作業(yè)車和傾斜角度的取得方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種作業(yè)車。液壓挖掘機(jī)(CM)具有：傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部(284D)、鏟斗信息計(jì)算部(282A)。傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部(284D)生成傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表示在從車輛主體(1)側(cè)觀察鏟斗(8)時(shí)，傾斜液壓缸(30)的配置為通過(guò)伸長(zhǎng)使鏟斗(8)進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的第一配置(P1)和通過(guò)收縮使鏟斗(8)進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的第二配置(P2)中的任一種配置。鏟斗信息計(jì)算部(282A)基于傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，根據(jù)行程長(zhǎng)度取得鏟斗(8)的傾斜角度(δ)。
【專利說(shuō)明】
作業(yè)車和傾斜角度的取得方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種作業(yè)車和傾斜角度的取得方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，被人們熟知的是，具有以傾斜軸為中心可擺動(dòng)的傾斜式鏟斗的作業(yè)車。傾斜式鏟斗與鏟斗連結(jié)并通過(guò)傾斜液壓缸擺動(dòng)。
[0003 ]在此，為了取得作為以傾斜軸為中心的鏟斗的旋轉(zhuǎn)角度的傾斜角度，熟知的方法有將檢測(cè)鏟斗的傾斜角的傾斜角傳感器安裝在鏟斗上(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I:(日本)特開2014-55407號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0008]作為傾斜角傳感器，有例如根據(jù)對(duì)應(yīng)于鏟斗的動(dòng)作的液面變化檢測(cè)傾斜角度的液式的傾斜角傳感器。在使用液式傾斜角傳感器的情況下，根據(jù)對(duì)應(yīng)于大臂、小臂等工作裝置的動(dòng)作的鏟斗的姿勢(shì)的不同，可能難以取得傾斜角度數(shù)據(jù)，可能無(wú)法高精度地檢測(cè)出高精度的傾斜角度數(shù)據(jù)。
[0009]因此，考慮利用檢測(cè)傾斜液壓缸的行程長(zhǎng)度，通過(guò)余弦定理根據(jù)行程長(zhǎng)度計(jì)算傾斜角度的方法。通過(guò)這種方法，可以不依賴鏟斗的姿勢(shì)，高精度地檢測(cè)出傾斜角度。但是，從車輛主體側(cè)觀察鏟斗時(shí)，根據(jù)傾斜液壓缸配置為通過(guò)伸長(zhǎng)使鏟斗進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)，還是配置為通過(guò)收縮使鏟斗進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)，傾斜角度的計(jì)算方法不同，所以傾斜液壓缸的配置必須由操作人員預(yù)先輸入，十分繁瑣。
[0010]本發(fā)明鑒于上述情況作出，目的在于提供一種能夠簡(jiǎn)便地取得傾斜角度的作業(yè)車和傾斜角度的取得方法。
[0011 ]用于解決技術(shù)課題的技術(shù)方案
[0012]第一方式的作業(yè)車具有:車輛主體、工作裝置、傾斜液壓缸、行程長(zhǎng)度檢測(cè)部、傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部、鏟斗信息計(jì)算部。工作裝置具有以傾斜軸為中心能夠擺動(dòng)的鏟斗。傾斜液壓缸以傾斜軸為中心使鏟斗擺動(dòng)。行程長(zhǎng)度檢測(cè)部檢測(cè)傾斜液壓缸的行程長(zhǎng)度。傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部生成傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，該傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)表示從車輛主體側(cè)觀察鏟斗時(shí)，傾斜液壓缸配置為通過(guò)伸長(zhǎng)使鏟斗進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的第一配置和配置為通過(guò)收縮使鏟斗進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的第二配置中的任一種配置。鏟斗信息計(jì)算部根據(jù)傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，通過(guò)行程長(zhǎng)度取得鏟斗的傾斜角度。
[0013]根據(jù)第一方式的作業(yè)車，由于能夠選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法，該計(jì)算方法對(duì)應(yīng)于傾斜液壓缸為第一配置或第二配置，因此能夠簡(jiǎn)單地取得傾斜角度。
[0014]第二方式的作業(yè)車具有，顯示部、顯示控制部。顯示控制部將選擇第一配置或第二配置的選擇畫面顯示在顯示部。傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部基于選擇畫面的選擇結(jié)果生成傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)。
[0015]在第二方式的基礎(chǔ)上，在第三方式的作業(yè)車中，所述顯示控制部將第一模式和第二模式作為所述第一配置顯示在所述顯示部，所述第一模式為，在從所述車輛主體側(cè)觀察所述鏟斗時(shí)，在所述傾斜液壓缸中連結(jié)于所述鏟斗的第一端部位于比所述傾斜軸靠近左方的位置，并且，在所述傾斜液壓缸中與所述第一端部相反設(shè)置的第二端部位于比連結(jié)所述傾斜軸和所述第一端部的連結(jié)線靠近下方的位置，所述第二模式為，在從所述車輛主體側(cè)觀察所述鏟斗時(shí)，所述第一端部位于比所述傾斜軸靠近右方的位置，并且，所述第二端部位于比所述連結(jié)線靠近上方的位置。顯示控制部將第三模式和第四模式作為所述第二配置顯示在所述顯示部，所述第三模式為，從所述車輛主體側(cè)觀察所述鏟斗時(shí)，所述第一端部位于比所述傾斜軸靠近右方的位置，并且，所述第二端部位于比所述連結(jié)線靠近下方的位置，所述第四模式為，從所述車輛主體側(cè)觀察所述鏟斗時(shí)，所述第一端部位于比所述傾斜軸靠近左方的位置，并且，所述第二端部位于比所述連結(jié)線靠近上方的位置。
[0016]在第一至第三中的任意一方式的基礎(chǔ)上，在第四方式的作業(yè)車中，鏟斗信息計(jì)算部根據(jù)所述傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，選擇對(duì)應(yīng)于所述第一配置的第一算式和對(duì)應(yīng)于所述第二配置的第二算式中的一方，利用所選擇的算式根據(jù)所述行程長(zhǎng)度取得所述鏟斗的傾斜角度。
[0017]在第二或第三方式的基礎(chǔ)上，在第五方式的作業(yè)車中，顯示控制部將表示傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)的鏟斗文件顯示在顯示部。傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部根據(jù)所述鏟斗文件的選擇結(jié)果取得所述傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)。
[0018]第六方式的傾斜角度的取得方法具有:生成傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)的工序，該傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)表示，在從車輛主體側(cè)觀察鏟斗的情況下，使配置在所述車輛主體的前方的所述鏟斗擺動(dòng)的傾斜液壓缸的配置是通過(guò)伸長(zhǎng)使所述鏟斗進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的第一配置和通過(guò)收縮使所述鏟斗進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的第二配置中的任一種配置;基于所述傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，根據(jù)所述傾斜液壓缸的行程長(zhǎng)度取得所述鏟斗的傾斜角度的工序。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠簡(jiǎn)便地取得傾斜角度的作業(yè)車和傾斜角度的取得方法。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]圖1是表示液壓挖掘機(jī)的立體圖。
[0022]圖2是表示傾斜液壓缸和伊^斗周邊的結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖。
[0023]圖3是從車輛主體側(cè)觀察傾斜液壓缸和鏟斗周邊的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0024]圖4是從車輛主體側(cè)觀察傾斜液壓缸和鏟斗周邊的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0025]圖5是從車輛主體側(cè)觀察傾斜液壓缸和鏟斗周邊的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0026]圖6是從車輛主體側(cè)觀察傾斜液壓缸和鏟斗周邊的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0027]圖7是示意表示液壓挖掘機(jī)的側(cè)視圖。
[0028]圖8是示意表示液壓挖掘機(jī)的后視圖。
[0029]圖9是示意表示液壓挖掘機(jī)的俯視圖。[°03°]圖10是示意表示伊^斗的側(cè)視圖。
[0031 ]圖11是示意表示伊^斗的主視圖。
[0032]圖12是表示控制系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0033]圖13是為了說(shuō)明傾斜角度的取得方法的示意圖。
[0034]圖14是為了說(shuō)明傾斜角度的取得方法的示意圖。
[0035]圖15是表示從車輛主體側(cè)觀察傾斜液壓缸的第一配置與第二配置的選擇畫面的圖。
[0036I圖16是表示顯示部的尺寸輸入畫面的圖。
[0037]圖17是為了說(shuō)明傾斜角度的取得方法的流程圖[0038I圖18是表示顯示部的其他的選擇畫面的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039](液壓挖掘機(jī)CM的整體結(jié)構(gòu))
[0040]以下，作為實(shí)施方式的作業(yè)車的一個(gè)例子，參照附圖對(duì)液壓挖掘機(jī)CM的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。在以下的說(shuō)明中，分別參照整體坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系對(duì)各結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
[0041]整體坐標(biāo)系是指，位于作業(yè)區(qū)域，以固定于地球的原點(diǎn)Pg(參照?qǐng)D7)為基準(zhǔn)的坐標(biāo)系。整體坐標(biāo)系由XgYgZg正交坐標(biāo)系規(guī)定。Xg軸方向是水平面內(nèi)的一個(gè)方向，Yg軸方向是在水平面內(nèi)與Xg軸方向正交的方向，Zg軸方向是分別與Xg軸方向和Yg軸方向正交的方向。因此，Xg軸與YgZg平面正交，Yg軸與XgZg平面正交，Zg軸與XgYg平面正交。XgYg平面與水平面平行，Zg軸方向是鉛垂方向。另外，繞Xg軸、Yg軸和Zg軸的擺動(dòng)方向分別是0Xg、0Yg和0Zg方向。
[0042]局部坐標(biāo)系是指，以固定在液壓挖掘機(jī)CM的車輛主體I的原點(diǎn)P0(參照?qǐng)D7)為基準(zhǔn)的坐標(biāo)系。局部坐標(biāo)系的基準(zhǔn)位置即原點(diǎn)PO位于旋轉(zhuǎn)體3的旋轉(zhuǎn)中心AX。局部坐標(biāo)系由XYZ正交坐標(biāo)系規(guī)定。X軸方向是規(guī)定的平面內(nèi)的一個(gè)方向，Y軸方向是在規(guī)定的平面內(nèi)與X軸方向正交的方向，Z軸方向是分別與X軸方向和Y軸方向正交的方向。X軸與YZ平面正交，Y軸與XZ平面正交，Z軸與XY平面正交。另外，繞X軸、Y軸和Z軸的擺動(dòng)方向分別是0x、0y和θζ方向。
[0043]圖1是表示液壓挖掘機(jī)的立體圖。液壓挖掘機(jī)CM具有，車輛主體I和工作裝置2。液壓挖掘機(jī)CM上搭載有執(zhí)行挖掘控制的控制系統(tǒng)200。
[0044]在以下的說(shuō)明中，“前”“后” “左” “右”是由，從車輛主體I觀察時(shí)以工作裝置2的安裝位置作為前方向時(shí)的位置關(guān)系進(jìn)行定義。前后方向是X軸方向，左右方向是Y軸方向。左右方向與車輛的寬度方向(以下稱為“車寬方向”)一致。
[0045]車輛主體I具有旋轉(zhuǎn)體3、駕駛室4和行駛裝置5。旋轉(zhuǎn)體3配置在行駛裝置5上。行駛裝置5支撐旋轉(zhuǎn)體3。旋轉(zhuǎn)體3能夠以旋轉(zhuǎn)軸AX為中心旋轉(zhuǎn)。駕駛室4上設(shè)置有供操作人員就坐的駕駛座4S。操作人員在駕駛室4中操作液壓挖掘機(jī)CM。行駛裝置5具有一對(duì)履帶5Cr。通過(guò)一對(duì)履帶5Cr的旋轉(zhuǎn)，使液壓挖掘機(jī)CM行駛。
[0046]旋轉(zhuǎn)體3具有收容發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓栗等的發(fā)動(dòng)機(jī)室9，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體3的后部的配重。在旋轉(zhuǎn)體3上，在發(fā)動(dòng)機(jī)室9的前方設(shè)置有扶手22。
[0047]工作裝置2連接于旋轉(zhuǎn)體3ο工作裝置2具有大臂6、小臂7、鏟斗8、大臂缸10、小臂缸
11、鏟斗缸12和傾斜液壓缸(鏟斗傾斜液壓缸)30。
[0048]大臂6通過(guò)大臂銷13與旋轉(zhuǎn)體3連接。小臂7通過(guò)小臂銷14與大臂6連接。鏟斗8通過(guò)鏟斗銷15和傾斜銷80與小臂7連接。大臂缸10驅(qū)動(dòng)大臂6。小臂缸11驅(qū)動(dòng)小臂7。鏟斗缸12和傾斜液壓缸30驅(qū)動(dòng)鏟斗8。大臂6的基端部連接于旋轉(zhuǎn)體3。大臂6的前端部連接于小臂7的基端部。小臂7的前端部連接于鏟斗8的基端部。大臂缸10、小臂缸11、鏟斗缸12和傾斜液壓缸30分別為由工作油驅(qū)動(dòng)的液壓缸。
[0049]工作裝置2具有第一行程傳感器16、第二行程傳感器17、第三行程傳感器18和第四行程傳感器19。第一行程傳感器16配置于大臂缸10，檢測(cè)大臂缸10的行程長(zhǎng)度(以下，稱為“大臂缸長(zhǎng)”)。第二行程傳感器17配置于小臂缸11，檢測(cè)小臂缸11的行程長(zhǎng)度(以下，稱為“小臂缸長(zhǎng)”)。第三行程傳感器18配置于鏟斗缸12，檢測(cè)鏟斗缸12的行程長(zhǎng)度(以下，稱為“鏟斗缸長(zhǎng)”)。第四行程傳感器19配置于傾斜液壓缸30，檢測(cè)傾斜液壓缸30的行程長(zhǎng)度(以下，稱為“傾斜液壓缸長(zhǎng)”)。
[0050]第四行程傳感器19是本實(shí)施方式的“行程長(zhǎng)度檢測(cè)部”的一個(gè)例子。鏟斗8、傾斜液壓缸30和第四行程傳感器19構(gòu)成本實(shí)施方式的產(chǎn)斗裝置”。
[0051]大臂6以擺動(dòng)軸即大臂軸Jl為中心相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體3能夠擺動(dòng)。小臂7以與大臂軸Jl平行的擺動(dòng)軸即小臂軸J2為中心相對(duì)于大臂6能夠擺動(dòng)。鏟斗8以與大臂軸Jl和小臂軸J2平行的擺動(dòng)軸即鏟斗軸J3位中心相對(duì)于小臂7能夠擺動(dòng)。鏟斗8以與鏟斗軸J3正交的擺動(dòng)軸即傾斜軸J4為中心相對(duì)于小臂7能夠擺動(dòng)。大臂銷13具有大臂軸J1。小臂銷14具有小臂軸J2。鏟斗銷15具有鏟斗軸J3。傾斜銷80具有傾斜軸J4。
[0052]大臂軸Jl、小臂軸J2和鏟斗軸J3分別與Y軸平行。傾斜軸J4與Y軸垂直。大臂6、小臂7和鏟斗8分別在0y方向上能夠擺動(dòng)。
[0053](鏟斗8的結(jié)構(gòu))
[0054]其次，對(duì)鏟斗8的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示從垂直于傾斜軸J4的徑向觀察時(shí)傾斜液壓缸30和鏟斗8周邊的結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖。圖3是表示從平行于傾斜軸J4的軸方向觀察時(shí)傾斜液壓缸30和鏟斗8周邊的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0055]在圖2中，配置于基準(zhǔn)位置的鏟斗8被圖示。在圖3中，從車輛主體I側(cè)觀察的鏟斗8被圖示。在圖3中，配置于基準(zhǔn)位置的鏟斗8以實(shí)線圖示，傾斜到左右的傾斜邊緣位置的鏟斗8以虛線被圖示。鏟斗8的基準(zhǔn)位置是指，假設(shè)傾斜軸J4包含在水平面中時(shí)，鏟斗8的上邊或下邊與水平面平行的狀態(tài)下鏟斗8的位置。在鏟斗8的基準(zhǔn)位置中，鏟斗8的傾斜角度為“O度”。傾斜邊緣位置是指，鏟斗8傾斜到最大傾斜角度時(shí)的鏟斗8的位置。
[0056]鏟斗8為傾斜式鏟斗。工作裝置2具有，分別以鏟斗軸J3和與鏟斗軸J3正交的傾斜軸J4為中心相對(duì)于小臂7能夠擺動(dòng)的鏟斗8。鏟斗8，以鏟斗銷15的鏟斗軸J3為中心能夠擺動(dòng)地支撐于小臂7。鏟斗8，以傾斜銷80的傾斜軸J4為中心能夠擺動(dòng)地支撐于小臂7。
[0057]鏟斗8通過(guò)連接部件90連接于小臂7的前端部。鏟斗銷15連結(jié)小臂7與連接部件90。傾斜銷80連結(jié)連接部件90與鏟斗8。鏟斗8通過(guò)連接部件90能夠擺動(dòng)地連接于小臂7。
[0058]鏟斗8具有底板81、背板82、頂板83、左側(cè)板84和右側(cè)板85。通過(guò)底板81、頂板83、左側(cè)板84和右側(cè)板85形成鏟斗8的開口部86。
[0059]鏟斗8具有設(shè)置在頂板83的上部的托架87。托架87連結(jié)連接部件90與傾斜銷80。
[0060]連接部件90具有板部件91和托架92、93。托架92設(shè)置在板部件91的上表面。托架93設(shè)置在板部件91的下表面。托架92連結(jié)于小臂7與后述第二連桿部件95。托架93設(shè)置在托架87的上部，連結(jié)于傾斜銷80和托架87。
[0061 ]鏟斗銷15連結(jié)于連接部件90的托架92和小臂7的前端部。傾斜銷80連結(jié)于連接部件90的托架93和鏟斗8的托架87。由此，相對(duì)于小臂7，連接部件90和鏟斗8以鏟斗軸J3為中心能夠擺動(dòng)，相對(duì)于連接部件90，鏟斗8以傾斜軸J4為中心能夠擺動(dòng)。
[0062]工作裝置2具有第一連桿部件94和第二連桿部件95。第一連桿部件94通過(guò)第一連桿銷94P能夠擺動(dòng)地連接于小臂7。第二連桿部件95通過(guò)第二連桿銷95P能夠擺動(dòng)地連接于托架92。
[0063]第一連桿部件94的基端部通過(guò)第一連桿銷94P連接于小臂7。第二連桿部件95的基端部通過(guò)第二連桿銷95P連接于托架92。第一連桿部件94的前端部與第二連桿部件95的前端部通過(guò)鏟斗缸頂銷96被連結(jié)。
[0064]鏟斗缸12的前端部通過(guò)鏟斗缸頂銷96，能夠擺動(dòng)地連接于第一連桿部件94的前端部和第二連桿部件95的前端部。連接部件90通過(guò)鏟斗缸12的伸縮，與鏟斗8—同以鏟斗軸J3為中心擺動(dòng)。傾斜銷80的傾斜軸J4通過(guò)以鏟斗軸J3為中心的鏟斗8的擺動(dòng)，與鏟斗8—同以鏟斗軸J3為中心擺動(dòng)。
[0065]如圖3所示，傾斜液壓缸30連結(jié)于鏟斗8和連接部件90。傾斜液壓缸30以傾斜軸J4為中心使鏟斗8左右擺動(dòng)。傾斜液壓缸30的第一端部30A，能夠擺動(dòng)地連結(jié)于設(shè)置在鏟斗8的托架88。第一端部30A以第一缸擺動(dòng)軸J5為中心能夠擺動(dòng)。第一端部30A是傾斜液壓缸30中缸主體的前端部。托架88配置于在車寬方向上遠(yuǎn)離傾斜軸J4的位置。托架88配置于在車寬方向上的鏟斗8的上端部。傾斜液壓缸30的第二端部30B能夠擺動(dòng)地連接于設(shè)置在連接部件90的托架97。第二端部30B以第二缸擺動(dòng)軸J6為中心能夠擺動(dòng)。托架97設(shè)置在板部件91的下表面。托架97在從正面觀察時(shí)形成為大致三角形。
[0066]在本實(shí)施方式中，在從車輛主體I側(cè)觀察鏟斗8的情況下，在鏟斗8配置在基準(zhǔn)位置時(shí)，傾斜液壓缸30的第一端部30A位于比傾斜軸J4靠近下方的位置。第一端部30A位于傾斜軸J4與鏟斗8之間。第一端部30A以通過(guò)傾斜軸J4的水平線(Y軸)為基準(zhǔn)，與鏟斗8位于同一側(cè)。
[0067]在從車輛主體I側(cè)觀察鏟斗8的情況下，在鏟斗8配置在基準(zhǔn)位置時(shí)，第一端部30A在車寬方向上遠(yuǎn)離傾斜軸J4。在本實(shí)施方式中，第一端部30A位于比傾斜軸J4靠近左方的位置。第一端部30A以通過(guò)傾斜軸J4的鉛垂線(Z軸)為基準(zhǔn)，與左側(cè)板84位于同一側(cè)。第一端部30A位于鏟斗8的左側(cè)板84與傾斜軸J4之間。
[0068]另外，在從車輛主體I側(cè)觀察鏟斗8的情況下，在鏟斗8配置在基準(zhǔn)位置時(shí)，傾斜液壓缸30的第二端部30B遠(yuǎn)離穿過(guò)傾斜軸J4和第一缸擺動(dòng)軸J5的軸連結(jié)線W( “連結(jié)線”的一個(gè)例子)。即，第二端部30B未配置在軸連結(jié)線W上。在本實(shí)施方式中，第二端部30B位于比軸連結(jié)線W靠近下方的位置。第二端部30B位于軸連結(jié)線W與鏟斗8之間。第二端部30B以軸連結(jié)線W為基準(zhǔn)，與鏟斗8位于同一側(cè)。第二端部30B以水平線為基準(zhǔn)，與鏟斗8位于同一側(cè)。
[0069]像這樣，從車輛主體I側(cè)觀察鏟斗8的情況下，第一端部30A位于比傾斜軸J4靠近左方的位置，并且，第二端部30B位于比軸連結(jié)線W靠近下方的位置。因此，傾斜液壓缸30通過(guò)伸長(zhǎng)使鏟斗8進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)，通過(guò)收縮使鏟斗8進(jìn)行逆時(shí)針擺動(dòng)。在本實(shí)施方式中，將通過(guò)伸長(zhǎng)使鏟斗8進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的傾斜液壓缸30的配置稱為“第一配置P1”。在本實(shí)施方式中，將第一端部30A位于比傾斜軸J4靠近左方的位置，并且，第二端部30B位于比軸連結(jié)線W靠近下方的位置的情況稱為“第一模式PT1”。
[0070]另外，在傾斜液壓缸30的“第一配置Ρ1”中，如圖4所示的傾斜液壓缸30a，在從車輛主體I側(cè)觀察鏟斗8時(shí)，包含第一端部30A位于比傾斜軸J4靠近右方的位置，并且，第二端部30B位于比軸連結(jié)線W靠近上方的位置的情況。在這種情況下，傾斜液壓缸30a也能夠通過(guò)伸長(zhǎng)使鏟斗8進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)。在本實(shí)施方式中，將第一端部30A位于比傾斜軸J4靠近右方的位置，并且，第二端部30B位于比軸連結(jié)線W靠近上方的位置的情況稱為“第二模式PT2”。
[0071]另一方面，在本實(shí)施方式中，將通過(guò)收縮使鏟斗8進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的傾斜液壓缸30的配置稱為“第二配置P2”。
[0072]在傾斜液壓缸30的“第二配置P2”中，如圖5所示的傾斜液壓缸30b，在從車輛主體I側(cè)觀察鏟斗8時(shí)，包含第一端部30A位于比傾斜軸J4靠近右方的位置，并且，第二端部30B位于比軸連結(jié)線W靠近下方的位置的情況。在這種情況下，傾斜液壓缸30b能夠通過(guò)收縮使鏟斗8進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)。在本實(shí)施方式中，將第一端部30A位于比傾斜軸J4靠近右方的位置，并且，第二端部30B位于比軸連結(jié)線W靠近下方的位置的情況稱為“第三模式PT3”。
[0073]在傾斜液壓缸30的“第二配置P2”中，如圖6所示的傾斜液壓缸30c，在從車輛主體I側(cè)觀察鏟斗8時(shí)，包含第一端部30A位于比傾斜軸J4靠近左方的位置，并且，第二端部30B位于比軸連結(jié)線W靠近上方的位置的情況。在這種情況下傾斜液壓缸30c能夠通過(guò)收縮使鏟斗8進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)。在本實(shí)施方式中，將第一端部30A位于比傾斜軸J4靠近左方的位置，并且，第二端部30B位于比軸連結(jié)線W靠近上方的位置的情況稱為“第四模式PT4”。
[0074](液壓挖掘機(jī)CM的姿勢(shì))
[0075]圖7是示意表示液壓挖掘機(jī)CM的側(cè)視圖。圖8是示意表示液壓挖掘機(jī)CM的后視圖。圖9是示意表示液壓挖掘機(jī)CM的俯視圖。
[0076]在以下的說(shuō)明中，將大臂軸Jl和小臂軸J2之間的距離作為大臂長(zhǎng)度LI，將小臂軸J2盒鏟斗軸J3之間的距離作為小臂長(zhǎng)度L2，將鏟斗軸J3和鏟斗8的前端部8a之間的距離作為鏟斗長(zhǎng)度L3。鏟斗8的前端部8a是鏟斗8的刀尖。
[0077]液壓挖掘機(jī)CM具有位置檢測(cè)裝置20。位置檢測(cè)裝置20檢測(cè)，表示車輛主體I的當(dāng)前位置的車輛主體位置數(shù)據(jù)P以及表示車輛主體I的姿勢(shì)的車輛主體姿勢(shì)數(shù)據(jù)Q。車輛主體位置數(shù)據(jù)P包含整體坐標(biāo)系中表示車輛主體I的當(dāng)前位置(Xg位置、Yg位置和Zg位置)的信息。車輛主體姿勢(shì)數(shù)據(jù)Q包含關(guān)于9Xg方向、9Yg方向和9Zg方向的旋轉(zhuǎn)體3的位置信息。
[0078]車輛主體姿勢(shì)數(shù)據(jù)Q包括，旋轉(zhuǎn)體3相對(duì)于水平面(XgYg平面)的左右方向的傾斜角度(側(cè)傾角)ΘI (圖8)、旋轉(zhuǎn)體3相對(duì)于水平面的前后方向的傾斜角度(傾角)Θ2 (圖7)、整體坐標(biāo)的基準(zhǔn)方位(例如北)與旋轉(zhuǎn)體3 (工作裝置2)朝向的方位所形成的角度(橫擺角)Θ 3 (圖9)0
[0079]位置檢測(cè)裝置20具有:天線21、位置傳感器23和傾斜傳感器24。天線21檢測(cè)車輛主體I的當(dāng)前位置。天線21是GNSS(Global Navigat1n Satellite Systems:全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))用天線。天線21將與所接收到的電波(GNSS電波)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出到位置傳感器23。
[0080]位置傳感器23包括三維位置傳感器和整體坐標(biāo)計(jì)算部。位置傳感器23檢測(cè)整體坐標(biāo)系中天線21的設(shè)置位置Pr。整體坐標(biāo)計(jì)算部，基于整體坐標(biāo)系中天線21的設(shè)置位置Pr，其計(jì)算表示車輛主體I的當(dāng)前位置的車輛主體位置數(shù)據(jù)P。整體坐標(biāo)系是以設(shè)置在作業(yè)區(qū)域的基準(zhǔn)位置Pg為基準(zhǔn)的三維坐標(biāo)系。如圖7所示，基準(zhǔn)位置Pg是設(shè)定在作業(yè)區(qū)域的基準(zhǔn)粧的前端位置。
[00811 傾斜傳感器24設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體3。傾斜傳感器24具有IMU(Inertial MeasurementUnit)。位置檢測(cè)裝置20使用傾斜傳感器24，取得包括側(cè)傾角Θ1和傾角Θ2的車輛主體姿勢(shì)數(shù)據(jù)Q。
[0082]圖10是示意表示伊^斗8的側(cè)視圖。圖11是示意表示伊^斗8的主視圖。
[0083]在以下的說(shuō)明中，將鏟斗軸J3和傾斜軸J4之間的距離作為傾斜長(zhǎng)度L4，左側(cè)板84和右側(cè)板85之間的距離作為鏟斗8的寬度L5。
[0084]傾斜角度δ是以傾斜軸為中心的鏟斗的旋轉(zhuǎn)角度，局部坐標(biāo)系中鏟斗8相對(duì)于XY平面的傾斜角度。關(guān)于傾斜角度S的取得方法將在后文說(shuō)明。傾斜軸角度ε是，局部坐標(biāo)系中傾斜軸J4相對(duì)于XY平面的傾斜角度。傾斜軸J4相對(duì)于整體坐標(biāo)系的水平面的傾斜角度(傾斜軸絕對(duì)角)，由后文說(shuō)明的傳感器控制器32計(jì)算。
[0085](控制系統(tǒng)200的結(jié)構(gòu))
[0086]圖12是表示搭載于液壓挖掘機(jī)CM的控制系統(tǒng)200的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0087]控制系統(tǒng)200具有位置檢測(cè)裝置20、操作裝置25、工作裝置控制器26、壓力傳感器66、控制閥27、方向控制閥64、顯示控制器28、顯示部29、輸入部36和傳感器控制器32。
[0088]顯示部29，例如，是顯示器。顯示部29上顯示有鏟斗8的設(shè)定畫面以及后述目標(biāo)設(shè)計(jì)地形等。顯示部29包括作為信息化施工用的指導(dǎo)顯示器的HMI (Human MachineInterface)顯不器。
[0089]輸入部36接受操作人員所作的輸入操作。作為輸入部36，有顯示部29上的觸摸板等。輸入部36將操作人員所作的輸入操作的內(nèi)容通知到顯示控制器28上。
[0090]操作裝置25配置于駕駛室4。操作裝置25由操作人員進(jìn)行操作。操作裝置25接受驅(qū)動(dòng)工作裝置2的操作人員的操作。操作裝置25是先導(dǎo)液壓方式的操作裝置。操作裝置25具有第一操作桿25R、第二操作桿25L、第三操作桿25P。
[0091]第一操作桿25R，例如，配置在駕駛座4S的右側(cè)。第二操作桿25L，例如，配置在駕駛座4S的左側(cè)。第三操作桿25P，例如，配置在第一操作桿25R。需要說(shuō)明的是，第三操作桿25P也可以配置在第二操作桿25L。在第一操作桿25R和第二操作桿25L上，前后左右的動(dòng)作對(duì)應(yīng)于2軸的動(dòng)作。
[0092]大臂6和鏟斗8被第一操作桿25R操作。第一操作桿25R的前后方向的操作與大臂6的操作對(duì)應(yīng)，根據(jù)前后方向的操作執(zhí)行大臂6的下降動(dòng)作和提升動(dòng)作。第一操作桿25R的左右方向的操作與鏟斗8的操作對(duì)應(yīng)，根據(jù)左右方向的操作執(zhí)行鏟斗8的挖掘動(dòng)作和開放動(dòng)作。通過(guò)第一操作桿25R的左右方向的操作，對(duì)以鏟斗軸J3為中心的鏟斗8的擺動(dòng)進(jìn)行操作。
[0093]小臂7和旋轉(zhuǎn)體3被第二操作桿25L操作。第二操作桿25L的前后方向的操作與小臂7的操作對(duì)應(yīng)，根據(jù)前后方向的操作執(zhí)行小臂7的開放動(dòng)作和挖掘動(dòng)作。第二操作桿25L的左右方向的操作與旋轉(zhuǎn)體3的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)，根據(jù)左右方向的操作執(zhí)行旋轉(zhuǎn)體3的右旋轉(zhuǎn)動(dòng)作和左旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
[0094]通過(guò)第三操作桿25P，對(duì)以傾斜軸J4為中心的鏟斗8的傾斜動(dòng)作進(jìn)行操作。
[0095]先導(dǎo)液壓路450的先導(dǎo)液壓根據(jù)操作裝置25的操作量被調(diào)整，方向控制閥64由此被驅(qū)動(dòng)。方向控制閥64對(duì)供給到各液壓缸(大臂缸10，小臂缸11，鏟斗缸12，和傾斜液壓缸30)的工作油量進(jìn)行調(diào)整。先導(dǎo)液壓路450上配置有檢測(cè)先導(dǎo)液壓的壓力傳感器66。壓力傳感器66的檢測(cè)結(jié)果輸出到工作裝置控制器26?？刂崎y27是電磁比例控制閥?？刂崎y27基于來(lái)自工作裝置控制器26的控制信號(hào)調(diào)整先導(dǎo)液壓。
[0096]傳感器控制器32具有工作裝置角度計(jì)算部281A、鏟斗信息計(jì)算部282A和傾斜軸角度計(jì)算部283A。
[0097]工作裝置角度計(jì)算部281A通過(guò)基于第一行程傳感器16的檢測(cè)結(jié)果取得的大臂缸長(zhǎng)，計(jì)算大臂6相對(duì)于車輛主體I的垂直方向的擺動(dòng)角度α。工作裝置角度計(jì)算部281A通過(guò)基于第二行程傳感器17的檢測(cè)結(jié)果取得的小臂缸長(zhǎng)，計(jì)算小臂7相對(duì)于大臂6的擺動(dòng)角度β。工作裝置角度計(jì)算部281Α通過(guò)基于第三行程傳感器18的檢測(cè)結(jié)果取得的鏟斗缸長(zhǎng)，計(jì)算鏟斗8相對(duì)于小臂7的擺動(dòng)角度γ。
[0098]鏟斗信息計(jì)算部282Α通過(guò)基于第四行程傳感器19的檢測(cè)結(jié)果取得的傾斜液壓缸長(zhǎng)，計(jì)算鏟斗8相對(duì)于局部坐標(biāo)系的XY平面的傾斜角度δ。
[0099]在此，圖13和圖14是為了說(shuō)明通過(guò)鏟斗信息計(jì)算部282Α計(jì)算傾斜角度δ的計(jì)算方法的示意圖。圖13表示基準(zhǔn)位置的鏟斗8，圖14表示傾斜的鏟斗8。
[0100]鏟斗信息計(jì)算部282Α通過(guò)顯示控制器28取得連結(jié)傾斜液壓缸30的第一端部30Α與傾斜軸J4的第一線段a的長(zhǎng)度Ml。第一線段a的長(zhǎng)度Ml是第一缸擺動(dòng)軸J5與傾斜軸J4的直線距離。
[0101]鏟斗信息計(jì)算部282A通過(guò)顯示控制器28取得連結(jié)傾斜液壓缸30的第二端部30B與傾斜軸J4的第二線段b的長(zhǎng)度M2。第二線段b的長(zhǎng)度M2是第二缸擺動(dòng)軸J6與傾斜軸J4的直線距離。
[0102]鏟斗信息計(jì)算部282A通過(guò)顯示控制器28取得鏟斗8配置在基準(zhǔn)位置時(shí)，第一線段a與第二線段b所成的基準(zhǔn)角度ω’(參照?qǐng)D13)。
[0103]鏟斗信息計(jì)算部282Α存儲(chǔ)第一線段a的長(zhǎng)度Ml、第二線段b的長(zhǎng)度M2和基準(zhǔn)角度
ω，ο
[0104]鏟斗信息計(jì)算部282Α基于第四行程傳感器19的檢測(cè)結(jié)果計(jì)算傾斜液壓缸長(zhǎng)。鏟斗信息計(jì)算部282Α利用余弦定理，通過(guò)第一線段a的長(zhǎng)度Ml、第二線段b的長(zhǎng)度M2和傾斜液壓缸長(zhǎng)，計(jì)算進(jìn)行了傾斜動(dòng)作的狀態(tài)下的當(dāng)前的傾斜角度ω(參照?qǐng)D14)。
[0105]鏟斗信息計(jì)算部282Α通過(guò)顯示控制器28取得“傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)”，“傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)”表示傾斜液壓缸30配置為第一配置Pl與第二配置Ρ2中的任一種。第一配置Pl是指，如圖3和圖4所示，通過(guò)伸長(zhǎng)使鏟斗8進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的傾斜液壓缸30和傾斜液壓缸30a的配置。第二配置Ρ2是指，如圖5和圖6所示，通過(guò)收縮使鏟斗8進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的傾斜液壓缸30b和傾斜液壓缸30c的配置。
[0106]鏟斗信息計(jì)算部282A根據(jù)傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，選擇以下的第一算式Eql和第二算式Eq2中的一個(gè)。
[0107]第一算式Eql?-ω，=順時(shí)針的傾斜角度δ
[0108]第二算式Eq2co-co’ =逆時(shí)針的傾斜角度δ
[0109]第一算式Eql是對(duì)應(yīng)第一配置Pl的算式。在第一算式Eql中，傾斜角度ω減去基準(zhǔn)角度ω’的值為順時(shí)針的傾斜角。其原因在于，通過(guò)配置為第一配置Pl的傾斜液壓缸30的伸長(zhǎng)，伊^斗8進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)。
[0110]第二算式Eq2是對(duì)應(yīng)第二配置Ρ2的算式。在第二算式Eq2中，傾斜角度ω減去基準(zhǔn)角度ω’的值為逆時(shí)針的傾斜角。其原因在于，通過(guò)配置為第二配置P2的傾斜液壓缸30的伸長(zhǎng)，鏟斗8進(jìn)行逆時(shí)針擺動(dòng)。
[0111]鏟斗信息計(jì)算部282A參照傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，當(dāng)檢測(cè)到傾斜液壓缸30配置為第一配置Pl時(shí)，選擇第一算式Eql。鏟斗信息計(jì)算部282A參照傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，當(dāng)檢測(cè)到傾斜液壓缸30配置為第二配置P2時(shí)，選擇第二算式Eq2。鏟斗信息計(jì)算部282A根據(jù)傾斜角度ω和基準(zhǔn)角度ω ’，取得順時(shí)針或逆時(shí)針的傾斜角度δ。需要說(shuō)明的是，如圖13所示，在鏟斗8配置在基準(zhǔn)位置的情況下，由于傾斜角度ω和基準(zhǔn)角度ω ’ 一致，傾斜角度為“O度”。
[0112]鏟斗信息計(jì)算部282Α根據(jù)工作裝置角度計(jì)算部281Α計(jì)算出的擺動(dòng)角度α?γ、通過(guò)傾斜傳感器24取得的車輛主體姿勢(shì)數(shù)據(jù)Q以及傾斜角度δ生成鏟斗數(shù)據(jù)R，該鏟斗數(shù)據(jù)R表示在工作裝置2的動(dòng)作平面上鏟斗8的外形和位置。
[0113]傾斜軸角度計(jì)算部283Α根據(jù)擺動(dòng)角度α?γ和車輛主體姿勢(shì)數(shù)據(jù)Q計(jì)算相對(duì)于水平面的傾斜軸J4的角度(傾斜軸絕對(duì)角)。具體地，傾斜軸角度計(jì)算部283Α根據(jù)擺動(dòng)角度α?Y計(jì)算局部坐標(biāo)系中傾斜軸J4的角度(傾斜軸角度ε)，根據(jù)傾斜軸角度ε和車輛主體姿勢(shì)數(shù)據(jù)Q計(jì)算整體坐標(biāo)系中的傾斜軸絕對(duì)角。
[0114]傳感器控制器32將擺動(dòng)角度α?γ、傾斜軸角度ε、傾斜軸絕對(duì)角和鏟斗數(shù)據(jù)R分別輸出到顯示控制器28和工作裝置控制器26。
[0115]顯示控制器28從位置檢測(cè)裝置20取得車輛主體位置數(shù)據(jù)P和車輛主體姿勢(shì)數(shù)據(jù)Q。顯示控制器28從傳感器控制器32取得鏟斗數(shù)據(jù)R。顯示控制器28具有目標(biāo)設(shè)計(jì)地形取得部284Α，目標(biāo)設(shè)計(jì)地形計(jì)算部284Β，顯示控制部284C和傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部284D。
[0116]目標(biāo)設(shè)計(jì)地形取得部284Α存儲(chǔ)目標(biāo)施工信息(三維設(shè)計(jì)地形數(shù)據(jù)S)，該目標(biāo)施工信息表示挖掘?qū)ο蟮娜S的目標(biāo)形狀，即立體設(shè)計(jì)地形。三維設(shè)計(jì)地形數(shù)據(jù)S包括，生成目標(biāo)設(shè)計(jì)地形數(shù)據(jù)T所需的目標(biāo)設(shè)計(jì)地形的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和角度數(shù)據(jù)。但是，三維設(shè)計(jì)地形數(shù)據(jù)S可以通過(guò)例如無(wú)線通信裝置輸入到顯示控制器28，也可以通過(guò)外部存儲(chǔ)器等輸入到顯示控制器28。
[0117]目標(biāo)設(shè)計(jì)地形計(jì)算部284Β根據(jù)車輛主體位置數(shù)據(jù)P、車輛主體姿勢(shì)數(shù)據(jù)Q、鏟斗數(shù)據(jù)R和三維設(shè)計(jì)地形數(shù)據(jù)S，生成目標(biāo)設(shè)計(jì)地形數(shù)據(jù)T，該目標(biāo)設(shè)計(jì)地形數(shù)據(jù)T表示工作裝置2的動(dòng)作平面中的挖掘?qū)ο蟮亩S的目標(biāo)形狀，即目標(biāo)設(shè)計(jì)地形。目標(biāo)設(shè)計(jì)地形計(jì)算部284Β將目標(biāo)設(shè)計(jì)地形數(shù)據(jù)T輸出到工作裝置控制器26。
[0118]目標(biāo)設(shè)計(jì)地形計(jì)算部284Β根據(jù)車輛主體位置數(shù)據(jù)P、車輛主體姿勢(shì)數(shù)據(jù)Q和鏟斗數(shù)據(jù)R，能夠計(jì)算從整體坐標(biāo)系觀察時(shí)的局部坐標(biāo)的位置。目標(biāo)設(shè)計(jì)地形計(jì)算部284Β將輸出到工作裝置控制器26的目標(biāo)設(shè)計(jì)地形數(shù)據(jù)T變換為局部坐標(biāo)，其他的計(jì)算利用整體坐標(biāo)系進(jìn)行。
[0119]顯示控制部284C根據(jù)由目標(biāo)設(shè)計(jì)地形計(jì)算部284Β所生成的目標(biāo)設(shè)計(jì)地形數(shù)據(jù)Τ，將目標(biāo)設(shè)計(jì)地形顯示在顯示部29。另外，顯示控制部284C根據(jù)鏟斗數(shù)據(jù)R，將液壓挖掘機(jī)CM相對(duì)于目標(biāo)設(shè)計(jì)地形的姿勢(shì)顯示在顯示部29。
[0120]顯示控制部284C將選擇傾斜液壓缸30為第一配置Pl或第二配置Ρ2的選擇畫面顯示于顯示部29。圖15是選擇畫面的一個(gè)例子。在圖15中，圖3?圖6表示的傾斜液壓缸30(右下)、傾斜液壓缸30a(左上)、傾斜液壓缸30b(左下)和傾斜液壓缸30c (右上)的4個(gè)形態(tài)被圖示。在圖15的選擇畫面中，與圖3?圖6—樣，顯示有從車輛主體I側(cè)觀察的傾斜液壓缸30、傾斜液壓缸30a、傾斜液壓缸30b和傾斜液壓缸30c。傾斜液壓缸30和傾斜液壓缸30a是第一配置Pl的傾斜液壓缸的一個(gè)例子，傾斜液壓缸30b和傾斜液壓缸30c是第二配置P2的傾斜液壓缸的一個(gè)例子。另外，傾斜液壓缸30是第一模式PTl的一個(gè)例子，傾斜液壓缸30a是第二模式PT2的一個(gè)例子，傾斜液壓缸30b是第三模式PT3的一個(gè)例子，傾斜液壓缸30c是第四模式PT4的一個(gè)例子。
[0121]如上所述，在鏟斗信息計(jì)算部282A的傾斜角度的計(jì)算中，只要知道傾斜液壓缸配置為第一配置Pl和第二配置P2的哪一個(gè)即可，但是，如圖15所示，通過(guò)將4模式PTl?P4的配置顯示在選擇畫面上，操作人員容易選擇與實(shí)際的傾斜液壓缸的外形相配合的外形。
[0122]當(dāng)輸入部36接收操作人員的選擇操作時(shí)，顯示控制部284C在所選擇的傾斜液壓缸上做出標(biāo)記符號(hào)。在本實(shí)施方式中，由于假定的是選擇了第一模式PTl的傾斜液壓缸30，所以如圖15所不，在傾斜液壓缸30上做出標(biāo)記符號(hào)。
[0123]另外，顯示控制部284C將操作人員所選擇的傾斜液壓缸30的尺寸輸入畫面顯示在顯示部29 ο圖16是尺寸輸入畫面的一個(gè)例子。圖16表示第一線段a的長(zhǎng)度Ml，第二線段b的長(zhǎng)度M2和基準(zhǔn)角度ω，的輸入欄。顯示控制部284C將操作人員所輸入的數(shù)值顯示在輸入欄。
[0124]當(dāng)輸入部36通知第一配置Pl的傾斜液壓缸被操作人員選擇時(shí)，傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部284D生成表示選擇為第一配置Pl的傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)。
[0125]當(dāng)輸入部36通知第二配置Ρ2的傾斜液壓缸被操作人員選擇時(shí)，傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部284D生成表示選擇為第二配置Ρ2的傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)。
[0126]在本實(shí)施方式中，由于假定的是選擇了傾斜液壓缸30，所以傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部284D生成表示選擇為第一配置Pl的傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)。傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部284D將生成的傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)發(fā)送到傳感器控制器32的鏟斗信息計(jì)算部282Α。
[0127]另外，傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部284D將輸入到輸入部36的第一線段a的長(zhǎng)度Ml、第二線段b的長(zhǎng)度M2和基準(zhǔn)角度ω ’也發(fā)送到鏟斗信息計(jì)算部282Α。
[0128]工作裝置控制器26具有工作裝置控制部26Α和存儲(chǔ)部26C。工作裝置控制部26Α，根據(jù)從顯示控制器28取得的目標(biāo)設(shè)計(jì)地形數(shù)據(jù)T和鏟斗數(shù)據(jù)R，通過(guò)生成對(duì)控制閥27的控制指令控制工作裝置2的動(dòng)作。工作裝置控制部26Α，執(zhí)行例如對(duì)工作裝置2的動(dòng)作的至少一部分進(jìn)行自動(dòng)控制的限制挖掘控制。具體地，工作裝置控制部26Α根據(jù)目標(biāo)設(shè)計(jì)地形和鏟斗8的距離決定限制速度，控制工作裝置2以使工作裝置2接近目標(biāo)設(shè)計(jì)地形方向的速度在限制速度以下。由此，控制鏟斗8相對(duì)于目標(biāo)設(shè)計(jì)地形的位置，抑制鏟斗8向目標(biāo)設(shè)計(jì)地形的侵入。需要說(shuō)明的是，工作裝置控制部26Α也可以對(duì)沿目標(biāo)設(shè)計(jì)地形移動(dòng)鏟斗8的整地作業(yè)的一部分進(jìn)行自動(dòng)控制。
[0129]存儲(chǔ)部26C中存儲(chǔ)工作裝置控制部26Α控制工作裝置的動(dòng)作所必需的各種程序和數(shù)據(jù)。
[0130](傾斜角度δ的取得方法)
[0131]關(guān)于通過(guò)控制系統(tǒng)200取得傾斜角度δ的取得方法，參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。圖17是為了說(shuō)明傾斜角度S的取得方法的流程圖。
[0132]在步驟SI中，輸入部36接收操作人員關(guān)于選擇第一配置Pl的傾斜液壓缸或第二配置Ρ2的傾斜液壓缸的操作。
[0133]在步驟S2中，輸入部36將對(duì)第一配置Pl或第二配置Ρ2的選擇發(fā)送到傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部284D。
[0134]在步驟S3中，傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部284D生成顯示傾斜液壓缸30的配置為第一配置Pl還是第二配置P2的傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，并發(fā)送到鏟斗信息計(jì)算部282A。
[0135]在步驟S4中，鏟斗信息計(jì)算部282A根據(jù)第四行程傳感器19的檢測(cè)結(jié)果，計(jì)算傾斜液壓缸30的傾斜液壓缸長(zhǎng)。
[0136]在步驟S5中，鏟斗信息計(jì)算部282A通過(guò)余弦定理，根據(jù)第一線段a的長(zhǎng)度Ml、第二線段b的長(zhǎng)度M2和傾斜液壓缸長(zhǎng)度計(jì)算當(dāng)前的傾斜角度ω(參照?qǐng)D14)。
[0137]在步驟S6中，鏟斗信息計(jì)算部282Α根據(jù)傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，選擇對(duì)應(yīng)于第一配置Pl的第一算式Eql或?qū)?yīng)于第二配置Ρ2的第二算式Eq2。
[0138]在步驟S7中，鏟斗信息計(jì)算部282A，通過(guò)所選擇的算式(第一算式Eql或第二算式Eq2)，從傾斜角度ω減去基準(zhǔn)角度ω，而取得傾斜角度δ。
[0139](特征)
[0140]液壓挖掘機(jī)CM(作業(yè)車的一個(gè)例子)具有，傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部284D和鏟斗信息計(jì)算部282Α。傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部284D生成傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，該傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)表示的是，在從車輛主體I側(cè)觀察鏟斗8時(shí)，傾斜液壓缸30配置為通過(guò)伸長(zhǎng)使鏟斗8進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的第一配置Pl或配置為通過(guò)收縮使鏟斗8進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的第二配置Ρ2中的任一種配置。鏟斗信息計(jì)算部282Α根據(jù)傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，選擇對(duì)應(yīng)第一配置Pl的第一算式Eql和對(duì)應(yīng)第二配置Ρ2的第二算式Eq2中的一個(gè)，利用所選擇的算式，根據(jù)行程長(zhǎng)度取得鏟斗8的傾斜角度δ。
[0141]像這樣，由于選擇了適當(dāng)?shù)乃闶?，該算式?duì)應(yīng)于傾斜液壓缸30為第一配置Pl或第二配置Ρ2，因此能夠簡(jiǎn)單地取得傾斜角度δ。
[0142](其他實(shí)施方式)
[0143]以上，對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于此，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變更。
[0144]在上述實(shí)施方式中，顯示控制部284C將第一配置Pl的傾斜液壓缸和第二配置Ρ2的傾斜液壓缸的選擇畫面顯示在顯示部29，但不限于此。例如，顯示控制部284C，如圖18所示，也可以將表示以前所生成的傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)的鏟斗文件顯示在顯示部29。在這種情況下，當(dāng)操作人員通過(guò)輸入部36選擇所需的鏟斗文件時(shí)，傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部284D參照所選擇的鏟斗文件，提取包含在鏟斗文件中的傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)。并且，傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部284D將所提取的傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)發(fā)送到鏟斗信息計(jì)算部282Α。
[0145]在上述實(shí)施方式中，大臂6的擺動(dòng)角度α，小臂7的擺動(dòng)角度β和鏟斗8的擺動(dòng)角度γ雖然由行程傳感器檢測(cè)，但是也可由例如旋轉(zhuǎn)編碼器等角度檢測(cè)器檢測(cè)。
[0146]在上述實(shí)施方式中，液壓挖掘機(jī)CM雖然具備駕駛室4，但是也可以不具備駕駛室4。
[0147]在上述實(shí)施方式中，以液壓挖掘機(jī)CM為例對(duì)作業(yè)車進(jìn)行了說(shuō)明，但是也能夠用于推土機(jī)、輪式裝載機(jī)等作業(yè)車。
[0148]工業(yè)實(shí)用性
[0149]根據(jù)本發(fā)明，能夠簡(jiǎn)單地取得傾斜角度，所以能夠?yàn)樽鳂I(yè)車領(lǐng)域帶來(lái)有益效果。
[0150]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0151]I車輛主體
[0152]2工作裝置
[0153]6 大臂
[0154]7 小臂
[0155]8 鏟斗
[0156]10大臂缸
[0157]11小臂缸
[0158]12鏟斗缸
[0159]16?19第一?第四行程傳感器
[0160]26工作裝置控制器
[0161]28顯示控制器
[0162]29顯示部
[0163 ]30、30a、30b、30c，傾斜液壓缸
[0164]32傳感器控制器
[0165]36輸入部
[0166]70傾斜角度傳感器
[0167]282A鏟斗信息計(jì)算部
[0168]284D傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部
[0169]Pl第一配置
[0170]P2第二配置
[0171]PTl?PT4第一至第四模式
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種作業(yè)車，其特征在于，具有: 車輛主體； 工作裝置，具有以傾斜軸為中心能夠擺動(dòng)的鏟斗； 傾斜液壓缸，以所述傾斜軸為中心使所述鏟斗擺動(dòng)； 行程長(zhǎng)度檢測(cè)部，檢測(cè)所述傾斜液壓缸的行程長(zhǎng)度； 傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部，其生成傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，該傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)表示在從所述車輛主體側(cè)觀察所述鏟斗時(shí)，所述傾斜液壓缸的配置為通過(guò)伸長(zhǎng)使所述鏟斗進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的第一配置和通過(guò)收縮使所述鏟斗進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的第二配置中的任一種配置； 鏟斗信息計(jì)算部，其基于所述傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，根據(jù)所述行程長(zhǎng)度取得所述鏟斗的傾斜角度。2.如權(quán)利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，還具有: 顯示部； 顯示控制部，將選擇所述第一配置或所述第二配置的選擇畫面顯示在所述顯示部；所述傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部基于所述選擇畫面的選擇結(jié)果生成所述傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)。3.如權(quán)利要求2所述的作業(yè)車，其特征在于， 在所述顯示控制部中，將第一模式和第二模式作為所述第一配置顯示在所述顯示部， 所述第一模式為，在從所述車輛主體側(cè)觀察所述鏟斗時(shí)，在所述傾斜液壓缸中連結(jié)于所述鏟斗的第一端部位于比所述傾斜軸靠近左方的位置，并且，在所述傾斜液壓缸中與所述第一端部相反設(shè)置的第二端部位于比連結(jié)所述傾斜軸和所述第一端部的連結(jié)線靠近下方的位置， 所述第二模式為，在從所述車輛主體側(cè)觀察所述鏟斗時(shí)，所述第一端部位于比所述傾斜軸靠近右方的位置，并且，所述第二端部位于比所述連結(jié)線靠近上方的位置； 在所述顯示控制部中，將第三模式和第四模式作為所述第二配置顯示在所述顯示部，所述第三模式為，從所述車輛主體側(cè)觀察所述鏟斗時(shí)，所述第一端部位于比所述傾斜軸靠近右方的位置，并且，所述第二端部位于比所述連結(jié)線靠近下方的位置， 所述第四模式為，從所述車輛主體側(cè)觀察所述鏟斗時(shí)，所述第一端部位于比所述傾斜軸靠近左方的位置，并且，所述第二端部位于比所述連結(jié)線靠近上方的位置。4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的作業(yè)車，其特征在于， 所述鏟斗信息計(jì)算部根據(jù)所述傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，選擇對(duì)應(yīng)于所述第一配置的第一算式和對(duì)應(yīng)于所述第二配置的第二算式中的一方，利用所選擇的算式根據(jù)所述行程長(zhǎng)度取得所述鏟斗的傾斜角度。5.如權(quán)利要求2或3所述的作業(yè)車，其特征在于， 所述顯示控制部將表示所述傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)的鏟斗文件顯示在所述顯示部，所述傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)生成部根據(jù)所述鏟斗文件的選擇結(jié)果取得所述傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)。6.一種傾斜角度的取得方法，其特征在于，具有: 生成傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)的工序，該傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)表示，在從車輛主體側(cè)觀察鏟斗的情況下，使配置在所述車輛主體的前方的所述鏟斗擺動(dòng)的傾斜液壓缸的配置是通過(guò)伸長(zhǎng)使所述鏟斗進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的第一配置和通過(guò)收縮使所述鏟斗進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的第二配置中的任一種配置； 基于所述傾斜液壓缸配置數(shù)據(jù)，根據(jù)所述傾斜液壓缸的行程長(zhǎng)度取得所述鏟斗的傾斜角度的工序。
【文檔編號(hào)】E02F9/26GK105829616SQ201580002484
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日
【發(fā)明人】藤井悠人, 巖村力, 有松大毅, 池上勝博, 關(guān)正暢
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社小松制作所