CN108699804A - 机动平路机的控制方法以及机动平路机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动平路机的控制方法，该机动平路机具备：前框架，其设置有前轮；后框架，其以能够转动的方式与前框架连结，且设置有后轮；转动机构，其设置在前框架与后框架之间，且使前框架相对于后框架转动；操作部；以及传感器，其能够检测前框架相对于后框架是否位于中立位置，所述机动平路机的控制方法具备如下步骤：响应于与相对于操作部的操作状态相应的操作指令而输出对转动机构进行驱动的控制信号；以及在通过传感器检测到了位于中立位置的情况下，停止响应于操作指令的控制信号的输出。

Description

机动平路机的控制方法以及机动平路机

技术领域

本发明涉及机动平路机的控制方法以及机动平路机，尤其涉及该机动平路机的铰接动作。

背景技术

以往，已知如下的机动平路机，其具有车身的前框架和后框架，在前框架安装有设置为能够回转的推土铲，并且通过铰接缸而使前框架相对于后框架能够弯曲。

关于这一点，在美国专利第6152237号说明书(专利文献1)中，提出了通过选择输入开关来调节前框架相对于后框架的铰接角度的方式。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第6152237号说明书

发明内容

发明要解决的课题

另一方面，在上述方式中，通过输入开关的选择而强制地转变为将铰接角度设为规定角度的模式，并执行动作，要求与通常的操作不同的操作方式，因此操作繁琐。

本发明是鉴于上述的点而完成的，其目的在于提供能够通过简单的方式调节为前框架相对于后框架位于中立位置的规定角度的机动平路机的控制方法以及机动平路机。

用于解决课题的方案

本发明的一方式涉及一种机动平路机的控制方法，该机动平路机具备：前框架，其设置有前轮；后框架，其以能够转动的方式与前框架连结，且设置有后轮；转动机构，其设置在前框架与后框架之间，且使前框架相对于后框架转动；操作部；以及传感器，其能够检测前框架相对于后框架是否位于中立位置，其中，所述机动平路机的控制方法具备如下步骤：响应于与相对于操作部的操作状态相应的操作指令而输出对转动机构进行驱动的控制信号；以及在通过传感器检测到了位于中立位置的情况下，停止响应于操作指令的控制信号的输出。

本发明的一方式所涉及的机动平路机具备：前框架，其设置有前轮；后框架，其以能够转动的方式与前框架连结，且设置有后轮；转动机构，其设置在前框架与后框架之间，且使前框架相对于后框架转动；操作部；传感器，其能够检测前框架相对于后框架是否位于中立位置；以及控制器，其控制转动机构。控制器响应于与相对于操作部的操作状态相应的操作指令而输出对转动机构进行驱动的控制信号，在通过传感器检测到了位于中立位置的情况下，停止响应于操作指令的控制信号的输出。

发明效果

根据本发明的机动平路机的控制方法以及机动平路机，能够通过简单的方式调节为前框架相对于后框架调节位于中立位置的规定角度。

附图说明

图1是简要地示出基于本发明的实施方式的机动平路机1的结构的立体图。

图2是简要地示出基于实施方式的机动平路机1的结构的侧视图。

图3是示出基于实施方式的驾驶室3的内部结构的主视图。

图4是对基于实施方式的转动机构的结构的概要进行说明的图。

图5是对铰接操作杆33的行程量与输出电信号的关系进行说明的图。

图6是示出基于实施方式的机动平路机1所具备的控制系统的结构的框图。

图7是对基于实施方式的由主控制器150进行的转动机构的控制处理进行说明的流程图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，对相同的部件标注相同的附图标记。它们的名称以及功能也相同。因此，不重复进行对于这些部件的详细说明。

<A.整体结构>

图1是简要地示出基于本发明的实施方式的机动平路机1的结构的立体图。

图2是简要地示出基于实施方式的机动平路机1的结构的侧视图。

参照图1以及图2，基于一实施方式的机动平路机1具备行驶轮11、12、车身框架2、驾驶室3以及工作装置4。

机动平路机1具备配置于发动机室6的发动机等构成部件。工作装置4包括推土铲42。

机动平路机1能够利用推土铲42进行整地作业、除雪作业、轻切削、材料混合等作业。

行驶轮11、12包括前轮11和后轮12。在图1以及图2中，示出由每侧各一轮的两个前轮11和每侧各两轮的四个后轮12构成的行驶轮，但前轮以及后轮的数量以及配置并不限定于此。

需要说明的是，在以下的附图的说明中，前后方向是指机动平路机1的前后方向。即，前后方向是指从就坐于驾驶室3的驾驶席的驾驶者观察的前后方向。左右方向或者侧方是指机动平路机1的车宽方向。即，左右方向、车宽方向或者侧方是指从就坐于驾驶室3的驾驶席的驾驶者观察的左右方向。在以下的附图中，用图中箭头X表示前后方向，用图中箭头Y表示左右方向，用图中箭头Z表示上下方向。

车身框架2包括后框架21、前框架22以及外装罩25。后框架21支承外装罩25以及配置于发动机室6的发动机等构成部件。外装罩25覆盖发动机室6。在外装罩25形成有上方开口部26和侧方开口部27。上方开口部26、侧方开口部27以在厚度方向上贯通外装罩25的方式形成。

在后框架21，以能够被来自发动机的驱动力驱动而旋转的方式安装有上述的例如四个后轮12的各个后轮。前框架22安装于后框架21的前方。在前框架22的前端部以能够旋转的方式安装有上述的例如两个前轮11。前轮11被安装为能够通过转向缸7的伸缩而相对于车身前后方向回转，从而机动平路机1能够变更行进方向。转向缸7能够通过在驾驶室3的内部设置的方向盘或者转向操作杆的操作而伸缩。

驾驶室3载置于后框架21。在驾驶室3的内部设置有方向盘、变速杆、工作装置4的操作杆、制动器、加速踏板、以及微动踏板等操作部(未图示)。需要说明的是，驾驶室3也可以载置于后框架21。

工作装置4主要具有牵引杆40、转盘41、推土铲42、液压马达49、以及各种工作缸44～48。

牵引杆40的前端部以能够摆动的方式安装于前框架22的前端部。牵引杆40的后端部通过一对提升缸44、45支承于前框架22。通过该一对提升缸44、45的同步的伸缩，牵引杆40的后端部能够相对于前框架22而上下地升降。另外，牵引杆40能够通过提升缸44、45的不同的伸缩而以沿着车辆行进方向的轴为中心而上下地摆动。

在前框架22和牵引杆40的侧端部安装有牵引杆移位缸46。通过该牵引杆移位缸46的伸缩，牵引杆40能够相对于前框架22而左右地移动。

转盘41以能够旋转的方式安装于牵引杆40的后端部。转盘41能够被液压马达49驱动而相对于牵引杆40绕从车辆上方观察时的顺时针方向或者逆时针方向旋转。

推土铲42被支承为能够相对于转盘41沿左右方向滑动、并且以与左右方向平行的轴为中心而上下地摆动。具体而言，推土铲移位缸47安装于转盘41以及推土铲42，沿着推土铲42的长度方向而配置。通过该推土铲移位缸47，推土铲42能够相对于转盘41而向左右方向移动。

倾转缸48安装于转盘41以及推土铲42。通过使该倾转缸48伸缩，推土铲42能够相对于转盘41以与左右方向平行的轴为中心而摆动，从而在上下方向上变更朝向。由此，倾转缸48能够变更推土铲42的相对于行进方向的倾斜角度。

如以上那样，推土铲42构成为，能够借助牵引杆40和转盘41进行相对于车辆的上下的升降、相对于行进方向的倾斜度的变更、相对于横向的倾斜度的变更、旋转、左右方向的移位。

<a1.驾驶室的结构>

图3是示出基于实施方式的驾驶室3的内部结构的主视图。

如图3所示，在驾驶室3内设置有方向盘支柱35、方向盘34、左操作杆组32以及右操作杆组31。

方向盘支柱35配置于驾驶席的前方。方向盘34以与驾驶席正对的方式安装于方向盘支柱35。

左操作杆组32由推土铲旋转杆、移位缸操作杆等多个操作杆构成。

右操作杆组31由铰接操作杆33、偏斜操作杆等多个操作杆构成。

左操作杆组32以及右操作杆组31所包含的各操作杆固定于方向盘支柱35。在此，右操作杆组31以及左操作杆组32设置为能够前后地转动。

铰接操作杆33指示使前框架22相对于后框架21弯曲的铰接动作。

当操作左操作杆组32以及右操作杆组31所包含的各操作杆时，电位计旋转而输出与该操作方向相应且与操作行程成比例的电信号。

作为一例，当使铰接操作杆33向前方倾倒时，执行前框架22相对于后框架21向左方弯曲的铰接动作。另一方面，当使铰接操作杆33向后方倾倒时，执行前框架22相对于后框架21向右方弯曲的铰接动作。

<a2.转动机构的结构>

图4是对基于实施方式的转动机构的结构的概要进行说明的图。

如图4所示，前框架22和后框架21通过铅垂的中心销53而连结。具体而言，前框架22在驾驶室3的大致下方位置以能够转动的方式与后框架21连结。通过来自驾驶室3的铰接操作杆33的操作，而使连结在前框架22与后框架21之间的铰接缸54伸缩，从而进行前框架22相对于后框架21的转动。而且，通过使前框架22相对于后框架21弯曲(铰接)，从而能够进一步减小机动平路机1的回转时的回转半径、以及进行基于偏离行驶的挖槽、法面切削作业。需要说明的是，偏离行驶是指，将使前框架22相对于后框架21弯曲的方向和使前轮11相对于前框架回转的方向分别设为相反方向，从而使机动平路机1直行行驶。另外，在后框架21安装有角度传感器38，用于检测前框架22相对于后框架21的弯曲角度即铰接角度。需要说明的是，在前框架22相对于后框架21位于中立位置的情况下，铰接角度为0°。

图5是对铰接操作杆33的行程量与输出电信号的关系进行说明的图。

如图5所示，将使铰接操作杆33从中立位置向后方倾倒的操作设为(+)的符号，将使铰接操作杆33从中立位置向前方倾倒的操作设为(-)的符号。铰接操作杆33输出与行程量相应的输出电信号。在行程量为0的情况下，输出成为基准值的输出电信号。

在铰接操作杆33的行程量为(+)的符号的情况下，铰接缸54伸长。伴随于此，前框架22相对于后框架21向右方弯曲。

在铰接操作杆33的行程量为(-)的符号的情况下，铰接缸54缩短。伴随于此，前框架22相对于后框架21向左方弯曲。

行程量越大(接近100％或者-100％)则铰接缸54的伸长速度或者缩短速度越大。

<B.控制系统的结构>

图6是示出基于实施方式的机动平路机1所具备的控制系统的结构的框图。

如图6所示，作为一例，机动平路机1的控制系统包括铰接操作杆33、液压泵131、控制阀134、液压致动器135、发动机136、发动机控制器138、节气门表盘139、旋转传感器140、多级开关145、起动开关146、主控制器150、以及角度传感器38。

液压泵131喷出用于工作装置4等的驱动的工作油。

在液压泵131，经由控制阀134而连接有液压致动器135。液压致动器135包括铰接缸54等。

主控制器150向控制阀134输出按照与铰接操作杆33的操作状态(操作量以及操作方向)相应的输出电信号的指令。

控制阀134控制液压致动器135。具体而言，根据来自主控制器150的指令来切换工作油的供给。例如，控制阀134根据来自主控制器150的指令来切换工作油的供给以使得铰接缸54伸长或者缩短。

控制阀134根据来自主控制器150的指令来调整从液压泵131向液压致动器135供给的工作油的喷出量。控制阀134在没有来自主控制器150的指令的情况下停止来自液压泵131的工作油的供给。

发动机136具有与液压泵131连接的驱动轴，通过该驱动轴而驱动液压泵131。

发动机控制器138按照来自主控制器150的指示来控制发动机136的动作。作为一例，发动机136为柴油发动机。发动机136的发动机转数由节气门表盘139等设定，实际的发动机转数由旋转传感器140检测。旋转传感器140与主控制器150连接。

在节气门表盘139设置有多级开关145。多级开关145检测节气门表盘139的设定值(操作位置)。节气门表盘139的设定值被发送至主控制器150。多级开关145向发动机控制器138输出与发动机136的转数相关的指令值。根据该指令值来调整发动机136的目标转数。

发动机控制器138按照来自主控制器150的指示来进行燃料喷射装置喷射的燃料喷射量等的控制，从而调节发动机136的转数。另外，发动机控制器138按照来自主控制器150的对于液压泵131的控制指示来调节发动机136的发动机转数。

起动开关146与发动机控制器138连接。通过操作者操作起动开关146(设定为开始)，从而将启动信号发送至发动机控制器138，由此发动机136启动。

主控制器150是控制机动平路机1整体的控制器，包括CPU(Central ProcessingUnit)、非易失性存储器、计时器等。

需要说明的是，在本例子中，对主控制器150和发动机控制器138为分别独立的结构进行说明，但也可以设为共用的一个控制器。

角度传感器38检测前框架22相对于后框架21的弯曲角度(铰接角度)，并将检测结果向主控制器150输出。

<C.控制流程>

图7是对基于实施方式的由主控制器150进行的转动机构的控制处理进行说明的流程图。

如图7所示，主控制器150判断是否有操作输入(步骤S2)。主控制器150根据铰接操作杆33判断是否有基准值以外的输出电信号的输入。

接下来，主控制器150在判断为有操作输入的情况下(步骤S2中为是)，接下来计算操作量(步骤S4)。主控制器150在根据铰接操作杆33判断为有基准值以外的输出电信号的输入的情况下，根据该值来计算操作量(行程量)。

接下来，主控制器150根据计算出的操作量(行程量)而输出控制信号(步骤S6)。具体而言，主控制器150在判断为计算出的操作量(行程量)为+100％的情况下，向控制阀134输出以使铰接缸54以最大的速度伸长的方式调节工作油的供给的控制信号。伴随于此，前框架22相对于后框架21向右方弯曲。主控制器150在判断为计算出的操作量(行程量)为-100％的情况下，向控制阀134输出以使铰接缸54以最大的速度缩短的方式调节工作油的供给的控制信号。伴随于此，前框架22相对于后框架21向左方弯曲。需要说明的是，根据计算出的操作量(行程量)来调节工作油的供给量从而调节铰接缸54伸长或者缩短的速度。由此，调节前框架22相对于后框架21弯曲的速度。

接下来，主控制器150检测铰接角度(步骤S8)。主控制器150检测从角度传感器38输出的铰接角度。

接下来，主控制器150根据检测到的铰接角度来判断前框架相对于后框架是否位于了中立位置(步骤S10)。主控制器150判断检测到的铰接角度是否为0°，在铰接角度为0°的情况下，判断为前框架22相对于后框架21位于了中立位置。

接下来，主控制器150在根据计算出的铰接角度而判断为前框架相对于后框架位于了中立位置的情况下(步骤S10中为是)，停止控制信号的输出(步骤S12)。主控制器150在判断为前框架22相对于后框架21位于了中立位置的情况下，停止对控制阀134的控制信号的输出。伴随于此，停止从液压泵131对铰接缸54的工作油的供给。因此，前框架22相对于后框架21维持中立位置的状态。

接下来，主控制器150判断是否有操作输入(步骤S14)。主控制器150根据铰接操作杆33判断是否有基准值以外的输出电信号的输入。

在步骤S14中，主控制器150判断为有操作输入的情况下(步骤S14中为是)，返回步骤S12，维持停止控制信号的输出的状态。具体而言，主控制器150在根据铰接操作杆33判断为有基准值以外的输出电信号的输入的情况下，维持停止控制信号的输出的状态。

另一方面，在步骤S14中，主控制器150判断为无操作输入的情况下(步骤S14中为否)，返回步骤S2，反复进行上述的处理。具体而言，主控制器150在根据铰接操作杆33判断为有基准值的输出电信号的输入的情况下，判断为无操作输入并返回步骤S2。

然后，在步骤S2中，主控制器150再次判断为有操作输入的情况下，与上述说明同样地计算操作量，并根据计算出的操作量而向控制阀134输出控制信号。伴随于此，再次执行按照铰接操作杆33的操作的铰接动作。

根据本发明的方式，主控制器150在判断为前框架22相对于后框架21位于了中立位置的情况下，即使在来自铰接操作杆33的操作输入继续的情况下也停止对控制阀134的控制信号的输出。伴随于此，在前框架22相对于后框架21位于了中立位置的情况下，即使在来自铰接操作杆33的操作输入继续的情况下也维持中立位置。

在操作者进行使前框架22相对于后框架21位于中立位置的操作的情况下，通过使铰接操作杆33向前框架22相对于后框架21位于中立位置的方向持续倾倒，从而能够自动地调整为中立位置。因此，基于本实施方式的机动平路机1能够通过通常的操作方式而调节为前框架22相对于后框架21位于中立位置的规定角度。因此，无需通过与通常的操作不同的操作方式来执行繁琐的操作，而能够通过简单的方式调节为前框架22相对于后框架21位于中立位置的规定角度。

例如，在使前框架22相对于后框架21向左弯曲的状态下，通过使铰接操作杆33向后方持续倾倒，从而能够容易地将前框架22相对于后框架21调整为中立位置。

另外，在该结构中，不是强制地转变到规定的模式，因此能够始终通过操作铰接操作杆33而以成为任意的铰接角度的方式进行调节，从而能够实现自由度高的操作。

并且，在进行使前框架22相对于后框架21位于中立位置的操作的情况下，在使铰接操作杆33向前框架22相对于后框架21位于中立位置的方向持续倾倒时，还能够根据倾倒的操作量(行程量)来调节自动地调整为中立位置时的转动速度，从而能够实现自由度高的操作。

另外，在前框架22相对于后框架21位于了中立位置的情况下，在检测到铰接操作杆33的倾倒停止而铰接操作杆33返回了中立位置后，通过再次使铰接操作杆33倾倒，能够执行从中立位置使前框架22相对于后框架21弯曲的铰接动作。

因此，还能够容易地执行自动地调整为中立位置后的铰接动作。

例如，在前框架22相对于后框架21向左弯曲的状态下，通过使铰接操作杆33向后方持续倾倒，而将前框架22相对于后框架21调整为中立位置，之后，使铰接操作杆33返回中立位置。然后，通过再次使铰接操作杆33向后方(与最初相同的方向)倾倒，能够执行使前框架22相对于后框架21从中立位置向右弯曲的铰接动作。

另外，通过使铰接操作杆33向前方(与最初相反的方向)倾倒，能够执行使前框架22相对于后框架21从中立位置向左弯曲的铰接动作。

在上述的结构中，通过用于执行铰接动作的铰接操作杆33，能够将前框架22相对于后框架21调节为中立位置，因此无需设置特别的开关而能够通过简单的方式来实现。

在上述的结构中，对通过角度传感器38检测铰接角度的结构进行了说明，但也可以代替角度传感器38而设置用于判断前框架22相对于后框架21是否位于中立位置的中立检测传感器。例如，能够通过在前框架22相对于后框架21位于中立位置的情况下为ON、除此以外时为OFF的接近传感器来实现。

另外，在上述的结构中，对用于执行铰接动作的铰接操作杆33进行了说明，但该操作构件不限于操作杆，还能够使用输出与操作量相应的操作指令的操作开关。

<作用效果>

本发明的一方式涉及一种机动平路机的控制方法，该机动平路机具备：前框架，其设置有前轮；后框架，其以能够转动的方式与前框架连结，且设置有后轮；转动机构，其设置在前框架与后框架之间，且使前框架相对于后框架转动；操作部；以及传感器，其能够检测前框架相对于后框架是否位于中立位置，所述机动平路机的控制方法具备如下步骤：响应于与相对于操作部的操作状态相应的操作指令而输出对转动机构进行驱动的控制信号；以及在通过传感器检测到了位于中立位置的情况下，停止响应于操作指令的控制信号的输出。

根据本发明，响应于与相对于操作部的操作状态相应的操作指令而输出对转动机构进行驱动的控制信号，在前框架相对于后框架位于了中立位置的情况下，停止响应于操作指令的控制信号的输出，因此无需执行繁琐的操作而能够通过简单的方式调整为前框架相对于后框架位于中立位置的规定角度。

优选为，所述机动平路机的控制方法具备如下步骤：在通过传感器检测到了位于中立位置的情况下，接受操作指令的停止；以及在接受操作指令的停止后，再次输出响应于操作指令的控制信号。

根据上述内容，能够在调整为中立位置后，按照操作指令而容易地执行铰接动作，以成为任意的角度。

本发明的一方式所涉及的机动平路机具备：前框架，其设置有前轮；后框架，其以能够转动的方式与前框架连结，且设置有后轮；转动机构，其设置在前框架与后框架之间，且使前框架相对于后框架转动；操作部；传感器，其能够检测前框架相对于后框架是否位于中立位置；以及控制器，其控制转动机构。控制器响应于与相对于操作部的操作状态相应的操作指令而输出对转动机构进行驱动的控制信号，在通过传感器检测到了位于中立位置的情况下，停止响应于操作指令的控制信号的输出。

根据本发明，在响应于与相对于操作部的操作状态相应的操作指令而从控制器输出对转动机构进行驱动的控制信号，而使前框架相对于后框架位于了中立位置的情况下，无需为了停止响应于操作指令的控制信号的输出而执行繁琐的操作，而能够通过简单的方式调整为前框架相对于后框架位于中立位置的规定角度。

优选为，控制器在通过传感器检测到了位于中立位置的情况下，接受操作指令的停止，并在接受操作指令的停止后，再次输出响应于操作指令的控制信号。

根据上述内容，能够在调整为中立位置后，按照操作指令而容易地执行铰接动作，以成为任意的角度。

本次公开的实施方式仅为例示，并不仅限于上述内容。本发明的范围由权利请求保护的范围示出，包括与权利请求保护的范围等同的意义以及范围内的所有变更。

附图标记说明

1机动平路机，2车身框架，3驾驶室，4工作装置，6发动机室，11、12行驶轮，21后框架，22前框架，25外装罩，26上方开口部，27侧方开口部，31右操作杆组，32左操作杆组，33铰接操作杆，34方向盘，35支承构件，38角度传感器，40牵引杆，41转盘，42推土铲，44、45提升缸，46牵引杆移位缸，47推土铲移位缸，48倾转缸，49液压马达，53中心销，54铰接缸，131液压泵，134控制阀，135液压致动器，136发动机，138发动机控制器，139节气门表盘，140旋转传感器，145多级开关，146起动开关，150主控制器。

Claims (4)

1.一种机动平路机的控制方法，该机动平路机具备：前框架，其设置有前轮；后框架，其以能够转动的方式与所述前框架连结，且设置有后轮；转动机构，其设置在所述前框架与所述后框架之间，且使所述前框架相对于所述后框架转动；操作部；以及传感器，其能够检测所述前框架相对于所述后框架是否位于中立位置，其中，

所述机动平路机的控制方法具备如下步骤：

响应于与相对于所述操作部的操作状态相应的操作指令而输出对所述转动机构进行驱动的控制信号；以及

在通过所述传感器检测到了位于所述中立位置的情况下，停止响应于所述操作指令的所述控制信号的输出。

2.根据权利要求1所述的机动平路机的控制方法，其中，

所述机动平路机的控制方法具备如下步骤：

在通过所述传感器检测到了位于所述中立位置的情况下，接受所述操作指令的停止；以及

在接受所述操作指令的停止后，再次输出响应于所述操作指令的所述控制信号。

3.一种机动平路机，其具备：

前框架，其设置有前轮；

后框架，其以能够转动的方式与所述前框架连结，且设置有后轮；

转动机构，其设置在所述前框架与所述后框架之间，且使所述前框架相对于所述后框架转动；

操作部；

传感器，其能够检测所述前框架相对于所述后框架是否位于中立位置；以及

控制器，其控制所述转动机构，

所述控制器响应于与相对于所述操作部的操作状态相应的操作指令而输出对所述转动机构进行驱动的控制信号，并且在通过所述传感器检测到了位于所述中立位置的情况下，停止响应于所述操作指令的所述控制信号的输出。

4.根据权利要求3所述的机动平路机，其中，

所述控制器在通过所述传感器检测到了位于所述中立位置的情况下，接受所述操作指令的停止，并且在接受所述操作指令的停止后，再次输出响应于所述操作指令的所述控制信号。