作业车辆及作业车辆的控制方法
【专利摘要】作业车辆具备：车身；刮板，其支承于车身；一对第一液压缸，其用于使刮板上下运动；一对第二液压缸，其用于使刮板向前后及左右倾斜；一对行程传感器，其检测一对第一液压缸的行程量；控制部，其基于在一个第二液压缸位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态下、从一个行程末端朝向另一个行程末端驱动另一个第二液压缸时的一对第一液压缸的行程量的差来控制刮板的姿势。
【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，特别是涉及一种具备刮板的作业车辆及其控制方法。
【背景技术】
[0002]推土机、机动平路机等作业车辆具备用于挖掘土的刮板。
[0003]在专利文献I中公开了一种具备使刮板上下运动的一对升降缸和使刮板前倾或后倾的一对俯仰/倾斜用缸的作业车辆。
[0004]在作业车辆中，通过驱动一对俯仰/倾斜用缸双方或一方，能够使刮板向前后左右倾斜，但为了有效地进行挖掘作业而需要控制刮板的姿势。
[0005]例如，即使将刮板提升至基准高度，但如果刮板较大地前倾，则刮板的刃尖也会陷入地面而导致过度挖掘。另一方面，如果刮板较大地后倾，则刮板的刃尖将较大地远离地面，导致无法充分挖掘。
[0006]在这一点上，通过利用分别设置于一对升降缸及一对俯仰/倾斜用缸的4个行程传感器来检测行程量，从而能够识别出刮板的姿势。
[0007]另一方面，由于行程传感器一般价格高昂，因此优选为，例如能仅利用检测一对升降缸的行程量的两个行程传感器来识别刮板的姿势。
[0008]在专利文献I的作业车辆中，公开了一种仅基于一对升降缸的行程量来自动控制刮板的姿势的方式。
[0009]在先技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:日本特开2014-031696号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的课题
[0013]该专利文献I的作业车辆公开了一种如下的方式，即，具备长度不同的一对俯仰/倾斜用缸，利用一个工作缸的长度为另一个工作缸的长度的大致一半这样的长短来将刮板的姿势控制为中间的倾斜度。但是，该方式是利用了工作缸的长短的机构的控制，存在如果不是具备行程不同的两种工作缸的作业车辆则无法使用的课题。
[0014]本发明是为了解决上述这种课题而完成的，其目的在于提供一种能够与一对俯仰/倾斜用缸各自的长度无关地、通过简单的方式来控制刮板的姿势的作业车辆及作业车辆的控制方法。
[0015]其他课题和新颖的特征根据本说明书的记载及附图能明确。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]根据本发明的一个方案的作业车辆具备:车身；刮板，其支承于车身；一对第一液压缸，其用于使刮板上下运动；一对第二液压缸，其用于使刮板向前后及左右倾斜；一对行程传感器，其检测一对第一液压缸的行程量；控制部，其基于在一个第二液压缸位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态下、从一个行程末端朝向另一个行程末端驱动另一个第二液压缸时的一对第一液压缸的行程量的差来控制刮板的姿势。
[0018]根据本发明的作业车辆，控制部基于在一个第二液压缸位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态下、从一个行程末端朝向另一个行程末端驱动另一个第二液压缸时的一对第一液压缸的行程量的差来控制刮板的姿势。因此，能够与各个第二液压缸的工作缸的长度无关地、以简单的方式来控制刮板的姿势。
[0019]优选为，控制部以使一对第一液压缸的行程量的差成为规定值的方式从一个行程末端朝向另一个行程末端驱动另一个第二液压缸，并且从位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态起驱动一个第二液压缸直至一对第一液压缸的行程量一致。
[0020]根据上述，由于能够通过以使行程量的差成为规定值的方式驱动另一个第二液压缸来进行位置调节，因此能够与各个第二液压缸的工作缸的长度无关地、以简单的方式来控制刮板的姿势。
[0021]优选为，控制部基于一对第一液压缸的行程量的差成为最大的最大值来设定规定值。
[0022]根据上述，由于能够基于最大值来设定规定值，因此能够容易地进行位置调节。
[0023]优选为，控制部计算出一对第二液压缸位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态下的、一对第一液压缸的行程量的差作为最小值，并基于最大值和最小值来设定规定值。
[0024]根据上述，由于能够基于最大值和最小值来设定规定值，因此能够考虑到误差而容易地进行位置调节。
[0025]优选为，控制部按照来自操作员的指示，将一个第二液压缸驱动成为位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态，并且基于从一个行程末端朝向另一个行程末端驱动另一个第二液压缸时的一对第一液压缸的行程量的差来控制刮板的姿势。
[0026]根据上述，由于能够按照来自操作员的指示来控制刮板的姿势，因此能够在操作员期望的时刻执行。
[0027]优选为，该作业车辆还具备按照来自操作员的指示改变规定值的值的调节部。
[0028]根据上述，能够按照来自操作员的指示容易地调节刮板的姿势。
[0029]根据本发明的一个方案的作业车辆的控制方法，该作业车辆具备用于使支承于车身的刮板上下运动的一对第一液压缸、用于使刮板向前后及左右倾斜的一对第二液压缸，所述作业车辆的控制方法包括:检测一对第一液压缸的行程量的步骤；将一个第二液压缸驱动成为位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态的步骤；以使一对第一液压缸的行程量的差成为规定值的方式从一个行程末端朝向另一个行程末端驱动另一个第二液压缸的步骤；从位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态起驱动一个第二液压缸直至所检测出的一对第一液压缸的行程量一致的步骤。
[0030]根据本发明的作业车辆的控制方法，包括:在一个第二液压缸位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态下从一个行程末端朝向另一个行程末端驱动另一个第二液压缸的步骤；从位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态起驱动一个第二液压缸直至所检测出的一对第一液压缸的行程量一致的步骤。因此，能够与各个第二液压缸的工作缸的长度无关地、以简单的方法来控制刮板的姿势。
[0031]发明效果
[0032]如以上所说明的那样，本发明的作业车辆基于一对第一液压缸的行程量的差以使刮板的倾斜度成为规定的倾斜度的方式进行调节，因此能够与各个第二液压缸的工作缸的长度无关地、以简单的方式来控制刮板的姿势。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是基于实施方式的推土机I的前方立体图。
[0034]图2是用于说明基于实施方式的刮板的驱动系统的结构的图。
[0035]图3是表不基于实施方式的驾驶室6的内部结构的立体图。
[0036]图4是基于实施方式的推土机I的液压驱动系统的回路图。
[0037]图5是用于说明基于实施方式的控制阀47的动作的图。
[0038]图6是用于说明基于实施方式的推土机I的刮板50的基准姿势的图。
[0039]图7是用于说明基于实施方式的推土机I的刮板50的姿势控制的图。
[0040]图8是用于说明基于实施方式的随着推土机I的刮板50的姿势控制中所使用的俯仰/倾斜用缸70的伸缩而进行变化的行程量的差的图。
[0041]图9是用于说明基于实施方式的姿势控制处理的流程图。
[0042]图10用于说明基于实施方式的俯仰初期调节模式中的刮板50的状态的图。
[0043]图11是用于说明基于实施方式的俯仰初期调节处理的流程图。
[0044]图12是用于说明基于实施方式的俯仰设定画面的图。
【具体实施方式】
[0045]以下，基于附图来说明实施方式。
[0046]以下，参照附图来说明作为“作业车辆”的一例的推土机。
[0047]在以下的说明中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”是以落座于驾驶座的操作员为基准的用语。
[0048]<整体结构>
[0049]图1是基于实施方式的推土机I的前方立体图。
[0050]如图1所示，推土机I具备车身10、驾驶室6、行驶装置30、一对升降框架40、刮板50、一对升降缸60、一对俯仰/倾斜用缸70和松土机8。
[0051]车身10对驾驶室6进行支承。车身10设置于行驶装置30的上部。
[0052]驾驶室6设置于车身10的中央靠后部，并搭载有用于供操作员落座的驾驶座、用于操作行驶装置30及刮板50的杆、踏板等。
[0053]行驶装置30行驶自如地设置于车身10的下部。
[0054]行驶装置30具有一对履带31和一对链轮32。一对履带31通过一对链轮32而旋转，从而能够进行不平地面上的行驶。
[0055]刮板50作为车身10的前方的作业机而安装，是用于削掉地面并推运砂土的作业机，刮板50由升降缸60、俯仰/倾斜用缸70根据后述的刮板操作杆的操作来驱动。
[0056]松土机8作为车身10的后方的作业机而安装，大致铅垂向下突出的前端的松土机尖端扎入岩石等中，并通过行驶装置30产生的牵引力进行切削、粉碎。松土机8与刮板50同样地，由液压缸8a根据后述的松土机操作杆的操作来驱动。一般而言，设置有使松土机8上下运动的升降缸和使松土机8的前端前后运动的倾斜缸。
[0057]在驾驶室6中内置有用于供操作员(驾驶员)落座的操作员座椅(驾驶座)、用于进行各种操作的杆、踏板以及计量仪器类等。
[0058]一对升降框架40以将车身10侧作为内侧的方式配置于一对履带31的两外侧。一对升降框架40具有右升降框架和左升降框架。
[0059]一对升降框架40的后端部可旋转地安装于行驶装置30的两外侧。在一对升降框架40的前端部连结有刮板50。
[0060]刮板50配置于车身10的前方。刮板50通过一对升降框架40、一对升降缸60及一对俯仰/倾斜用缸70来支承。刮板50通过一对升降缸60而进行上下运动。刮板50通过一对俯仰/倾斜用缸70而向前后和左右倾斜。在刮板50的下端部安装有在挖掘及平整地面时与地面抵接的刃尖51。
[0061]<刮板的驱动系统的结构>
[0062]图2是用于说明基于实施方式的刮板的驱动系统的结构的图。
[0063]如图2所示，一对升降缸60与车身10和刮板50连结。
[0064]一对升降缸60具有右升降缸61和左升降缸62。通过利用工作油使右升降缸61和左升降缸62连动地进行伸缩，从而使与升降缸60连结的刮板50上下运动。该刮板的上下方向上的动作被称为升降动作。
[0065]在一对升降缸60安装有一对升降行程传感器。一对升降行程传感器具有用于检测工作缸位置的旋转滚筒和用于使工作缸位置恢复原点的磁力传感器。
[0066]一对升降行程传感器检测右升降缸61的行程量和左升降缸62的行程量。在此，行程量是指从工作缸最压缩的状态起的工作缸的移动量。升降缸60与车身10和刮板50连结，通过行程量检测而能够检测出升降缸60的位置。
[0067]一对俯仰/倾斜用缸70与一对升降框架40和刮板50连结。
[0068]一对俯仰/倾斜用缸70具有右俯仰/倾斜用缸71和左俯仰/倾斜用缸72。通过利用工作油使右俯仰/倾斜用缸71和左俯仰/倾斜用缸72连动并以相同的速度伸缩，从而使刮板50向前后倾斜。该刮板的前后方向上的倾动动作被称为俯仰动作。如果右俯仰/倾斜用缸71和左俯仰/倾斜用缸72均伸长，则刮板50前倾，如果右俯仰/倾斜用缸71和左俯仰/倾斜用缸72均收缩，则刮板50后倾。需要说明的是，右俯仰/倾斜用缸71和左俯仰/倾斜用缸72的工作缸的长度大致相同。换言之，右俯仰/倾斜用缸71和左俯仰/倾斜用缸72的行程大致相同。
[0069]通过在右俯仰/倾斜用缸71不伸缩的状态下仅使左俯仰/倾斜用缸72伸缩，从而刮板50的左侧大致上下地运动。如果仅左俯仰/倾斜用缸72伸长则刮板50右倾，如果仅左俯仰/倾斜用缸72收缩则刮板50左倾。
[0070]另一方面，通过在左俯仰/倾斜用缸72不伸缩的状态下仅使右俯仰/倾斜用缸71伸缩，从而刮板50的右侧大致上下地运动。如果仅右俯仰/倾斜用缸71伸长则刮板50左倾，如果仅右俯仰/倾斜用缸71收缩则刮板50右倾。
[0071]该刮板50的左右方向上的倾动动作被称为倾斜动作。当通过倾斜动作而使刮板50在左右方向上倾斜时，在右升降缸61和左升降缸62之间产生行程量的差，工作缸位置成为非平行。在刮板50处于不向左右倾斜的水平位置时，右升降缸61和左升降缸62的行程量相同，工作缸位置成为平行。
[0072]<驾驶室6的结构>
[0073]图3是表不基于实施方式的驾驶室6的内部结构的立体图。
[0074]如图3所示,驾驶室6具有操作员座椅19、右侧操作装置24、左侧操作装置27、操作面板100、锁止杆29等。
[0075]操作员座椅19是供进出驾驶室的操作员(驾驶员)落座而进行驾驶操作的座椅，以能够前后滑动的状态设置。
[0076]在该操作员座椅19的正面设置有操作员(驾驶员)在落座状态下能够操作的操作面板100。操作员能够操作该操作面板100而进行推土机I的各种设定等。操作面板100被设置成能够向操作员通知推土机的发动机状态，并且接受与各种操作有关的设定指示。发动机状态是指例如发动机冷却水的温度、工作油温度、燃料余量等。另外，各种操作是指与后述的俯仰调节功能有关的设定等。
[0077]而且，在该操作员座椅19的左右两侧设置有由操作员操作的操作杆等的操作设备类。
[0078]右侧操作装置24在从落座于操作员座椅19的操作员观察时设置于操作员座椅19的右侧。在右侧操作装置24的上表面设置有进行刮板50的上下动作、俯仰动作以及倾斜动作等的操作的刮板操作杆25、松土机操作杆26等。
[0079]左侧操作装置27在从落座于操作员座椅19的操作员观察时设置于操作员座椅19的左侧。在左侧操作装置27的上表面设置有行驶操作杆28等。行驶操作杆28在将车身的前进方向设为前方的情况下的前后方向及左右方向上摆动，以进行转向操作。
[0080]锁止杆29分别设置在行驶操作杆28和刮板操作杆25的附近。需要说明的是，在本例子中，将在左右设置的锁止杆29连结在一起，通过操作一个锁止杆上下运动从而另一个锁止杆也同样地运动。需要说明的是，在本例子中，虽然说明了在两侧设有锁止杆29的结构，但也可以采用在一侧设有锁止杆的结构。在此，锁止杆29是指用于使作业机(刮板50、松土机8)的操作及行驶装置30的行驶等的功能停止的构件。通过进行使锁止杆29位于降低状态的操作(在此是锁止杆的下拉操作)，从而能够锁止(限制)作业机等的动作。在通过锁止杆29锁止了作业机等的动作的状态下，即使操作员操作刮板操作杆25或行驶操作杆28等，作业机等也不会动作。
[0081]<液压驱动系统的结构>
[0082]接下来，说明推土机I的液压驱动系统。
[0083]图4是基于实施方式的推土机I的液压驱动系统的回路图。
[0084]如图4所示，推土机I的驱动系统具有刮板50、发动机4、液压泵43、管道31a、工作油箱17、控制器20、伺服阀31b、控制阀47、升降缸60、俯仰/倾斜用缸70、操作检测部49、刮板操作杆25、操作面板100和升降行程传感器63。
[0085]作为图1所示的作业机(在此以刮板50为代表)用，通过发动机4驱动可变容量型的液压泵43。
[0086]从液压泵43喷出的工作油经由管道31a而流入控制阀47，并通过控制阀47的工作而供给至升降缸60、俯仰/倾斜用缸70。通过升降缸60、俯仰/倾斜用缸70的伸缩，进行刮板50的前后及左右的倾动动作。从升降缸60、俯仰/倾斜用缸70返回的油经由未图示的管道而返回工作油箱17。
[0087]操作检测部49向控制器20输出与刮板操作杆25的各种操作量相应的指令。
[0088]控制器20按照来自操作检测部49的指令来控制控制阀47及伺服阀31b。液压泵43通过伺服阀31b的工作来控制喷出量，并通过该可变喷出量来控制升降缸60、俯仰/倾斜用缸70的速度。伺服阀31b控制液压泵43的斜盘的倾转角。
[0089]需要说明的是，在本例子中，说明了通过刮板操作杆25使升降缸60、俯仰/倾斜用缸70伸缩从而驱动刮板50的方式，虽然未图示，但按照相同的方式，通过松土机操作杆26使液压缸8a伸缩从而驱动松土机8。
[0090]控制器20是控制推土机I整体的控制器，由CPU(Central Processing Unit)、非易失性存储器、计时器等构成。另外，控制器20具有存储控制数据等的存储部20a。
[0091]操作面板100与控制器20连接并接收各种操作指示。在本例子中，关于后述的俯仰初期调节功能，接受来自管理员的指示而对控制器20发出指示，以执行俯仰初期调节处理。
[0092]升降行程传感器63设置于升降缸60，检测一对升降缸60的行程量并向控制器20输出。
[0093]图5是用于说明基于实施方式的控制阀47的动作的图。
[0094]如图5所示，具备一对升降缸60、一对升降行程传感器63、一对俯仰/倾斜用缸70、控制器20、液压泵43、泵压力检测传感器44和伺服阀31b。
[0095]一对升降缸60具有右升降缸61和左升降缸62。一对俯仰/倾斜用缸70具有右俯仰/倾斜用缸71和左俯仰/倾斜用缸72。
[0096]控制器20基于与刮板操作杆25的各种操作量相应的指令而向控制阀47发送控制信号，从而能够从液压泵43经由管道31a分开地向右升降缸61、左升降缸62、右俯仰/倾斜用缸71以及左俯仰/倾斜用缸72供给工作油。
[0097]控制阀47具有多个阀单元81?84、EPC阀(电磁比例控制阀)81B?84B、81H?84H。
[0098]右升降缸61与阀单元81连接。在阀单元81设置有EPC阀81B、81H。通过从控制器20向EPC阀81B、81H输出电流来控制与管道31 a连结的阀的开闭动作，从而调节右升降缸61的行程量。控制器20通过向EPC阀81B输出电流来使右升降缸61收缩，通过向EPC阀81H输出电流来使右升降缸61伸长。
[0099]左升降缸62与阀单元82连接。在阀单元82设置有EPC阀82B、82H。通过从控制器20向EPC阀82B、82H输出电流来控制与管道31a连结的阀的开闭动作，从而调节左升降缸62的行程量。控制器20通过向EPC阀82B输出电流来使左升降缸62收缩，通过向EPC阀82H输出电流来使左升降缸62伸长。
[0100]右俯仰/倾斜用缸71与阀单元83连接。在阀单元83设置有EPC阀83B、83H。通过从控制器20向EPC阀83B、83H输出电流来控制与管道31a连结的阀的开闭动作，从而调节右俯仰/倾斜用缸71的行程量。控制器20通过向EPC阀83B输出电流来使右俯仰/倾斜用缸71收缩，通过向EPC阀83H输出电流来使右俯仰/倾斜用缸71伸长。
[0101]左俯仰/倾斜用缸72与阀单元84连接。在阀单元84设置有EPC阀84B、84H。通过从控制器20向EPC阀84B、84H输出电流来控制与管道31a连结的阀的开闭动作，从而调节左俯仰/倾斜用缸72的行程量。控制器20通过向EPC阀84B输出电流来使左俯仰/倾斜用缸72收缩，通过向EPC阀84H输出电流来使左俯仰/倾斜用缸72伸长。
[0102]控制器20能够独立地驱动各个工作缸。
[0103]泵压力检测传感器44检测管道31a中的液压泵43的泵压力并向控制器20输出。
[0104]例如，通过后仰操作，控制器20向EPC阀83B、EPC阀84B输出电流，所述后仰操作指示进行操作刮板操作杆25而使刮板50后倾的倾动动作。由此,使右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72收缩。
[0105]在将右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72均驱动至一个行程末端的情况下，管道31a的泵压力升高。由此，泵压力检测传感器44检测规定的安全压力。根据该规定的安全压力的检测，能够检测出右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72均处于最收缩的状态。
[0106]控制器20判断是否存在后仰操作，在判断为存在后仰操作的情况下，当检测到规定的安全压力时开始刮板50的姿势控制。安全压力是指管道31a中的泵压力超过规定值而使安全阀开放时的压力。
[0107]通过前倾操作，控制器20向EPC阀83H、EPC阀84H输出电流，所述前倾操作指示进行操作刮板操作杆25而使刮板50前倾的倾动动作。由此，右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72伸长。
[0108]在将右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72均驱动至另一个行程末端的情况下，管道31a的泵压力升高。由此，泵压力检测传感器44检测规定的安全压力。根据该规定的安全压力的检测，能够检测出右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72均处于最伸长的状态。
[0109]通过左倾操作，控制器20向EPC84B或EPC84H输出电流，所述左倾操作指示进行操作刮板操作杆25而使刮板50的左侧大致上下运动的倾动动作。根据左倾操作的指示，左俯仰/倾斜用缸72伸缩。在根据左倾操作的指示将左俯仰/倾斜用缸72驱动至最收缩的状态(一个行程末端)或最伸长的状态(另一个行程末端)的情况下，管道31a的泵压力升高。由此，泵压力检测传感器44检测规定的安全压力。根据该规定的安全压力的检测，能够检测出左俯仰/倾斜用缸72处于最收缩的状态或最伸长的状态。
[0110]通过右倾操作，控制器20向EPC83B或EPC83H输出电流，所述右倾操作指示进行操作刮板操作杆25而使刮板50的右侧大致上下运动的倾动动作。根据右倾操作的指示，右俯仰/倾斜用缸71伸缩。在根据右倾操作的指示将右俯仰/倾斜用缸71驱动至最收缩的状态(一个行程末端)或最伸长的状态(另一个行程末端)的情况下，管道31a的泵压力升高。由此，泵压力检测传感器44检测规定的安全压力。根据该规定的安全压力的检测，能够检测出右俯仰/倾斜用缸71处于最收缩的状态或最伸长的状态。
[0111]〈基准姿势〉
[0112]图6是用于说明基于实施方式的推土机I的刮板50的基准姿势的图。
[0113]如图6所示,刮板50的基准姿势是指:刮板50到达履带31的履带板(shoe plate)下端接地的GL线(GL:Ground Line)而处于水平且刮板50的刃尖下降至履带的高度的状态。刮板50水平是指向前后方向具有规定的倾斜度且不向左右方向倾斜的状态。
[0114]履带31通过将安装有履带板的多个履带用链节连结成无端状而构成为环状。
[0115]通过将刮板50设定为该基准姿势，能够高效率地进行挖掘作业。规定的倾斜度是指就该基准姿势下的刮板50的刃尖51与GL线的角度而言，刮板50的刃尖51不过度插入地面且不会较大地远离地面的规定角度。
[0116]以下，说明自动调节刮板50的倾斜度的姿势控制。
[0117]〈姿势控制〉
[0118]图7是用于说明基于实施方式的推土机I的刮板50的姿势控制的图。
[0119]如图7 (A)所示，将俯仰/倾斜用缸70驱动至俯仰/倾斜用缸70的一个行程末端。具体而言，使右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72均收缩而使刮板50向后方进行倾动动作。
[0120]在该情况下，右升降缸61和左升降缸62的行程量大致相同。因此，几乎不存在行程量的差。
[0121]如图7(B)所示，接下来，维持右俯仰/倾斜用缸71的行程末端的状态，将左俯仰/倾斜用缸72从一个行程末端向另一个行程末端侧驱动。具体而言，使左俯仰/倾斜用缸72伸长。由此，开始在右升降缸61和左升降缸62之间产生行程量的差。
[0122]而且，在右升降缸61和左升降缸62之间的行程量的差成为规定值的情况下，停止左俯仰/倾斜用缸72的从一个行程末端向另一个行程末端侧的驱动。具体而言，停止左俯仰/倾斜用缸72的伸长。
[0123]如图7(C)所示，接下来，维持左俯仰/倾斜用缸72的行程末端的状态。将右俯仰/倾斜用缸71从一个行程末端向另一个行程末端侧驱动。具体而言，使右俯仰/倾斜用缸71伸长。由此，右升降缸61和左升降缸62之间的行程量的差减小。
[0124]而且，在右升降缸61和左升降缸62之间的行程量一致的情况下，停止右俯仰/倾斜用缸71的从一个行程末端向另一个行程末端侧的驱动。具体而言，停止右俯仰/倾斜用缸71的伸长。
[0125]行程量一致的情况不仅是指右升降缸61和左升降缸62各自的行程传感器的行程量的检测值的差为O的情况，还包括该差处于规定的范围内的情况。以下也是同样的。
[0126]图8是用于说明基于实施方式的随着推土机I的刮板50的姿势控制中所使用的俯仰/倾斜用缸70的伸缩而进行变化的行程量的差的图。
[0127]参照图8，在此，纵轴表示右升降缸61和左升降缸62之间的行程量的差。另外，横轴表示左俯仰/倾斜用缸72的伸长率。该数据被存储于控制器20的存储部20a。
[0128]伸长率“0% ”是将俯仰/倾斜用缸70驱动至一个行程末端的状态。具体而言，是俯仰/倾斜用缸70中的右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72双方的工作缸均最收缩的状态。是使刮板50向后方(刃尖躺倒方向)进行倾动动作的状态。
[0129]将伸长率“O的情况下的右升降缸61和左升降缸62之间的行程量的差表示为AL1。这是由于俯仰/倾斜用缸70的制造误差或刮板50的安装误差而产生的值。在不产生误差的情况下，ALl为“O”。
[0130]在本例子中，仅将左俯仰/倾斜用缸72伸长。右俯仰/倾斜用缸71维持最收缩的状态。[0131 ] 伸长率“ 100 % ”是将左俯仰/倾斜用缸72驱动至俯仰/倾斜用缸70的行程末端的状态。具体而言，是将左俯仰/倾斜用缸72最伸长的状态。另一方面，右俯仰/倾斜用缸71处于最收缩的状态。
[0132]将伸长率“100%”的情况下的右升降缸61和左升降缸62之间的行程量的差表示为Λ L2。这是在将右俯仰/倾斜用缸71最收缩的状态下、将左俯仰/倾斜用缸72最伸长的状态下的行程量的差。
[0133]因此，根据图8的数据、右升降缸61与左升降缸62之间的行程量的差能够将左俯仰/倾斜用缸72的行程量调节为左俯仰/倾斜用缸72的一个行程末端至另一个行程末端之间的规定位置。
[0134]能够根据右升降缸61和左升降缸62之间的行程量的差伸长左俯仰/倾斜用缸72，从而设定工作缸位置。
[0135]例如，在欲将左俯仰/倾斜用缸72的行程量设定为从一个行程末端至另一个行程末端之间的中间位置(伸长率α =50%)的情况下，以使右升降缸61和左升降缸62之间的行程量的差成为Λ LI和Λ L2之间的中间值AL3(= (ALl+AL2)/2)的方式将左俯仰/倾斜用缸72从一个行程末端向另一个行程末端侧驱动。由此，左俯仰/倾斜用缸72被设定为从一个行程末端至另一个行程末端之间的中间位置(伸长率α =50%)ο
[0136]而且，接下来，从一个行程末端向另一个行程末端侧驱动右俯仰/倾斜用缸71。通过该动作，右升降缸61和左升降缸62之间的行程量的差从AL3开始减小。从一个行程末端向另一个行程末端侧驱动右俯仰/倾斜用缸71直至右升降缸61和左升降缸62之间的行程量一致(直至行程量的差消除)。由此，通过右升降缸61和左升降缸62的行程量的差消除，从而能够使刮板50处于水平。需要说明的是，右俯仰/倾斜用缸71与左俯仰/倾斜用缸72的位置大致相同，位于中间位置。
[0137]是这样的方式:基于右升降缸61和左升降缸62之间的行程量的差来进行左俯仰/倾斜用缸72的定位，而且，基于右升降缸61和左升降缸62之间的行程量的差来驱动右俯仰/倾斜用缸71，从而消除右升降缸61和左升降缸62的行程量的差来使刮板50处于水平。通过将工作缸位置调节为规定的位置，从而能够以使刮板50成为规定的倾斜度的方式控制刮板的姿势。
[0138]由于基于右升降缸61和左升降缸62的行程量的差将刮板50的倾斜度调节为规定的倾斜度，因此，与右俯仰/倾斜用缸71和左俯仰/倾斜用缸72的长度无关，能够以简单的方式控制刮板50的姿势。
[0139]需要说明的是，在本例子中，说明了例如将左俯仰/倾斜用缸72的行程量设定为从一个行程末端至另一个行程末端之间的中间位置的情况，但并不特别限定于左俯仰/倾斜用缸72，也可以将右俯仰/倾斜用缸71的行程量设定为从一个行程末端至另一个行程末端之间的中间位置，并按照同样的方式驱动左俯仰/倾斜用缸71直至右升降缸61和左升降缸62的行程量一致，由此来控制刮板的姿势。
[0140]另外，在本例子中，说明了将左俯仰/倾斜用缸72从位于一个行程末端的状态向另一个行程末端侧驱动以使左俯仰/倾斜用缸72的行程量为一个行程末端至另一个行程末端之间的中间位置的情况，但同样也能够应用于从位于另一个行程末端的状态向一个行程末端侧驱动的情况。也能够使左俯仰/倾斜用缸72从最伸长的状态收缩而将其调节为规定的位置。
[0141]另外，在本例子中，对于刮板50的倾斜度，说明了以成为俯仰/倾斜用缸70最收缩的状态和俯仰/倾斜用缸70最伸长的状态之间的中间状态的倾斜度的方式进行姿势控制的情况。说明了成为使刮板50向后方(刃尖立起的方向)进行倾动动作的状态和使刮板50向前方(刃尖躺倒的方向)进行倾动动作的状态之间的中间状态的情况，但也可以通过调节AL3的值而设定为刃尖从中间状态的刃尖的角度向立起的方向进行倾动动作的状态，或设定为刃尖从中间状态的刃尖的角度向平躺的方向进行倾动动作的状态。
[0142]具体而言，通过按照图8的数据调节将伸长率α ( = 50% ) 土 β %而得到的Λ L3的值，能够调节刮板50的倾斜度。
[0143]〈姿势控制处理〉
[0144]图9是用于说明基于实施方式的姿势控制处理的流程图。
[0145]如图9所示，控制器20判断是否具有后仰操作(步骤SI)。后仰操作是指通过刮板操作杆25使刮板50向后方进行倾动动作的操作。具体而言，控制器20接收按照刮板操作杆25的来自操作检测部49的操作指令而判断是否是后仰操作。
[0146]接下来，在判断为具有后仰操作的情况下(在步骤SI中为是)，判断是否检测到规定的安全压力(步骤S2)。具体而言，控制器20判断由泵压力检测传感器44检测出的管道31a的泵压力是否是规定的安全压力的值。在将右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72均驱动至一个行程末端的情况下，检测到规定的安全压力。
[0147]因此，当在后仰操作时检测到规定的安全压力的情况下，掌握了工作缸处于最收缩的状态的情况。
[0148]当在步骤S2中判断为检测到规定的安全压力的情况下(在步骤S2中为是)，开始刮板50的姿势控制(步骤S3)。
[0149]另一方面，当在步骤S2中判断为未检测到规定的安全压力的情况下(在步骤S2中为否)，返回至步骤Si。
[0150]当在步骤S3中判断为开始刮板50的姿势控制之后，接下来，向左俯仰/倾斜用缸72输出电流(步骤S4)。具体而言，控制器20向EPC阀84H供给电流。由此，左俯仰/倾斜用缸72伸长。
[0151]接下来，判断行程量的差是否成为规定值(步骤S5)。具体而言，控制器20判断右升降缸61和左升降缸62之间的行程量的差是否成为Λ L3。
[0152]当在步骤S5中判断为行程量的差未成为规定值的情况下(在步骤S5中为否)，返回至步骤S4，向左俯仰/倾斜用缸72输出电流(步骤S4)，反复上述处理直至行程量的差成为规定值。
[0153]当在步骤S5中判断为行程量的差成为规定值的情况下(在步骤S5中为是)，停止向左俯仰/倾斜用缸72输出电流，向右俯仰/倾斜用缸71输出电流(步骤S6)。具体而言，控制器20停止向EPC阀84Η输出电流，并向EPC阀83Η输出电流。由此，左俯仰/倾斜用缸72的伸长停止，右俯仰/倾斜用缸71伸长。
[0154]接下来，判断行程量的差是否消除(步骤S7)。具体而言，控制器20判断右升降缸61和左升降缸62之间的行程量的差是否消除。
[0155]当在步骤S7中判断为行程量的差未消除的情况下(在步骤S7中为否)，返回至步骤S6，向右俯仰/倾斜用缸71输出电流，反复上述处理直至行程量的差消除。
[0156]当在步骤S7中判断为行程量的差消除的情况下(在步骤S7中为是)，停止向右俯仰/倾斜用缸71输出电流(步骤S8)。具体而言，控制器20停止向EPC阀83H输出电流。由此，右俯仰/倾斜用缸71的伸长停止。
[0157]通过该动作，能够消除右升降缸61和左升降缸62的行程量的差而使刮板50处于水平。
[0158]然后，结束处理(end)。
[0159]需要说明的是，在上述的刮板的姿势控制处理中，说明了以进行后仰操作并且检测到规定的安全压力的情况为触发条件开始姿势控制的情况，但触发条件并不特别限定于此，也可以根据其他条件开始姿势控制。例如，也可以设置指示刮板的姿势控制的专用的按钮等，按照该按钮的选择指示执行上述刮板的姿势控制的处理。具体而言，按照该按钮的选择指示开始姿势控制的处理，在将右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72均驱动至一个行程末端之后执行自步骤S4起的处理即可。
[0160]<俯仰初期调节功能>
[0161]俯仰初期调节功能是指将刮板50安装于推土机I时调节刮板的倾斜度的功能。通过执行该俯仰初期调节功能，能够获取在图8中所说明的伸长率和行程量的差的数据。
[0162]该俯仰初期调节的指示经由操作面板100来设定指示。管理员在出厂时经由操作面板100指示该设定指示。
[0163]虽然未图示，但通过在操作面板100的管理员用的管理画面上进行指示，从而向控制器20输入执行俯仰初期调节功能的指示。
[0164]控制器20按照来自操作面板100的指示向控制阀47输出控制信号。具体而言，将右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72均驱动至一个行程末端。而且，控制器20自升降行程传感器63获取该状态下的右升降缸61、左升降缸62的行程量的差。另外，控制器20将左俯仰/倾斜用缸72从该状态驱动至另一个行程末端。而且，控制器20自升降行程传感器63获取该状态下的右升降缸61、左升降缸62的行程量的差。
[0165]图10是用于说明基于实施方式的俯仰初期调节模式的刮板50的状态的图。
[0166]如图10 (A)所示，将右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72均驱动至一个行程末端。而且，自升降行程传感器63获取该状态下的右升降缸61、左升降缸62的行程量的差。
[0167]在本例子中，作为行程量的差，图示了最小值ALmin。
[0168]如图10(B)所示，将左俯仰/倾斜用缸72驱动至另一个行程末端。而且，自升降行程传感器63获取该状态下的右升降缸61、左升降缸62的行程量的差。
[0169]在本例子中，作为行程量的差，图不了最大值ALmax。
[0170]基于该获取的行程量的差，能够获取在图8中所说明的数据。行程量的差ALl成为最小值ALmin, AL2成为最大值Amax。
[0171]图11是用于说明基于实施方式的俯仰初期调节处理的流程图。
[0172]如图11所示，控制器20向右升降缸61、左升降缸62输出电流(步骤Sll)。具体而言，控制器20向EPC阀81H、82H输出电流。由此，右升降缸61、左升降缸62收缩。
[0173]接下来，判断刮板是否达到规定的高度(步骤S12)。具体而言，控制器20自升降行程传感器63获取右升降缸61、左升降缸62的行程量而判断是否达到了规定的高度。在右升降缸61、左升降缸62的行程量为规定值以上的情况下，判断为刮板50达到了规定的高度。在使刮板50达到规定的高度的状态下执行俯仰初期调节处理。这是为了避免由于执行将左俯仰/倾斜用缸72驱动至另一个行程末端而使刮板50最右倾的倾斜动作而在该倾斜动作中刮板50与地面接触。
[0174]当在步骤S12中判断为刮板未达到规定的高度的情况下(在步骤S12中为否)，返回至步骤Sll并反复进行上述处理。
[0175]接下来，当在步骤S12中判断为刮板达到了规定的高度的情况下(在步骤S12中为是)，停止向右升降缸61、左升降缸62输出电流(步骤S13)。具体而言，控制器20停止向EPC阀81H、82H输出电流。由此右升降缸61、左升降缸62的收缩停止。
[0176]接下来，向右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72输出电流(步骤S14)。具体而言，控制器20向EPC阀83B、84B输出电流。由此，右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72收缩。
[0177]接下来，判断是否检测到规定的安全压力(步骤S15)。具体而言，控制器20判断由泵压力检测传感器44检测出的管道31a的泵压力是否是规定的安全压力的值。
[0178]当在右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72收缩时检测到规定的安全压力的情况下，工作缸处于最收缩的状态。因此，掌握了右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72到达一个行程末端的情况。
[0179]当在步骤S15中判断为未检测到规定的安全压力的情况下(在步骤S15中为否)，返回至步骤S14并反复进行上述处理。
[0180]当在步骤S15中判断为检测到规定的安全压力的情况下(在步骤SI中为是)，停止向右俯仰/倾斜用缸71、左俯仰/倾斜用缸72输出电流(步骤S16)。具体而言，控制器20在判断为由泵压力检测传感器44检测出的管道31a的泵压力是规定的安全压力的情况下，停止对EPC阀83B、84B输出电流。
[0181]接下来，计测ALmin(步骤S17)。具体而言，控制器20自升降行程传感器63获取右升降缸61、左升降缸62的行程量而计测作为其差的最小值ALmin。
[0182]接下来，向左俯仰/倾斜用缸72输出电流(步骤S18)。具体而言，控制器20向EPC阀84H输出电流。由此，左俯仰/倾斜用缸72伸长。
[0183]接下来，判断是否检测到规定的安全压力(步骤S19)。具体而言，控制器20判断由泵压力检测传感器44检测出的管道31a的泵压力是否是规定的安全压力的值。
[0184]在左俯仰/倾斜用缸72伸长时检测到规定的安全压力的情况是左俯仰/倾斜用缸72处于最伸长的状态。因此，掌握了左俯仰/倾斜用缸72到达另一个行程末端的情况。
[0185]当在步骤S19中判断为未检测到规定的安全压力的情况下(在步骤S19中为否)，返回至步骤S18并反复进行上述处理。
[0186]当在步骤S19中判断为检测到规定的安全压力的情况下(在步骤S19中为是)，停止向左俯仰/倾斜用缸72输出电流(步骤S20)。具体而言，控制器20在判断为由泵压力检测传感器44检测出的泵压力是规定的安全压力的情况下，停止对EPC阀84H输出电流。
[0187]接下来，计测ALmax(步骤S21)。具体而言，控制器20自升降行程传感器63获取右升降缸61、左升降缸62的行程量而计测作为其差的最大值ALmax。
[0188]而且，接下来，制作数据(步骤S22)。具体而言，基于Λ Lmin及Λ Lmax制作图8所示的数据。
[0189]然后，结束处理(end)。
[0190]能够基于该俯仰初期调节处理中的最小值Λ Lmin及最大值Λ Lmax执行上述所说明的刮板50的姿势控制处理。
[0191]需要说明的是，在本实施方式中，说明了计测最小值ALmin、最大值Δ Lmax双方的情况，但在最小值Δ Lmin的值是可以无视的程度的情况下也可以仅计测最大值ALmax。在该情况下，可以将AL3设定为最大值ALmaxz^t5由此，能够容易地执行俯仰初期调节处理。
[0192]图12是用于说明基于实施方式的俯仰设定画面的图。
[0193]图12所示的俯仰设定画面350根据操作面板100的未图示的规定按钮的选择指示进行显示。
[0194]在俯仰设定画面350中，显示“俯仰设定”、“50%”，并且设置有能够使该数值上升或下降的图标351、352。该“俯仰设定”、“50%”与上述所说明的伸长率α相对应。需要说明的是，本例子中的伸长率α设定为初期值50%。
[0195]例如，通过将光标移动至图标351处并选择，从而数值从“50%”起上升。另一方面，当将光标移动至图标352处并选择，从而数值从“50%”起减少。由此，能够调节姿势控制中的刮板的倾斜度。具体而言，在姿势控制处理中，能够通过伸长率α上升而调节为使刮板50前倾，能够通过伸长率α下降而调节为使刮板50后倾。需要说明的是，在俯仰设定中所设定的值存储于存储部20a。
[0196]需要说明的是，在本实施方式中，说明了通过俯仰初期调节处理来制作图8所示的数据的情况，但并不特别限定于此，也可以基于事先模拟实验的结果在出厂时存储于存储部20a。
[0197]〈其他〉
[0198]在上述中，说明了在姿势控制处理中调节刮板的倾斜度的情况，但也可以与刮板的倾斜度一起调节刮板的高度。例如，如图13中所说明的那样，判断刮板是否达到规定的高度，在达到规定的高度的状态下执行调节刮板的倾斜度的上述姿势控制处理。另外，也可以在调节刮板的倾斜度之后，调节刮板的高度以使刮板成为图6中所说明的基准姿势。
[0199]需要说明的是，在上述中，说明了使用升降行程传感器63来检测升降缸60的工作缸长的情况，但并不限定于该方式，只要是能够检测工作缸长的结构则可以采用任意方式。例如，能够根据向升降缸供给的工作油的油量来计算工作缸长。
[0200]需要说明的是，在本例子中，作为作业车辆的一例，列举推土机为例进行了说明，但也能够应用于液压挖掘机、轮式装载机等的作业车辆，并且只要是设置有液压缸的作业用的机械则能够应用于任意的作业用的机械。
[0201]以上，说明了本发明的实施方式，但应当理解为此次所公开的实施方式在任何方面仅是例示而并非是进行制限的方式。本发明的范围通过权利要求示出，并包含与权利要求等同的意思以及该范围内的全部的变更。
[0202]符号说明
[0203]I推土机、4发动机、6驾驶室、8松土机、8a液压缸、10车身、31履带、17工作油箱、19操作员座椅、20控制器、20a存储部、24右侧操作装置、25刮板操作杆、26松土机操作杆、27左侧操作装置、28行驶操作杆、29锁止杆、30行驶装置、31a管道、31b伺服阀、32链轮、40升降框架、43液压泵、44泵压力检测传感器、47控制阀、49操作检测部、50刮板、51刃尖、60升降缸、61右升降缸、62左升降缸、63升降行程传感器。
【权利要求】
1.一种作业车辆，其具备: 车身； 刮板，其支承于所述车身； 一对第一液压缸，其用于使所述刮板上下运动； 一对第二液压缸，其用于使所述刮板向前后及左右倾斜； 一对行程传感器，其检测所述一对第一液压缸的行程量； 控制部，其基于在一个所述第二液压缸位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态下、从一个行程末端朝向另一个行程末端驱动另一个所述第二液压缸时的所述一对第一液压缸的行程量的差来控制所述刮板的姿势。
2.根据权利要求1所述的作业车辆,其中， 所述控制部以使所述一对第一液压缸的行程量的差成为规定值的方式从一个行程末端朝向另一个行程末端驱动另一个所述第二液压缸，并且从位于所述一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态起驱动一个所述第二液压缸直至所述一对第一液压缸的行程量一致。
3.根据权利要求1或2所述的作业车辆，其中， 所述控制部基于所述一对第一液压缸的行程量的差成为最大的最大值来设定所述规定值。
4.根据权利要求3所述的作业车辆，其中， 所述控制部计算出所述一对第二液压缸位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态下的、所述一对第一液压缸的行程量的差作为最小值， 所述控制部基于所述最大值和所述最小值来设定所述规定值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的作业车辆，其中， 所述控制部按照来自操作员的指示，将一个所述第二液压缸驱动成为位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态，并且基于从一个行程末端朝向另一个行程末端驱动所述另一个所述第二液压缸时的所述一对第一液压缸的行程量的差来控制所述刮板的姿势。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的作业车辆，其中， 所述作业车辆还具备按照来自操作员的指示改变所述规定值的值的调节部。
7.—种作业车辆的控制方法，该作业车辆具备用于使支承于车身的刮板上下运动的一对第一液压缸和用于使所述刮板向前后及左右倾斜的一对第二液压缸，所述作业车辆的控制方法包括: 检测所述一对第一液压缸的行程量的步骤； 将一个所述第二液压缸驱动成为位于一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态的步骤； 以使所述一对第一液压缸的行程量的差成为规定值的方式从一个行程末端朝向另一个行程末端驱动另一个所述第二液压缸的步骤； 从位于所述一个行程末端和另一个行程末端中的任一个行程末端的状态起驱动所述一个所述第二液压缸直至所检测出的所述一对第一液压缸的行程量一致的步骤。
【文档编号】E02F3/85GK104271845SQ201480000816
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】岛田健二郎 申请人:株式会社小松制作所