作业车辆及作业车辆的控制方法技术

作业车辆具备：车辆主体；工作装置，其具有能够相对于车辆主体转动的动臂、能够相对于动臂转动的斗杆和能够相对于斗杆转动的铲斗；以及控制部，其按照挖掘开始前的操作指令来计算铲斗相对于斗杆的角度，并以计算出的角度成为第一角度的方式控制工作装置。

Control Method of Operating Vehicle and Operating Vehicle

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作业车辆及作业车辆的控制方法
本专利技术涉及作业车辆。
技术介绍
液压挖掘机具备工作装置，该工作装置具有动臂、斗杆和铲斗。在具备该工作装置的液压挖掘机的挖掘作业中，操作员需要分别移动动臂、斗杆和铲斗这三轴的操作杆来操作铲斗的动作。例如，在开始液压挖掘机的挖掘作业时操作斗杆而将铲斗插入到砂土中。当持续操作斗杆时，铲斗会较深地插入到砂土中，而砂土的阻力增大，因此操作动臂而施加将铲斗向上方提升的操作。由此，使铲斗相对于砂土的挖掘深度适当。并且，在操作斗杆和铲斗而使砂土充分进入到铲斗内之后，抬起砂土，并且操作动臂而将铲斗提升到上方。因此，对于操作员而言执行高效的挖掘作业并不简单，需要熟练。以往，在执行高效的挖掘作业这一点上，存在对挖掘作业进行自动控制的技术。例如，在日本特开昭61－225429号公报(专利文献1)中公开了如下方式，即，为了减轻挖掘作业中的砂土的阻力而对铲斗背面与挖掘面的碰撞进行检测，为了避免铲斗背面的干渉而自动修正铲斗的姿势。在日本特开昭62－189222号公报(专利文献2)中公开了如下方式，即，测定铲斗所包含的砂土的重量，自动调整铲斗的挖掘深度，以成为装满铲斗时的砂土的重量。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭61－225429号公报专利文献2：日本特开昭62－189222号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述公报中的液压挖掘机的挖掘作业中，需要挖掘作业中的各种复杂的运算，控制有可能变得复杂。本专利技术是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于提供通过在挖掘开始前预先调整铲斗姿势，从而无需在挖掘作业中进行复杂的运算，能够以简单的方式执行高效的挖掘作业的作业车辆及作业车辆的控制方法。用于解决课题的方案本专利技术的一个方案的作业车辆具备：车辆主体；工作装置，其具有能够相对于车辆主体转动的动臂、能够相对于动臂转动的斗杆和能够相对于斗杆转动的铲斗；以及控制部，其按照挖掘开始前的操作指令来计算铲斗相对于斗杆的角度，并以计算出的角度成为第一角度的方式控制工作装置。在本专利技术的一个方案的作业车辆的控制方法中，所述作业车辆包括工作装置，该工作装置具有能够相对于车辆主体转动的动臂、能够相对于动臂转动的斗杆和能够相对于斗杆转动的铲斗，所述作业车辆的控制方法包括：接收挖掘开始前的操作指令；按照操作指令，来计算铲斗相对于斗杆的角度；以及以计算出的角度成为第一角度的方式控制工作装置。专利技术效果本专利技术的作业车辆及作业车辆的控制方法通过在挖掘开始前预先调整铲斗姿势，从而不需要在挖掘作业中进行复杂的运算，能够以简单的方式执行高效的挖掘作业。附图说明图1是表示实施方式的作业车辆的一例的立体图。图2是示意性地说明实施方式的作业车辆CM的图。图3是说明实施方式的对作业车辆CM进行控制的控制系统200的结构的功能框图。图4是说明实施方式的铲斗8的挖掘角度与砂土阻力之间的关系的图。图5是说明实施方式的工作装置2的挖掘作业的动作的图。图6是说明实施方式的作业车辆CM的挖掘作业的动作处理的图。图7是对实施方式的变形例1的铲斗8的姿势进行说明的图。图8是说明实施方式的变形例1的作业车辆CM的挖掘作业的动作处理的图。图9是说明实施方式的变形例2的控制系统200A的结构的功能框图。图10是说明实施方式的变形例2的作业车辆CM的挖掘作业的动作处理的图。图11是说明其他实施方式的对作业车辆进行控制的控制系统200B的结构的功能框图。图12是说明其他实施方式的作业车辆系统的概念的图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。在以下的说明中，针对相同的部件标注相同的附图标记。它们的名称及功能也相同。因此，不再重复它们的详细说明。[作业车辆的整体结构]图1是表示实施方式的作业车辆的一例的立体图。如图1所示，作为能够应用本专利技术的技术思想的作业车辆，以具备通过液压进行工作的工作装置2的液压挖掘机CM为例来进行说明。液压挖掘机CM具备车辆主体1和工作装置2。车辆主体1具有回转体3、驾驶室4和行驶装置5。回转体3配置于行驶装置5之上。行驶装置5支承回转体3。回转体3能够以回转轴AX为中心进行回转。在驾驶室4中设有供操作员就座的驾驶席4S。操作员在驾驶室4中操作液压挖掘机CM。行驶装置5具有一对履带5Cr。液压挖掘机CM借助履带5Cr的旋转而行驶。行驶装置5也可以由车轮(轮胎)构成。在实施方式中，以就座于驾驶席4S的操作员为基准来说明各部分的位置关系。前后方向是指以就座于驾驶席4S的操作员为基准的前后方向。左右方向是指以就座于驾驶席4S的操作员为基准的左右方向。左右方向与车辆的宽度方向(车宽方向)一致。将就座于驾驶席4S的操作员正对正面的方向设为前方向，将与前方向相反的方向设为后方向。将就座于驾驶席4S的操作员正对正面时的右侧、左侧分别设为右方向、左方向。前后方向是X轴方向，左右方向是Y轴方向。就座于驾驶席4S的操作员正对正面的方向是前方向(+X方向)，前方向的相反方向是后方向(－X方向)。就座于驾驶席4S的操作员正对正面时的车宽方向上的一侧的方向是右方向(+Z方向)，车宽方向上的另一侧方向是左方向(－Z方向)。回转体3具有收容发动机的发动机室9和设置于回转体3的后部的配重。在回转体3中的发动机室9的前方设有扶手19。在发动机室9配置有发动机及液压泵等。工作装置2与回转体3连接。工作装置2具有动臂6、斗杆7、铲斗8、动臂缸10、斗杆缸11和铲斗缸12。动臂6经由动臂销13与回转体3连接。斗杆7经由斗杆销14与动臂6连接。铲斗8经由铲斗销15与斗杆7连接。动臂缸10驱动动臂6。斗杆缸11驱动斗杆7。铲斗缸12驱动铲斗8。动臂6的基端部(动臂脚座)与回转体3连接。动臂6的前端部(动臂顶部)与斗杆7的基端部(斗杆脚座)连接。斗杆7的前端部(斗杆顶部)与铲斗8的基端部连接。动臂缸10、斗杆缸11及铲斗缸12均是由工作油驱动的液压缸。动臂6能够以作为转动轴的动臂销13为中心而相对于回转体3转动。斗杆7能够以与动臂销13平行的作为转动轴的斗杆销14为中心而相对于动臂6转动。铲斗8能够以与动臂销13及斗杆销14平行的作为转动轴的铲斗销15为中心而相对于斗杆7转动。动臂销13、斗杆销14及铲斗销15分别与Z轴平行。动臂6、斗杆7及铲斗8分别能够以与Z轴平行的轴为中心而转动。图2是示意性地说明实施方式的作业车辆CM的图。如图2所示，在作业车辆CM设置有动臂缸行程传感器16、斗杆缸行程传感器17和铲斗缸行程传感器18。动臂缸行程传感器16配置于动臂缸10，对动臂缸10的行程长度(动臂缸长度)进行检测。斗杆缸行程传感器17配置于斗杆缸11，对斗杆缸11的行程长度(斗杆缸长度)进行检测。铲斗缸行程传感器18配置于铲斗缸12，对铲斗缸12的行程长度(铲斗缸长度)进行检测。也将动臂缸10的行程长度称为动臂缸长度或动臂行程。也将斗杆缸11的行程长度称为斗杆缸长度或斗杆行程。也将铲斗缸12的行程长度称为铲斗缸长度或铲斗行程。也将动臂缸长度、斗杆缸长度及铲斗缸长度统称为缸长度数据。动臂6的长度L1是动臂销13与斗杆销14之间的距离。斗杆7的长度L2是斗杆销14与铲斗销15之间的距离。铲斗8的长度L3是铲斗销15与铲斗8的铲尖8a之间的距离。铲斗8具有多个斗齿。铲斗8的前端部称为铲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作业车辆，其具备：车辆主体；工作装置，其具有能够相对于所述车辆主体转动的动臂、能够相对于所述动臂转动的斗杆和能够相对于所述斗杆转动的铲斗；以及控制部，其按照挖掘开始前的操作指令来计算所述铲斗相对于所述斗杆的角度，并以计算出的角度成为第一角度的方式控制所述铲斗。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.21 JP 2017-0304211.一种作业车辆，其具备：车辆主体；工作装置，其具有能够相对于所述车辆主体转动的动臂、能够相对于所述动臂转动的斗杆和能够相对于所述斗杆转动的铲斗；以及控制部，其按照挖掘开始前的操作指令来计算所述铲斗相对于所述斗杆的角度，并以计算出的角度成为第一角度的方式控制所述铲斗。2.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，所述控制部按照所述操作指令来判断是否已执行了排土作业，在判断为已执行了所述排土作业的情况下，计算所述铲斗相对于所述斗杆的角度，并以计算出的角度成为第一角度的方式控制所述铲斗。3.根据权利要求1或2所述的作业车辆，其中，所述控制部对连结所述铲斗的旋转中心即铲斗销及所述铲斗的铲尖的线段与水平线所成的铲斗对水平角度进行计算，在所述铲斗对水平角度为第二角度以上的情况下，以计算出的所述铲斗相对于所述斗杆的角度成为所述第一角度的方式控制所述铲斗。4.根据权利要求1或2所述的作业车辆，其中，所述作业车辆还具备对施加于所述工作装置的负荷进行检测的负荷检测部，所述控制部按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：山中伸好，熊谷年晃，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP