專利名稱：控制裝置及俯仰角控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制推土鏟的俯仰角的控制裝置及俯仰角控制方法。
背景技術(shù)：
通常，推土機等建筑機械具有推土鏟。這種建筑機械的主要作業(yè)方式為挖掘、運土及排土，為了提高作業(yè)效率，推土鏟相對于地面的傾斜角度(以下稱為“俯仰角”)優(yōu)選被調(diào)節(jié)為與作業(yè)方式相應(yīng)的適當(dāng)?shù)慕嵌?。在此，以減輕操作者的負(fù)擔(dān)為目的，提出有根據(jù)作業(yè)方式自動調(diào)節(jié)俯仰角的手法(以下稱為“自動俯仰控制”)(參照專利文獻I)。在專利文獻I中，通過基于自主閥供給到推土鏟傾斜液壓缸的工作油量計算推土鏟傾斜液壓缸的行程量，從而檢測俯仰角。供給到推土鏟傾斜液壓缸的工作油量基于構(gòu)成主閥的推土鏟傾斜液壓缸用閥的開口面積和供給時間來計算?！ぴ谙燃夹g(shù)文獻專利文獻I :日本特開平7-166575號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，在專利文獻I中，在執(zhí)行自動俯仰控制的過程中，若工作油向推土鏟傾斜液壓缸或其他液壓缸供給，則導(dǎo)致在主閥內(nèi)供給到推土鏟傾斜液壓缸用閥的工作油減少。因此，存在以推土鏟傾斜液壓缸用閥的整個開口面積而供給工作油的情況。在這種情況下，若基于推土鏟傾斜液壓缸用閥的開口面積算出工作油量，則導(dǎo)致在算出的工作油量和實際供給的工作油量之間產(chǎn)生誤差，因此，不能高精度地控制俯仰角。本發(fā)明是鑒于上述狀況而作出的，其目的在于提供一種能夠高精度地控制推土鏟的俯仰角的控制裝置及俯仰角控制方法。用于解決課題的方案本發(fā)明第一方案的控制裝置是設(shè)置于建筑機械的控制裝置，該建筑機械具有推土鏟、推土鏟傾斜液壓缸、與推土鏟傾斜液壓缸相連且構(gòu)成主閥的一部分的推土鏟傾斜液壓缸用閥，所述控制裝置自動控制推土鏟相對于地面的俯仰角?？刂蒲b置具有工作油量計算部和開口度調(diào)節(jié)部。工作油量計算部基于推土鏟傾斜液壓缸用閥的開口度和開口累計時間，計算通過推土鏟傾斜液壓缸用閥的工作油量。開口度調(diào)節(jié)部在接受了將俯仰角自第一角度向第二角度變更這種要求的情況下，使推土鏟傾斜液壓缸用閥以規(guī)定的開口度開口，在算出的工作油量達(dá)到自第一角度向第二角度變更所需的規(guī)定的工作油量的情況下，使推土鏟傾斜液壓缸用閥關(guān)閉。開口度調(diào)節(jié)部在接受需要供給來自主閥的工作油的規(guī)定動作的要求期間，使開口度比規(guī)定的開口度小。根據(jù)本發(fā)明第一方案的控制裝置，在執(zhí)行自動俯仰控制的過程中，在為了進行規(guī)定動作而使用主閥的工作油的情況下，推土鏟傾斜液壓缸用閥的開口度減小。因此，容易將推土鏟傾斜液壓缸用閥的整個開口的工作油供給到推土鏟傾斜液壓缸，所以可以抑制在利用工作油量計算部算出的工作油量和規(guī)定的工作油量之間產(chǎn)生誤差。因此，可以高精度地檢測推土鏟傾斜液壓缸的行程量，所以可以高精度地控制推土鏟的俯仰角。本發(fā)明第二方案的控制裝置在第一方案的基礎(chǔ)上，規(guī)定動作是推土鏟的提升。本發(fā)明第三方案的控制裝置在第一方案的基礎(chǔ)上，規(guī)定動作是行進路線變更。本發(fā)明第四方案的控制裝置在第一方案的基礎(chǔ)上，規(guī)定動作是推土鏟的傾斜。本發(fā)明第五方案的控制裝置在第一方案的基礎(chǔ)上，規(guī)定動作是挖掘用的松土器的提升。本發(fā)明第六方案的控制裝置在第一方案的基礎(chǔ)上，規(guī)定動作是挖掘用的松土器的傾斜。本發(fā)明第七方案的控制裝置在第四 第六方案中任一方案的基礎(chǔ)上，開口度調(diào)節(jié)部在接受規(guī)定動作的要求期間使推土鏟傾斜液壓缸用閥關(guān)閉。根據(jù)本發(fā)明第七方案的控制裝置，在需要自主閥供給大量的工作油的情況下，自動俯仰控制被中斷。因此，不需要進行使推土鏟傾斜液壓缸用閥的開口度減小到哪種程度才足夠這樣的困難的預(yù)測。因此，可以進一步抑制在算出的工作油量和規(guī)定的工作油量之間產(chǎn)生誤差，所以可以更高精度地控制推土鏟的俯仰角。本發(fā)明第八方案的控制裝置在第一方案的基礎(chǔ)上，開口度調(diào)節(jié)部在接受了俯仰角的變更要求的情況下，按照接受的要求調(diào)節(jié)開口度。根據(jù)本發(fā)明第八方案的控制裝置，即便在執(zhí)行自動俯仰控制的過程中，在操作者欲自主地變更俯仰角的情況下，操作者的操作優(yōu)先。因此，可以提高操作者操作的自由度。本發(fā)明第九方案的控制裝置在第一 第八方案中的任一方案的基礎(chǔ)上，開口度調(diào)節(jié)部在使開口度比規(guī)定的開口度小這期間，使監(jiān)視器顯示使開口度比規(guī)定的開口度小這種信息。根據(jù)本發(fā)明第九方案的控制裝置，可以有效地向操作者告知自動俯仰控制被中斷了或自動俯仰控制延遲這樣的狀況。本發(fā)明第十方案的控制裝置在第一方案的基礎(chǔ)上，具有取得發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的發(fā)動機轉(zhuǎn)速取得部；根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速確定推土鏟傾斜液壓缸用閥的最大開口度的最大開口度確定部。規(guī)定的開口度是最大開口度。本發(fā)明第十一方案的控制裝置在第一方案的基礎(chǔ)上，具有工作油量監(jiān)視部，其監(jiān)視算出的工作油量是否達(dá)到自第一角度向第二角度變更所需的規(guī)定的工作油量。工作油量監(jiān)視部將算出的工作油量已達(dá)到規(guī)定的工作油量這種情況告知開口度調(diào)節(jié)部。本發(fā)明第十二方案的控制裝置在第一方案的基礎(chǔ)上，具有作業(yè)方式檢測部，其根據(jù)接受了將俯仰角自第一角度向第二角度變更這種要求時的推土鏟的作業(yè)方式，檢測推土鏟的接下來的作業(yè)方式。規(guī)定的工作油量根據(jù)檢測到的接下來的作業(yè)方式被設(shè)定。本發(fā)明第十三方案的推土機具有推土鏟、驅(qū)動推土鏟的推土鏟傾斜液壓缸、包括與推土鏟傾斜液壓缸相連的推土鏟傾斜液壓缸用閥的主閥、由發(fā)動機驅(qū)動以便向主閥供給工作油的液壓泵、自動控制推土鏟相對于地面的俯仰角的控制裝置?？刂蒲b置具有工作油量計算部和開口度調(diào)節(jié)部。工作油量計算部基于推土鏟傾斜液壓缸用閥的開口度和開口累計時間，計算通過推土鏟傾斜液壓缸用閥的工作油量。開口度調(diào)節(jié)部在接受了將俯仰角自第一角度向第二角度變更這種要求的情況下，使推土鏟傾斜液壓缸用閥以規(guī)定的開口度開口，在算出的工作油量達(dá)到自第一角度向第二角度變更所需的規(guī)定的工作油量的情況下，使推土鏟傾斜液壓缸用閥關(guān)閉。開口度調(diào)節(jié)部在接受需要供給來自主閥的工作油的規(guī)定動作的要求期間，使開口度比規(guī)定的開口度小。本發(fā)明第十四方案的俯仰角控制方法是自動控制建筑機械中的推土鏟相對于地面的俯仰角的方法，所述建筑機械具有推土鏟、推土鏟傾斜液壓缸、與推土鏟傾斜液壓缸相連并構(gòu)成主閥的一部分的推土鏟傾斜液壓缸用閥。本發(fā)明第十三方案的俯仰角控制方法具有在接受了將俯仰角自第一角度向第二角度變更這種要求的情況下，使推土鏟傾斜液壓缸用閥以規(guī)定的開口度開口的步驟；在接受需要供給來自主閥的工作油的規(guī)定動作的要求期間，使開口度比規(guī)定的開口度小的步驟；基于推土鏟傾斜液壓缸用閥的開口度和開口累計時間，計算通過推土鏟傾斜液壓缸用閥的工作油量的步驟；在算出的工作油量達(dá)到自第一角度向第二角度變更所需的規(guī)定的工作油量的情況下，使推土鏟傾斜液壓缸用閥關(guān)閉的步驟。發(fā)明的效果 根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠高精度地控制推土鏟的俯仰角的控制裝置及俯仰角控制方法。


圖I是實施方式的推土機I的立體圖。圖2是用于說明適合于作業(yè)方式的推土鏟4的俯仰角的圖。圖3是表示實施方式的駕駛室2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。圖4是從圖3的箭頭A方向看推土鏟操作桿8的向視圖。圖5是表示實施方式的液壓回路20的結(jié)構(gòu)的回路圖。圖6是表示實施方式的控制裝置100的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是表示發(fā)動機21的轉(zhuǎn)速和最大開口度APmax之間的關(guān)系的曲線圖。圖8是表示實施方式的控制裝置100的動作的流程圖。圖9是表示實施方式的監(jiān)視器11的顯示例的示意圖。
具體實施例方式接著，使用

本發(fā)明的實施方式。在以下的附圖記載中，對于相同或類似部分，標(biāo)注相同或類似的附圖標(biāo)記。但是，附圖是示意性的圖，存在各尺寸的比率等與現(xiàn)實狀況不同的情況。因此，具體的尺寸等應(yīng)參考以下的說明進行判斷。另外，不言而喻在附圖相互之間也包括彼此的尺寸關(guān)系、比率不同的部分。另外，在本實施方式中，作為建筑機械的一例，對推土機進行說明。(推土機I的整體結(jié)構(gòu))參照

實施方式的推土機I的結(jié)構(gòu)。圖I是實施方式的推土機I的立體圖。推土機I具有駕駛室2、車架3、推土鏟4、松土器5及行駛裝置6。駕駛室2收納供操作者乘坐的操作者座位7和各種操作桿等(參照圖3)。關(guān)于駕駛室2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在后面論述。
車架3支承推土鏟4、松土器5及行駛裝置6。在車架3上載置有駕駛室2和發(fā)動機21 (參照圖5)。推土鏟4安裝在車架3的前方。推土鏟4是用于進行“挖掘”、“運土”和“排土”的作業(yè)裝置。在本實施方式中，推土鏟4相對于地面的傾斜角度(以下稱為“俯仰角”)能夠根據(jù)推土鏟4的作業(yè)方式自動控制(以下稱為“自動俯仰控制”)。在此，圖2是用于說明適合于作業(yè)方式的俯仰角的圖。如圖2所示，適合于挖掘及運土的第一角度α比適合于排土的第二角度β小。關(guān)于自動俯仰控制的詳情在后面論述。推土鏟4利用推土鏟提升液壓缸41上下提升，利用推土鏟傾斜液壓缸42傾斜或俯仰。通過使推土鏟4俯仰，可以調(diào)節(jié)俯仰角。通過使推土鏟4傾斜，可以調(diào)節(jié)推土鏟4的右下端或左下端和地面之間的間隔。松土器5安裝在車架3的后方。松土器5具有齒桿5a和齒尖5b。在齒桿5a的下端安裝有齒尖5b。齒尖5b用于利用行駛裝置6的牽引力進行巖石等的切削及破碎。`
松土器5利用松土器提升液壓缸51上下提升，利用松土器傾斜液壓缸52傾斜。行駛裝置6安裝在車架3的下方。根據(jù)行駛裝置6所具有的一對履帶的獨立旋轉(zhuǎn)，推土機I能夠變更行進路線。另外，推土鏟4的提升、推土鏟4的傾斜、松土器5的提升、松土器4的傾斜及推土機I的行進路線變更是本實施方式的“規(guī)定動作”的一例?！耙?guī)定動作”指的是與推土鏟4的俯仰角的變更不同的動作并且是需要供給來自主閥23 (參照圖5)的工作油的動作。(駕駛室2的內(nèi)部結(jié)構(gòu))參照

實施方式的駕駛室2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖3是表示實施方式的駕駛室2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。推土機I在駕駛室2內(nèi)具有操作者座位7、推土鏟操作桿8、松土器操作桿9、轉(zhuǎn)向操作桿10及監(jiān)視器11。操作者座位7是供操作者乘坐以便進行運轉(zhuǎn)操作的座位。推土鏟操作桿8配置在操作者座位7的右側(cè)。推土鏟操作桿8對提升推土鏟4的推土伊提升液壓缸41、使推土伊4傾斜或俯仰的推土伊傾斜液壓缸42進行驅(qū)動。推土伊操作桿8根據(jù)操作者的操作將推土鏟操作信號Sb發(fā)送到控制裝置100 (參照圖5)。在此，圖4是從圖3的箭頭A方向看推土鏟操作桿8的向視圖。推土鏟操作桿8具有自動俯仰按鈕8a。自動俯仰按鈕8a自操作者接受推土鏟4的自動俯仰控制的開始操作。即，操作者通過按壓自動俯仰按鈕8a，從而接受將俯仰角變更為與作業(yè)方式相適應(yīng)的角度(第一角度α或第二角度β)這種要求。在自動俯仰按鈕8a被操作者按下了的情況下，將表示這種信息的自動俯仰要求信號Sa發(fā)送到控制裝置100。松土器操作桿9配置在推土鏟操作桿8的后方。松土器操作桿9驅(qū)動使松土器5提升的松土器提升液壓缸51和使松土器5傾斜的松土器傾斜液壓缸52。松土器操作桿9根據(jù)操作者的操作將松土器操作信號Sr發(fā)送到控制裝置100。轉(zhuǎn)向操作桿10自操作者接受推土機I的轉(zhuǎn)向操作、即行進路線變更。操作者可以通過操作轉(zhuǎn)向操作桿10來執(zhí)行變速器的速度擋的切換和向前后左右的行進路線變更。轉(zhuǎn)向操作桿10根據(jù)操作者的操作將轉(zhuǎn)向操作信號Sc發(fā)送到控制裝置100。監(jiān)視器11配置在操作者座位7的正面。監(jiān)視器11顯示自動俯仰控制功能的開啟/關(guān)閉狀態(tài)、自動俯仰控制的執(zhí)行狀態(tài)。監(jiān)視器11具有主顯示部Ila和觸摸鍵顯示部lib。監(jiān)視器11的顯示例在后面論述。(液壓回路20的結(jié)構(gòu))參照

實施方式的液壓回路20的結(jié)構(gòu)。圖5是表示實施方式的液壓回路20的結(jié)構(gòu)的回路圖。液壓回路20具有發(fā)動機21、液壓泵22、主閥23及控制裝置100。發(fā)動機21載置在車架3上。發(fā)動機21將與發(fā)動機21的轉(zhuǎn)速連動的驅(qū)動力供給到液壓泵22。液壓泵22由自發(fā)動機21供給的驅(qū)動力驅(qū)動。液壓泵22向主閥23輸送工作油。
主閥23將自液壓泵22送出的工作油分配給推土鏟提升液壓缸41、推土鏟傾斜液壓缸42、松土器提升液壓缸51、松土器傾斜液壓缸52、行駛裝置6。主閥23由推土鏟提升液壓缸用閥V41、推土鏟傾斜液壓缸用閥V42、松土器提升液壓缸用閥V51、松土器傾斜液壓缸用閥V52、行駛裝置用閥V6構(gòu)成。各閥V是電磁比例控制閥，各閥V的開口度(包括“開口面積”和“開口率”)AP能夠根據(jù)自控制裝置100輸出的電流值進行控制。控制裝置100分別從推土鏟操作桿8、松土器操作桿9、及轉(zhuǎn)向操作桿10接收推土鏟操作信號Sb、松土器操作信號Sr及轉(zhuǎn)向操作信號Sc。控制裝置100根據(jù)接收到的各信號，按照公知的方法控制主閥23。另外，控制裝置100從自動俯仰按鈕8a接收自動俯仰要求信號Sa?？刂蒲b置100根據(jù)自動俯仰要求信號Sa執(zhí)行自動俯仰控制。關(guān)于控制裝置100的結(jié)構(gòu)及動作在后面論述。(控制裝置100的結(jié)構(gòu))參照

實施方式的控制裝置100的結(jié)構(gòu)。圖6是表示實施方式的控制裝置100的結(jié)構(gòu)的框圖。控制裝置100具有發(fā)動機轉(zhuǎn)速取得部110、最大開口度確定部120、作業(yè)方式檢測部130、工作油量計算部140、工作油量監(jiān)視部150及開口度調(diào)節(jié)部160。發(fā)動機轉(zhuǎn)速取得部110取得發(fā)動機21的轉(zhuǎn)速。發(fā)動機轉(zhuǎn)速取得部110將發(fā)動機21的轉(zhuǎn)速實時發(fā)送到最大開口度確定部120。最大開口度確定部120根據(jù)發(fā)動機21的轉(zhuǎn)速確定各閥V的開口度AP的最大值(以下稱為“最大開口度APmx”)。在此，圖7是表示發(fā)動機21的轉(zhuǎn)速和最大開口度APmax之間的關(guān)系的曲線圖。最大開口度確定部120基于圖7以發(fā)動機21的轉(zhuǎn)速越高則將最大開口度APmax設(shè)定得越大的方式設(shè)定最大開口度APmx。最大開口度確定部120將最大開口度APmax實時發(fā)送到開口度調(diào)節(jié)部160。作業(yè)方式檢測部130接收自動俯仰要求信號Sa和轉(zhuǎn)向操作信號Sc。作業(yè)方式檢測部130基于接收到的自動俯仰要求信號Sa和轉(zhuǎn)向操作信號Sc，檢測推土鏟4的接下來的作業(yè)方式M。具體而言，作業(yè)方式檢測部130在前進中接收到自動俯仰要求信號Sa的情況下，作為接下來的作業(yè)方式M，交替地檢測挖掘及運土與排土。另外，作業(yè)方式檢測部130在后退中接收到自動俯仰要求信號Sa的情況下，作為接下來的作業(yè)方式M，檢測挖掘及運土。作業(yè)方式檢測部130將檢測到的推土鏟4的接下來的作業(yè)方式M向工作油量計算部140發(fā)送。
工作油量計算部140從開口度調(diào)節(jié)部160實時接收最大開口度APmax和后述的低開口度APot。工作油量計算部140根據(jù)接下來的作業(yè)方式M的接收，計算通過推土鏟傾斜液壓缸用閥V42的工作油量P (即向推土鏟傾斜液壓缸42供給的工作油量)。工作油量P能夠基于最大開口度APmax及低開口度APot、推土鏟傾斜液壓缸用閥V42的開口時間算出。工作油量計算部140將算出的工作油量P告知工作油量監(jiān)視部150。工作油量監(jiān)視部150對利用工作油量計算部140算出的工作油量P是否達(dá)到向接下來的作業(yè)方式M變更所需的規(guī)定的工作油量Q進行監(jiān)視。在此，自“挖掘及運土”向“排土”變更的情況下的規(guī)定的工作油量Q是推土鏟4的俯仰角自第一角度α直至成為第二角度β這期間使推土鏟傾斜液壓缸42進行行程移動所需的工作油量。另一方面，自“排土”向“挖掘及運土”變更的情況下的規(guī)定的工作油量Q是推土鏟4的俯仰角自第二角度β直至成為第一角度α這期間使推土鏟傾斜液壓缸42進行行程移動所需的工作油量。其中，自“挖掘及運土”向“排土”變更所需的工作油量與 自“排土”向“挖掘及運土”變更所需的工作油量可以相同。在算出的工作油量P已達(dá)到規(guī)定的工作油量Q的情況下，工作油量監(jiān)視部150將這種信息告知開口度調(diào)節(jié)部160。開口度調(diào)節(jié)部160接收推土鏟操作信號Sb、松土器操作信號Sr及轉(zhuǎn)向操作信號Sc。開口度調(diào)節(jié)部160根據(jù)接收到的各操作信號，按照公知的方法控制各閥V(包括推土鏟提升液壓缸用閥V41、推土鏟傾斜液壓缸用閥V42、松土器提升液壓缸用閥V51、松土器傾斜液壓缸用閥V52 )。此時，開口度調(diào)節(jié)部160將各閥V的開口度AP調(diào)節(jié)為從最大開口度確定部120接收的最大開口度ΑΡμχ。開口度調(diào)節(jié)部160從自動俯仰按鈕8a接收自動俯仰要求信號Sa。開口度調(diào)節(jié)部160根據(jù)自動俯仰要求信號Sa的接收，執(zhí)行自動俯仰控制。具體而言，開口度調(diào)節(jié)部160使推土鏟傾斜液壓缸用閥V42以最大開口度APmax開口。此后，開口度調(diào)節(jié)部160在自工作油量監(jiān)視部150被告知算出的工作油量P達(dá)到了規(guī)定的工作油量Q這種信息的情況下，使傾斜液壓缸用閥V42關(guān)閉。在此，開口度調(diào)節(jié)部160在執(zhí)行自動俯仰控制的過程中自操作者接受了“規(guī)定動作”的要求時，使推土鏟傾斜液壓缸用閥V42的開口度AP比最大開口度APmax小。具體而言，開口度調(diào)節(jié)部160在接受了推土鏟4的傾斜、松土器5的提升或松土器5的傾斜這樣的要求時，使推土鏟傾斜液壓缸用閥V42暫時關(guān)閉(B卩，使開口度減小至“O”)。由此，中斷自動俯仰控制。另外，開口度調(diào)節(jié)部160在接受了推土鏟4的提升或推土機I的行進路線變更這樣的要求時，使推土鏟傾斜液壓缸用閥V42的開口度減小至低開口度APot (例如最大開口度APmax的50%左右)。由此，自動俯仰控制延遲。另外，“規(guī)定動作”指的是如上所述與推土鏟4的俯仰角的變更不同的動作，并且是需要供給來自主閥23 (參照圖5)的工作油的動作。開口度調(diào)節(jié)部160基于推土鏟操作信號Sb、松土器操作信號Sr及轉(zhuǎn)向操作信號Sc檢測規(guī)定動作被要求的情況。開口度調(diào)節(jié)部160在接受規(guī)定動作的要求期間使與規(guī)定動作對應(yīng)的各閥V開口。開口度調(diào)節(jié)部160在規(guī)定動作的要求結(jié)束了的情況下，使與規(guī)定動作對應(yīng)的各閥V關(guān)閉。并且，開口度調(diào)節(jié)部160在自動俯仰控制的執(zhí)行過程中自操作者接受了“推土鏟4的俯仰角的變更”這種要求時，按照操作者的要求來調(diào)節(jié)推土鏟傾斜液壓缸用閥V42的開口度AP。由此，自動俯仰控制自動結(jié)束。另外，開口度調(diào)節(jié)部160在自動俯仰控制的執(zhí)行過程中使監(jiān)視器11顯示自動俯仰控制處于執(zhí)行過程中這種信息。開口度調(diào)節(jié)部160在自動俯仰控制的執(zhí)行過程中使開口度AP比最大開口度AP-小這期間，使監(jiān)視器11顯示這種信息。關(guān)于監(jiān)視器11的顯示例，在后面論述。(控制裝置100的動作)參照

實施方式的控制裝置100的動作。圖8是表示實施方式的控制裝置100的動作的流程圖。以下，主要說明自動俯仰控制的動作。在步驟SlO中，控制裝置100判定是否接收到自動俯仰要求信號Sa。在接收到自動俯仰要求信號Sa的情況下，處理進入步驟S20。在未接收到自動俯仰要求信號Sa的情況下，反復(fù)進行步驟SlO的處理。
·
在步驟S20中，控制裝置100使推土鏟傾斜液壓缸用閥V42以最大開口度APmax開口。由此，開始自動俯仰控制。在步驟S30中，控制裝置100判定是否自操作者接受了推土鏟4的提升或行進路線變更這樣的要求。在自操作者接受了要求的情況下，處理進入步驟S40。在未自操作者接受要求的情況下，處理進入步驟S50。在步驟S40中，控制裝置100使推土鏟傾斜液壓缸用閥V42的開口度自最大開口度APmax降低到低開口度APot。由此，自動俯仰控制延遲。此后，處理返回步驟S30。在步驟S50中，控制裝置100判定是否自操作者接受了推土鏟4的傾斜、松土器5的提升或松土器5的傾斜這樣的要求。在自操作者接受了要求的情況下，處理進入步驟S60。在未自操作者接受要求的情況下，處理進入步驟S70。在步驟S60中，控制裝置100使推土鏟傾斜液壓缸用閥V42暫時關(guān)閉。由此，自動俯仰控制中斷。此后，處理返回步驟S30。在步驟S70中，控制裝置100判定是否自操作者接受了推土鏟4的俯仰角的變更要求。在自操作者接受了要求的情況下，自動俯仰控制自動結(jié)束。在未自操作者接受要求的情況下，處理進入步驟S80。在步驟S80中，控制裝置100判定算出的工作油量P是否達(dá)到了規(guī)定的工作油量Q0在達(dá)到了規(guī)定的工作油量Q的情況下，處理結(jié)束。在未達(dá)到規(guī)定的工作油量Q的情況下，處理返回到步驟S10，從而繼續(xù)進行自動俯仰控制。(監(jiān)視器11的顯示例)參照

實施方式的監(jiān)視器11的顯示例。圖9是表示實施方式的監(jiān)視器11的顯示例的示意圖。監(jiān)視器11具有主顯示部IIa和觸摸鍵顯示部lib。主顯示部Ila顯示各種功能及其狀態(tài)。觸摸鍵顯示部Ilb顯示用于切換各種功能的開啟/關(guān)閉和模式的各種觸摸鍵。主顯示部Ila具有自動俯仰控制顯示區(qū)域111。自動俯仰控制顯示區(qū)域111是用于顯示自動俯仰控制功能的開啟/關(guān)閉狀態(tài)和自動俯仰控制的執(zhí)行狀態(tài)的區(qū)域。在觸摸鍵顯示部Ilb顯示有自動俯仰控制功能開啟/關(guān)閉按鈕112。自動俯仰控制功能開啟/關(guān)閉按鈕112是用于切換自動俯仰控制功能的開啟/關(guān)閉狀態(tài)的觸摸按鈕。首先，在操作者針對推土機I使鑰匙處于“0N”位置的情況下，自動俯仰控制功能作為初始狀態(tài)被關(guān)閉，在自動俯仰控制顯示區(qū)域111不進行任何顯示。接著，若操作者觸摸自動俯仰控制功能開啟/關(guān)閉按鈕112，則自動俯仰控制功能被開啟，在自動俯仰控制顯示區(qū)域111，自動俯仰控制功能開啟圖標(biāo)113呈藍(lán)色或綠色點売。接著，若操作者按下自動俯仰按鈕8a，則開始自動俯仰控制，自動俯仰控制功能開啟圖標(biāo)113呈黃色點亮。接著，若操作者要求規(guī)定動作，則自動俯仰控制功能開啟圖標(biāo)113閃爍。由此，向操作者告知推土鏟傾斜液壓缸用閥V42的開口度AP比最大開口度APmax小這種情況(B卩，自動俯仰控制延遲或中斷這種情況)。接著，在來自操作者的規(guī)定動作的要求結(jié)束了的情況下，自動俯仰控制功能開啟圖標(biāo)113恢復(fù)到點亮狀態(tài)。·接著，在自動俯仰控制執(zhí)行結(jié)束的情況下，自動俯仰控制功能開啟圖標(biāo)113熄滅。(作用及效果)(I)本實施方式的控制裝置100具有開口度調(diào)節(jié)部160。在自操作者接受了將推土鏟4的俯仰角自第一角度α向第二角度β變更這種要求的情況下，開口度調(diào)節(jié)部160使推土鏟傾斜液壓缸用閥V42以最大開口度APmax開口。在算出的工作油量P達(dá)到規(guī)定的工作油量Q的情況下，開口度調(diào)節(jié)部160使推土鏟傾斜液壓缸用閥V42關(guān)閉。另外，在自操作者接受需要供給來自主閥23的工作油這樣的規(guī)定動作的要求期間，開口度調(diào)節(jié)部使推土鏟傾斜液壓缸用閥V42的開口度AP比最大開口度APmax小。這樣，在自動俯仰控制的執(zhí)行過程中，在為了進行規(guī)定動作而使用主閥23的工作油的情況下，推土鏟傾斜液壓缸用閥V42的開口度AP被減小。因此，容易將推土鏟傾斜液壓缸用閥V42的整個開口的工作油供給到推土鏟傾斜液壓缸42，所以可以抑制在利用工作油量計算部140算出的工作油量P和規(guī)定的工作油量Q之間產(chǎn)生誤差。因此，可以高精度地檢測推土鏟傾斜液壓缸42的行程量，從而可以高精度地控制推土鏟4的俯仰角。(2)控制裝置100在規(guī)定動作為推土鏟4的傾斜、松土器5的提升或松土器5的傾斜的情況下關(guān)閉推土鏟傾斜液壓缸用閥V42。這樣，在需要自主閥23供給大量的工作油的情況下，自動俯仰控制被中斷。因此，不需要進行使推土鏟傾斜液壓缸用閥V42的開口度AP減小到哪種程度才足夠這樣的困難的預(yù)測。因此，可以進一步抑制在算出的工作油量P和規(guī)定的工作油量Q之間產(chǎn)生誤差，從而可以更高精度地控制推土鏟4的俯仰角。(3)控制裝置100在自操作者接受了推土鏟4的俯仰角的變更要求的情況下，按照操作者的要求調(diào)節(jié)開口度ΑΡ。這樣，即便在自動俯仰控制的執(zhí)行過程中，在操作者想要自主地變更俯仰角的情況下，操作者的操作也優(yōu)先。因此，可以提高操作者操作的自由度。(4)控制裝置100在使開口度AP比最大開口度APmax小這期間使監(jiān)視器11顯示這種信息。因此，可以有效地向操作者告知自動俯仰控制被中斷了或自動俯仰控制延遲這樣的狀況。(其他實施方式)
本發(fā)明通過上述實施方式進行了記載，但構(gòu)成該公開的一部分的論述及附圖并不應(yīng)該理解為對該發(fā)明進行限定。根據(jù)該公開內(nèi)容，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯然能夠想到各種代替實施方式、實施例及運用技術(shù)。(A)在上述實施方式中，推土機I具有松土器5，但也可以不具有松土器5。(B)在上述實施方式中，控制裝置100在執(zhí)行自動俯仰控制的過程中接受了推土鏟4的提升或行進路線變更的要求的情況下，使推土鏟傾斜液壓缸用閥V42的開口度降低，但也可以關(guān)閉推土鏟傾斜液壓缸用閥V42。(C)在上述實施方式中，控制裝置100在執(zhí)行自動俯仰控制的過程中接受了推土鏟4的傾斜、松土器5的提升或松土器5的傾斜的要求的情況下，使推土鏟傾斜液壓缸用閥V42關(guān)閉，但也可以降低推土鏟傾斜液壓缸用閥V42的開口度。(D)在上述實施方式中，對使推土鏟4的俯仰角在適合于挖掘及運土的第一角度α、適合于排土的第二角度β之間進行變更的情況進行了說明，但并不限于此。推土鏟4·的俯仰角也可以在適合于挖掘的第一角度α、適合于排土的第二角度β、適合于運土的第三角度Y之間變更。(E)雖然在上述實施方式中未特別涉及，但控制裝置100在轉(zhuǎn)向操作桿10后退或處于空擋的情況下，通過取得推土鏟傾斜液壓缸42的最大行程位置和最小行程位置，也可以使推土鏟4的俯仰角復(fù)位到規(guī)定的基準(zhǔn)角度(例如第一角度α等)。由此，在每次執(zhí)行自動俯仰控制時都可以抑制誤差增大，因此，可以更高精度地控制推土鏟4的俯仰角。這樣，不言而喻本發(fā)明包括在此未記載的各種實施方式等。因此，本發(fā)明的技術(shù)范圍僅由與上述說明相符的權(quán)利要求保護的范圍所涉及的發(fā)明特定事項來確定。工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明的控制裝置及俯仰角控制方法，能夠高精度地控制推土鏟的俯仰角，因此，在建筑機械領(lǐng)域是有用的。附圖標(biāo)記說明I 推土機2駕駛室3 車架4 推土鏟41推土鏟提升液壓缸V41推土鏟提升液壓缸用閥42推土鏟傾斜液壓缸V42推土鏟傾斜液壓缸用閥5 松土器51松土器提升液壓缸V51松土器提升液壓缸用閥52松土器傾斜液壓缸V52松土器傾斜液壓缸用閥6行駛裝置7操作者座位
8推土鏟操作桿8a自動俯仰按鈕9松土器操作桿10轉(zhuǎn)向操作桿11監(jiān)視器Ila主顯示部Ilb觸摸鍵顯示部111自動俯仰控制顯示區(qū)域·
112自動俯仰控制功能開啟/關(guān)閉按鈕113自動俯仰控制功能開啟圖標(biāo)20液壓回路21發(fā)動機22液壓泵23 主閥100控制裝置110發(fā)動機轉(zhuǎn)速取得部120最大開口度確定部130作業(yè)方式檢測部140工作油量計算部150工作油量監(jiān)視部160開口度調(diào)節(jié)部AP 開口度APmax最大開口度開口度Sa自動俯仰要求信號Sb推土鏟操作信號Sc轉(zhuǎn)向操作信號Sr松土器操作信號P算出的工作油量Q規(guī)定的工作油量
權(quán)利要求
1.一種控制裝置，設(shè)置于建筑機械，所述建筑機械具有推土鏟、推土鏟傾斜液壓缸、與所述推土鏟傾斜液壓缸相連且構(gòu)成主閥的一部分的推土鏟傾斜液壓缸用閥，所述控制裝置自動控制所述推土鏟相對于地面的俯仰角，所述控制裝置的特征在于，具有 工作油量計算部，其基于所述推土鏟傾斜液壓缸用閥的開口度和開口累計時間，計算通過所述推土鏟傾斜液壓缸用閥的工作油量； 開口度調(diào)節(jié)部，其在接受了將所述俯仰角自第一角度向第二角度變更這種要求的情況下，使所述推土鏟傾斜液壓缸用閥以規(guī)定的開口度開口，在算出的所述工作油量達(dá)到自所述第一角度向所述第二角度變更所需的規(guī)定的工作油量的情況下，所述開口度調(diào)節(jié)部使所述推土鏟傾斜液壓缸用閥關(guān)閉， 所述開口度調(diào)節(jié)部在接受需要供給來自所述主閥的工作油的規(guī)定動作的要求期間，使所述開口度比所述規(guī)定的開口度小。
2.如權(quán)利要求I所述的控制裝置，其特征在于， 所述規(guī)定動作是所述推土鏟的提升。
3.如權(quán)利要求I所述的控制裝置，其特征在于， 所述規(guī)定動作是行進路線變更。
4.如權(quán)利要求I所述的控制裝置，其特征在于， 所述規(guī)定動作是所述推土鏟的傾斜。
5.如權(quán)利要求I所述的控制裝置，其特征在于， 所述規(guī)定動作是挖掘用的松土器的提升。
6.如權(quán)利要求I所述的控制裝置，其特征在于， 所述規(guī)定動作是挖掘用的松土器的傾斜。
7.如權(quán)利要求4飛中任一項所述的控制裝置，其特征在于， 所述開口度調(diào)節(jié)部在接受所述規(guī)定動作的要求期間使所述推土鏟傾斜液壓缸用閥關(guān)閉。
8.如權(quán)利要求I所述的控制裝置，其特征在于， 所述開口度調(diào)節(jié)部在接受了所述俯仰角的變更要求的情況下，按照接受的所述要求調(diào)節(jié)所述開口度。
9.如權(quán)利要求廣8中任一項所述的控制裝置，其特征在于， 所述開口度調(diào)節(jié)部在使所述開口度比所述規(guī)定的開口度小這期間，使監(jiān)視器顯示使所述開口度比所述規(guī)定的開口度小這種信息。
10.如權(quán)利要求I所述的控制裝置，其特征在于，具有 取得發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的發(fā)動機轉(zhuǎn)速取得部； 根據(jù)所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速確定所述推土鏟傾斜液壓缸用閥的最大開口度的最大開口度確定部， 所述規(guī)定的開口度是所述最大開口度。
11.如權(quán)利要求I所述的控制裝置，其特征在于，具有工作油量監(jiān)視部，其監(jiān)視算出的所述工作油量是否達(dá)到自所述第一角度向所述第二角度變更所需的規(guī)定的工作油量， 所述工作油量監(jiān)視部將算出的所述工作油量達(dá)到所述規(guī)定的工作油量這種情況告知所述開口度調(diào)節(jié)部。
12.如權(quán)利要求I所述的控制裝置，其特征在于，具有作業(yè)方式檢測部，其根據(jù)接受了將所述俯仰角自所述第一角度向所述第二角度變更這種要求時的所述推土鏟的作業(yè)方式，檢測所述推土鏟的接下來的作業(yè)方式， 所述規(guī)定的工作油量根據(jù)檢測到的所述接下來的作業(yè)方式被設(shè)定。
13.—種推土機，其特征在于，具有 推土鏟； 驅(qū)動所述推土鏟的推土鏟傾斜液壓缸； 包括與所述推土鏟傾斜液壓缸相連的推土鏟傾斜液壓缸用閥的主閥； 由發(fā)動機驅(qū)動以便向所述主閥供給工作油的液壓泵； 自動控制所述推土鏟相對于地面的俯仰角的控制裝置， 所述控制裝置具有 工作油量計算部，其基于所述推土鏟傾斜液壓缸用閥的開口度和開口累計時間，計算通過所述推土鏟傾斜液壓缸用閥的工作油量； 開口度調(diào)節(jié)部，其在接受了將所述俯仰角自第一角度向第二角度變更這種要求的情況下，使所述推土鏟傾斜液壓缸用閥以規(guī)定的開口度開口，在算出的所述工作油量達(dá)到自所述第一角度向所述第二角度變更所需的規(guī)定的工作油量的情況下，所述開口度調(diào)節(jié)部使所述推土鏟傾斜液壓缸用閥關(guān)閉， 所述開口度調(diào)節(jié)部在接受需要供給來自所述主閥的工作油的規(guī)定動作的要求期間，使所述開口度比所述規(guī)定的開口度小。
14.一種俯仰角控制方法，在建筑機械中自動控制推土鏟相對于地面的俯仰角，所述建筑機械具有所述推土鏟、推土鏟傾斜液壓缸、與所述推土鏟傾斜液壓缸相連且構(gòu)成主閥的一部分的推土鏟傾斜液壓缸用閥，所述俯仰角控制方法的特征在于，具有 在接受了將所述俯仰角自第一角度向第二角度變更這種要求的情況下，使所述推土鏟傾斜液壓缸用閥以規(guī)定的開口度開口的步驟； 在接受需要供給來自所述主閥的工作油的規(guī)定動作的要求期間，使所述開口度比所述規(guī)定的開口度小的步驟； 基于所述推土鏟傾斜液壓缸用閥的開口度和開口累計時間，計算通過所述推土鏟傾斜液壓缸用閥的工作油量的步驟； 在算出的所述工作油量達(dá)到自所述第一角度向所述第二角度變更所需的規(guī)定的工作油量的情況下，使所述推土鏟傾斜液壓缸用閥關(guān)閉的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種控制裝置，其開口度調(diào)節(jié)部(160)在接受了將推土鏟(4)的俯仰角自第一角度(α)向第二角度(β)變更這種要求的情況下，使推土鏟傾斜液壓缸用閥(V42)以最大開口度(APMAX)開口。在算出的工作油量(P)達(dá)到規(guī)定的工作油量(Q)的情況下，開口度調(diào)節(jié)部(160)使推土鏟傾斜液壓缸用閥(V42)關(guān)閉。開口度調(diào)節(jié)部在接受規(guī)定動作的要求期間，使推土鏟傾斜液壓缸用閥(V42)的開口度(AP)比最大開口度(APMAX)小。
文檔編號E02F3/84GK102884253SQ201280001303
公開日2013年1月16日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者新谷了, 中川智裕, 長坂亮一 申請人:株式會社小松制作所