专利名称：建筑机械、建筑机械的控制方法、以及使计算机执行该方法的程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑机械、建筑机械的控制方法、以及使计算机执行该方法的程序。
背景技术：
在液压挖掘机等建筑机械中，使由吊杆(boom)、臂以及铲斗等构成的作业设备进行动作，从而进行各种作业。例如，在压实沙土而进行地面的压地处理(碾压作业)时，通过以短的周期跨越中间位置往返操作作业设备控制杆来上下移动吊杆，并且用安装于前端的铲斗的底部拍打沙土，从而进行该碾压作业(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1 (日本)特开2005-256595号公报
发明内容
发明要解决的课题但是，在专利文献1的技术中，在进行碾压作业时，使吊杆以与作业设备控制杆的操作量(以下，控制杆操作量)相应的动作速度进行动作，因此担心产生以下的问题。在液压挖掘机等建筑机械的情况下，为了兼顾控制杆操作量小时的低速动作和控制杆操作量大时的最高速度动作，如图ι 8A所示，控制杆操作量与缸(cylinder)速度的关系大多具有U字型的形状，因此，控制杆操作量的微小的差异在缸速度上表现为大的差异。在碾压作业中要求使作业设备以大致一定的振幅、节奏进行往返，但是操作员的控制杆输入如图18B上部分那样具有振幅的抖动，则缸速度具有图18B下部分那样大的速度抖动。因此，通过铲斗拍打沙土过强，或者车体前部抬升，并且车体产生大的摇晃。因此，操作员在实施碾压作业时，需要注意操作作业设备控制杆，以免不经意地将作业设备控制杆的操作量弄大。本发明的目的在于，提供一种能够提高作业设备的操作性的建筑机械、建筑机械的控制方法、以及使计算机执行该方法的程序。用于解决课题的手段第一发明的建筑机械的特征在于，在具备了作业设备、用于操作所述作业设备的操作部件、以及用于控制所述作业设备的控制装置的建筑机械中，所述控制装置包括碾压作业判定部件，判定所述作业设备的动作状态是否为通过进行往返动作来压实沙土的碾压作业的动作状态；以及指令输出限制部件，在判定为所述作业设备处于碾压作业的动作状态的情况下，
3对所述作业设备进行控制，使得所述作业设备的动作速度不超过规定的上限值。第二发明的建筑机械的特征在于，在第一发明中，所述控制装置包括操作信息取得部件，其取得与向所述操作部件的操作状态有关的操作信息，所述碾压作业判定部件基于所述操作信息，判定所述作业设备是否处于碾压作业的动作状态。这里，作为操作信息，例如在操作部件由电子控制杆等构成的情况下，可以采用从操作部件输出的操作信号，在操作部件由液压控制杆构成的情况下，可以采用从在液压控制杆中附设的压力传感器输出的压力信号。第三发明的建筑机械的特征在于，在第二发明中，所述指令输出限制部件包括指令输出限制部件，对所述作业设备的指令输出进行限制，使得所述作业设备的动作速度不超过规定的上限值；周期计算部件，基于所述操作信息来计算所述操作部件的操作周期；以及上限值变更部件，基于所述操作周期来变更所述上限值。第四发明是将第一发明作为方法发明展开的发明，其特征在于，具体地，在具备了作业设备、用于操作所述作业设备的操作部件、以及用于控制所述作业设备的控制装置的建筑机械的控制方法中，所述控制装置执行如下的步骤碾压作业判定步骤，判定所述作业设备的动作状态是否为通过进行往返动作来压实沙土的碾压作业的动作状态；以及指令输出限制步骤，在判定为所述作业设备处于碾压作业的动作状态的情况下， 对所述作业设备进行控制，使得所述作业设备的动作速度不超过规定的上限值。第五发明涉及可由计算机执行的程序，其特征在于能够使建筑机械的控制装置执行上述第四发明。在第一发明中，在作业设备处于碾压作业的动作状态的情况下，作业设备的动作速度被限制成不超过规定的上限值。S卩，在碾压作业的动作状态中，即使在作为操作部件的例如作业设备控制杆倾斜至在机械上可倾斜的最大倾斜角度的情况下，指令输出值也不是与控制杆最大倾斜角度对应的值，而成为由指令输出限制部件进行了上限限制的值，因此，伴随于此，操作阀开口量和通过其的缸流量被限制。从而，在作业设备中，动作速度被限制成上限值，以上限值的速度缓慢进行动作。因此，操作员在实施碾压作业时，即使不经意地将操作部件的操作量弄大，车体也不会产生大的摇晃，因此无需注意操作操作部件，能够提高作业设备的操作性。另一方面，在除了碾压作业之外的其他动作状态中，在作业设备中，动作速度没有被限制，以与操作部件的操作量相应的速度敏捷地进行动作。S卩，在进行碾压作业时降低作业设备的最高动作速度(将操作部件的操作量弄成最大时的作业设备的动作速度)，在进行其他作业时，提高作业设备的最高动作速度。由此，能够根据作业内容来变更作业设备的最高动作速度，能够提高在进行碾压作业时的操作性，而碾压以外的作业中的操作性不会产生损失。在第二发明中，取得与操作部件的操作状态有关的操作信息，并基于所取得的操作信息来执行碾压作业的判定处理。由此，能够对作业设备是否处于碾压作业的动作状态进行自动判定。由于进行该自动判定，无需特意准备用于使控制装置识别碾压作业的结构 (例如，由操作员进行操作的开关等)，能够实现建筑机械的结构的简单化。在第三发明中，基于对操作部件的操作周期，变更用于限制作业设备的动作速度的上限值。S卩，在操作员实施碾压作业的情况下，以比较长的周期对操作部件进行往返操作时，由于作业设备的最高动作速度为大的第一上限值，因此使作业设备敏捷地进行动作，车体多少产生摇晃，但能够使作业设备强地拍打沙土。此外，在操作员实施碾压作业的情况下，以比较短的周期对操作部件进行往返操作时，作业设备的最高动作速度为小的第二上限值，因此能够使作业设备缓慢地进行动作， 并且以规定周期有节奏地进行往返动作。因此，在进行碾压作业时，能够通过操作员的操作来变更作业设备的最高动作速度，因此能够进一步提高作业设备的操作性。根据第四发明，也能够达到与上述的第一发明相同的作用和效果。根据第五发明，仅通过在具备了控制装置的通用的建筑机械的控制装置中安装程序，就能够执行第四发明的方法发明，因此能够容易实现本发明。
图1是表示本发明的第一实施方式的、搭载了作业设备和其控制装置的建筑机械的示意图。图2是表示控制装置的方框图。图3是用于说明作业设备的控制方法的流程图。图4是表示碾压作业的判定处理的一例的图。图5是用于说明指令输出限制处理的图。图6A是用于说明指令输出限制处理的图。图6B是用于说明指令输出限制处理的图。图7是表示本发明的第二实施方式的控制装置的方框图。图8是用于说明作业设备的控制方法的流程图。图9A是用于说明上限值设定的图。图9B是用于说明指令输出限制处理的图。图IOA是用于说明指令输出限制处理的图。图IOB是用于说明指令输出限制处理的图。图IOC是用于说明指令输出限制处理的图。图11是表示本发明的第三实施方式的建筑机械的示意图。图12是表示控制装置的方框图。图13是表示本发明的第四实施方式的建筑机械的示意图。图14是用于说明先导(pilot)减压阀的动作的图。图15是表示控制装置的方框图。图16是用于说明作业设备的控制方法的流程图。
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图17是表示本发明的第五实施方式的建筑机械的示意图。图18A是用于说明以往技术的、在碾压作业中的问题点的图。图18B是用于说明以往技术的、在碾压作业中的问题点的图。
具体实施例方式以下，基于附图来说明本发明的一个实施方式。■ 1.第一实施方式(1)整体结构图1是表示本发明的第一实施方式的、搭载了作业设备和其控制装置的液压挖掘机(建筑机械)1的示意图。图2是表示控制装置的方框图。在图1中，液压挖掘机1具备通过作为电子控制杆的作业设备控制杆(操作部件)2进行操作的吊杆11、以及通过其他的作业设备控制杆(省略图示)进行操作的臂12， 在臂12的前端安装有铲斗13。吊杆11通过液压缸14，以支撑点Dl为中心进行转动。臂12通过吊杆11上的液压缸，以支撑点D2为中心进行转动。此外，通过向其他的方向操作作业设备控制杆2，从而铲斗13通过臂12上的液压缸进行转动。而且，由这些吊杆11、臂12以及铲斗13来构成本发明的作业设备10。另外，在本实施方式中，以吊杆11为代表来说明本发明的细节，因此，省略了用于操作臂12的作业设备控制杆、用于使臂12和铲斗13动作的液压缸、主阀等驱动装置、以及用于控制驱动装置的控制器的图示和说明。液压缸14通过从液压泵15吐出并经由主阀16供应的动作液来进行液压驱动，并且，由作为一对比例电磁阀的EPC阀17、17来移动主阀16的阀芯(spool) 16A，从而调整对液压缸14的动作液的供应流量。这里，作业设备控制杆2具备例如电位计和PPC压力传感器、静电电容或控制杆的转矩传感器等的倾斜角度检测器，从该倾斜角度检测器对控制器20输出与作业设备控制杆2的倾斜角度一一相关的控制杆操作信号F。当作业设备控制杆2处于中间位置时，所输出的控制杆操作信号F为“0 (零)”， 从而吊杆11的速度成为“0”。若向前方倾斜，则吊杆11以与倾斜角度相应的速度下降，此外，通过使作业设备10向后方倾斜，从而吊杆11以与倾斜角度相应的速度上升。由以下的控制器20进行这样的控制。控制器20具有如下的功能基于来自作业设备控制杆2的控制杆操作信号F，对吊杆11进行动作控制。这样的控制器20由微计算机等构成，通常作为用于控制液压挖掘机1的引擎并用于控制液压泵而搭载的调速器/泵控制器的一部分来安装，但在本实施方式中，为了便于说明而单独地图示。(2)控制器20的结构具体地，如图2所示，控制器20具备操作信号输入部件(操作信息取得部件)21、 运算部件22、信号输出部件23。(2-1)操作信号输入部件21的结构操作信号输入部件21是用于输入来自作业设备控制杆2的控制杆操作信号(操
6作信息)F的部分，将所输入的控制杆操作信号F变换为由运算部件22可读取的信号后输
出ο另外，以下为了便于说明，将从操作信号输入部件21输出的信号也记载为控制杆操作信号F。(2-2)运算部件22的结构运算部件22具备由计算机程序(软件)构成的指令输出计算部件M、碾压作业判定部件25、以及指令输出限制部件26。指令输出计算部件M为了使吊杆11以与作业设备控制杆2的倾斜角度相应的速度进行动作，基于经由操作信号输入部件21输入的控制杆操作信号F，运算并求出对EPC阀 17、17输出的指令输出值I。碾压作业判定部件25基于所输入的控制杆操作信号F，判定吊杆11是否处于碾压作业的动作状态。另外，在后面叙述碾压作业的判定处理。指令输出限制部件沈在由碾压作业判定部件25判定为吊杆11处于碾压作业的动作状态的情况下，对指令输出值I进行限制，使得由指令输出运算部件M算出的指令输出值I不超过规定的上限值Imax (指令输出限制处理)。 另外，在本实施方式中，上限值Imax被设定为，在将作业设备控制杆2倾斜至在机械上可倾斜的最大倾斜角度的情况下的指令输出值I的约1/3的值。(2-3)信号输出部件23的结构信号输出部件23具有如下功能基于由指令输出计算部件M算出并且由指令输出限制部件26实施了指令输出限制处理后的指令输出值I，生成对EPC阀17的指令信号 (电流信号)G，将该指令信号G经由放大器20A、20A输出到EPC阀17。EPC阀17基于该指令信号G，使构成主阀16的阀芯16A移动，从而调整对液压缸14的动作液的供应量。(3)控制器20的作用下面，参照图3的流程图来说明吊杆11的控制方法，基于图4至图6A、图6B，一并对上述的碾压作业判定部件25和指令输出限制部件沈进行详细的说明。(a)步骤Sl 首先，若由操作员操作作业设备控制杆2，则指令输出计算部件对基于从作业设备控制杆2输出并经由操作信号输入部件21输入的控制杆操作信号F，对指令输出值I进行运算。(b)步骤S2 接着，碾压作业判定部件25基于所输入的控制杆操作信号F，判定吊杆11是否处于碾压作业的动作状态。图4是表示碾压作业的判定处理的一例的图。在图4中，纵轴表示所输入的控制杆操作信号F(电压值)，横轴表示时间。这里，在图4中，信号波形SwI是在将作业设备控制杆2向前方倾斜之后，将所倾斜的状态维持规定时间之后返回到中间位置时的控制杆操作信号F的信号波形。此外，在图4中，信号波形Sw2是在使作业设备控制杆2在前后方向上以短的周期跨越中间位置往返(碾压操作)时的控制杆操作信号F的信号波形。换而言之，信号波形 Sw2是在吊杆11处于碾压作业的动作状态时的控制杆操作信号F的信号波形。而且，在图4中，用点划线表示的波形Swf是，对控制杆操作信号F实施了使用低通滤波器的滤波处理后的信号波形。例如，能够通过如下所示那样区分各信号波形SW1、SW2，从而判定吊杆11是否处于碾压作业的动作状态。即，在控制杆操作信号F的信号波形为SwI的情况下，如图3所示，将作业设备控制杆2从中间位置倾斜之后、向中间位置返回(转变为减速)为止的时间Tl变长。因此， 在转变为减速的时刻，控制杆操作信号F的输入峰值A(Al)与对控制杆操作信号F实施了使用低通滤波器的滤波器处理之后的信号峰值Af(AfI)成为大致相等的值。另一方面，在控制杆操作信号F的信号波形为Sw2的情况下，如图3所示，将作业设备控制杆2从中间位置倾斜之后、向中间位置返回为止的时间T2变短。因此，在转变为减速的时刻，控制杆操作信号F的输入峰值A(A2)与对控制杆操作信号F实施了使用低通滤波器的滤波器处理之后的信号峰值Af(AJ)成为相差很大的值。根据以上的叙述，对输入峰值A与进行了使用低通滤波器的滤波处理后的峰值Af 进行比较，例如峰值Af相对于输入峰值A小于规定的比例，则能够判定为控制杆操作信号F 不是信号波形SwI，而是信号波形Sw2。但是，该判定方法只不过是测量将作业设备控制杆2从中间位置倾斜之后到转变为减速为止的时间的长短。即，仅仅通过该判定方法，无法判断操作员进行了在单一方向 (例如，吊杆下降方向)上移动短时间的微动操作、还是进行了在往返方向(例如，吊杆下降和上升方向)上交替地移动的碾压操作。因此，如图4所示，在控制杆操作信号F的值为正的情况和控制杆操作信号F的值紧接着反转而成为负的情况下，如果峰值Af连续地如上所述那样相对于输入峰值A小于规定的比例，则能够判断为吊杆11处于碾压作业的动作状态。在本实施方式中，碾压作业判定部件25具备用于对所输入的控制杆操作信号F实施上述的滤波处理的低通滤波器。而且，如上所述那样，碾压作业判定部件25通过判断在控制杆操作信号F的值为正的情况和控制杆操作信号F的值紧接着反转而成为负的情况下，峰值Af是否连续地相对于输入峰值A小于规定的比例(例如，50% )，从而，能够判定吊杆11是否处于碾压作业的动作状态。另外，吊杆11是否处于碾压作业的动作状态的判断不限定于上述的处理，也可以通过如下所示的处理来进行。即，操作员通常在实施碾压操作时，使作业设备控制杆2在前后方向上以“1 2 秒左右”的周期跨越中间位置往返。因此，也可以是如下的结构作为由碾压作业判定部件25进行的碾压作业的判定处理，通过判断控制杆操作信号F的周期T(图4)是否为例如2秒以下，从而判定吊杆11 是否处于碾压作业的动作状态。然后，在步骤S2中，在判定为吊杆11没有处于碾压作业的动作状态的情况下，不进行由指令输出限制部件26进行的指令输出限制处理而跳转到步骤S4，将基于在步骤Sl 中算出的指令输出值I的指令信号G输出到EPC阀17。图5和图6Α、图6Β是用于说明指令输出限制处理的图。在图5中，横轴表示实施指令输出限制处理之前的指令输出值I，纵轴表示实施了指令输出限制处理之后的指令输出值I。
此外，在图6A、图6B中，纵轴表示液压缸14的实际的动作速度(缸速度)，横轴表示作业设备控制杆2的操作量(控制杆操作信号F)。另外，图6A表示在吊杆11处于碾压作业的动作状态时没有实施指令输出限制处理的情况，图6B表示实施了指令输出限制处理的情况。(c)步骤S3 在步骤S2中判定为吊杆11处于碾压作业的动作状态的情况下，如图 5所示，指令输出限制部件沈根据上限值Imax对在步骤Sl中算出的指令输出值I进行指令输出限制处理。然后，指令输出限制部件26将实施了指令输出限制处理后的指令输出值 I输出到信号输出部件23。(d)步骤S4 信号输出部件23将在步骤Sl中算出并且在步骤S3中实施了指令输出限制处理之后的指令输出值I变换为指令信号G，并输出到EPC阀17。如上所述，通过来自EPC阀17的先导压来移动主阀16的阀芯16A，通过来自主阀 16的液压，吊杆11以规定的速度进行动作。例如，在指令输出限制部件沈中没有实施指令输出限制处理的情况下，吊杆11成为由液压缸14基于与控制杆操作信号F相应的指令输出值I (在步骤Sl中算出的指令输出值I)进行驱动的状态。因此，如图6A所示，吊杆11成为如下状态在作业设备控制杆 2的操作量大的情况下，由液压缸14基于与该操作量相应的比较高的指令输出值I进行驱动，并以高的速度进行动作。另一方面，在指令输出限制部件沈中实施指令输出限制处理的情况下，在指令输出值I比较高时，如图5所示那样根据上限值Imax来限制指令输出值I，因此，如图6B所示，吊杆11成为如下状态在作业设备控制杆2的操作量大的情况下，由液压缸14基于所限制的上限值Imax进行驱动，并以低的速度进行动作。另外，在指令输出值I是比上限值Imax还小的值的情况下，如图5所示，指令输出值I不会根据上限值Imax被限制。因此，如图6B所示，吊杆11成为如下状态在作业设备控制杆2的操作量小的情况下，与上述的没有实施指令输出限制处理的情况(图6A)相同的速度进行动作。(4)实施方式的效果根据这样的本实施方式，具有如下的效果。在液压挖掘机1上搭载的控制器20具备碾压作业判定部件25和指令输出限制部件26。由此，在作业设备10处于碾压作业的动作状态的情况下，能够将吊杆11的动作速度限制为不超过规定的上限值。S卩，操作员在实施碾压作业时不小心将作业设备控制杆2的倾斜角度弄大的情况下，也限制吊杆11的动作速度，并且车体也不会产生大的摇晃，因此，无需注意操作作业设备控制杆2，能够提高作业设备10的操作性。另一方面，操作员在实施除了碾压作业之外的其他作业时，不限制吊杆11的动作速度，因此，能够使吊杆11以与作业设备控制杆2的倾斜角度相应的速度敏捷地进行动作。S卩，在进行碾压作业时降低吊杆11的最高动作速度(将作业设备控制杆2倾斜至最大倾斜角度时的吊杆11的动作速度)，在进行其他作业时，提高吊杆11的最高动作速度。 由此，能够根据作业设备10的动作状态来变更吊杆11的最高动作速度，能够提高在进行碾压作业时的操作性，而碾压以外的作业中的操作性不会产生损失。
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此外，碾压作业判定部件25基于所输入的控制杆操作信号F来执行碾压作业的判定处理。由此，能够自动判定作业设备10是否处于碾压作业的动作状态。由于存在该自动判定，因此无需单独准备用于使控制器20识别是碾压作业的情况的结构(例如，由操作员操作的开关等)，实现液压挖掘机1的结构的简单化。除此之外，在本实施方式中最具有特征的碾压作业判定部件25和指令输出限制部件26是软件，因此能够容易安装到已有的液压挖掘机1的控制器20的内部。■ 2.第二实施方式下面说明本发明的第二实施方式。另外，在以下的说明中，对与已说明的部分相同的部分附加相同的标号，并省略或简略该说明。上述的第一实施方式的控制器20在实施指令输出限制处理时，使用了唯一确定的上限值Imax (例如，在最大倾斜角度下的指令输出值I的约1/3的值)。相对于此，第二实施方式的控制器20a的不同点在于，基于控制杆操作信号F的周期T来变更上限值Imax，使用变更后的上限值Imax来实施指令输出限制处理。(1)指令输出限制部件^a的结构图7是表示本发明的第二实施方式的控制器(控制装置)20a的方框图。具体地，在第二实施方式中，如图7所示，用于构成控制器20a的运算部件22a的指令输出限制部件26a具备周期计算部件沈1、上限值变更部件沈2、指令输出限制部件 263。周期计算部件基于所输入的控制杆操作信号F，计算作业设备控制杆2从中间位置(控制杆操作信号F为“0”)倾斜之后返回到中间位置、并且作业设备控制杆2在与上述的倾斜方向相反的方向上倾斜之后再次返回到中间位置为止的时间(控制杆操作信号F 的周期T(参照图4))。上限值变更部件沈2基于控制杆操作信号F的周期Τ，将在指令输出限制部件沈3 中使用的上限值Imax设定为与周期T相应的上限值。指令输出限制部件263使用由上限值变更部件262设定的上限值Imax，对指令输出值I进行限制，使得由指令输出计算部件M算出的指令输出值I不超过由上限值变更部件262设定的上限值Imax。(2)控制器20a的作用下面，参照图8的流程图来说明吊杆11的控制方法。另外，相对于在上述第一实施方式中说明的控制方法，在本实施方式的吊杆11的控制方法中，只是指令输出限制处理(步骤S； )不同，因此，以下仅说明指令输出限制处理。图9A是用于说明上限值设定的图。图9B是用于说明指令输出限制处理的图。在图9A中，横轴表示周期T，纵轴表示上限值Imax。另外，在图9B中，纵轴和横轴与图5相同。(a)步骤S3A 首先，周期计算部件261基于所输入的控制杆操作信号F来计算控制杆操作信号F的周期T。(b)步骤S;3B 接着，如图9A所示那样，上限值变更部件262基于周期T来设定上限值Imax。(c)步骤S3C 接着，如图9B所示那样，指令输出限制部件263使用在步骤S3B中
10设定的上限值Imax，对指令输出值I进行限制，使得在步骤Sl中算出的指令输出值I不超过上限值Imax。图10A、图10B、图IOC是用于说明指令输出限制处理的图。另外，在图10A、图10B、图IOC中，纵轴和横轴与图6A、图6B相同。图IOA表示在吊杆11处于碾压作业的动作状态时不实施指令输出限制处理的情况，图IOB表示使用第一上限值Imaxl来实施指令输出限制处理的情况，图IOC表示使用第二上限值Imax2来实施指令输出限制处理的情况。在本实施方式中，第二上限值ImaX2使用与在第一实施方式中说明的上限值 Imax (例如，将作业设备控制杆2倾斜至最大倾斜角度时的指令输出值I的约1/3的值)相同的值。即，图IOA和图IOC与图6A和图6B相同。如上所述，指令输出限制部件26a在周期T为大的值的情况下，使用高的第一上限值Imaxl来限制指令输出值I。即，在由操作员进行的跨越了作业设备控制杆2的中间位置的往返操作的周期大的情况下，使用第一上限值Imaxl缓和地限制指令输出值I。因此，如图IOB所示，吊杆11在作业设备控制杆2的操作量大的情况下，以低于不实施指令输出限制处理的情况(图10A)的速度、并且高于使用第二上限值Imax2来实施指令输出限制处理的情况(图10C)的速度进行动作。因此，与上限值被固定为Imax2的第一实施方式不同， 在长的周期中能够以高的速度进行动作。(3)实施方式的效果根据这样的本实施方式，除了在第一实施方式中叙述的效果之外，还具有如下的效果。构成控制器20a的指令输出限制部件26a具备周期计算部件沈1、上限值变更部件沈2、以及指令输出限制部件沈3。由此，能够基于由操作员进行的作业设备控制杆2的往返操作的周期、即控制杆操作信号F的周期，变更用于限制与作业设备控制杆2的操作相应的吊杆11的动作速度的上限值。S卩，操作员在实施碾压作业时，通过以比较长的周期往返操作作业设备控制杆2， 从而吊杆11的最高动作速度被设定为比第一实施方式的最高动作速度大的值，因此使吊杆11敏捷地进行动作，车体多少产生摇晃，但能够使铲斗13强地拍打沙土。此外，操作员在实施碾压作业时，通过以比较短的周期往返操作作业设备控制杆 2，从而吊杆11的动作速度被设定为与第一实施方式相同，因此能够使吊杆11(铲斗13)缓慢地进行动作，且以规定周期有节奏地进行上下动作。因此，在进行碾压作业时，也能够通过操作员的操作来变更吊杆11的最高动作速度，因此能够根据用途来适当地调整碾压打击力。■ 3.第三实施方式下面，说明本发明的第三实施方式。图11是表示本发明的第三实施方式的液压挖掘机(建筑机械)3的示意图。上述的第一实施方式的控制器20基于所输入的控制杆操作信号F来执行了碾压作业的判定处理。相对于此，第三实施方式的控制器(控制装置)30的不同点在于，基于来自由操作员进行操作的手动开关3A(图11)的开关信号，执行碾压作业的判定处理。
(1)控制器30的结构图12是表示控制器30的方框图。具体地，如图12所示，在第三实施方式中，控制器30具备开关信号输入部件27。这里，在由操作员为了实施碾压操作而开启(ON) 了手动开关3A的情况下，将开启信号(开关信号H)输出到控制器30，在由操作员为了实施除了碾压操作之外的其他操作而关闭(OFF) 了手动开关3A的情况下，将关闭信号(开关信号H)输出至控制器30。开关信号输入部件27是输入来自手动开关3A的开关信号H的部分，将所输入的开关信号H变换为运算部件32可读取的信号后输出。另外，以下为了方便说明，将从开关信号输入部件27输出的信号也记载为开关信号H。而且，构成控制器30的运算部件32的碾压作业判定部件35基于所输入的开关信号H来判定吊杆11是否处于碾压作业的动作状态。具体地，碾压作业判定部件35在所输入的开关信号H为开启信号的情况下，判定为吊杆11处于碾压作业的动作状态，在关闭信号的情况下，判定为吊杆11处于除了碾压作业之外的其他作业的动作状态。另外，相对于在上述的第一实施方式中说明的控制方法，本实施方式的吊杆11的控制方法的不同点仅在于，在碾压作业的判定处理(步骤S2)中，碾压作业判定部件35基于开关信号H如上所述那样进行判定，因此，省略详细的说明。(2)实施方式的效果根据这样的本实施方式，除了上述的第一实施方式的效果之外，还具有如下的效^ ο能够根据手动开关3A的开启/关闭来判定吊杆11是否处于碾压作业的动作状态，因此即使存在操作员的不同或作业状况的不同，也不会对是否为碾压作业进行误识别。■ 4.第四实施方式下面，说明本发明的第四实施方式。图13是表示本发明的第四实施方式的液压挖掘机(建筑机械)4的示意图。在上述的第一实施方式的液压挖掘机1中，通过作为电子控制杆的作业设备控制杆2的操作来使作业设备10 (吊杆11)进行动作。相对于此，第四实施方式的液压挖掘机4的主要不同点在于，通过作为液压控制杆的作业设备控制杆2'的操作来使吊杆11进行动作。图14是用于说明先导减压阀48的动作的图。S卩，在本实施方式中，如图13所示，操作作为液压控制杆的作业设备控制杆2'， 则如图14所示，通过在该作业设备控制杆2'中附设的先导减压阀48，先导压液被减压至与作业设备控制杆2'的操作量相应的压力。然后，表示作业设备控制杆2'的操作量的先导压液被加到在主阀16的各输入端口中与控制杆操作方向对应的输入端口，由此移动主阀16的阀芯16A，调整对液压缸14的动作液的供应流量。(1)控制器(控制装置)40的结构图15是表示控制器40的方框图。在本实施方式中，将作业设备控制杆2'变更为液压控制杆，如上所述那样变更为
12驱动液压缸14的结构，与此相伴，如以下所示那样也变更控制器40的结构。S卩，如图15所示，控制器40具备压力信号输入部件(操作信息取得部件)41。压力信号输入部件41是，由压力传感器4A检测出作业设备控制杆2'的操作量， 从压力传感器4A输出的压力信号(操作信息)P被输入的部分，并且，将所输入的压力信号 P变换为运算部件42可读取的信号后输出。另外，在以下为了方便说明，从压力信号输入部件41输出的信号也记载为压力信号P。此外，如图15所示，控制器40的运算部件42具备碾压作业判定部件45、指令输出计算部件44。碾压作业判定部件45具有与在上述的第一实施方式中说明的碾压作业判定部件 25相同的功能，基于压力信号P来判定吊杆11是否处于碾压作业的动作状态。指令输出计算部件44具有如下的功能根据碾压作业判定部件45的判定结果，运算并求出对EPC阀47输出的指令输出值I，其中该EPC阀47用于对先导减压阀48进行液压控制。(2)控制器40的作用下面，参照图16的流程图来说明吊杆11的控制方法。(a)步骤Sll 首先，如果由操作员操作作业设备控制杆2'，则碾压作业判定部件 45基于从压力传感器4A输出并经由压力信号输入部件41输入的压力信号P，判定吊杆11 是否处于碾压作业的动作状态。另外，针对由碾压作业判定部件45进行的碾压作业的判定处理，与上述的第一实施方式中说明的判定处理相同，不同点仅在于，控制杆操作信号F变更为压力信号P。(b)步骤S12 在步骤Sll中判定为吊杆11没有处于碾压作业的动作状态的情况下，指令输出计算部件44将指令输出值I设定为“关闭(0 (零))”。然后，跳转至步骤S14，将基于指令输出值I (关闭)的指令信号G输出到EPC阀 47。通过步骤S12、S14的处理，先导减压阀48没有被EPC阀47进行液压控制，而将从作业设备控制杆2'输出的先导压液直接传递到主阀16。S卩，阀芯16A处于可移动到在机械上能够移动的最大行程位置的状态，换而言之，吊杆11处于能够以机械上能够移动的最高动作速度进行动作的状态。(c)步骤S13 在步骤Sll中判定为吊杆11处于碾压作业的动作状态的情况下，指令输出计算部件44计算规定的指令输出值I。(d)步骤S14 信号输出部件23将在步骤S12中设定并在步骤S13中算出的指令输出值I变换为指令信号G，并输出到EPC阀47。通过步骤S13、S14的处理，先导减压阀48被EPC47进行液压控制。由此，从作业设备控制杆2'输出的先导压液被限制为不超过在先导减压阀48中设定的上限压力的压力，之后传递到主阀16。S卩，阀芯16A处于无法移动至最大行程位置的状态，换而言之，吊杆 11处于无法以最高动作速度进行动作的状态。即，指令输出计算部件44在判定为吊杆11处于碾压作业的动作状态的情况下，对 EPC阀47进行控制，使得吊杆11的动作速度不超过规定的上限值。
根据这样的第四实施方式，在将作业设备控制杆2'设为液压控制杆的情况下，也能够得到与上述的第一实施方式相同的作用和效果。■ 5.第五实施方式下面，说明本发明的第五实施方式。图17是表示本发明的第五实施方式的液压挖掘机(建筑机械)5的示意图。在上述的第四实施方式的液压挖掘机4中，控制器40经由EPC阀47来控制先导减压阀48，从而限制了吊杆11的动作速度。相对于此，第五实施方式的液压挖掘机5的不同点在于，控制器40经由EPC阀57 来控制制动器(stopper) 58，从而限制吊杆11的动作速度。制动器58在主阀16内外进退自如地构成。通过从控制器40输出基于规定的指令输出值I的指令信号G，并由EPC阀57进行液压控制，从而该制动器58突出至主阀16内部。而且，制动器58设为如下的状态接触到阀芯16A的末端，从而阀芯16A无法移动至最大行程位置。此外，在从控制器40输出基于指令输出值I (关闭)的指令信号G，EPC阀57没有进行液压控制的情况下，制动器58退至主阀16外部。从而，阀芯16A成为如下的状态。末端不会接触到制动器58，可移动到最大行程位置。另外，控制器40的结构、吊杆11的控制方法与上述的第四实施方式相同，因此省略说明。根据这样的第五实施方式，通过制动器58来限制了吊杆11的动作速度的情况下， 也能够得到与上述的第四实施方式相同的作用和效果。另外，本发明不限定于上述各实施方式，包括能够实现本发明的目的的其他结构等，如下所示的变形等也包含在本发明中。在上述第二实施方式中，对上述第一实施方式的控制器20采用了图8所示的指令输出限制处理的功能，但不限定于此，也可以对上述第三实施方式至上述第五实施方式的控制器30、40采用图8所示的指令输出限制处理的功能。在上述第四实施方式和上述第五实施方式中，也可以与上述第三实施方式相同地，采用通过手动开关3A的开启/关闭来执行碾压作业的判定处理的结构。在上述第一实施方式和上述第二实施方式中，基于控制杆操作信号F来执行了碾压作业的判定处理，但不限定于此，由于由指令输出计算部件M算出的指令输出值I表示与控制杆操作信号F相同的信号波形，因此也可以基于指令输出值I来执行碾压作业的判定处理。上述第二实施方式中的指令输出限制处理也是同样的。通过以上记载公开了用于实施本发明的最佳的结构、方法，但本发明不限定于此。 即，主要关于特定的实施方式特别地对本发明进行了图示和说明，但是，对以上叙述的实施方式，本领域技术人员能够关于形状、数量、其他的详细的结构方面附加各种变形，而不会脱离本发明的技术上的思想和目的的范围。因此，上述公开的用于限定形状、数量等的记载是为了方便理解本发明而例示的记载，并非用于限定本发明，因此，将这些形状、数量等限定的一部分或者全部的限定排除的部件名称上的记载包含在本发明中。产业上的可利用性
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本发明能够应用于液压挖掘机等建筑机械。标号说明1、3、4、5...液压挖掘机(建筑机械)，2、2'...作业设备控制杆(操作部件)， 10...作业设备，20、2(^、30、40...控制器(控制装置)，21...操作信号输入部件(操作信息取得部件)，25、35、45...碾压作业判定部件，26指令输出限制部件，41...压力信号输入部件(操作信息取得部件)，44...指令输出计算部件，F...控制杆操作信号(操作信息)，P. · ·压力信号(操作信息)。
权利要求
1.一种建筑机械，具备了作业设备、用于操作所述作业设备的操作部件以及用于控制所述作业设备的控制装置，其特征在于，所述控制装置具备碾压作业判定部件，判定所述作业设备的动作状态是否为通过进行往返动作来压实沙土的碾压作业的动作状态；以及指令输出限制部件，在判定为所述作业设备处于碾压作业的动作状态的情况下，对所述作业设备进行控制，使得所述作业设备的动作速度不超过规定的上限值。
2.如权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，所述控制装置具备用于取得与所述操作部件的操作状态有关的操作信息的操作信息取得部件，所述碾压作业判定部件基于所述操作信息来判定所述作业设备是否处于碾压作业的动作状态。
3.如权利要求2所述的建筑机械，其特征在于，所述指令输出限制部件具备指令输出限制部件，对所述作业设备的指令输出进行限制，使得所述作业设备的动作速度不超过规定的上限值；周期计算部件，基于所述操作信息来计算所述操作部件的操作周期；以及上限值变更部件，基于所述操作周期来变更所述上限值。
4.一种建筑机械的控制方法，该建筑机械具备了作业设备、用于操作所述作业设备的操作部件、以及用于控制所述作业设备的控制装置，其特征在于，所述控制装置执行如下的步骤碾压作业判定步骤，判定所述作业设备的动作状态是否为通过进行往返动作来压实沙土的碾压作业的动作状态；以及指令输出限制步骤，在判定为所述作业设备处于碾压作业的动作状态的情况下，对所述作业设备进行控制，使得所述作业设备的动作速度不超过规定的上限值。
5.一种计算机可执行的程序，其特征在于，使具备了作业设备、用于操作所述作业设备的操作部件、以及用于控制所述作业设备的控制装置的建筑机械的所述控制装置，执行权利要求4所述的建筑机械的控制方法。
全文摘要
建筑机械具备作业设备、用于操作作业设备的操作部件、以及用于控制作业设备的控制装置(20)。控制装置(20)具备碾压作业判定部件(25)，判定作业设备的动作状态是否为通过进行往返动作来压实沙土的碾压作业的动作状态；以及指令输出限制部件(26)，在判定为作业设备处于碾压作业的动作状态的情况下，对作业设备进行控制，使得作业设备的动作速度不超过规定的上限值。
文档编号E02F9/22GK102341547SQ20108001035
公开日2012年2月1日 申请日期2010年3月5日 优先权日2009年3月6日
发明者冈村健治, 市原将志 申请人:株式会社小松制作所