DE112016000048T5

DE112016000048T5 - Arbeitsfahrzeug und Verfahren zum Steuern von Arbeitsvorgängen

Info

Publication number: DE112016000048T5
Application number: DE112016000048.0T
Authority: DE
Inventors: Koji Ohigashi; Kimihiro MORI; Kazuki Kumagai
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2016-02-08
Filing date: 2016-02-08
Publication date: 2017-12-28
Anticipated expiration: 2036-02-09
Also published as: DE112016000048B4; US20180030691A1; JPWO2017138070A1; WO2017138070A1; US10358798B2; AU2016259394B1; JP6691482B2

Abstract

Ein Arbeitsfahrzeug erfasst einen Druck von Hydrauliköl, das einem Stielzylinder zugeführt wird. Das Arbeitsfahrzeug ermittelt Details der Betätigungsvorgänge für einen Stiel. Das Arbeitsfahrzeug enthält ein Ablassventil, das einen Ablassdruck von Hydrauliköl in einem Hydraulikkreis auf einen ersten Einstelldruck und einen zweiten Einstelldruck einstellen kann, der höher ist als der erste Einstelldruck. Das Arbeitsfahrzeug stellt den Ablassdruck des Ablassventils unter der Bedingung auf den ersten Einstelldruck ein, dass der erfasste Druck auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt und das festgestellt wird, dass die Details der Betätigungsvorgänge einen Aushubvorgang anzeigen. Das Arbeitsfahrzeug stellt den Ablassdruck des Ablassventils auf den zweiten Einstelldruck ein, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsfahrzeug und ein Verfahren zum Steuern eines Betätigungsvorgangs.
Technischer Hintergrund
Es sind herkömmliche Arbeitsfahrzeuge, wie beispielsweise ein Hydraulikbagger, bekannt. Zum Beispiel offenbart die japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 04-26263 (Patentdokument 1) einen motorgetriebenen Bagger, der so ausgeführt ist, dass er eine Betätigungsvorrichtung aufweist, der von einer Hydraulikpumpe ausgestoßenes Öl unter Druck zugeführt wird, um einen Ausleger, einen Stiel und einen Löffel über einen Arbeitsausrüstungs-Hydraulikkreis zuzuführen und so den Ausleger, den Stiel und den Löffel zu betätigen.
Das heißt, der motorgetriebene Bagger in Patentdokument 1 weist eine Funktion zum Heben schwerer Lasten (power-up) auf. Das heißt, der motorbetriebene Bagger enthält ein variables Ablassventil, das so ausgeführt ist, dass der Druck im Inneren des Arbeitsausrüstungs-Hydraulikkreises variabel auf zwei Stufen eingestellt wird, die eine hohe Stufe und eine niedrige Stufe einschließen, eine Erfassungseinrichtung, mit der jeweils die Funktionszustände des Auslegers, des Stiels und des Löffels erfasst werden, sowie eine Einrichtung, mit der das variable Ablassventil variabel betätigt wird. Die Einrichtung zum variablen Betätigen des variablen Ablassventils ist so ausgeführt, dass das variable Ablassventil variabel so betätigt wird, dass der Druck im Inneren des Arbeitsausrüstungs-Hydraulikkreises auf einen hohen Druck eingestellt wird, wenn die Erfassungseinrichtung erfasst, dass der Stiel und der Löffel jeweils an einer festen Position fixiert sind und der Ausleger angehoben wird.
So wird bei dem Bagger in Patentdokument 1 die Power-up-Betrieb unter der Bedingung implementiert, dass „der Stiel und der Löffel jeweils an einer festen Position fixiert sind” und „der Ausleger betätigt wird”.
Liste der Anführungen
Patentdokument

Patentdokument 1: Japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 04-26263

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei dem in Patentdokument 1 offenbarten Verfahren kann jedoch nicht zuverlässig festgestellt werden, ob aktuell Aushub durchgeführt wird oder nicht (das heißt, ob Aushub des Bodens in dem Zustand erfolgt, in dem wenigstens eine Schneidkante des Löffels in Kontakt mit der Aushub-Fläche, wie beispielsweise dem Boden, ist) so dass die Möglichkeit zunimmt, dass die Power-up-Betrieb nicht implementiert werden kann, so beispielsweise auch bei Drehung zum Heben. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei Drehung zum Heben nicht nur eine Betätigung des Auslegers, sondern möglicherweise auch eine Betätigung des Stiels oder Löffels durchgeführt wird (das heißt, dass möglicherweise kombinierte Betätigungsvorgänge durchgeführt werden).
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der oben beschriebenen Probleme gemacht worden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Arbeitsfahrzeug, mit dem es möglich ist, Power-up-Betrieb bei anderen Arbeitsvorgängen als Aushub zu implementieren, indem zuverlässiger als bisher festgestellt wird, ob aktuell Aushub durchgeführt wird oder nicht, und ein Verfahren zum Steuern eines Betätigungsvorgangs zu schaffen, das in dem Arbeitsfahrzeug ausgeführt wird.
Lösung des Problems
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Arbeitsfahrzeug einen Fahrzeug-Hauptkörper, eine Arbeitsausrüstung, die an dem Fahrzeug-Hauptkörper angebracht ist und einen Stiel enthält, der mit einem Löffel verbunden ist, einen Stielzylinder, der so ausgeführt ist, dass er den Stiel mit über einen Hydraulikkreis zugeführtem Hydrauliköl betätigt, eine Druckerfassungs-Einheit zum Erfassen von Druck des dem Stielzylinder zugeführten Hydrauliköls, eine Einheit zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge, mit der Details der Betätigungsvorgänge für den Stiel ermittelt werden, ein Ablassventil, mit dem ein Ablassdruck des Hydrauliköls in dem Hydraulikkreis auf einen ersten Einstelldruck und einen zweiten Einstelldruck eingestellt werden kann, der höher ist als der erste Einstelldruck, sowie eine Einheit zum Einstellen des Ablassdrucks, mit der der Ablassdruck des Ablassventils unter der Bedingung auf den ersten Einstelldruck eingestellt wird, dass der von der Druckerfassungs-Einheit erfasste Druck auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt und dass die Einheit zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge ermittelt, dass die Details der Betätigungsvorgänge einen Aushubvorgang anzeigen, und mit der der Ablassdruck des Ablassventils auf den zweiten Einstelldruck eingestellt wird, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind.
Bei der oben beschriebenen Ausführung wird, wenn der erfasste Druck nicht auf oder über dem vorgegebenen Wert liegt, selbst wenn ermittelt wird, dass die Details der Betätigungsvorgänge einen Aushubvorgang anzeigen, davon ausgegangen, dass der Löffel nicht in Kontakt mit einer Aushub-Fläche, wie beispielsweise dem Boden, ist (das heißt, dass aktuell nicht der Aushubvorgang durchgeführt wird). In diesem Fall stellt das Arbeitsfahrzeug den Ablassdruck auf den zweiten Einstelldruck ein, der höher ist als der erste Einstelldruck, so dass Power-up-Betrieb implementiert wird. Dementsprechend kann mit dem Arbeitsfahrzeug zuverlässig ermittelt werden, ob aktuell Aushub durchgeführt wird oder nicht, und kann Power-up-Betrieb bei anderen Arbeitsvorgängen als denjenigen bei Aushub implementiert werden. Des Weiteren können die anderen Arbeitsvorgänge als diejenigen bei Aushub im Unterschied zu dem Fall, in dem die anderen Arbeitsvorgänge als diejenigen bei Aushub durchgeführt werden, ohne Power-up-Betrieb zu implementieren, sofort durchgeführt werden. So kann eine Reihe von Arbeitsvorgängen einschließlich eines Aushubvorgangs sofort durchgeführt werden. Des Weiteren kann, da das Arbeitsfahrzeug den Aushubvorgang durchführt, ohne Power-up-Betrieb zu implementieren, die auf das Arbeitsfahrzeug wirkende Last gegenüber dem Fall verringert werden, in dem der Aushubvorgang in dem Zustand durchgeführt wird, in dem Power-up-Betrieb implementiert wird.
Die Druckerfassungs-Einheit ist so ausgeführt, dass sie den Druck des Hydrauliköls an einer Seite eines unteren Teils des Stielzylinders erfasst.
Bei der oben beschriebenen Ausführung kann der Druck des Hydrauliköls in dem Stielzylinder zuverlässiger erfasst werden als bei der Ausführung, bei der der Druck des Hydrauliköls an anderen Positionen des Stielzylinders erfasst wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Arbeitsfahrzeug einen Fahrzeug-Hauptkörper, eine Arbeitsausrüstung, die an dem Fahrzeug-Hauptkörper angebracht ist und einen Löffel enthält, einen Löffelzylinder, der so ausgeführt ist, dass er den Löffel mit über einen Hydraulikkreis zugeführtem Hydrauliköl betätigt, eine Druckerfassungs-Einheit zum Erfassen von Druck des dem Löffelzylinder zugeführten Hydrauliköls, eine Einheit zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge, mit der Details der Betätigungsvorgänge für den Löffel ermittelt werden, ein Ablassventil, mit dem ein Ablassdruck des Hydrauliköls in dem Hydraulikkreis auf einen ersten Einstelldruck und einen zweiten Einstelldruck eingestellt werden kann, der höher ist als der erste Einstelldruck, sowie eine Einheit zum Einstellen des Ablassdrucks, mit der der Ablassdruck des Ablassventils unter der Bedingung auf den ersten Einstelldruck eingestellt wird, dass der von der Druckerfassungs-Einheit erfasste Druck auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt und dass die Einheit zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge ermittelt, dass die Details der Betätigungsvorgänge einen Aushubvorgang anzeigen, und mit der der Ablassdruck des Ablassventils auf den zweiten Einstelldruck eingestellt wird, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind.
Bei der oben beschriebenen Ausführung wird, wenn der erfasste Druck nicht auf oder über dem vorgegebenen Wert liegt, selbst wenn ermittelt wird, dass die Details der Betätigungsvorgänge einen Aushubvorgang anzeigen, davon ausgegangen, dass der Löffel nicht in Kontakt mit der Aushub-Fläche, wie beispielsweise dem Boden, ist (das heißt, dass aktuell kein Aushubvorgang durchgeführt wird). In diesem Fall stellt das Arbeitsfahrzeug den Ablassdruck auf den zweiten Einstelldruck ein, der höher ist als der erste Einstelldruck, so dass Power-up-Betrieb implementiert wird. Dementsprechend kann mit dem Arbeitsfahrzeug zuverlässig ermittelt werden, ob aktuell Aushub durchgeführt wird oder nicht, und kann Power-up-Betrieb bei anderen Arbeitsvorgängen als denjenigen bei Aushub implementiert werden. Des Weiteren können die anderen Arbeitsvorgänge als diejenigen bei Aushub im Unterschied zu dem Fall, in dem die anderen Arbeitsvorgänge als diejenigen bei Aushub durchgeführt werden, ohne Power-up-Betrieb zu implementieren, sofort durchgeführt werden. So kann eine Reihe von Arbeitsvorgängen einschließlich eines Aushubvorgangs sofort durchgeführt werden. Des Weiteren kann, da das Arbeitsfahrzeug den Aushubvorgang durchführt, ohne Power-up-Betrieb zu implementieren, die auf das Arbeitsfahrzeug wirkende Last gegenüber dem Fall verringert werden, in dem der Aushubvorgang in dem Zustand durchgeführt wird, in dem Power-up-Betrieb implementiert wird.
Die Druckerfassungs-Einheit ist so ausgeführt, dass sie den Druck des Hydrauliköls an einer Seite eines unteren Teils des Löffelzylinders erfasst.
Bei der oben beschriebenen Ausführung kann der Druck des Hydrauliköls in dem Stielzylinder zuverlässiger erfasst werden als bei der Ausführung, bei der der Druck des Hydrauliköls an anderen Positionen des Stielzylinders erfasst wird.
Vorzugsweise enthält das Arbeitsfahrzeug des Weiteren einen Motor, eine Steuerungs-Einheit, mit der die Arbeitsausrüstung unter Verwendung einer Ausgangsleistung des Motors gesteuert wird, sowie eine Speicher-Einheit, mit der als eine Leistungs-Kurve des Motors eine erste Leistungs-Kurve und eine zweite Leistungs-Kurve gespeichert werden, bei der die Leistung höher ist als bei der ersten Leistungs-Kurve. Die Steuerungs-Einheit ist so ausgeführt, dass sie die Arbeitsausrüstung unter Verwendung der ersten Leistungs-Kurve steuert, wenn die Bedingungen erfüllt sind, und die Arbeitsausrüstung unter Verwendung der zweiten Leistungs-Kurve steuert, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind.
Bei der oben beschriebenen Ausführung kann, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind, im Unterschied zu dem Fall, in dem der Ablassdruck nur auf den zweiten Einstelldruck eingestellt wird, eine Reihe von Arbeitsvorgängen einschließlich eines Aushubvorgangs sofort durchgeführt werden.
Vorzugsweise enthält das Arbeitsfahrzeug des Weiteren einen Motor sowie eine Steuerungs-Einheit, mit der eine Drehzahl des Motors gesteuert wird und die Arbeitsausrüstung unter Verwendung einer Ausgangsleistung des Motors gesteuert wird. Die Steuerungs-Einheit ist so ausgeführt, dass sie die Drehzahl des Motors erhöht, so dass sie, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind, höher ist als in dem Fall, in dem die Bedingungen erfüllt sind.
Bei der oben beschriebenen Ausführung kann, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind, im Unterschied zu dem Fall, in dem der Ablassdruck nur auf den zweiten Einstelldruck eingestellt wird, eine Reihe von Arbeitsvorgängen einschließlich eines Aushubvorgangs sofort durchgeführt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Betätigungsvorgangs in einem Arbeitsfahrzeug durchgeführt. Das Arbeitsfahrzeug enthält einen Fahrzeug-Hauptkörper, eine Arbeitsausrüstung, die an dem Fahrzeug-Hauptkörper angebracht ist und einen Stiel enthält, der mit einem Löffel verbunden ist, einen Stielzylinder, der so ausgeführt ist, dass er den Stiel mit über einen Hydraulikkreis zugeführtem Hydrauliköl betätigt, sowie ein Ablassventil, mit dem ein Ablassdruck des Hydrauliköls in dem Hydraulikkreis auf einen ersten Einstelldruck und einen zweiten Einstelldruck eingestellt werden kann, der höher ist als der erste Einstelldruck. Das Verfahren zum Steuern eines Betätigungsvorgangs schließt ein, dass Druck des dem Stielzylinder zugeführten Hydrauliköls erfasst wird, Details der Betätigungsvorgänge für den Stiel ermittelt werden und der Ablassdruck des Ablassventils unter der Bedingung auf den ersten Einstelldruck eingestellt wird, dass der erfasste Druck auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt, und dass ermittelt wird, dass die Details der Betätigungsvorgänge einen Aushubvorgang anzeigen, und der Ablassdruck des Ablassventils auf den zweiten Einstelldruck eingestellt wird, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind.
Bei der oben beschriebenen Ausführung wird, wenn der erfasste Druck nicht auf oder über dem vorgegebenen Wert liegt, selbst wenn ermittelt wird, dass die Details der Betätigungsvorgänge einen Aushubvorgang anzeigen, davon ausgegangen, dass der Löffel nicht in Kontakt mit der Aushub-Fläche, wie beispielsweise dem Boden, ist (das heißt, dass aktuell kein Aushubvorgang durchgeführt wird). In diesem Fall stellt das Arbeitsfahrzeug den Ablassdruck auf den zweiten Einstelldruck ein, der höher ist als der erste Einstelldruck, so dass Power-up-Betrieb implementiert wird. Dementsprechend kann mit dem Arbeitsfahrzeug zuverlässig ermittelt werden, ob aktuell Aushub durchgeführt wird oder nicht, und kann darüber hinaus Power-up-Betrieb bei anderen Arbeitsvorgängen als denjenigen bei Aushub implementiert werden. Des Weiteren können die anderen Arbeitsvorgänge als diejenigen bei Aushub im Unterschied zu dem Fall, in dem die anderen Arbeitsvorgänge als diejenigen bei Aushub durchgeführt werden, ohne Power-up-Betrieb zu implementieren, sofort durchgeführt werden. So kann eine Reihe von Arbeitsvorgängen einschließlich eines Aushubvorgangs sofort durchgeführt werden. Des Weiteren kann, da das Arbeitsfahrzeug den Aushubvorgang durchführt, ohne Power-up-Betrieb zu implementieren, die auf das Arbeitsfahrzeug wirkende Last gegenüber dem Fall verringert werden, in dem der Aushubvorgang in dem Zustand durchgeführt wird, in dem Power-up-Betrieb implementiert wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Betätigungsvorgangs in einem Arbeitsfahrzeug durchgeführt. Das Arbeitsfahrzeug enthält einen Fahrzeug-Hauptkörper, eine Arbeitsausrüstung, die an dem Fahrzeug-Hauptkörper angebracht ist und einen Löffel enthält, einen Löffelzylinder, der so ausgeführt ist, dass er den Löffel mit über einen Hydraulikkreis zugeführtem Hydrauliköl betätigt, ein Ablassventil, mit dem ein Ablassdruck des Hydrauliköls in dem Hydraulikkreis auf einen ersten Einstelldruck und einen zweiten Einstelldruck eingestellt werden kann, der höher ist als der erste Einstelldruck. Das Verfahren zum Steuern eines Betätigungsvorgangs schließt ein, dass Druck des dem Löffelzylinder zugeführten Hydrauliköls erfasst wird, Details der Betätigungsvorgänge für den Löffel ermittelt werden und der Ablassdruck des Ablassventils unter der Bedingung auf den ersten Einstelldruck eingestellt wird, dass der erfasste Druck auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt, und das ermittelt wird, dass die Details der Betätigungsvorgänge einen Aushubvorgang anzeigen, und der Ablassdruck des Ablassventils auf den zweiten Einstelldruck eingestellt wird, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind.
Bei der oben beschriebenen Ausführung wird, wenn der erfasste Druck nicht auf oder über dem vorgegebenen Wert liegt, selbst wenn ermittelt wird, dass die Details der Betätigungsvorgänge einen Aushubvorgang anzeigen, davon ausgegangen, dass der Löffel nicht in Kontakt mit der Aushub-Fläche, wie beispielsweise dem Boden, ist (das heißt, dass aktuell kein Aushubvorgang durchgeführt wird). In diesem Fall stellt das Arbeitsfahrzeug den Ablassdruck auf den zweiten Einstelldruck ein, der höher ist als der erste Einstelldruck, so dass Power-up-Betrieb implementiert wird. Dementsprechend kann mit dem Arbeitsfahrzeug zuverlässig ermittelt werden, ob aktuell Aushub durchgeführt wird oder nicht, und kann Power-up-Betrieb bei anderen Arbeitsvorgängen als denjenigen bei Aushub implementiert werden. Des Weiteren können die anderen Arbeitsvorgänge als diejenigen bei Aushub im Unterschied zu dem Fall, in dem die anderen Arbeitsvorgänge als diejenigen bei Aushub durchgeführt werden, ohne Power-up-Betrieb zu implementieren, sofort durchgeführt werden. So kann eine Reihe von Arbeitsvorgängen einschließlich eines Aushubvorgangs sofort durchgeführt werden. Des Weiteren kann, da das Arbeitsfahrzeug den Aushubvorgang durchführt, ohne Power-up-Betrieb zu implementieren, die auf das Arbeitsfahrzeug wirkende Last gegenüber dem Fall verringert werden, in dem der Aushubvorgang in dem Zustand durchgeführt wird, in dem Power-up-Betrieb implementiert wird.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zuverlässig festgestellt, ob aktuell Aushub durchgeführt wird oder nicht, so dass Power-up-Betrieb bei anderen Arbeitsvorgängen als denjenigen bei Aushub implementiert werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung, die ein äußeres Erscheinungsbild eines Arbeitsfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Perspektivansicht, die den Innenaufbau einer Fahrerkabine zeigt.
3 ist eine vereinfachte schematische Darstellung, die die Hardware-Konfiguration eines Steuerungssystems des Arbeitsfahrzeugs zeigt.
4 ist ein Funktionsdiagramm, das die Haupt-Steuerung in dem Steuerungssystem des Arbeitsfahrzeugs darstellt.
5 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs des in dem Arbeitsfahrzeug durchgeführten Prozesses.
6 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Ausführung, mit der eine Leistungs-Kurve geändert wird.
Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden wird ein Arbeitsfahrzeug gemäß jeweiliger Ausführungsformen beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind gleiche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Namen und Funktionen sind ebenfalls gleich. Dementsprechend wird die ausführliche Beschreibung derselben nicht wiederholt.
Bei einem optionalen Betätigungsvorgang von einer Vielzahl spezifischer Arbeitsvorgänge (üblicherweise ein Hebe-Betätigungsvorgang) kann ein Arbeitsfahrzeug den ersten Zustand, in dem Energieverbrauch pro Zeiteinheit relativ niedrig ist, oder/und den zweiten Zustand einnehmen, in dem Energieverbrauch pro Zeiteinheit höher ist als in dem ersten Zustand.
Üblicherweise wird von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand unter der Bedingung übergegangen, dass über einen vorgeschriebenen Betätigungsvorgang, der von einem Fahrer durchgeführt wird, die Betriebsart von der Standard-Betriebsart auf eine andere Betriebsart umgestellt wird. Des Weiteren wird Übergang von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand umgesetzt, indem beispielsweise der Ablassdruck des mit einer Hydraulikpumpe verbundenen Ablassventils erhöht wird.
Jedoch wird während des Aushubvorgangs unter Einsatz eines Löffels (das heißt, wenn der Boden in dem Zustand ausgehoben wird, in dem wenigstens die Schneidkante des Löffels in Kontakt mit der Aushub-Fläche, wie beispielsweise dem Boden, ist) Übergang von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand nicht implementiert, um zu verhindern, dass eine zu große Last auf die Arbeitsausrüstung wirkt. Hingegen wird Übergang von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand während einer Vielzahl von Bewegungsvorgängen implementiert, mit denen Aushubmaterial bewegt wird, das mit dem Aushubvorgang ausgehoben wird.
Beispiele für die Bewegungsvorgänge können einen Vorgang zum Anheben des Auslegers, einen Drehvorgang beim Heben, einen Vorgang zum Ausschütten und dergleichen einschließen. Des Weiteren wird Übergang von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand vorzugsweise auch während des nach unten gerichteten Drehvorgangs implementiert, der nach dem Vorgang des Ausschüttens durchgeführt wird.
Es folgt eine ausführliche Erläuterung des Prozesses, mit dem festgestellt wird, ob der Aushubvorgang aktuell durchgeführt wird oder nicht, sowie der Änderung der Betriebsart auf Basis des Ergebnisses dieser Feststellung.
A. Gesamtaufbau
1 ist eine schematische Darstellung, die ein äußeres Erscheinungsbild eines Arbeitsfahrzeugs 101 gemäß einer Ausführungsform zeigt. Wie in 1 gezeigt, wird in dem vorliegenden Beispiel vorwiegend ein Hydraulikbagger als ein Beispiel für das Arbeitsfahrzeug 101 beschrieben. Vorzugsweise ist Arbeitsfahrzeug 101 ein Hydraulikbagger für den Bergbau.
Arbeitsfahrzeug 101 enthält als Hauptbestandteile eine Fahr-Einheit 1, eine Dreh-Einheit 30 sowie eine Arbeitsausrüstung 4. Der Hauptkörper des Arbeitsfahrzeugs wird durch Fahr-Einheit 1 und Dreh-Einheit 3 gebildet. Fahr-Einheit 1 enthält ein Paar Raupenketten an der rechten und der linken Seite. Dreh-Einheit 3 ist so installiert, dass sie über einen Drehmechanismus in einem oberen Abschnitt von Fahr-Einheit 1 gedreht werden kann.
Arbeitsausrüstung 4 ist an Dreh-Einheit 3 schwenkbar so gelagert, dass sie in der vertikalen Richtung betätigt werden kann, und so ausgeführt, dass sie Arbeiten, wie beispielsweise Aushub von Boden, durchführt. Arbeitsausrüstung 4 enthält einen Ausleger 5, einen Stiel 6 sowie einen Löffel 7. Ausleger 5 weist einen Basisabschnitt auf, der beweglich mit Dreh-Einheit 3 verbunden ist. Stiel 6 ist beweglich mit einem Ende von Ausleger 5 verbunden. Löffel 7 ist beweglich mit einem Ende von Stiel 6 verbunden. Dreh-Einheit 3 schließt des Weiteren eine Fahrerkabine 8 und dergleichen ein.
Stiel 6 ist mit einem Stielzylinder 35B versehen. Stiel 6 wird mit Stielzylinder 35B betätigt. Stiel 6 enthält des Weiteren einen Druckmesser (einen Druckmesser 44 in 4), mit dem der Druck des Stielzylinder 35B zugeführten Hydrauliköls erfasst wird. Dieser Druckmesser erfasst den auf den unteren Teil von Stielzylinder 35B auszuübenden Hydraulikdruck.
B. Aufbau von Fahrerkabine
2 ist eine Perspektivansicht, die den Innenaufbau von Fahrerkabine 8 zeigt. Fahrerkabine 8 enthält, wie in 2 gezeigt, einen Fahrersitz 9, eine Fahr-Betätigungseinheit 10, ein Pedal 15 für ein Anbaugerät, Seitenfenster 16 an der rechten und der linken Seite, ein Armaturenbrett 17, Arbeitsausrüstungs-Hebel 18, 19, einen Sperr-Hebel 20, eine Monitoreinrichtung 21, eine Frontscheibe 22, einen vertikalen Rahmen 23 sowie eine Drosselklappen-Einstellscheibe 39.
Fahrersitz 9 befindet sich in einem Mittelabschnitt von Fahrerkabine 8. Fahr-Betätigungseinheit 10 befindet sich vor Fahrersitz 9.
Fahr-Betätigungseinheit 10 schließt Fahr-Hebel 11, 12 sowie Fahr-Pedale 13, 14 ein. Die Fahr-Pedale 13 und 14 können sich zusammen mit den Fahr-Hebeln 11 bzw. 12 bewegen. Fahr-Einheit 1 bewegt sich vorwärts, wenn ein Fahrer die Fahr-Hebel 11 und 12 nach vorn drückt.
Des Weiteren bewegt sich Fahr-Einheit 1 rückwärts, wenn der Fahrer die Fahr-Hebel 11 und 12 nach hinten zieht.
Pedal 15 für ein Anbaugerät befindet sich in der Nähe von Fahr-Betätigungseinheit 10. Des Weiteren befindet sich Armaturenbrett 17 in der Nähe von Seitenfenster 16 an der rechten Seite in 2.
Die Arbeitsausrüstungs-Hebel 18 und 19 dienen als Bedienhebel, die sich an der rechten und der linken Seite von Fahrersitz 9 befinden. Die Arbeitsausrüstungs-Hebel 18 und 19 dienen dazu, vertikale Bewegung von Ausleger 5, Schwenken von Stiel 6 und Löffel 7, einen Drehvorgang von Dreh-Einheit 3 und dergleichen auszuführen.
Sperr-Hebel 20 befindet sich in der Nähe von Arbeitsausrüstungs-Hebel 18. Sperr-Hebel 20 dient dazu, Funktionen, wie beispielsweise Betätigung von Arbeitsausrüstung 4, Drehung von Dreh-Einheit 4 und Fahrt von Fahr-Einheit 1 zu unterbrechen. Wenn ein Vorgang zum Positionieren von Sperr-Hebel 20 in einem vertikalen Zustand (hier ein Vorgang, bei dem der Sperr-Hebel nach unten gezogen wird) durchgeführt wird, kann Bewegung von Arbeitsausrüstung 4 oder dergleichen gesperrt (eingeschränkt) werden. In dem Zustand, in dem Bewegung von Arbeitsausrüstung 4 oder dergleichen mit Sperr-Hebel 20 gesperrt wird, arbeitet Arbeitsausrüstung 4 oder dergleichen selbst dann nicht, wenn der Fahrer die Arbeitsausrüstungs-Hebel 18 und 19 betätigt. Desgleichen arbeitet Fahr-Einheit 1 selbst dann nicht, wenn der Fahrer die Fahr-Hebel 11 und 12 sowie die Fahr-Pedale 13 und 14 betätigt. Wenn hingegen ein Vorgang zum Positionieren von Sperr-Hebel 20 in einem horizontalen Zustand (hier ein Vorgang, bei dem der Sperr-Hebel nach oben gezogen wird) durchgeführt wird, kann Sperrung (Einschränkung) der Bewegung von Arbeitsausrüstung 4 oder dergleichen aufgehoben werden. Dadurch kann Arbeitsausrüstung 4 oder dergleichen arbeiten.
Monitoreinrichtung 21 befindet sich in einem unteren Abschnitt des vertikalen Rahmens 23, der Frontscheibe 22 und ein Seitenfenster 16 von Fahrerkabine 8 voneinander trennt, und zeigt einen Status des Motors von Arbeitsfahrzeug 101, Anleitungs-Informationen, Warn-Informationen oder dergleichen an. Des Weiteren kann Monitoreinrichtung 21 einen Einstellbefehl bezüglich verschiedener Betätigungsvorgänge von Arbeitsfahrzeug 101 annehmen.
Drosselklappen-Einstellscheibe 39 dient als eine Kraftstoff-Regulierscheibe. Das heißt, Drosselklappen-Einstellscheibe 39 dient dazu, die maximale Kraftstoffeinspritzmenge einzustellen.
C. Hardware-Konfiguration
3 ist eine vereinfachte schematische Darstellung, die die Hardware-Konfiguration eines Steuerungssystems in Arbeitsfahrzeug 101 zeigt. Das Steuerungssystem in Arbeitsfahrzeug 101 enthält, wie in 3 gezeigt, beispielsweise Arbeitsausrüstungs-Hebel 18, 19, Fahr-Hebel 11, 12, Sperr-Hebel 20, Monitoreinrichtung 21, einen Motor 36, eine Hydraulikpumpe 37, eine Motor-Steuerung 38, eine Drosselklappen-Einstellscheibe 39, einen Drehzahl-Sensor 40, eine Arbeitsausrüstungs-Hebelvorrichtung 41, einen Druckschalter 42, ein Ventil 43, einen Druckmesser 44, ein Potentiometer 45, einen Startschalter 46, einen Drucksensor 47 sowie eine Haupt-Steuerung 50.
Des Weiteren enthält das Steuerungssystem in Arbeitsfahrzeug 101 Hydraulikpumpen 31A, 31B, 31B und 31D, Taumelscheiben-Antriebsvorrichtungen 32A, 32B, 32C und 32D, Ablassventile 33A, 33B, 33C und 33D, Steuerventile 34A, 34B, 34C und 34D, eine Vielzahl von Betätigungsvorrichtungen (einen Löffelzylinder 35A, einen Stielzylinder 35B, einen Auslegerzylinder 35C, einen Hydraulikmotor 35D für Drehung) sowie einen Hydraulikkreis zum Zuführen von Hydrauliköl zu der Vielzahl von Betätigungsvorrichtungen und dergleichen.
Die Hydraulikpumpen 31A, 31B, 31C und 31D stoßen jeweils Hydrauliköl aus, das zum Antreiben von Arbeitsausrüstung 4 oder dergleichen eingesetzt wird. Darüber hinaus zeigt 3 die Hydraulikpumpen 31A, 31B, 31C und 31D jeweils als ein Beispiel für eine Hydraulikpumpe, die das Hydrauliköl ausstößt, das zum Antreiben von Arbeitsausrüstung 4 oder dergleichen eingesetzt wird. Hydraulikpumpe 37 stößt Öl aus, das zum Erzeugen eines Hydraulikdrucks (eines Vorsteuerdrucks) entsprechend Betätigungsvorgängen der Arbeitsausrüstungs-Hebel 18, 19 und Fahr-Hebel 11, 12 genutzt wird. Die Taumelscheiben-Antriebsvorrichtungen 32A, 32B, 32C und 32D sind mit den Hydraulikpumpen 31A, 31B, 31B bzw. 31D verbunden.
Die Taumelscheiben-Antriebsvorrichtungen 32A, 32B, 32C und 32D führen jeweils einen Antriebsvorgang auf Basis einer Anweisung von Haupt-Steuerung 50 durch und ändern jeweils einen Neigungswinkel einer Taumelscheibe in einer entsprechenden der Hydraulikpumpen 31A, 31B, 31B und 31D.
Die Ablassventile 33A, 33B, 33C und 33D sind mit den Hydraulikpumpen 31A, 31B, 31C bzw. 31D verbunden. Auch die Steuerventile 34A, 34B, 34C und 34D sind mit den Ablassventilen 33A, 33B, 33C bzw. 33D verbunden. Des Weiteren sind Löffelzylinder 35A, Stielzylinder 35B, Auslegerzylinder 35C und Hydraulikmotor 35D für Drehung mit den Steuerventilen 34A, 34B, 34C bzw. 34D verbunden. Weiterhin ist Druckmesser 44 mit Stielzylinder 35B verbunden.
Darüber hinaus ist nicht notwendigerweise in jeder der Hydraulikpumpen 31A, 31B' 31C und 31D ein Ablassventil vorhanden. Ein einzelnes Ablassventil kann mit einer Vielzahl von Hydraulikpumpen verbunden sein.
Jedes der Ablassventile 33A, 33B, 33C und 33D kann den Ablassdruck (den oberen Grenz-Einstellwert) des Hydraulikdrucks ändern. Beispielsweise kann Ablassventil 33A den Ablassdruck des Hydrauliköls in Hydraulikpumpe 31A ändern. Weiterhin kann jedes der Ablassventile 33A, 33B, 33C und 33D den Ablassdruck des Hydrauliköls in der Hydraulikpumpe, die mit einem entsprechenden dieser Ventile verbunden ist, zu einem von zwei Einstellwerten ändern.
Zu Erläuterungszwecken wird bei der folgenden Erläuterung davon ausgegangen, dass jedes der Ablassventile 33A, 33B, 33C und 33D den Ablassdruck des Hydrauliköls in der mit einem entsprechenden der Ventile verbundenen Hydraulikpumpe auf den ersten Einstelldruck (beispielsweise 300 kg/cm²) oder den zweiten Einstelldruck (beispielsweise 325 kg/cm²) ändert, der höher ist als der erste Einstelldruck. Die numerischen Werte des ersten Einstelldrucks und des zweiten Einstelldrucks können durch jedes der Ablassventile 33A, 33B, 33C und 33D eingestellt werden. Beispielsweise können der erste Einstelldruck in Ablassventil 33A und der erste Einstelldruck in Ablassventil 33B den gleichen Wert haben oder unterschiedliche Werte haben. In der folgenden Erläuterung ist der „erste Einstelldruck” als ein Standardwert definiert.
Arbeitsfahrzeug 101 weist üblicherweise eine Betriebsart, in der der Ablassdruck nicht geändert wird (eine Standard-Betriebsart) sowie eine Betriebsart auf, in der der Ablassdruck geändert wird. Die Betätigung durch den Fahrer wird durchgeführt, um die Betriebsart von der Betriebsart, in der der Ablassdruck nicht geändert wird, zu der Betriebsart zu ändern, in der der Ablassdruck geändert wird (im Folgenden auch als „Power-up-Modus”) bezeichnet.
In dem Power-up-Modus ändert, wenn eine Vielzahl von Bewegungsvorgängen durchgeführt wird, um mit dem Aushubvorgang ausgehobene Aushubmaterialien zu bewegen, Haupt-Steuerung 50 die Ablassdrücke der Ablassventile 33A, 33B, 33C und 33D von dem ersten Einstelldruck auf den zweiten Einstelldruck. Wenn hingegen der Aushubvorgang unter Verwendung von Löffel 7 auch in dem Power-up-Modus durchgeführt wird, ändert Haupt-Steuerung 50 den Ablassdruck der Ablassventile 33A, 33B, 33C und 33D nicht von dem ersten Einstelldruck auf den zweiten Einstelldruck. Darüber hinaus kann, wie oben beschrieben, die Vielzahl von Bewegungsvorgängen einen Vorgang zum Anheben des Auslegers, einen Vorgang des Drehens zum Heben, einen Ausschüttvorgang und dergleichen einschließen.
Arbeitsfahrzeug 101 muss feststellen, ob der Betätigungsvorgang, der aktuell durchgeführt wird, ein Aushubvorgang oder ein Betätigungsvorgang zum Bewegen von Aushubmaterialien zu einer Ladefläche eines Kippers und dergleichen ist. Um dies festzustellen, werden die Details über die Betätigung- bzw. Arbeitsvorgänge der Arbeitsausrüstungs-Hebel 18 und 19 sowie das von Druckmesser 44 ermittelte Erfassungsergebnis verwendet. Die Einzelheiten des Prozesses der Feststellung werden weiter unten beschrieben.
Druckmesser 44 erfasst den Hydraulikdruck (Druck des Hydrauliköls), der auf die untere Seite von Stielzylinder 35B wirkt. Druckmesser 44 überträgt das Erfassungsergebnis zu Haupt-Steuerung 50.
Jedes der Steuerventile 34A, 34B, 34C und 34D ist mit Arbeitsausrüstungs-Hebelvorrichtung 41 verbunden. Arbeitsausrüstungs-Hebelvorrichtung 41 gibt an die Steuerventile 34A, 34B, 34C und 34D einen Vorsteuerdruck entsprechend einer Richtung der Betätigung und/oder einem Maß der Betätigung der Arbeitsausrüstungs-Hebel 18, 19 und der Fahr-Hebel 11, 12 aus. Die Steuerventile 34A, 34B, 34C und 34D steuern Löffelzylinder 35A, Stielzylinder 35B, Auslegerzylinder 35C bzw. Hydraulikmotor 35D für Drehung entsprechend dem Vorsteuerdruck.
Die Arbeitsausrüstungs-Hebel 18, 19 und die Fahr-Hebel 11, 12 sowie Sperr-Hebel 20 sind mit Hydraulikpumpe 37 verbunden.
Drucksensor 47 ist mit Arbeitsausrüstungs-Hebelvorrichtung 41 verbunden. Drucksensor 47 gibt an Haupt-Steuerung 50 ein Hebel-Betätigungssignal entsprechend den Betätigungszuständen der Arbeitsausrüstungs-Hebel 18, 19 und der Fahr-Hebel 11, 12 aus.
Haupt-Steuerung 50 führt Steuerung so aus, dass jede der Hydraulikpumpen 31A, 31B, 31B und 31D das am besten angeglichene Drehmoment an jedem Punkt der Ausgangsleistung von Motor 36 entsprechend dem Aufnahmedrehmoment der Pumpe, das gemäß der Betätigung durch den Fahrer für jeden der Arbeitsausrüstungs-Hebel 18 und 19 eingestellt wird, der mit Drosselklappen-Einstell-scheibe 39 oder dergleichen eingestellten Motor-Drehzahl, der Ist-Drehzahl des Motors und dergleichen aufnimmt.
Eine Antriebswelle von Motor 36 ist mit den Hydraulikpumpen 31A, 31B, 31B und 31D sowie Hydraulikpumpe 37 verbunden.
Motor-Steuerung 38 steuert die Funktion von Motor 36 entsprechend einem Befehl von Haupt-Steuerung 50. Motor 36 ist beispielsweise ein Dieselmotor. Die Drehzahl von Motor 36 wird mit Drosselklappen-Einstellscheibe 39 oder dergleichen eingestellt, und die Ist-Motordrehzahl wird von Drehzahl-Sensor 40 erfasst. Drehzahl-Sensor 40 ist mit Haupt-Steuerung 50 verbunden.
Drosselklappen-Einstellscheibe 39 ist mit Potentiometer 45 versehen. Potentiometer 45 erfasst den Einstellwert (Maß der Betätigung) von Drosselklappen-Einstellscheibe 39. Der Einstellwert von Drosselklappen-Einstellscheibe 39 wird zu Haupt-Steuerung 50 übertragen. Potentiometer 45 gibt einen Befehls-Wert bezüglich der Drehzahl von Motor 36 an Motor-Steuerung 38 aus. Die Soll-Drehzahl von Motor 36 wird entsprechend diesem Befehls-Wert reguliert.
In Reaktion auf eine Anweisung von Haupt-Steuerung 50 steuert Motor-Steuerung 38 ein Maß der Einspritzung von Kraftstoff, der mit einem Einspritzventil eingespritzt wird, und reguliert so die Drehzahl von Motor 36. Motor-Steuerung 38 reguliert auch die Drehzahl von Motor 36 entsprechend einer Steuerungs-Anweisung von Haupt-Steuerung 50 an jede der Hydraulikpumpen 31A, 31B, 31C und 31.
Startschalter 46 ist mit Motor-Steuerung 38 verbunden. Wenn der Fahrer Startschalter 46 betätigt (den Startschalter auf „Start” stellt), wird ein Start-Signal an Motor-Steuerung 38 ausgegeben, so dass Motor 36 startet.
Haupt-Steuerung 50 dient als eine Steuerung, die Arbeitsfahrzeug 101 als Ganzes steuert, und ist mit einer CPU (Central Processing Unit), einem nichtflüchtigen Speicher, einem Timer und dergleichen ausgeführt. Haupt-Steuerung 50 steuert Motor-Steuerung 38, Monitoreinrichtung 21 und dergleichen. Obwohl Haupt-Steuerung 50 und Motor-Steuerung 38 in dem vorliegenden Beispiel voneinander getrennt sind, kann auch eine gemeinsame Steuerung vorhanden sein.
Druckschalter 42 ist mit Sperr-Hebel 20 verbunden. Druckschalter 42 erfasst eine Betätigung von Sperr-Hebel 20, wenn dieser zu einer Sperr-Seite hin betätigt wird, und sendet ein Signal zu Ventil (Magnetventil) 43. Da Ventil 43 damit die Zufuhr von Öl unterbricht, können Funktionen, wie Betätigung von Arbeitsausrüstung 4, Drehung von Dreh-Einheit 3 sowie Fahrt von Fahr-Einheit 1 angehalten werden. Des Weiteren sendet Druck-Schalter 42 ein ähnliches Signal auch zu Haupt-Steuerung 50.
Darüber hinaus sind Arbeitsausrüstung 4, Motor 36, Löffel 7, die Ablassventile 33A, 33B, 33C und 33D, Haupt-Steuerung 50, Stiel 6, Stielzylinder 35B und Druckmesser 44 Beispiele für eine „Arbeitsausrüstung”, einen „Motor”, eine „Hydraulikpumpe”, einen „Löffel”, ein „Ablassventil”, eine „Steuerungs-Einheit”, einen „Stiel”, einen „Stielzylinder” bzw. eine „Druckerfassungs-Einheit” der vorliegenden Erfindung.
Weiterhin ist in der oben stehenden Beschreibung als Beispiel auf die Ausführung Bezug genommen worden, bei der Arbeitsfahrzeug 101 die Hydraulikpumpen 31A, 31B, 31C und 31D, die Taumelscheiben-Antriebsvorrichtungen 32A, 32B, 32C und 32D sowie die Ablassventile 33A, 33B, 33C und 33D enthält, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Als Alternative dazu kann Arbeitsfahrzeug 101 so ausgeführt sein, dass es anstelle der Hydraulikpumpen 31A, 31B, 31C und 31D eine Hydraulikpumpe, anstelle der Taumelscheiben-Antriebsvorrichtungen 32A, 32B, 32C und 32D eine Taumelscheiben-Antriebsvorrichtung sowie anstelle der Ablassventile 33A, 33B, 33C und 33D ein Ablassventil enthält.
D. Funktionale Ausführung
4 ist ein Funktionsdiagramm, das Haupt-Steuerung 50 in dem Steuerungssystem von Arbeitsfahrzeug 101 darstellt.
4 zeigt die Beziehung zwischen Haupt-Steuerung 50 und anderen Peripherieeinrichtungen. Die Figur zeigt als Peripherieeinrichtungen die Arbeitsausrüstungs-Hebel 18, 19, Monitoreinrichtung 21, eine Taumelscheiben-Antriebsvorrichtung 32A, Ablassventile 33A bis 33D, Motor 36, Motor-Steuerung 38, Drosselklappen-Einstellscheibe 39, Druckmesser 44, Potentiometer 45 und Startschalter 46.
Haupt-Steuerung 50 steuert den Fahrzeug-Hauptkörper und Arbeitsausrüstung 4. Haupt-Steuerung 50 enthält eine Einheit 51 zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge, eine Einheit 52 zur Feststellung von Aushub, eine Mitteilungs-Einheit 53, eine Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors, einen Speicher 55 sowie eine Einheit 56 zum Steuern der Ausgangsleistung der Pumpe. Einheit 52 zur Feststellung von Aushub enthält eine Einheit 521 zum Einstellen des Ablassdrucks, die so ausgeführt ist, dass sie den Ablassdruck jedes der Ablassventile 33A, 33B, 33C und 33D einstellt.
Mitteilungs-Einheit 53 weist in Reaktion auf die Anweisung von Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors Monitoreinrichtung 21 an, eine Mitteilung über Anweisungs-Informationen auszugeben. Monitoreinrichtung 21 zeigt in Reaktion auf die Anweisung von Mitteilungs-Einheit 53 vorgeschriebene Anweisungs-Informationen an.
Einheit 51 zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge ermittelt die Details der Betätigungsvorgänge für die Arbeitsausrüstungs-Hebel 18 und 19, die von einem Fahrer durchgeführt werden. Einheit 51 zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge ermittelt, welchem Betätigungsvorgang der Vielzahl von Betätigungsvorgängen die auf dem Betätigungsvorgang des Fahrers basierende Arbeit entspricht.
Beispielsweise ermittelt Einheit 51 zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge die Details der Betätigungsvorgänge für Stiel 6 sowie die Details der Betätigungsvorgänge für Löffel 7. Wenn auf die Arbeitsausrüstungs-Hebel 18 und 19 jeweils der erste Betätigungsvorgang des Fahrers wirkt, stellt Einheit 51 zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge fest, dass der Betätigungsvorgang gewirkt hat, mit dem Stiel 6 veranlasst wird, Aushubarbeit durchzuführen. Des Weiteren stellt Einheit 51 zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge, wenn auf die Arbeitsausrüstungs-Hebel 18 und 19 jeweils der zweite Betätigungsvorgang des Fahrers wirkt, fest, dass der Betätigungsvorgang gewirkt hat, mit dem Löffel 7 veranlasst wird, Aushubarbeit durchzuführen.
Einheit 51 zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge gibt das Ergebnis der Ermittlung an Einheit 52 zur Feststellung von Aushub und Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors aus.
Speicher 55 speichert verschiedene Informationen über die Steuerung des Ausgangsdrehmomentes des Motors und die Steuerung des Aufnahmedrehmomentes der Pumpe. Das heißt, Speicher 55 speichert Informationen über die Kurve des Ausgangsdrehmomentes des Motors sowie die Kennlinie des Aufnahmedrehmomentes der Pumpe. Das heißt, Speicher 55 speichert eine Vielzahl von Kurven des Ausgangsdrehmomentes des Motors in Verbindung mit dem Wert der Drosselklappen-Einstellscheibe und den Details der Betätigungsvorgänge. Speicher 55 speichert auch eine Vielzahl von Kennlinien des Aufnahmedrehmomentes der Pumpe in Verbindung mit den Details der Betätigungsvorgänge.
Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors empfängt eine Eingabe des Ergebnisses der Ermittlung der Details der Betätigungsvorgänge von Einheit 51 zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge. Des Weiteren empfängt Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors die Information über den Einstellwert von Drosselklappen-Einstellscheibe 39 von Potentiometer 45. Auf Basis des oben beschriebenen Ergebnisses der Bestimmung und der Information über den oben beschriebenen Einstellwert bestimmt Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors eine zu verwendende Kurve des Ausgangsdrehmomentes des Motors aus der Vielzahl von Kurven des Ausgangsdrehmomentes des Motors, die in Speicher 55 gespeichert sind.
Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors weist Motor-Steuerung 38 an, Motor 36 entsprechend der ausgewählten Kurve des Ausgangsdrehmomentes des Motors zu steuern.
Motor-Steuerung 38 steuert Motor 36 entsprechend der durch Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors eingestellten Kurve des Ausgangsdrehmomentes des Motors. So wird das Drehmoment, das auf Basis der Drehzahl von Motor 36 eingestellt wird, von Motor 36 entsprechend den Eigenschaften der eingestellten Kurve des Ausgangsdrehmomentes des Motors ausgegeben.
Einheit 56 zum Steuern der Ausgangsleistung der Pumpe empfängt das Ergebnis der Ermittlung der Details der Betätigungsvorgänge von Einheit 51 zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge und wählt eine Kennlinie des Aufnahmedrehmomentes der Pumpe, die dem oben beschriebenen Ergebnis der Ermittlung entspricht, aus der Vielzahl von Kennlinien des Ausgangsdrehmomentes der Pumpe, die in Speicher 55 gespeichert sind.
Einheit 56 zum Steuern der Ausgangsleistung der Pumpe steuert eine Hydraulikpumpe (beispielsweise Hydraulikpumpe 37) entsprechend der gewählten Kennlinie des Aufnahmedrehmomentes der Pumpe. Das heißt, Einheit 56 zum Steuern der Ausgangsleistung der Pumpe steuert eine Taumelscheibe der Hydraulikpumpe (beispielsweise der Hydraulikpumpe 37) entsprechend der Motor-Drehzahl, die von Motor-Steuerung 38 entsprechend der Kennlinie des Aufnahmedrehmomentes der Pumpe eingegeben wird, die entsprechend den Details der Betätigungsvorgänge eingestellt wird.
Weiterhin berechnet Einheit 56 zum Steuern der Ausgangsleistung der Pumpe einen Maximalwert des Aufnahmedrehmomentes an einem Sollwert-Angleichungspunkt M, der dem Schnittpunkt der gewählten Kennlinie des Aufnahmedrehmomentes der Pumpe und der Kurve des Ausgangsdrehmomentes des Motors entspricht, die von Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors ausgegeben wird. So steuert Einheit 56 die Taumelscheibe der Hydraulikpumpe so, dass der Wert des Drehmomentes in der Hydraulikpumpe (beispielsweise Hydraulikpumpe 37) den Maximalwert des Aufnahmedrehmomentes nicht überschreitet.
Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors führt Steuerung durch und stellt dabei a) als eine Soll-Drehzahl die Drehzahl von Motor 36 an einem Schnittpunkt (das heißt, einem Sollwert-Angleichungspunkt) der aus Speicher 55 gewählten Kurve des Ausgangsdrehmomentes des Motors und der Kennlinie des Pumpen-Aufnahmedrehmomentes der Hydraulikpumpe und b) das Drehmoment des Motors an dem oben erwähnten Schnittpunkt als ein Soll-Drehmoment ein.
Im Folgenden wird Einheit 52 zur Feststellung von Aushub beschrieben. Einheit 52 zur Feststellung von Aushub stellt fest, ob aktuell der Aushubvorgang unter Verwendung von Löffel 7 durchgeführt wird oder nicht (im Folgenden auch einfach als „während eines Aushubvorgangs” bezeichnet). Das heißt, Einheit 52 zur Feststellung von Aushub stellt in dem Zustand, in dem wenigstens die Schneidkante des Löffels in Kontakt mit der Aushub-Fläche, wie beispielsweise dem Boden, ist, fest, ob aktuell Aushub des Bodens stattfindet oder nicht.
Das heißt, Einheit 52 zur Feststellung von Aushub stellt auf Basis der Ermittlungsergebnisse von Druckmesser 44 und Einheit 51 zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge fest, ob aktuell der Aushubvorgang durchgeführt wird oder nicht, wie dies weiter unten im Einzelnen beschrieben wird.
Einheit 52 zur Feststellung von Aushub stellt unter der Bedingung, dass auf die Arbeitsausrüstungs-Hebel 18 und 19 jeweils ein Betätigungsvorgang wirkt, durch den Stiel 6 veranlasst wird, Aushubarbeit durchzuführen (im Folgenden auch als „Hebelbetätigung für Stiel-Aushub” bezeichnet), und dass der durch Druckmesser 44 erfasste Druck auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt, fest, dass aktuell der Aushubvorgang durchgeführt wird. Des Weiteren stellt Einheit 52 zur Feststellung von Aushub unter der Bedingung, dass auf die Arbeitsausrüstungs-Hebel 18 und 19 jeweils ein Betätigungsvorgang wirkt, durch den Löffel 7 veranlasst wird, Aushubarbeit durchzuführen (im Folgenden auch als „Hebelbetätigung für Löffel-Aushub” bezeichnet), und das der durch Druckmesser 44 erfasste Druck (der Druck des Stielzylinder 35B zugeführten Hydrauliköls) auf oder über dem vorgegebenen Wert liegt, fest, dass der Aushubvorgang aktuell durchgeführt wird. Des Weiteren kann der vorgegebene Wert (im Folgenden auch als ein „Schwellenwert” bezeichnet) beispielsweise 100 kg/cm² betragen.
Einheit 52 zur Feststellung von Aushub stellt, wie oben beschrieben, unter der Bedingung, dass auf die Arbeitsausrüstungs-Hebel 18 und 19 die Hebelbetätigung für Stiel-Aushub oder die Hebelbetätigung für Löffel-Aushub wirkt, und dass der auf die Unterseite von Stielzylinder 35B wirkende Hydraulikdruck auf oder über dem Schwellenwert liegt, fest, dass aktuell der Aushubvorgang durchgeführt wird.
Dabei wird davon ausgegangen, dass Einheit 52 zur Feststellung von Aushub so ausgeführt ist, dass sie nur unter Berücksichtigung des auf die Unterseite von Stielzylinder 35B wirkenden Hydraulikdruck feststellt, ob der Aushubvorgang aktuell durchgeführt wird, ohne die Hebelbetätigung für Stiel-Aushub oder Löffel-Aushub zu berücksichtigen. In diesem Fall ist es möglich, dass diese Einheit 52 zur Feststellung von Aushub, wenn Löffel 7 Sand, Erde und der gleichen enthält, auch bei einem Ausschütt-Betätigungsvorgang in der Luft feststellt, dass der Aushubvorgang aktuell durchgeführt wird. Daher stellt, um einen derartigen Ausschütt-Betätigungsvorgang nicht als einen Aushubvorgang festzustellen, Einheit 52 zur Feststellung von Aushub unter der Bedingung fest, dass der Aushubvorgang aktuell durchgeführt wird, dass die Hebelbetätigung für Aushub durch Stiel 6 oder den Löffel aktuell durchgeführt wird.
Weiterhin wird angenommen, dass Einheit 52 zur Feststellung von Aushub so ausgeführt ist, dass sie nur unter Berücksichtigung der Hebelbetätigung für Aushub durch Stiel 7 oder den Löffel feststellt, ob der Aushubvorgang aktuell durchgeführt wird oder nicht, ohne den auf die untere Seite von Stielzylinder 35B wirkenden Hydraulikdruck zu berücksichtigen. In diesem Fall stellt Einheit 52 zur Feststellung von Aushub selbst während des Betätigungsvorgangs in der Luft (das heißt der Betätigungsvorgang von Arbeitsausrüstung 4 in dem Zustand, in dem Löffel 7 nicht in Kontakt mit der Aushub-Fläche ist) fest, dass der Aushubvorgang aktuell durchgeführt wird.
Dementsprechend wird, wenn Einheit 52 zur Feststellung von Aushub feststellt, ob der Aushubvorgang aktuell durchgeführt wird oder nicht, nicht nur, wie oben beschrieben, die Hebelbetätigung für Aushub durch Stiel 6 oder den Löffel genutzt, sondern es wird auch der auf die untere Seite von Stielzylinder 35B wirkende Hydraulikdruck genutzt. Der unter Verwendung 2 derartiger Indikatoren durchgeführte Feststellungsprozess ist ein Prozess, der spezifisch für einen Hydraulikbagger ist. Daher ist nicht denkbar, dass ein derartiger Feststellungsprozess bei einem Radlader oder dergleichen Anwendung finden kann.
In dem Power-up-Modus ändert, wenn festgestellt wird, dass der Aushubvorgang aktuell nicht durchgeführt wird, Einheit 521 zum Einstellen des Ablassdrucks in Einheit 52 zur Feststellung von Aushub den Ablassdruck jedes der Ablassventile 33A bis 33D von dem ersten Einstelldruck (Standardwert) auf den zweiten Einstelldruck, der höher ist als der erste Einstelldruck. Wenn hingegen in dem Power-up-Modus festgestellt wird, dass der Aushubvorgang aktuell durchgeführt wird, ändert Einheit 521 zum Einstellen des Ablassdrucks den Ablassdruck jedes der Ablassventile 33A bis 33D nicht von dem ersten Einstelldruck auf den höheren zweiten Einstelldruck.
So stellt, unter der Bedingung, dass der durch Druckmesser 44 erfasste Druck auf oder über dem vorgegebenen Wert liegt, und dass Einheit 51 zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge ermittelt, dass die Details der Betätigungsvorgänge anzeigen, dass ein Aushubvorgang mit Stiel 6 durchgeführt wird, Einheit 521 zum Einstellen des Ablassdrucks den Ablassdruck jedes der Ablassventile 33A bis 33D auf den ersten Einstelldruck ein. Wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind, stellt Einheit 521 zum Einstellen des Ablassdrucks den Ablassdruck jedes der Ablassventile 33A bis 33D auf den zweiten Einstelldruck ein.
Mit dem oben beschriebenen Prozess wird bei Arbeitsfahrzeug 101 Power-up-Betrieb während der oben beschriebenen Vielzahl von Bewegungsvorgängen (ein Vorgang zum Anheben des Auslegers, ein Drehvorgang beim Heben, ein Vorgang zum Ausschütten und dergleichen) implementiert, während Power-up-Betrieb während des Aushubvorgangs nicht implementiert wird. Das heißt, Arbeitsfahrzeug 101 führt jeden der oben beschriebenen Vielzahl von Bewegungsvorgängen in dem zweiten Zustand durch, in dem der Energieverbrauch pro Zeiteinheit höher ist als in dem ersten Zustand, und führt einen Aushubvorgang in dem ersten Zustand durch.
Mit dieser Ausführung wird es möglich, zu verhindern, dass festgestellt wird, dass Arbeitsfahrzeug 101 aktuell einen Aushubvorgang durchführt, obwohl Löffel 7 nicht in Kontakt mit der Aushub-Fläche, wie beispielsweise dem Boden, ist. Dementsprechend wird zuverlässig festgestellt, ob der Aushubvorgang aktuell durchgeführt wird oder nicht, so dass Power-up-Betrieb während der oben beschriebenen Vielzahl von Bewegungsvorgängen implementiert werden kann. Weiterhin führt Haupt-Steuerung 50 jeden der Vielzahl von Bewegungsvorgängen, mit denen die Aushub-Materialien bewegt werden, die mit dem Aushubvorgang ausgehoben werden, in dem zweiten Zustand (dem Zustand, in dem Power-up-Betrieb implementiert wird) durch, in dem der Energieverbrauch pro Zeiteinheit höher ist als während des Aushubvorgangs. So kann jeder der Vielzahl von Bewegungsvorgängen anders als in dem Fall, in dem jeder der Vielzahl von Bewegungsvorgängen in dem ersten Zustand (der Standard-Zustand, in dem Power-up-Betrieb nicht implementiert wird) durchgeführt wird, sofort durchgeführt werden. Dadurch kann eine Reihe von Vorgängen, die einen Aushubvorgang einschließen, sofort durchgeführt werden. Des Weiteren führt Haupt-Steuerung 50 den Aushubvorgang in dem ersten Zustand (dem Zustand, in dem Power-up-Betrieb nicht implementiert wird) durch. Dementsprechend kann eine auf Arbeitsfahrzeug 101 ausgeübte Last gegenüber dem Fall verringert werden, in dem der Aushubvorgang in dem zweiten Zustand (dem Zustand, in dem Power-up-Betrieb implementiert wird) durchgeführt wird.
E. Steuerungs-Struktur
5 i ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs des in Arbeitsfahrzeug 101 durchgeführten Prozesses. Haupt-Steuerung 50 (das heißt ein Prozessor) stellt, wie in 5 gezeigt, in Schritt S1 fest, ob der Hydraulikdruck an der unteren Seite von Stielzylinder 35B über einem Schwellenwert liegt oder nicht.
Wenn festgestellt wird, dass der Hydraulikdruck über dem Schwellenwert liegt (JA in Schritt S1), stellt Haupt-Steuerung 50 in Schritt S2 fest, ob die Hebelbetätigung für Stiel-Aushub gewirkt hat oder nicht. Wenn festgestellt wird, dass der Hydraulikdruck nicht über dem Schwellenwert liegt (NEIN in Schritt S1) veranlasst Haupt-Steuerung 50, dass der Prozess zu Schritt S4 fortschreitet.
Wenn festgestellt wird, dass die Hebelbetätigung für Stiel-Aushub gewirkt hat (JA in Schritt S2) stellt Haupt-Steuerung 50 in Schritt S5 fest, dass der Aushubvorgang aktuell durchgeführt wird, und hält dann den Ablassdruck jedes der Ablassventile 33A bis 33D auf dem ersten Einstelldruck. Wenn festgestellt wird, dass die Hebelbetätigung für Stiel-Aushub nicht gewirkt hat (NEIN in Schritt S2), stellt Haupt-Steuerung 50 in Schritt S3 fest, ob die Hebelbetätigung für Löffel-Aushub gewirkt hat oder nicht.
Wenn festgestellt wird, dass die Hebelbetätigung für Löffel-Aushub gewirkt hat (JA in Schritt S3), veranlasst Haupt-Steuerung 50, dass der Prozess zu Schritt S5 fortschreitet. Wenn festgestellt wird, dass die Hebelbetätigung für Löffel-Aushub nicht gewirkt hat (NEIN in Schritt 83) stellt Haupt-Steuerung 50 in Schritt S4 fest, dass der Aushubvorgang aktuell nicht durchgeführt wird, und erhöht dann den Ablassdruck jedes der Ablassventile 33A bis 33D von dem ersten Einstelldruck auf den zweiten Einstelldruck.
Mit der oben beschriebenen Reihe von Prozessen kann Arbeitsfahrzeug 101 die auf Arbeitsfahrzeug 101 wirkende Last verringern und auch eine Reihe von Vorgängen einschließlich eines Aushubvorgangs sofort durchführen.
F. Abwandlung
(f1. Erste Abwandlung)
Für die oben beschriebene Ausführungsform ist in der Beschreibung als Beispiel auf die Ausführung Bezug genommen worden, bei der der Ablassdruck jedes der Ablassventile 33A bis 33D von dem ersten Einstelldruck (einem Standardwert) unter der Bedingung auf den zweiten Einstelldruck geändert wird, der höher ist als der erste Einstelldruck, dass der Power-up-Modus implementiert wird. Arbeitsfahrzeug 101 muss jedoch nicht notwendigerweise über einen Power-up-Modus verfügen. Selbst wenn Arbeitsfahrzeug 101 nur über einen normalen Betriebsmodus verfügt, ist es lediglich notwendig, dass dieses Arbeitsfahrzeug 101 so ausgeführt ist, dass der Ablassdruck jedes der Ablassventile 33A bis 33D in Abhängigkeit davon geändert wird, ob der Aushubvorgang aktuell durchgeführt wird oder nicht.
(f2. Zweite Abwandlung)
Für die oben beschriebene Ausführungsform ist in der Beschreibung als Beispiel auf die Ausführung Bezug genommen worden, bei der Druckmesser 44 den auf die untere Seite von Stielzylinder 35B wirkenden Hydraulikdruck erfasst. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben stehende Beschreibung beschränkt. Beispielsweise kann Druckmesser 44 so angeordnet sein, dass er den an einer anderen Position als an seiner unteren Seite auf Stielzylinder 35B wirkenden Hydraulikdruck erfasst.
(f3. Dritte Abwandlung)
Arbeitsfahrzeug 101 kann so ausgeführt sein, dass Löffel 7 zusammen mit Druckmesser 44 oder anstelle von Druckmesser 44 einen Druckmesser enthält, mit dem der Druck des Löffelzylinder 35A zugeführten Hydrauliköls erfasst wird. Der in Löffel 7 vorhandene Druckmesser kann an einer Position angeordnet sein, an der er beispielsweise den auf die untere Seite von Löffelzylinder 35A wirkenden Hydraulikdruck erfasst.
Bei einer derartigen Ausführung stellt Einheit 521 zum Einstellen des Ablassdrucks den Ablassdruck jedes der Ablassventile 33A bis 33D unter der Bedingung auf den ersten Einstelldruck ein, dass der mit dem in Löffel 7 vorhandenen Druckmesser erfasste Druck auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt und dass die Einheit 51 zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge feststellt, dass die Details der Betätigungsvorgänge anzeigen, dass mit Löffel 7 ein Aushubvorgang durchgeführt wird. Wenn die oben beschriebenen Bedingungen nicht erfüllt sind, stellt Einheit 521 zum Einstellen des Ablassdrucks den Ablassdruck jedes der Ablassventile 33A bis 33D auf den zweiten Einstelldruck ein.
So wird es auch bei der Ausführung, bei der der Druck des Löffelzylinder 35A zugeführten Hydrauliköls erfasst wird, möglich, die gleichen Effekte wie diejenigen zu erzielen, die mit der Ausführung (der Ausführung in der Ausführungsform) erzielt werden, bei der der Druck des Stielzylinder 35B zugeführten Hydrauliköls erfasst wird.
(f4. Vierte Abwandlung)
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform sind Vorgänge, wie beispielsweise ein Vorgang zum Anheben des Auslegers, ein Drehvorgang beim Heben, ein Vorgang zum Ausschütten als Beispiele für eine Vielzahl von Bewegungsvorgängen beschrieben worden, mit denen die Aushub-Materialien bewegt werden, die mit dem Aushubvorgang ausgehoben werden. Des Weiteren ist die Vielzahl von Bewegungsvorgängen als Beispiel unter Bezugnahme auf die Ausführung beschrieben worden, bei der in dem Power-up-Modus der Ablassdruck jedes der Ablassventile 33A bis 33D von dem ersten Einstelldruck (einem Standardwert) auf den zweiten Einstelldruck geändert wird, der höher ist als der erste Einstelldruck. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben stehende Beschreibung beschränkt, sondern kann so ausgeführt sein, dass der Ablassdruck jedes der Ablassventile 33A bis 33D erhöht wird, wenn wenigstens zwei der Vorgänge, wie beispielsweise ein Vorgang zum Anheben des Auslegers, ein Drehvorgang beim Heben und ein Ausschüttvorgang, durchgeführt werden. Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung beispielsweise auch so ausgeführt sein, dass der Ablassdruck während des Vorgangs zum Anheben des Auslegers und des Drehvorgangs beim Heben erhöht wird, während der Ablassdruck während des Ausschüttvorgangs nicht erhöht wird.
(f5. Fünfte Abwandlung)
Es ist nicht notwendig, dass die Ablassdrücke aller Ablassventile 33A bis 33D gleichzeitig erhöht werden. Es ist möglich, dass Haupt-Steuerung 50 nur den Ablassdruck des Ablassventils erhöht, das mit dem Bewegungsvorgang im Zusammenhang steht.
(f6. Sechste Abwandlung)

(1) Für die oben beschriebene Ausführungsform ist in der Beschreibung auf ein Beispiel Bezug genommen worden, bei dem der Ablassdruck des mit der Hydraulikpumpe verbundenen Ablassventils erhöht wird und so Übergang von dem ersten Zustand (einem Standard-Zustand, in dem Power-up-Betrieb nicht implementiert wird) zu dem zweiten Zustand (den Zustand, in dem Power-up-Betrieb implementiert wird) implementiert wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben stehende Beschreibung beschränkt. Beispielsweise kann mit Arbeitsfahrzeug 101 Übergang von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand implementiert werden, indem die zu verwendende Leistungs-Kurve geändert wird.

6 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Ausführung, mit der eine Leistungs-Kurve geändert wird. Das heißt, 6 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer Kurve L des Ausgangsdrehmomentes des Motors, die von Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors wenigstens in einem Bereich von einer Soll-Drehzahl f0 bis zu einer maximalen Drehzahl fm ohne Last verwendet wird.
6(A) ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Leistungs-Kurve, die von Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors verwendet wird, wenn Arbeitsfahrzeug 101 die oben beschriebene Vielzahl von Bewegungsvorgängen durchführt. 6(B) ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Leistungs-Kurve, die von Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors verwendet wird, wenn Arbeitsfahrzeug 101 einen Aushubvorgang durchführt.
Wenn die oben beschriebene Vielzahl von Bewegungsvorgängen durchgeführt wird, führt Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors, wie in 6(A) gezeigt, Steuerung der Ausgangsleistung entsprechend Kurve L des Ausgangsdrehmomentes des Motors in einem Bereich von Soll-Drehzahl f0 bis zur maximalen Drehzahl fm ohne Last durch. Das heißt, Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors führt Steuerung der Ausgangsleistung unter Verwendung eines Punktes Ka maximaler Leistung an Kurve L des Ausgangsdrehmomentes des Motors durch. Durch diese Steuerung kann Motor 36 die maximale Leistung an Kurve L des Ausgangsdrehmomentes des Motors erzeugen, so dass die Leistungsfähigkeit verbessert werden kann.
Wenn der Aushubvorgang durchgeführt wird, führt Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors, wie in 6(B) gezeigt, Steuerung der Ausgangsleistung entsprechend einer Kurve Q äquivalenter Leistung in einem Bereich von Soll-Drehzahl f0 bis zu einer Drehzahl f2 an einem Punkt G durch. Darüber hinaus führt Einheit 54 zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors Steuerung der Ausgangsleistung entsprechend Kurve L des Ausgangsdrehmomentes des Motors in einem Bereich von Drehzahl f2 bis zur maximalen Drehzahl fm ohne Last durch. Durch diese Steuerung muss Motor 36 nicht die maximale Leistung an Kurve L des Ausgangsdrehmomentes des Motors erzeugen.
Darüber hinaus steht die maximale Drehzahl fm ohne Last für die Drehzahl des Motors, die auf die maximale Stufe erhöht ist, wenn eine Last abgelassen wird. Weiterhin stehen Drehzahl f1 und Drehmoment t0 für die Drehzahl bzw. das Drehmoment an Punkt Ka maximaler Leistung. Des Weiteren ist Kennlinie P des Aufnahmedrehmomentes der Pumpe in 6 so eingestellt, dass sie eine monoton steigende Funktion wenigstens in einem vorgeschriebenen Drehzahlbereich ist, der einen Sollwert-Angleichungspunkt einschließt. Auch ist Kurve L des Ausgangsdrehmomentes des Motors so eingestellt, dass sie eine monoton fallende Funktion in einem Bereich von einem Nennwert-Punkt J bis zu Punkt Ka maximaler Leistung ist.

(2) Weiterhin kann Arbeitsfahrzeug 101 Übergang von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand durch Erhöhen der Drehzahl des Motors implementieren. Wenn Arbeitsfahrzeug 101 beispielsweise die in 6 gezeigte Kurve L des Ausgangsdrehmomentes des Motors verwendet, kann die Ausgangsleistung erhöht werden, indem die Drehzahl des Motors wenigstens in einem Bereich erhöht wird, in dem die Drehzahl auf oder unter Drehzahl f1 liegt.

Dementsprechend kann während der oben beschriebenen Vielzahl von Bewegungsvorgängen Übergang von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand durch Erhöhen der Drehzahl des Motors implementiert werden.

(3) Übergang von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand kann implementiert werden, indem der Ablassdruck des mit der Hydraulikpumpe verbundenen Ablassventils erhöht wird, und auch, indem, wie oben beschrieben, die zu verwendende Leistungs-Kurve geändert wird. Als Alternative dazu kann Übergang von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand implementiert werden, indem der Ablassdruck des mit der Hydraulikpumpe verbundenen Ablassventils erhöht wird, und auch, indem, wie oben beschrieben, die Drehzahl des Motors erhöht wird.

Bei den oben beschriebenen Ausführungen kann der zweite Zustand so eingestellt sein, dass der Energieverbrauch pro Zeiteinheit erheblich höher als in dem Fall ist, in dem der Ablassdruck nur auf den zweiten Einstellwert eingestellt wird.
Die hier offenbarten Ausführungsformen dienen lediglich als Beispiel, sind jedoch nicht nur auf die oben stehende Beschreibung beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Vorgaben der Patentansprüche definiert und soll jegliche Abwandlungen im Rahmen der Bedeutung und des Schutzumfangs äquivalent zu den Vorgaben der Patentansprüche einschließen.
Liste der Bezugszeichen

1 Fahr-Einheit, 3 Dreh-Einheit, 4 Arbeitsausrüstung, 5 Ausleger, 6 Stiel, 7 Löffel, 8 Fahrerkabine, 9 Fahrersitz, 10 Fahr-Betätigungseinheit, 11, 12 Fahr-Hebel, 18, 19 Arbeitsausrüstungs-Hebel, 22 Frontscheibe, 31A, 31B, 31C, 31D, 37 Hydraulikpumpe, 32A, 32B, 32C, 32D Taumelscheiben-Antriebsvorrichtung, 33A, 33B, 33C, 33D Ablassventil, 34A, 34B, 34C, 34D Steuerventil, 35A Löffelzylinder, 35B Stielzylinder, 35C Auslegerzylinder, 35D Hydraulikmotor für Drehung, 36 Motor, 38 Motor-Steuerung, 40 Drehzahl-Sensor, 41 Arbeitsausrüstungs-Hebelvorrichtung, 44 Druckmesser, 50 Haupt-Steuerung, 51 Einheit zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge, 52 Einheit zur Feststellung von Aushub, 54 Einheit zum Steuern der Ausgangsleistung des Motors, 56 Einheit zum Steuern der Ausgangsleistung der Pumpe, 101 Arbeitsfahrzeug, 521 Einheit zum Einstellen des Ablassdrucks.

Claims

Arbeitsfahrzeug, das umfasst: einen Fahrzeug-Hauptkörper; eine Arbeitsausrüstung, die an dem Fahrzeug-Hauptkörper angebracht ist und einen Stiel enthält, der mit einem Löffel verbunden ist; einen Stielzylinder, der so ausgeführt ist, dass er den Stiel mit über einen Hydraulikkreis zugeführtem Hydrauliköl betätigt; eine Druckerfassungs-Einheit zum Erfassen von Druck des dem Stielzylinder zugeführten Hydrauliköls; eine Einheit zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge, mit der Details der Betätigungsvorgänge für den Stiel ermittelt werden; ein Ablassventil, mit dem ein Ablassdruck des Hydrauliköls in dem Hydraulikkreis auf einen ersten Einstelldruck und einen zweiten Einstelldruck eingestellt werden kann, der höher ist als der erste Einstelldruck; sowie eine Einheit zum Einstellen des Ablassdrucks, mit der der Ablassdruck des Ablassventils unter der Bedingung auf den ersten Einstelldruck eingestellt wird, dass der von der Druckerfassungs-Einheit erfasste Druck auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt und dass die Einheit zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge ermittelt, dass die Details der Betätigungsvorgänge einen Aushubvorgang anzeigen, und der Ablassdruck des Ablassventils auf den zweiten Einstelldruck eingestellt wird, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Druckerfassungs-Einheit so ausgeführt ist, dass sie den Druck des Hydrauliköls an einer Seite eines unteren Teils des Stielzylinders erfasst.
Arbeitsfahrzeug, das umfasst: einen Fahrzeug-Hauptkörper; eine Arbeitsausrüstung, die an dem Fahrzeug-Hauptkörper angebracht ist und einen Löffel enthält; einen Löffelzylinder, der so ausgeführt ist, dass er den Löffel mit über einen Hydraulikkreis zugeführtem Hydrauliköl betätigt; eine Druckerfassungs-Einheit zum Erfassen von Druck des dem Löffelzylinder zugeführten Hydrauliköls; eine Einheit zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge, mit der Details der Betätigungsvorgänge für den Löffel ermittelt werden; ein Ablassventil, mit dem ein Ablassdruck des Hydrauliköls in dem Hydraulikkreis auf einen ersten Einstelldruck und einen zweiten Einstelldruck eingestellt werden kann, der höher ist als der erste Einstelldruck; sowie eine Einheit zum Einstellen des Ablassdrucks, mit der der Ablassdruck des Ablassventils unter der Bedingung auf den ersten Einstelldruck eingestellt wird, dass der von der Druckerfassungs-Einheit erfasste Druck auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt und dass die Einheit zur Ermittlung von Details der Betätigungsvorgänge ermittelt, dass die Details der Betätigungsvorgänge einen Aushubvorgang anzeigen, und der Ablassdruck des Ablassventils auf den zweiten Einstelldruck eingestellt wird, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Druckerfassungs-Einheit so ausgeführt ist, dass sie den Druck des Hydrauliköls an einer Seite eines unteren Teils des Löffelzylinders erfasst.
Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das des Weiteren umfasst: einen Motor; eine Steuerungs-Einheit, mit der die Arbeitsausrüstung unter Verwendung einer Ausgangsleistung des Motors gesteuert wird; sowie eine Speicher-Einheit, mit der als eine Leistungs-Kurve des Motors eine erste Leistungs-Kurve und eine zweite Leistungs-Kurve gespeichert werden, bei der die Leistung höher ist als bei der ersten Leistungs-Kurve, wobei die Steuerungs-Einheit so ausgeführt ist, dass sie die Arbeitsausrüstung unter Verwendung der ersten Leistungs-Kurve steuert, wenn die Bedingungen erfüllt sind, und die Arbeitsausrüstung unter Verwendung der zweiten Leistungs-Kurve steuert, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind.
Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das des Weiteren umfasst: einen Motor; sowie eine Steuerungs-Einheit, mit der eine Drehzahl des Motors gesteuert wird und die Arbeitsausrüstung unter Verwendung einer Ausgangsleistung des Motors gesteuert wird, wobei die Steuerungs-Einheit so ausgeführt ist, dass sie die Drehzahl des Motors erhöht, so dass sie, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind, höher ist als in dem Fall, in dem die Bedingungen erfüllt sind.
Verfahren zum Steuern eines Betätigungsvorgangs, das in einem Arbeitsfahrzeug durchgeführt wird, wobei das Arbeitsfahrzeug einen Fahrzeug-Hauptkörper, eine Arbeitsausrüstung, die an dem Fahrzeug-Hauptkörper angebracht ist und einen Stiel enthält, der mit einem Löffel verbunden ist, einen Stielzylinder, der so ausgeführt ist, dass er den Stiel mit über einen Hydraulikkreis zugeführtem Hydrauliköl betätigt, sowie ein Ablassventil enthält, mit dem ein Ablassdruck des Hydrauliköls in dem Hydraulikkreis auf einen ersten Einstelldruck und einen zweiten Einstelldruck eingestellt werden kann, der höher ist als der erste Einstelldruck, wobei das Verfahren umfasst: Erfassen von Druck des dem Stielzylinder zugeführten Hydrauliköls; Ermitteln von Details der Betätigungsvorgänge für den Stiel; und Einstellen des Ablassdrucks des Ablassventils unter der Bedingung auf den ersten Einstelldruck, dass der erfasste Druck auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt, und das ermittelt wird, dass die Details der Betätigungsvorgänge einen Aushubvorgang anzeigen, und Einstellen des Ablassdrucks des Ablassventils auf den zweiten Einstelldruck, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind.
Verfahren zum Steuern eines Betätigungsvorgangs, das in einem Arbeitsfahrzeug durchgeführt wird, wobei das Arbeitsfahrzeug einen Fahrzeug-Hauptkörper, eine Arbeitsausrüstung, die an dem Fahrzeug-Hauptkörper angebracht ist und einen Löffel enthält, einen Löffelzylinder, der so ausgeführt ist, dass er den Löffel mit über einen Hydraulikkreis zugeführtem Hydrauliköl betätigt, ein Ablassventil enthält, mit dem ein Ablassdruck des Hydrauliköls in dem Hydraulikkreis auf einen ersten Einstelldruck und einen zweiten Einstelldruck eingestellt werden kann, der höher ist als der erste Einstelldruck, wobei das Verfahren umfasst: Erfassen von Druck des dem Löffelzylinder zugeführten Hydrauliköls; Ermitteln von Details der Betätigungsvorgänge für den Löffel; und Einstellen des Ablassdrucks des Ablassventils unter der Bedingung auf den ersten Einstelldruck, dass der erfasste Druck auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt, und das ermittelt wird, dass die Details der Betätigungsvorgänge einen Aushubvorgang anzeigen, und Einstellen des Ablassdrucks des Ablassventils auf den zweiten Einstelldruck, wenn die Bedingungen nicht erfüllt sind.