作业车辆的制作方法_5

文档序号:8303147阅读:来源:国知局
动量(滑柱行程)相关。
[0278]滑柱80的移动量通过由操作装置25或控制阀27控制的油路452的压力(先导液压)而被调整。油路452的先导液压是用于使滑柱移动的油路452的先导油的压力,由操作装置25或控制阀27来调整。需要说明的是,将用于使滑柱80移动的先导油的压力也称作PPC压力。因而,滑柱的移动量与PPC压力相关。
[0279]控制阀27基于从工作装置控制器26的EPC运算部262B输出的控制信号(EPC电流)而进行工作。因而,PPC压力与EPC电流相关。
[0280]工作装置控制部57算出与由目标速度确定部54算出的动臂目标速度Vc_bm_lmt对应的EPC电流值,并将EPC电流作为控制指令CBI从EPC指令部262C向控制阀27输出。
[0281]由此,工作装置控制器26能够通过介入控制以使铲斗8的铲尖8a不侵入目标设计地形U的方式对动臂6进行控制。
[0282]另外,根据需要,工作装置控制器26对斗杆7及铲斗8进行控制。工作装置控制器26通过向控制阀27发送斗杆控制指令,由此来控制斗杆油缸11。斗杆控制指令具有与斗杆指令速度相应的电流值。工作装置控制器26通过向控制阀27发送铲斗控制指令,由此来控制铲斗油缸12。铲斗控制指令具有与铲斗指令速度相应的电流值。
[0283]关于这种情况下的运算,也能够如上所述那样,按照与根据动臂目标速度Vc_bm_Imt算出EPC电流同样的方式,将具有对控制阀27进行控制的电流值的斗杆控制指令及铲斗控制指令向控制阀27输出。
[0284]图13是说明实施方式中的作业车辆100的仿形控制(限制挖掘控制)的流程图。
[0285]如图13所示,首先,设定设计地形(步骤SAl)。具体而言,通过显示控制器28的目标设计地形数据生成部28C来设定目标设计地形U。
[0286]接着,获取铲尖与设计地形之间的距离d (步骤SA2)。具体而言,距离获取部53基于按照来自铲斗位置数据生成部28B的铲斗位置数据S的铲尖8a的位置信息和目标设计地形U,来算出铲斗8的铲尖8a与目标设计地形U的表面之间的最短的距离d。
[0287]接着,确定推定速度(步骤SA3)。具体而言,工作装置控制器26的推定速度确定部52确定斗杆推定速度Vc_am及伊^斗推定速度Vc_bkt。斗杆推定速度Vc_am为仅斗杆油缸11被驱动的情况下的铲尖8a的速度。铲斗推定速度Vc_bkt为仅铲斗油缸12被驱动的情况下的铲尖8a的速度。
[0288]斗杆推定速度Vc_am、铲斗推定速度Vc_bkt按照存储于储存部58的各种图表并基于操作装置25的操作指令(压力MA、MT)而算出。
[0289]接着,将目标速度转换成垂直速度分量(步骤SA4)。具体而言,目标速度确定部54如图9中说明的那样将斗杆推定速度Vc_am、伊^斗推定速度Vc_bkt转换成相对于目标设计地形U的垂直速度分量Vcy_am、Vcy_bkt。
[0290]接着,算出工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt (步骤SA5)。具体而言,目标速度确定部54基于距离d,按照限制速度图表来算出限制速度Vcy_lmt。
[0291]接着,确定动臂的目标速度分量Vcy_bm_lmt (步骤SA6)。具体而言,目标速度确定部54如图11中说明的那样根据工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt、斗杆推定速度Vc_am和铲斗推定速度Vc_bkt,来算出动臂6的目标速度的垂直速度分量(目标垂直速度分量)Vcy_bm_lmt0
[0292]接着,将动臂的目标垂直速度分量Vcy_bm_lmt转换成目标速度Vc_bm_lmt (步骤SA7)。具体而言,目标速度确定部54如图11中说明的那样将动臂6的目标垂直速度分量Vcy_bm_lmt转换成动臂6的目标速度(动臂目标速度)Vc_bm_lmt。
[0293]接着,工作装置控制部57算出与动臂目标速度Vc_bm_lmt对应的EPC电流值,将EPC电流作为控制指令CBI从EPC指令部262C向控制阀27输出(步骤SA10)。由此,工作装置控制器26能够以使铲斗8的铲尖8a不侵入目标设计地形U的方式对动臂6进行控制。
[0294]然后,结束处理(结束)。
[0295]这样,在本例中,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和表示铲斗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的铲尖8a之间的距离d,以使铲斗8接近目标设计地形U的相对速度减小的方式对动臂6的速度进行控制。
[0296]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和表示铲斗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的铲尖8a之间的距离d来确定限制速度,以使工作装置2接近目标设计地形U的方向上的速度成为限制速度以下的方式对工作装置2进行控制。由此,执行仿形控制(挖掘限制控制),执行动臂油缸的速度调整。通过该方式,能够控制铲尖8a相对于目标设计地形U的位置,抑制铲尖8a相对于目标设计地形U的侵入,从而执行制作与设计地形相符的面的仿形作业。
[0297][限制速度的调整]
[0298]通过上述那样对操作装置25的第二操作杆25L进行操作而操作斗杆7,由此能够执行利用铲斗8的铲尖8a来制作与设计面平行的面的仿形作业。
[0299]具体而言,通过动臂6的介入控制,将铲斗8控制成不侵入设计地形。按照限制速度图表来算出与目标设计地形U和铲斗8的铲尖8a之间的距离d对应的动臂目标速度,从而对动臂6的速度进行控制。
[0300]另一方面,在第二操作杆25L的斗杆操作为微操作的情况下,由于斗杆操作所引起的?产斗8的伊^尖8a的动作小,因此基于介入控制的对动臂6的动作进行规定的动臂目标速度成为主导。
[0301]因此,考虑存在如下可能性:若动臂6的动作相对于斗杆7变大,则动臂6的上下移动变大,因此铲斗8的铲尖8a变得不稳定而产生摆动。
[0302]尤其是,在刚刚进行第二操作杆25L的操作之后的、铲斗8刚开始动作后,铲斗8的伊^尖8a可能会不稳定。
[0303]在实施方式中,对在第二操作杆25L的斗杆操作为微操作的情况下调整动臂目标速度的方式进行说明。
[0304]图14是说明实施方式中的第二操作杆25L的操作量与PPC压力的关系的图。
[0305]如图14所示,示出了随着第二操作杆25L的操作量变大而PPC压力上升的情况。在操作量为O附近留有边缘(margin),从某固定的操作量起PPC压力呈线形上升。
[0306]并且,在本例中,将第二操作杆25L的操作量到规定值X为止的范围称作微操作区域。此时的PPC压力为Y。另外,也将比微操作区域大的规定值X以上的区域称作通常操作区域。
[0307]图15是说明实施方式中的目标速度确定部54的处理框的概要的图。
[0308]如图15所示,目标速度确定部54包括限制速度算出部54A、调整部54B和运算部54C。
[0309]限制速度算出部54A执行使用图14中说明的限制速度图表的运算处理。
[0310]具体而言,限制速度算出部54A按照限制速度图表来算出与距离d对应的工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt,该距离d是由距离获取部53获取的铲斗8的铲尖8a与目标设计地形U之间的距离。
[0311]调整部54B基于调整图表来调整限制速度Vcy_lmt。
[0312]作为调整图表,例如可以使用纵轴表示与限制速度Vcy_lmt相乘的系数K(彡I)且横轴表示与PPC压力的关系的图表。
[0313]在此,调整图表显示为随着PPC压力变大而系数K呈线形上升的图表。并且,在PPC压力为规定值Y的情况下系数K成为I。在PPC压力为规定值Y以上的情况下系数K维持
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[0314]调整部54B按照调整图表,在PPC压力小于规定值Y的情况下基于系数K来调整限制速度Vcy_lmt,在PPC压力为规定值Y以上的情况下不调整限制速度Vcy_lmt。
[0315]调整部54B获取和与第二操作杆的操作量对应的PPC压力相应的系数K,并将获取的系数K与由限制速度算出部54A算出的限制速度Vcy_lmt相乘来调整限制速度。
[0316]运算部54C基于限制速度Vcy_lmt、由斗杆推定速度Vc_am得到的斗杆推定速度Vc_am的垂直速度分量Vcy_am、以及由伊^斗推定速度Vc_bkt得到的伊^斗推定速度Vc_bkt的垂直速度分量Vcy_bkt,来算出动臂目标速度Vc_bm_lmt。
[0317]具体而言,按照图15中说明的方式,来算出动臂目标速度Vc_bm_lmt。
[0318]并且,介入控制部57按照由目标速度确定部54确定的动臂目标速度Vc_bm_lmt,将控制指令CBI向控制阀27输出。
[0319]图16是说明实施方式中的工作装置2整体的限制速度图表的另一图。
[0320]如图16所示,在此,在纵轴上设置限制速度Vcy_lmt,横轴表示铲尖与设计面之间的距离d。
[0321]在此,线LA表示图10中说明的限制速度图表(第一铲尖速度图表)。
[0322]线LB表示按照与PPC压力相应的系数K( ( I)调整后的限制速度图表(第二铲尖速度图表)。
[0323]与线LA相比,线LB由于乘以系数K (彡I)因此倾斜度变小。
[0324]因而,按照基于线LB的限制速度图表来算出与由距离获取部53获取的铲斗8的铲尖8a和目标设计地形U之间的距离d相应的、工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt,由此限制速度Vcy_lmt的大小减小。
[0325]实施方式的工作装置控制器26的目标速度确定部54在操作第二操作杆25L的操作量(斗杆操作量)小于规定量X的情况下,将比基于线LA的限制速度图表所得的限制速度Vcy_lmt的值小的值设定为限制速度Vcy_lmt。
[0326]具体而言,目标速度确定部54的调整部54B在操作第二操作杆25L的操作量(斗杆操作量)小于规定量X的情况下,设定为基于比线LA倾斜度小的线LB的限制速度图表所得的限制速度Vcy_lmt。
[0327]由此,由于限制速度Vcy_lmt的值变小,因此能够减小介入控制下的动臂6的动臂目标速度的值。通过减小动臂目标速度的值,由此能够抑制动臂6的上下移动,从而使铲斗8的铲尖8a稳定,抑制摆动。
[0328]另外,系数K随着斗杆操作量而变小,因此线LB在斗杆操作量小的情况下,与线LA相比倾斜度进一步减小。因而,能够进一步减小介入控制下的动臂6的动臂目标速度的值。因此,通过根据斗杆操作量来减小动臂目标速度的值,由此能够设定为适当的动臂目标速度,抑制动臂6的上下移动,从而使铲斗8的铲尖8a稳定,抑制摆动。
[0329]目标速度确定部54的调整部54B在操作第二操作杆25L的操作量(斗杆操作量)为规定量X以上的情况下,由于系数K = 1,因此设定为基于按照线LA的限制速度图表所得的限制速度Vcy_lmt。
[0330]这种情况下,由于斗杆操作所引起的铲斗8的铲尖8a的动作大,因此介入控制下的动臂6的动臂目标速度不是主导,按照通常的限制速度图表来设定动臂目标速度,由此能够执行铲斗8的铲尖8a追随设计面的精度高的仿形控制。
[0331]〈变形例1>
[0332]在实施方式的变形例I中,将目标速度确定部54变更为目标速度确定部54P。
[0333]图17是说明实施方式的变形例I中的目标速度确定部54P的处理框的概要。
[0334]目标速度确定部54P通过使目标速度确定部54进一步带有计时器功能而得到。在从对第二操作杆25L进行操作起的规定时间内执行调整部54B的调整处理。通过该方式,能够仅在第二操作杆25L所引起的铲斗8的动作刚开始之后执行调整处理。如上所述,在第二操作杆25L所引起的铲斗8的动作刚开始之后,铲斗8的铲尖8a可能会不稳定。因而,仅在刚开始动作后的期间内执行调整部54B的调整处理,在经过规定期间而铲斗8的铲尖8a稳定后,不进行调整部54B的调整处理,而进行通常控制。
[0335]如图17所示,目标速度确定部54P与目标速度确定部54相比,不同点在于目标速度确定部54P还设有计时器54E。其他方面相同,因此省略详细的说明。
[0336]计时器54E基于操作第二操作杆25L的操作时间的输入来切换进行运算的处理。
[0337]具体而言,计时器54E在操作第二操作杆25L的操作时间小于规定时间的情况下,执行调整部54B的调整处理。
[0338]因而,调整部54B在操作第二操作杆25L的操作量(斗杆操作量)小于规定量X且操作时间小于规定时间的情况下,设定为基于按照将线LA乘以系数K(< I)而得到的线LB的限制速度图表所得的限制速度Vcy_lmt。
[0339]另一方面,计时器54E在操作第二操作杆25L的操作时间为规定时间以上的情况下,跳过调整部54B的调整处理,而向运算部54C输出。
[0340]运算部54C基于限制速度Vcy_lmt、由斗杆推定速度Vc_am得到的斗杆推定速度Vc_am的垂直速度分量Vcy_am、以及由伊^斗推定速度Vc_bkt得到的伊^斗推定速度Vc_bkt的垂直速度分量Vcy_bkt,来算出动臂目标速度Vc_bm_lmt。
[0341]在实施方式的变形例I中,仅在操作第二操作杆25L的操作时间小于规定时间未满的情况下执行调整部54B的调整处理。
[0342]通过该方式,能够仅在操作第二操作杆25L的斗杆操作的动作刚开始后的规定时间内执行调整部54B的调整处理,在经过规定期间而铲斗8的铲尖8a稳定后,不进行调整部54B的调整处理,而进行通常控制。
[0343]由此,仅在操作第二操作杆25L的斗杆操作的动作刚开始后的规定时间内,限制速度Vcy_lmt的值变小,因此能够减小介入控制下的动臂6的动臂目标速度的值。通过减小动臂目标速度的值,由此能够抑制动臂6的上下移动,从而使铲斗8的铲尖8a稳定,抑制摆动。
[0344]另外,在经过规定时间而铲斗8的铲尖8a稳定后,按照通常的限制速度图表来设定动臂目标速度,由此能够进行高效的控制,能够执行使铲斗8的铲尖8a追随设计面的精度高的仿形控制。
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