CN115427640A - 作业机械以及作业机械的控制方法 - Google Patents

作业机械以及作业机械的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115427640A
CN115427640A CN202180029762.2A CN202180029762A CN115427640A CN 115427640 A CN115427640 A CN 115427640A CN 202180029762 A CN202180029762 A CN 202180029762A CN 115427640 A CN115427640 A CN 115427640A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frame
steering
work machine
valve
variable displacement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202180029762.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115427640B (zh
Inventor
平间贵大
林圭一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Publication of CN115427640A publication Critical patent/CN115427640A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115427640B publication Critical patent/CN115427640B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/065—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by specially adapted means for varying pressurised fluid supply based on need, e.g. on-demand, variable assist
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D12/00—Steering specially adapted for vehicles operating in tandem or having pivotally connected frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/10—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of power unit
    • B62D5/12—Piston and cylinder
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0841—Articulated frame, i.e. having at least one pivot point between two travelling gear units
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2232—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • E02F9/2235—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/225—Control of steering, e.g. for hydraulic motors driving the vehicle tracks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/061—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle provided with effort, steering lock, or end-of-stroke limiters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

在作业机械(1)中，转向缸(9a、9b)相对于后车架(12)驱动前车架(11)。方向控制阀(42)变更工作油向转向缸(9a、9b)的供给量。方向盘(21)操作方向控制阀(42)。可变容量泵(23)向方向控制阀(42)排出工作油。缸体行程传感器(25a、25b)为了检测前车架(11)相对于后车架(12)的转动角度而设置。控制器(27)基于缸体行程传感器(25a、25b)的检测值，使可变容量泵(23)的排出流量减少。

Description

作业机械以及作业机械的控制方法
技术领域
本发明涉及作业机械以及作业机械的控制方法。
背景技术
轮式装载机等具有弯折机构的作业机械具有前后独立的框架，在进行转向操作时，车辆通过将前后框架相连的转向用的液压缸的伸缩而弯折。驱动该液压缸的工作油经由转向阀由液压泵供给。
若前车架与后车架以转向的最大角度(转向终端)接触，则产生较大的冲击，因此在先导驱动式的转向系统(参照专利文献1)中，在驱动转向阀的先导回路设置被称作断流阀的带液压切断开关的阀。而且，通过在转向的最大角度附近切断先导回路，缓和了框架的接触所带来的冲击。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008－44428号公报
发明内容
然而，在不使用先导式而是通过操舵装置直接驱动转向阀的系统中，流量多且压力大，因此不能使用上述断流阀。在该情况下，虽然可考虑将橡胶缓冲件等配置于框架，但难以仅由橡胶缓冲件吸收回转带来的较大能量，在转向终端产生冲击。
本公开的目的在于提供能够缓和转向终端处的冲击的作业机械以及作业机械的控制方法。
(用于解决课题的手段)
第一方式的作业机械具备第一框架、第二框架、液压缸、阀、操作部件、可变容量泵、框架角度检测部以及控制器。第二框架能够转动地连接于第一框架。液压缸相对于第一框架驱动第二框架。阀变更工作油向液压缸的供给量。操作部件操作阀。可变容量泵向阀排出工作油。框架角度检测部为了检测第二框架相对于第一框架的转动角度而设置。控制器基于框架角度检测部的检测值，使可变容量泵的排出流量减少。
第二方式的作业机械的控制方法具备以下的处理。第一处理是，检测能够转动地连接于第一框架的第二框架的转动角度。第二处理是，基于检测出的转动角度，减少向阀排出工作油的可变容量泵的排出量，该阀变更工作油向相对于第一框架驱动第二框架的液压缸的供给量。
(发明效果)
根据本公开，能够提供可缓和转向终端处的冲击的作业机械以及作业机械的控制方法。
附图说明
图1是表示本公开的实施方式的作业机械的侧视图。
图2是表示图1的转向系统的构成的图。
图3是表示前车架相对于后车架的能够转动范围的图。
图4是表示前车架相对于后车架的转动角度与可变容量泵的斜板的角度的关系的图。
图5是表示本公开的实施方式的作业机械的控制方法的流程的图。
图6是表示本公开的变形例中的作业机械的控制方法的流程的图。
具体实施方式
以下一边参照附图一边说明本公开的作业机械。
＜构成＞
(作业机械的概要)
图1是本实施方式的作业机械1的侧视图。本实施方式的作业机械1具备车身框架2、工作装置3、一对前轮胎4、驾驶室5、发动机舱6、一对后轮胎7、转向系统8(参照图2)、转向缸9a、9b(液压缸的一个例子)。
另外，在以下的说明中，“前”、“后”、“右”、“左”、“上”以及“下”表示以从驾驶座观察前方的状态为基准的方向。另外，“车宽方向”与“左右方向”意思相同。
作业机械1使用工作装置3进行砂土装入作业等。
车身框架2是所谓的铰接式，具有前车架11与后车架12、连结轴部13。前车架11配置于后车架12的前方。前车架11与第二框架的一个例子对应，后车架12与第一框架的一个例子对应。连结轴部13设于车宽方向的中央，将前车架11与后车架12彼此可摆动地连结。一对前轮胎4安装于前车架11的左右。另外，一对后轮胎7安装于后车架12的左右。
工作装置3由来自未图示的工作装置泵的工作油驱动。工作装置3具有动臂14、铲斗15、提升缸16以及铲斗缸17。动臂14安装于前车架11。铲斗15安装于动臂14的前端。
提升缸16以及铲斗缸17是液压缸。提升缸16的一端安装于前车架11，提升缸16的另一端安装于动臂14。通过提升缸16的伸缩，动臂14上下摆动。铲斗缸17的一端安装于前车架11，铲斗缸17的另一端经由摇臂18安装于铲斗15。铲斗缸17伸缩，使得铲斗15上下摆动。
驾驶室5载置于后车架12上，在内部配置有用于转向操作的方向盘21(参照图2)、用于操作工作装置3的杆、各种显示装置等。发动机舱6配置于驾驶室5的后侧且后车架12上，收纳有发动机。
图2是表示转向系统8的构成图。转向系统8通过变更向转向缸9a、9b供给的油的流量，从而变更前车架11相对于后车架12的转动角度即转向角度，变更作业机械1的行进方向。
一对转向缸9a、9b由液压驱动。一对转向缸9a、9b隔着连结轴部13在车宽方向的左右侧排列地配置。转向缸9a配置于连结轴部13的左侧。转向缸9b配置于连结轴部13的右侧。转向缸9a、9b各自的一端安装于前车架11，各自的另一端安装于后车架12。
如图2所示，转向缸9a的缸室被活塞分割为伸长室9a1与收缩室9a2。若向伸长室9a1供给工作油，则活塞移动而转向缸9a伸长，若向收缩室9a2供给工作油，则活塞移动而转向缸9a收缩。
转向缸9b的缸室被活塞分割为伸长室9b1与收缩室9b2。若向伸长室9b1供给工作油，则活塞移动而转向缸9b伸长，若向收缩室9b2供给工作油，则活塞移动而转向缸9b收缩。
若转向缸9a伸长，转向缸9b收缩，则转向角度变化，车辆向右(参照图2的R)转弯。另外，若转向缸9a收缩，转向缸9b伸长，则转向角度变化，车辆向左(参照图2的L)转弯。
(转向系统8)
转向系统8具有方向盘21(操作部件的一个例子)、转向阀22、可变容量泵23、罐24、缸体行程传感器25a、25b(框架角度检测部的一个例子)、车轮角度传感器26(操作速度检测部的一个例子，操作方向检测部的一个例子)以及控制器27。
方向盘21设于驾驶室5内，操作人员旋转操作，从而转向阀22动作。方向盘21的输入轴21a连接于转向阀22。
转向阀22被称作orbit roll(注册商标)，是全液压式动力转向单元。转向阀22根据方向盘21的操作向转向缸9a、9b供给工作油。转向阀22具有端口P、T、LS、R、L。转向阀22的构成在后面叙述。
可变容量泵23向转向阀22排出工作油。可变容量泵23与转向阀22的端口P利用管路31连接。从可变容量泵23排出的工作油经由管路31向转向阀22供给。可变容量泵23具有斜板23a。可变容量泵23构成为能够根据来自控制器27的信号变更斜板23a的角度。
通过变更可变容量泵23的斜板23a的角度，能够变更可变容量泵23的最大排出量。若变更斜板23a的角度而使最大排出量减少，则即使使压力上升，也不能使来自可变容量泵23的排出量成为规定量以上，能够减少排出量。
罐24存储工作油。罐24与转向阀22的端口T利用管路32连接。从转向缸9a、9b排出的工作油从转向阀22的端口T排出到罐24。
在转向阀22的端口R连接有第一供给路径33的一端。第一供给路径33的另一端侧分支成两个。分支的两个端部的一方连接于转向缸9a的伸长室9a1，另一方连接于转向缸9b的收缩室9b2。若从转向阀22的端口R向第一供给路径33供给工作油，则转向缸9a伸长，转向缸9b收缩，前车架11相对于后车架12向右侧转动。
在转向阀22的端口L连接有第二供给路径34的一端。第二供给路径34的另一端侧分支为两个。分支的两个端部的一方连接于转向缸9a的收缩室9a2，另一方连接于转向缸9b的伸长室9b1。若从转向阀22的端口L向第二供给路径34供给工作油，则转向缸9a收缩，转向缸9b伸长，前车架11相对于后车架12向左侧转动。
转向阀22具有摆线泵(日文：ジロータ)41与方向控制阀42(阀的一个例子)。
摆线泵41具有计量机构。摆线泵41具有星体(日文：スター)和在内侧配置有星体的环。星体经由固定于星体的套筒(未图示)和利用弹簧部件连结于套筒的阀柱42a连结于方向盘21的输入轴21a。摆线泵41通过星体在环内进行偏心旋转而作为一边计量工作油一边将其推出的泵发挥作用。
方向控制阀42是与方向盘21以及摆线泵41连动地切换的3位置旋转型的阀。关于方向控制阀42，在输入轴21a停止的状态下，阀柱42a相对于套筒配置于位置P1，但若使方向盘21向右方向旋转，则阀柱42a相对于套筒切换到位置P2，若使方向盘21向左方向旋转，则阀柱42a相对于套筒切换到位置P3。阀柱42a相对于套筒配置于位置P2的状态是第一状态的一个例子。阀柱42a相对于套筒配置于位置P3的状态是第二状态的一个例子。
转向阀22具有管路43、44、45、46、47、48、49、50。管路43的一端连接于端口P，另一端连接于方向控制阀42的端口。在管路43设有单向阀51。管路44的一端连接于端口T，另一端连接于方向控制阀42的端口。管路45的一端连接于摆线泵41，另一端连接于方向控制阀42的端口。管路46的一端连接于摆线泵41，另一端连接于方向控制阀42的端口。管路47的一端连接于端口R，另一端连接于方向控制阀42的端口。管路48的一端连接于端口L，另一端连接于方向控制阀42的端口。虚线所示的管路49的一端连接于LS端口，另一端连接于方向控制阀42的端口。在管路49设有单向阀52。管路50将管路43与管路44连接，在管路50设有单向阀53。
设有将LS端口与管路32连接的管路35，在管路35设有溢流阀28。
若方向盘21向右旋转，则连接于输入轴21a的阀柱42a相对于套筒旋转而移动到位置P2。而且，从可变容量泵23通过管路31以及管路43供给的工作油基于阀柱42a相对于连接于摆线泵41的套筒的相对的旋转角度，通过管路46向摆线泵41供给。通过星体的偏心旋转从摆线泵41送出的工作油经由管路45返回到方向控制阀42，通过管路47从端口R向第一供给路径33供给。若向第一供给路径33供给工作油，则向伸长室9a1以及收缩室9b2供给工作油，前车架11以连结轴部13为中心相对于后车架12向右侧转动。另外，从收缩室9a2以及伸长室9b1通过第二供给路径34排出工作油。排出的工作油从端口L通过方向控制阀42的管路48以及管路44、和管路32排出到罐24。
若通过星体的旋转，套筒旋转而阀柱42a相对于套筒的相对的旋转角度成为零，则阀柱42a相对于套筒配置于位置P1，工作油向第一供给路径33的排出停止。由此，前车架11相对于后车架12保持在与方向盘21的操作角度对应的位置。
另一方面，若方向盘21向左旋转，则连接于输入轴21a的阀柱42a相对于套筒旋转而移动到位置P3。而且，从可变容量泵23供给的工作油基于阀柱42a相对于连接于摆线泵41的套筒的相对的旋转角度，通过管路45向摆线泵41供给。通过星体的偏心旋转从摆线泵41送出的工作油经由管路46返回到方向控制阀42，通过管路48从端口L向第二供给路径34供给。若向第二供给路径34工作油供给，则向收缩室9a2以及伸长室9b1供给工作油，前车架11以连结轴部13为中心相对于后车架12向左侧转动。另外，从伸长室9a1以及收缩室9b2通过第一供给路径33排出工作油。排出的工作油从端口R通过方向控制阀42的管路47以及管路44、和管路32排出到罐24。
若通过星体的旋转，套筒旋转而阀柱42a相对于套筒的相对的旋转角度成为零，则阀柱42a相对于套筒配置于位置P1，工作油向第二供给路径34的排出停止。由此，前车架11相对于后车架12保持在与方向盘21的操作角度对应的位置。
另外，如上述那样，从方向控制阀42向摆线泵41供给工作油，但在工作油的量较少的情况下，辅助方向盘21的操作的力变弱，方向盘21的操作变重。
缸体行程传感器25a、25b检测转向缸9a、9b的行程。缸体行程传感器25a将与转向缸9a的行程相关的检测值向控制器27发送。缸体行程传感器25b将与转向缸9b的行程相关的检测值向控制器27发送。
车轮角度传感器26例如能够使用电位计。车轮角度传感器26检测与方向盘21的操作方向与操作速度相关的检测值，向控制器27发送。与操作方向相关的检测值表示方向盘21向右方向或者左方向中的哪个方向旋转。与操作速度相关的检测值表示方向盘21的旋转速度。
控制器27包含处理器与存储装置。处理器例如是CPU(Central ProcessingUnit)。或者，处理器也可以是与CPU不同的处理器。处理器按照程序执行作业机械1的控制用的处理。存储装置包含ROM(Read Only Memory)那样的非易失性存储器以及RAM(RandomAccess Memory)那样的易失性存储器。存储装置也可以包含硬盘、或者SSD(Solid StateDrive)等辅助存储装置。存储装置是非暂时性的(non-transitory)计算机所能够读取的记录介质的一个例子。存储装置存储有用于控制作业机械1的程序以及数据。存储装置例如存储有后述的终端范围、操作速度的规定阈值的数据。
向控制器27输入缸体行程传感器25a、25b的检测值以及车轮角度传感器26的检测值。控制器27基于这些检测值，控制可变容量泵23的斜板23a的角度而使排出量减少。
详细地说，控制器27根据缸体行程传感器25a的检测值与缸体行程传感器25b的检测值，计算转向角度θ。
控制器27判定计算出的转向角度是否包含在可转向范围中的终端范围内。以下，对可转向范围与终端范围进行说明。
图3是用于表示前车架11相对于后车架12的可转向范围Ra的示意图。在图3中，示意地表示了前车架11、后车架12以及铲斗15。
前车架11以连结轴部13为中心能够转动地连接于后车架12，但由于框架彼此物理接触，因此前车架11能够相对于后车架12在可转向范围Ra内转动。
如图3的实线所示的前车架11所示，将前车架11相对于后车架12沿前后方向配置的情况下的转向角度θ设为零。在图3中，详细地说，后车架12的宽度方向上的中心线与前车架11的宽度方向上的中心线一致的状态下，转向角度θ为零。转向角度θ是前车架11的宽度方向的中心线相对于后车架12的宽度方向的中心线所成的角度。将前车架11相对于后车架12向右方向转动的情况下的转向角度θ设为正值，将前车架11相对于后车架12向左方向转动的情况下的转向角度θ设为负值。
由此，关于可转向范围Ra，将转向角度θ设定为+θe度～－θe度。即，若前车架11相对于后车架12向右侧转动θe度，则与后车架12接触，不能进一步向右侧转动。另外，若前车架11相对于后车架12向左侧转动θe度，则与后车架12接触，不能进一步向左侧转动。
转向角度θ为+θe时是可转向范围Ra的右侧的终端，转向角度θ为－θe时是可转向范围Ra的左侧的终端。在图3中，用双点划线表示转动到可转向范围Ra的右侧的终端的状态的前车架11以及铲斗15。
终端范围是可转向范围Ra中的右侧的终端附近的规定范围与左侧的终端附近的规定范围。
将可转向范围Ra中的右侧的终端附近的规定的范围设为终端范围Rre，将左侧的终端附近的规定范围设为终端范围Rle。关于终端范围Rre，转向角度能够设定在+θ1～+θe之间。+θ1是右侧的终端范围Rre的阈值。另外，终端范围Rre能够设定为最大5度左右。关于终端范围Rle，转向角度能够设定为－θ1～－θe的范围。－θ1是左侧的终端范围Rle的阈值。另外，终端范围Rle能够设定为最大5度左右。
即，控制器27判定根据缸体行程传感器25a、25b的检测值计算出的转向角度θ是否在+θ1～+θe或者－θ1～－θe的范围内。
在转向角度θ包含在终端范围Rre或者终端范围Rle内的情况下，能够判定为存在前车架11与后车架12接触而产生冲击的可能性。
另外，控制器27基于车轮角度传感器26的检测值，判定方向盘21的操作方向是否是朝向配置有前车架11的终端范围的终端的方向。例如在转向角度θ包含在终端范围Rre内的情况下，判定是否朝向转向角度θ为+θe的位置(右侧)操作了方向盘21。另外，在转向角度θ包含在终端范围Rle内的情况下，判定是否朝向转向角度θ为－θe的位置(左侧)操作了方向盘21。
由此，能够判定前车架11配置于终端范围，并朝向该终端范围的终端操作了前车架11，因此能够检测出在以该状态转动的情况下，前车架11与后车架12接触而产生冲击。
另外，控制器27基于与车轮角度传感器26的操作速度相关的检测值，判定方向盘21的操作速度是否是规定阈值以上。
由于前车架11的转动速度根据方向盘21的操作速度而改变，因此在操作速度较大的情况下，接触时的振动也变大。因此，例如能够根据操作人员能够允许的振动的大小设定规定阈值。
如以上那样，在转向角度为终端范围，朝向该终端范围的终端操作了方向盘21，且方向盘21的操作速度为规定阈值以上的情况下，控制器27控制可变容量泵23的斜板23a，以使来自可变容量泵23的排出量减少。
图4是表示转向角度与可变容量泵23的斜板23a的角度的关系的图。在图4中，用粗线表示使来自可变容量泵23的排出量在可旋转角度的终端范围内减少的情况下的图表，用细线表示未减少的情况下的图表。在本实施方式中，例如通过在1秒钟内以规定量(cc/rev)的比例使斜板23a的角度减少，能够使来自可变容量泵23的排出量减少。
在图4中，在转向角度θ为+θ1～+θe的范围的终端范围Rre以及－θ1～－θe的范围的终端范围Rle内附加了点。在本实施方式中，如图4所示，在终端范围Rre、Rle中，使斜板23a的角度急剧减少地变化，设定为来自可变容量泵23的排出量急剧减少。
＜动作＞
以下，对本实施方式的作业机械1的控制动作进行说明。图5是表示作业机械1的控制方法的一个例子的流程图。
首先，在步骤S10中，控制器27取得与缸体行程传感器25a、25b的行程相关的检测值，计算转向角度θ。
接下来，在步骤S20中，控制器27判定计算出的转向角度是否包含在终端范围Rre或者终端范围Rle内。在判定为转向角度θ不包含在终端范围Rre或者终端范围Rle内的情况下，控制返回步骤S10，控制器27重复取得与缸体行程传感器25a、25b的行程相关的检测值。另一方面，在判定为转向角度θ包含在终端范围Rre或者终端范围Rle内的情况下，控制进入步骤S30。
在步骤S30中，控制器27基于与车轮角度传感器26的操作方向相关的检测值取得方向盘21的操作方向。
接下来，在步骤S40中，控制器27基于操作方向，判定是否朝向终端范围Rre与终端范围Rle中的前车架11所在的终端范围的终端操作了方向盘21。
详细地说，控制器27在步骤S20中判定为转向角度θ包含在终端范围Rre内的情况下，判定是否朝向作为终端范围Rre的终端的转向角度+θe操作了方向盘21。另外，控制器27在步骤S20中判定为转向角度θ配置于终端范围Rle的情况下，判定是否朝向作为终端范围Rle的终端的转向角度－θe操作了方向盘21。
在步骤S40中，在判定为未朝向前车架11所在的终端范围的终端操作方向盘21的情况下，控制返回步骤S10。另一方面，在判定为朝向前车架11所在的终端范围的终端操作了方向盘21的情况下，控制进入步骤S50。
接下来，在步骤S50中，控制器27基于与车轮角度传感器26的操作速度相关的检测值取得方向盘21的操作速度。
接下来，在步骤S60中，控制器27判定方向盘21的操作速度是否是规定阈值以上。在步骤S60中，在判定为操作速度小于规定阈值的情况下，控制返回步骤S10。
另一方面，在步骤S60中，在判定为操作速度是规定阈值以上的情况下，控制进入步骤S70。
在步骤S70中，控制器27朝向可变容量泵23发送泵排出量减少指令信号。可变容量泵23若接收泵排出量减少指令信号，则变更斜板23a的角度，以使排出量减少。
如此使来自可变容量泵23的排出量减少，使得前车架11的转动速度变慢，因此能够缓和前车架11与后车架12接触时的冲击。
另外，由于来自可变容量泵23的排出量减少，因此流入摆线泵41的工作油的量也减少，因此方向盘21的操作变重。由此，操作人员能够感觉到前车架11配置于可转向范围Ra中的终端范围Rre、Rle。
＜特征等＞
(1)
本实施方式的作业机械1具备后车架12、前车架11、转向缸9a、9b、方向控制阀42、方向盘21、可变容量泵23、缸体行程传感器25a、25b以及控制器27。后车架12能够转动地连接于前车架11。转向缸9a、9b相对于后车架12驱动前车架11。方向控制阀42变更工作油向转向缸9a、9b的供给量。方向盘21操作方向控制阀42。可变容量泵23向方向控制阀42排出工作油。缸体行程传感器25a、25b为了检测前车架11相对于后车架12的转动角度而设置。控制器27基于缸体行程传感器25a、25b的检测值，使可变容量泵23的排出流量减少。
如此，通过使来自可变容量泵23的工作油的排出量减少，使得前车架11的转动速度(转向速度)减少。因此，即使在后车架12与前车架11接触的情况下，也能够缓和冲击。
(2)
在本实施方式的作业机械1中，控制器27在基于缸体行程传感器25a、25b的检测值判定为前车架11位于相对于后车架12能够转动的可转向范围Ra中的终端范围Rre、Rle(从终端到规定范围的一个例子)的情况下，使可变容量泵23的排出流量减少。
如此，在可转向范围Ra中的终端范围Rre、Rle配置有前车架11的情况下，使来自可变容量泵23的工作油的排出量减少，使得前车架11的转动速度(转向速度)减少。因此，即使在后车架12与前车架11接触的情况下，也能够缓和冲击。
(3)
本实施方式的作业机械1还具备车轮角度传感器26。车轮角度传感器26检测方向盘21的操作方向。控制器27基于车轮角度传感器26的检测值，在判定为朝向配置有方向盘21的终端范围Rre的转动角度+θe或者终端范围Rle的转动角度－θe进行了操作的情况下，使可变容量泵23的排出流量减少。
即使在终端范围Rre或者终端范围Rle配置有前车架11，在向与配置的终端范围的终端相反的方向进行了操作的情况下，也无需使转向速度减少。因此，通过在朝向终端进行了转向操作的情况下使来自可变容量泵23的工作油的排出量减少，能够仅在必要的情况下使转向速度减少。
(4)
本实施方式的作业机械1还具备车轮角度传感器26。控制器27在基于车轮角度传感器26的检测值判定为方向盘21以规定阈值以上的速度被操作的情况下，使可变容量泵23的排出流量减少。
即使在终端范围配置有前车架11，在操作速度慢的情况下，在前车架11与后车架12接触时冲击也不会变大，因此无需使转向速度减少。因此，在操作速度为规定阈值以上的速度的情况下，通过使来自可变容量泵23的工作油的排出量减少，能够仅在必要的情况下使转向速度减少。
(5)
在本实施方式的作业机械1中，可变容量泵23具有斜板23a。控制器27通过变更斜板23a的角度，使可变容量泵23的排出流量减少。
在可变容量泵23中，通过变更斜板23a的角度，能够变更最大流量。在本实施方式中，通过变更斜板23a的角度来减少最大流量，能够使来自可变容量泵的排出量减少。
(6)
本实施方式的作业机械1还具备摆线泵41。摆线泵41基于方向盘21的操作变更方向控制阀42的状态。方向控制阀42在阀柱42a相对于套筒配置于位置P2的状态(第一状态的一个例子)下，将摆线泵41与可变容量泵23连接，将向转向缸9a、9b供给工作油的第一供给路径33与摆线泵41连接而使前车架11向右方向(第一方向的一个例子)驱动，在阀柱42a相对于套筒配置于位置P3的状态(第二状态的一个例子)下，将摆线泵41与可变容量泵23连接，将向转向缸9a、9b供给工作油的第二供给路径34与摆线泵41连接而使前车架11向左方向(第二方向的一个例子)驱动。
由此，若使来自可变容量泵23的排出量减少，则向摆线泵41供给的工作油的量也减少，因此方向盘21的操作变重，操作人员能够感觉到前车架11配置于可转向范围Ra中的终端范围Rre、Rle。
(7)
本实施方式的作业机械1是轮式装载机，还具备工作装置3。工作装置3安装于前车架11的前侧。
由此，能够缓和轮式装载机中的后车架12与前车架11的接触所带来的冲击。
(8)
本实施方式的作业机械1的控制方法具备以下的处理。步骤S10中，检测能够转动地连接于后车架12的前车架11的转动角度。步骤S70中，基于检测出的转动角度，减少向方向控制阀42排出工作油的可变容量泵23的排出量，该方向控制阀42变更工作油向相对于后车架12驱动前车架11的转向缸9a、9b的供给量。
如此，在前车架11位于可转向范围Ra中的终端范围Rre、Rle的情况下，通过使来自可变容量泵23的工作油的排出量减少，使得前车架11的转动速度(转向速度)减少。因此，即使在后车架12与前车架11接触的情况下，也能够缓和冲击。
[其他实施方式]
以上，虽然说明了本公开的一实施方式，但本公开并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本公开的主旨的范围内进行各种变更。
(A)
在上述实施方式中，使用缸体行程传感器25a、25的检测值检测出前车架11相对于后车架12的转动角度，但也可以并不限定于此，也可以使用框架角度传感器的检测值检测转动角度，该框架角度传感器利用了设于后车架12与前车架11的连结轴部13的电位计等。
(B)
在上述实施方式中，如图5所示，按照检测前车架11配置于终端范围的位置检测、检测朝向所配置的终端范围的终端的方向检测以及检测操作速度为规定阈值以上的速度检测定的顺序进行了检测，但也可以并不限定于此，例如也可以在速度检测之后进行位置检测以及方向检测。
另外，也可以在方向检测之后进行位置检测。图6是表示在方向检测之后进行位置检测的控制流程的图。
在上述实施方式中，在位置检测之后进行方向检测，因此在方向检测时，判定是否朝向所配置的终端范围的终端。然而，在位置检测之前进行方向检测的情况下，如图6所示，在步骤S110中，仅进行方向盘21的操作方向的检测，在步骤S120中，根据缸体行程传感器25a、25b的检测值检测转向角度，在步骤S130中，判定是否位于操作方向侧的终端范围。在步骤S130中，在判定为前车架11未位于操作方向侧的终端位置的情况下，控制返回步骤S110，再次取得操作方向。另外，以下的步骤S50、S60、S70与上述实施方式相同，在步骤S60中，操作速度小于规定阈值的情况下，控制返回步骤S110。
具体而言，在检测出方向盘21被向右方向旋转操作的情况下，前车架11配置于右侧的终端范围Rre，进而在操作速度为规定阈值以上时，减少来自可变容量泵23的排出量。另一方面，即使在检测出向右方向旋转操作方向盘21的情况下，在前车架11未配置于右侧的终端范围Rre时，控制也返回步骤S110。
另外，在检测出方向盘21被向左方向旋转操作的情况下，前车架11配置于左侧的终端范围Rle，进而在操作速度为规定阈值以上时，减少来自可变容量泵23的排出量。另一方面，即使在检测出向左方向旋转操作方向盘21的情况下，在前车架11未配置于左侧的终端范围Rle时，控制也返回步骤S110。
(C)
在上述实施方式中，在操作速度为规定阈值以上的情况下，进行控制以使来自可变容量泵23的排出量减少，但也可以并不限定于此，也可以基于操作速度使斜板角度的变化比例变化。例如也可以控制成，随着操作速度变快而增大斜板角度的变化比例，增大排出量的减少比例。
(D)
在上述实施方式中，右方向上的终端范围Rre(+θ1～+θe)与左方向上的终端范围Rle(－θ1～－θe)设定为相同的角度范围，但也可以不同。例如可转向范围Ra的右方向上的终端的转向角度的绝对值与左方向上的终端的转向角度的绝对值也可以不同。另外，决定右侧的终端范围的阈值的绝对值(上述实施方式中是|+θ1|)与决定左侧的终端范围的阈值的绝对值(上述实施方式中是|－θ1|)也可以不同。
(E)
在上述实施方式中，作为作业机械1，使用轮式装载机进行了说明，但并不限定于轮式装载机，也可以是铰接式的自卸卡车、机动平地机等。
工业上的可利用性
本发明的作业机械以及作业机械的控制方法具有能够缓和转向终端处的冲击的效果，作为轮式装载机等较为有用。
附图标记说明
1：作业机械
9a：转向缸
9b：转向缸
21：方向盘
23：可变容量泵
42：方向控制阀

Claims (8)

1.一种作业机械，其特征在于，具备：
第一框架；
第二框架，其能够转动地连接于所述第一框架；
液压缸，其相对于所述第一框架驱动所述第二框架；
阀，其变更工作油向所述液压缸的供给量；
操作部件，其操作所述阀；以及
可变容量泵，其向所述阀排出所述工作油；
框架角度检测部，其用于检测所述第一框架的转动角度；以及
控制器，其基于所述框架角度检测部的检测值，使所述可变容量泵的排出流量减少。
2.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
所述控制器在基于所述框架角度检测部的检测值判定为所述第二框架位于能够转动的范围中的距终端的规定范围的情况下，使所述可变容量泵的排出流量减少。
3.根据权利要求2所述的作业机械，其特征在于，
还具备对所述操作部件的操作方向进行检测的操作方向检测部，
所述控制器在基于所述操作方向检测部的检测值判定为朝向配置有所述操作部件的所述规定范围的所述终端操作了的情况下，使所述可变容量泵的排出流量减少。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的作业机械，其特征在于，
还具备对所述操作部件的操作速度进行检测的操作速度检测部，
所述控制器在基于所述操作速度检测部的检测值判定为所述操作部件以规定阈值以上的速度被操作的情况下，使所述可变容量泵的排出流量减少。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的作业机械，其特征在于，
所述可变容量泵具有斜板，
所述控制器通过变更所述斜板的角度，使所述可变容量泵的排出流量减少。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的作业机械，其特征在于，
还具备基于所述操作部件的操作变更所述阀的状态的摆线泵，
所述阀在第一状态下，将所述摆线泵与所述可变容量泵连接，将向所述液压缸供给工作油的第一供给路径与所述摆线泵连接而使所述第二框架向第一方向驱动，
所述阀在第二状态下，将所述摆线泵与所述可变容量泵连接，将向所述液压缸供给工作油的第二供给路径与所述摆线泵连接使所述第二框架向第二方向驱动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的作业机械，其特征在于，
所述作业机械是轮式装载机，
所述第一框架是后车架，
所述第二框架是前车架，
所述作业机械还具备安装于所述前车架的前侧的工作装置。
8.一种作业机械的控制方法，其特征在于，具备如下步骤：
检测能够转动地连接于第一框架的第二框架的转动角度；以及
基于检测出的所述转动角度，减少向阀排出所述工作油的可变容量泵的排出量，所述阀变更工作油向相对于所述第一框架驱动所述第二框架的液压缸的供给量。
CN202180029762.2A 2020-07-10 2021-06-21 作业机械以及作业机械的控制方法 Active CN115427640B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020119125A JP7490478B2 (ja) 2020-07-10 2020-07-10 作業機械、および作業機械の制御方法
JP2020-119125 2020-07-10
PCT/JP2021/023443 WO2022009654A1 (ja) 2020-07-10 2021-06-21 作業機械、および作業機械の制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115427640A true CN115427640A (zh) 2022-12-02
CN115427640B CN115427640B (zh) 2024-07-09

Family

ID=79552956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180029762.2A Active CN115427640B (zh) 2020-07-10 2021-06-21 作业机械以及作业机械的控制方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230091679A1 (zh)
EP (1) EP4122802A4 (zh)
JP (1) JP7490478B2 (zh)
CN (1) CN115427640B (zh)
WO (1) WO2022009654A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024048714A (ja) * 2022-09-28 2024-04-09 株式会社小松製作所 作業機械、および作業機械の制御方法

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0617440A (ja) * 1992-07-02 1994-01-25 Kubota Corp バックホー装置の油圧操作構造
JP2005096729A (ja) * 2003-08-19 2005-04-14 Hitachi Ltd パワーステアリング装置及び該パワーステアリング装置の制御方法
JP2006348742A (ja) * 2006-08-04 2006-12-28 Komatsu Ltd 作業車両の作業機用油圧ポンプの制御装置
JP2008074393A (ja) * 2006-09-01 2008-04-03 Deere & Co 制御された操向緩衝作用を有する連結式作業車両操向システムおよびそれに関連する方法
WO2008075568A1 (ja) * 2006-12-21 2008-06-26 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 作業車両のステアリングシステム
CN101516715A (zh) * 2006-12-26 2009-08-26 日立建机株式会社 作业车辆的转向系统
US20100228439A1 (en) * 2006-12-26 2010-09-09 Kazunori Nakamura Steering system for engineering vehicle
CN101959741A (zh) * 2008-03-21 2011-01-26 株式会社小松制作所 转向操纵装置
CN102245940A (zh) * 2008-12-17 2011-11-16 株式会社小松制作所 静液压式变速车辆的控制装置
CN202508146U (zh) * 2012-03-21 2012-10-31 山东威猛工程机械有限公司 装载机液压转向限位装置
CN103688064A (zh) * 2012-03-02 2014-03-26 博世力士乐株式会社 可变容量泵的控制方法
JP2017087779A (ja) * 2015-11-03 2017-05-25 日立建機株式会社 ホイール式作業車両
US20170247049A1 (en) * 2016-02-29 2017-08-31 Bomag Gmbh Steering device, construction machine with a steering device and method for steering a steerable machine
US20180105205A1 (en) * 2015-10-30 2018-04-19 Komatsu Ltd. Work vehicle and method for controlling work vehicle
CN108698635A (zh) * 2016-08-26 2018-10-23 株式会社小松制作所 作业车辆及作业车辆的控制方法
CN108698636A (zh) * 2016-08-26 2018-10-23 株式会社小松制作所 作业车辆及作业车辆的控制方法
CN110167825A (zh) * 2017-08-11 2019-08-23 株式会社小松制作所 作业车辆
CN110777874A (zh) * 2019-10-29 2020-02-11 义乌市深研智能科技有限公司 一种装载机防撞击控制系统
JP2020026233A (ja) * 2018-08-13 2020-02-20 株式会社小松製作所 作業車両
CN111094111A (zh) * 2018-03-28 2020-05-01 日立建机株式会社 轮式装载机
CN111155588A (zh) * 2020-01-10 2020-05-15 重庆智邦工程机械(集团)有限公司 一种履带式挖掘机转向自动变速控制系统及控制方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3312301A (en) * 1965-08-04 1967-04-04 Int Harvester Co Articulated vehicle steering system
DE2500137C3 (de) * 1975-01-03 1980-06-19 O & K Orenstein & Koppel Ag, 1000 Berlin Hydrostatische Hilfskraftlenkung für SchaufeUader
US5117935A (en) * 1990-12-21 1992-06-02 Caterpillar Inc. Load sensing hydrostatic steering system
US6039133A (en) * 1997-11-17 2000-03-21 Zulu; Joshua Steering control system for an articulating work machine having a steering fluid cylinder and a fluid-powered differential
DE19963344C1 (de) * 1999-12-27 2001-09-20 Sauer Danfoss Nordborg As Nord Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs
DE10256307A1 (de) * 2002-12-03 2004-06-24 O&K Orenstein & Koppel Ag Hydraulische Lenkung für Fahrzeuge
US6926113B2 (en) * 2003-10-22 2005-08-09 Cnh America Llc Cushioned steering for articulated vehicle
JP4724620B2 (ja) 2006-08-11 2011-07-13 株式会社小松製作所 車両のステアリング制御装置
WO2015156708A1 (en) * 2014-04-08 2015-10-15 Volvo Construction Equipment Ab Steering and feeedback assembly for an articulated vehicle
US9925983B2 (en) * 2016-07-18 2018-03-27 Caterpillar Inc. System and method to eliminate or reduce frame contact during operation of articulated machine

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0617440A (ja) * 1992-07-02 1994-01-25 Kubota Corp バックホー装置の油圧操作構造
JP2005096729A (ja) * 2003-08-19 2005-04-14 Hitachi Ltd パワーステアリング装置及び該パワーステアリング装置の制御方法
JP2006348742A (ja) * 2006-08-04 2006-12-28 Komatsu Ltd 作業車両の作業機用油圧ポンプの制御装置
JP2008074393A (ja) * 2006-09-01 2008-04-03 Deere & Co 制御された操向緩衝作用を有する連結式作業車両操向システムおよびそれに関連する方法
WO2008075568A1 (ja) * 2006-12-21 2008-06-26 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 作業車両のステアリングシステム
CN101489853A (zh) * 2006-12-21 2009-07-22 日立建机株式会社 工程车辆的转向系统
CN101516715A (zh) * 2006-12-26 2009-08-26 日立建机株式会社 作业车辆的转向系统
US20100228439A1 (en) * 2006-12-26 2010-09-09 Kazunori Nakamura Steering system for engineering vehicle
CN101959741A (zh) * 2008-03-21 2011-01-26 株式会社小松制作所 转向操纵装置
CN102245940A (zh) * 2008-12-17 2011-11-16 株式会社小松制作所 静液压式变速车辆的控制装置
CN103688064A (zh) * 2012-03-02 2014-03-26 博世力士乐株式会社 可变容量泵的控制方法
CN202508146U (zh) * 2012-03-21 2012-10-31 山东威猛工程机械有限公司 装载机液压转向限位装置
US20180105205A1 (en) * 2015-10-30 2018-04-19 Komatsu Ltd. Work vehicle and method for controlling work vehicle
JP2017087779A (ja) * 2015-11-03 2017-05-25 日立建機株式会社 ホイール式作業車両
US20170247049A1 (en) * 2016-02-29 2017-08-31 Bomag Gmbh Steering device, construction machine with a steering device and method for steering a steerable machine
CN108698635A (zh) * 2016-08-26 2018-10-23 株式会社小松制作所 作业车辆及作业车辆的控制方法
CN108698636A (zh) * 2016-08-26 2018-10-23 株式会社小松制作所 作业车辆及作业车辆的控制方法
CN110167825A (zh) * 2017-08-11 2019-08-23 株式会社小松制作所 作业车辆
CN111094111A (zh) * 2018-03-28 2020-05-01 日立建机株式会社 轮式装载机
JP2020026233A (ja) * 2018-08-13 2020-02-20 株式会社小松製作所 作業車両
CN110777874A (zh) * 2019-10-29 2020-02-11 义乌市深研智能科技有限公司 一种装载机防撞击控制系统
CN111155588A (zh) * 2020-01-10 2020-05-15 重庆智邦工程机械(集团)有限公司 一种履带式挖掘机转向自动变速控制系统及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP4122802A4 (en) 2024-06-12
JP2022022892A (ja) 2022-02-07
US20230091679A1 (en) 2023-03-23
CN115427640B (zh) 2024-07-09
WO2022009654A1 (ja) 2022-01-13
EP4122802A1 (en) 2023-01-25
JP7490478B2 (ja) 2024-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108698635B (zh) 作业车辆及作业车辆的控制方法
US11572674B2 (en) Working vehicle
CN115516173B (zh) 工程机械以及用于控制工程机械的方法
JP7451789B2 (ja) 作業機
CN115427640B (zh) 作业机械以及作业机械的控制方法
JP2024102120A (ja) 作業機
CN112424429B (zh) 装卸作业车辆
CN111542665A (zh) 作业机、作业机的控制方法、程序及其记录介质
JP6695792B2 (ja) 作業機の油圧システム
KR20190041462A (ko) 건설 기계
EP3660223B1 (en) Construction machinery
JP7034010B2 (ja) ホイール式作業機械
JP7200082B2 (ja) 作業機
JP7399822B2 (ja) 作業機
JP7478111B2 (ja) 作業機
JP7478114B2 (ja) 作業機
WO2024070955A1 (ja) 作業機械、および作業機械の制御方法
JP7399820B2 (ja) 作業機
CN115151473B (zh) 转向装置以及作业机械
JP2022033101A (ja) 作業機
JP2022033076A (ja) 作業機
JP2022033073A (ja) 作業機
JP2024096174A (ja) 作業機
JP2022033104A (ja) 作業機
JP2022033081A (ja) 作業機

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant