作業(yè)機(jī)械及作業(yè)機(jī)械的推土鏟的自動(dòng)控制方法
【專利摘要】推土機(jī)（100）包括：車體（10）、推土鏟（50）、一對(duì)提升缸（60）、一對(duì)俯仰/傾斜缸（70）、一對(duì)提升行程傳感器（63）和控制部（220）?？刂撇浚?20）從一對(duì)提升缸（60）的行程量一致的狀態(tài)開始使一對(duì)俯仰/傾斜缸（70）以相同的速度驅(qū)動(dòng)。控制部（220）在行程差（ΔS）變得比閾值（TH1）大的情況下，使右俯仰缸（71）和左俯仰/傾斜缸（72）停止。
【專利說明】作業(yè)機(jī)械及作業(yè)機(jī)械的推土鏟的自動(dòng)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有推土鏟的作業(yè)機(jī)械及其推土鏟的自動(dòng)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]推土機(jī)、機(jī)動(dòng)平地機(jī)等作業(yè)機(jī)械具有作為用于挖土的工作裝置的推土鏟。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中公開了一種作業(yè)機(jī)械，該作業(yè)機(jī)械包括使推土鏟升降的一對(duì)提升缸和使推土鏟前傾或后傾的一對(duì)俯仰/傾斜缸。在專利文獻(xiàn)I的作業(yè)機(jī)械中，基于檢測(cè)各提升缸和各俯仰/傾斜缸的行程量的四個(gè)行程傳感器的檢測(cè)值能夠識(shí)別推土鏟姿態(tài)。
[0004]需要說明的是，在專利文獻(xiàn)I的作業(yè)機(jī)械中，通過使一對(duì)俯仰/傾斜缸的兩者或一者驅(qū)動(dòng)，能夠使推土鏟向前后左右傾斜。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:US2005/0065689 號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008](發(fā)明所要解決的課題)
[0009]在此，由于行程傳感器通常比較昂貴，因此要求僅使用檢測(cè)例如一對(duì)提升缸的行程量的兩個(gè)行程傳感器來識(shí)別推土鏟姿態(tài)。
[0010]但是，僅基于一對(duì)提升缸的行程量，不能識(shí)別推土鏟向前后左右傾斜到哪種程度。因此，如果不控制推土鏟的姿態(tài)而直接進(jìn)行挖掘作業(yè)，則不能高效率地進(jìn)行挖掘作業(yè)。
[0011]具體地說，即使推土鏟被提升到基準(zhǔn)高度，如果推土鏟前傾程度較大，則推土鏟的鏟尖會(huì)鏟入地面過深而挖掘過多。另一方面，即使推土鏟被提升到基準(zhǔn)高度，如果推土鏟后傾程度較大，則推土鏟的鏟尖與地面離得過遠(yuǎn)，不能充分地進(jìn)行挖掘。
[0012]本發(fā)明是鑒于上述狀況而做出的，目的在于提供能夠基于一對(duì)提升缸的行程量將推土鏟姿態(tài)自動(dòng)控制為基準(zhǔn)姿態(tài)的作業(yè)機(jī)械及作業(yè)機(jī)械的推土鏟的自動(dòng)控制方法。
[0013](用于解決課題的技術(shù)方案)
[0014]第一方面的作業(yè)機(jī)械包括車體、支撐在車體上的推土鏟、一對(duì)第一液壓缸、一對(duì)第二液壓缸、一對(duì)提升行程傳感器和控制部。一對(duì)第一液壓缸使推土伊升降。一對(duì)第二液壓缸使推土鏟向前后及左右傾斜。一對(duì)提升行程傳感器檢測(cè)出一對(duì)第一液壓缸各自的行程量?？刂撇繌囊粚?duì)第一液壓缸的行程量一致的狀態(tài)開始使一對(duì)第二液壓缸驅(qū)動(dòng)，基于一對(duì)第一液壓缸的行程量的差與規(guī)定的閾值的大小關(guān)系來使一對(duì)第二液壓缸的驅(qū)動(dòng)停止。
[0015]根據(jù)第一方面的作業(yè)機(jī)械，通過僅利用一對(duì)提升行程傳感器，使一對(duì)第二液壓缸驅(qū)動(dòng)，能夠使推土鏟恢復(fù)到基準(zhǔn)姿態(tài)。因此，能夠抑制推土鏟的鏟尖鏟入地面過深或推土鏟的鏟尖離地面較遠(yuǎn)。其結(jié)果是，能夠進(jìn)行高效的挖掘作業(yè)。
[0016]第二方面的作業(yè)機(jī)械在第一方面的基礎(chǔ)上，一對(duì)第二液壓缸包括用于使推土鏟向前后傾斜的俯仰缸和用于使推土鏟向前后及左右傾斜的俯仰/傾斜缸。俯仰缸的最大行程長比俯仰/傾斜缸的最大行程長短?？刂撇渴挂粚?duì)第二液壓缸各自以相同的速度驅(qū)動(dòng)，并且在判定為一對(duì)第一液壓缸的行程量的差比規(guī)定的閾值大的情況下，使一對(duì)第二液壓缸的驅(qū)動(dòng)停止。
[0017]第三方面的作業(yè)機(jī)械在第一方面的基礎(chǔ)上，一對(duì)第二液壓缸包括用于使推土鏟向前后傾斜的俯仰缸和用于使推土鏟向前后及左右傾斜的俯仰/傾斜缸。俯仰缸的最大行程長與俯仰/傾斜缸的最大行程長相等。控制部使一對(duì)第二液壓缸各自以不同的速度驅(qū)動(dòng)，在判定為一對(duì)第一液壓缸的行程量的差比規(guī)定的閾值小的情況下，使一對(duì)第二液壓缸的驅(qū)
動(dòng)停止。
[0018]在第四方面的作業(yè)機(jī)械的推土鏟的自動(dòng)控制方法中，推土鏟使用一對(duì)第一液壓缸升降。推土鏟的自動(dòng)控制方法包括以下步驟:檢測(cè)一對(duì)第一液壓缸各自的位置；比較檢測(cè)出的一對(duì)第一液壓缸各自的位置；使推土鏟進(jìn)行傾斜動(dòng)作直到一對(duì)第一液壓缸平行；在使推土鏟進(jìn)行傾斜動(dòng)作直到一對(duì)第一液壓缸平行后，使推土鏟進(jìn)行俯仰動(dòng)作直到一對(duì)液壓缸不平行。
[0019]根據(jù)第四方面的作業(yè)機(jī)械的推土鏟的自動(dòng)控制方法，使推土鏟進(jìn)行傾斜動(dòng)作(左右方向的傾斜動(dòng)作)直到一對(duì)第一液壓缸的位置平行，即推土鏟在左右方向上處于水平位置。然后，使推土鏟進(jìn)行俯仰動(dòng)作(前后方向的傾斜動(dòng)作)直到一對(duì)第一液壓缸的位置產(chǎn)生偏差。換言之，通過一對(duì)第一液壓缸的位置判定能夠進(jìn)行俯仰動(dòng)作的極限，將俯仰動(dòng)作進(jìn)行到該極限位置。根據(jù)這樣的動(dòng)作，能夠通過一對(duì)第一液壓缸的位置的比較，使推土鏟在左右方向上水平地移動(dòng)到能夠進(jìn)行俯仰動(dòng)作的極限位置。
[0020]在第五方面的作業(yè)機(jī)械的推土鏟的自動(dòng)控制方法中，推土鏟使用一對(duì)第一液壓缸升降，并且，使用一對(duì)第二液壓缸向前后及左右傾斜。推土鏟的自動(dòng)控制方法包括以下步驟:檢測(cè)一對(duì)第一液壓缸各自的位置；比較檢測(cè)出的一對(duì)第一液壓缸各自的位置；使推土鏟進(jìn)行傾斜動(dòng)作直到一對(duì)第一液壓缸平行；在使推土鏟進(jìn)行傾斜動(dòng)作直到一對(duì)第一液壓缸平行后，從一對(duì)第一液壓缸平行的狀態(tài)開始使一對(duì)第二液壓缸以不同的速度動(dòng)作，在一對(duì)第一液壓缸再次成為平行的狀態(tài)時(shí)，使一對(duì)第二液壓缸的動(dòng)作停止。
[0021]根據(jù)第五方面的作業(yè)機(jī)械的推土鏟的自動(dòng)控制方法，使推土鏟進(jìn)行傾斜動(dòng)作(左右方向的傾斜動(dòng)作)直到一對(duì)第一液壓缸的位置平行，也就是說推土鏟在左右方向上處于水平的位置。然后，在使一對(duì)第二液壓缸以不同的速度動(dòng)作后，在第一液壓缸再次達(dá)到相同的位置時(shí)，使第二液壓缸的動(dòng)作停止。根據(jù)這樣的動(dòng)作，能夠通過一對(duì)第一液壓缸的位置的比較，使推土鏟在左右方向上水平地移動(dòng)到第二液壓缸的能夠進(jìn)行動(dòng)作的極限位置。
[0022](發(fā)明的效果)
[0023]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠基于一對(duì)第一液壓缸的行程量將推土鏟姿態(tài)自動(dòng)控制為基準(zhǔn)姿態(tài)的作業(yè)機(jī)械及作業(yè)機(jī)械的推土鏟的自動(dòng)控制方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是表示第一實(shí)施方式的推土機(jī)構(gòu)成的前方立體圖。
[0025]圖2是表示第一實(shí)施方式的推土鏟的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成的后方立體圖。
[0026]圖3A是表不第一實(shí)施方式的一對(duì)提升缸及一對(duì)俯仰/傾斜缸構(gòu)成的不意圖。
[0027]圖3B是表不第一實(shí)施方式的一對(duì)提升缸及一對(duì)俯仰/傾斜缸構(gòu)成的不意圖。[0028]圖3C是表不第一實(shí)施方式的一對(duì)提升缸及一對(duì)俯仰/傾斜缸構(gòu)成的不意圖。
[0029]圖3D是表不第一實(shí)施方式的一對(duì)提升缸及一對(duì)俯仰/傾斜缸構(gòu)成的不意圖。
[0030]圖4是表示第一實(shí)施方式的推土鏟控制系統(tǒng)構(gòu)成的框圖。
[0031]圖5A是表不第一實(shí)施方式的一對(duì)提升缸及一對(duì)俯仰/傾斜缸被驅(qū)動(dòng)的情況的不意圖。
[0032]圖5B是表不第一實(shí)施方式的一對(duì)提升缸及一對(duì)俯仰/傾斜缸被驅(qū)動(dòng)的情況的不意圖。
[0033]圖5C是表不第一實(shí)施方式的一對(duì)提升缸及一對(duì)俯仰/傾斜缸被驅(qū)動(dòng)的情況的不意圖。
[0034]圖6是用于說明第一實(shí)施方式的控制裝置的推土鏟姿態(tài)恢復(fù)控制的流程圖。
[0035]圖7A是表示第二實(shí)施方式的一對(duì)俯仰/傾斜缸構(gòu)成的示意圖。
[0036]圖7B是表不第二實(shí)施方式的一對(duì)俯仰/傾斜缸構(gòu)成的不意圖。
[0037]圖8是用于說明第二實(shí)施方式的控制裝置的推土鏟姿態(tài)恢復(fù)控制的流程圖。
[0038]圖9A是表不第二實(shí)施方式的一對(duì)提升缸及一對(duì)俯仰/傾斜缸被驅(qū)動(dòng)的情況的不意圖。
[0039]圖9B是表不第二實(shí)施方式的一對(duì)提升缸及一對(duì)俯仰/傾斜缸被驅(qū)動(dòng)的情況的不意圖。
[0040]圖9C是表不第二實(shí)施方式的一對(duì)提升缸及一對(duì)俯仰/傾斜缸被驅(qū)動(dòng)的情況的不意圖。
[0041]圖9D是表不第二實(shí)施方式的一對(duì)提升缸及一對(duì)俯仰/傾斜缸被驅(qū)動(dòng)的情況的不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下，參照附圖對(duì)作業(yè)機(jī)械的一個(gè)例子即推土機(jī)進(jìn)行說明。在以下的說明中，“上” “下” “前” “后” “左” “右”是以坐在駕駛席上的操作人員為基準(zhǔn)的術(shù)語。
[0043][第一實(shí)施方式]
[0044](推土機(jī)100的構(gòu)成)
[0045]圖1是表示推土機(jī)100構(gòu)成的前方立體圖。圖2是表示推土鏟50的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成的后方立體圖。
[0046]推土機(jī)100包括:車體10、駕駛室20、行駛裝置30、一對(duì)提升框架40、推土鏟50、一對(duì)提升缸(第一液壓缸)60和一對(duì)俯仰/傾斜缸(第二液壓缸)70。另外,推土機(jī)100搭載有自動(dòng)控制推土鏟50姿態(tài)的推土鏟控制系統(tǒng)200 (參照?qǐng)D4)。后文將對(duì)推土鏟控制系統(tǒng)200進(jìn)行說明。
[0047]車體10支撐駕駛室30。車體10被行駛裝置30支撐。駕駛室20內(nèi)搭載有供操作人員就坐的駕駛席、用于操作行駛裝置30及推土鏟50的操作桿或踏板等。特別是在駕駛室20內(nèi)設(shè)有用于使推土鏟50的姿態(tài)恢復(fù)到基準(zhǔn)姿態(tài)的推土鏟姿態(tài)恢復(fù)按鈕220 (參照?qǐng)D4)。操作人員在一邊使推土機(jī)100前進(jìn)一邊通過推土鏟50完成一次挖掘或整地后向起點(diǎn)位置后退期間，為了使推土鏟50恢復(fù)到基準(zhǔn)姿態(tài)而按下推土鏟姿態(tài)恢復(fù)按鈕220?！巴仆羚P50的基準(zhǔn)姿態(tài)”是指在距離地面規(guī)定的高度上，在前后方向上具有規(guī)定的傾斜度，并且，在左右方向上不傾斜的推土鏟50的姿態(tài)。在本實(shí)施方式中，處于基準(zhǔn)姿態(tài)的推土鏟50的前后方向的傾斜度是推土鏟50向最后方傾斜時(shí)的傾斜度。
[0048]行駛裝置30支撐車體10。行駛裝置30包括一對(duì)履帶31和一對(duì)鏈輪32。一對(duì)履帶31使用一對(duì)鏈輪32旋轉(zhuǎn)。
[0049]一對(duì)提升框架40以一對(duì)履帶31的靠近車體10側(cè)為內(nèi)側(cè)而配置在兩外側(cè)。如圖2所示，一對(duì)提升框架40包括右提升框架41和左提升框架42。一對(duì)提升框架40的后端部能夠旋轉(zhuǎn)地安裝在行駛裝置30的兩外側(cè)。一對(duì)提升框架40的前端部與推土鏟50連結(jié)。
[0050]推土鏟50配置在車體10的前方。推土鏟50被一對(duì)提升框架40、一對(duì)提升缸60及一對(duì)俯仰/傾斜缸70支撐。推土鏟50使用一對(duì)提升缸60進(jìn)行升降。推土鏟50使用一對(duì)俯仰/傾斜缸70向前后及左右傾斜。推土鏟50的下端部安裝有挖掘及整地時(shí)鏟入地面的鏟尖51。
[0051]一對(duì)提升缸60連結(jié)在車體10和推土鏟50上。如圖2所示，一對(duì)提升缸60包括右提升缸61和左提升缸62。右提升缸61與左提升缸62聯(lián)動(dòng)并使用工作油伸縮，從而推土鏟50升降。
[0052]在此，如圖1所示，一對(duì)提升缸60上安裝有一對(duì)提升行程傳感器63。一對(duì)提升行程傳感器63包括用于檢測(cè)出活塞桿的位置的旋轉(zhuǎn)輥和用于使活塞桿的位置恢復(fù)到原點(diǎn)的磁性傳感器。一對(duì)提升行程傳感器63檢測(cè)出右提升缸61的行程量(以下稱為“右提升行程量61S”)和左提升缸62的行程量(以下稱為“左提升行程量62S”)。在此，“行程量”是指活塞桿從活塞桿最大程度地收縮的狀態(tài)開始的移動(dòng)量。提升缸60的端部連結(jié)在車體10和推土鏟50上，通過檢測(cè)出行程量，能夠檢測(cè)出提升缸60的位置。
[0053]一對(duì)俯仰/傾斜缸70連結(jié)在一對(duì)提升框架40和推土鏟50上。如圖2所示，一對(duì)俯仰/傾斜缸70包括右俯仰缸71和左俯仰/傾斜缸72。右俯仰缸71與左俯仰/傾斜缸72聯(lián)動(dòng)并以相同速度伸縮，從而推土鏟50向前后傾斜。該推土鏟的前后方向的傾斜動(dòng)作稱為俯仰動(dòng)作。S卩，如果右俯仰缸71與左俯仰/傾斜缸72 —起伸長則推土鏟50前傾，如果右俯仰缸71與左俯仰/傾斜缸72 —起收縮則推土鏟50后傾。
[0054]另外，在右俯仰缸71不伸縮的狀態(tài)下，通過僅使左俯仰/傾斜缸72伸縮，推土鏟50的左側(cè)略微升降。即，在只有左俯仰/傾斜缸72伸長的情況下推土鏟50右傾，在只有左俯仰/傾斜缸72收縮的情況下推土鏟50左傾。該推土鏟50的左右方向的傾斜動(dòng)作稱為傾斜動(dòng)作。推土鏟50通過傾斜動(dòng)作向左右方向傾斜時(shí)，在右提升缸61與左提升缸62之間產(chǎn)生行程量的差，液壓缸位置變得不平行。在推土鏟50處于不向左右傾斜的位置時(shí)，右提升缸61與左提升缸62的行程量相等，液壓缸位置變得平行。
[0055]需要說明的是，在液壓缸位置平行的情況下，右提升缸61與左提升缸62彼此位于同一平面上，并且右提升缸61和左提升缸62各自的軸心不相交。另一方面，在液壓缸位置不平行的情況下，右提升缸61與左提升缸62不在同一平面上，并且右提升缸61和左提升缸62各自的軸心不相交。
[0056]在此，圖3A?圖3D是表示右提升缸61、左提升缸62、右俯仰缸71和左俯仰/傾斜缸72的構(gòu)成的示意圖。在圖3A?圖3D中，圖示了推土鏟50恢復(fù)到基準(zhǔn)姿態(tài)時(shí)的各液壓缸的狀態(tài)。在以下的說明中，將推土鏟50處于基準(zhǔn)姿態(tài)時(shí)的各液壓缸的位置稱為“基準(zhǔn)位置”。[0057]如圖3A和圖3B所示，右提升缸61和左提升缸62具有彼此相同的構(gòu)成。具體地說，右提升缸61的缸主體61a和活塞桿61b與左提升缸62的缸主體62a和活塞桿62b是一樣的。另外，如圖3A所示，右提升缸61的基準(zhǔn)位置設(shè)定在缸主體61a的中央附近。如圖3B所示，左提升缸62的基準(zhǔn)位置設(shè)定在缸主體62a的中央附近。
[0058]另一方面，如圖3C和圖3D所示，右俯仰缸71與左俯仰/傾斜缸72具有彼此不同的構(gòu)成。具體地說，右俯仰缸71的缸主體71a比左俯仰/傾斜缸72的缸主體72a短。因此，缸主體71a中的最大行程長大致是缸主體72a中的最大行程長的一半。右俯仰缸71的活塞桿71b與左俯仰/傾斜缸72的活塞桿72b是一樣的。另外，如圖3C所示，右俯仰缸71的活塞桿71b的基準(zhǔn)位置設(shè)定在缸主體71a的基端。如圖3D所示，左俯仰/傾斜缸72的活塞桿72b的基準(zhǔn)位置與右俯仰缸71 —致地設(shè)定在缸主體72a的中央附近。
[0059]需要說明的是，缸主體71a比缸主體72a短，這是為了充分確保左俯仰/傾斜缸72的行程量以使推土鏟50向左右傾斜，并且限制前后傾角以使推土鏟50的下端不挖入地面。
[0060](推土鏟控制系統(tǒng)200的構(gòu)成)
[0061]接著，參照附圖對(duì)搭載在推土機(jī)100上的推土鏟控制系統(tǒng)200的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖4是表示推土鏟控制系統(tǒng)200構(gòu)成的框圖。圖5A?圖5C是表示一對(duì)提升缸60和一對(duì)俯仰/傾斜缸70被驅(qū)動(dòng)的情況的示意圖。圖5A?圖5C中的虛線表示各液壓缸的基準(zhǔn)位置。
[0062]如圖4所示，推土鏟控制系統(tǒng)200包括一對(duì)提升缸60、一對(duì)提升行程傳感器63、一對(duì)俯仰/傾斜缸70、推土鏟姿態(tài)恢復(fù)按鈕210、控制裝置220、液壓泵230和主閥240。一對(duì)提升缸60包括右提升缸61和左提升缸62，一對(duì)俯仰/傾斜缸70包括右俯仰缸71和左俯仰/傾斜缸72。
[0063]如果推土鏟姿態(tài)恢復(fù)按鈕210被操作人員按下，則將推土鏟姿態(tài)恢復(fù)信號(hào)發(fā)送給控制裝置220。
[0064]控制裝置220通過向主閥240發(fā)送控制信號(hào)，能夠從液壓泵230向右提升缸61、左提升缸62、右俯仰缸71和左俯仰/傾斜缸72個(gè)別地供給工作油。即，控制裝置220能夠使各液壓缸獨(dú)立驅(qū)動(dòng)?？刂蒲b置220響應(yīng)來自推土鏟姿態(tài)恢復(fù)按鈕210的推土鏟姿態(tài)恢復(fù)信號(hào)，執(zhí)行使推土鏟50恢復(fù)到基準(zhǔn)姿態(tài)的“推土鏟姿態(tài)恢復(fù)控制”。
[0065]首先，控制裝置210基于一對(duì)提升行程傳感器63的檢測(cè)值，計(jì)算出右提升行程量61S和左提升行程量62S。接著，控制裝置210在圖5A所示右提升行程量61S與左提升行程量62S不同的情況下，僅使左俯仰/傾斜缸72驅(qū)動(dòng)以使兩行程量一致。然后，控制裝置210在圖5B所示右提升行程量61S與左提升行程量62S —致時(shí)，使左俯仰/傾斜缸72的驅(qū)動(dòng)暫時(shí)停止。在左右提升行程量一致時(shí)，一對(duì)提升缸60處于平行的位置關(guān)系。在本實(shí)施方式中，在此時(shí)使左俯仰/傾斜缸72的驅(qū)動(dòng)暫時(shí)停止，但是也可以不使其停止而直接進(jìn)入下一道工序。
[0066]接著，控制裝置210從右提升行程量61S與左提升行程量62S —致的狀態(tài)開始以相同的速度驅(qū)動(dòng)右俯仰缸71和左俯仰/傾斜缸72。此時(shí)，控制裝置210判定右提升行程量61S和左提升行程量62S的差(以下稱為“行程差A(yù)S”)與規(guī)定的閾值THl (例如，3mm)的大小關(guān)系。然后，控制裝置210在判定為行程差A(yù)S比閾值THl大的情況下，使右俯仰缸71和左俯仰/傾斜缸72停止。
[0067](控制裝置220的動(dòng)作)[0068]接著，參照附圖對(duì)控制裝置220的推土鏟姿態(tài)恢復(fù)控制進(jìn)行說明。圖6是用于說明控制裝置220的推土鏟姿態(tài)恢復(fù)控制的流程圖。推土鏟姿態(tài)恢復(fù)控制響應(yīng)操作人員按下推土鏟姿態(tài)恢復(fù)按鈕210而啟動(dòng)。
[0069]在步驟SlOl中，控制裝置220獲取一對(duì)提升行程傳感器63的檢測(cè)值。
[0070]在步驟S102中，控制裝置220基于一對(duì)提升行程傳感器63的檢測(cè)值，判定右提升行程量61S與左提升行程量62S的大小關(guān)系。
[0071]在步驟S102中判定為右提升行程量61S比左提升行程量62S大的情況下，在步驟S103中，控制裝置220使左俯仰/傾斜缸72收縮。此時(shí)，左提升行程量62S響應(yīng)左俯仰/傾斜缸72的收縮而逐漸變大(參照?qǐng)D5A、圖5B)。
[0072]在步驟S104中，控制裝置220 —邊使左俯仰/傾斜缸72收縮，一邊判定右提升行程量61S與左提升行程量62S是否一致。如果兩行程量不一致，控制裝置220則重復(fù)步驟S103，S104，如果兩行程量一致則使處理進(jìn)入步驟S107。需要說明的是，在兩行程量一致時(shí)，右俯仰缸71的行程量與左俯仰/傾斜缸72的行程量一致(參照?qǐng)D5B)。
[0073]在步驟S102中判定為左提升行程量62S比右提升行程量61S大的情況下，在步驟S105中，控制裝置220使左俯仰/傾斜缸72伸長。此時(shí)，左提升行程量62S響應(yīng)左俯仰/傾斜缸72的伸長而逐漸變小。
[0074]在步驟S106中，控制裝置220 —邊使左俯仰/傾斜缸72伸長，一邊判定右提升行程量61S與左提升行程量62S是否一致。如果兩行程量不一致，控制裝置220則重復(fù)步驟S105，S106，如果兩行程量一致則使處理進(jìn)入步驟S107。需要說明的是，與步驟S104同樣，在兩行程量一致時(shí)，右俯仰缸71的行程量與左俯仰/傾斜缸72的行程量一致(參照?qǐng)D5B)。
[0075]在步驟S107中，控制裝置220從在步驟S102，S104, S106中右提升行程量61S與左提升行程量62S —致的狀態(tài)開始使右俯仰缸71和左俯仰/傾斜缸72以相同的速度收縮。如果使右俯仰缸71和左俯仰/傾斜缸72以相同的速度收縮，則右提升行程量61S和左提升行程量62S維持一致的狀態(tài)并且逐漸變大(參照?qǐng)D5B、圖5C)。
[0076]在步驟S108中，控制裝置220判定右提升行程量61S與左提升行程量62S的行程差A(yù)S是否比閾值THl (例如，3mm)大。如果行程差Λ S不比閾值THl大，控制裝置220則重復(fù)步驟S107，如果行程差Λ S比閾值THl大則使處理進(jìn)入步驟S109。
[0077]在此，之所以行程差Λ S變得比閾值THl大，是因?yàn)橛腋┭龈?1的收縮停止后左俯仰/傾斜缸72繼續(xù)收縮，從而左提升行程量62S比右提升行程量61S長(參照?qǐng)D5C)。如上所述，之所以在右俯仰缸71的收縮停止后左俯仰/傾斜缸72繼續(xù)收縮，是因?yàn)橛腋┭龈?1的最大行程長比左俯仰/傾斜缸72的最大行程長短(參照?qǐng)D3C，圖3D)。
[0078]在步驟S109中，控制裝置220在步驟S108中判定為行程差A(yù)S比閾值THl大的情況下，使右俯仰缸71和左俯仰/傾斜缸72的收縮停止。由此，推土鏟50在前后方向上具有規(guī)定的傾斜度，并且，進(jìn)入實(shí)質(zhì)上在左右方向上不傾斜度的狀態(tài)。由于提升缸60的長度為數(shù)m而遠(yuǎn)比閾值THl (例如3mm)大，因此，即使存在閾值THl程度的行程差Λ S，也可以視為一對(duì)提升缸60處于平行的位置關(guān)系。這樣，在本實(shí)施方式中，“一對(duì)提升缸60平行”不僅指行程差Λ S為“O”的情況，也包括行程差Λ S為閾值THl左右的情況。
[0079]在步驟SI 10中，控制裝置220使右提升缸61和左提升缸62以相同的速度驅(qū)動(dòng)，使活塞桿61b和活塞桿62b與基準(zhǔn)位置一致。由此，推土鏟50移動(dòng)到距離地面規(guī)定的高度。[0080]至此，用于使推土鏟50恢復(fù)到基準(zhǔn)位置的推土鏟姿態(tài)恢復(fù)控制完成。
[0081](特征)
[0082]在第一實(shí)施方式中，控制部220從右提升行程量61S與左提升行程量62S —致的狀態(tài)開始使右俯仰缸71和左俯仰/傾斜缸72以相同的速度驅(qū)動(dòng)。由于右俯仰缸71的最大行程長比左俯仰/傾斜缸72的最大行程長大，因此在右俯仰缸71停止后左俯仰/傾斜缸72仍然能夠驅(qū)動(dòng)，在只有左俯仰/傾斜缸72被驅(qū)動(dòng)的情況下行程差Λ S變大。控制部220在行程差Λ S變得比閾值THl大的情況下，使右俯仰缸71和左俯仰/傾斜缸72停止。
[0083]因此，通過僅利用一對(duì)提升行程傳感器63使一對(duì)俯仰/傾斜缸70驅(qū)動(dòng)，能夠自動(dòng)地使推土鏟50恢復(fù)到基準(zhǔn)姿態(tài)。因此，能夠抑制推土鏟50的鏟尖51鏟入地面過深，或者推土鏟50的鏟尖51離地面過遠(yuǎn)。其結(jié)果是，能夠進(jìn)行高效的挖掘作業(yè)。
[0084][第二實(shí)施方式]
[0085]下面對(duì)第二實(shí)施方式的推土機(jī)進(jìn)行說明。第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于一對(duì)俯仰/傾斜缸的構(gòu)成和推土鏟姿態(tài)恢復(fù)控制方法。因此，以下主要對(duì)與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
[0086](一對(duì)俯仰/傾斜缸70Α的構(gòu)成)
[0087]第二實(shí)施方式的一對(duì)俯仰/傾斜缸70Α包括右俯仰缸73和左俯仰/傾斜缸74。圖7Α是右俯仰缸73的構(gòu)成的示意圖。圖7Β是左俯仰/傾斜缸74的構(gòu)成的示意圖。在圖7Α和圖7Β中，表示了推土鏟50處于基準(zhǔn)姿態(tài)時(shí)的各液壓缸的狀態(tài)。
[0088]如圖7Α和圖7Β所示，右俯仰缸73與左俯仰/傾斜缸74具有彼此相同的構(gòu)成。具體地說，右俯仰缸73的缸主體73a與左俯仰/傾斜缸74的缸主體74a長度相同。因此，缸主體73a上的最大行程長與缸主體74a上的最大行程長相等。
[0089]右俯仰缸73的活塞桿73b與左俯仰/傾斜缸74的活塞桿74b具有相同的構(gòu)成。另外，右俯仰缸73的活塞桿73b的基準(zhǔn)位置設(shè)定在缸主體73a的基端。左俯仰/傾斜缸74的活塞桿74b的基準(zhǔn)位置與右俯仰缸73 —致地也設(shè)定在缸主體74a的基端。
[0090]需要說明的是，左俯仰/傾斜缸74的構(gòu)成本身與第一實(shí)施方式的左俯仰/傾斜缸72的構(gòu)成相同。兩者僅在基準(zhǔn)位置不同這一點(diǎn)上存在區(qū)別。
[0091](控制裝置220A的動(dòng)作)
[0092]參照附圖對(duì)第二實(shí)施方式的控制裝置220A的推土鏟姿態(tài)恢復(fù)控制進(jìn)行說明。圖8是用于說明控制裝置220A的推土鏟姿態(tài)恢復(fù)控制的流程圖。圖9A?圖9D是表示一對(duì)提升缸60和一對(duì)俯仰/傾斜缸70A被驅(qū)動(dòng)的情況的示意圖。
[0093]在步驟S201中，控制裝置220A獲取一對(duì)提升行程傳感器63的檢測(cè)值。
[0094]在步驟S202中，控制裝置220A基于一對(duì)提升行程傳感器63的檢測(cè)值，判定右提升行程量61S與左提升行程量62S的大小關(guān)系。
[0095]在步驟S202中判定為右提升行程量61S比左提升行程量62S大的情況下，在步驟S203中，控制裝置220A使左俯仰/傾斜缸74收縮。此時(shí)，左提升行程量62S響應(yīng)左俯仰/傾斜缸74的收縮而逐漸變大(參照?qǐng)D9A，圖9B)。
[0096]在步驟S204中，控制裝置220A —邊使左俯仰/傾斜缸74收縮，一邊判定右提升行程量61S與左提升行程量62S是否一致。如果兩行程量不一致，控制裝置220A則重復(fù)步驟S203，S204，如果兩行程量一致則使處理進(jìn)入步驟S207。需要說明的是，在兩行程量一致時(shí)，右俯仰缸73的行程量與左俯仰/傾斜缸74的行程量一致(參照?qǐng)D9B)。
[0097]在步驟S202中判定為左提升行程量62S比右提升行程量61S大的情況下，在步驟S205中，控制裝置220A使左俯仰/傾斜缸74伸長。此時(shí)，左提升行程量62S響應(yīng)左俯仰/傾斜缸74的伸長而逐漸變小。
[0098]在步驟S206中，控制裝置220A —邊使左俯仰/傾斜缸74伸長，一邊判定右提升行程量61S與左提升行程量62S是否一致。如果兩行程量不一致，控制裝置220A則重復(fù)步驟S205，S206，如果兩行程量一致則使處理進(jìn)入步驟S207。需要說明的是，與步驟S204同樣，在兩行程量一致時(shí)，右俯仰缸73的行程量與左俯仰/傾斜缸74的行程量一致(參照?qǐng)D9B)。
[0099]在步驟S207中，控制裝置220A從步驟S202，S204, S206中右提升行程量61S與左提升行程量62S —致的狀態(tài)開始使右俯仰缸73和左俯仰/傾斜缸74以不同的速度收縮。在使右俯仰缸73和左俯仰/傾斜缸74以不同的速度收縮時(shí)，一致的右提升行程量61S與左提升行程量62S的差逐漸變大(參照?qǐng)D9C)。
[0100]在步驟S208中，控制裝置220A判定右提升行程量61S與左提升行程量62S的行程差A(yù)S是否比閾值TH2 (例如，3mm)小。如果行程差Λ S不比閾值TH2小，控制裝置220A則重復(fù)執(zhí)行步驟S207，如果行程差Λ S比閾值ΤΗ2小則使處理進(jìn)入步驟S209。
[0101]在此，如圖9C所示，之所以行程差A(yù)S比閾值ΤΗ2小，是因?yàn)橛腋┭龈?3的收縮停止后左俯仰/傾斜缸74仍然繼續(xù)收縮，從而左提升行程量62S逐漸接近右提升行程量61S(參照?qǐng)D9D)。如上所述，之所以右俯仰缸73的收縮停止后左俯仰/傾斜缸74繼續(xù)收縮，是因?yàn)樽蟾┭?傾斜缸74收縮得比右俯仰缸73慢。
[0102]在步驟S209中，控制裝置220Α在步驟S208中判定為行程差A(yù)S比閾值ΤΗ2小的情況下，使右俯仰缸73和左俯仰/傾斜缸74的收縮停止。由此，推土鏟50在前后方向上具有規(guī)定的傾斜度，并且，進(jìn)入實(shí)質(zhì)上在左右方向上不傾斜度的狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，由于提升缸60的長度比閾值ΤΗ2 (例如，3mm)充分地大，因此，即使存在閾值THl程度的行程差A(yù)S,也能夠視為一對(duì)提升缸60平行。這樣,在本實(shí)施方式中，“ 一對(duì)提升缸60平行”不僅指行程差Λ S為“O”的情況，也包括行程差Λ S為閾值ΤΗ2左右的情況。
[0103]在步驟S210中，控制裝置220Α使右提升缸61和左提升缸62以相同的速度驅(qū)動(dòng)，從而使活塞桿61b和活塞桿62b與基準(zhǔn)位置一致。由此，推土鏟50移動(dòng)到距離地面規(guī)定的高度。
[0104]至此，用于使推土鏟50恢復(fù)到基準(zhǔn)位置的推土鏟姿態(tài)恢復(fù)控制完成。
[0105](特征)
[0106]在第二實(shí)施方式中，控制部220從右提升行程量61S與左提升行程量62S —致的狀態(tài)開始使右俯仰缸73和左俯仰/傾斜缸74以不同的速度驅(qū)動(dòng)。由于右俯仰缸73的最大行程長與左俯仰/傾斜缸74的最大行程長相等，因此通過在右俯仰缸73停止后僅使左俯仰/傾斜缸74驅(qū)動(dòng)，行程差Λ S變小。控制部220在行程差Λ S變得比閾值ΤΗ2小的情況下，使右俯仰缸73和左俯仰/傾斜缸74停止。
[0107]因此，通過僅利用一對(duì)提升行程傳感器63使一對(duì)俯仰/傾斜缸70驅(qū)動(dòng)，能夠使推土鏟50恢復(fù)到基準(zhǔn)姿態(tài)。因此，能夠抑制推土鏟50的鏟尖51挖入地面過深，或者推土鏟50的鏟尖51離地面較遠(yuǎn)。其結(jié)果是，能夠進(jìn)行高效的挖掘作業(yè)。[0108](其他實(shí)施方式)
[0109]通過上述實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明不應(yīng)被理解為限定于構(gòu)成該公開的一部分的論述和附圖。根據(jù)該公開，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，各種各樣的代替實(shí)施方式、實(shí)施例及運(yùn)用技術(shù)是顯而易見的。
[0110](A)在上述實(shí)施方式中，右俯仰缸71，73上的基準(zhǔn)位置設(shè)定在缸主體71a，73a的基端，但是不限于此。右俯仰缸71，73上的基準(zhǔn)位置可以設(shè)定在缸主體71a，73a的前端。SP，右俯仰缸71，73上的基準(zhǔn)位置可以設(shè)定在缸主體71a，73a的一端。在這種情況下，在圖6中的步驟S103，S105，S107中對(duì)調(diào)收縮和伸長，在圖8中的步驟S203，S205, S207中對(duì)調(diào)收縮和伸長。
[0111](B)在上述實(shí)施方式中，將右俯仰缸71，73上的基準(zhǔn)位置設(shè)定在缸主體71a，73a的基端，但是不限于此?？梢詫⒂腋┭龈?1，73上的基準(zhǔn)位置設(shè)定在缸主體71a，73a的前端與基端之間的規(guī)定的位置。在這種情況下，在上述實(shí)施方式的流程結(jié)束后，在與流程內(nèi)的俯仰動(dòng)作相反的方向執(zhí)行規(guī)定量的俯仰動(dòng)作即可。
[0112](C)在上述實(shí)施方式中，作為作業(yè)機(jī)械的一個(gè)例子以推土機(jī)100為例進(jìn)行了說明，但是作為作業(yè)機(jī)械也可以以機(jī)動(dòng)平地機(jī)等為例。
[0113](D)在上述第二實(shí)施方式中，使右俯仰缸73和左俯仰/傾斜缸74以不同的速度收縮，但不限于此。在右俯仰缸73和左俯仰/傾斜缸74的最大行程長相等的情況下，可以使右俯仰缸73和左俯仰/傾斜缸74以相同的速度收縮。在這種情況下，設(shè)置檢測(cè)出右俯仰缸73和左俯仰/傾斜缸74各自的釋放壓力的壓力傳感器，基于在兩缸產(chǎn)生的釋放壓力能夠檢測(cè)出右俯仰缸73和左俯仰/傾斜缸74是否恢復(fù)到基準(zhǔn)位置。因此，在這種情況下，控制裝置220A不需要檢測(cè)出行程差Λ S比閾值ΤΗ2小。
[0114]附圖標(biāo)記說明
[0115]100 推土機(jī)
[0116]10 車體
[0117]20駕駛室
[0118]40提升框架
[0119]50 推土鏟
[0120]60 一對(duì)提升缸(一對(duì)第一液壓缸)
[0121]61右提升缸
[0122]6IS右提升行程量
[0123]62左提升缸
[0124]62S左提升行程量
[0125]63 一對(duì)提升行程傳感器
[0126]70, 70Α 一對(duì)俯仰/傾斜缸(一對(duì)第二液壓缸)
[0127]71，73右俯仰缸
[0128]71a, 73a 缸主體
[0129]71b, 73b 活塞桿
[0130]72，74左俯仰/傾斜缸
[0131]72a, 74a 缸主體[0132]72b, 74b 活塞桿
[0133]200推土鏟控制系統(tǒng)
[0134]210推土鏟姿態(tài)恢復(fù)按鈕
[0135]220控制裝置
[0136]240 主閥
[0137]AS行程差
[0138]THl, 2 閾值
【權(quán)利要求】
1.一種作業(yè)機(jī)械,包括: 車體； 推土鏟，其支撐在所述車體上； 一對(duì)第一液壓缸，其用于使所述推土鏟升降； 一對(duì)第二液壓缸，其用于使所述推土鏟向前后及左右傾斜； 一對(duì)提升行程傳感器，其檢測(cè)出所述一對(duì)第一液壓缸各自的行程量； 控制部，其從所述一對(duì)第一液壓缸的行程量一致的狀態(tài)開始使所述一對(duì)第二液壓缸驅(qū)動(dòng)，基于所述一對(duì)第一液壓缸的行程量的差與規(guī)定的閾值的大小關(guān)系使所述一對(duì)第二液壓缸的驅(qū)動(dòng)停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的作業(yè)機(jī)械，其特征在于， 所述一對(duì)第二液壓缸包括用于使所述推土鏟向前后傾斜的俯仰缸和用于使所述推土鏟向前后及左右傾斜的俯仰/傾斜缸， 所述俯仰缸的最大行程長比所述俯仰/傾斜缸的最大行程長短， 所述控制部使所述一對(duì)第二液壓缸各自以相同的速度驅(qū)動(dòng)，并且在判定為所述一對(duì)第一液壓缸的行程量的差比所述規(guī)定的閾值大的情況下，使所述一對(duì)第二液壓缸的驅(qū)動(dòng)停止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的作業(yè)機(jī)械，其特征在于， 所述一對(duì)第二液壓缸包括用于使所述推土鏟向前后傾斜的俯仰缸和用于使所述推土鏟向前后及左右傾斜的俯仰/傾斜缸， 所述俯仰缸的最大行程長與所述俯仰/傾斜缸的最大行程長相等， 所述控制部使所述一對(duì)第二液壓缸各自以不同的速度驅(qū)動(dòng)，在判定為所述一對(duì)第一液壓缸的行程量的差比所述規(guī)定的閾值小的情況下，使所述一對(duì)第二液壓缸的驅(qū)動(dòng)停止。
4.一種作業(yè)機(jī)械的推土鏟的自動(dòng)控制方法，該作業(yè)機(jī)械所具有的所述推土鏟使用一對(duì)第一液壓缸升降，該自動(dòng)控制方法的特征在于，包括以下步驟: 檢測(cè)所述一對(duì)第一液壓缸各自的位置； 比較檢測(cè)出的所述一對(duì)第一液壓缸各自的位置； 使所述推土鏟進(jìn)行傾斜動(dòng)作直到所述一對(duì)第一液壓缸平行； 在使所述推土鏟進(jìn)行傾斜動(dòng)作直到所述一對(duì)第一液壓缸平行后，使所述推土鏟進(jìn)行俯仰動(dòng)作直到所述一對(duì)第一液壓缸不平行。
5.一種作業(yè)機(jī)械的推土鏟的自動(dòng)控制方法，該作業(yè)機(jī)械所具有的所述推土鏟使用一對(duì)第一液壓缸升降，并且使用一對(duì)第二液壓缸向前后及左右傾斜，該自動(dòng)控制方法的特征在于，包括以下步驟: 檢測(cè)所述一對(duì)第一液壓缸各自的位置； 比較檢測(cè)出的所述一對(duì)第一液壓缸各自的位置； 使所述推土鏟進(jìn)行傾斜動(dòng)作直到所述一對(duì)第一液壓缸平行； 在使所述推土鏟進(jìn)行傾斜動(dòng)作直到所述一對(duì)第一液壓缸平行后，從所述一對(duì)第一液壓缸平行的狀態(tài)開始使所述一對(duì)第二液壓缸以不同的速度動(dòng)作，在所述一對(duì)第一液壓缸再次成為平行的狀態(tài)時(shí)使所述一對(duì)第二液壓缸的動(dòng)作停止。
【文檔編號(hào)】E02F3/85GK103732832SQ201380002591
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月6日
【發(fā)明者】中田和志, 山本茂 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所