6的下降动作的方式对操作装置25进行操作,由此经由油路451A及油路452A向与动臂油缸10连接的方向控制阀64供给先导油。
[0141]由此,来自主液压泵的工作油向动臂油缸10供给,执行动臂6的下降动作。
[0142]在本例中,通过动臂油缸10伸长,由此动臂6进行上升动作,通过动臂油缸10收缩,由此动臂6进行下降动作。通过向动臂油缸10的盖侧油室40A供给工作油,由此动臂油缸10伸长,动臂6进行上升动作。通过向动臂油缸10的杆侧油室40B供给工作油,由此动臂油缸10收缩,动臂6进行下降动作。
[0143]另外,在操作装置25的操作下,斗杆7执行下降动作及上升动作这两种动作。
[0144]通过以执行斗杆7的下降动作的方式对操作装置25进行操作,由此经由油路451B及油路452B向与斗杆油缸11连接的方向控制阀64供给先导油。
[0145]由此,来自主液压泵的工作油向斗杆油缸11供给,执行斗杆7的下降动作。
[0146]通过以执行斗杆7的上升动作的方式对操作装置25进行操作,由此经由油路451A及油路452A向与斗杆油缸11连接的方向控制阀64供给先导油。
[0147]由此,来自主液压泵的工作油向斗杆油缸11供给,执行斗杆7的上升动作。
[0148]在本例中,通过斗杆油缸11伸长,由此斗杆?进行下降动作(挖掘动作),通过斗杆油缸11收缩,由此斗杆7进行上升动作(倾卸动作)。通过向斗杆油缸11的盖侧油室40A供给工作油,由此斗杆油缸11伸长,斗杆7进行下降动作。通过向斗杆油缸11的杆侧油室40B供给工作油,由此斗杆油缸11收缩,斗杆7进行上升动作。
[0149]另外,在操作装置25的操作下,铲斗8执行下降动作及上升动作这两种动作。
[0150]通过以执行铲斗8的下降动作的方式对操作装置25进行操作,由此经由油路451B及油路452B向与铲斗油缸12连接的方向控制阀64供给先导油。
[0151]由此,来自主液压泵的工作油向铲斗油缸12供给,执行铲斗8的下降动作。
[0152]通过以执行铲斗8的上升动作的方式对操作装置25进行操作,由此经由油路451A及油路452A向与铲斗油缸12连接的方向控制阀64供给先导油。方向控制阀64基于先导液压而动作。
[0153]由此,来自主液压泵的工作油向铲斗油缸12供给,执行铲斗8的上升动作。
[0154]在本例中,通过铲斗油缸12伸长,由此铲斗8进行下降动作(挖掘动作),通过铲斗油缸12收缩,由此铲斗8进行上升动作(倾卸动作)。通过向铲斗油缸12的盖侧油室40A供给工作油,由此铲斗油缸12伸长,铲斗8进行下降动作。通过向铲斗油缸12的杆侧油室40B供给工作油,由此铲斗油缸12收缩,铲斗8进行上升动作。
[0155]另外,在操作装置25的操作下,回转体3执行右回转动作及左回转动作这两种动作。
[0156]通过以执行回转体3的右回转动作的方式对操作装置25进行操作,由此将工作油向回转马达63供给。通过以执行回转体3的左回转动作的方式对操作装置25进行操作,由此将工作油向回转马达63供给。
[0157][关于通常控制及仿形控制(限制挖掘控制)和液压系统的动作]
[0158]说明不执行仿形控制(限制挖掘控制)的、通常控制。
[0159]在通常控制的情况下,工作装置2按照操作装置25的操作量而动作。
[0160]具体而言,工作装置控制器26将控制阀27打开。通过打开控制阀27,由此油路451的先导液压和油路452的先导液压变得相等。在控制阀27打开的状态下,先导液压(PPC压力)基于操作装置25的操作量而被调整。由此,调整方向控制阀64,而能够执行上述所说明的动臂6、斗杆7、伊^斗8的上升动作及下降动作。
[0161]另一方面,说明仿形控制(限制挖掘控制)。
[0162]在仿形控制(限制挖掘控制)的情况下,工作装置2由工作装置控制器26基于操作装置25的操作来控制。
[0163]具体而言,工作装置控制器26向控制阀27输出控制信号。油路451在例如先导液压调整阀的作用下具有规定的压力。
[0164]控制阀27基于工作装置控制器26的控制信号而进行工作。油路451的工作油经由控制阀27向油路452供给。因而,油路452的工作油的压力能够由控制阀27来调整(减压)。
[0165]油路452的工作油的压力作用于方向控制阀64。由此,方向控制阀64基于由控制阀27控制后的先导液压而进行工作。
[0166]例如,工作装置控制器26向控制阀27A及控制阀27B中的至少一方输出控制信号,从而能够调整相对于与斗杆油缸11连接的方向控制阀64的先导液压。通过将由控制阀27A调整了压力后的工作油向方向控制阀64供给,由此滑柱在轴向上向一侧移动。通过将由控制阀27B调整了压力后的工作油向方向控制阀64供给,由此滑柱在轴向上向另一侧移动。由此,能够调整轴向上的滑柱的位置。
[0167]另外,同样,工作装置控制器26向控制阀27A及控制阀27B中的至少一方输出控制信号,从而能够调整相对于与铲斗油缸12连接的方向控制阀64的先导液压。
[0168]另外,同样,工作装置控制器26向控制阀27A及控制阀27B中的至少一方输出控制信号,从而能够调整相对于与动臂油缸10连接的方向控制阀64的先导液压。
[0169]而且,工作装置控制器26向控制阀27C输出控制信号,来调整相对于与动臂油缸10连接的方向控制阀64的先导液压。
[0170]由此,工作装置控制器26以使铲斗8的铲尖8a不侵入目标设计地形U的方式来控制(介入控制)动臂6的动作。
[0171]在本例中,将为了抑制铲尖8a相对于目标设计地形U的侵入而向与动臂油缸10连接的控制阀27输出控制信号来控制动臂6的位置的控制称作介入控制。
[0172]具体而言,工作装置控制器26基于表示挖掘对象的目标形状即设计地形的目标设计地形U及表示铲斗8的铲尖8a的位置的铲斗位置数据S,根据目标设计地形U与铲斗8之间的距离d,以使铲斗8接近目标设计地形U的速度减小的方式来控制动臂6的速度。
[0173]液压系统300作为对动臂6的上升动作进行介入控制的机构而具有油路501、502、控制阀27C、梭阀51和压力传感器68。
[0174]油路501与控制阀27C连接,该油路501用于供给向与动臂油缸10连接的方向控制阀64供给的先导油。
[0175]油路501具有供通过控制阀27C之前的先导油流动的油路501和供通过控制阀27C之后的先导油流动的油路502。油路502与控制阀27C和梭阀51连接,经由梭阀51与和方向控制阀64连接的油路452B连接。
[0176]压力传感器68检测油路501的先导油的先导液压。
[0177]控制阀27C被基于为了执行介入控制而从工作装置控制器26输出的控制信号控制。
[0178]梭阀51具有两个入口端口和一个出口端口。一方的入口端口与油路502连接。另一方的入口端口经由油路452B与控制阀27B连接。出口端口经由油路452B与方向控制阀64连接。梭阀51将油路502及与控制阀27B连接的油路452B中的先导液压高的油路与油路452B连接。
[0179]梭阀51为高压优先形的梭阀。梭阀51对与入口端口的一方连接的油路502的先导液压和与入口端口的另一方连接的控制阀27B侧的油路452B的先导液压进行比较,选择高压侧的压力。梭阀51将油路502的先导液压及控制阀27B侧的油路452B的先导液压中的高压侧的流路与出口端口连通,而将在该高压侧的流路中流动的先导油向方向控制阀64供给。
[0180]在本例中,在不执行介入控制的情况下,工作装置控制器26将控制阀27B全开,并且以关闭油路501的方式向控制阀27C输出控制信号,以使得基于通过操作装置25的操作而调整后的先导液压来驱动方向控制阀64。
[0181]另外,在执行介入控制的情况下,工作装置控制器26向各控制阀27输出控制信号,以使得基于通过控制阀27C调整后的先导液压来驱动方向控制阀64。
[0182]例如,在执行限制动臂6的移动的介入控制的情况下,工作装置控制器26以使由控制阀27C调整后的先导液压比由操作装置25调整的先导液压高的方式,对控制阀27C进行控制。由此,来自控制阀27C的先导油经由梭阀51向方向控制阀64供给。
[0183]〈仿形控制〉
[0184]图5是示意性地表示实施方式中的进行仿形控制(限制挖掘控制)的情况下的工作装置2的动作的图。
[0185]如图5所示,在仿形控制(限制挖掘控制)中,以使铲斗8不侵入设计地形的方式,执行包含动臂6的上升动作在内的介入控制。具体而言,在本例中,示出了在由操作装置25操作的斗杆7的挖掘操作所进行的挖掘中,液压系统300以使斗杆7下降且使动臂6上升的方式进行控制的情况。
[0186]图6是表示实施方式中的执行仿形控制的控制系统200的结构的功能框图。
[0187]如图6所示,示出控制系统200所具有的工作装置控制器26及显示控制器28的功能框。
[0188]在此,对主要基于仿形控制(限制挖掘控制)所进行的动臂6的介入控制进行主要说明。如上述所说明的那样,介入控制是为了避免铲斗8的铲尖8a侵入目标设计地形U而对动臂6的动作进行控制的控制。
[0189]具体而言,工作装置控制器26基于表示挖掘对象的目标形状即设计地形的目标设计地形U以及表示铲斗8的铲尖8a的位置的铲斗位置数据S,来算出目标设计地形U与铲斗8之间的距离d。并且,根据距离d,以使铲斗8接近目标设计地形U的速度减小的方式,输出基于动臂6的介入控制所产生的向控制阀27的控制指令CBI。
[0190]首先,工作装置控制器26算出基于由操作装置25的操作所产生的操作指令的、斗杆7、铲斗8的动作下的铲斗的铲尖8a的推定速度。然后,基于算出结果,以使铲斗8的铲尖8a不侵入目标设计地形U的方式来算出控制动臂6的速度的动臂目标速度。然后,以使动臂6以动臂目标速度进行动作的方式输出向控制阀27的控制指令CBI。
[0191]以下,使用图6对功能框具体地进行说明。
[0192]如图6所示,显示控制器28具有目标施工信息存储部28A、铲斗位置数据生成部28B和目标设计地形数据生成部28C。
[0193]显示控制器28接受来自传感器控制器30的输入。
[0194]传感器控制器30根据各油缸行程传感器16、17、18的检测结果来获取各油缸长度数据L及倾斜角Θ 1、Θ 2、Θ 3。另外,传感器控制器30获取从MU24输出的倾斜角Θ 4的数据及倾斜角Θ 5的数据。传感器控制器30将油缸长度数据L、倾斜角Θ 1、Θ 2、Θ 3的数据、倾斜角Θ 4的数据以及倾斜角Θ 5的数据向显示控制器28输出。
[0195]如上所述,在本例中,油缸行程传感器16、17、18的检测结果及MU24的检测结果向传感器控制器30输出,传感器控制器30进行规定的运算处理。
[0196]在本例中,传感器控制器30的功能可以由工作装置控制器26代替。例如,也可以是,油缸行程传感器(16、17、18)的检测结果向工作装置控制器26输出,工作装置控制器26基于油缸行程传感器(16、17、18)的检测结果来算出油缸长度(动臂油缸长度、斗杆油缸长度及铲斗油缸长度)。MU24的检测结果也可以向工作装置控制器26输出。
[0197]全局坐标运算部23获取基准位置数据P及回转体方位数据Q并向显示控制器28输出。
[0198]目标施工信息存储部28A存储表示作业区域的目标形状即立体设计地形的目标施工信息(立体设计地形数据)T。目标施工信息T具有为了生成表示挖掘对象的目标形状即设计地形的目标设计地形(设计地形数据)U所需的坐标数据及角度数据。目标施工信息T也可以经由例如无线通信装置向显示控制器28供给。
[0199]铲斗位置数据生成部28Β基于倾斜角Θ 1、Θ 2、Θ 3、Θ 4、Θ 5、基准位置数据P、回转体方位数据Q及油缸长度数据L,而生成表示铲斗8的三维位置的铲斗位置数据S。需要说明的是,铲尖8a的位置信息也可以从存储器等连接式存储装置传送。
[0200]在本例中,铲斗位置数据S是表示铲尖8a的三维位置的数据。
[0201 ]目标设计地形数据生成部28C使用自铲斗位置数据生成部28B获取的铲斗位置数据S和存储于目标施工信息存储部28A的后述的目标施工信息T,来生成表示挖掘对象的目标形状的目标设计地形U。
[0202]另外,目标设计地形数据生成部28C将与生成的目标设计地形U相关的数据向显示部29输出。由此,显示部29显示目标设计地形。
[0203]显示部29例如为监视器,显示作业车辆100的各种信息。在本例中,显示部29具有作为信息化施工用的引导监视器的HMI (Human Machine Interface)监视器。
[0204]目标设计地形数据生成部28C向工作装置控制器26输出与目标设计地形U有关的数据。另外,铲斗位置数据生成部28B将生成的铲斗位置数据S向工作装置控制器26输出。
[0205]工作装置控制器26具有推定速度确定部52、距离获取部53、目标速度确定部54、工作装置控制部57和储存部58。
[0206]工作装置控制器26从操作装置25的操作指令(压力MA、MT)及显示控制器28获取铲斗位置数据S及目标设计地形U,并输出向控制阀27的控制指令CBI。另外,工作装置控制器26根据需要而从传感器控制器30及全局坐标运算部23获取运算处理所需要的各种参数。
[0207]推定速度确定部52算出与用于驱动斗杆7、铲斗8的、操作装置25的杆操作对应的斗杆推定速度Vc_am、伊^斗推定速度Vc_bkt。
[0208]在此,斗杆推定速度Vc_am是仅斗杆油缸11被驱动的情况下的铲斗8的铲尖8a的速度。铲斗推定速度Vc_bkt是仅铲斗油缸12被驱动的情况下的铲斗8的铲
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