DE112014000176T5

DE112014000176T5 - Baufahrzeug sowie Verfahren zum Steuern des Baufahrzeugs

Info

Publication number: DE112014000176T5
Application number: DE201411000176
Authority: DE
Inventors: c/o Komatsu Ltd. Fujii Yuto; c/o KOMATSU LTD. Takaura Takeshi; c/o Komatsu Ltd. Kami Yoshiki
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2034-09-11
Also published as: KR101658326B1; DE112014000176B4; CN104619921B; CN104619921A; KR20160043924A; JPWO2015025985A1; US20160069044A1; JP5865510B2; WO2015025985A1; US9447562B2

Abstract

Ein Baufahrzeug enthält einen Ausleger, einen Stiel, einen Löffel, einen Stielzylinder, ein Richtungs-Steuerventil, einen Berechnungsabschnitt und einen Abschnitt zur Bestimmung einer Geschwindigkeit. Der Stielzylinder treibt den Stiel an. Das Richtungs-Steuerventil weist einen beweglichen Steuerkolben auf und betätigt den Stielzylinder, indem es Zufuhr eines Hydrauliköls zu dem Stielzylinder zulässt, wenn sich der Steuerkolben bewegt. Der Berechnungsabschnitt berechnet eine geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders auf Basis von Korrelation zwischen einem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils entsprechend einem Maß der Betätigung eines Stiel-Steuerhebels und einer Geschwindigkeit des Stielzylinders. Der Abschnitt zur Bestimmung einer Geschwindigkeit bestimmt eine Soll-Geschwindigkeit des Auslegers auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit des Stielzylinders. Wenn das Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels kleiner ist als ein vorgeschriebenes Maß, berechnet der Berechnungsabschnitt eine Geschwindigkeit, die höher ist als eine Geschwindigkeit des Stielzylinders entsprechend der Korrelation zwischen dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils entsprechend dem Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels und der Geschwindigkeit des Stielzylinders, als die geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baufahrzeug sowie ein Verfahren zum Steuern des Baufahrzeugs.
Technischer Hintergrund
Ein Baufahrzeug, wie beispielsweise ein Hydraulikbagger, enthält eine Arbeitsausrüstung mit einem Ausleger, einem Stiel und einem Löffel. Ein bekanntes Verfahren zum Steuern des Baufahrzeugs ist automatische Steuerung, bei der ein Löffel auf Basis geplanter Soll-Topographie bewegt wird, die eine beabsichtigte Form eines Aushubobjektes ist.
Mit Patentdokument 1 ist ein Verfahren zum automatischen Steuern von Profilierungsarbeiten vorgeschlagen worden, bei denen Boden, der an einer Schneidkante anliegt, bearbeitet und eingeebnet wird, indem die Schneidkante des Löffels an einer Bezugsfläche entlang bewegt wird und eine Fläche hergestellt wird, die der ebenen Bezugsfläche entspricht.
Liste der Anführungen
Patentdokumente

Patentdokument 1: japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-328774

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Wenn ein Stiel-Steuerhebel bei den Profilierungsarbeiten betätigt wird, fällt der Löffel aufgrund seines Eigengewichtes ab. Aufgrund des Abfallens durch das Eigengewicht des Löffels ist eine Geschwindigkeit eines Hydraulikzylinders genauso hoch wie oder höher als eine erwartete Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders, die durch den Stiel-Steuerhebel bewirkt wird. Bei Feineinstellungs-Betätigung, bei der ein Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels gering ist, kommt es zu erheblicher Abweichung zwischen der erwarteten Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders, die aufgrund eines Maßes der Betätigung des Stiel-Steuerhebels erwartet wird, und einer tatsächlichen Geschwindigkeit bzw. Ist-Geschwindigkeit. Daher ist bei den Profilierungsarbeiten die Schneidkante des Löffels instabil, und es kann zu Pendeln (hunting) kommen.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das oben beschriebene Problem zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Baufahrzeug, mit dem Pendeln unterdrückt werden kann, sowie ein Verfahren zum Steuern eines Baufahrzeugs zu schaffen
Weitere Aufgaben und neuartige Merkmale werden aus der weiter unten folgenden Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
Lösung des Problems
Ein Baufahrzeug gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält einen Ausleger, einen Stiel sowie einen Löffel, einen Stielzylinder, ein Richtungs-Steuerventil, einen Berechnungsabschnitt sowie einen Abschnitt zur Bestimmung einer Geschwindigkeit. Der Stielzylinder treibt bzw. steuert den Stiel an. Das Richtungs-Steuerventil enthält einen beweglichen Steuerkolben und betätigt den Stielzylinder, indem es Zufuhr eines Hydrauliköls zu dem Stielzylinder zulässt, wenn sich der Steuerkolben bewegt. Der Berechnungsabschnitt berechnet eine geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders auf Basis von Korrelation zwischen einem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils entsprechend einem Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels und einer Geschwindigkeit des Stielzylinders. Der Abschnitt zur Bestimmung einer Geschwindigkeit bestimmt eine Soll-Geschwindigkeit des Auslegers auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit des Stielzylinders. Der Berechnungsabschnitt berechnet eine Geschwindigkeit, die höher ist als die Geschwindigkeit des Stielzylinders entsprechend der Korrelation zwischen dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils entsprechend dem Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels und der Geschwindigkeit des Stielzylinders, als die geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders, wenn das Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels kleiner ist als ein vorgeschriebenes Maß.
Bei dem Baufahrzeug der vorliegenden Erfindung wird, wenn das Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels kleiner ist als das vorgeschriebene Maß, indem die Geschwindigkeit, die höher ist als die Geschwindigkeit des Stielzylinders entsprechend der Korrelation zwischen dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils entsprechend dem Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels und der Geschwindigkeit des Stielzylinders, als die geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders berechnet wird, Abweichung von einer Ist-Geschwindigkeit des Stielzylinders entsprechend der Anpassung der Soll-Geschwindigkeit selbst dann vermieden, wenn es zum Abfallen aufgrund eines Eigengewichtes des Löffels kommt. So kann der Abschnitt zur Bestimmung einer Geschwindigkeit eine geeignete Geschwindigkeit des Auslegers bestimmen, so dass eine Schneidkante des Löffels stabilisiert wird und Pendeln verhindert werden kann.
Vorzugsweise berechnet der Berechnungsabschnitt die geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders auf Basis der Korrelation zwischen dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils und der Geschwindigkeit des Stielzylinders, definiert auf Basis eines Maßes der Zufuhr des Hydrauliköls, das entsprechend dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils in den Stielzylinder strömt.
Dementsprechend kann effizient mit geringerem Druckverlust gesteuert werden, indem die geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders über sogenannte Zulaufregelung bzw. -steuerung (meter-in control) berechnet gesteuert wird.
Vorzugsweise entspricht die Korrelation zwischen dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils entsprechend dem Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels und der Geschwindigkeit des Stielzylinders einer ersten Geschwindigkeitstabelle. Der Berechnungsabschnitt berechnet eine Geschwindigkeit des Stielzylinders entsprechend der ersten Geschwindigkeitstabelle als die geschätzte Geschwindigkeit, wenn das Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels genauso groß ist wie oder größer als das vorgeschriebene Maß.
Dementsprechend wird, wenn das Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels genauso groß ist wie oder größer als das vorgeschriebene Maß, die Geschwindigkeit des Stielzylinders entsprechend der ersten Geschwindigkeitstabelle als die geschätzte Geschwindigkeit berechnet, so dass die geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders mit hoher Genauigkeit berechnet werden kann und Steuerung ausgeführt werden kann, bei der die Schneidkante des Löffels stabilisiert wird.
Vorzugsweise berechnet der Berechnungsabschnitt eine geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders auf Basis einer zweiten Geschwindigkeitstabelle, wenn das Maß der Betätigung des Stiel-Steuerzylinders kleiner ist als das vorgeschriebene Maß. Die zweite Geschwindigkeitstabelle stellt Korrelation zwischen dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils und einer Geschwindigkeit des Stielzylinders, definiert auf Basis eines Maßes von Ausstoß aus dem Stielzylinder entsprechend dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils, dar.
Dementsprechend wird, wenn das Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels kleiner ist als das vorgeschriebene Maß, die Soll-Geschwindigkeit des Stielzylinders auf Basis der zweiten Geschwindigkeitstabelle berechnet. Dann kann, selbst wenn der Löffel aufgrund seines Eigengewichtes abfällt, Abweichung von einer Ist-Geschwindigkeit entsprechend der Anpassung der Soll-Geschwindigkeit verhindert werden. So kann der Abschnitt zur Bestimmung einer Geschwindigkeit eine geeignete Geschwindigkeit des Auslegers bestimmen, so dass die Schneidkante des Löffels stabilisiert wird und Pendeln verhindert werden kann.
Ein Verfahren zum Steuern eines Baufahrzeugs gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren, mit dem ein Baufahrzeug gesteuert wird, das einen Ausleger, einen Stiel und einen Löffel enthält, wobei es die Schritte des Berechnens einer geschätzten Geschwindigkeit eines Stielzylinders auf Basis von Korrelation zwischen einem Maß der Bewegung eines Steuerkolbens, eines Richtungs-Steuerventils entsprechend einem Maß der Betätigung eines Stiel-Steuerhebels und einer Geschwindigkeit des Stielzylinders sowie des Bestimmens einer Soll-Geschwindigkeit des Auslegers auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit des Stielzylinders einschließt. Der Berechnungsschritt schließt den Schritt ein, in dem eine Geschwindigkeit, die höher ist als die Geschwindigkeit des Stielzylinders entsprechend der Korrelation zwischen dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils entsprechend dem Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels und der Geschwindigkeit des Stielzylinders, als die geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders berechnet wird, wenn das Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels kleiner ist als ein vorgeschriebenes Maß.
Bei dem Verfahren zum Steuern eines Baufahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn das Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels kleiner ist als das vorgeschriebene Maß, indem die Geschwindigkeit, die höher ist als die Geschwindigkeit des Stielzylinders entsprechend der Korrelation zwischen dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils entsprechend dem Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels und der Geschwindigkeit des Stielzylinders, als die geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders berechnet wird, Abweichung von einer Ist-Geschwindigkeit des Stielzylinders entsprechend der Anpassung einer Soll-Geschwindigkeit selbst beim Abfallen aufgrund eines Eigengewichtes des Löffels verhindert. So kann eine geeignete Geschwindigkeit des Auslegers bestimmt werden, so dass eine Schneidkante des Löffels stabilisiert wird und Pendeln verhindert werden kann.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Bei dem Baufahrzeug und dem Verfahren zu Steuern eines Baufahrzeugs kann Pendeln eingeschränkt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Darstellung, die das Erscheinungsbild eines Baufahrzeugs 100 auf Basis einer Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist eine Darstellung, die schematisch Baufahrzeug 100 auf Basis der Ausführungsform veranschaulicht.
3 ist ein Funktionsdiagramm, das eine Konfiguration eines Steuerungssystems 200 auf Basis der Ausführungsform zeigt.
4 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration eines Hydrauliksystems auf Basis der Ausführungsform zeigt.
5 ist eine Darstellung, die schematisch eine Funktion einer Arbeitsausrüstung 2 beim Ausführen von Profilierungs-Steuerung (Aushub-Grenzwertsteuerung) auf Basis der Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Funktionsdiagramm, das die Konfiguration von Steuerungssystem 200, das Profilierungs-Steuerung ausführt, auf Basis der Ausführungsform zeigt.
7 ist eine Darstellung, die Ermittlung eines Abstandes d zwischen einer Schneidkante 8a eines Löffels 8 und einer geplanten Soll-Topographie U auf Basis der Ausführungsform veranschaulicht.
8 ist ein Funktionsdiagramm, das Ermittlungsverarbeitung in einem Abschnitt 52 zur Bestimmung einer geschätzten Geschwindigkeit auf Basis der Ausführungsform veranschaulicht.
9 ist eine Darstellung, die ein Verfahren zum Berechnen senkrechter Geschwindigkeitskomponenten Vcy_am und Vcy_bkt auf Basis der Ausführungsform veranschaulicht.
10 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Geschwindigkeits-Grenzwerttabelle für Arbeitsausrüstung 2 als Ganzes bei Profilierungs-Steuerung auf Basis der Ausführungsform veranschaulicht.
11 ist eine Darstellung, die ein Verfahren zum Berechnen einer Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers auf Basis der Ausführungsform veranschaulicht.
12 ist ein Funktionsdiagramm, das eine Konfiguration einer Arbeitsausrüstungs-Steuereinheit 57 auf Basis der Ausführungsform zeigt.
13 ist ein Flussdiagramm, das Profilierungs-Steuerung (Aushub-Grenzwertsteuerung) von Baufahrzeug 100 auf Basis der Ausführungsform veranschaulicht.
14 ist eine Darstellung, die eine Zylinder-Geschwindigkeitstabelle darstellt, die Beziehung zwischen einem Maß der Bewegung eines Steuerkolbens 80 (einem Steuerkolben-Hub) und einer Zylinder-Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 auf Basis der Ausführungsform zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Einzelne Merkmale in jeder der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen können gegebenenfalls kombiniert werden. Einige Komponenten werden möglicherweise nicht eingesetzt.
Gesamtaufbau von Baufahrzeug
1 ist eine Darstellung, die das Erscheinungsbild eines Baufahrzeugs 100 auf Basis einer Ausführungsform veranschaulicht.
In dem vorliegenden Beispiel wird, wie in 1 gezeigt, hauptsächlich ein Hydraulikbagger 1 als Beispiel für Baufahrzeug 100 beschrieben.
Baufahrzeug 100 hat einen Fahrzeug-Hauptkörper 1 sowie eine Arbeitsausrüstung 2, die mit einem Hydraulikdruck betätigt wird. Ein Steuerungssystem 200 (3), das Aushub-Steuerung ausführt, ist, wie weiter unten beschrieben, an Baufahrzeug 100 installiert.
Fahrzeug-Hauptkörper 1 hat eine Dreheinheit 3 sowie eine Fahrvorrichtung 5. Fahrvorrichtung 5 weist zwei Raupenketten 5Cr auf. Baufahrzeug 100 kann fahren, wenn sich die Raupenketten 5Cr drehen. Fahrvorrichtung 5 kann auch Räder (Reifen) aufweisen.
Dreheinheit 3 ist auf Fahrvorrichtung 5 angeordnet, und wird von Fahrvorrichtung 5 getragen. Dreheinheit 3 kann sich in Bezug auf Fahrvorrichtung 5 um eine Drehachse AX herum drehen.
Dreheinheit 3 weist eine Fahrerkabine 4 auf. Diese Fahrerkabine 4 ist mit einem Fahrersitz 4S versehen, auf dem ein Fahrer bzw. eine Bedienungsperson sitzt. Die Bedienungsperson kann Arbeitsfahrzeug 100 in Fahrerkabine 4 betätigen.
Bei dem vorliegenden Beispiel werden Positionsbeziehungen zwischen Abschnitten so beschrieben, dass die auf Fahrersitz 4S sitzende Bedienungsperson als der Bezugspunkt definiert ist. Eine Längsrichtung ist eine Längsrichtung der Bedienungsperson, die auf Fahrersitz 4S sitzt. Eine Querrichtung ist eine Querrichtung der Bedienungsperson, die auf Fahrersitz 4S sitzt. Eine Richtung, in der die auf Fahrersitz 4S sitzende Bedienungsperson gewandt ist, ist als eine Vorwärtsrichtung definiert und eine der Vorwärtsrichtung entgegengesetzte Richtung ist als eine Rückwärtsrichtung definiert. Eine rechte und eine linke Seite sind, wenn die auf Fahrersitz 4S sitzende Bedienungsperson nach vorne gewandt ist, als rechte bzw. linke Richtung definiert.
Dreheinheit 3 weist einen Motorraum 9, der einen Motor aufnimmt, sowie ein Ballastgewicht auf, das sich im hinteren Abschnitt von Dreheinheit 3 befindet. In Dreheinheit 3 befindet sich ein Handlauf 19 vor Motorraum 9. In Motorraum 9 sind ein Motor und eine Hydraulikpumpe angeordnet, die nicht dargestellt sind.
Arbeitsausrüstung 2 wird von Dreheinheit 3 getragen. Arbeitsausrüstung 2 weist einen Ausleger 6, einen Stiel 7, einen Löffel 8, einen Auslegerzylinder 10, einen Stielzylinder 11 sowie einen Löffelzylinder 12 auf. Ausleger 6 ist mit Dreheinheit 3 verbunden. Stiel 7 ist mit Ausleger 6 verbunden. Löffel 8 ist mit Stiel 7 verbunden.
Auslegerzylinder 10 steuert bzw. treibt Ausleger 6 an. Stielzylinder 11 treibt Stiel 7 an. Löffelzylinder 12 treibt Löffel 8 an. Auslegerzylinder 10, Stielzylinder 11 und Löffelzylinder 12 sind jeweils als ein Hydraulikzylinder ausgeführt, der mit einem Hydrauliköl angetrieben wird.
Ein unterer bzw. hinterer Endabschnitt von Ausleger 6 ist mit Dreheinheit 3 über einen dazwischen befindlichen Auslegerbolzen 13 verbunden. Ein hinterer Endabschnitt von Stiel 7 ist mit einem oberen bzw. vorderen Endabschnitt von Ausleger 6 über einen dazwischen befindlichen Stielbolzen 14 verbunden. Löffel 8 ist mit einem vorderen Endabschnitt von Stiel 7 über einen dazwischen befindlichen Löffelbolzen 15 verbunden.
Ausleger 6 kann um Auslegerbolzen 13 herum geschwenkt werden. Stiel kann um Stielbolzen 14 herum geschwenkt werden. Löffel 8 kann um Löffelbolzen 15 herum geschwenkt werden.
Stiel 7 und Löffel 8 sind jeweils ein bewegliches Element, das an einer Seite des vorderen Endes von Ausleger 6 bewegt werden kann.
2(A) und 2(B) sind Darstellungen, die schematisch Baufahrzeug 100 auf Basis der Ausführungsform veranschaulichen. 2(A) zeigt eine Seitenansicht von Baufahrzeug 100. 2(B) zeigt eine Hinteransicht von Baufahrzeug 100.
Eine Länge L1 von Ausleger 6 bezieht sich, wie in 2(A) und 2(B) gezeigt, auf einen Abstand zwischen Auslegerbolzen 13 und Stielbolzen 14. Eine Länge L2 von Stiel 7 bezieht sich auf einen Abstand zwischen Stielbolzen 14 und Löffelbolzen 15. Eine Länge L3 von Löffel 8 bezieht sich auf einen Abstand zwischen Löffelbolzen 15 und einer Schneidkante 8a von Löffel 8. Löffel 8 weist eine Vielzahl von Zähnen auf, und ein vorderer Endabschnitt von Löffel 8 wird bei dem vorliegenden Beispiel als Schneidkante 8a bezeichnet.
Löffel 8 muss keinen Zahn aufweisen. Der vordere Endabschnitt von Löffel 8 kann aus einer Stahlplatte bestehen, die eine gerade Form hat.
Arbeitsfahrzeug 100 weist einen Auslegerzylinder-Hubsensor 16, einen Stielzylinder-Hubsensor 17 sowie einen Löffelzylinder-Hubsensor 18 auf. Auslegerzylinder-Hubsensor 16 ist in Auslegerzylinder 10 angeordnet. Stielzylinder-Hubsensor 17 ist in Stielzylinder 11 angeordnet. Löffelzylinder-Hubsensor 18 ist in Löffelzylinder 12 angeordnet. Auslegerzylinder-Hubsensor 16, Stielzylinder-Hubsensor 17 und Löffelzylinder-Hubsensor 18 werden zusammen auch als ein Zylinder-Hubsensor bezeichnet.
Eine Hublänge von Auslegerzylinder 10 wird auf Basis eines Erfassungsergebnisses von Auslegerzylinder-Hubsensor 16 ermittelt. Eine Hublänge von Stielzylinder 11 wird auf Basis eines Erfassungsergebnisses von Stielzylinder-Hubsensor 17 ermittelt. Eine Hublänge von Löffelzylinder 12 wird auf Basis eines Erfassungsergebnisses von Löffelzylinder-Hubsensor 18 ermittelt.
In dem vorliegenden Beispiel werden Hublängen von Auslegerzylinder 10, Stielzylinder 11 und Löffelzylinder 12 auch als eine Auslegerzylinder-Länge, eine Stielzylinder-Länge bzw. Löffelzylinder-Länge bezeichnet. In dem vorliegenden Beispiel werden eine Auslegerzylinder-Länge, eine Stielzylinder-Länge sowie einen Löffelzylinder-Länge gemeinsam auch als Zylinder-Längendaten L bezeichnet. Es kann auch ein Verfahren zum Erfassen einer Hublänge unter Verwendung eines Winkelsensors eingesetzt werden.
Baufahrzeug 100 enthält eine Positionserfassungsvorrichtung 20, mit der eine Position von Baufahrzeug 100 erfasst werden kann.
Positionserfassungsvorrichtung 20 weist eine Antenne 21, einen Abschnitt 23 zur Ermittlung globaler Koordinaten sowie eine inertiale Messeinheit (inertial measurement unit – IMU) 24 auf.
Antenne 21 ist beispielsweise eine Antenne für globale Navigationssatellitensysteme (GNSS). Antenne 21 ist beispielsweise eine Antenne für sogenannte RTK-GNSS-Systeme (real time kinematic-global navigation satellite systems).
Antenne 21 befindet sich in Dreheinheit 3. Bei dem vorliegenden Beispiel befindet sich Antenne 21 in Handlauf 19 von Dreheinheit 3. Antenne 21 kann sich im hinteren Teil von Motorraum 9 befinden. Antenne 21 kann sich beispielsweise in Ballastgewicht von Dreheinheit 3 befinden. Antenne 21 gibt ein Signal entsprechend einer empfangenen Funkwelle (einer GNSS-Funkwelle) an den Abschnitt 23 zur Ermittlung globaler Koordinaten aus.
Abschnitt 23 zur Ermittlung globaler Koordinaten erfasst eine Installationsposition P1 von Antenne 21 in einem System globaler Koordinaten. Das System globaler Koordinaten ist ein dreidimensionales Koordinatensystem (Xg, Yg, Zg), das auf einer Bezugsposition Pr basiert, die in einem Arbeitsbereich installiert ist. Bei dem vorliegenden Beispiel ist Bezugsposition Pr eine Position eines vorderen Endes eines Bezugsmarkers, der in dem Arbeitsgebiet angeordnet wird. Ein System lokaler Koordinaten ist ein dreidimensionales Koordinatensystem, das mittels (X, Y, Z) ausgedrückt wird, wobei Baufahrzeug 100 als der Bezugspunkt definiert ist. Eine Bezugsposition in dem System lokaler Koordinaten sind Daten, die eine Bezugsposition P2 repräsentieren, die auf einer Drehachse (Drehmittelpunkt) AX von Dreheinheit 3 liegt.
In dem vorliegenden Beispiel weist Antenne 21 eine erste Antenne 21A und eine zweite Antenne 21B auf, die sich in Dreheinheit 3 in einem Abstand in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs zueinander befinden.
Abschnitt 23 zur Ermittlung globaler Koordinaten erfasst eine Installationsposition P1a der ersten Antenne 21A und eine Installationsposition P1b der zweiten Antenne 21B. Abschnitt 23 zur Ermittlung globaler Koordinaten ermittelt Bezugs-Positionsdaten P, die mittels einer globalen Koordinate ausgedrückt werden. In dem vorliegenden Beispiel sind Bezugs-Positionsdaten P Daten, die die Bezugsposition P2 repräsentieren, die auf der Drehachse (Drehmittelpunkt) AX von Dreheinheit 3 liegt. Bezugs-Positionsdaten P können Daten sein, die Installationsposition P1 repräsentieren.
In dem vorliegenden Beispiel erzeugt Abschnitt 23 zur Ermittlung globaler Koordinaten Dreheinheit-Ausrichtungsdaten Q auf Basis von zwei Installationspositionen P1a und P1b. Dreheinheit-Ausrichtungsdaten Q werden auf Basis eines Winkels bestimmt, der von einer geraden Linie, die durch Installationsposition P1a und Installationsposition P1b bestimmt wird, in Bezug auf ein Bezugs-Azimut (beispielsweise Nord) der globalen Koordinate gebildet wird. Dreheinheit-Ausrichtungsdaten Q repräsentieren eine Ausrichtung, in der sich Dreheinheit 3 (Arbeitsausrüstung 2) befindet. Abschnitt 23 zur Ermittlung globaler Koordinaten gibt Bezugs-Positionsdaten P sowie Dreheinheit-Ausrichtungsdaten Q an Anzeige-Steuervorrichtung 28 aus, die weiter unten beschrieben wird.
IMU 24 befindet sich in Dreheinheit 3. In dem vorliegenden Beispiel ist IMU in einem unteren Abschnitt von Fahrerkabine 4 angeordnet. In Dreheinheit 3 ist ein hochsteifer Rahmen im unteren Abschnitt von Fahrerkabine 4 angeordnet. IMU 24 ist an diesem Rahmen angeordnet. IMU 24 kann seitlich (rechts oder links) von Drehachse AX (Bezugsposition P2) von Dreheinheit 3 angeordnet sein. IMU 24 erfasst einen Neigungswinkel θ4, der Neigung in der Querrichtung von Fahrzeug-Hauptkörper 1 repräsentiert, und einen Neigungswinkel θ5, der Neigung in der Längsrichtung von Fahrzeug-Hauptkörper 1 repräsentiert.
Konfiguration von Steuerungssystem
Im Folgenden wird ein Überblick über Steuerungssystem 200 auf Basis der Ausführungsform gegeben.
3 ist ein Funktionsdiagramm, das eine Konfiguration von Steuerungssystem 200 auf Basis der Ausführungsform zeigt.
Steuerungssystem 200 steuert, wie in 3 gezeigt, Verarbeitung für Aushub mit Arbeitsausrüstung 2. In dem vorliegenden Beispiel gehört zur Steuerung für Aushub-Verarbeitung Profilierungs-Steuerung.
Profilierungs-Steuerung steht für automatische Steuerung von Profilierungsarbeiten, bei denen Boden, der an einer Schneidkante eines Löffels anliegt, bearbeitet und eingeebnet wird, indem die Schneidkante des Löffels an der geplanten Topographie entlang bewegt wird und eine Fläche hergestellt wird, die ebener geplanter Topographie entspricht, und sie wird auch als Aushub-Grenzwertsteuerung bezeichnet.
Profilierungs-Steuerung wird ausgeführt, wenn eine Betätigung des Stiels von einer Bedienungsperson durchgeführt wird und ein Abstand zwischen der Schneidkante des Löffels und geplanter Topographie sowie eine Geschwindigkeit der Schneidkante innerhalb des Bezugsbereiches liegen. Bei Profilierungs-Steuerung betätigt normalerweise die Bedienungsperson den Stiel und betätigt dabei gleichzeitig den Ausleger stets in einer Richtung, in der der Ausleger abgesenkt wird.
Steuerungssystem 200 weist Auslegerzylinder-Hubsensor 16, Stielzylinder-Hubsensor 17, Löffelzylinder-Hubsensor 18, Antenne 21, Abschnitt 23 zur Ermittlung globaler Koordinaten, IMU 24, eine Betätigungsvorrichtung 25, eine Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26, einen Drucksensor 66 sowie einen Drucksensor 67, ein Steuerventil 27, ein Richtungs-Steuerventil 64, Anzeige-Steuervorrichtung 28, einen Anzeigeabschnitt 29, eine Sensor-Steuervorrichtung 30 sowie einen Mensch-Maschine-Schnittstellenabschnitt 32 auf.
Betätigungsvorrichtung 25 ist in Fahrerkabine 4 angeordnet. Die Bedienungsperson betätigt Betätigungsvorrichtung 25. Betätigungsvorrichtung 25 empfängt eine Betätigung durch die Bedienungsperson zum Ansteuern von Arbeitsausrüstung 2. In dem vorliegenden Beispiel ist Betätigungsvorrichtung 25 eine Vorsteuer-Hydraulikvorrichtung.
Richtungs-Steuerventil 64 reguliert eine Zufuhrmenge eines Hydrauliköls zu einem Hydraulikzylinder. Richtungs-Steuerventil 64 arbeitet mit einem Öl, das einer ersten Hydraulikkammer und einer zweiten Hydraulikkammer zugeführt wird. In dem vorliegenden Beispiel wird ein Öl, das dem Hydraulikzylinder (Auslegerzylinder 10, Stielzylinder 11 und Löffelzylinder 12) zugeführt wird, um den Hydraulikzylinder zu betätigen, auch als ein Hydrauliköl bezeichnet. Ein Öl, das Richtungs-Steuerventil 64 zum Betätigen von Richtungs-Steuerventil 64 zugeführt wird, wird auch als ein Vorsteuer-Öl bezeichnet. Ein Druck des Vorsteuer-Öls wird als Druck des Vorsteuer-Öls bezeichnet.
Das Hydrauliköl und das Vorsteuer-Öl können von der gleichen Hydraulikpumpe zugeführt werden. Beispielsweise kann ein Druck eines Teils des von der Hydraulikpumpe zugeführten Hydrauliköls durch ein Druckreduzierventil reduziert werden, und das Hydrauliköl, dessen Druck reduziert worden ist, kann als das Vorsteuer-Öl eingesetzt werden. Eine Hydraulikpumpe, die ein Hydrauliköl zuführt (eine Haupt-Hydraulikpumpe), und eine Hydraulikpumpe, die ein Vorsteuer-Öl zuführt (eine Vorsteuer-Hydraulikpumpe), können sich voneinander unterscheiden.
Betätigungsvorrichtung 25 weist einen ersten Steuerhebel 25R und einen zweiten Steuerhebel 25L auf. Der erste Steuerhebel 25R ist beispielsweise an der rechten Seite von Fahrersitz 4S angeordnet. Der zweite Steuerhebel 25L ist beispielsweise an der linken Seite von Fahrersitz 4S angeordnet. Betätigung des ersten Steuerhebels 25R und des zweiten Steuerhebels 25L nach vorn, hinten, nach rechts und nach links entsprechen Betätigung entlang zweier Achsen.
Ausleger 6 und Löffel 8 werden mit dem ersten Steuerhebel 25R betätigt.
Eine Betätigung des ersten Steuerhebels 25R in der Längsrichtung entspricht der Betätigung von Ausleger 6, und eine Betätigung zum Absenken von Ausleger 6 sowie eine Betätigung zum Anheben von Ausleger 6 werden in Reaktion auf die Betätigung in der Längsrichtung durchgeführt. Ein Erfassungsdruck, der in Drucksensor 66 erzeugt wird, wenn ein Hebel betätigt wird, um Ausleger 6 zu betätigen, und wenn ein Vorsteuer-Öl einem Vorsteuer-Öl-Weg 450 zugeführt wird, wird mit MB bezeichnet.
Eine Betätigung des ersten Steuerhebels 25R in der Querrichtung entspricht der Betätigung von Löffel 8 und eine Aushub-Betätigung sowie eine Ausschütt-Betätigung mit Löffel 8 werden in Reaktion auf eine Betätigung in der Querrichtung durchgeführt. Ein Erfassungsdruck, der in Drucksensor 66 erzeugt wird, wenn ein Hebel betätigt wird, um Löffel 8 zu betätigen, und wenn ein Vorsteuer-Öl Vorsteuer-Öl-Weg 450 zugeführt wird, wird mit MT bezeichnet.
Stiel 7 und Dreheinheit 3 werden mit dem zweiten Steuerhebel 25L betätigt.
Eine Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L in der Längsrichtung entspricht der Betätigung von Stiel 7, und eine Betätigung zum Anheben von Stiel 7 sowie eine Betätigung zum Absenken von Stiel 7 werden in Reaktion auf die Betätigung in der Längsrichtung durchgeführt. Ein Erfassungsdruck, der in Drucksensor 66 erzeugt wird, wenn ein Hebel betätigt wird, um Stiel 7 zu betätigen, und wenn Vorsteuer-Öl-Weg 450 ein Vorsteuer-Öl zugeführt wird, wird mit MA bezeichnet.
Die Betätigung des zweiten Steuerhebels 25 in der Querrichtung entspricht Drehung von Dreheinheit 3, und ein Vorgang zum Drehen von Dreheinheit 3 nach rechts sowie ein Vorgang zum Drehen von Dreheinheit 3 nach links werden in Reaktion auf die Betätigung in der Querrichtung durchgeführt.
In dem vorliegenden Beispiel wird eine Betätigung von Ausleger 6 in einer vertikalen Richtung auch als eine Anhebe-Betätigung und eine Absenk-Betätigung bezeichnet. Eine Betätigung von Stiel 7 in einer vertikalen Richtung wird auch als eine Ausschütt-Betätigung und eine Aushub-Betätigung bezeichnet. Eine Betätigung von Löffel 8 in der vertikalen Richtung wird auch als eine Ausschütt-Betätigung und eine Aushub-Betätigung bezeichnet.
Ein von der Haupt-Hydraulikpumpe zugeführtes Vorsteuer-Öl, dessen Druck durch das Druckreduzierventil reduziert worden ist, wird Betätigungsvorrichtung 25 zugeführt. Der Druck des Vorsteuer-Öls wird auf Basis eines Maßes der Betätigung von Betätigungsvorrichtung 25 reguliert.
Drucksensor 66 und Drucksensor 67 sind in Vorsteuer-Öl-Weg 450 angeordnet. Drucksensor 66 und Drucksensor 67 erfassen einen Druck des Vorsteuer-Öls. Ein Ergebnis der Erfassung durch Drucksensor 66 und Drucksensor 67 wird an Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 ausgegeben.
Der erste Steuerhebel 25R wird in der Längsrichtung betätigt, um Ausleger 6 anzutreiben. Richtungs-Steuerventil 64 reguliert eine Strömungsrichtung und eine Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge des dem Auslegerzylinder 10 zum Antreiben von Ausleger 6 zugeführten Hydrauliköls entsprechend einem Maß der Betätigung des ersten Steuerhebels 25R (ein Maß der Betätigung des Auslegers) in der Längsrichtung.
Der erste Steuerhebel 25R wird in der Querrichtung betätigt, um Löffel 8 anzutreiben. Richtungs-Steuerventil 64 reguliert eine Strömungsrichtung und eine Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge des Löffelzylinders 12 zum Antreiben von Löffel 8 zugeführten Hydrauliköls entsprechend einem Maß der Betätigung des ersten Steuerhebels 25R (ein Maß der Betätigung des Löffels) in der Querrichtung.
Der zweite Steuerhebel 25L wird in der Längsrichtung betätigt, um Stiel 7 anzutreiben. Richtungs-Steuerventil 64 reguliert eine Strömungsrichtung und eine Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge des Stielzylinders 11 zum Antreiben von Stiel 7 zugeführten Hydrauliköls entsprechend einem Maß der Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L (ein Maß der Betätigung des Stiels) in der Längsrichtung.
Der zweite Steuerhebel 25L wird in der Längsrichtung betätigt, um Dreheinheit 3 anzutreiben. Richtungs-Steuerventil 64 reguliert eine Strömungsrichtung und eine Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge des einem hydraulischen Stellglied zum Antreiben von Dreheinheit 3 zugeführten Hydrauliköls entsprechend einem Maß der Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L in der Querrichtung.
Die Betätigung des ersten Steuerhebels 25R in der Querrichtung kann der Betätigung von Ausleger 6 entsprechen, und die Betätigung desselben in der Längsrichtung kann der Betätigung von Löffel 8 entsprechen. Die Querrichtung des zweiten Steuerhebels 25L kann der Betätigung von Stiel 7 entsprechen, und die Betätigung in der Längsrichtung kann der Betätigung von Dreheinheit 3 entsprechen.
Steuerventil 27 reguliert ein Maß der Zufuhr des Hydrauliköls zu dem Hydraulikzylinder (Auslegerzylinder 10, Stielzylinder 11 und Löffelzylinder 12). Steuerventil 27 arbeitet auf Basis eines Steuer-Signals von Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26.
Mensch-Maschine-Schnittstellenabschnitt 32 weist einen Eingabeabschnitt 321 und einen Anzeigeabschnitt (einen Monitor) 322 auf.
In dem vorliegenden Beispiel weist Eingabeabschnitt 321 einen Betätigungsknopf auf, der um Anzeigeabschnitt 322 herum angeordnet ist. Eingabeabschnitt 321 kann einen berührungsempfindlichen Bildschirm (touch panel) aufweisen. Mensch-Maschine-Schnittstellenabschnitt 32 kann auch als Multi-Monitor bezeichnet werden.
Anzeigeabschnitt 322 zeigt eine verbleibende Kraftstoffmenge sowie eine Kühlmitteltemperatur als Basisinformationen an.
Eingabeabschnitt 321 wird von einer Bedienungsperson betätigt. Ein Befehls-Signal, das in Reaktion auf eine Betätigung von Eingabeabschnitt 321 erzeugt wird, wird an Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 ausgegeben.
Sensor-Steuervorrichtung 30 berechnet eine Auslegerzylinder-Länge auf Basis eines Erfassungsergebnisses von Auslegerzylinder-Hubsensor 16. Auslegerzylinder-Hubsensor 16 gibt Impulse, die mit einer Umgehungs-Betätigung (go-around operation) zusammenhängen, an Sensor-Steuervorrichtung 30 aus. Sensor-Steuervorrichtung 30 berechnet eine Auslegerzylinder-Länge auf Basis von Impulsen, die von Auslegerzylinder-Hubsensor 16 ausgegeben werden.
Desgleichen berechnet Sensor-Steuervorrichtung 30 eine Stielzylinder-Länge auf Basis eines Ergebnisses der Erfassung durch Stielzylinder-Hubsensor 17. Sensor-Steuervorrichtung 30 berechnet eine Löffelzylinder-Länge auf Basis eines Ergebnisses der Erfassung durch Löffelzylinder-Hubsensor 18.
Sensor-Steuervorrichtung 30 berechnet einen Neigungswinkel θ1 von Ausleger 6 in Bezug auf eine senkrechte Richtung von Dreheinheit 3 anhand der Auslegerzylinder-Länge, die auf Basis des Ergebnisses der Erfassung durch Auslegerzylinder-Hubsensor 16 ermittelt wird.
Sensor-Steuervorrichtung 30 berechnet einen Neigungswinkel θ2 von Stiel 7 in Bezug auf Ausleger 6 anhand der Stielzylinder-Länge, die auf Basis des Ergebnisses der Erfassung durch Stielzylinder-Hubsensor 17 ermittelt wird.
Sensor-Steuervorrichtung 30 berechnet einen Neigungswinkel θ3 von Schneidkante 8a von Löffel 8 in Bezug auf Stiel 7 anhand der Löffelzylinder-Länge, die auf Basis des Ergebnisses der Erfassung durch Löffelzylinder-Hubsensor 18 ermittelt wird.
Positionen von Ausleger 6, Stiel 7 und Löffel 8 von Baufahrzeug 100 können auf Basis von Neigungswinkeln θ1, θ2 und θ3, die Ergebnisse der oben beschriebenen Berechnungen sind, von Bezugspositionsdaten P, Dreheinheit-Ausrichtungsdaten Q sowie Zylinder-Längendaten L bestimmt werden, und es können Löffel-Positionsdaten erzeugt werden, die eine dreidimensionale Position von Löffel 8 repräsentieren.
Neigungswinkel θ1 von Ausleger 6, Neigungswinkel θ2 von Stiel 7 und Neigungswinkel θ3 von Löffel 8 müssen nicht durch Zylinder-Hubsensor erfasst werden. Ein Winkelsensor, wie beispielsweise ein Drehgeber (rotary coder), kann Neigungswinkel θ1 von Ausleger 6 erfassen. Der Winkelsensor erfasst Neigungswinkel θ1, indem er einen Knickwinkel von Ausleger 6 in Bezug auf Dreheinheit 3 erfasst. Desgleichen kann ein Winkelsensor, der an Stiel 7 angebracht ist, Neigungswinkel θ2 von Stiel 7 erfassen. Ein an Löffel 8 angebrachter Winkelsensor kann Neigungswinkel θ3 von Löffel 8 erfassen.
Konfiguration von Hydraulikkreis
4 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration eines Hydrauliksystems auf Basis der Ausführungsform zeigt.
Hydrauliksystem 300 enthält, wie in 4 gezeigt, Auslegerzylinder 10, Stielzylinder 11 und Löffelzylinder 12 (eine Vielzahl von Hydraulikzylindern 60) sowie einen Dreh-Motor 63, der Dreheinheit 3 dreht. Dabei wird Auslegerzylinder 10 auch als Hydraulikzylinder 10 (60) bezeichnet, wobei dies auch für andere Hydraulikzylinder gilt.
Hydraulikzylinder 60 arbeitet mit einem von einer nicht dargestellten Haupt-Hydraulikpumpe zugeführten Hydrauliköl. Dreh-Motor 63 ist ein Hydraulikmotor und arbeitet mit dem von der Haupt-Hydraulikpumpe zugeführten Hydrauliköl.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist für jeden Hydraulikzylinder 60 ein Richtungs-Steuerventil 64 vorhanden, das eine Strömungsrichtung und eine Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge des Hydrauliköls steuert. Das von der Haupt-Hydraulikpumpe zugeführte Hydrauliköl wird jedem Hydraulikzylinder 60 über ein Richtungs-Steuerventil 64 zugeführt. Richtungs-Steuerventil 64 ist für Dreh-Motor 63 vorhanden.
Jeder Hydraulikzylinder 60 hat eine Ölkammer 40A an der Kappen-Seite (untere Seite) und eine Ölkammer 40B an der Stangen-Seite (obere Seite).
Richtungs-Steuerventil 64 ist ein Steuerkolben-Ventil, bei dem eine Strömungsrichtung des Hydrauliköls umgeschaltet wird, indem ein stangenförmiger Steuerkolben bewegt wird. Wenn sich der Steuerkolben axial bewegt, wird zwischen Zufuhr des Hydrauliköls zu der Ölkammer 40A an der Kappen-Seite und Zufuhr des Hydrauliköls zu der Ölkammer 40B an der Stangen-Seite umgeschaltet. Wenn sich der Steuerkolben axial bewegt, wird eine Zufuhrmenge des Hydrauliköls zu Hydraulikzylinder 60 (eine Zufuhrmenge pro Zeiteinheit) reguliert. Wenn eine Zufuhrmenge des Hydrauliköls zu Hydraulikzylinder 60 reguliert wird, wird eine Zylinder-Geschwindigkeit angepasst. Durch Anpassen der Zylinder-Geschwindigkeit werden Geschwindigkeiten von Ausleger 6, Stiel 7 und Löffel 8 gesteuert. Bei dem vorliegenden Beispiel dient Richtungs-Steuerventil 64 als ein Regler, mit dem eine Zufuhrmenge des Hydrauliköls zu Hydraulikzylinder 60 reguliert werden kann, der Arbeitsausrüstung 2 antreibt, wenn sich der Steuerkolben bewegt.
Jedes Richtungs-Steuerventil 64 ist mit einem Steuerkolben-Hubsensor 65 versehen, der eine Bewegungsstrecke des Steuerkolbens (einen Steuerkolben-Hub) erfasst. Ein Erfassungssignal von Steuerkolben-Hubsensor 65 wird an Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 (3) ausgegeben.
Die Ansteuerung jedes Richtungs-Steuerventils 64 wird über Betätigungsvorrichtung 25 eingestellt. Bei dem vorliegenden Beispiel ist Betätigungsvorrichtung 25 eine Vorsteuer-Hydraulik-Betätigungsvorrichtung.
Das von der Haupt-Hydraulikpumpe zugeführte Vorsteuer-Öl, dessen Druck durch das Druckreduzierventil reduziert worden ist, wird Betätigungsvorrichtung 25 zugeführt.
Betätigungsvorrichtung 25 weist ein Ventil zum Regulieren des Drucks des Vorsteuer-Öls auf. Der Druck des Vorsteuer-Öls wird auf Basis eines Maßes der Betätigung von Betätigungsvorrichtung 25 reguliert. Der Druck des Vorsteuer-Öls steuert bzw. treibt Richtungs-Steuerventil 64 an. Wenn Betätigungsvorrichtung 25 einen Druck des Vorsteuer-Öls reguliert, werden ein Maß der Bewegung und eine Geschwindigkeit der Bewegung des Steuerkolbens in der axialen Richtung angepasst. Betätigungsvorrichtung 25 schaltet zwischen Zufuhr des Hydrauliköls zu Ölkammer 40A an der Kappen-Seite und Zufuhr des Hydrauliköls zu Ölkammer 40B an der Stangen-Seite um.
Betätigungsvorrichtung 25 und jedes Richtungs-Steuerventil 64 sind über Vorsteuer-Öl-Weg 450 miteinander verbunden. Bei dem vorliegenden Beispiel sind Steuerventil 27, Drucksensor 66 und Drucksensor 67 an Vorsteuer-Öl-Weg 450 angeordnet.
Drucksensor 66 und Drucksensor 67, die den Druck des Vorsteuer-Öls erfassen, befinden sich jeweils an einander gegenüberliegenden Seiten des Steuerventils 27. Bei dem vorliegenden Beispiel ist Drucksensor 66 an Öl-Weg 451 zwischen Betätigungsvorrichtung 25 und Steuerventil 27 angeordnet. Drucksensor 67 ist an Öl-Weg 452 zwischen Steuerventil 27 und Richtungs-Steuerventil 64 angeordnet. Drucksensor 66 erfasst Druck des Vorsteuer-Öls vor Regulierung durch Steuerventil 27. Drucksensor 67 erfasst einen durch Steuerventil 27 regulierten Druck des Vorsteuer-Öls. Die Erfassungsergebnisse von Drucksensor 66 und Drucksensor 67 werden an Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 ausgegeben.
Steuerventil 27 reguliert einen Druck des Vorsteuer-Öls auf Basis eines Steuer-Signals (eines EPC-Stroms) von Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26. Steuerventil 27 ist ein Proportional-Magnet-Steuerventil und wird auf Basis eines Steuer-Signals von Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 gesteuert. Steuerventil 27 weist ein Steuerventil 27B und ein Steuerventil 27A auf. Steuerventil 27B reguliert einen Vorsteuer-Öldruck des einer zweiten Druckaufnahmekammer von Richtungs-Steuerventil 64 zugeführten Vorsteuer-Öls so, dass eine Zufuhrmenge des Ölkammer 40A an der Kappen-Seite über Richtungs-Steuerventil 64 zugeführten Hydrauliköls reguliert werden kann. Steuerventil 27A reguliert einen Vorsteuer-Öldruck des einer ersten Druckaufnahmekammer von Richtungs-Steuerventil 64 zugeführten Vorsteuer-Öls so, dass eine Zufuhrmenge des Ölkammer 40B an der Stangen-Seite über Richtungs-Steuerventil 64 zugeführten Hydrauliköls reguliert werden kann.
In dem vorliegenden Beispiel wird Vorsteuer-Öl-Weg 450 zwischen Betätigungsvorrichtung 25 und Steuerventil 27 von Vorsteuer-Öl-Weg 450 als Öl-Weg (ein stromauf liegender Öl-Weg) 451 bezeichnet. Vorsteuer-Öl-Weg 450 zwischen Steuerventil 27 und Richtungs-Steuerventil 64 wird als Öl-Weg (ein stromab liegender Öl-Weg) 452 bezeichnet.
Das Vorsteuer-Öl wird jedem Richtungs-Steuerventil 64 über Öl-Weg 452 zugeführt.
Öl-Weg 452 weist einen mit der ersten Druckaufnahmekammer verbundenen Öl-Weg 452A und einen mit der zweiten Druckaufnahmekammer verbundenen Öl-Weg 452B auf.
Wenn das Vorsteuer-Öl der zweiten Druckaufnahmekammer von Richtungs-Steuerventil 64 über Öl-Weg 452B zugeführt wird, bewegt sich der Steuerkolben entsprechend dem Druck des Vorsteuer-Öls. Das Hydrauliköl wird Ölkammer 40A an der Kappen-Seite über Richtungs-Steuerventil 64 zugeführt. Eine Zufuhrmenge des Hydrauliköls zu Ölkammer 40A an der Kappen-Seite wird auf Basis eines Maßes der Bewegung des Steuerkolbens entsprechend dem Maß der Betätigung von Betätigungsvorrichtung 25 reguliert.
Wenn das Vorsteuer-Öl der ersten Druckaufnahmekammer von Richtungs-Steuerventil 64 über Öl-Weg 452A zugeführt wird, bewegt sich der Steuerkolben entsprechend dem Druck des Vorsteuer-Öls. Das Hydrauliköl wird Ölkammer 40B an der Stangen-Seite über Richtungs-Steuerventil 64 zugeführt. Eine Zufuhrmenge des Hydrauliköls zu Ölkammer 40B an der Stangen-Seite wird auf Basis eines Maßes der Bewegung des Steuerkolbens entsprechend dem Maß der Betätigung von Betätigungsvorrichtung 25 reguliert.
Daher wird, da das Vorsteuer-Öl, dessen Druck über Betätigungsvorrichtung 25 reguliert wird, Richtungs-Steuerventil 64 zugeführt wird, eine Position des Steuerkolbens in der axialen Richtung angepasst.
Öl-Weg 451 weist einen Öl-Weg 451A, der Öl-Weg 452A und Betätigungsvorrichtung 25 miteinander verbindet, sowie einen Öl-Weg 451B auf, der Öl-Weg 452B und Betätigungsvorrichtung 25 miteinander verbindet.
Funktion von Betätigungsvorrichtung 25 und Funktion von Hydrauliksystem
Wenn Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, führt, wie oben beschrieben, Ausleger 6 zwei verschiedenartige Vorgänge durch, d. h. einen Absenk-Vorgang und einen Anhebe-Vorgang.
Wenn Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, um den Betätigungsvorgang zum Anheben von Ausleger 6 durchzuführen, wird das Vorsteuer-Öl Richtungs-Steuerventil 64, das mit Auslegerzylinder 10 verbunden ist, über Öl-Weg 451B und Öl-Weg 452B zugeführt.
So wird das Hydrauliköl von der Haupt-Hydraulikpumpe Auslegerzylinder 10 zugeführt, und die Betätigung zum Anheben von Ausleger 6 wird durchgeführt.
Wenn Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, um die Betätigung zum Absenken von Ausleger 6 durchzuführen, wird das Vorsteuer-Öl Richtungs-Steuerventil 64, das mit Auslegerzylinder 10 verbunden ist, über Öl-Weg 451A und Öl-Weg 452A zugeführt.
So wird das Hydrauliköl von der Haupt-Hydraulikpumpe Auslegerzylinder 10 zugeführt, und die Betätigung zum Absenken von Ausleger 6 wird durchgeführt.
Bei dem vorliegenden Beispiel führt, wenn Auslegerzylinder 10 ausfährt, Ausleger 6 den Anhebe-Vorgang durch, und wenn Auslegerzylinder 10 einfährt, führt Ausleger 6 den Absenk-Vorgang durch. Wenn das Hydrauliköl Ölkammer 40A an der Kappen-Seite von Auslegerzylinder 10 zugeführt wird, fährt Auslegerzylinder 10 aus, und Ausleger 6 führt den Anhebe-Vorgang durch. Wenn das Hydrauliköl Ölkammer 40B an der Stangen-Seite von Auslegerzylinder 10 zugeführt wird, fährt Auslegerzylinder 10 ein und Ausleger 6 führt den Absenk-Vorgang durch.
Wenn Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, führt Stiel 7 zwei Vorgänge durch, d. h., einen Absenk-Vorgang und einen Anhebe-Vorgang.
Wenn Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, um den Vorgang zum Absenken von Stiel 7 durchzuführen, wird das Vorsteuer-Öl Richtungs-Steuerventil 64, das mit Stielzylinder 11 verbunden ist, über Öl-Weg 451B und Öl-Weg 452B zugeführt.
So wird das Hydrauliköl von der Haupt-Hydraulikpumpe Stielzylinder 11 zugeführt, und der Vorgang zum Absenken von Stiel 7 wird durchgeführt.
Wenn Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, um den Vorgang zum Anheben von Stiel 7 durchzuführen, wird das Vorsteuer-Öl Richtungs-Steuerventil 64, das mit Stielzylinder 11 verbunden ist, über Öl-Weg 451A und Öl-Weg 452A zugeführt.
So wird das Hydrauliköl von der Haupt-Hydraulikpumpe Stielzylinder 11 zugeführt, und der Vorgang zum Anheben von Stiel 7 wird durchgeführt.
Bei dem vorliegenden Beispiel führt, wenn Stielzylinder 11 ausfährt, Stiel 7 den Absenk-Vorgang (einen Aushub-Betätigungsvorgang) durch, und wenn Stielzylinder 11 einfährt, führt Stiel 7 den Anhebe-Vorgang (einen Ausschütt-Betätigungsvorgang) durch. Wenn das Hydrauliköl Ölkammer 40A an der Kappen-Seite von Stielzylinder 11 zugeführt wird, fährt Stielzylinder 11 aus, und Stiel 7 führt den Absenk-Vorgang durch. Wenn das Hydrauliköl Ölkammer 40B an der Stangen-Seite von Stielzylinder 11 zugeführt wird, fährt Stielzylinder 11 ein, und Stiel 7 führt den Anhebe-Vorgang durch.
Wenn Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, führt Löffel 8 zwei Vorgänge durch, d. h. einen Absenk-Vorgang und einen Anhebe-Vorgang.
Wenn Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, um den Vorgang zum Absenken von Löffel 8 durchzuführen, wird das Vorsteuer-Öl Richtungs-Steuerventil 64, das mit Löffelzylinder 12 verbunden ist, über Öl-Weg 451B und Öl-Weg 452B zugeführt.
So wird das Hydrauliköl von der Haupt-Hydraulikpumpe Löffelzylinder 12 zugeführt, und der Vorgang zum Absenken von Löffel 8 wird durchgeführt.
Wenn Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, um den Vorgang zum Anheben von Löffel 8 durchzuführen, wird das Vorsteuer-Öl Richtungs-Steuerventil 64, das mit Löffelzylinder 12 verbunden ist, über Öl-Weg 451A und Öl-Weg 452A zugeführt. Richtungs-Steuerventil 64 arbeitet auf Basis des Drucks des Vorsteuer-Öls.
So wird das Hydrauliköl von der Haupt-Hydraulikpumpe Löffelzylinder 12 zugeführt, und der Vorgang zum Anheben von Löffel 8 wird durchgeführt.
Bei dem vorliegenden Beispiel führt Löffel 8, wenn Löffelzylinder 12 ausfährt, den Absenk-Vorgang (einen Aushub-Vorgang) durch, und wenn Löffelzylinder 12 einfährt, führt Löffel 8 den Anhebe-Vorgang (einen Ausschütt-Vorgang) durch. Wenn das Hydrauliköl Ölkammer 40A an der Kappen-Seite von Löffelzylinder 12 zugeführt wird, fährt Löffelzylinder 12 aus, und Löffel 8 führt den Absenk-Vorgang durch. Wenn das Hydrauliköl Ölkammer 40B an der Stangen-Seite von Löffelzylinder 12 zugeführt wird, fährt Löffelzylinder 12 ein, und Löffel 8 führt den Anhebe-Vorgang durch.
Wenn Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, führt Dreheinheit 3 zwei Vorgänge durch, d. h., einen Vorgang zum Drehen nach rechts und einen Vorgang zum Drehen nach links.
Wenn Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, um den Betätigungsvorgang durchzuführen, in dem sich Dreheinheit 3 nach rechts dreht, wird das Hydrauliköl Dreh-Motor 63 zugeführt. Wenn Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, um den Betätigungsvorgang durchzuführen, in dem sich Dreheinheit 3 nach links dreht, wird das Hydrauliköl Dreh-Motor 63 zugeführt.
Normale Steuerung und Profilierungs-Steuerung (Aushub-Grenzwertsteuerung) sowie Funktion von Hydrauliksystem
Beschrieben wird normale Steuerung, bei der keine Profilierungs-Steuerung (Aushub-Grenzwertsteuerung) ausgeführt wird.
Bei normaler Steuerung arbeitet Arbeitsausrüstung 2 entsprechend einem Maß der Betätigung von Betätigungsvorrichtung 25.
Das heißt, Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 bewirkt, dass sich Steuerventil 27 öffnet. Wenn Steuerventil 27 geöffnet wird, sind der Druck des Vorsteuer-Öls von Öl-Weg 451 und der Druck des Vorsteuer-Öls von Öl-Weg 452 einander gleich. Wenn Steuerventil 27 offen ist, wird der Druck des Vorsteuer-Öls (ein PPC-Druck) auf Basis des Maßes der Betätigung von Betätigungsvorrichtung 25 reguliert. So wird Richtungs-Steuerventil 64 reguliert, und der oben beschriebene Betätigungsvorgang zum Anheben und Absenken von Ausleger 6, Stiel 7 und Löffel 8 kann durchgeführt werden.
Im Weiteren wird Profilierungs-Steuerung (Aushub-Grenzwertsteuerung) beschrieben.
Bei Profilierungs-Steuerung (Aushub-Grenzwertsteuerung) wird Arbeitsausrüstung 2 durch Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 auf Basis einer Betätigung von Betätigungsvorrichtung 25 gesteuert.
Das heißt, Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 gibt ein Steuer-Signal an Steuerventil 27 aus. Öl-Weg 451 hat beispielsweise aufgrund einer Wirkung eines Ventils zum Regulieren des Drucks des Vorsteuer-Öls einen vorgeschriebenen Druck.
Steuerventil 27 arbeitet auf Basis eines Steuer-Signals von Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26. Das Hydrauliköl in Öl-Weg 451 wird Öl-Weg 452 über Steuerventil 27 zugeführt. Daher kann ein Druck des Hydrauliköls in Öl-Weg 452 mit Steuerventil 27 reguliert (reduziert) werden.
Ein Druck des Hydrauliköls in Öl-Weg 452 wirkt auf Richtungs-Steuerventil 64. So arbeitet Richtungs-Steuerventil 64 auf Basis des von Steuerventil 27 gesteuerten Druck des Vorsteuer-Ölss.
Beispielsweise kann Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 einen Druck des Vorsteuer-Öls regulieren, der auf Richtungs-Steuerventil 64 wirkt, das mit Stielzylinder 11 verbunden ist, indem sie ein Steuer-Signal an Steuerventil 27A oder/und Steuerventil 27B ausgibt. Wenn das Hydrauliköl, dessen Druck durch Steuerventil 27A reguliert wird, Richtungs-Steuerventil 64 zugeführt wird, bewegt sich der Steuerkolben axial zu einer Seite hin. Wenn das Hydrauliköl, dessen Druck durch Steuerventil 27B reguliert wird, Richtungs-Steuerventil 64 zugeführt wird, bewegt sich der Steuerkolben axial zu der anderen Seite hin. So wird eine Position des Steuerkolbens in der axialen Richtung eingestellt.
Desgleichen kann Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 einen Druck des Vorsteuer-Öls regulieren, der auf Richtungs-Steuerventil 64 wirkt, das mit Löffelzylinder 12 verbunden ist, indem sie ein Steuer-Signal an Steuerventil 27A oder/und Steuerventil 27B ausgibt.
Desgleichen kann Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 einen Druck des Vorsteuer-Öls regulieren, der auf Richtungs-Steuerventil 64 wirkt, das mit Auslegerzylinder 10 verbunden ist, indem sie ein Steuer-Signal an Steuerventil 27A oder/und Steuerventil 27B ausgibt.
Weiterhin kann Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 einen Druck des Vorsteuer-Öls regulieren, der auf Richtungs-Steuerventil 64 wirkt, das mit Auslegerzylinder 10 verbunden ist, indem sie ein Steuer-Signal an Steuerventil 27C ausgibt.
So steuert Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 Bewegung von Ausleger 6 (Interventions-Steuerung) so, dass Schneidkante 8a von Löffel 8 nicht in die geplante Soll-Topographie U eindringt.
Bei dem vorliegenden Beispiel wird Steuerung einer Position von Ausleger 6 mittels Ausgeben eines Steuer-Signals an Steuerventil 27, das mit Auslegerzylinder 10 verbunden ist, durch die Eindringen von Schneidkante 8a in die geplante Soll-Topographie U verhindert wird, als Interventions-Steuerung bezeichnet.
Das heißt, Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 steuert eine Geschwindigkeit von Ausleger 6 so, dass eine Geschwindigkeit, mit der sich Löffel 8 der geplanten Soll-Topographie U nähert, entsprechend einem Abstand d zwischen der geplanten Soll-Topographie U und Löffel 8 verringert, auf Basis von Soll-Aushub-Topographie U, die eine geplante Topographie darstellt, die eine beabsichtigte Form eines Aushub-Objektes ist, und Löffel-Positionsdaten S, die eine Position von Schneidkante 8a von Löffel 8 repräsentieren.
Hydrauliksystem 300 weist Öl-Wege 501 und 502, Steuerventil 27C, ein Wechselventil 51 sowie einen Drucksensor 68 als einen Mechanismus für Interventions-Steuerung des Betätigungsvorgangs zum Anheben von Ausleger 6 auf.
Öl-Weg 501 ist mit Steuerventil 27C verbunden und führt ein Vorsteuer-Öl zu, das Richtungs-Steuerventil 64 zugeführt wird, das mit Auslegerzylinder 10 verbunden ist.
Öl-Weg 501 weist Öl-Weg 501, über den das Vorsteuer-Öl vor dem Passieren von Steuerventil 27C strömt, und Öl-Weg 502 auf, über den das Vorsteuer-Öl nach dem Passieren von Steuerventil 27C strömt. Öl-Weg 502 ist mit Steuerventil 27C und Wechselventil 51 verbunden und über Wechselventil 51 mit Öl-Weg 452B verbunden, der mit Richtungs-Steuerventil 64 verbunden ist.
Drucksensor 68 erfasst einen Druck des Vorsteuer-Öls des Vorsteuer-Öls auf Öl-Weg 501.
Steuerventil 27C wird auf Basis eines Steuer-Signals gesteuert, das von Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 ausgegeben wird, um Interventions-Steuerung auszuführen.
Wechselventil 51 hat zwei Einlassanschlüsse und einen Auslassanschluss. Ein Einlassanschluss ist mit Öl-Weg 502 verbunden. Der andere Einlassanschluss ist über Öl-Weg 452B mit Steuerventil 27B verbunden. Der Auslassanschluss ist über Öl-Weg 452B mit Richtungs-Steuerventil 64 verbunden. Wechselventil 51 verbindet Öl-Weg 452B mit demjenigen Öl-Weg von Öl-Weg 502 und dem mit Steuerventil 27B verbundenen Öl-Weg 452B, in dem der Druck des Vorsteuer-Öls höher ist.
Wechselventil 51 ist ein Wechselventil mit Vorrang von höherem Druck (high pressure priority shuttle valve). Wechselventil 51 wählt einen Druck an einer Hochdruck-Seite auf Basis von Vergleich zwischen dem Druck des Vorsteuer-Öls von Öl-Weg 502, der mit einem der Einlassanschlüsse verbunden ist, und dem Druck des Vorsteuer-Öls von Öl-Weg 452B an der Seite von Steuerventil 27B aus, der mit dem anderen der Einlassanschlüsse verbunden ist. Wechselventil 51 verbindet einen Strömungsweg an der Hochdruck-Seite des Drucks von Vorsteuer-Öl von Öl-Weg 502 und des Drucks von Vorsteuer-Öl von Öl-Weg 452B an der Seite von Steuerventil 27B mit dem Auslassanschluss und lässt Zufuhr des Vorsteuer-Öls, das über den Strömungsweg an der Hochdruck-Seite strömt, zu Richtungs-Steuerventil 64 zu.
Bei dem vorliegenden Beispiel gibt Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 ein Steuer-Signal aus, um Steuerventil 27B vollständig zu öffnen und Öl-Weg 501 mittels Steuerventil 27C zu schließen, so dass Richtungs-Steuerventil 64 auf Basis des Druck des Vorsteuer-Ölss angesteuert wird, der in Reaktion auf die Betätigung von Betätigungsvorrichtung 25 reguliert wird, wenn keine Interventions-Steuerung ausgeführt wird.
Als Alternative dazu gibt Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 ein Steuer-Signal an jedes Steuerventil 27 aus, so dass Richtungs-Steuerventil 64 auf Basis des von Steuerventil 27C regulierten Druck des Vorsteuer-Öls angesteuert wird, wenn Interventions-Steuerung ausgeführt wird.
Beispielsweise steuert, wenn Interventions-Steuerung ausgeführt wird, durch die Bewegung von Ausleger 6 eingeschränkt wird, Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 Steuerventil 27C so, dass der durch Steuerventil 27C regulierte Druck des Vorsteuer-Öls höher ist als der über Betätigungsvorrichtung 25 regulierte Druck des Vorsteuer-Öls. So wird das Vorsteuer-Öl von Steuerventil 27C Richtungs-Steuerventil 64 über Wechselventil 51 zugeführt.
Profilierungs-Steuerung
5 ist eine Darstellung, die schematisch eine Funktion von Arbeitsausrüstung 2 beim Ausführen von Profilierungs-Steuerung (Aushub-Grenzwertsteuerung) auf Basis der Ausführungsform zeigt.
Bei Profilierungs-Steuerung (Aushub-Grenzwertsteuerung) wird, wie in 5 gezeigt, Interventions-Steuerung, die den Vorgang zum Anheben von Ausleger 6 einschließt, so ausgeführt, dass Löffel 8 nicht in die geplante Topographie eindringt. Das heißt, bei dem vorliegenden Beispiel führt bei Aushub mittels eines Aushub-Betätigungsvorgangs von Stiel 7 über Betätigungsvorrichtung 25 Hydrauliksystem 300 Steuerung so aus, dass Stiel 7 abgesenkt wird und Ausleger 6 angehoben wird.
6 ist ein Funktionsdiagramm, das eine Konfiguration von Steuerungssystem 200, die Profilierungs-Steuerung ausführt, auf Basis der Ausführungsform zeigt.
In 6 ist ein Funktionsblock aus Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 und Anzeige-Steuervorrichtung 28 in Steuerungssystem 200 dargestellt.
Es wird vorwiegend Interventions-Steuerung von Ausleger 6 beschrieben, die hauptsächlich auf Profilierungs-Steuerung (Aushub-Grenzwertsteuerung) basiert. Interventions-Steuerung ist, wie oben beschrieben, Steuerung von Bewegung von Ausleger 6, bei der Schneidkante 8a von Löffel 8 nicht in die geplante Soll-Topographie U eindringt.
Das heißt, Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 berechnet Abstand d zwischen der geplanten Soll-Topographie U und Löffel 8 auf Basis der geplanten Soll-Topographie U, die die geplante Topographie repräsentiert, bei der es sich um eine beabsichtigte Form eines Aushub-Objektes handelt, sowie Löffel-Positionsdaten S, die eine Position von Schneidkante 8a von Löffel 8 repräsentieren. Dann wird ein Steuer-Befehl CBI auf Basis von Interventions-Steuerung von Ausleger 6 an Steuerventil 27 ausgegeben, so dass eine Geschwindigkeit, mit der sich Löffel 8 der geplanten Soll-Topographie U nähert, entsprechend Abstand d abnimmt.
Zunächst berechnet Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 eine geschätzte Geschwindigkeit von Schneidkante 8a des Löffels bei der Betätigung von Stiel 7 und Löffel 8 auf Basis eines Betätigungs-Befehls, der aus der Betätigung von Betätigungsvorrichtung 25 resultiert. Dann wird eine Soll-Geschwindigkeit des Auslegers zum Steuern einer Geschwindigkeit von Ausleger 6 auf Basis des Ergebnisses der Berechnung so berechnet, dass Schneidkante 8a von Löffel 8 nicht in die geplante Soll-Topographie U eindringt. Anschließend wird Steuer-Befehl CBI an Steuerventil 27 ausgegeben, so dass Ausleger 6 mit der Soll-Geschwindigkeit des Auslegers arbeitet.
Der Funktionsblock wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 6 im Einzelnen beschrieben.
Anzeige-Steuervorrichtung 28 weist, wie in 6 gezeigt, einen Abschnitt 28A zu Speicherung von Soll-Bauinformationen, einen Abschnitt 28B zur Erzeugung von Löffel-Positionsdaten sowie einen Abschnitt 28C zur Erzeugung von Daten der geplanten Soll-Topographie auf.
Anzeige-Steuervorrichtung 28 empfängt eine Eingabe von Sensor-Steuervorrichtung 30.
Sensor-Steuervorrichtung 30 ermittelt Zylinder-Längendaten L sowie Neigungswinkel θ1, θ2 und θ3 anhand eines Erfassungsergebnisses der Zylinder-Hubsensoren 16, 17 und 18. Sensor-Steuervorrichtung 30 bezieht Daten über Neigungswinkel θ4 und Daten über Neigungswinkel θ5, die von IMU 24 ausgegeben werden. Sensor-Steuervorrichtung 30 gibt an Anzeige-Steuervorrichtung 28 Zylinder-Längendaten L, Daten über Neigungswinkel θ1, θ2 und θ3 sowie Daten über Neigungswinkel θ4 und Daten über Neigungswinkel θ5 aus.
Bei dem vorliegenden Beispiel werden, wie oben beschrieben, das Ergebnis der Erfassung durch die Zylinder-Hubsensoren 16, 17 und 18 sowie das Ergebnis der Erfassung durch IMU 24 an Sensor-Steuervorrichtung 30 ausgegeben, und Sensor-Steuervorrichtung 30 führt vorgeschriebenen Ermittlungsverarbeitung durch.
Bei dem vorliegenden Beispiel kann eine Funktion von Sensor-Steuervorrichtung 30 stattdessen durch Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 erfüllt werden. Beispielsweise kann ein Ergebnis der Erfassung durch Zylinder-Hubsensoren (16, 17 und 18) an Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 ausgegeben werden, und Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 kann eine Zylinder-Länge (eine Auslegerzylinder-Länge, eine Stielzylinder-Länge sowie eine Löffelzylinder-Länge) auf Basis eines Ergebnisses der Erfassung durch Zylinder-Hubsensor (16, 17 und 18) berechnen. Ein Ergebnis der Erfassung durch IMU 24 kann an Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 ausgegeben werden.
Abschnitt 23 zur Ermittlung globaler Koordinaten ermittelt Bezugs-Positionsdaten P sowie Dreheinheit-Ausrichtungsdaten Q und gibt sie an Anzeige-Steuervorrichtung 28 aus.
Abschnitt 28A zur Speicherung von Soll-Bauinformationen speichert Soll-Bauinformationen (Daten der geplanten dreidimensionalen Topographie) T, die die geplante dreidimensionale Topographie repräsentieren, bei der es sich um eine beabsichtigte Form eines Arbeitsbereiches handelt. Die Soll-Bauinformationen T schließen Koordinatendaten und Winkeldaten ein, die für die Erzeugung einer geplanten Soll-Topographie (Daten der geplanten Topographie) U erforderlich sind, die die geplante Topographie repräsentiert, bei der es sich um eine beabsichtigte Form eines Aushub-Objektes handelt. Soll-Bauinformationen T können Anzeige-Steuervorrichtung 28 beispielsweise über eine Funk-Kommunikationsvorrichtung zugeführt werden.
Abschnitt 28B zur Erzeugung von Löffel-Positionsdaten erzeugt Löffel-Positionsdaten S, die eine dreidimensionale Position von Löffel 8 repräsentieren, auf Basis von Neigungswinkeln θ1, θ2, θ3, θ4 und θ5, Bezugs-Positionsdaten P, Dreheinheit-Ausrichtungsdaten Q sowie Zylinder-Längendaten L. Die Information über eine Position von Schneidkante 8a kann von einer Verbindungs-Aufzeichnungsvorrichtung, wie beispielsweise einem Speicher, übertragen werden.
Bei dem vorliegenden Beispiel sind Löffel-Positionsdaten S Daten, die eine dreidimensionale Position von Schneidkante 8a repräsentieren.
Abschnitt 28C zur Erzeugung von Daten der geplanten Soll-Topographie erzeugt eine geplante Soll-Topographie U, die eine beabsichtigte Form eines Aushub-Objektes repräsentiert, unter Verwendung von Löffel-Positionsdaten S, die von Abschnitt 28B zur Erzeugung von Löffel-Positionsdaten bezogen werden, und von Soll-Bauinformationen T, die in Abschnitt 28A zu Speicherung von Soll-Bauinformationen gespeichert werden, der weiter unten beschrieben wird.
Abschnitt 28C zur Erzeugung von Daten der geplanten Soll-Topographie gibt Daten über eine erzeugte geplante Soll-Topographie U an Anzeigeabschnitt 29 aus. So zeigt Anzeigeabschnitt 29 die geplante Soll-Topographie an.
Anzeigeabschnitt 29 ist beispielsweise als ein Monitor ausgeführt und zeigt verschiedenartige Informationen über Baufahrzeug 100 an. Bei dem vorliegenden Beispiel weist Anzeigeabschnitt 29 einen HMI-Monitor (human-machine interface monitor) als einen Führungs-Monitor für informationsbasiertes Bauen auf.
Abschnitt 28C zur Erzeugung von Daten der geplanten Soll-Topographie gibt Daten über die geplante Soll-Topographie U an Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 aus. Abschnitt 28B zur Erzeugung von Löffel-Positionsdaten gibt erzeugte Löffel-Positionsdaten S an Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 aus.
Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 weist einen Abschnitt 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit, einen Abschnitt 53 zum Ermitteln eines Abstandes, einen Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit, eine Arbeitsausrüstungs-Steuereinheit 57 sowie einen Speicherabschnitt 58 auf.
Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 bezieht einen Betätigungsbefehl (Drücke MA und MT) von Betätigungsvorrichtung 25 sowie Löffel-Positionsdaten S und eine geplante Soll-Topographie U von Anzeige-Steuervorrichtung 28 und gibt einen Steuer-Befehl CBI für Steuerventil 27 aus. Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 bezieht nach Bedarf verschiedene für Ermittlungsverarbeitung erforderliche Parameter von Sensor-Steuervorrichtung 30 und Abschnitt 23 zur Ermittlung globaler Koordinaten.
Abschnitt 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit berechnet eine geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels und eine geschätzte Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels entsprechend einer Betätigung eines Hebels von Betätigungsvorrichtung 25 zum Antreiben bzw. Ansteuern von Stiel 7 und Löffel 8.
Dabei bezieht sich die geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels auf eine Geschwindigkeit von Schneidkante 8a von Löffel 8 in einem Fall, in dem nur Stielzylinder 11 angesteuert wird. Die geschätzte Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels bezieht sich auf eine Geschwindigkeit von Schneidkante 8a von Löffel 8 in einem Fall, in dem nur Löffelzylinder 12 angesteuert wird.
Abschnitt 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit berechnet eine geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels entsprechend einem Stiel-Betätigungs-Befehl (Druck MA). Desgleichen berechnet Abschnitt 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit eine geschätzte Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels entsprechend einem Löffel-Betätigungs-Befehl (Druck MT). So kann eine geschätzte Geschwindigkeit von Schneidkante 8a von Löffel 8 entsprechend jedem Betätigungs-Befehl für Stiel 7 und Löffel 8 berechnet werden.
Speicherabschnitt 58 speichert Daten, wie beispielsweise verschiedene Tabellen, für Abschnitt 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit, Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit sowie Arbeitsausrüstungs-Steuereinheit 57 zum Durchführen von Betätigungsverarbeitung.
Abschnitt 53 zum Ermitteln eines Abstandes bezieht Daten über die geplante Soll-Topographie U von Abschnitt 28C zur Erzeugung von Daten der geplanten Soll-Topographie. Abschnitt 53 zum Ermitteln des Abstandes berechnet Abstand d in einer Richtung senkrecht zu der geplanten Soll-Topographie U zwischen Schneidkante 8a von Löffel 8 und der geplanten Soll-Topographie U auf Basis der geplanten Soll-Topographie U und von Löffel-Positionsdaten S, die eine Position von Schneidkante 8a von Löffel 8 repräsentieren, die durch Abschnitt 28B zur Erzeugung von Löffel-Positionsdaten ermittelt werden.
Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit bestimmt eine Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt von Ausleger 6 so, dass sich eine Geschwindigkeit, mit der sich Löffel 8 der geplanten Soll-Topographie U nähert, entsprechend einer Geschwindigkeits-Grenzwerttabelle verringert.
Das heißt, Abschnitt 54 zum Bestimmen von Soll-Geschwindigkeit berechnet einen Geschwindigkeits-Grenzwert der Schneidkante auf Basis des aktuellen Abstandes d unter Verwendung der Geschwindigkeits-Grenzwerttabelle, die eine Beziehung zwischen dem Geschwindigkeits-Grenzwert Schneidkante und Abstand d zwischen der geplanten Soll-Topographie U und Löffel 8 darstellt. Dann wird die Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt von Ausleger 6 bestimmt, indem eine Differenz zwischen dem Geschwindigkeits-Grenzwert der Schneidkante 8a und der geschätzten Geschwindigkeit Vc_am des Stiels sowie der geschätzten Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels berechnet wird.
Die Geschwindigkeits-Grenzwerttabelle wird im Voraus in Speicherabschnitt 58 gespeichert.
Arbeitsausrüstungs-Steuereinheit 57 erzeugt Steuer-Befehl CBI für Auslegerzylinder 10 entsprechend der Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers und gibt den Befehl an Steuerventil 27 aus, das mit Auslegerzylinder 10 verbunden ist.
So wird Steuerventil 27 gesteuert, das mit Auslegerzylinder 10 verbunden ist, und wird Interventions-Steuerung von Ausleger 6 auf Basis von Profilierungs-Steuerung (Aushub-Grenzwertsteuerung) ausgeführt.
Berechnung von Abstand d zwischen Schneidkante 8a von Löffel 8 und der geplanten Soll-Topographie U
7 ist eine Darstellung, die Ermittlung von Abstand d zwischen Schneidkante 8a von Löffel 8 und der geplanten Soll-Topographie U auf Basis der Ausführungsform veranschaulicht.
Abschnitt 53 zum Ermitteln eines Abstandes berechnet, wie in 7 gezeigt, den kürzesten Abstand d zwischen Schneidkante 8a von Löffel 8 und einer Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U auf Basis von Informationen über eine Position von Schneidkante 8a (Löffel-Positionsdaten S).
Bei dem vorliegenden Beispiel wird Profilierungs-Steuerung (Aushub-Grenzwertsteuerung) auf Basis des kürzesten Abstandes d zwischen Schneidkante 8a von Löffel 8 und der Oberfläche von der geplanten Soll-Topographie U ausgeführt.
Verfahren zum Berechnen von Soll-Geschwindigkeit
8 ist ein Funktionsdiagramm, das Ermittlungsverarbeitung in Abschnitt 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit auf Basis der Ausführungsform veranschaulicht.
In 8 berechnet Abschnitt 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit eine geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels entsprechend einem Stiel-Betätigungs-Befehl (Druck MA) und eine geschätzte Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels entsprechend einem Löffel-Betätigungs-Befehl (Druck MT). Die geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels bezieht sich, wie oben beschrieben, auf eine Geschwindigkeit von Schneidkante 8a von Löffel 8 in einem Fall, in dem nur Stielzylinder 11 angesteuert wird. Die geschätzte Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels bezieht sich auf eine Geschwindigkeit von Schneidkante 8a von Löffel 8 in einem Fall, in dem nur Löffelzylinder 12 angesteuert wird.
Abschnitt 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit weist einen Abschnitt 52A zur Verarbeitung von Steuerkolben-Hub, einen Abschnitt 52B zur Ermittlung von Zylinder-Geschwindigkeit sowie einen Abschnitt 52C zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit auf.
Abschnitt 52A zur Ermittlung von Steuerkolben-Hub berechnet ein Maß eines Steuerkolben-Hubs von Steuerkolben 80 von Hydraulikzylinder 60 auf Basis einer Steuerkolben-Hub-Tabelle entsprechend einem in Speicherabschnitt 58 gespeicherten Betätigungs-Befehl (Druck). Ein Druck von Vorsteuer-Öl zum Bewegen von Steuerkolben 80 wird auch als ein PPC-Druck bezeichnet.
Ein Maß der Bewegung von Steuerkolben 80 wird mit einem von Betätigungsvorrichtung 25 oder mittels Steuerventil 27 gesteuerten Druck von Öl-Weg 452 (Druck des Vorsteuer-Öls) angepasst. Der Druck des Vorsteuer-Öls von Öl-Weg 452 ist ein durch Betätigungsvorrichtung 25 oder mittels Steuerventil 27 regulierter Druck des Vorsteuer-Öls auf Öl-Weg 452 zum Bewegen des Steuerkolbens. Daher korrelieren ein Maß der Bewegung des Steuerkolbens und ein PPC-Druck miteinander.
Abschnitt 52B zur Ermittlung von Zylinder-Geschwindigkeit berechnet eine Zylinder-Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 auf Basis einer Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle entsprechend dem berechneten Maß des Steuerkolben-Hubs.
Eine Zylinder-Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 wird auf Basis einer Zufuhrmenge des Hydrauliköls pro Zeiteinheit angepasst, das von Haupt-Hydraulikpumpe über Richtungs-Steuerventil 64 zugeführt wird. Richtungs-Steuerventil 64 weist den beweglichen Steuerkolben 80 auf. Eine Menge des Hydraulikzylinder 60 pro Zeiteinheit zugeführten Hydrauliköls wird auf Basis eines Maßes der Bewegung von Steuerkolben 80 eingestellt. Daher korrelieren eine Zylinder-Geschwindigkeit und ein Maß der Bewegung des Steuerkolbens (ein Steuerkolben-Hub) miteinander.
Abschnitt 52C zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit berechnet eine geschätzte Geschwindigkeit auf Basis einer Schätzgeschwindigkeits-Tabelle entsprechend der berechneten Zylinder-Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60.
Da Arbeitsausrüstung 2 (Ausleger 6, Stiel 7 und Löffel 8) entsprechend einer Zylinder-Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 arbeitet, korrelieren eine Zylinder-Geschwindigkeit und eine geschätzte Geschwindigkeit miteinander.
Mittels der oben beschriebenen Verarbeitung berechnet Abschnitt 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit eine geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels entsprechend einem Stiel-Betätigungs-Befehl (Druck MA) und eine geschätzte Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels entsprechend einem Löffel-Betätigungs-Befehl (Druck MT). Die Steuerkolben-Hub-Tabelle, die Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle und die Schätzgeschwindigkeits-Tabelle für Ausleger 6, Stiel 7 bzw. Löffel 8 werden auf Basis von Experimenten oder Simulationen ermittelt und im Voraus in Speicherabschnitt 58 gespeichert.
So kann eine geschätzte Geschwindigkeit von Schneidkante 8a von Löffel 8 entsprechend jedem Betätigungs-Befehl berechnet werden.
Verfahren zum Berechnen der Soll-Geschwindigkeit des Auslegers
Beim Berechnen einer Soll-Geschwindigkeit des Auslegers sollten Geschwindigkeits-Komponenten Vcy_am und Vcy_bkt in einer Richtung zu der Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U (senkrechte Geschwindigkeits-Komponenten) geschätzter Geschwindigkeiten Vc_am und Vc_bkt von Stiel 7 bzw. Löffel 8 berechnet werden. Daher wird zunächst ein Verfahren zum Berechnen senkrechter Geschwindigkeits-Komponenten Vcy_am und Vcy_bkt beschrieben.
9(A) bis 9(C) sind Darstellungen, die ein Verfahren zum Berechnen senkrechter Geschwindigkeitskomponenten Vcy_am und Vc_bkt auf Basis der Ausführungsform veranschaulichen.
Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit wandelt, wie in 9(A) gezeigt, die geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels in eine Geschwindigkeits-Komponente Vcy_am in einer Richtung senkrecht zu der Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U (eine senkrechte Geschwindigkeits-Komponente) und eine Geschwindigkeits-Komponente Vcx_am in einer Richtung parallel zu der Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U (horizontale Geschwindigkeits-Komponente) um.
Dabei ermittelt Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit eine Neigung einer senkrechten Achse (Drehachse AX von Dreheinheit 3) des lokalen Koordinatensystems in Bezug auf eine senkrechte Achse des globalen Koordinatensystems sowie eine Neigung in einer Richtung senkrecht zu der Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U in Bezug auf die senkrechte Achse des globalen Koordinatensystems anhand einer Winkelneigung, die von Sensor-Steuervorrichtung 30 bezogen wird, und der geplanten Soll-Topographie U. Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit ermittelt einen Winkel β1, der eine Neigung zwischen der senkrechten Achse des lokalen Koordinatensystems und der Richtung senkrecht zu der Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U repräsentiert, anhand dieser Neigungen.
Dies gilt auch für die geschätzte Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels.
Dann wandelt, wie in 9(B) gezeigt, Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit die geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels auf Basis einer trigonometrischen Funktion anhand eines Winkels β2, der zwischen der senkrechten Achse des lokalen Koordinatensystems und der Richtung der geschätzten Geschwindigkeit Vc_am des Stiels ausgebildet ist, in eine Geschwindigkeits-Komponente VL1_am in einer Richtung der senkrechten Achse des lokalen Koordinatensystems und eine Geschwindigkeits-Komponente VL2_am in einer Richtung einer waagerechten Achse um.
Dann wandelt, wie in 9(C) gezeigt, Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit Geschwindigkeits-Komponente VL1_am in der Richtung der senkrechten Achse des lokalen Koordinatensystems und Geschwindigkeits-Komponente VL2_am in der Richtung der waagerechten Achse auf Basis der trigonometrischen Funktion anhand von Neigung β1 zwischen der senkrechten Achse des lokalen Koordinatensystems und der Richtung senkrecht zur Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U in eine senkrechte Geschwindigkeits-Komponente Vcy_am und eine horizontale Geschwindigkeits-Komponente Vcx_am in Bezug auf die geplante Soll-Topographie U um. Desgleichen wandelt Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit die geschätzte Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels in eine senkrechte Geschwindigkeits-Komponente Vcy_bkt in der Richtung der senkrechten Achse des lokalen Koordinatensystems und eine waagerechte Geschwindigkeits-Komponente Vcx_bkt um.
So werden senkrechte Geschwindigkeits-Komponenten Vcy_am und Vcy_bkt berechnet.
Des Weiteren wird im Folgenden, da ein Geschwindigkeits-Grenzwert für Arbeitsausrüstung 2 als Ganzes zum Berechnen einer Soll-Geschwindigkeit des Auslegers erforderlich ist, eine Geschwindigkeits-Grenzwerttabelle für Arbeitsausrüstung 2 als Ganzes beschrieben.
10 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Geschwindigkeits-Grenzwerttabelle für Arbeitsausrüstung 2 als Ganzes bei Profilierungs-Steuerung auf Basis der Ausführungsform veranschaulicht.
Die Ordinate repräsentiert bei der Darstellung in 10 einen Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt, und die Abszisse repräsentiert Abstand d zwischen der Schneidkante und der Kanten-Topographie.
Bei dem vorliegenden Beispiel hat Abstand d zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Schneidkante 8a von Löffel 8 an einer Außenseite der Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U (an einer Seite von Arbeitsausrüstung 2 von Baufahrzeug 100) befindet, einen positiven Wert, und hat Abstand d zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Schneidkante 8a an einer Innenseite der Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U (an einer Innenseite eines Aushub-Objektes relativ zu der geplanten Soll-Topographie U) befindet, einen negativen Wert. Zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Schneidkante 8a oberhalb der Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U befindet, ist Abstand d positiv, und zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Schneidkante 8a unterhalb der Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U befindet, hat Abstand d einen negativen Wert.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Schneidkante 8a an einer Position befindet, an der sie nicht in die geplante Soll-Topographie U eindringt, ist Abstand d positiv, und zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Schneidkante 8a an einer Position befindet, an der sie in die geplante Soll-Topographie U eindringt, hat Abstand d einen negativen Wert.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Schneidkante 8a an der geplanten Soll-Topographie U befindet (Schneidkante 8a ist in Kontakt mit der geplanten Soll-Topographie U), beträgt Abstand d 0.
Bei dem vorliegenden Beispiel hat eine Geschwindigkeit zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Schneidkante 8a von der Innenseite zur Außenseite der geplanten Soll-Topographie U bewegt, einen positiven Wert, und eine Geschwindigkeit zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Schneidkante 8a von der Außenseite zur Innenseite der geplanten Soll-Topographie U bewegt, hat einen negativen Wert. Eine Geschwindigkeit zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Schneidkante 8a oberhalb der geplanten Soll-Topographie U bewegt, hat einen positiven Wert, und eine Geschwindigkeit zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Schneidkante 8a unterhalb der geplanten Soll-Topographie U bewegt, hat einen negativen Wert.
In den Informationen über einen Geschwindigkeits-Grenzwert ist eine Steigung von Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt, in einem Fall, in dem Abstand d zwischen d1 und d2 liegt, geringer als eine Steigung in einem Fall, in dem Abstand d genauso groß ist wie oder größer als d1 oder genauso groß wie oder kleiner als d2. d1 ist größer als 0. d2 ist kleiner als 0.
Um einen Geschwindigkeits-Grenzwert bei einem Arbeitsvorgang um die Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U herum genauer festzulegen, wird eine Steigung in einem Fall, in dem Abstand d zwischen d1 und d2 liegt, gegenüber einer Steigung in einem Fall verkleinert, in dem Abstand d2 genauso groß ist wie oder größer als d1 oder genauso groß wie oder kleiner als d2.
Wenn Abstand d genauso groß ist wie oder größer als d1, hat Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt einen negativen Wert, und ein Absolutwert von Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt nimmt mit Zunahme von Abstand d zu.
Wenn Abstand d genauso groß ist wie oder größer als d1, ist oberhalb der geplanten Soll-Topographie U eine Geschwindigkeit, mit der sich die Schneidkante unterhalb der geplanten Soll-Topographie U bewegt, größer, und ein Absolutwert von Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt ist größer, wenn Schneidkante 8a weiter von der Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U entfernt ist.
Wenn Abstand d genauso groß ist wie oder kleiner als 0, hat Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt einen positiven Wert, und ein Absolutwert von Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt nimmt mit Abnahme von Abstand d zu.
Wenn Abstand d, um den Schneidkante 8a von Löffel 8 der geplanten Soll-Topographie U entfernt ist, genauso groß ist wie oder kleiner als 0, ist, unterhalb der geplanten Soll-Topographie U, eine Geschwindigkeit, mit der sich die Schneidkante 8a oberhalb der geplanten Soll-Topographie U bewegt, höher, und ein Absolutwert von Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt ist größer, wenn Schneidkante 8a weiter von der geplanten Soll-Topographie U entfernt ist.
Wenn Abstand d auf einem vorgeschriebenen Wert dth1 liegt, ist Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt auf Vmin eingestellt. Der vorgeschriebene Wert dth1 ist ein positiver Wert und größer als d1.
Wenn Abstand d genauso groß ist wie oder größer als der vorgeschriebene Wert dth1, wird keine Interventions-Steuerung einer Funktion von Arbeitsausrüstung 2 ausgeführt. Daher wird, wenn Schneidkante 8a oberhalb der geplanten Soll-Topographie U erheblich von der geplanten Soll-Topographie U entfernt ist, keine Interventions-Steuerung einer Funktion von Arbeitsausrüstung 2 ausgeführt.
Wenn Abstand d kleiner ist als der vorgeschriebene Wert dth1, wird Interventions-Steuerung einer Funktion von Arbeitsausrüstung 2 ausgeführt. Das heißt, wenn Abstand d kleiner ist als der vorgeschriebene Wert dth1, wird Interventions-Steuerung einer Funktion von Ausleger 6 ausgeführt.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Berechnen von Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers unter Verwendung senkrechter Geschwindigkeits-Komponenten Vcy_bm, Vcy_am und Vcy_bkt, die wie oben beschrieben ermittelt werden, und der Geschwindigkeits-Grenzwerttabelle für Arbeitsausrüstung 2 als Ganzes beschrieben.
11(A) bis 11(D) sind Darstellungen, die ein Verfahren zum Berechnen von Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers auf Basis der Ausführungsform veranschaulichen.
Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit berechnet, wie in 11(A) gezeigt, Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt von Arbeitsausrüstung 2 als Ganzes entsprechend der Geschwindigkeits-Grenzwerttabelle. Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt von Arbeitsausrüstung 2 als Ganzes ist eine zulässige Bewegungsgeschwindigkeit von Schneidkante 8a in einer Richtung, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 der geplanten Soll-Topographie U nähert.
11(B) zeigt die senkrechte Geschwindigkeits-Komponente Vcy_am der geschätzten Geschwindigkeit Vc_am des Stiels sowie die senkrechte Geschwindigkeits-Komponente Vcy_bkt der geschätzten Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels.
Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit kann, wie unter Bezugnahme auf 9 beschrieben, die senkrechte Geschwindigkeits-Komponente Vcy_am der geschätzten Geschwindigkeit Vc_am des Stiels sowie die senkrechte Geschwindigkeits-Komponente Vcy_bkt der geschätzten Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit Vc_am des Stiels und der geschätzten Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels berechnen.
11(C) stellt Berechnung eines Grenzwertes Vcy_bm_lmt der senkrechten Geschwindigkeits-Komponente von Ausleger 6 dar. Das heißt, der Grenzwert Vcy_bm_lmt der senkrechten Geschwindigkeits-Komponente von Ausleger 6 wird berechnet, indem die senkrechte Geschwindigkeits-Komponente Vcy_am der geschätzten Geschwindigkeit Vc_am des Stiels und die senkrechte Geschwindigkeits-Komponente Vcy_bkt der geschätzten Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels von Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt von Arbeitsausrüstung 2 als Ganzes subtrahiert werden.
11(D) stellt Berechnung von Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers auf Basis des Grenzwertes Vcy_bm_lmt der senkrechten Geschwindigkeits-Komponente von Ausleger 6 dar.
Wenn Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt von Arbeitsausrüstung 2 als Ganzes kleiner ist als die Summe der senkrechten Geschwindigkeits-Komponente Vcy_am der geschätzten Geschwindigkeit des Stiels und der senkrechten Geschwindigkeits-Komponente Vcy_bkt der geschätzten Geschwindigkeit des Löffels, hat Grenzwert Vcy_bm_lmt der senkrechten Geschwindigkeits-Komponente von Ausleger 6 einen positiven Wert, d. h., dass der Ausleger angehoben wird.
Da Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers einen positiven Wert hat, führt Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 Interventions-Steuerung aus und veranlasst, dass Ausleger 6 angehoben wird, auch wenn Betätigungsvorrichtung 25 in einer Richtung zum Absenken von Ausleger 6 betätigt wird. Daher kann weiteres Eindringen in die geplante Soll-Topographie U schnell verhindert werden.
Wenn Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt von Arbeitsausrüstung 2 als Ganzes größer ist als die Summe der senkrechten Geschwindigkeits-Komponente Vcy_am der geschätzten Geschwindigkeit des Stiels und der senkrechten Geschwindigkeits-Komponente Vcy_bkt der geschätzten Geschwindigkeit des Löffels, hat Grenzwert Vcy_bm_lmt der senkrechten Geschwindigkeits-Komponente von Ausleger 6 einen negativen Wert, d. h., dass der Ausleger abgesenkt wird.
Da Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt des Auslegers einen negativen Wert hat, wird Ausleger 6 abgesenkt.
Erzeugung von Steuer-Befehl CBI
12 ist ein Funktionsdiagramm, das eine Konfiguration von Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinheit 57 auf Basis der Ausführungsform zeigt.
Arbeitsausrüstungs-Steuereinheit 57 weist, wie in 12 gezeigt, einen Abschnitt 262A zur Berechnung einer Zylinder-Geschwindigkeit, einen EPC-Ermittlungsabschnitt 262B sowie einen EPC-Befehlsabschnitt 262C auf.
Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinheit 57 gibt Steuer-Befehl CBI an Steuerventil 27 aus, so dass Ausleger 6 mit einer Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers angetrieben wird, wenn Interventions-Steuerung ausgeführt wird.
Abschnitt 262A zur Berechnung einer Zylinder-Geschwindigkeit berechnet eine Zylinder-Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 entsprechend der Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers. Das heißt, eine Zylinder-Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 entsprechend der Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt wird auf Basis einer Schätzgeschwindigkeits-Tabelle berechnet, die eine Beziehung zwischen einer Geschwindigkeit von Schneidkante 8a von Löffel 8 lediglich auf Basis einer Betätigung von Ausleger 6 und einer Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 darstellt und im Voraus in Speicherabschnitt 58 gespeichert wird.
EPC-Ermittlungsabschnitt 262B führt Verarbeitung zur Ermittlung eines Wertes des EPC-Stroms auf Basis der berechneten Zylinder-Geschwindigkeit durch. Das heißt, die Verarbeitung zur Ermittlung wird auf Basis von Korrelationsdaten durchgeführt, die im Voraus in Speicherabschnitt 58 gespeichert werden.
EPC-Befehlsabschnitt 262C gibt einen durch EPC-Ermittlungsabschnitt 262B berechneten Wert des EPC-Stroms an Steuerventil 27 aus.
Speicherabschnitt 58 speichert Korrelationsdaten, die eine Beziehung zwischen einer Zylinder-Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 und einem Maß der Bewegung von Steuerkolben 80 darstellen, Korrelationsdaten, die eine Beziehung zwischen einem Maß der Bewegung von Steuerkolben 80 und einem von Steuerventil 27 gesteuerten PPC-Druck darstellen, und Korrelationsdaten, die eine Beziehung zwischen einem PPC-Druck und einem Steuer-Signal (einem EPC-Strom) darstellen, das von EPC-Ermittlungsabschnitt 262B ausgegeben wird. Die Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle und die Korrelationsdaten werden auf Basis von Experimenten oder Simulationen ermittelt und im Voraus in Speicherabschnitt 58 gespeichert.
Eine Zylinder-Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 wird, wie oben beschrieben, auf Basis einer Zufuhrmenge des Hydrauliköls pro Zeiteinheit eingestellt, das von der Haupt-Hydraulikpumpe über Richtungs-Steuerventil 64 zugeführt wird. Richtungs-Steuerventil 64 weist den beweglichen Steuerkolben 80 auf. Eine Menge des Hydraulikzylinder 60 pro Zeiteinheit zugeführten Hydrauliköls wird auf Basis eines Maßes der Bewegung von Steuerkolben 80 eingestellt. Daher korrelieren eine Zylinder-Geschwindigkeit und ein Maß der Bewegung des Steuerkolbens (ein Steuerkolben-Hub) miteinander.
Ein Maß der Bewegung von Steuerkolben 80 wird auf Basis eines Drucks von Öl-Weg 452 (eines Druck des Vorsteuer-Ölss) eingestellt, der von Betätigungsvorrichtung 25 oder mittels Steuerventil 27 gesteuert wird. Der Druck des Vorsteuer-Öls von Öl-Weg 452 ist ein Druck des Vorsteuer-Öls auf Öl-Weg 452 zum Bewegen des Steuerkolbens und wird von Betätigungsvorrichtung 25 oder mittels Steuerventil 27 gesteuert. Ein Druck eines Vorsteuer-Öls zum Bewegen von Steuerkolben 80 wird auch als ein PPC-Druck bezeichnet. Daher korrelieren ein Maß der Bewegung des Steuerkolbens und ein PPC-Druck miteinander.
Steuerventil 27 arbeitet auf Basis eines Befehls-Signals (eines EPC-Stroms), das von EPC-Ermittlungsabschnitt 262B von Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 ausgegeben wird. Daher korrelieren ein PPC-Druck und ein EPC-Strom miteinander.
Die Arbeitsausrüstungs-Steuereinheit 57 berechnet den Wert des EPC-Stroms, der der durch Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit berechneten Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers entspricht und gibt den EPC-Strom als Steuerbefehl CBL von EPC-Befehlsabschnitt 262C an Steuerventil 27 aus.
So kann Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 als Ergebnis von Interventions-Steuerung die Ausleger 6 so steuern, dass Schneidkante 8a von Löffel 8 nicht in die geplante Soll-Topographie U eindringt.
Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 steuert, wie erforderlich, Stiel 7 und Löffel 8. Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 steuert Stielzylinder 11, indem sie einen Stiel-Steuerbefehl zu Steuerventil 27 überträgt. Der Stiel-Steuerbefehl hat einen Stromwert entsprechend einer Soll-Geschwindigkeit des Stiels. Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 steuert Löffelzylinder 12, indem sie einen Löffel-Steuerbefehl zu Steuerventil 27 überträgt. Der Löffel-Steuerbefehl hat einen Stromwert entsprechend einer Soll-Geschwindigkeit des Löffels.
Auch in diesem Fall können bei einer Betätigung, wie oben beschrieben, ein Stiel-Steuerbefehl und ein Löffel-Steuerbefehl mit einem Stromwert, durch den Steuerventil 27 gesteuert wird, an Steuerventil 27 gemäß einem Verfahren ausgegeben werden, das dem Verfahren zur Berechnung eines EPC-Stroms aus der Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers gleicht.
13 ist ein Flussdiagramm, das Profilierungs-Steuerung (Aushub-Grenzwertsteuerung) von Baufahrzeug 100 auf Basis der Ausführungsform veranschaulicht.
Zunächst wird, wie in 13 gezeigt, die geplante Topographie festgelegt (Schritt SA1). Das heißt, die geplante Soll-Topographie U wird von Abschnitt 28C zur Erzeugung von Daten der geplanten Soll-Topographie von Anzeige-Steuervorrichtung 28 festgelegt.
Dann wird Abstand d zwischen der Schneidkante und der geplanten Topographie ermittelt (Schritt SA2). Das heißt, Abschnitt 53 zum Ermitteln eines Abstandes berechnet den kürzesten Abstand zwischen Schneidkante 8a von Löffel 8 und der Oberfläche der geplanten Soll-Topographie U auf Basis der geplanten Soll-Topographie U und Informationen über eine Position von Schneidkante 8a gemäß Löffel-Positionsdaten S von Abschnitt 28B zur Erzeugung von Löffel-Positionsdaten.
Dann wird eine geschätzte Geschwindigkeit bestimmt (Schritt SA3). Das heißt, Abschnitt 52 zur Bestimmung einer geschätzten Geschwindigkeit von Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 bestimmt eine geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels, und eine geschätzte Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels. Die geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels bezieht sich auf eine Geschwindigkeit von Schneidkante 8a in einem Fall, in dem nur Stielzylinder 11 angesteuert wird. Die geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Löffels bezieht sich auf eine Geschwindigkeit von Schneidkante 8a in einem Fall, in dem nur Löffelzylinder 12 angesteuert wird.
Die geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels und die geschätzte Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels werden auf Basis eines Betätigungs-Befehls (Drücke MA und MT) von Betätigungsvorrichtung 25 entsprechend verschiedenen Tabellen berechnet, die in Speicherabschnitt 58 gespeichert sind.
Dann wird die Soll-Geschwindigkeit in eine senkrechte Geschwindigkeits-Komponente umgewandelt (Schritt SA4). Das heißt, Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit wandelt die geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels und die geschätzte Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels, wie unter Bezugnahme auf 9 beschrieben, in Geschwindigkeits-Komponenten Vcy_am und Vcy_bkt senkrecht zu der geplanten Soll-Topographie U um.
Anschließend wird Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt von Arbeitsausrüstung 2 als Ganzes berechnet (Schritt SA5). Das heißt, Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit berechnet Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt entsprechend der Geschwindigkeits-Grenzwerttabelle auf Basis von Abstand d.
Dann wird Sollwert Vcy_bm_lmt der Geschwindigkeits-Komponente des Auslegers bestimmt (Schritt SA6). Das heißt, Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit berechnet die senkrechte Geschwindigkeits-Komponente Vcy_bm_lmt der Soll-Geschwindigkeit von Ausleger 6 (einen Sollwert der senkrechten Geschwindigkeits-Komponente), wie unter Bezugnahme auf 11 beschrieben, aus Geschwindigkeits-Grenzwert Vcy_lmt von Arbeitsausrüstung 2 als Ganzes, der geschätzten Geschwindigkeit Vc_am des Stiels sowie der geschätzten Geschwindigkeit Vc_bkt des Löffels.
Dann wird Sollwert Vcy_bm_lmt der senkrechten Geschwindigkeits-Komponente des Auslegers in Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt umgewandelt. (Schritt SA7). Das heißt, Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit wandelt Sollwert Vcy_bm_lmt der senkrechten Geschwindigkeits-Komponente von Ausleger 6 in die Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt von Ausleger 6 (eine Soll-Geschwindigkeit des Auslegers) um.
Dann berechnet Arbeitsausrüstungs-Steuereinheit 57 einen Wert des EPC-Stroms entsprechend der Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers und gibt einen EPC-Strom von EPC-Befehlsabschnitt 262C als Steuer-Befehl CBI an Steuerventil 27 aus (Schritt SA10). So kann Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 Ausleger 6 so steuern, dass Schneidkante 8a von Löffel 8 nicht in die geplante Soll-Topographie U eindringt.
Dann endet der Prozess (Ende).
So steuert bei dem vorliegenden Beispiel Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 eine Geschwindigkeit von Ausleger 6 auf Basis der geplanten Soll-Topographie U, die die geplante Topographie repräsentiert, die eine beabsichtigte Form eines Aushub-Objektes ist, und Löffel-Positionsdaten S, die eine Position von Schneidkante 8a von Löffel 8 repräsentieren, so, dass eine relative Geschwindigkeit, mit der sich Löffel 8 der geplanten Soll-Topographie U nähert, entsprechend Abstand d zwischen der geplanten Soll-Topographie U und Schneidkante 8a von Löffel 8 abnimmt.
Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 bestimmt einen Geschwindigkeits-Grenzwert entsprechend Abstand d zwischen der geplanten Soll-Topographie U und Schneidkante 8a von Löffel 8 auf Basis von Soll-Aushub-Topographie U, die die geplante Topographie repräsentiert, die eine beabsichtigte Form eines Aushub-Objektes ist, und Löffel-Positionsdaten S, die eine Position von Schneidkante 8a von Löffel 8 repräsentieren, und steuert Arbeitsausrüstung 2 so, dass eine Geschwindigkeit in einer Richtung, in der sich Arbeitsausrüstung 2 der geplanten Soll-Topographie U nähert, auf oder unter dem Geschwindigkeits-Grenzwert liegt. So wird Profilierungs-Steuerung (Aushub-Grenzwertsteuerung) ausgeführt, und eine Geschwindigkeit des Auslegerzylinders wird angepasst. Bei diesem Verfahren wird eine Position von Schneidkante 8a in Bezug auf die geplanten Soll-Topographie U gesteuert, Eindringen von Schneidkante 8a in die geplante Soll-Topographie U wird verhindert, und es kann Profilierungs-Bearbeitung durchgeführt werden, mit der eine Oberfläche entsprechend der geplanten Topographie hergestellt wird.
Anpassen der Geschwindigkeit von Hydraulik-Zylinder 60
Indem Stiel 7 durch Betätigen des zweiten Steuerhebels 25L von Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, kann Profilierungs-Bearbeitung durchgeführt werden, bei der Boden, der an Schneidkante 8a von Löffel 8 anliegt, bearbeitet und eingeebnet wird, und eine Oberfläche hergestellt wird, die geplanter ebener Topographie entspricht.
Wenn der zweite Steuerhebel 25L betätigt wird, fällt möglicherweise die Schneidkante 8a von Löffel 8 aufgrund seines Eigengewichts nach unten.
Wenn es zum Abfallen von Löffel 8 aufgrund seines Eigengewichtes kommt, kann Hydraulikzylinder 60 mit einer Geschwindigkeit arbeiten, die genauso hoch ist wie oder höher als eine Geschwindigkeit, die für Hydraulikzylinder 60 entsprechend einem Maß der Betätigung erwartet wird, mit dem der zweite Steuerhebel 25L betätigt wird (ein Maß der Betätigung des Stiels).
Es kommt zu erheblicher Abweichung zwischen einer erwarteten Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60, die aus einer Betätigung des Stiels über diesen zweiten Steuerhebel 25L resultiert, und einer tatsächlichen bzw. Ist-Geschwindigkeit, wenn der zweite Steuerhebel 25L zur Feineinstellung betätigt wird.
Daher wird die Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers, die durch den Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit Vc_am des Stiels entsprechend einem Maß der Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L bei Interventions-Steuerung bestimmt wird, nicht auf einen ordnungsgemäßen Wert festgelegt, Schneidkante 8a von Löffel 8 wird nicht stabilisiert, und es kann zu Pendeln kommen.
In der Ausführungsform wird ein Verfahren beschrieben, mit dem die geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels angepasst wird, um Abweichung von einer Ist-Geschwindigkeit in einem Fall zu verhindern, in dem ein Stiel über den zweiten Steuerhebel 25L zur Feineinstellung betätigt wird.
14 ist eine Darstellung, die eine Zylinder-Geschwindigkeitstabelle veranschaulicht, die die Beziehung zwischen einem Maß der Bewegung von Steuerkolben 80 (einem Steuerkolben-Hub) und einer Zylinder-Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 auf Basis der Ausführungsform veranschaulicht.
Die Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle ist in Speicherabschnitt 58 gespeichert und wird von dem Abschnitt 52 zur Bestimmung einer geschätzten Geschwindigkeit verwendet.
In 14 repräsentiert in der Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle die Abszisse ein Maß eines Steuerkolben-Hubs, und die Ordinate repräsentiert eine Zylinder-Geschwindigkeit. Ein Zustand, in dem der Steuerkolben-Hub Null beträgt (am Ursprung), ist ein Zustand, in dem sich der Steuerkolben an einer Ausgangsposition befindet. Das Hydrauliköl wird, wie oben beschrieben, Hydraulikzylinder 60 in einer Zuführmenge entsprechend dem Maß der Bewegung von Steuerkolben 80 zugeführt. Wenn ein Maß der Zufuhr des Hydrauliköls zu Hydraulikzylinder 60 reguliert wird, wird eine Zylinder-Geschwindigkeit angepasst.
In dem vorliegenden Beispiel kann eine durch Arbeit einer Bedienungsperson ermittelte Tabelle als eine Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle genutzt werden. Beispielsweise wird der zweite Steuerhebel 25L von Betätigungsvorrichtung 25 betätigt, um Steuerkolben 80 um ein vorgegebenes Maß zu bewegen. Ein Maß der Bewegung von Steuerkolben 80 (ein Maß eines Steuerkolben-Hubs) kann mit Steuerkolben-Hubsensor 65 erfasst werden. Eine Zylinder-Geschwindigkeit entsprechend einem Maß des Steuerkolben-Hubs von Steuerkolben 80 wird von Zylinder-Hubsensor 17 erfasst. Zylinder-Hubsensor 17 kann eine Geschwindigkeit einer Zylinderstange 10Y (eine Zylinder-Geschwindigkeit) mit hoher Genauigkeit erfassen.
Eine Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle kann auf Basis eines Ergebnisses der Erfassung durch Steuerkolben-Hubsensor 65 und eines Ergebnisses der Erfassung durch Zylinder-Hubsensor 17 erstellt werden.
Wenn sich der Steuerkolben so bewegt, dass ein Maß des Steuerkolben-Hubs positiv ist, führt Stiel 7 den Absenk-Vorgang (einen Aushub-Vorgang) durch. Wenn sich der Steuerkolben so bewegt, dass ein Maß des Steuerkolben-Hubs negativ ist, führt Arbeitsausrüstung 2 den Anhebe-Vorgang (einen Ausschütt-Vorgang) durch.
In dem vorliegenden Beispiel ist eine Beziehung zwischen einer Zylinder-Geschwindigkeit bei dem Absenk-Vorgang und einem Steuerkolben-Hub dargestellt.
Als eine Methode zum Steuern einer Zylinder-Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 sind Zulauf-Steuerung zum Steuern auf Basis eines Maßes des Stroms des Hydrauliköls in Hydraulikzylinder 60 entsprechend einem Maß des Steuerkolben-Hubs sowie Ablauf-Steuerung zum Steuern auf Basis eines Maßes des Ausströmens des Hydrauliköls verfügbar, das aus Hydraulikzylinder 60 ausströmt.
Eine Linie LA stellt eine erste Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle (eine erste Geschwindigkeits-Tabelle) dar, die eine Beziehung eines Steuerkolben-Hubs und einer Zylinder-Geschwindigkeit bei Zulauf-Steuerung darstellt.
Eine Linie LB stellt eine zweite Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle (eine zweite Geschwindigkeits-Tabelle) dar, die eine Beziehung zwischen einem Maß eines Steuerkolben-Hubs und einer Zylinder-Geschwindigkeit bei Ablauf-Steuerung darstellt.
Wenn ein Verfahren zum Berechnen einer Zylinder-Geschwindigkeit auf Basis der ersten Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle bei Zulauf-Steuerung, wie sie mit Linie LA dargestellt ist, in einem Fall eingesetzt wird, in dem ein Betätigungsmaß bei Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L (ein Maß der Betätigung des Stiels) kleiner ist als ein vorgegebenes Maß, ist eine Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60, wenn Löffel 8 aufgrund seines Eigengewichtes abfällt, möglicherweise höher als eine erwartete Geschwindigkeit entsprechend dem Betätigungsmaß bei Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L (ein Maß der Betätigung des Stiels). Dies ist der Tatsache zuzuschreiben, dass eine Geschwindigkeit, mit der sich Zylinderstange 10Y bewegt, aufgrund von Last, die durch das Eigengewicht von Löffel 8 wirkt und an Zylinderstange 10Y zieht, höher ist als eine Geschwindigkeit der Bewegung von Zylinderstange 10Y entsprechend dem Maß des Einströmens des Hydrauliköls (eine Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60).
In der Ausführungsform wird jedoch davon ausgegangen, dass, wenn ein Verfahren zum Berechnen einer Zylinder-Geschwindigkeit auf Basis der zweiten Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle bei Ablauf-Steuerung eingesetzt wird, wie sie mit Linie LB dargestellt ist, eine Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60, wenn Löffel 8 aufgrund seines Eigengewichtes abfällt, im Wesentlichen genauso hoch ist wie eine erwartete Geschwindigkeit entsprechend dem Betätigungsmaß bei Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L (dem Maß der Betätigung des Stiels). Dies ist darauf zurückzuführen, dass selbst wenn Zuglast aufgrund des Eigengewichtes von Löffel 8 auf Zylinderstange 10Y ausgeübt wird, eine Geschwindigkeit von Zylinderstange 10Y (eine Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60) auf Basis des Maßes des Ausströmens des Hydrauliköls gesteuert wird und daher die Geschwindigkeit ordnungsgemäß gesteuert wird.
Daher stellt in der Ausführungsform Abschnitt 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit von Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 einen Wert, der größer ist als ein Wert für die Zylinder-Geschwindigkeit auf Basis der ersten Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle bei mit Linie LA dargestellter Zulauf-Steuerung, als die geschätzte Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 ein, wenn das Betätigungsmaß bei Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L (das Maß der Betätigung des Stiels) kleiner ist als ein vorgeschriebenes Maß.
Das heißt, Abschnitt 52B zur Ermittlung von Zylinder-Geschwindigkeit des Abschnitts 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit stellt einen Wert, der größer ist als ein Wert für die Zylinder-Geschwindigkeit auf Basis der ersten Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle bei mit Linie LA dargestellter Zulauf-Steuerung, als die geschätzte Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 ein, wenn das Betätigungsmaß bei Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L (das Maß der Betätigung des Stiels) kleiner ist als das vorgeschriebene Maß.
So kann, selbst wenn Löffel 8 aufgrund seines Eigengewichtes abfällt, Abweichung von der Ist-Geschwindigkeit entsprechend der Anpassung der geschätzten Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 verhindert werden.
Daher bestimmt Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit von Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 bei der oben beschriebenen Interventions-Steuerung die Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit Vc_am des Stiels, die entsprechend einem Maß der Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L angepasst wird. So wird Schneidkante 8a von Löffel 8 stabilisiert und kann Pendeln verhindert werden.
Bei dem vorliegenden Beispiel wird das Betätigungsmaß bei Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L (das Maß der Betätigung des Stiels) in einem Fall, in dem ein Maß des Steuerkolben-Hubs auf einem vorgeschriebenen Wert X liegt, als das vorgeschriebenen Maß festgelegt.
Abschnitt 52B zur Ermittlung von Zylinder-Geschwindigkeit des Abschnitts 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit stellt einen Wert, der größer ist als ein Wert für eine Zylinder-Geschwindigkeit und kleiner als eine Zylinder-Geschwindigkeit Y auf Basis der ersten Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle bei mit Linie LA dargestellter Zulauf-Steuerung, als die geschätzte Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 ein, wenn das Betätigungsmaß bei Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L (das Maß der Betätigung des Stiels) kleiner ist als das vorgeschriebene Maß).
In einem Bereich, in dem ein Maß des Steuerkolben-Hubs genauso groß ist wie oder größer als der vorgeschriebene Wert X, stellt Abschnitt 52B zur Ermittlung von Zylinder-Geschwindigkeit des Abschnitts 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit, wenn das Betätigungsmaß bei Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L genauso groß ist wie oder größer als der vorgeschriebene Wert, einen Wert für eine Zylinder-Geschwindigkeit auf Basis der ersten Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle bei mit Linie LA dargestellter Zulauf-Steuerung als die geschätzte Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder ein. Dann bestimmt Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit von Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 die Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit Vc_am des Stiels entsprechend der geschätzten Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60.
In diesem Fall wird, da eine Geschwindigkeit, mit der sich Zylinderstange 10Y (eine Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60) entsprechend einem Maß des Einströmens des Hydrauliköls bewegt, höher ist als eine Geschwindigkeit, mit der sich Zylinderstange 10Y aufgrund des Wirkens von Last, die an Zylinderstange 10Y aufgrund des Eigengewichtes von Löffel 8 zieht, die Zylinder-Geschwindigkeit auf Basis der ersten Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle als die geschätzte Geschwindigkeit eingestellt, so dass die geschätzte Geschwindigkeit Vc_am des Stiels entsprechend der überaus genauen Zylinder-Geschwindigkeit berechnet wird. So kann Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit von Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 stabilere Profilierungs-Steuerung ausführen, bei der die Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers sehr genau eingestellt wird.
Ein Bereich, in dem ein Maß eines Steuerkolben-Hubs kleiner ist als ein vorgeschriebener Wert X in 14 wird als ein Betätigungsbereich für Feineinstellung bezeichnet. Ein Maß eines Steuerkolben-Hubs, das kleiner ist als der vorgeschriebene Wert X, entspricht einem Betätigungsmaß bei Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L zur Feineinstellung.
Ein Bereich, in dem ein Maß des Steuerkolben-Hubs den Bereich von Betätigung zur Feineinstellung überschreitet, wird auch als ein Bereich normaler Betätigung bezeichnet.
Ein Maß eines Steuerkolben-Hubs, das genauso groß ist wie oder größer als der vorgeschriebene Wert X, entspricht einem Betätigungsmaß bei normaler Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L.
Ein Wert für eine Zylinder-Geschwindigkeit, der einem Maß eines Steuerkolben-Hubs entspricht, der in dem Bereich von Betätigung zur Feineinstellung mit Linie LB dargestellt ist, ist, wie in 14 gezeigt, größer als ein Wert für eine Zylinder-Geschwindigkeit, die einem Maß eines Steuerkolben-Hubs entspricht, das mit Linie LA dargestellt ist.
Abschnitt 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit von Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 kann einen Wert für eine Zylinder-Geschwindigkeit auf Basis der zweiten Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle bei mit Linie LB dargestellter Ablauf-Steuerung als die geschätzte Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 einstellen, wenn das Betätigungsmaß bei Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L (der Vorgang zum Betätigen des Stiels) kleiner ist als das vorgeschriebene Maß.
Das heißt, Abschnitt 52B zur Ermittlung von Zylinder-Geschwindigkeit von Abschnitt 52 zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit stellt einen Wert für eine Zylinder-Geschwindigkeit auf Basis der zweiten Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle bei mit Linie LB dargestellter Ablauf-Steuerung als die geschätzte Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60 ein, wenn das Betätigungsmaß bei Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L (das Maß der Betätigung des Stiels) kleiner ist als das vorgeschriebene Maß.
So wird die Geschwindigkeit von Hydraulikzylinder 60, selbst wenn Löffel 8 aufgrund seines Eigengewichtes abfällt, auf die geschätzte Geschwindigkeit nahe an der tatsächlichen Geschwindigkeit bzw. Ist-Geschwindigkeit eingestellt, so dass Abweichung von der Ist-Geschwindigkeit verhindert werden kann.
Daher bestimmt bei der oben beschriebenen Interventions-Steuerung Abschnitt 54 zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit von Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 die Soll-Geschwindigkeit Vc_bm_lmt des Auslegers auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit Vc_am des Stiels entsprechend dem Maß der Betätigung des zweiten Steuerhebels 25L. So wird Schneidkante 8a von Löffel 8 stabilisiert und kann Pendeln verhindert werden.
Obwohl in dem vorliegenden Beispiel das Verfahren beschrieben worden ist, bei dem eine Zylinder-Geschwindigkeit unter Verwendung der Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle berechnet wird, die die Beziehung zwischen einer Zylinder-Geschwindigkeit und einem Steuerkolben-Hub darstellt, kann Speicherabschnitt 58 auch eine Zylinder-Geschwindigkeits-Tabelle speichern, die die Beziehung zwischen einer Zylinder-Geschwindigkeit und einem PPC-Druck (einem Vorsteuerdruck) darstellt, und kann eine Zylinder-Geschwindigkeit unter Verwendung dieser Korrelationsdaten berechnet werden.
Bei dem vorliegenden Beispiel kann Steuerventil 27 vollständig geöffnet sein, Drucksensor 66 und Drucksensor 67 können einen Druck erfassen, und Drucksensor 66 und Drucksensor 67 können auf Basis eines Erfassungswertes kalibriert werden. Wenn Steuerventil 27 vollständig geöffnet ist, geben Drucksensor 66 und Drucksensor 67 den gleichen Erfassungswert aus. Wenn Drucksensor 66 und Drucksensor 67 Erfassungswerte ausgeben, die sich voneinander unterscheiden, wenn Steuerventil 27 vollständig geöffnet ist, können Korrelationsdaten ermittelt werden, die die Beziehung zwischen einem Erfassungswert von Drucksensor 66 und einem Erfassungswert von Drucksensor 67 darstellen.
Obwohl oben eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben stehende Ausführungsform beschränkt, sondern es können verschiedene Abwandlungen im Rahmen des Schutzumfangs vorgenommen werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.
So ist bei dem oben beschriebenen Beispiel Betätigungsvorrichtung 25 beispielsweise eine Vorsteuer-Hydraulikvorrichtung. Betätigungsvorrichtung 25 kann eine elektrische Hebelvorrichtung sein. Beispielsweise kann ein Steuerhebel-Erfassungsabschnitt, wie beispielsweise ein Potentiometer, vorhanden sein, der ein Maß der Betätigung eines Steuerhebels 25L von Betätigungsvorrichtung 25 erfasst und eine Spannung entsprechend dem Maß der Betätigung an Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 ausgibt. Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung 26 kann einen Druck des Vorsteuer-Öls anpassen, indem sie ein Steuer-Signal auf Basis von Erfassung durch den Steuerhebel-Erfassungsabschnitt an Steuerventil 27 ausgibt. Gegenwärtig wird die Steuerung von einer Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung ausgeführt, sie kann jedoch von anderen Steuervorrichtungen, wie beispielsweise Sensor-Steuervorrichtung 30, ausgeführt werden.
Obwohl als Beispiel für ein Baufahrzeug in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Hydraulikbagger dargestellt worden ist, kann die vorliegende Erfindung bei anderen Typen von Baufahrzeugen eingesetzt werden und ist nicht auf den Hydraulikbagger beschränkt.
Eine Position eines Hydraulikbaggers in dem globalen Koordinatensystem kann mit anderen Ortungs- bzw. Positioniereinrichtungen ermittelt werden und ist nicht auf GNSS beschränkt. Daher kann Abstand d zwischen Schneidkante 8a und der geplanten Topographie mit anderen Ortungseinrichtungen ermittelt werden, ohne auf GNSS beschränkt zu sein.
Obwohl oben die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, sollte klar sein, dass die hier offenbarte Ausführungsform in jeder Hinsicht veranschaulichend und keinesfalls einschränkend ist. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Vorgaben der Patentansprüche definiert und soll jegliche Abwandlungen innerhalb des Schutzumfangs und der Bedeutung einschließen, die äquivalent zu den Vorgaben der Ansprüche sind.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug-Hauptkörper;
2: Arbeitsausrüstung;
3: Dreheinheit;
4: Fahrerkabine;
4S: Fahrersitz;
5: Fahrvorrichtung;
5Cr: Raupenkette;
6: Ausleger;
7: Stiel;
8: Löffel;
8a: Schneidkante;
9: Motorraum;
10: Auslegerzylinder;
10V: Kolben;
10W: Zylinderkopf;
10X: Zylinderrohr;
10Y: Zylinderstange
11: Stielzylinder;
12: Löffelzylinder;
13: Auslegerbolzen;
14: Stielbolzen;
15: Löffelbolzen;
16: Auslegerzylinder-Hubsensor;
17: Stielzylinder-Hubsensor;
18: Löffelzylinder-Hubsensor;
19: Handlauf;
20: Positionserfassungsvorrichtung;
21: Antenne;
21A: erste Antenne;
21B: zweite Antenne;
23: Abschnitt zur Ermittlung globaler Koordinaten;
25: Betätigungsvorrichtung;
25L: zweiter Steuerhebel;
25R: erster Steuerhebel;
26: Arbeitsausrüstungs-Steuervorrichtung;
27, 27A, 27B, 27C: Steuerventil;
28: Anzeige-Steuervorrichtung;
28A: Abschnitt zu Speicherung von Soll-Bauinformationen;
28B: Abschnitt zur Erzeugung von Löffel-Positionsdaten;
28C: Abschnitt zur Erzeugung von Daten der Soll-Aushub-Topographie;
29, 322: Anzeigeabschnitt;
30: Sensor-Steuervorrichtung;
32: Mensch-Maschine-Schnittstellenabschnitt;
40A: Ölkammer an der Kappen-Seite;
40B: Ölkammer an der Stangen-Seite;
51: Wechselventil;
52: Abschnitt zur Bestimmung geschätzter Geschwindigkeit;
52A: Abschnitt zur Ermittlung von Steuerkolben-Hub;
52B: Abschnitt zur Ermittlung von Zylinder-Geschwindigkeit;
52C: Abschnitt zur Ermittlung von Soll-Geschwindigkeit;
53: Abschnitt zum Ermitteln eines Abstandes;
54: Abschnitt zur Bestimmung von Soll-Geschwindigkeit;
57: Arbeitsausrüstungs-Steuereinheit;
58: Speicherabschnitt;
60: Hydraulikzylinder;
63: Dreh-Motor;
64: Richtungs-Steuerventil;
65: Steuerkolben-Hubsensor;
66, 67, 68: Drucksensor;
80: Steuerkolben;
100: Baufahrzeug;
161: Drehrolle;
162: Dreh-Mittelachse;
163: Dreh-Sensorabschnitt;
163a: Magnet;
164: Gehäuse;
200: Steuerungssystem;
262: Steuerventil-Steuereinheit;
262A: Abschnitt zur Berechnung einer Zylinder-Geschwindigkeit;
262B: EPC-Ermittlungsabschnitt;
262C: EPC-Befehlsabschnitt;
300: Hydrauliksystem;
321: Eingabeabschnitt; und
450: Vorsteuer-Öl-Weg

Claims

Baufahrzeug, das umfasst: einen Ausleger; einen Stiel; einen Löffel; einen Stielzylinder, der den Stiel antreibt; ein Richtungs-Steuerventil, das einen beweglichen Steuerkolben enthält und den Stielzylinder betätigt, indem es Zufuhr eines Hydrauliköls zu dem Stielzylinder zulässt, wenn sich der Steuerkolben bewegt; einen Berechnungsabschnitt, der eine geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders auf Basis von Korrelation zwischen einem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils entsprechend einem Maß der Betätigung eines Stiel-Steuerhebels und einer Geschwindigkeit des Stielzylinders berechnet; sowie einen Abschnitt zur Bestimmung einer Geschwindigkeit, der eine Soll-Geschwindigkeit des Auslegers auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit des Stielzylinders bestimmt, wobei der Berechnungsabschnitt eine Geschwindigkeit, die höher ist als die Geschwindigkeit des Stielzylinders entsprechend der Korrelation zwischen dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils entsprechend dem Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels und der Geschwindigkeit des Stielzylinders, als die geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders festlegt, wenn das Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels kleiner ist als ein vorgeschriebenes Maß.
Baufahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Berechnungsabschnitt die geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders auf Basis der Korrelation zwischen dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils und der Geschwindigkeit des Stielzylinders, definiert auf Basis eines Maßes von Zufuhr des Hydrauliköls, das entsprechend dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils in den Stielzylinder einströmt, berechnet.
Baufahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Korrelation zwischen dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils entsprechend dem Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels und der Geschwindigkeit des Stielzylinders einer ersten Geschwindigkeits-Tabelle entspricht, und der Berechnungsabschnitt eine Geschwindigkeit des Stielzylinders entsprechend der ersten Geschwindigkeits-Tabelle als die geschätzte Geschwindigkeit berechnet, wenn das Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels genauso groß ist wie oder größer als das vorgeschriebene Maß.
(Geändert) Baufahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Berechnungsabschnitt eine geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders auf Basis einer zweiten Geschwindigkeits-Tabelle berechnet, wenn das Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels kleiner ist als das vorgeschriebene Maß, und die zweite Geschwindigkeits-Tabelle Korrelation zwischen dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils und einer Geschwindigkeit des Stielzylinders, definiert auf Basis eines Maßes des Ausstoßes des aus dem Stielzylinder ausgestoßenen Hydrauliköls entsprechend dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils, darstellt.
Verfahren zum Steuern eines Baufahrzeugs, das einen Ausleger, einen Stiel sowie die einen Löffel enthält, wobei es die folgenden Schritte umfasst: Berechnen einer geschätzten Geschwindigkeit eines Stielzylinders auf Basis von Korrelation zwischen einem Maß der Bewegung eines Steuerkolbens eines Richtungs-Steuerventils entsprechend einem Maß der Betätigung eines Stiel-Steuerhebels und einer Geschwindigkeit des Stielzylinders; sowie die Bestimmen einer Soll-Geschwindigkeit des Auslegers auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit des Stielzylinders, wobei der Berechnungsschritt den Schritt einschließt, in dem eine Geschwindigkeit, die höher ist als die Geschwindigkeit des Stielzylinders entsprechend der Korrelation zwischen dem Maß der Bewegung des Steuerkolbens des Richtungs-Steuerventils entsprechend dem Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels und der Geschwindigkeit des Stielzylinders, als die geschätzte Geschwindigkeit des Stielzylinders berechnet wird, wenn das Maß der Betätigung des Stiel-Steuerhebels kleiner ist als ein vorgeschriebenes Maß.