作业车辆及作业车辆的控制方法
作业车辆及作业车辆的控制方法
【专利摘要】液压挖掘机（100)具有小臂缸（15)、小臂用切换阀（36)、第六先导压力控制阀（46)、第六电磁比例阀（76)、第六上游先导流路（56)、第六液压传感器（66)及控制部（20)。控制部（20)基于由第六液压传感器（66)检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部(20)基于选择的电流值信息，设定向第六电磁比例阀（76)输出的电流的电流值。
【专利说明】作业车辆及作业车辆的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种作业车辆及作业车辆的控制方法。
【背景技术】
[0002]作业车辆通过驱动工作装置进行所希望的作业。例如，液压挖掘机的工作装置具有小臂、大臂及铲斗。小臂、大臂及铲斗均由液压缸驱动。通过向各液压缸供给工作油，各液压缸驱动小臂、大臂、铲斗。具体而言，各液压缸与切换阀连接，利用各切换阀切换向各液压缸供给的工作油的供给方向。由此，各液压缸伸缩，驱动小臂、大臂、铲斗。
[0003]各切换阀被由先导压力控制阀控制的先导压力驱动。需要说明的是，先导压力控制阀根据操作杆的操作量控制先导压力。在该先导压力控制阀与各切换阀的各先导口之间设置有电磁比例阀。并且，控制部基于从先导压力控制阀施加的先导压力控制电磁比例阀，从而能够自动控制各液压缸(参照专利文献I)。例如，控制部通过控制输出到电磁比例阀的电流的电流值，开闭电磁比例阀，其结果，能够自动控制各液压缸。需要说明的是，自动控制是还包括包含操作人员的一部分工作的自动控制的概念。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:(日本)特开平9 - 105152号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的技术问题
[0008]如上所述，通过自动控制各液压缸，能够自动控制工作装置。然而，在将电磁比例阀设置在先导压力控制阀与各切换阀的各先导口之间，控制部基于从先导压力控制阀施加的先导压力控制电磁比例阀的情况下，因操作杆的操作而先导压力发生变化时，工作装置有可能不能适当地进行自动控制。例如，在液压挖掘机的执行使铲斗的刃尖沿着设计面移动的控制中，如果增加操作杆的操作量，则有时大臂移动到必要程度以上的上方，从而刃尖移动到比设计面靠近上方的位置。
[0009]本发明提供一种能够适当地自动控制工作装置的作业车辆。
[0010]用于解决课题的技术方案
[0011]本发明第一侧面的作业车辆具有工作装置、切换阀、操作部件、先导压力控制阀、电磁比例阀、上游先导流路、压力传感器、控制部。切换阀构成为切换向工作装置供给的第一工作流体的供给方向。操作部件构成为操作工作装置。先导压力控制阀构成为根据操作部件的操作量，控制驱动切换阀的第二工作流体的压力。电磁比例阀设置在切换阀与先导压力控制阀之间。上游先导流路连接先导压力控制阀与电磁比例阀。压力传感器构成为检测上游先导流路内的第二工作流体的压力。控制部基于由压力传感器检测到的压力，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部构成为基于选择的电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流的电流值。电流值信息表示向电磁比例阀输出的电流的电流值与从电磁比例阀输出的第二工作流体的压力的对应关系。
[0012]根据该结果，控制部基于由压力传感器检测到的压力，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。并且，控制部基于选择的电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流的电流值。因此，由更适当的电流值的电流驱动电磁比例阀。其结果，利用切换阀施加更适当的先导压力，进而对工作装置进行适当的自动控制。
[0013]一般而言，输入到电磁比例阀的工作流体的压力(输入压力)与从电磁比例阀输出的工作流体的压力(输出压力)不一定相等。具体而言，如果输入压力不同，即使向电磁比例阀输出相同电流值的电流，输出压力有时也不同。控制部根据输入压力推定工作装置的工作速度。因此，例如在输入压力比输出压力高的情况下，控制部推定的工作装置的工作速度比实际的工作装置的工作速度快。
[0014]由于上述现象，在利用液压挖掘机沿着设计面进行地形平整作业的情况下产生如下现象:操作人员进行小臂的挖掘操作的同时进行大臂的下降操作，以使铲斗的刃尖沿着设计面移动，在此，控制部判断为刃尖移动到比设计面靠近下方的位置的可能性较高时，执行使大臂上升的控制；在由控制部推定的小臂的工作速度比实际的小臂的工作速度快时，控制部使大臂移动到必要程度以上的上方，从而使刃尖移动到比设计面靠近上方的位置。这样的现象例如在为了提高作业速度而使小臂操作杆进一步倾倒时，由于先导压力增大而特别容易发生。
[0015]如上所述，本发明的控制部基于与输入压力对应的适当的电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流的电流值。因此，例如能够使向电磁比例阀输入的第二工作流体的压力与从电磁比例阀输出的第二工作流体的压力实质上相等。其结果，由控制部推定的工作装置的工作速度与实际的工作装置的工作速度相等。因此，本发明的作业车辆能够适当地自动控制工作装置。
[0016]优选为，控制部构成为基于选择的至少一个所述电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流值，以使电磁比例阀输出的第二工作流体的压力与由压力传感器检测到的压力相等。
[0017]优选为，多个所述电流值信息是与输入到电磁比例阀的多个特定压力中的每一个特定压力对应地设定的信息。控制部从多个电流值信息中选择至少一个与由压力传感器检测到的压力接近的特定压力的电流值信息。控制部基于选择的至少一个电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流的电流值。
[0018]优选为，在由压力传感器检测到的所述压力是第一压力时，控制部从多个电流值信息中选择第一电流值信息。另外，在由压力传感器检测到的压力是第二压力时，控制部从多个电流值信息中选择第二电流值信息。由压力传感器检测到的压力在所述第一压力与所述第二压力之间时，控制部利用内插设定输出到电磁比例阀的电流的电流值。
[0019]优选为，由压力传感器检测到的压力在第一压力与第二压力之间时，控制部利用线性内插设定输出到电磁比例阀的电流的电流值。
[0020]优选为，由压力传感器检测到的压力在第一压力与第二压力之间时，控制部从多个电流值信息中选择第一电流值信息和第二电流值信息，并且，控制部利用基于第一电流值信息设定的电流值和基于第二电流值信息设定的电流值的内插，设定输出到电磁比例阀的电流的电流值。
[0021]优选为，工作装置具有由第一工作流体驱动的缸。切换阀构成为切换向缸供给的第一工作流体的供给方向。
[0022]优选为，工作装置还具有车辆主体。工作装置具有大臂、小臂、大臂缸、及小臂缸。大臂能够旋转地安装在车辆主体上。小臂能够旋转地安装在大臂上。大臂缸驱动大臂。小臂缸驱动小臂。切换阀切换向小臂缸供给的第一工作流体的供给方向。
[0023]本发明第二侧面的作业车辆具有工作装置、切换阀、操作部件、先导压力控制阀、电磁比例阀、上游先导流路、压力传感器及控制部。切换阀构成为切换向工作装置供给的第一工作流体的供给方向。操作部件构成为操作工作装置。先导压力控制阀构成为根据操作部件的操作量，控制驱动切换阀的第二工作流体的压力。电磁比例阀设置在切换阀与先导压力控制阀之间。上游先导流路连接先导压力控制阀与电磁比例阀。压力传感器构成为检测上游先导流路内的第二工作流体的压力。控制部基于由压力传感器检测到的压力，从多个电流值信息选择至少一个电流值信息。控制部基于选择的电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流的电流值。电流值信息表示向电磁比例阀输入的电流的电流值与从电磁比例阀输出的第二工作流体的压力的对应关系。
[0024]本发明第三侧面的控制方法是控制作业车辆的工作装置的控制方法。该控制方法包括步骤(a)?(C)。在步骤(a)取得压力信号，所述压力信号表示从先导压力控制阀向电磁比例阀供给的第二工作流体的压力。在步骤(b)基于在步骤(a)中取得的压力，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。需要说明的是，电流值信息表示向电磁比例阀输出的电流的电流值和从电磁比例阀输出的第二工作流体的压力的对应关系。在步骤(C)基于在步骤(b)中选择的电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流的电流值。
[0025]优选为，控制方法还包括步骤(d)?(f)。在步骤(d)将在步骤(C)中设定的电流值输出到电磁比例阀，控制电磁比例阀。在步骤(e)根据在步骤(d)中被控制的电磁比例阀输出的第二工作流体，向切换阀施加先导压力。在步骤(f)基于在步骤(e)中施加的先导压力，切换向工作装置供给的第一工作流体的供给方向。
[0026]发明效果
[0027]根据本发明，能够适当地自动控制工作装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是液压挖掘机的立体图。
[0029]图2是驾驶室内部的立体图。
[0030]图3是对液压挖掘机进行信息的接发送的结构的示意图。
[0031]图4是表示液压挖掘机的作业的示意图。
[0032]图5是液压挖掘机的液压回路图。
[0033]图6是表不第一?第五电流值信息的曲线图。
[0034]图7是表示控制部的工作的流程图。
【具体实施方式】
[0035]以下参照【专利附图】
【附图说明】本发明作业车辆的实施方式即液压挖掘机100。图1是液压挖掘机100的立体图。需要说明的是，在以下的说明中，“前”和“后”表示车辆主体101的前后。另外，在以下说明中的“右” “左” “上” “下”表示从驾驶座看向前方的状态为基准的方向。“车宽方向”与“左右方向”同义。
[0036]如图1所示，液压挖掘机100具有车辆主体101和工作装置10。液压挖掘机100使用工作装置10进行所希望的作业。
[0037]车辆主体101具有行驶体102和旋转体103。行驶体102具有一对行驶装置104，105。行驶装置104具有履带106，行驶装置105具有履带107。行驶装置104，105从发动机得到驱动力并驱动各履带106，107，从而使液压挖掘机100行驶。
[0038]旋转体103载置在行驶体102上，设置成相对于行驶体102能够旋转。旋转体103具有驾驶室108、燃料箱109、工作油箱110及发动机室111。
[0039]燃料箱109储存用于驱动发动机30 (参照图5)的燃料。燃料箱109配置在工作油箱110的前方。工作油箱110储存工作油。工作油箱110与燃料箱109在前后方向上排列配置。
[0040]发动机室111收纳发动机30及第一?第三液压泵31?33等。发动机室111配置在驾驶室108、燃料箱109及工作油箱110的后方。
[0041]工作装置10安装在旋转体103的前部。工作装置10由工作油驱动。工作装置10具有大臂11、小臂12、铲斗13、大臂缸14、小臂缸15及铲斗缸16。需要说明的是，本实施方式的工作装置10具有一对大臂缸14。
[0042]大臂11的基端部能够旋转地与旋转体103连结。另外，小臂12的基端部能够旋转地与大臂11的前端部连结。铲斗13能够旋转地与小臂12的前端部连结。各大臂缸14、小臂缸15及纟产斗缸16是液压缸，由工作油驱动。各液压缸14?16利用从后述第一液压泵31排出的工作油驱动。各大臂缸14使大臂11工作。小臂缸15使小臂12工作。铲斗缸16使铲斗13工作。通过驱动这些液压缸14?16，驱动工作装置10。
[0043]图2是表示驾驶室108内部的立体图。如图2所示，在驾驶室108的内部设置有驾驶座112。在驾驶室108的前部设置有前窗。前窗是透明的。因此，坐在驾驶座112上的操作人员能够经由前窗目视驾驶室108的外部。例如，操作人员能够经由前窗确认铲斗13。
[0044]在驾驶室108内的前部设置有监视装置116。监视装置116配置在驾驶室108内的右前部或左前部。需要说明的是，本实施方式的监视装置116配置在右前部。例如，监视装置116安装在前支柱上。因此，操作人员能够容易同时看到工作装置10和监视装置116二者。
[0045]在驾驶室108内，在驾驶座112的前方设置有行驶操作部113。行驶操作部113具有右行驶操作杆114和左行驶操作杆115。右行驶操作杆114操作右侧的行驶装置104，左行驶操作杆115操作左侧的行驶装置105。
[0046]在驾驶座112的右侧设置有第一操作杆117。操作人员通过操作第一操作杆117，驱动工作装置10的大臂11及铲斗13。在驾驶座112的左侧设置有第二操作杆118。操作人员通过操作第二操作杆118，驱动工作装置10的小臂12或使旋转体103旋转。
[0047]图3是对液压挖掘机100进行信息的接发送的结构的示意图。如图3所示，液压挖掘机100具有控制部20、通信终端91及天线92。控制部20控制工作装置10的工作、旋转体103的旋转及行驶体102的行驶等。控制部20和监视装置116经由双向的网络通信线缆97连接。控制部20和监视装置116能够经由网络通信线缆97彼此进行信息的接发送。需要说明的是，控制部20及监视装置116分别以微型计算机等计算机装置为主体。
[0048]控制部20与外部的监视站96之间能够进行信息的接发送。在本实施方式中，控制部20和监视站96经由卫星通信进行通信。控制部20与具有卫星通信天线92的通信终端91连接。卫星通信天线92设置在旋转体103上。
[0049]地上的监视站96经由网络等与网络管制站95连接。网络管制站95经由专用线路通信地球站94连接，该通信地球站94利用专用通信线路与通信卫星93进行通信。由此，经由通信终端91、通信卫星93、通信地球站94及网络管制站95，在控制部20与规定的监视站96之间进行数据的接发送。
[0050]在控制部20中保存有利用三维CAD (Computer Aided Design)作成的施工设计数据。监视装置116在画面上实时地显示从外部接收到的液压挖掘机100的位置。因此，操作人员能够利用监视装置116总能确认液压挖掘机100的作业状态。
[0051 ] 控制部20实时地比较施工设计数据、工作装置10的位置及姿势。并且，控制部20基于比较结果驱动液压回路，从而控制工作装置10。具体而言，如图4所示，控制部20比较设计面S和铲斗13的位置。并且，控制部20以使铲斗13的刃尖131不位于比设计面S低的位置的方式控制工作装置10，从而避免挖掘到设计面以下。需要说明的是，设计面S表示的是按照施工设计数据施工而形成的面。
[0052]图5是液压挖掘机100的液压回路图。如图5所不，液压挖掘机100具有发动机
30、多个液压泵31?33、多个液压缸14?16、行驶马达17，18、多个切换阀36?40、多个先导压力控制阀41?48、控制部20、多个液压传感器(压力传感器的一例)61?66及多个电磁比例阀71?77。
[0053]需要说明的是，作为多个液压泵，液压挖掘机100具有第一?第三液压泵31?33。作为多个液压缸，液压挖掘机100具有上述大臂缸14、小臂缸15及铲斗缸16。作为多个切换阀，液压挖掘机100具有小臂用切换阀36、大臂用切换阀37、铲斗用切换阀38、右行驶用切换阀39及左行驶用切换阀40。作为多个先导压力控制阀，液压挖掘机100具有第一?第八先导压力控制阀41?48。作为多个液压传感器，液压挖掘机100具有第一?第六液压传感器61?66。作为多个电磁比例阀,液压挖掘机100具有第一?第七电磁比例阀71?77。
[0054]第一?第三液压泵31?33由发动机30驱动。第一及第二液压泵31，32驱动大臂缸14、小臂缸15、铲斗缸16及行驶马达17，18等各液压执行器。具体而言，由第一和第二液压泵31，32排出的工作油(第一工作流体的一例)经由各切换阀36?40供给到液压执行器。由此，驱动各液压执行器。需要说明的是，从各液压执行器排出的工作油经由各切换阀36?40排出到工作油箱35。需要说明的是，在以下的说明中，将供给到各液压执行器的工作油称为第一工作油。
[0055]第三液压泵33排出用于向各切换阀36?40供给先导压力的工作油(第二工作流体的一例)。具体而言，由第三液压泵33排出的工作油利用各先导压力控制阀41?46减压。并且，该被减压的工作油向各切换阀36?40的各先导口 pl，p2供给先导压力。需要说明的是，在以下的说明中，将向各切换阀36?40供给的先导压力称为第二工作油。
[0056]各切换阀36?40切换向各液压执行器供给的第一工作油的供给方向。具体而言，各切换阀36?40分别具有第一先导口 pi和第二先导口 p2。通过向第一或第二先导口pl、p2施加先导压力，驱动各切换阀36?40。
[0057]小臂用切换阀36切换向小臂缸15供给的第一工作油的供给方向。小臂用切换阀36切换第一工作油的供给方向，从而第一工作油供给到小臂缸15的底侧油室151或小臂缸15的顶侧油室152中的任一油室。由此，小臂缸15伸缩。另外，小臂用切换阀36还能够选择不向底侧油室151和顶侧油室152中的任一油室供给第一工作油的中立状态。
[0058]例如，在先导压力施加到小臂用切换阀36的第一先导口 pi时，小臂用切换阀36以使来自第二液压泵32的第一工作油向小臂缸15的顶侧油室152供给的方式切换第一工作油的供给方向。另外，在小臂用切换阀36的第二先导口 p2被施加先导压力时，小臂用切换阀36以使来自第二液压泵32的第一工作油向小臂缸15的底侧油室151供给的方式切换第一工作油的供给方向。
[0059]需要说明的是，在向底侧油室151供给第一工作油时，顶侧油室152内的第一工作油向工作油箱35排出。其结果，小臂缸15伸长。另一方面，在向顶侧油室152供给第一工作油时，底侧油室151内的第一工作油向工作油箱35排出。其结果，小臂缸15收缩。
[0060]大臂用切换阀37切换向大臂缸14供给的第一工作油的供给方向。大臂用切换阀37切换第一工作油的供给方向，从而第一工作油向大臂缸14的底侧油室141和大臂缸14的顶侧油室142中的任一油室供给。由此，大臂缸14伸缩。另外，大臂用切换阀37还能够选择不向底侧油室141和顶侧油室142中的任一油室供给第一工作油的中立状态。
[0061]例如，在向大臂用切换阀37的第一先导口 Pl施加先导压力时，大臂用切换阀37以使来自第一液压泵31的第一工作油向大臂缸14的底侧油室141供给的方式切换第一工作油的供给方向。另外，在大臂用切换阀37的第二先导口 p2被施加先导压力时，大臂用切换阀37以使来自第一液压泵31的第一工作油向大臂缸14的顶侧油室142供给的方式切换第一工作油的供给方向。
[0062]需要说明的是，在向底侧油室141供给第一工作油时，顶侧油室142内的第一工作油向工作油箱35排出。其结果，大臂缸14伸长。另一方面，在向顶侧油室142供给第一工作油时，底侧油室141内的第一工作油向工作油箱35排出。其结果，大臂缸14伸缩。
[0063]铲斗用切换阀38切换向铲斗缸16供给的第一工作油的供给方向。铲斗用切换阀38切换第一工作油的供给方向，从而第一工作油向铲斗缸16的底侧油室161和铲斗缸16的顶侧油室162中的任一油室供给。由此，铲斗缸16伸缩。另外，铲斗用切换阀38还能够选择不向底侧油室161和顶侧油室162中的任一油室供给第一工作油的中立状态。
[0064]例如，在向铲斗用切换阀38的第一先导口 pi施加先导压力时，铲斗用切换阀38以使来自第一液压泵31的第一工作油向铲斗缸16的顶侧油室162供给的方式切换第一工作油的供给方向。另外，在铲斗用切换阀38的第二先导口 p2被施加先导压力时，铲斗用切换阀38以使来自第一液压泵31的第一工作油向铲斗缸16的底侧油室161供给的方式切换第一工作油的供给方向。
[0065]需要说明的是，在向底侧油室161供给第一工作油时，顶侧油室162内的第一工作油向工作油箱35排出。其结果，铲斗缸16伸长。另一方面，在向顶侧油室162供给第一工作油时，底侧油室161内的第一工作油向工作油箱35排出。其结果，铲斗缸16收缩。
[0066]左行驶用切换阀40切换向行驶马达18供给的第一工作油的供给方向。右行驶用切换阀39切换向行驶马达17供给的第一工作油的供给方向。
[0067]各先导压力控制阀41?48控制用于驱动各切换阀36?40的先导压力。
[0068]第一先导压力控制阀41控制施加到大臂用切换阀37的第二先导口 p2的先导压力。第二先导压力控制阀42控制施加到大臂用切换阀37的第一先导口 pi的先导压力。第三先导压力控制阀43控制施加到铲斗用切换阀38的第二先导口 p2的先导压力。第四先导压力控制阀44控制施加到铲斗用切换阀38的第一先导口 pi的先导压力。
[0069]第五先导压力控制阀45控制施加到小臂用切换阀36的第一先导口 pi的先导压力。第六先导压力控制阀46控制施加到小臂用切换阀36的第二先导口 p2的先导压力。第七先导压力控制阀47控制施加到马达用切换阀(省略图示)的第一先导口的先导压力。第八先导压力控制阀48控制施加到马达用切换阀(省略图示)的第二先导口的先导压力。
[0070]各先导压力控制阀41?48分别具有泵口 p3、工作油箱口 p4及供给口 p5。各泵口 P3与泵流路21连接。各工作油箱口 p4与工作油箱流路22连接。各供给口 p5与后述的各上游先导流路51?58连接。泵流路21和工作油箱流路22与工作油箱35连接。
[0071]在泵流路21上设置有第三液压泵33。第三液压泵33经由泵流路21向各先导压力控制阀41?48排出第二工作油。第三液压泵33是除上述第一液压泵31和第二液压泵32外另行设置的泵。然而，代替第三液压泵33，可以使用第一液压泵31或第二液压泵32。
[0072]各先导压力控制阀41?48能够切换为输出状态和排出状态。在各先导压力控制阀41?48成为输出状态时，泵口 p3与供给口 p5连通。另外，在各先导压力控制阀41?48成为排出状态时，工作油箱口 p4与供给口 p5连通。
[0073]各上游先导流路51?56是连接各先导压力控制阀41?46与各电磁比例阀71?76的流路。需要说明的是，各上游先导流路51?56与各先导压力控制阀41?46的供给口 P5连接。
[0074]各下游先导流路81?86是连接各电磁比例阀71?76与各切换阀36?40的流路。需要说明的是，各下游先导流路81?86与各切换阀36?40的第一或第二先导口pl, p2连接。
[0075]具体而言，第一上游先导流路51连接第一先导压力控制阀41的供给口 p5与第一电磁比例阀71。第一下游先导流路81连接第一电磁比例阀71与大臂用切换阀37的第二先导口 p2。第二上游先导流路52连接第二先导压力控制阀42的供给口 p5与第二电磁比例阀72。第二下游先导流路82连接第二电磁比例阀71与大臂用切换阀37的第一先导口pl。
[0076]第三上游先导流路53连接第三先导压力控制阀43的供给口 p5与第三电磁比例阀73。第三下游先导流路83连接第三电磁比例阀73与铲斗用切换阀38的第二先导口 p2。第四上游先导流路54连接第四先导压力控制阀44的供给口 p5与第四电磁比例阀74。第四下游先导流路84连接第四电磁比例阀74与铲斗用切换阀38的第一先导口 pl。
[0077]第五上游先导流路55连接第五先导压力控制阀45的供给口 p5与第五电磁比例阀75。第五下游先导流路85连接第五电磁比例阀75与小臂用切换阀36的第一先导口 pl。第六上游先导流路56连接第六先导压力控制阀46的供给口 p5与第六电磁比例阀76。第六下游先导流路86连接第六电磁比例阀76与小臂用切换阀36的第二先导口 p2连接。
[0078]第七上游先导流路57连接第七先导压力控制阀47的供给口 p5与马达用切换阀的第一先导口。第八上游先导流路58连接第八先导压力控制阀48的供给口 p5与马达用切换阀的第二先导口。
[0079]第九上游先导流路59连接第三液压泵33与第七电磁比例阀77。第九下游先导流路89连接第七电磁比例阀77与第二下游先导流路82。需要说明的是，第九下游先导流路89经由换向阀80与第二下游先导流路82连接。在第二下游先导流路82与第九下游先导流路89中靠近高压侧的流路经由换向阀80向大臂用切换阀37的第一先导口 pl供给第二工作油。
[0080]第一和第二操作杆117，118是用于操作各先导压力控制阀41?48的部件。
[0081]第一操作杆117与第一?第四先导压力控制阀41?44连接。与第一操作杆117的前后左右的动作对应地设置有第一?第四先导压力控制阀41?44。
[0082]第二操作杆118与第五?第八先导压力控制阀45?48连接。与第二操作杆118的前后左右的动作对应地设置有第五?第八先导压力控制阀45?48。
[0083]操作人员通过操作第一操作杆117，将第一?第四先导压力控制阀41?44切换为输出状态或排出状态。另外，操作人员通过操作第二操作杆118，将第五?第八先导压力控制阀45?48切换到输出状态或排出状态。
[0084]在各先导压力控制阀41?48处于输出状态时，与第一或第二操作杆117，118的操作量对应的压力的第二工作油经由各供给口 P5向各上游先导流路51?58供给。
[0085]在各先导压力控制阀41?48处于排出状态时，各上游先导流路51?58内的第二工作油经由各供给口 P5、工作油箱口 p4及工作油箱流路22向工作油箱35排出。
[0086]具体而言，第一先导压力控制阀41与第二先导压力控制阀42成为一对。第一先导压力控制阀41和第二先导压力控制阀42与彼此方向相反的第一操作杆117的操作方向对应。另外，第三先导压力控制阀43与第四先导压力控制阀44成为一对。第三先导压力控制阀43和第四先导压力控制阀44与彼此方向相反的第一操作杆117的操作方向对应。
[0087]例如，在第一操作杆117向前方倾倒时，第一先导压力控制阀41成为输出状态，在第一操作杆117向后方倾倒时，第二先导压力控制阀42成为输出状态。需要说明的是，第一先导压力控制阀41的输出状态和第二先导压力控制阀42的输出状态利用第一操作杆117择一地选择。在第一先导压力控制阀41处于输出状态时，第二先导压力控制阀42处于排出状态。在第二先导压力控制阀42处于输出状态时，第一先导压力控制阀41处于排出状态。
[0088]同样地，在第一操作杆117向右方倾倒时，第三先导压力控制阀43成为输出状态，在第一操作杆117向左方倾倒时，第四先导压力控制阀44成为输出状态。需要说明的是，第三先导压力控制阀43的输出状态与第四先导压力控制阀44的输出状态利用第一操作杆117择一地选择。在第三先导压力控制阀43处于输出状态时，第四先导压力控制阀44成为排出状态。在第四先导压力控制阀44处于输出状态时,第三先导压力控制阀43处于排出状态。
[0089]另外,第五先导压力控制阀45和第六先导压力控制阀46成为一对。第五先导压力控制阀45与第六先导压力控制阀46与彼此方向相反的第二操作杆118的操作方向对应。第七先导压力控制阀47与第八先导压力控制阀48成为一对。第七先导压力控制阀47和第八先导压力控制阀48与彼此方向相反的第二操作杆118的操作方向对应。
[0090]例如，在第二操作杆118向左方倾倒时，第五先导压力控制阀45成为输出状态，在第二操作杆118向右方倾倒时，第六先导压力控制阀46成为输出状态。需要说明的是，第五先导压力控制阀45的输出状态和第六先导压力控制阀46的输出状态利用第二操作杆118择一地选择。在第五先导压力控制阀45处于输出状态时,第六先导压力控制阀46处于排出状态。在第六先导压力控制阀46处于输出状态时,第五先导压力控制阀45处于排出状态。
[0091]同样地，在第二操作杆118向前方倾倒时，第七先导压力控制阀47成为输出状态，在第二操作杆118向后方倾倒时，第八先导压力控制阀48处于输出状态。需要说明的是，第七先导压力控制阀47的输出状态与第八先导压力控制阀48的输出状态利用第二操作杆118择一地选择。在第七先导压力控制阀47处于输出状态时,第八先导压力控制阀48处于排出状态。另外，在第八先导压力控制阀48处于输出状态时，第七先导压力控制阀47处于排出状态。
[0092]各电磁比例阀71?76设置在各切换阀36?38与各先导压力控制阀41?46之间。各电磁比例阀71?76经由各上游先导流路51?56与各先导压力控制阀41?46连接。另外，各电磁比例阀71?76经由各下游先导流路81?86与各切换阀36?38连接。
[0093]利用从控制部20输出的电流控制各电磁比例阀71?76。具体而言，根据从控制部20输出的电流的电流值，控制各电磁比例阀71?76的开度。因此，根据来自控制部20的指令，控制从各电磁比例阀71?76输出的第二工作油的液压。
[0094]第七电磁比例阀77设置在第三液压泵33与大臂用切换阀37之间。第七电磁比例阀77经由第九上游先导流路59与第三液压泵33连接。另外，第七电磁比例阀77经由第九下游先导流路89与第二下游先导流路82连接。利用从控制部20输出的电流控制第七电磁比例阀77。具体而言，根据从控制部20输出的电流的电流值，控制第七电磁比例阀77的开度。
[0095]各液压传感器61?66构成为检测各上游先导流路51?56内的第二工作油的液压。即，各液压传感器61?66构成为检测从各先导压力控制阀41?46向各电磁比例阀71?76排出的第二工作油的液压。
[0096]具体而言，第一液压传感器61设置在第一上游先导流路51上,并构成为检测第一上游先导流路51内的第二工作油的液压。第二液压传感器62设置在第二上游先导流路52上，并构成为检测第二上游先导流路52内的第二工作油的液压。第三液压传感器63设置在第三上游先导流路53上，并构成为检测第三上游先导流路53内的第二工作油的液压。
[0097]第四液压传感器64设置在第四上游先导流路54上，并构成为检测第四上游先导流路54内的第二工作油的液压。第五液压传感器65设置在第五上游先导流路55上，并构成为检测第五上游先导流路55内的第二工作油的液压。第六液压传感器66设置在第六上游先导流路56上，并构成为检测第六上游先导流路56内的第二工作油的液压。
[0098]各液压传感器61?66将检测结果作为液压信号输出到控制部20。需要说明的是，液压信号是对应于各液压传感器61?66检测到的液压的电信号。
[0099]控制部20构成为基于由各液压传感器61?66检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部20构成为基于该选择的至少一个电流值信息，设定输出到各电磁比例阀71?76的电流的电流值。需要说明的是，如图6所示，电流值信息表示输出到各电磁比例阀71?76的电流的电流值与从各电磁比例阀71?76输出的第二工作油的液压的对应关系。
[0100]具体而言，控制部20在设定输出到第一电磁比例阀71的电流的电流值时，基于由第一液压传感器61检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部20在设定输出到第二电磁比例阀72的电流的电流值时，基于由第二液压传感器62检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部20在设定输出到第三电磁比例阀73的电流的电流值时，基于由第三液压传感器63检测到的液压，从多个电流值信息中选择一个电流值信息。
[0101]控制部20在设定输出到第四电磁比例阀74的电流的电流值时，基于由第四液压传感器64检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部20在设定输出到第五电磁比例阀75的电流的电流值时，基于由第五液压传感器65检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部20在设定输出到第六电磁比例阀76的电流的电流值时，基于由第六液压传感器66检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。
[0102]控制部20储存如图6所示的多个电流值信息。各电流值信息与输入到各电磁比例阀71?76的第二工作油的液压(本发明的特定压力的一例)对应地设定。例如控制部20储存第一?第五电流值信息。控制部20从第一?第五电流值信息中选择至少一个电流值信息。需要说明的是，图6是表示第一?第五电流值信息的曲线图。图6的曲线图的横轴表示输出到各电磁比例阀71?76的电流的电流值。另外，图6的曲线图的纵轴表示各电磁比例阀71?76向第一或第二先导口 pl、p2输出的第二工作油的液压。
[0103]例如，图6的连结点A与点F的直线表示第一电流值信息。图6的连结点A与点E的直线及连结点E与点G的直线表示第二电流值信息。图6的连结点A与点D的直线及连结点D与点H的直线表示第三电流值信息。图6的连结点A与点C的直线及连结点C与点I的直线表示第四电流值信息。图6的连结点A与点B的直线及连结点B与点J的直线表示第五电流值信息。
[0104]控制部20在由各液压传感器61?66检测到液压是第一液压时，选择第一电流值信息。控制部20在由各液压传感器61?66检测到的液压是第二液压时，选择第二电流值信息。控制部20在由各液压传感器61?66检测到的液压是第三液压时，选择第三电流值信息。控制部20在由各液压传感器61?66选择到的液压是第四液压时，选择第四电流值信息。控制部20在由各液压传感器61?66检测到的液压是第五液压时，选择第五电流值信息。
[0105]例如，液压按照从大到小的顺序依次为第一液压、第二液压、第三液压、第四液压及第五液压。如图6所示，第一电流值信息是从点A到点B的直线，与此相对，第二?第五电流值信息由倾斜度不同的两条直线构成的线表示。即，第二?第五电流值信息在某一点发生弯曲。例如，第二电流值信息在点E发生弯曲，第三电流值信息在点D发生弯曲，第四电流值信息在点C发生弯曲，第五电流值信息在点B发生弯曲。在该弯曲处的点B?点E的液压按照第二电流值信息、第三电流值信息、第四电流值信息、第五电流值信息的顺序减小。即，由各液压传感器61?66检测到的液压越小，控制部20选择上述弯曲点的液压越小的电流值信息。
[0106]在由各液压传感器61?66检测到的液压不是上述第一?第五液压时，控制部20利用线性内插设定向各电磁比例阀71?76输出的电流的电流值。例如，在由各液压传感器61?66检测到的液压位于第一液压与第二液压之间的情况下，控制部20基于第一电流值信息和第二电流值信息，利用线性内插设定输出到各电磁比例阀71?76的电流的电流值。具体而言，控制部20利用基于第一电流值信息设定的电流值与基于第二电流值信息设定的电流值的线性内插，设定输出到各电磁比例阀71?76的电流的电流值。需要说明的是，各电流值信息在各电磁比例阀71?76之间共用，但是不特别限定于此。例如，各电流值信息可以在各电磁比例阀71?76之间不同。另外，控制部20构成为也对第七电磁比例阀77输出电流。
[0107]另外，控制部20基于由各液压传感器61?66检测到的液压，推定各液压执行器的工作速度等。例如，控制部20基于由第六液压传感器66检测到的液压，推定小臂12的工作速度。
[0108]接着，说明利用上述的液压挖掘机100进行整地作业的方法。具体地说明如图4所示沿着设计面S进行地形平整的作业。
[0109]首先，操作人员操作第一操作杆117和第二操作杆118，使大臂11下降并使小臂12进行挖掘工作。需要说明的是，在小臂12进行挖掘工作时，铲斗13的刃尖131画出圆弧状的轨迹。因此，在设计面为平坦面的情况下，操作人员需要使小臂12进行挖掘工作并使大臂11下降。
[0110]具体而言，操作人员操作第二操作杆118，使小臂12进行挖掘工作。即，操作人员操作第二操作杆118使第六先导压力控制阀46成为输出状态。其结果，与第二操作杆118的操作量对应的压力的第二工作油向小臂用切换阀36供给。根据供给到该小臂用切换阀36的第二工作油，向小臂用切换阀36的第二先导口 p2施加先导压力。其结果，小臂12进行挖掘工作。
[0111]另外，操作人员在小臂12的掘削操作的同时操作第一操作杆117，使大臂11下降。即，操作人员操作第一操作杆117，使第一先导压力控制阀41成为输出状态。其结果，与第一操作杆117的操作量对应的压力的第二工作油向大臂用切换阀37供给。根据供给到该大臂用切换阀37的第二工作油，对大臂用切换阀37的第二先导口 p2施加先导压力。其结果，大臂11下降。
[0112]在此，为了能够防止铲斗13的刃尖131移动到比设计面S靠近下方的位置而过度挖掘，控制部20使大臂11强制上升。具体而言，控制部20在判断为铲斗13的刃尖131移动到比设计面S靠近下方的位置的可能性较高时，控制第一电磁比例阀71与第七电磁比例阀77。S卩，控制部20控制输出到第一电磁比例阀71的电流的电流值，使第一电磁比例阀71成为关闭状态。另外，控制部20使第七电磁比例阀77成为打开状态。
[0113]由此，来自第三液压泵33的从第三液压泵33排出的第二工作油的液压施加到换向阀80。其结果，换向阀80连通第九下游先导流路89与第二下游先导流路82。由此，从第三液压泵33排出的第二工作油的液压施加到大臂用切换阀37的第一先导口 pl。由此，大臂11上升。
[0114]需要说明的是，控制部20还能够控制除第一电磁比例阀71，77以外的各电磁比例阀72?76。控制部20通过控制各电磁比例阀72?77，能够与操作人员的操作无关地使各液压执行器工作，或者使各液压执行器的工作停止。另外，控制部20通过控制各电磁比例阀71?77，能够控制各液压执行器的工作速度或工作范围。
[0115]接着，参照图7说明小臂12的掘削操作时的控制部20的工作。需要说明的是，图7是表示控制部20的工作的流程图。
[0116]如上所述，为了使小臂12执行挖掘工作，操作人员操作第二操作杆118，使第六先导压力控制阀46成为输出状态。由此，从第六先导压力控制阀46向第六电磁比例阀76供给从第三液压泵33排出的第二工作油。需要说明的是，向第六上游先导流路56供给的第二工作油的液压与第二操作杆118的操作量对应。
[0117]第六上游先导流路56内的第二工作油的液压由第六液压传感器66检测。第六液压传感器66将检测结果作为液压信号输出到控制部20。
[0118]如图7所示，首先，控制部20取得与第六液压传感器66检测到的液压相关的信息(步骤SI)。具体而言，控制部20取得由第六液压传感器66输出的液压信号。
[0119]接着，控制部20基于在步骤SI中取得的液压信号，从多个电流值信息取得至少一个电流值信息(步骤S2)。具体而言，控制部20储存如图6?图10所示的多个电流值信息。需要说明的是，控制部20可以不储存各电流值信息。例如，控制部20可以从外部储存装置取得各电流值信息。并且，控制部20基于在步骤SI中取得的液压信号，从多个电流值信息选择一个电流值信息。
[0120]接着，控制部20基于在步骤S2中选择的电流值信息，设定向第六电磁比例阀76输出的电流的电流值(步骤S3)。具体而言，控制部20基于在步骤S2中选择的至少一个电流值信息，设定输出到第六电磁比例阀76的电流的电流值，以使与第六液压传感器66检测到的液压实质上相等的液压的第二工作油输出到第六电磁比例阀76。更具体而言，将由第六液压传感器66检测到的液压看做从第六电磁比例阀76输出的第二工作油的压力，基于选择的电流值信息，设定向第六电磁比例阀76输出的电流值。
[0121]接着，控制部20将具有在步骤S3中设定的电流值的电流输出到第六电磁比例阀76 (步骤 S4)。
[0122]如上所述，根据从控制部20向第六电磁比例阀76输出的电流，第六电磁比例阀76将与第六液压传感器66检测到的液压实质上相等的液压的第二工作油输出到小臂用切换阀36。即，小臂用切换阀36的第二先导口 p2被施加先导压力。其结果，小臂用切换阀36切换来自第二液压泵32的第一工作油的供给方向。并且，小臂缸15的底侧油室151被供给来自第二液压泵32的第一工作油。
[0123]需要说明的是，控制部20对于除第六电磁比例阀76以外的各电磁比例阀71?75也可以采用同样的方法进行控制。即，控制部20基于由各液压传感器61?66检测到的液压，选择从多个电流值信息中选择的至少一个电流值信息。并且，控制部20基于该选择的至少一个电流值信息，设定输出到各电磁比例阀71?75的电流的电流值。
[0124][特征]
[0125]本实施方式的液压挖掘机100具有如下特征。
[0126]如上所述，控制部20基于与输入液压对应的适当的电流值信息，设定输出到第六电磁比例阀76的电流的电流值。因此，能够使输入到第六电磁比例阀76的第二工作油的液压与从第六电磁比例阀76输出的第二工作油的液压实质上相等。其结果，由控制部20推定的小臂12的工作速度与实际的小臂12的工作速度实质上相等。因此，例如在控制部20根据小臂12的工作速度执行使大臂11上升的控制的情况下，控制部20能够更适当地控制大臂11。
[0127][变形例]
[0128]以上说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于此。只要不脱离本发明要旨，就能够进行各种变更。
[0129]第一变形例
[0130]在上述实施方式中，控制部20从五个电流值信息中选择至少一个电流值信息，但是对电流值信息的数量不作特别限定。例如，控制部20可以从不到五个的电流值信息中选择至少一个电流值信息，也可以从六个以上的电流值信息中选择至少一个电流值信息。
[0131]第二变形例
[0132]在上述实施方式中，说明了适用于本发明的液压挖掘机100，但是本发明也能够适用于轮式装载机或机动平地机等其他作业车辆。
[0133]第三变形例
[0134]在上述实施方式中，电流值信息表示输出到各电磁比例阀71?76的电流的电流值与从各电磁比例阀71?76输出的第二工作油的液压的对应关系，但不特别限于此。例如，电流值信息可以表示输入到各电磁比例阀71?76的电流的电流值与从各电磁比例阀71?76输出的第二工作油的液压的对应关系。
[0135]符号说明
[0136]36?40切换阀
[0137]10工作装置
[0138]11 大臂
[0139]12 小臂
[0140]14大臂缸
[0141]15小臂缸
[0142]20控制部
[0143]41?46先导压力控制阀
[0144]61?66液压传感器
[0145]51?56上游先导流路
[0146]71?76电磁比例阀
[0147]100液压挖掘机
【权利要求】
1.一种作业车辆，其特征在于，具有: 工作装置； 切换阀，切换向所述工作装置供给的第一工作流体的供给方向； 操作部件，用于操作所述工作装置； 先导压力控制阀，根据所述操作部件的操作量，控制驱动所述切换阀的第二工作流体的压力； 电磁比例阀，设置在所述切换阀与所述先导压力控制阀之间； 上游先导流路，连接所述先导压力控制阀与所述电磁比例阀； 压力传感器，检测所述上游先导流路内的第二工作流体的压力； 控制部，基于由所述压力传感器检测到的压力，从多个电流值信息中选择至少一个所述电流值信息，并且基于选择的至少一个所述电流值信息，设定向所述电磁比例阀输出的电流的电流值，多个所述电流值信息表示向所述电磁比例阀输出的电流的电流值与从所述电磁比例阀输出的第二工作流体的压力的对应关系。
2.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，所述控制部基于选择的至少一个所述电流值信息，设定向所述电磁比例阀输出的所述电流值，使得从所述电磁比例阀输出的第二工作流体的压力与由所述压力传感器检测到的压力相等。
3.如权利要求1或2所述的作业车辆，其特征在于，多个所述电流值信息是与输入到所述电磁比例阀的多个特定压力中的每一个特定压力对应地设定的信息， 所述控制部从多个所述电流值信息中选择至少一个与由所述压力传感器检测到的压力接近的特定压力的电流值信息，并且基于选择的至少一个所述电流值信息，设定向所述电磁比例阀输出的电流的电流值。
4.如权利要求1或2所述的作业车辆，其特征在于，所述控制部在由所述压力传感器检测到的所述压力是第一压力时，从多个所述电流值信息中选择第一电流值信息，在由所述压力传感器检测到的所述压力是第二压力时，从多个所述电流值信息中选择第二电流值信息； 由所述压力传感器检测到的压力在所述第一压力与所述第二压力之间时，所述控制部利用内插设定输出到所述电磁比例阀的电流的电流值。
5.如权利要求4所述的作业车辆，其特征在于，由所述压力传感器检测到的压力在所述第一压力与所述第二压力之间时，所述控制部利用线性内插设定输出到所述电磁比例阀的电流的电流值。
6.如权利要求4所述的作业车辆，其特征在于，由所述压力传感器检测到的压力在所述第一压力与所述第二压力之间时，所述控制部从多个所述电流值信息中选择所述第一电流值信息和所述第二电流值信息，利用基于所述第一电流值信息设定的电流值和基于所述第二电流值信息设定的电流值的内插，设定输出到所述电磁比例阀的电流的电流值。
7.如权利要求1或2所述的作业车辆，其特征在于，所述工作装置具有由所述第一工作流体驱动的缸， 所述切换阀构成为切换供给到所述缸的所述第一工作流体的供给方向。
8.如权利要求1或2所述的作业车辆，其特征在于，还具有车辆主体； 所述工作装置具有: 大臂，其能够旋转地安装在所述车辆主体上； 小臂，其能够旋转地安装在所述大臂上； 大臂缸，其驱动所述大臂； 小臂缸，其驱动所述小臂； 所述切换阀切换向所述小臂缸供给的所述第一工作流体的供给方向。
9.一种作业车辆，其特征在于，具有: 工作装置、 切换阀，切换向所述工作装置供给的第一工作流体的供给方向； 操作部件，用于操作所述工作装置； 先导压力控制阀，根据所述操作部件的操作量，控制驱动所述切换阀的第二工作流体的压力； 电磁比例阀，设置在所述切换阀与所述先导压力控制阀之间； 上游先导压力流路，连接所述先导压力控制阀与所述电磁比例阀； 压力传感器，检测所述上游先导流路内的第二工作流体的压力； 控制部，基于由所述压力传感器检测到的压力，从多个所述电流值信息中选择至少一个所述电流值信息，并且基于选择的至少一个所述电流值信息，设定向所述电磁比例阀输出的电流的电流值，多个所述电流值信息表示向所述电磁比例阀输入的电流的电流值与从所述电磁比例阀输出的第二工作流体的压力的对应关系。
10.一种控制方法，控制作业车辆的工作装置，其特征在于，包括: (a)取得压力信号的步骤，所述压力信号表示从先导压力控制阀向电磁比例阀供给的第二工作流体的压力； (b)基于在所述步骤(a)中取得的所述压力信号，从多个电流值信息中选择至少一个所述电流值信息的步骤，多个所述电流值信息表示向所述电磁比例阀输出的电流的电流值与从所述电磁比例阀输出的第二工作流体的压力的对应关系； (C)基于在所述步骤(b)中选择的至少一个所述电流值信息，设定向所述电磁比例阀输出的电流的电流值的步骤。
11.如权利要去10所述的控制方法，其特征在于，包括: (d)将在所述步骤(C)中设定的电流值输出到所述电磁比例阀，控制所述电磁比例阀的步骤； (e)利用在所述步骤(d)中被控制的所述电磁比例阀所输出的第二工作流体，向切换阀施加先导压力的步骤； (f)基于在所述步骤(e)中施加的先导压力，切换向工作装置供给的第一工作流体的供给方向的步骤。
【文档编号】E02F3/43GK104220675SQ201480000766
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】山田健夫, 中川智裕 申请人:株式会社小松制作所
【专利摘要】液压挖掘机（100)具有小臂缸（15)、小臂用切换阀（36)、第六先导压力控制阀（46)、第六电磁比例阀（76)、第六上游先导流路（56)、第六液压传感器（66)及控制部（20)。控制部（20)基于由第六液压传感器（66)检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部(20)基于选择的电流值信息，设定向第六电磁比例阀（76)输出的电流的电流值。
【专利说明】作业车辆及作业车辆的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种作业车辆及作业车辆的控制方法。
【背景技术】
[0002]作业车辆通过驱动工作装置进行所希望的作业。例如，液压挖掘机的工作装置具有小臂、大臂及铲斗。小臂、大臂及铲斗均由液压缸驱动。通过向各液压缸供给工作油，各液压缸驱动小臂、大臂、铲斗。具体而言，各液压缸与切换阀连接，利用各切换阀切换向各液压缸供给的工作油的供给方向。由此，各液压缸伸缩，驱动小臂、大臂、铲斗。
[0003]各切换阀被由先导压力控制阀控制的先导压力驱动。需要说明的是，先导压力控制阀根据操作杆的操作量控制先导压力。在该先导压力控制阀与各切换阀的各先导口之间设置有电磁比例阀。并且，控制部基于从先导压力控制阀施加的先导压力控制电磁比例阀，从而能够自动控制各液压缸(参照专利文献I)。例如，控制部通过控制输出到电磁比例阀的电流的电流值，开闭电磁比例阀，其结果，能够自动控制各液压缸。需要说明的是，自动控制是还包括包含操作人员的一部分工作的自动控制的概念。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:(日本)特开平9 - 105152号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的技术问题
[0008]如上所述，通过自动控制各液压缸，能够自动控制工作装置。然而，在将电磁比例阀设置在先导压力控制阀与各切换阀的各先导口之间，控制部基于从先导压力控制阀施加的先导压力控制电磁比例阀的情况下，因操作杆的操作而先导压力发生变化时，工作装置有可能不能适当地进行自动控制。例如，在液压挖掘机的执行使铲斗的刃尖沿着设计面移动的控制中，如果增加操作杆的操作量，则有时大臂移动到必要程度以上的上方，从而刃尖移动到比设计面靠近上方的位置。
[0009]本发明提供一种能够适当地自动控制工作装置的作业车辆。
[0010]用于解决课题的技术方案
[0011]本发明第一侧面的作业车辆具有工作装置、切换阀、操作部件、先导压力控制阀、电磁比例阀、上游先导流路、压力传感器、控制部。切换阀构成为切换向工作装置供给的第一工作流体的供给方向。操作部件构成为操作工作装置。先导压力控制阀构成为根据操作部件的操作量，控制驱动切换阀的第二工作流体的压力。电磁比例阀设置在切换阀与先导压力控制阀之间。上游先导流路连接先导压力控制阀与电磁比例阀。压力传感器构成为检测上游先导流路内的第二工作流体的压力。控制部基于由压力传感器检测到的压力，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部构成为基于选择的电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流的电流值。电流值信息表示向电磁比例阀输出的电流的电流值与从电磁比例阀输出的第二工作流体的压力的对应关系。
[0012]根据该结果，控制部基于由压力传感器检测到的压力，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。并且，控制部基于选择的电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流的电流值。因此，由更适当的电流值的电流驱动电磁比例阀。其结果，利用切换阀施加更适当的先导压力，进而对工作装置进行适当的自动控制。
[0013]一般而言，输入到电磁比例阀的工作流体的压力(输入压力)与从电磁比例阀输出的工作流体的压力(输出压力)不一定相等。具体而言，如果输入压力不同，即使向电磁比例阀输出相同电流值的电流，输出压力有时也不同。控制部根据输入压力推定工作装置的工作速度。因此，例如在输入压力比输出压力高的情况下，控制部推定的工作装置的工作速度比实际的工作装置的工作速度快。
[0014]由于上述现象，在利用液压挖掘机沿着设计面进行地形平整作业的情况下产生如下现象:操作人员进行小臂的挖掘操作的同时进行大臂的下降操作，以使铲斗的刃尖沿着设计面移动，在此，控制部判断为刃尖移动到比设计面靠近下方的位置的可能性较高时，执行使大臂上升的控制；在由控制部推定的小臂的工作速度比实际的小臂的工作速度快时，控制部使大臂移动到必要程度以上的上方，从而使刃尖移动到比设计面靠近上方的位置。这样的现象例如在为了提高作业速度而使小臂操作杆进一步倾倒时，由于先导压力增大而特别容易发生。
[0015]如上所述，本发明的控制部基于与输入压力对应的适当的电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流的电流值。因此，例如能够使向电磁比例阀输入的第二工作流体的压力与从电磁比例阀输出的第二工作流体的压力实质上相等。其结果，由控制部推定的工作装置的工作速度与实际的工作装置的工作速度相等。因此，本发明的作业车辆能够适当地自动控制工作装置。
[0016]优选为，控制部构成为基于选择的至少一个所述电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流值，以使电磁比例阀输出的第二工作流体的压力与由压力传感器检测到的压力相等。
[0017]优选为，多个所述电流值信息是与输入到电磁比例阀的多个特定压力中的每一个特定压力对应地设定的信息。控制部从多个电流值信息中选择至少一个与由压力传感器检测到的压力接近的特定压力的电流值信息。控制部基于选择的至少一个电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流的电流值。
[0018]优选为，在由压力传感器检测到的所述压力是第一压力时，控制部从多个电流值信息中选择第一电流值信息。另外，在由压力传感器检测到的压力是第二压力时，控制部从多个电流值信息中选择第二电流值信息。由压力传感器检测到的压力在所述第一压力与所述第二压力之间时，控制部利用内插设定输出到电磁比例阀的电流的电流值。
[0019]优选为，由压力传感器检测到的压力在第一压力与第二压力之间时，控制部利用线性内插设定输出到电磁比例阀的电流的电流值。
[0020]优选为，由压力传感器检测到的压力在第一压力与第二压力之间时，控制部从多个电流值信息中选择第一电流值信息和第二电流值信息，并且，控制部利用基于第一电流值信息设定的电流值和基于第二电流值信息设定的电流值的内插，设定输出到电磁比例阀的电流的电流值。
[0021]优选为，工作装置具有由第一工作流体驱动的缸。切换阀构成为切换向缸供给的第一工作流体的供给方向。
[0022]优选为，工作装置还具有车辆主体。工作装置具有大臂、小臂、大臂缸、及小臂缸。大臂能够旋转地安装在车辆主体上。小臂能够旋转地安装在大臂上。大臂缸驱动大臂。小臂缸驱动小臂。切换阀切换向小臂缸供给的第一工作流体的供给方向。
[0023]本发明第二侧面的作业车辆具有工作装置、切换阀、操作部件、先导压力控制阀、电磁比例阀、上游先导流路、压力传感器及控制部。切换阀构成为切换向工作装置供给的第一工作流体的供给方向。操作部件构成为操作工作装置。先导压力控制阀构成为根据操作部件的操作量，控制驱动切换阀的第二工作流体的压力。电磁比例阀设置在切换阀与先导压力控制阀之间。上游先导流路连接先导压力控制阀与电磁比例阀。压力传感器构成为检测上游先导流路内的第二工作流体的压力。控制部基于由压力传感器检测到的压力，从多个电流值信息选择至少一个电流值信息。控制部基于选择的电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流的电流值。电流值信息表示向电磁比例阀输入的电流的电流值与从电磁比例阀输出的第二工作流体的压力的对应关系。
[0024]本发明第三侧面的控制方法是控制作业车辆的工作装置的控制方法。该控制方法包括步骤(a)?(C)。在步骤(a)取得压力信号，所述压力信号表示从先导压力控制阀向电磁比例阀供给的第二工作流体的压力。在步骤(b)基于在步骤(a)中取得的压力，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。需要说明的是，电流值信息表示向电磁比例阀输出的电流的电流值和从电磁比例阀输出的第二工作流体的压力的对应关系。在步骤(C)基于在步骤(b)中选择的电流值信息，设定向电磁比例阀输出的电流的电流值。
[0025]优选为，控制方法还包括步骤(d)?(f)。在步骤(d)将在步骤(C)中设定的电流值输出到电磁比例阀，控制电磁比例阀。在步骤(e)根据在步骤(d)中被控制的电磁比例阀输出的第二工作流体，向切换阀施加先导压力。在步骤(f)基于在步骤(e)中施加的先导压力，切换向工作装置供给的第一工作流体的供给方向。
[0026]发明效果
[0027]根据本发明，能够适当地自动控制工作装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是液压挖掘机的立体图。
[0029]图2是驾驶室内部的立体图。
[0030]图3是对液压挖掘机进行信息的接发送的结构的示意图。
[0031]图4是表示液压挖掘机的作业的示意图。
[0032]图5是液压挖掘机的液压回路图。
[0033]图6是表不第一?第五电流值信息的曲线图。
[0034]图7是表示控制部的工作的流程图。
【具体实施方式】
[0035]以下参照【专利附图】
【附图说明】本发明作业车辆的实施方式即液压挖掘机100。图1是液压挖掘机100的立体图。需要说明的是，在以下的说明中，“前”和“后”表示车辆主体101的前后。另外，在以下说明中的“右” “左” “上” “下”表示从驾驶座看向前方的状态为基准的方向。“车宽方向”与“左右方向”同义。
[0036]如图1所示，液压挖掘机100具有车辆主体101和工作装置10。液压挖掘机100使用工作装置10进行所希望的作业。
[0037]车辆主体101具有行驶体102和旋转体103。行驶体102具有一对行驶装置104，105。行驶装置104具有履带106，行驶装置105具有履带107。行驶装置104，105从发动机得到驱动力并驱动各履带106，107，从而使液压挖掘机100行驶。
[0038]旋转体103载置在行驶体102上，设置成相对于行驶体102能够旋转。旋转体103具有驾驶室108、燃料箱109、工作油箱110及发动机室111。
[0039]燃料箱109储存用于驱动发动机30 (参照图5)的燃料。燃料箱109配置在工作油箱110的前方。工作油箱110储存工作油。工作油箱110与燃料箱109在前后方向上排列配置。
[0040]发动机室111收纳发动机30及第一?第三液压泵31?33等。发动机室111配置在驾驶室108、燃料箱109及工作油箱110的后方。
[0041]工作装置10安装在旋转体103的前部。工作装置10由工作油驱动。工作装置10具有大臂11、小臂12、铲斗13、大臂缸14、小臂缸15及铲斗缸16。需要说明的是，本实施方式的工作装置10具有一对大臂缸14。
[0042]大臂11的基端部能够旋转地与旋转体103连结。另外，小臂12的基端部能够旋转地与大臂11的前端部连结。铲斗13能够旋转地与小臂12的前端部连结。各大臂缸14、小臂缸15及纟产斗缸16是液压缸，由工作油驱动。各液压缸14?16利用从后述第一液压泵31排出的工作油驱动。各大臂缸14使大臂11工作。小臂缸15使小臂12工作。铲斗缸16使铲斗13工作。通过驱动这些液压缸14?16，驱动工作装置10。
[0043]图2是表示驾驶室108内部的立体图。如图2所示，在驾驶室108的内部设置有驾驶座112。在驾驶室108的前部设置有前窗。前窗是透明的。因此，坐在驾驶座112上的操作人员能够经由前窗目视驾驶室108的外部。例如，操作人员能够经由前窗确认铲斗13。
[0044]在驾驶室108内的前部设置有监视装置116。监视装置116配置在驾驶室108内的右前部或左前部。需要说明的是，本实施方式的监视装置116配置在右前部。例如，监视装置116安装在前支柱上。因此，操作人员能够容易同时看到工作装置10和监视装置116二者。
[0045]在驾驶室108内，在驾驶座112的前方设置有行驶操作部113。行驶操作部113具有右行驶操作杆114和左行驶操作杆115。右行驶操作杆114操作右侧的行驶装置104，左行驶操作杆115操作左侧的行驶装置105。
[0046]在驾驶座112的右侧设置有第一操作杆117。操作人员通过操作第一操作杆117，驱动工作装置10的大臂11及铲斗13。在驾驶座112的左侧设置有第二操作杆118。操作人员通过操作第二操作杆118，驱动工作装置10的小臂12或使旋转体103旋转。
[0047]图3是对液压挖掘机100进行信息的接发送的结构的示意图。如图3所示，液压挖掘机100具有控制部20、通信终端91及天线92。控制部20控制工作装置10的工作、旋转体103的旋转及行驶体102的行驶等。控制部20和监视装置116经由双向的网络通信线缆97连接。控制部20和监视装置116能够经由网络通信线缆97彼此进行信息的接发送。需要说明的是，控制部20及监视装置116分别以微型计算机等计算机装置为主体。
[0048]控制部20与外部的监视站96之间能够进行信息的接发送。在本实施方式中，控制部20和监视站96经由卫星通信进行通信。控制部20与具有卫星通信天线92的通信终端91连接。卫星通信天线92设置在旋转体103上。
[0049]地上的监视站96经由网络等与网络管制站95连接。网络管制站95经由专用线路通信地球站94连接，该通信地球站94利用专用通信线路与通信卫星93进行通信。由此，经由通信终端91、通信卫星93、通信地球站94及网络管制站95，在控制部20与规定的监视站96之间进行数据的接发送。
[0050]在控制部20中保存有利用三维CAD (Computer Aided Design)作成的施工设计数据。监视装置116在画面上实时地显示从外部接收到的液压挖掘机100的位置。因此，操作人员能够利用监视装置116总能确认液压挖掘机100的作业状态。
[0051 ] 控制部20实时地比较施工设计数据、工作装置10的位置及姿势。并且，控制部20基于比较结果驱动液压回路，从而控制工作装置10。具体而言，如图4所示，控制部20比较设计面S和铲斗13的位置。并且，控制部20以使铲斗13的刃尖131不位于比设计面S低的位置的方式控制工作装置10，从而避免挖掘到设计面以下。需要说明的是，设计面S表示的是按照施工设计数据施工而形成的面。
[0052]图5是液压挖掘机100的液压回路图。如图5所不，液压挖掘机100具有发动机
30、多个液压泵31?33、多个液压缸14?16、行驶马达17，18、多个切换阀36?40、多个先导压力控制阀41?48、控制部20、多个液压传感器(压力传感器的一例)61?66及多个电磁比例阀71?77。
[0053]需要说明的是，作为多个液压泵，液压挖掘机100具有第一?第三液压泵31?33。作为多个液压缸，液压挖掘机100具有上述大臂缸14、小臂缸15及铲斗缸16。作为多个切换阀，液压挖掘机100具有小臂用切换阀36、大臂用切换阀37、铲斗用切换阀38、右行驶用切换阀39及左行驶用切换阀40。作为多个先导压力控制阀，液压挖掘机100具有第一?第八先导压力控制阀41?48。作为多个液压传感器，液压挖掘机100具有第一?第六液压传感器61?66。作为多个电磁比例阀,液压挖掘机100具有第一?第七电磁比例阀71?77。
[0054]第一?第三液压泵31?33由发动机30驱动。第一及第二液压泵31，32驱动大臂缸14、小臂缸15、铲斗缸16及行驶马达17，18等各液压执行器。具体而言，由第一和第二液压泵31，32排出的工作油(第一工作流体的一例)经由各切换阀36?40供给到液压执行器。由此，驱动各液压执行器。需要说明的是，从各液压执行器排出的工作油经由各切换阀36?40排出到工作油箱35。需要说明的是，在以下的说明中，将供给到各液压执行器的工作油称为第一工作油。
[0055]第三液压泵33排出用于向各切换阀36?40供给先导压力的工作油(第二工作流体的一例)。具体而言，由第三液压泵33排出的工作油利用各先导压力控制阀41?46减压。并且，该被减压的工作油向各切换阀36?40的各先导口 pl，p2供给先导压力。需要说明的是，在以下的说明中，将向各切换阀36?40供给的先导压力称为第二工作油。
[0056]各切换阀36?40切换向各液压执行器供给的第一工作油的供给方向。具体而言，各切换阀36?40分别具有第一先导口 pi和第二先导口 p2。通过向第一或第二先导口pl、p2施加先导压力，驱动各切换阀36?40。
[0057]小臂用切换阀36切换向小臂缸15供给的第一工作油的供给方向。小臂用切换阀36切换第一工作油的供给方向，从而第一工作油供给到小臂缸15的底侧油室151或小臂缸15的顶侧油室152中的任一油室。由此，小臂缸15伸缩。另外，小臂用切换阀36还能够选择不向底侧油室151和顶侧油室152中的任一油室供给第一工作油的中立状态。
[0058]例如，在先导压力施加到小臂用切换阀36的第一先导口 pi时，小臂用切换阀36以使来自第二液压泵32的第一工作油向小臂缸15的顶侧油室152供给的方式切换第一工作油的供给方向。另外，在小臂用切换阀36的第二先导口 p2被施加先导压力时，小臂用切换阀36以使来自第二液压泵32的第一工作油向小臂缸15的底侧油室151供给的方式切换第一工作油的供给方向。
[0059]需要说明的是，在向底侧油室151供给第一工作油时，顶侧油室152内的第一工作油向工作油箱35排出。其结果，小臂缸15伸长。另一方面，在向顶侧油室152供给第一工作油时，底侧油室151内的第一工作油向工作油箱35排出。其结果，小臂缸15收缩。
[0060]大臂用切换阀37切换向大臂缸14供给的第一工作油的供给方向。大臂用切换阀37切换第一工作油的供给方向，从而第一工作油向大臂缸14的底侧油室141和大臂缸14的顶侧油室142中的任一油室供给。由此，大臂缸14伸缩。另外，大臂用切换阀37还能够选择不向底侧油室141和顶侧油室142中的任一油室供给第一工作油的中立状态。
[0061]例如，在向大臂用切换阀37的第一先导口 Pl施加先导压力时，大臂用切换阀37以使来自第一液压泵31的第一工作油向大臂缸14的底侧油室141供给的方式切换第一工作油的供给方向。另外，在大臂用切换阀37的第二先导口 p2被施加先导压力时，大臂用切换阀37以使来自第一液压泵31的第一工作油向大臂缸14的顶侧油室142供给的方式切换第一工作油的供给方向。
[0062]需要说明的是，在向底侧油室141供给第一工作油时，顶侧油室142内的第一工作油向工作油箱35排出。其结果，大臂缸14伸长。另一方面，在向顶侧油室142供给第一工作油时，底侧油室141内的第一工作油向工作油箱35排出。其结果，大臂缸14伸缩。
[0063]铲斗用切换阀38切换向铲斗缸16供给的第一工作油的供给方向。铲斗用切换阀38切换第一工作油的供给方向，从而第一工作油向铲斗缸16的底侧油室161和铲斗缸16的顶侧油室162中的任一油室供给。由此，铲斗缸16伸缩。另外，铲斗用切换阀38还能够选择不向底侧油室161和顶侧油室162中的任一油室供给第一工作油的中立状态。
[0064]例如，在向铲斗用切换阀38的第一先导口 pi施加先导压力时，铲斗用切换阀38以使来自第一液压泵31的第一工作油向铲斗缸16的顶侧油室162供给的方式切换第一工作油的供给方向。另外，在铲斗用切换阀38的第二先导口 p2被施加先导压力时，铲斗用切换阀38以使来自第一液压泵31的第一工作油向铲斗缸16的底侧油室161供给的方式切换第一工作油的供给方向。
[0065]需要说明的是，在向底侧油室161供给第一工作油时，顶侧油室162内的第一工作油向工作油箱35排出。其结果，铲斗缸16伸长。另一方面，在向顶侧油室162供给第一工作油时，底侧油室161内的第一工作油向工作油箱35排出。其结果，铲斗缸16收缩。
[0066]左行驶用切换阀40切换向行驶马达18供给的第一工作油的供给方向。右行驶用切换阀39切换向行驶马达17供给的第一工作油的供给方向。
[0067]各先导压力控制阀41?48控制用于驱动各切换阀36?40的先导压力。
[0068]第一先导压力控制阀41控制施加到大臂用切换阀37的第二先导口 p2的先导压力。第二先导压力控制阀42控制施加到大臂用切换阀37的第一先导口 pi的先导压力。第三先导压力控制阀43控制施加到铲斗用切换阀38的第二先导口 p2的先导压力。第四先导压力控制阀44控制施加到铲斗用切换阀38的第一先导口 pi的先导压力。
[0069]第五先导压力控制阀45控制施加到小臂用切换阀36的第一先导口 pi的先导压力。第六先导压力控制阀46控制施加到小臂用切换阀36的第二先导口 p2的先导压力。第七先导压力控制阀47控制施加到马达用切换阀(省略图示)的第一先导口的先导压力。第八先导压力控制阀48控制施加到马达用切换阀(省略图示)的第二先导口的先导压力。
[0070]各先导压力控制阀41?48分别具有泵口 p3、工作油箱口 p4及供给口 p5。各泵口 P3与泵流路21连接。各工作油箱口 p4与工作油箱流路22连接。各供给口 p5与后述的各上游先导流路51?58连接。泵流路21和工作油箱流路22与工作油箱35连接。
[0071]在泵流路21上设置有第三液压泵33。第三液压泵33经由泵流路21向各先导压力控制阀41?48排出第二工作油。第三液压泵33是除上述第一液压泵31和第二液压泵32外另行设置的泵。然而，代替第三液压泵33，可以使用第一液压泵31或第二液压泵32。
[0072]各先导压力控制阀41?48能够切换为输出状态和排出状态。在各先导压力控制阀41?48成为输出状态时，泵口 p3与供给口 p5连通。另外，在各先导压力控制阀41?48成为排出状态时，工作油箱口 p4与供给口 p5连通。
[0073]各上游先导流路51?56是连接各先导压力控制阀41?46与各电磁比例阀71?76的流路。需要说明的是，各上游先导流路51?56与各先导压力控制阀41?46的供给口 P5连接。
[0074]各下游先导流路81?86是连接各电磁比例阀71?76与各切换阀36?40的流路。需要说明的是，各下游先导流路81?86与各切换阀36?40的第一或第二先导口pl, p2连接。
[0075]具体而言，第一上游先导流路51连接第一先导压力控制阀41的供给口 p5与第一电磁比例阀71。第一下游先导流路81连接第一电磁比例阀71与大臂用切换阀37的第二先导口 p2。第二上游先导流路52连接第二先导压力控制阀42的供给口 p5与第二电磁比例阀72。第二下游先导流路82连接第二电磁比例阀71与大臂用切换阀37的第一先导口pl。
[0076]第三上游先导流路53连接第三先导压力控制阀43的供给口 p5与第三电磁比例阀73。第三下游先导流路83连接第三电磁比例阀73与铲斗用切换阀38的第二先导口 p2。第四上游先导流路54连接第四先导压力控制阀44的供给口 p5与第四电磁比例阀74。第四下游先导流路84连接第四电磁比例阀74与铲斗用切换阀38的第一先导口 pl。
[0077]第五上游先导流路55连接第五先导压力控制阀45的供给口 p5与第五电磁比例阀75。第五下游先导流路85连接第五电磁比例阀75与小臂用切换阀36的第一先导口 pl。第六上游先导流路56连接第六先导压力控制阀46的供给口 p5与第六电磁比例阀76。第六下游先导流路86连接第六电磁比例阀76与小臂用切换阀36的第二先导口 p2连接。
[0078]第七上游先导流路57连接第七先导压力控制阀47的供给口 p5与马达用切换阀的第一先导口。第八上游先导流路58连接第八先导压力控制阀48的供给口 p5与马达用切换阀的第二先导口。
[0079]第九上游先导流路59连接第三液压泵33与第七电磁比例阀77。第九下游先导流路89连接第七电磁比例阀77与第二下游先导流路82。需要说明的是，第九下游先导流路89经由换向阀80与第二下游先导流路82连接。在第二下游先导流路82与第九下游先导流路89中靠近高压侧的流路经由换向阀80向大臂用切换阀37的第一先导口 pl供给第二工作油。
[0080]第一和第二操作杆117，118是用于操作各先导压力控制阀41?48的部件。
[0081]第一操作杆117与第一?第四先导压力控制阀41?44连接。与第一操作杆117的前后左右的动作对应地设置有第一?第四先导压力控制阀41?44。
[0082]第二操作杆118与第五?第八先导压力控制阀45?48连接。与第二操作杆118的前后左右的动作对应地设置有第五?第八先导压力控制阀45?48。
[0083]操作人员通过操作第一操作杆117，将第一?第四先导压力控制阀41?44切换为输出状态或排出状态。另外，操作人员通过操作第二操作杆118，将第五?第八先导压力控制阀45?48切换到输出状态或排出状态。
[0084]在各先导压力控制阀41?48处于输出状态时，与第一或第二操作杆117，118的操作量对应的压力的第二工作油经由各供给口 P5向各上游先导流路51?58供给。
[0085]在各先导压力控制阀41?48处于排出状态时，各上游先导流路51?58内的第二工作油经由各供给口 P5、工作油箱口 p4及工作油箱流路22向工作油箱35排出。
[0086]具体而言，第一先导压力控制阀41与第二先导压力控制阀42成为一对。第一先导压力控制阀41和第二先导压力控制阀42与彼此方向相反的第一操作杆117的操作方向对应。另外，第三先导压力控制阀43与第四先导压力控制阀44成为一对。第三先导压力控制阀43和第四先导压力控制阀44与彼此方向相反的第一操作杆117的操作方向对应。
[0087]例如，在第一操作杆117向前方倾倒时，第一先导压力控制阀41成为输出状态，在第一操作杆117向后方倾倒时，第二先导压力控制阀42成为输出状态。需要说明的是，第一先导压力控制阀41的输出状态和第二先导压力控制阀42的输出状态利用第一操作杆117择一地选择。在第一先导压力控制阀41处于输出状态时，第二先导压力控制阀42处于排出状态。在第二先导压力控制阀42处于输出状态时，第一先导压力控制阀41处于排出状态。
[0088]同样地，在第一操作杆117向右方倾倒时，第三先导压力控制阀43成为输出状态，在第一操作杆117向左方倾倒时，第四先导压力控制阀44成为输出状态。需要说明的是，第三先导压力控制阀43的输出状态与第四先导压力控制阀44的输出状态利用第一操作杆117择一地选择。在第三先导压力控制阀43处于输出状态时，第四先导压力控制阀44成为排出状态。在第四先导压力控制阀44处于输出状态时,第三先导压力控制阀43处于排出状态。
[0089]另外,第五先导压力控制阀45和第六先导压力控制阀46成为一对。第五先导压力控制阀45与第六先导压力控制阀46与彼此方向相反的第二操作杆118的操作方向对应。第七先导压力控制阀47与第八先导压力控制阀48成为一对。第七先导压力控制阀47和第八先导压力控制阀48与彼此方向相反的第二操作杆118的操作方向对应。
[0090]例如，在第二操作杆118向左方倾倒时，第五先导压力控制阀45成为输出状态，在第二操作杆118向右方倾倒时，第六先导压力控制阀46成为输出状态。需要说明的是，第五先导压力控制阀45的输出状态和第六先导压力控制阀46的输出状态利用第二操作杆118择一地选择。在第五先导压力控制阀45处于输出状态时,第六先导压力控制阀46处于排出状态。在第六先导压力控制阀46处于输出状态时,第五先导压力控制阀45处于排出状态。
[0091]同样地，在第二操作杆118向前方倾倒时，第七先导压力控制阀47成为输出状态，在第二操作杆118向后方倾倒时，第八先导压力控制阀48处于输出状态。需要说明的是，第七先导压力控制阀47的输出状态与第八先导压力控制阀48的输出状态利用第二操作杆118择一地选择。在第七先导压力控制阀47处于输出状态时,第八先导压力控制阀48处于排出状态。另外，在第八先导压力控制阀48处于输出状态时，第七先导压力控制阀47处于排出状态。
[0092]各电磁比例阀71?76设置在各切换阀36?38与各先导压力控制阀41?46之间。各电磁比例阀71?76经由各上游先导流路51?56与各先导压力控制阀41?46连接。另外，各电磁比例阀71?76经由各下游先导流路81?86与各切换阀36?38连接。
[0093]利用从控制部20输出的电流控制各电磁比例阀71?76。具体而言，根据从控制部20输出的电流的电流值，控制各电磁比例阀71?76的开度。因此，根据来自控制部20的指令，控制从各电磁比例阀71?76输出的第二工作油的液压。
[0094]第七电磁比例阀77设置在第三液压泵33与大臂用切换阀37之间。第七电磁比例阀77经由第九上游先导流路59与第三液压泵33连接。另外，第七电磁比例阀77经由第九下游先导流路89与第二下游先导流路82连接。利用从控制部20输出的电流控制第七电磁比例阀77。具体而言，根据从控制部20输出的电流的电流值，控制第七电磁比例阀77的开度。
[0095]各液压传感器61?66构成为检测各上游先导流路51?56内的第二工作油的液压。即，各液压传感器61?66构成为检测从各先导压力控制阀41?46向各电磁比例阀71?76排出的第二工作油的液压。
[0096]具体而言，第一液压传感器61设置在第一上游先导流路51上,并构成为检测第一上游先导流路51内的第二工作油的液压。第二液压传感器62设置在第二上游先导流路52上，并构成为检测第二上游先导流路52内的第二工作油的液压。第三液压传感器63设置在第三上游先导流路53上，并构成为检测第三上游先导流路53内的第二工作油的液压。
[0097]第四液压传感器64设置在第四上游先导流路54上，并构成为检测第四上游先导流路54内的第二工作油的液压。第五液压传感器65设置在第五上游先导流路55上，并构成为检测第五上游先导流路55内的第二工作油的液压。第六液压传感器66设置在第六上游先导流路56上，并构成为检测第六上游先导流路56内的第二工作油的液压。
[0098]各液压传感器61?66将检测结果作为液压信号输出到控制部20。需要说明的是，液压信号是对应于各液压传感器61?66检测到的液压的电信号。
[0099]控制部20构成为基于由各液压传感器61?66检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部20构成为基于该选择的至少一个电流值信息，设定输出到各电磁比例阀71?76的电流的电流值。需要说明的是，如图6所示，电流值信息表示输出到各电磁比例阀71?76的电流的电流值与从各电磁比例阀71?76输出的第二工作油的液压的对应关系。
[0100]具体而言，控制部20在设定输出到第一电磁比例阀71的电流的电流值时，基于由第一液压传感器61检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部20在设定输出到第二电磁比例阀72的电流的电流值时，基于由第二液压传感器62检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部20在设定输出到第三电磁比例阀73的电流的电流值时，基于由第三液压传感器63检测到的液压，从多个电流值信息中选择一个电流值信息。
[0101]控制部20在设定输出到第四电磁比例阀74的电流的电流值时，基于由第四液压传感器64检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部20在设定输出到第五电磁比例阀75的电流的电流值时，基于由第五液压传感器65检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。控制部20在设定输出到第六电磁比例阀76的电流的电流值时，基于由第六液压传感器66检测到的液压，从多个电流值信息中选择至少一个电流值信息。
[0102]控制部20储存如图6所示的多个电流值信息。各电流值信息与输入到各电磁比例阀71?76的第二工作油的液压(本发明的特定压力的一例)对应地设定。例如控制部20储存第一?第五电流值信息。控制部20从第一?第五电流值信息中选择至少一个电流值信息。需要说明的是，图6是表示第一?第五电流值信息的曲线图。图6的曲线图的横轴表示输出到各电磁比例阀71?76的电流的电流值。另外，图6的曲线图的纵轴表示各电磁比例阀71?76向第一或第二先导口 pl、p2输出的第二工作油的液压。
[0103]例如，图6的连结点A与点F的直线表示第一电流值信息。图6的连结点A与点E的直线及连结点E与点G的直线表示第二电流值信息。图6的连结点A与点D的直线及连结点D与点H的直线表示第三电流值信息。图6的连结点A与点C的直线及连结点C与点I的直线表示第四电流值信息。图6的连结点A与点B的直线及连结点B与点J的直线表示第五电流值信息。
[0104]控制部20在由各液压传感器61?66检测到液压是第一液压时，选择第一电流值信息。控制部20在由各液压传感器61?66检测到的液压是第二液压时，选择第二电流值信息。控制部20在由各液压传感器61?66检测到的液压是第三液压时，选择第三电流值信息。控制部20在由各液压传感器61?66选择到的液压是第四液压时，选择第四电流值信息。控制部20在由各液压传感器61?66检测到的液压是第五液压时，选择第五电流值信息。
[0105]例如，液压按照从大到小的顺序依次为第一液压、第二液压、第三液压、第四液压及第五液压。如图6所示，第一电流值信息是从点A到点B的直线，与此相对，第二?第五电流值信息由倾斜度不同的两条直线构成的线表示。即，第二?第五电流值信息在某一点发生弯曲。例如，第二电流值信息在点E发生弯曲，第三电流值信息在点D发生弯曲，第四电流值信息在点C发生弯曲，第五电流值信息在点B发生弯曲。在该弯曲处的点B?点E的液压按照第二电流值信息、第三电流值信息、第四电流值信息、第五电流值信息的顺序减小。即，由各液压传感器61?66检测到的液压越小，控制部20选择上述弯曲点的液压越小的电流值信息。
[0106]在由各液压传感器61?66检测到的液压不是上述第一?第五液压时，控制部20利用线性内插设定向各电磁比例阀71?76输出的电流的电流值。例如，在由各液压传感器61?66检测到的液压位于第一液压与第二液压之间的情况下，控制部20基于第一电流值信息和第二电流值信息，利用线性内插设定输出到各电磁比例阀71?76的电流的电流值。具体而言，控制部20利用基于第一电流值信息设定的电流值与基于第二电流值信息设定的电流值的线性内插，设定输出到各电磁比例阀71?76的电流的电流值。需要说明的是，各电流值信息在各电磁比例阀71?76之间共用，但是不特别限定于此。例如，各电流值信息可以在各电磁比例阀71?76之间不同。另外，控制部20构成为也对第七电磁比例阀77输出电流。
[0107]另外，控制部20基于由各液压传感器61?66检测到的液压，推定各液压执行器的工作速度等。例如，控制部20基于由第六液压传感器66检测到的液压，推定小臂12的工作速度。
[0108]接着，说明利用上述的液压挖掘机100进行整地作业的方法。具体地说明如图4所示沿着设计面S进行地形平整的作业。
[0109]首先，操作人员操作第一操作杆117和第二操作杆118，使大臂11下降并使小臂12进行挖掘工作。需要说明的是，在小臂12进行挖掘工作时，铲斗13的刃尖131画出圆弧状的轨迹。因此，在设计面为平坦面的情况下，操作人员需要使小臂12进行挖掘工作并使大臂11下降。
[0110]具体而言，操作人员操作第二操作杆118，使小臂12进行挖掘工作。即，操作人员操作第二操作杆118使第六先导压力控制阀46成为输出状态。其结果，与第二操作杆118的操作量对应的压力的第二工作油向小臂用切换阀36供给。根据供给到该小臂用切换阀36的第二工作油，向小臂用切换阀36的第二先导口 p2施加先导压力。其结果，小臂12进行挖掘工作。
[0111]另外，操作人员在小臂12的掘削操作的同时操作第一操作杆117，使大臂11下降。即，操作人员操作第一操作杆117，使第一先导压力控制阀41成为输出状态。其结果，与第一操作杆117的操作量对应的压力的第二工作油向大臂用切换阀37供给。根据供给到该大臂用切换阀37的第二工作油，对大臂用切换阀37的第二先导口 p2施加先导压力。其结果，大臂11下降。
[0112]在此，为了能够防止铲斗13的刃尖131移动到比设计面S靠近下方的位置而过度挖掘，控制部20使大臂11强制上升。具体而言，控制部20在判断为铲斗13的刃尖131移动到比设计面S靠近下方的位置的可能性较高时，控制第一电磁比例阀71与第七电磁比例阀77。S卩，控制部20控制输出到第一电磁比例阀71的电流的电流值，使第一电磁比例阀71成为关闭状态。另外，控制部20使第七电磁比例阀77成为打开状态。
[0113]由此，来自第三液压泵33的从第三液压泵33排出的第二工作油的液压施加到换向阀80。其结果，换向阀80连通第九下游先导流路89与第二下游先导流路82。由此，从第三液压泵33排出的第二工作油的液压施加到大臂用切换阀37的第一先导口 pl。由此，大臂11上升。
[0114]需要说明的是，控制部20还能够控制除第一电磁比例阀71，77以外的各电磁比例阀72?76。控制部20通过控制各电磁比例阀72?77，能够与操作人员的操作无关地使各液压执行器工作，或者使各液压执行器的工作停止。另外，控制部20通过控制各电磁比例阀71?77，能够控制各液压执行器的工作速度或工作范围。
[0115]接着，参照图7说明小臂12的掘削操作时的控制部20的工作。需要说明的是，图7是表示控制部20的工作的流程图。
[0116]如上所述，为了使小臂12执行挖掘工作，操作人员操作第二操作杆118，使第六先导压力控制阀46成为输出状态。由此，从第六先导压力控制阀46向第六电磁比例阀76供给从第三液压泵33排出的第二工作油。需要说明的是，向第六上游先导流路56供给的第二工作油的液压与第二操作杆118的操作量对应。
[0117]第六上游先导流路56内的第二工作油的液压由第六液压传感器66检测。第六液压传感器66将检测结果作为液压信号输出到控制部20。
[0118]如图7所示，首先，控制部20取得与第六液压传感器66检测到的液压相关的信息(步骤SI)。具体而言，控制部20取得由第六液压传感器66输出的液压信号。
[0119]接着，控制部20基于在步骤SI中取得的液压信号，从多个电流值信息取得至少一个电流值信息(步骤S2)。具体而言，控制部20储存如图6?图10所示的多个电流值信息。需要说明的是，控制部20可以不储存各电流值信息。例如，控制部20可以从外部储存装置取得各电流值信息。并且，控制部20基于在步骤SI中取得的液压信号，从多个电流值信息选择一个电流值信息。
[0120]接着，控制部20基于在步骤S2中选择的电流值信息，设定向第六电磁比例阀76输出的电流的电流值(步骤S3)。具体而言，控制部20基于在步骤S2中选择的至少一个电流值信息，设定输出到第六电磁比例阀76的电流的电流值，以使与第六液压传感器66检测到的液压实质上相等的液压的第二工作油输出到第六电磁比例阀76。更具体而言，将由第六液压传感器66检测到的液压看做从第六电磁比例阀76输出的第二工作油的压力，基于选择的电流值信息，设定向第六电磁比例阀76输出的电流值。
[0121]接着，控制部20将具有在步骤S3中设定的电流值的电流输出到第六电磁比例阀76 (步骤 S4)。
[0122]如上所述，根据从控制部20向第六电磁比例阀76输出的电流，第六电磁比例阀76将与第六液压传感器66检测到的液压实质上相等的液压的第二工作油输出到小臂用切换阀36。即，小臂用切换阀36的第二先导口 p2被施加先导压力。其结果，小臂用切换阀36切换来自第二液压泵32的第一工作油的供给方向。并且，小臂缸15的底侧油室151被供给来自第二液压泵32的第一工作油。
[0123]需要说明的是，控制部20对于除第六电磁比例阀76以外的各电磁比例阀71?75也可以采用同样的方法进行控制。即，控制部20基于由各液压传感器61?66检测到的液压，选择从多个电流值信息中选择的至少一个电流值信息。并且，控制部20基于该选择的至少一个电流值信息，设定输出到各电磁比例阀71?75的电流的电流值。
[0124][特征]
[0125]本实施方式的液压挖掘机100具有如下特征。
[0126]如上所述，控制部20基于与输入液压对应的适当的电流值信息，设定输出到第六电磁比例阀76的电流的电流值。因此，能够使输入到第六电磁比例阀76的第二工作油的液压与从第六电磁比例阀76输出的第二工作油的液压实质上相等。其结果，由控制部20推定的小臂12的工作速度与实际的小臂12的工作速度实质上相等。因此，例如在控制部20根据小臂12的工作速度执行使大臂11上升的控制的情况下，控制部20能够更适当地控制大臂11。
[0127][变形例]
[0128]以上说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于此。只要不脱离本发明要旨，就能够进行各种变更。
[0129]第一变形例
[0130]在上述实施方式中，控制部20从五个电流值信息中选择至少一个电流值信息，但是对电流值信息的数量不作特别限定。例如，控制部20可以从不到五个的电流值信息中选择至少一个电流值信息，也可以从六个以上的电流值信息中选择至少一个电流值信息。
[0131]第二变形例
[0132]在上述实施方式中，说明了适用于本发明的液压挖掘机100，但是本发明也能够适用于轮式装载机或机动平地机等其他作业车辆。
[0133]第三变形例
[0134]在上述实施方式中，电流值信息表示输出到各电磁比例阀71?76的电流的电流值与从各电磁比例阀71?76输出的第二工作油的液压的对应关系，但不特别限于此。例如，电流值信息可以表示输入到各电磁比例阀71?76的电流的电流值与从各电磁比例阀71?76输出的第二工作油的液压的对应关系。
[0135]符号说明
[0136]36?40切换阀
[0137]10工作装置
[0138]11 大臂
[0139]12 小臂
[0140]14大臂缸
[0141]15小臂缸
[0142]20控制部
[0143]41?46先导压力控制阀
[0144]61?66液压传感器
[0145]51?56上游先导流路
[0146]71?76电磁比例阀
[0147]100液压挖掘机
【权利要求】
1.一种作业车辆，其特征在于，具有: 工作装置； 切换阀，切换向所述工作装置供给的第一工作流体的供给方向； 操作部件，用于操作所述工作装置； 先导压力控制阀，根据所述操作部件的操作量，控制驱动所述切换阀的第二工作流体的压力； 电磁比例阀，设置在所述切换阀与所述先导压力控制阀之间； 上游先导流路，连接所述先导压力控制阀与所述电磁比例阀； 压力传感器，检测所述上游先导流路内的第二工作流体的压力； 控制部，基于由所述压力传感器检测到的压力，从多个电流值信息中选择至少一个所述电流值信息，并且基于选择的至少一个所述电流值信息，设定向所述电磁比例阀输出的电流的电流值，多个所述电流值信息表示向所述电磁比例阀输出的电流的电流值与从所述电磁比例阀输出的第二工作流体的压力的对应关系。
2.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，所述控制部基于选择的至少一个所述电流值信息，设定向所述电磁比例阀输出的所述电流值，使得从所述电磁比例阀输出的第二工作流体的压力与由所述压力传感器检测到的压力相等。
3.如权利要求1或2所述的作业车辆，其特征在于，多个所述电流值信息是与输入到所述电磁比例阀的多个特定压力中的每一个特定压力对应地设定的信息， 所述控制部从多个所述电流值信息中选择至少一个与由所述压力传感器检测到的压力接近的特定压力的电流值信息，并且基于选择的至少一个所述电流值信息，设定向所述电磁比例阀输出的电流的电流值。
4.如权利要求1或2所述的作业车辆，其特征在于，所述控制部在由所述压力传感器检测到的所述压力是第一压力时，从多个所述电流值信息中选择第一电流值信息，在由所述压力传感器检测到的所述压力是第二压力时，从多个所述电流值信息中选择第二电流值信息； 由所述压力传感器检测到的压力在所述第一压力与所述第二压力之间时，所述控制部利用内插设定输出到所述电磁比例阀的电流的电流值。
5.如权利要求4所述的作业车辆，其特征在于，由所述压力传感器检测到的压力在所述第一压力与所述第二压力之间时，所述控制部利用线性内插设定输出到所述电磁比例阀的电流的电流值。
6.如权利要求4所述的作业车辆，其特征在于，由所述压力传感器检测到的压力在所述第一压力与所述第二压力之间时，所述控制部从多个所述电流值信息中选择所述第一电流值信息和所述第二电流值信息，利用基于所述第一电流值信息设定的电流值和基于所述第二电流值信息设定的电流值的内插，设定输出到所述电磁比例阀的电流的电流值。
7.如权利要求1或2所述的作业车辆，其特征在于，所述工作装置具有由所述第一工作流体驱动的缸， 所述切换阀构成为切换供给到所述缸的所述第一工作流体的供给方向。
8.如权利要求1或2所述的作业车辆，其特征在于，还具有车辆主体； 所述工作装置具有: 大臂，其能够旋转地安装在所述车辆主体上； 小臂，其能够旋转地安装在所述大臂上； 大臂缸，其驱动所述大臂； 小臂缸，其驱动所述小臂； 所述切换阀切换向所述小臂缸供给的所述第一工作流体的供给方向。
9.一种作业车辆，其特征在于，具有: 工作装置、 切换阀，切换向所述工作装置供给的第一工作流体的供给方向； 操作部件，用于操作所述工作装置； 先导压力控制阀，根据所述操作部件的操作量，控制驱动所述切换阀的第二工作流体的压力； 电磁比例阀，设置在所述切换阀与所述先导压力控制阀之间； 上游先导压力流路，连接所述先导压力控制阀与所述电磁比例阀； 压力传感器，检测所述上游先导流路内的第二工作流体的压力； 控制部，基于由所述压力传感器检测到的压力，从多个所述电流值信息中选择至少一个所述电流值信息，并且基于选择的至少一个所述电流值信息，设定向所述电磁比例阀输出的电流的电流值，多个所述电流值信息表示向所述电磁比例阀输入的电流的电流值与从所述电磁比例阀输出的第二工作流体的压力的对应关系。
10.一种控制方法，控制作业车辆的工作装置，其特征在于，包括: (a)取得压力信号的步骤，所述压力信号表示从先导压力控制阀向电磁比例阀供给的第二工作流体的压力； (b)基于在所述步骤(a)中取得的所述压力信号，从多个电流值信息中选择至少一个所述电流值信息的步骤，多个所述电流值信息表示向所述电磁比例阀输出的电流的电流值与从所述电磁比例阀输出的第二工作流体的压力的对应关系； (C)基于在所述步骤(b)中选择的至少一个所述电流值信息，设定向所述电磁比例阀输出的电流的电流值的步骤。
11.如权利要去10所述的控制方法，其特征在于，包括: (d)将在所述步骤(C)中设定的电流值输出到所述电磁比例阀，控制所述电磁比例阀的步骤； (e)利用在所述步骤(d)中被控制的所述电磁比例阀所输出的第二工作流体，向切换阀施加先导压力的步骤； (f)基于在所述步骤(e)中施加的先导压力，切换向工作装置供给的第一工作流体的供给方向的步骤。
【文档编号】E02F3/43GK104220675SQ201480000766
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】山田健夫, 中川智裕 申请人:株式会社小松制作所
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