DE112016000708T5

DE112016000708T5 - Arbeitsfahrzeug und Steuerungsverfahren

Info

Publication number: DE112016000708T5
Application number: DE112016000708.6T
Authority: DE
Inventors: Yuto Fujii; Haruki Nishiguchi
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2016-11-09
Filing date: 2016-11-09
Publication date: 2018-08-16
Anticipated expiration: 2036-11-10
Also published as: KR20180073515A; KR101985349B1; CN108291383A; JPWO2018087832A1; CN108291383B; WO2018087832A1; US20180363269A1; US10526765B2; JP6793041B2; DE112016000708B4

Abstract

Ein Arbeitsfahrzeug enthält einen Löffel (107), der einen Schwenkvorgang mit einem Hydrauliköl durchführen kann, ein Ventil, das eine Strömungsmenge des Hydrauliköls reguliert, mit dem der Löffel (107) veranlasst wird, den Schwenkvorgang durchzuführen, ein elektromagnetisches Proportional-Steuerventil, das einen Vorsteuerdruck erzeugt, der zu dem Ventil geleitet wird, eine Steuereinrichtung, die einen Strom an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgibt, sowie einen ersten Sensor zum Erfassen des Schwenkvorgangs. Die Steuereinrichtung erfasst einen horizontalen Zustand des Löffels (107) auf Basis eines Ausgangs von dem ersten Sensor. Die Steuereinrichtung reguliert einen Wert für den an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Strom, nachdem der horizontale Zustand des Löffels (107) erfasst ist, und beginnt Kalibrierung von Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit des Löffels bei dem Schwenkvorgang.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsfahrzeug und ein Verfahren zur Kalibrierung von Daten bei einem Arbeitsfahrzeug.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Bei einem Hydraulikbagger, der ein Arbeitsfahrzeug repräsentiert, wird, wie in der internationalen Veröffentlichung WO2015/129932 (Patentdokument 1) offenbart, seit einiger Zeit eine Betätigung einer Arbeitsausrüstung gesteuert eingeschränkt, indem eine Höchstgeschwindigkeit einer Schneidkante eines Löffels in einer vertikalen Richtung in Bezug auf ein geplantes Aushub-Relief berechnet wird. Betätigungsvorgänge der Arbeitsausrüstung werden eingeschränkt, indem ein Vorsteuerdruck unter Verwendung eines elektromagnetischen Proportional-Steuerventils gesteuert wird, das sich in einem Vorsteuer-Ölweg befindet, der eine Vorsteuer-Öldruckquelle und eine Vorsteuer-Kammer eines Ventils miteinander verbindet.
Bei Arbeitsfahrzeugen werden angesichts von Unterschieden zwischen einzelnen Arbeitsfahrzeugen dementsprechend verschiedene Kalibrierungsvorgänge durchgeführt. Beispielsweise offenbart das japanische Patent Nr. 5635706 (Patentdokument 2) eine Funktions-Unterstützungsvorrichtung, mit der anfängliche Kalibrierung einer Hublänge eines Hydraulikzylinders unterstützt wird.
Es ist, wie des Weiteren in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-74319 (Patentdokument 3) dargestellt, auch ein Arbeitsfahrzeug bekannt, dessen Löffel einen Schwenkvorgang durchführen kann.
LISTE DER ANFÜHRUNGEN
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: Internationale Veröffentlichung WO2015/129931
Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 5635706
Patentdokument 3: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-74319

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Um eine Höchstgeschwindigkeit einer Arbeitsausrüstung eines Arbeitsfahrzeugs, dessen Löffel einen Schwenkvorgang durchführen kann, genau zu berechnen, werden Daten, die zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit eines Löffels bei dem Schwenkvorgang verwendet werden, vorzugsweise kalibriert. Je nach einer Stellung des Löffels jedoch ist es möglich, dass die Daten nicht genau kalibriert werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Arbeitsfahrzeug und ein Steuerungsverfahren zu schaffen, die genaue Kalibrierung von Daten ermöglichen, die zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit eines Löffels bei einem Schwenkvorgang verwendet werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Arbeitsfahrzeug einen Löffel, ein Ventil, das eine Strömungsmenge eines Hydrauliköls reguliert, mit dem der Löffel veranlasst wird, einen Schwenkvorgang durchzuführen, ein elektromagnetisches Proportional-Steuerventil, das einen Vorsteuerdruck erzeugt, der zu dem Ventil geleitet wird, eine Steuereinrichtung, die einen Strom an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgibt, sowie einen ersten Sensor zum Erfassen des Schwenkvorgangs. Die Steuereinrichtung enthält eine Speicherungs-Einheit, die Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit des Löffels bei dem Schwenkvorgang speichert, eine Erfassungs-Einheit, die einen horizontalen Zustand des Löffels auf Basis eines Ausgangs von dem ersten Sensor erfasst, und eine Kalibrierungs-Einheit, die einen Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes des Löffels reguliert und Kalibrierung der Daten beginnt.
Gemäß der Konfiguration wird, nachdem sich der Löffel in dem horizontalen Zustand befindet, ein Wert für einen an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Strom reguliert und wird Kalibrierung von Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit des Löffels bei dem Schwenkvorgang begonnen. Daher kann das Arbeitsfahrzeug Daten kalibrieren, ohne durch Schwerkraft beeinflusst zu werden, die auf den Löffel wirkt. Daher kann das Arbeitsfahrzeug Daten genau kalibrieren.
Vorzugsweise führt der Löffel den Schwenkvorgang mittels Drehen um eine Drehachse im rechten Winkel zu einem Löffelbolzen durch. Die Kalibrierungs-Einheit reguliert einen Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes einer Schneidkante des Löffels und der Drehachse und beginnt Kalibrierung der Daten.
Gemäß der Konfiguration kann das Arbeitsfahrzeug die Daten so kalibrieren, dass sie weniger durch die auf den Löffel wirkende Schwerkraft beeinflusst werden als wenn die Drehachse nicht horizontal ist.
Vorzugsweise ist des Weiteren ein zweiter Sensor enthalten, der den durch das elektromagnetische Proportional-Steuerventil erzeugten Vorsteuerdruck misst. Die Steuereinrichtung enthält des Weiteren eine Stromwert-Steuerungs-Einheit, die den Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes des Löffels erhöht. Die Kalibrierungs-Einheit bestimmt den Vorsteuerdruck zu dem Zeitpunkt, zu dem sich der Löffel zu bewegen beginnt, auf Basis von Ausgängen von dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor mit Erhöhung des Stromwertes durch die Stromwert-Steuerungs-Einheit. Die Kalibrierungs-Einheit kalibriert die Daten mit dem bestimmten Vorsteuerdruck.
Gemäß der Konfiguration kann das Arbeitsfahrzeug Daten zum Vorhersagen einer Geschwindigkeit des Schwenkvorgangs mit dem durch das elektromagnetische Proportional-Steuerventil erzeugten Vorsteuerdruck kalibrieren.
Vorzugsweise schließen die Daten erste Daten ein, die eine Beziehung zwischen dem Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms und dem durch das elektromagnetische Proportional-Steuerventil erzeugten Vorsteuerdruck definieren. Die Steuereinrichtung enthält des Weiteren eine Stromwert-Steuerungs-Einheit, die den Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes des Löffels erhöht. Die Kalibrierungs-Einheit bestimmt den Stromwert zu dem Zeitpunkt, zu dem der Löffel den Schwenkvorgang beginnt, auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch den ersten Sensor mit Erhöhung des Stromwertes durch die Stromwert-Steuerungs-Einheit. Die Kalibrierungs-Einheit bestimmt den Vorsteuerdruck entsprechend dem bestimmten Stromwert auf Basis der ersten Daten. Die Kalibrierungs-Einheit kalibriert die Daten mit dem bestimmten Vorsteuerdruck.
Gemäß der Konfiguration kann das Arbeitsfahrzeug Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit des Löffels bei dem Schwenkvorgang mit dem bestimmten Stromwert und den ersten Daten kalibrieren, die eine Beziehung zwischen einem Wert für den an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Strom und einem durch das elektromagnetische Proportional-Steuerventil erzeugten Vorsteuerdruck definieren.
Vorzugsweise kann der Löffel den Schwenkvorgang in einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung durchführen. Die Kalibrierungs-Einheit bestimmt einen Stromwert zu dem Zeitpunkt, zu dem der Löffel den Schwenkvorgang in der ersten Richtung beginnt, und einen Stromwert zu dem Zeitpunkt, zu dem der Löffel den Schwenkvorgang in der zweiten Richtung beginnt.
Gemäß der Konfiguration kann das Arbeitsfahrzeug einen Wert für einen Befehlsstrom zu dem Zeitpunkt, zu dem der Löffel den Schwenkvorgang in der ersten Richtung beginnt, und einen Wert für einen Befehlsstrom zu dem Zeitpunkt messen, zu dem der Löffel den Schwenkvorgang in der zweiten Richtung beginnt.
Vorzugsweise enthält das Arbeitsfahrzeug des Weiteren einen Zylinder, der den Löffel veranlasst, den Schwenkvorgang durchzuführen. Der Zylinder schließt einen ersten Zylinder, der den Löffel durch Ausfahren veranlasst, den Schwenkvorgang in einer ersten Richtung durchzuführen, und einen zweiten Zylinder ein, der den Löffel durch Ausfahren veranlasst, den Schwenkvorgang in einer zweiten Richtung durchzuführen. Das Ventil schließt ein erstes Ventil, das eine Strömungsmenge des dem ersten Zylinder zugeführten Hydrauliköls reguliert, und ein zweites Ventil ein, dass eine Strömungsmenge des dem zweiten Zylinder zugeführten Hydrauliköls reguliert. Das elektromagnetische Proportional-Steuerventil schließt ein erstes elektromagnetisches Proportional-Steuerventil, das einen zu dem ersten Ventil geleiteten Vorsteuerdruck erzeugt, und ein zweites elektromagnetisches Proportional-Steuerventil ein, das einen zu dem zweiten Ventil geleiteten Vorsteuerdruck erzeugt. Die Stromwert-Steuerungs-Einheit erhöht einen Stromwert des an das zweite elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms, nachdem sie einen Stromwert des an das erste elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms erhöht hat.
Gemäß der Konfiguration kann das Arbeitsfahrzeug einen Stromwert des Befehls-Stroms, der an das erste elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegeben wird, um den Löffel zu veranlassen, den Schwenkvorgang in der ersten Richtung durchzuführen, zu dem Zeitpunkt bestimmen, zu dem der Löffel den Schwenkvorgang in der ersten Richtung beginnt. Das Arbeitsfahrzeug kann einen Stromwert des Befehls-Stroms, der an das zweite elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegeben wird, um den Löffel zu veranlassen, den Schwenkvorgang in der zweiten Richtung durchzuführen, zu dem Zeitpunkt bestimmen, zu dem der Löffel den Schwenkvorgang in der zweiten Richtung beginnt.
Vorzugsweise enthält das Arbeitsfahrzeug des Weiteren eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen des Löffels. Die Daten schließen zweite Daten, die eine Beziehung zwischen dem Vorsteuerdruck und einer Arbeitsgeschwindigkeit des ersten Zylinders definieren, sowie dritte Daten ein, die eine Beziehung zwischen dem Vorsteuerdruck und einer Arbeitsgeschwindigkeit des zweiten Zylinders definieren. Die Kalibrierungs-Einheit kalibriert die zweiten Daten und die dritten Daten unter der Bedingung, dass die Betätigungsvorrichtung eine Betätigung empfängt, mit der der Löffel veranlasst wird, den Schwenkvorgang durchzuführen.
Gemäß der Konfiguration werden die zweiten Daten und die dritten Daten unter der Bedingung kalibriert, dass eine Betätigung an der Betätigungsvorrichtung durchgeführt wird. Daher kann das Arbeitsfahrzeug Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit des Löffels bei dem Schwenkvorgang so vorhersagen, dass eine Absicht einer Bedienungsperson exakt reflektiert wird.
Vorzugsweise sagt die Stromwert-Steuerungs-Einheit eine Arbeitsgeschwindigkeit des Löffels bei dem Schwenkvorgang unter Verwendung der ersten Daten und der zweiten Daten unter der Bedingung vorher, dass ein Betriebsmodus des Arbeitsfahrzeugs auf den ersten Betriebsmodus eingestellt ist, und beschränkt den Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms auf Basis eines Ergebnisses der Vorhersage. Die Stromwert-Steuerungs-Einheit erhöht den Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms schrittweise nach Erfassung des horizontalen Zustandes des Löffels unter der Bedingung, dass der Betriebsmodus des Arbeitsfahrzeugs auf einen zweiten Betriebsmodus eingestellt ist.
Gemäß der Konfiguration wird, wenn das Arbeitsfahrzeug auf den ersten Betriebsmodus eingestellt ist, prädiktive Steuerung unter Verwendung der zweiten Daten und der dritten Daten ausgeführt. Wenn das Arbeitsfahrzeug auf den zweiten Betriebsmodus eingestellt ist, kann ein Wert für den Befehls-Strom zu dem Zeitpunkt gemessen werden, zu dem der Löffel den Schwenkvorgang beginnt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungsverfahren in einem Arbeitsfahrzeug durchgeführt. Das Arbeitsfahrzeug enthält einen Löffel, ein Ventil, das eine Strömungsmenge eines Hydrauliköls reguliert, mit dem der Löffel veranlasst wird, einen Schwenkvorgang durchzuführen, ein elektromagnetisches Proportional-Steuerventil, das einen Vorsteuerdruck erzeugt, der zu dem Ventil geleitet wird, eine Steuereinrichtung, die einen Strom an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgibt, sowie einen Sensor zum Erfassen des Schwenkvorgangs. Das Steuerungsverfahren schließt ein, dass durch die Steuerungseinrichtung ein horizontaler Zustand des Löffels erfasst wird und durch die Steuerungseinrichtung ein Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes des Löffels reguliert wird und Kalibrierung von Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit des Löffels bei dem Schwenkvorgang begonnen wird.
Gemäß der Konfiguration wird, nachdem sich der Löffel in dem horizontalen Zustand befindet, ein Wert für einen an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Strom reguliert und wird Kalibrierung von Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit des Löffels bei dem Schwenkvorgang begonnen. Daher können Daten kalibriert werden, ohne durch Schwerkraft beeinflusst zu werden, die auf den Löffel wirkt. Daher können Daten genau kalibriert werden.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung können Daten, die zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit eines Löffels bei einem Schwenkvorgang verwendet werden, genau kalibriert werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung, die ein äußeres Erscheinungsbild eines Arbeitsfahrzeugs auf Basis einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine schematische Darstellung, die einen Vorgang des Schwenkens eines Löffels zeigt.
3 ist eine schematische Darstellung, die eine Hardware-Konfiguration des Arbeitsfahrzeugs zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine funktionale Konfiguration des Arbeitsfahrzeugs zeigt.
5 ist eine schematische Darstellung, die eine i-p-Tabelle vor Kalibrierung zeigt.
6 ist eine schematische Darstellung, die einen gemessenen Ist-Wert eines Vorsteuerdrucks zeigt, der zu dem Zeitpunkt ausgegeben wird, zu dem ein Ist-Wert i für einen Befehls-Strom erhöht wird.
7 ist eine schematische Darstellung, die eine kalibrierte i-p-Tabelle zeigt.
8 ist eine schematische Darstellung, die eine p-v-Tabelle vor Kalibrierung zeigt.
9 ist eine schematische Darstellung, die zeigt, wie ein Wert für einen Befehls-Strom erhöht wird, der an ein elektromagnetisches Proportional-Steuerventil ausgegeben wird.
10 ist eine schematische Darstellung, die eine Methode zum Berechnen eines Kalibrierungs-Verhältnisses zeigt.
11 ist eine schematische Darstellung, die eine Daten-Tabelle zeigt, die durch Berechnungsverarbeitung erstellt wird.
12 ist eine schematische Darstellung, die kalibrierte Daten zeigt.
13 ist eine schematische Darstellung, die eine kalibrierte p-v-Tabelle zeigt.
14 ist eine schematische Darstellung, die Übergang eines Bildschirms bis zu Übergang zu einem Modus für Kalibrierung der i-p-Tabelle und der p-v-Tabelle darstellt.
15 zeigt eine Benutzerschnittstelle, die angezeigt wird, wenn eine Schaltfläche zur Ausführung von Regulierung in 14 ausgewählt wird.
16 zeigt eine Benutzerschnittstelle, die angezeigt wird, wenn eine p-v-Tabelle im Uhrzeigersinn unter Verwendung eines Anfangspunktes von Bewegung im Uhrzeigersinn kalibriert wird.
17 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf von Gesamtverarbeitung in dem Arbeitsfahrzeug darstellt.
18 ist ein Flussdiagramm, das Details der Verarbeitung in Schritt S2 in 17 darstellt.
19 ist ein Flussdiagramm, das Details der Verarbeitung in Schritt S4 in 17 darstellt.
20 ist ein Flussdiagramm, das Details der Verarbeitung in Schritt S41 in 17 darstellt.
21 ist ein Flussdiagramm, das Details der Verarbeitung in Schritt S43 in 17 darstellt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Ihre Bezeichnung und Funktion sind ebenfalls identisch. Daher werden sie nicht wiederholt ausführlich beschrieben.
Geeignete Kombinationen von Merkmalen in der Ausführungsform sind grundlegend beabsichtigt. Es ist auch möglich, dass einige Bestandteile nicht zum Einsatz kommen.
Im Folgenden wird ein Arbeitsfahrzeug unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung dient für die Begriffe „über“, „unter“, „vorn“, „hinten“, „links“, „rechts“, „im Uhrzeigersinn“ und „gegen den Uhrzeigersinn“ eine auf einem Fahrersitz eines Arbeitsfahrzeugs sitzende Bedienungsperson als der Bezugspunkt.
Gesamtaufbau
1 ist eine schematische Darstellung, die ein äußeres Erscheinungsbild eines Arbeitsfahrzeugs 100 auf Basis einer Ausführungsform zeigt.
Bei dem vorliegenden Beispiel wird vorwiegend, wie in 1 gezeigt, ein Hydraulikbagger als Beispiel für das Arbeitsfahrzeug 100 beschrieben.
Arbeitsfahrzeug 100 weist als Hauptbestandteile eine Fahr-Einheit 101, eine Dreh-Einheit 103 sowie eine Arbeitsausrüstung 104 auf. Ein Hauptkörper des Arbeitsfahrzeugs besteht aus Fahr-Einheit 101 und Dreh-Einheit 103. Fahr-Einheit 101 weist ein aus einer linken und einer rechten Raupenkette bestehendes Paar auf. Dreh-Einheit 103 ist drehbar installiert, wobei ein Drehmechanismus über Fahr-Einheit 101 dazwischen angeordnet ist. Dreh-Einheit 103 enthält eine Fahrerkabine 108.
Arbeitsausrüstung 104 wird schwenkbar von Dreh-Einheit 103 getragen, kann in einer vertikalen Richtung betätigt werden und führt einen Vorgang, wie beispielsweise Aushub von Boden, aus. Arbeitsausrüstung 104 arbeitet mit einem Hydrauliköl, das von einer Hydraulikpumpe (siehe 2) zugeführt wird. Arbeitsausrüstung 104 enthält einen Ausleger 105, einen Stiel 106, einen Löffel 107, einen Auslegerzylinder 10, einen Stielzylinder 11, einen Löffelzylinder 12 sowie Schwenkzylinder 13A und 13B.
Ein hinterer Endabschnitt von Ausleger 105 ist beweglich mit Dreh-Einheit 103 verbunden, wobei ein nicht dargestellter Auslegerbolzen dazwischen angeordnet ist. Ein hinterer Endabschnitt von Stiel 106 ist beweglich an einem vorderen Endabschnitt von Ausleger 105 angebracht, wobei ein Stielbolzen 15 dazwischen angeordnet ist. Ein Kopplungselement 109 ist an einem vorderen Endabschnitt von Stiel 106 angebracht, wobei ein Löffelbolzen 16 dazwischen angeordnet ist.
Kopplungselement 109 ist an Löffel 107 angebracht, wobei ein Schwenkbolzen 17 dazwischen angeordnet ist. Kopplungselement 109 ist mit Löffelzylinder 12 verbunden, wobei ein nicht dargestellter Bolzen dazwischen angeordnet ist. Kopplungselement 109 ermöglicht Bewegung von Löffel 107 aufgrund von Ausfahren und Einfahren von Löffelzylinder 12.
Ein Auslegerbolzen, Stielbolzen 15 und Löffelbolzen 16 sind in einer Positionsbeziehung angeordnet, in der sie parallel zueinander sind.
Löffel 107 wird als ein Schwenklöffel bezeichnet. Löffel 107 ist mit Stiel 106 verbunden, wobei Kopplungselement 109 und Löffelbolzen 16 dazwischen angeordnet sind. An Kopplungselement 109 ist Löffel 107 an einer Seite von Löffel 107 angebracht, die einer Seite von Kopplungselement 109 gegenüberliegt, an der Löffelbolzen 16 angebracht ist, wobei Schwenkbolzen 17 dazwischen angeordnet ist.
Schwenkbolzen 17 ist im rechten Winkel zu Löffelbolzen 16 angeordnet. So ist Löffel 107 an Kopplungselement 109 so angebracht, dass Schwenkbolzen 17 so dazwischen angeordnet ist, dass er um eine Mittelachse von Schwenkbolzen 17 herum gedreht werden kann. Bei dieser Struktur kann Löffel 107 um eine Mittelachse von Löffelbolzen 16 und um die Mittelachse von Schwenkbolzen 17 herum gedreht werden. Eine Bedienungsperson kann eine Schneidkante 1071a in Bezug auf den Boden neigen, indem sie Löffel 107 um die Mittelachse von Schwenkbolzen 17 herum dreht.
Löffel 107 enthält eine Vielzahl von Zähnen 1071. Die Vielzahl von Zähnen 1071 sind an einem Endabschnitt von Löffel 107 angebracht, der einer Seite gegenüberliegt, an der Schwenkbolzen 17 angebracht ist. Die Vielzahl von Zähnen 1071 sind in einer Richtung im rechten Winkel zu Schwenkbolzen 17 angeordnet. Die Vielzahl von Zähnen 1071 sind fluchtend. Die Schneidkanten 1071a der Vielzahl von Zähnen 1071 sind ebenfalls fluchtend.
2 ist eine schematische Darstellung, die einen Vorgang des Schwenkens des Löffels darstellt.
Schwenkzylinder 13A verbindet, wie in 2 gezeigt, Löffel 107 und Kopplungselement 109 miteinander. Ein vorderes Ende einer Zylinderstange von Schwenkzylinder 13A ist mit einer Seite des Hauptkörpers von Löffel 107 verbunden, und eine Seite der Zylinderröhre von Schwenkzylinder 13A ist mit Kopplungselement 109 verbunden.
Schwenkzylinder 13B verbindet wie Schwenkzylinder 13A Löffel 107 und Kopplungselement 109 miteinander. Ein vorderes Ende einer Zylinderstange von Schwenkzylinder 13B ist mit einer Seite des Hauptkörpers von Löffel 107 verbunden, und eine Seite der Zylinderröhre von Schwenkzylinder 13B ist mit Kopplungselement 109 verbunden.
Bei einem Übergang von einem Zustand (A) zu einem Zustand (B) fährt, wie dargestellt, Schwenkzylinder 13B beim Ausfahren von Schwenkzylinder 13A ein, so dass Löffel 107 im Uhrzeigersinn um Schwenkbolzen 17 herum gedreht wird, wobei eine Drehachse AX als der Drehmittelpunkt definiert ist. Bei einem Übergang von dem Zustand (A) zu einem Zustand (C) fährt, wie dargestellt, Schwenkzylinder 13A beim Ausfahren von Schwenkzylinder 13B ein, so dass Löffel 107 gegen den Uhrzeigersinn um Schwenkbolzen 17 herum gedreht wird, wobei Drehachse AX als der Drehmittelpunkt definiert ist. So dreht sich Löffel 107 im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn um Drehachse AX herum.
Die Schwenkzylinder 13A und 13B können mittels einer nicht dargestellten Betätigungsvorrichtung in Fahrerkabine 108 ausgefahren oder eingefahren werden. Wenn eine Bedienungsperson von Arbeitsfahrzeug 100 die Betätigungsvorrichtung betätigt, wird ein Hydrauliköl den Schwenkzylindern 13A und 13B zugeleitet oder aus ihnen abgeleitet, so dass die Schwenkzylinder 13A und 13B ausfahren oder einfahren. Dadurch wird Löffel 107 um ein Maß entsprechend einem Maß der Betätigung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht (geschwenkt).
Die Betätigungsvorrichtung enthält beispielsweise einen Bedienhebel, einen Gleitschalter oder ein Fußpedal. Ein Beispiel, bei dem eine Betätigungsvorrichtung einen Bedienhebel und einen Betätigungs-Detektor enthält, der eine Betätigung des Bedienhebels erfasst, wird im Folgenden als Beispiel beschrieben.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform 2 Schwenkzylinder 13A und 13B Löffel 107 und Kopplungselement 109 sowohl an der rechten als auch der linken Seite derselben miteinander verbinden, sollte wenigstens ein Schwenkzylinder sie miteinander verbinden.
Hardware-Konfiguration
3 ist eine schematische Darstellung, die eine Hardware-Konfiguration von Arbeitsfahrzeug 100 zeigt.
Arbeitsfahrzeug 100 enthält, wie in 3 gezeigt, Schwenkzylinder 13A und 13B, eine Betätigungsvorrichtung 51, eine Haupt-Steuereinrichtung 52, eine Monitor-Vorrichtung 53, eine Motor-Steuereinrichtung 54, einen Motor 55, eine Hydraulikpumpe 56, eine Taumelscheiben-Antriebsvorrichtung 57, einen Vorsteuer-Ölweg 59, elektromagnetische Proportional-Steuerventile 61A und 61B, Haupt-Ventile 62A und 62B, Sensoren 71A und 71B, Sensoren 72A und 72B sowie Sensoren 73A und 73B. Hydraulikpumpe 56 weist eine Haupt-Pumpe 56A, die Arbeitsausrüstung 104 ein Hydrauliköl zuführt, sowie eine Vorsteuer-Pumpe 56B auf, die den elektromagnetischen Proportional-Steuerventilen 61A und 61B Öl direkt zuführt. Das elektromagnetische Proportional-Steuerventil wird auch als ein EPC-Ventil bezeichnet.
Betätigungsvorrichtung 51 enthält einen Bedienhebel 51a sowie einen Betätigungs-Detektor 51b, der ein Maß der Betätigung von Bedienhebel 51a erfasst. Die Haupt-Ventile 62A und 62B weisen jeweils einen Steuerkolben 621 und eine Vorsteuer-Kammer 622 auf. Die Haupt-Ventile 62A und 62B regulieren eine Strömungsmenge eines Hydrauliköls, mit dem Arbeitsausrüstung 104 betätigt wird. Das heißt, die Haupt-Ventile 62A und 62B regulieren eine Strömungsmenge eines Hydrauliköls, das bewirkt, dass der Löffel einen Schwenkvorgang durchführt.
Monitor-Vorrichtung 53 steht in Kommunikationsverbindung mit Haupt-Steuereinrichtung 52. Monitor-Vorrichtung 53 zeigt einen Motor-Status von Arbeitsfahrzeug 100, Leit-Informationen oder Warn-Informationen an. Monitor-Vorrichtung 53 empfängt eine Anweisung zum Einstellen in Verbindung mit verschiedenen Funktionen von Arbeitsfahrzeug 100. Monitor-Vorrichtung 53 informiert Haupt-Steuereinrichtung 52 über eine empfangene Anweisung zum Einstellen. Ein konkretes Beispiel von Inhalten der Darstellung an Monitor-Vorrichtung 53 und einer Anweisung zum Einstellen werden weiter unten beschrieben.
Betätigungsvorrichtung 51 ist eine Vorrichtung zum Betätigen von Arbeitsausrüstung 104. Bei dem vorliegenden Beispiel ist Betätigungsvorrichtung 51 eine elektronische Vorrichtung, die bewirkt, dass Löffel 107 einen Schwenkvorgang durchführt. Wenn eine Bedienungsperson von Arbeitsfahrzeug 100 Bedienhebel 51a betätigt, gibt Betätigungs-Detektor 51b ein elektrisches Signal entsprechend einer Richtung der Betätigung und einem Maß der Betätigung von Bedienhebel 51a an Haupt-Steuereinrichtung 52 aus.
Motor 55 hat eine Antriebswelle zur Verbindung mit Hydraulikpumpe 56. Wenn sich Motor 55 dreht, wird ein Hydrauliköl von Hydraulikpumpe 56 ausgestoßen. Motor 55 ist beispielsweise ein Dieselmotor.
Motor-Steuereinrichtung 54 steuert einen Betrieb von Motor 55 entsprechend einer Anweisung von Haupt-Steuereinrichtung 52. Motor-Steuereinrichtung 54 reguliert eine Drehzahl von Motor 55 durch Steuern einer Einspritzmenge des Kraftstoffs, der mittels einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung eingespritzt wird, entsprechend einer Anweisung von Haupt-Steuereinrichtung 52. Motor-Steuereinrichtung 54 reguliert eine Drehzahl von Motor 55 entsprechend einer Steuerungs-Anweisung von Haupt-Steuereinrichtung 52 für Hydraulikpumpe 56.
Haupt-Pumpe 56A gibt ein Hydrauliköl ab, das zum Antreiben von Arbeitsausrüstung 104 dient. Taumelscheiben-Antriebsvorrichtung 57 ist mit Haupt-Pumpe 56A verbunden. Vorsteuer-Pumpe 56B gibt ein Hydrauliköl an die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B ab.
Taumelscheiben-Antriebsvorrichtung 57 wird auf Basis einer Anweisung von Haupt-Steuereinrichtung 52 angetrieben und ändert einen Neigungswinkel einer Taumelscheibe von Haupt-Pumpe 56B.
Haupt-Steuereinrichtung 52 ist eine Steuereinrichtung für Gesamtsteuerung von Arbeitsfahrzeug 100 und wird mittels einer CPU (central processing unit), einem nicht flüchtigen Speicher sowie einem Timer implementiert. Haupt-Steuereinrichtung 52 steuert Motor-Steuereinrichtung 54 und Monitor-Vorrichtung 53.
Haupt-Steuereinrichtung 52 gibt einen Strom (einen Befehls-Strom) zum Betätigen der elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B entsprechend einer Betätigung von Bedienhebel 51a an die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B aus. Wenn der Bedienhebel in einer ersten Richtung betätigt wird, gibt Haupt-Steuereinrichtung 52 einen Strom, der einen Wert entsprechend einem Maß der Betätigung hat, an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B aus. Wenn der Bedienhebel in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung betätigt wird, gibt Haupt-Steuereinrichtung 52 einen Strom, der einen Wert entsprechend einem Maß der Betätigung hat, an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B aus.
Obwohl in dem vorliegenden Beispiel eine Konfiguration beschrieben wird, bei der Haupt-Steuereinrichtung 52 und Motor-Steuereinrichtung 54 voneinander getrennt sind, können sie als eine gemeinsame Steuereinrichtung implementiert werden.
Das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A erzeugt einen Vorsteuerdruck (einen Befehls-Vorsteuerdruck), der zu Haupt-Ventil 62B geleitet wird. Das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A befindet sich in Vorsteuer-Ölweg 59, der Vorsteuer-Pumpe 56B und Vorsteuer-Kammer 622 von Haupt-Ventil 62A miteinander verbindet, und erzeugt einen Vorsteuerdruck, wobei ein Quellendruck, der von Vorsteuer-Pumpe 56B eingegeben wird, als ein primärer Druck genutzt wird. Ein Öl wird dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61A von Vorsteuer-Pumpe 56B direkt zugeführt. Das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A erzeugt einen Vorsteuerdruck entsprechend einem Stromwert. Das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A treibt Steuerkolben 621 von Haupt-Ventil 62A mit dem Vorsteuerdruck an.
Haupt-Ventil 62A befindet sich zwischen dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61A und Schwenkzylinder 13A, der veranlasst, dass Löffel 107 einen Schwenkvorgang durchführt. Haupt-Ventil 62A führt Schwenkzylinder 13A ein Hydrauliköl in einer Menge entsprechend einer Position von Steuerkolben 621 zu.
Das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B befindet sich in Vorsteuer-Ölweg 59, der Vorsteuer-Pumpe 56B und Vorsteuer-Kammer 622 von Haupt-Ventil 62B miteinander verbindet, und erzeugt einen Vorsteuerdruck (einen Befehls-Vorsteuerdruck), wobei ein Quellendruck, der von Vorsteuer-Pumpe 56B eingegeben wird, als ein primärer Druck genutzt wird. Ein Öl wird wie bei dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61A von Vorsteuer-Pumpe 56B dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61B direkt zugeführt. Das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B erzeugt einen Vorsteuerdruck entsprechend einem Stromwert. Das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B treibt Steuerkolben 621 von Haupt-Ventil 62B mit dem Vorsteuerdruck an.
Haupt-Ventil 62B befindet sich zwischen dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61B und Schwenkzylinder 13B, der Löffel 107 veranlasst, einen Schwenkvorgang durchzuführen. Haupt-Ventil 62B führt Schwenkzylinder 13B ein Hydrauliköl in einer Menge entsprechend einer Position von Steuerkolben 621 zu.
So steuert das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A eine Strömungsmenge eines Schwenkzylinder 13A zugeführten Hydrauliköls mit dem Vorsteuerdruck. Das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B steuert eine Strömungsmenge eines Schwenkzylinder 13B zugeführten Hydrauliköls mit dem Vorsteuerdruck.
Sensor 71A misst einen Wert für einen Strom, der von Haupt-Steuereinrichtung 52 an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, und gibt ein Ergebnis der Messung an Haupt-Steuereinrichtung 52 aus. Sensor 71B misst einen Wert für einen Strom, der von Haupt-Steuereinrichtung 52 an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B ausgegeben wird und gibt ein Ergebnis der Messung an Haupt-Steuereinrichtung 52 aus.
Sensor 72A misst einen Vorsteuerdruck, der von dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61A an Haupt-Ventil 62A ausgegeben wird, und gibt ein Ergebnis der Messung an Haupt-Steuereinrichtung 52 aus. Sensor 72B misst einen Vorsteuerdruck, der von dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61B an Haupt-Ventil 62B ausgegeben wird, und gibt ein Ergebnis der Messung an Haupt-Steuereinrichtung 52 aus.
Die Sensoren 73A und 73B sind Sensoren zum Erfassen einer Betätigung von Arbeitsausrüstung 104. Das heißt, Sensor 73A ist ein Sensor zum Erfassen einer Betätigung von Schwenkzylinder 13A. Sensor 73B ist ein Sensor zum Erfassen einer Betätigung von Schwenkzylinder 13B. Mit einem Ausgang von Sensor 73A bestimmt Haupt-Steuereinrichtung 52 eine Position einer Stange von Schwenkzylinder 13A. Haupt-Steuereinrichtung 52 erfasst eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A auf Basis einer Änderung der Position der Stange (ein Maß des Einfahrens der Stange). Mit einem Ausgang von Sensor 73B bestimmt Haupt-Steuereinrichtung 52 eine Position einer Stange von Schwenkzylinder 13B. Haupt-Steuereinrichtung 52 erfasst eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13B auf Basis einer Änderung der Position der Stange (ein Maß des Einfahrens der Stange).
Bei Arbeitsfahrzeug 100 werden Vorsteuerdrücke entsprechend Werten für Ströme, die von Haupt-Steuerungseinrichtung 52 an die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B ausgegeben werden, von den elektromagnetischen Proportional-Steuerventilen 61A und 61B an die Haupt-Ventile 62A und 62B ausgegeben. Bei Arbeitsfahrzeug 100 bewegen sich die Schwenkzylinder 13A und 13B mit einer Geschwindigkeit entsprechend den Vorsteuerdrücken, die von den elektromagnetischen Proportional-Steuerventilen 61A und 61B an die Haupt-Ventile 62A und 62B ausgegeben werden. Daher bewegen sich bei Arbeitsfahrzeug 100 die Schwenkzylinder 13A und 13B mit einer Geschwindigkeit entsprechend den Werten für Ströme, die von Haupt-Steuereinrichtung 52 an die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B ausgegeben werden.
Obwohl oben als Beispiel eine Konstruktion beschrieben worden ist, bei der Hydraulikpumpe 56 Haupt-Pumpe 56A, die Arbeitsausrüstung 104 ein Hydrauliköl zuführt, und Vorsteuer-Pumpe 56B aufweist, die den elektromagnetischen Proportional-Steuerventilen 61A und 61B ein Öl zuführt, ist keine Beschränkung darauf beabsichtigt. Beispielsweise können eine Hydraulikpumpe, die Arbeitsausrüstung 104 ein Hydrauliköl zuführt, und eine Hydraulikpumpe, die den elektromagnetischen Proportional-Steuerventilen 61A und 61B ein Öl zuführt, als ein und dieselbe Hydraulikpumpe (eine einzelne Hydraulikpumpe) implementiert sein. In diesem Fall sollte ein Strom eines Öls, das von dieser Hydraulikpumpe abgegeben wird, abgezweigt werden, bevor er Arbeitsausrüstung 104 erreicht, so dass das Öl den elektromagnetischen Proportional-Steuerventilen 61A und 61B so zugeführt wird, dass ein Druck des abgezweigten Öls verringert wird.
Funktionaler Aufbau der Steuereinrichtung
4 ist ein Blockdiagramm, das einen funktionalen Aufbau von Arbeitsfahrzeug 100 zeigt.
Arbeitsfahrzeug 100 enthält, wie in 4 gezeigt, Betätigungsvorrichtung 51, Haupt-Steuereinrichtung 52, Monitor-Vorrichtung 53, die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B, die Sensoren 71A und 71B, die Sensoren 72A und 72B sowie die Sensoren 73A und 73B.
Haupt-Steuereinrichtung 52 enthält eine Steuerungs-Einheit 80 und eine Speicherungs-Einheit 90. Steuerungs-Einheit 80 enthält eine Stromwert-Steuerungs-Einheit 81, eine Betriebsmodus-Umschalt-Einheit 82, eine Kalibrierungs-Einheit 83, eine Geschwindigkeitsvorhersage-Einheit 84 sowie eine Erfassungs-Einheit 86. Kalibrierungs-Einheit 83 enthält eine Bestimmungs-Einheit 85.
Erfassungs-Einheit 86 erfasst auf Basis eines Ausgangs von wenigstens einem der Sensoren 73A und 73B, dass Löffel 107 einen horizontalen Zustand erreicht. Erfassungs-Einheit 86 benachrichtigt Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 über ein Ergebnis der Erfassung.
Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 steuert den Wert für Ströme (Befehls-Ströme), die an die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B ausgegeben werden. Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 steuert einen Stromwert in jedem von zwei Betriebsmodi (einem Normal-Modus und einem Kalibrierungs-Modus), die weiter unten beschrieben werden.
Speicherungs-Einheit 90 speichert ein Betriebssystem und verschiedenartige Daten. Speicherungs-Einheit 90 enthält eine Datenspeicherungs-Einheit 91. Datenspeicherungs-Einheit 91 speichert eine i-p-Tabelle 911, eine i-p-Tabelle 912, eine p-v-Tabelle 913 und eine p-v-Tabelle 914.
i-p-Tabelle 911 definiert eine Beziehung zwischen einem Wert (i) für einen Strom, der von Haupt-Steuereinrichtung 52 an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, und einem Vorsteuerdruck (p), von dem angenommen wird, dass er durch das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, zu dem ein Strom, der den Wert hat, in das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A eingegeben wird.
i-p-Tabelle 912 definiert eine Beziehung zwischen einem Wert (i) für einen Strom, der von Haupt-Steuereinrichtung 92 an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B ausgegeben wird, und einem Vorsteuerdruck (p), von dem angenommen wird, dass er durch das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, zu dem ein Strom, der den Wert hat, in das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B eingegeben wird.
p-v-Tabelle 913 definiert eine Beziehung zwischen einem Vorsteuerdruck (p), der von dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61A an Hauptventil 62A ausgegeben wird, und einer Arbeitsgeschwindigkeit (v) von Schwenkzylinder 13A, die zu dem Zeitpunkt angenommen wird, zu dem der Vorsteuerdruck auf Steuerkolben 621 von Haupt-Ventil 62A ausgeübt wird.
p-v-Tabelle 914 definiert eine Beziehung zwischen einem Vorsteuerdruck (p), der von dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61B an Haupt-Ventil 62B ausgegeben wird, und einer Arbeitsgeschwindigkeit (v) von Schwenkzylinder 13B, die zu dem Zeitpunkt angenommen wird, zu dem der Vorsteuerdruck auf den Steuerkolben 621 von Haupt-Ventil 62B ausgeübt wird.
i-p-Tabelle 911 und p-v-Tabelle 913 kommen zum Einsatz, wenn eine Betätigung zum Drehen von Löffel 107 im Uhrzeigersinn an Betätigungsvorrichtung 51 durchgeführt wird. i-p-Tabelle 912 und p-v-Tabelle 914 kommen zum Einsatz, wenn eine Betätigung zum Drehen von Löffel 107 gegen den Uhrzeigersinn an Betätigungsvorrichtung 51 durchgeführt wird.
i-p-Tabelle 911, i-p-Tabelle 912, p-v-Tabelle 913 und p-v-Tabelle 914 kommen zum Einsatz, um eine Arbeitsgeschwindigkeit von Löffel 107 bei einem Schwenkvorgang (im Folgenden auch als „Geschwindigkeit des Schwenkvorgangs“ bezeichnet) vorherzusagen. Diese Daten werden für automatische Stopp-Steuerung (die im Folgenden auch als „prädiktive Steuerung“ bezeichnet werden kann) verwendet. Automatische Stopp-Steuerung für einen Schwenkvorgang wird im Folgenden im Überblick beschrieben.
Haupt-Steuereinrichtung 52 berechnet permanent einen Abstand zwischen einer geplanten Fläche und einer Schneidkante 1071a sowie eine Geschwindigkeit und eine Ausrichtung von Schneidkante 1071a. Haupt-Steuereinrichtung 52 berechnet eine Geschwindigkeit, die entsprechend einem Abstand zu der geplanten Fläche zulässig ist, indem sie eine an Schneidkante 1071a erzeugte Geschwindigkeit auf Basis eines Maßes der Betätigung von Bedienhebel 51a berechnet (vorhersagt). Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass Eingriffs-Steuerung erforderlich ist, führt Haupt-Steuerung 52 geometrisch Umwandlung in eine Soll-Geschwindigkeit der Schwenkzylinder 13A und 13B durch, so dass Schneidkante 1071a eine zulässige Geschwindigkeit hat, und steuert einen Stromwert für die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B, für die Notwendigkeit von Eingriffs-Steuerung festgestellt wird. So bremst Haupt-Steuereinrichtung 52 einen Schwenkvorgang des Löffels ab und bringt schließlich Schneidkante er 1071a an der geplanten Fläche zum Halten.
i-p-Tabelle 911 und p-v-Tabelle 913 kommen bei Berechnung einer Geschwindigkeit einer Betätigung von Löffel 107 (das heißt, Schneidkante 1071a) im Uhrzeigersinn zum Einsatz. Berechnung einer Geschwindigkeit einer Betätigung im Uhrzeigersinn wird im Folgenden im Überblick beschrieben.
Wenn Bedienhebel 51a betätigt wird, wird ein Strom, der einen Wert (I) entsprechend einem Maß der Betätigung von Bedienhebel 51a hat, von Betätigungs-Detektor 51b in Haupt-Steuereinrichtung 52 eingegeben. In diesem Fall bestimmt Haupt-Steuereinrichtung 52 einen Wert (i) für den Strom, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, auf Basis des von Betätigungs-Detektor 51b eingegebenen Stromwertes.
Haupt-Steuereinrichtung 52 spezifiziert in i-p-Tabelle 911 einen Vorsteuerdruck (p), der in Entsprechung mit dem bestimmten Stromwert (i) gebracht wird. Haupt-Steuereinrichtung 52 spezifiziert eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A, die in Entsprechung mit dem bestimmten Vorsteuerdruck (p) in p-v-Tabelle 913 gebracht wird.
So wird von Haupt-Steuereinrichtung 52 eine Geschwindigkeit einer Betätigung von Löffel 107 im Uhrzeigersinn unter Verwendung von i-p-Tabelle 911 und p-v-Tabelle 913 berechnet (vorhergesagt).
i-p-Tabelle 912 und p-v-Tabelle 914 kommen zum Berechnen einer Geschwindigkeit einer Betätigung von Löffel 107 (das heißt, Schneidkante 1071a) gegen den Uhrzeigersinn zum Einsatz. Berechnung einer Geschwindigkeit einer Betätigung gegen den Uhrzeigersinn wird im Folgenden im Überblick beschrieben.
Wenn Bedienhebel 51a betätigt wird, wird ein Strom, der einen Wert (I) entsprechend einem Maß der Betätigung von Bedienhebel 51a hat, von Betätigungs-Detektor 51b in Haupt-Steuereinrichtung 52 eingegeben. In diesem Fall bestimmt Haupt-Steuereinrichtung 52 einen Wert (i) für den Strom, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B ausgegeben wird, auf Basis des von Betätigungs-Detektor 51b eingegebenen Stromwertes.
Haupt-Steuereinrichtung 52 spezifiziert in i-p-Tabelle 912 einen Vorsteuerdruck (p), der in Entsprechung dem bestimmten Stromwert (i) gebracht wird. Haupt-Steuereinrichtung 52 spezifiziert eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13B, die in Entsprechung mit dem bestimmten Vorsteuerdruck (p) in p-v-Tabelle 914 gebracht wird.
So wird von Haupt-Steuereinrichtung 52 eine Geschwindigkeit einer Betätigung von Löffel 107 gegen den Uhrzeigersinn unter Verwendung von i-p-Tabelle 912 und p-v-Tabelle 914 berechnet (vorhergesagt).
Mit Geschwindigkeitsvorhersage-Einheit 84 werden Geschwindigkeiten von Betätigung von Löffel 107 im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn berechnet (vorhergesagt). Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 steuert Stromwerte (im Folgenden auch als ein „Befehls-Stromwert“ bezeichnet), die wie oben beschrieben an die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B ausgegeben werden, auf Basis der durch Berechnung ermittelten Arbeitsgeschwindigkeit.
i-p-Tabelle 911, i-p-Tabelle 912, p-v-Tabelle 913 und p-v-Tabelle 914 werden im Folgenden auch als „Standard-Daten“ bezeichnet.
Betriebsmodus-Umschalt-Einheit 82 schaltet einen Betriebsmodus auf einen NormalBetriebsmodus, in dem ein Aushubvorgang durchgeführt wird (im Folgenden auch als „Normal-Modus“ bezeichnet) und einen Betriebsmodus zum Kalibrieren von Standard-Daten entsprechend einer Einstell-Anweisung an Monitor-Vorrichtung 53 durch eine Bedienungsperson. Wenn der Betriebsmodus auf den Normal-Modus eingestellt ist, führt Haupt-Steuereinrichtung 52 eine automatische Steuerungsfunktion unter Verwendung von Standard-Daten durch. Wenn der Betriebsmodus auf den Kalibrierungs-Modus eingestellt ist, kalibriert Kalibrierungs-Einheit 83 Standard-Daten in Reaktion auf eine Betätigung durch eine Bedienungsperson, um so kalibrierte Daten zu erzeugen.
Das heißt, Kalibrierungs-Einheit 83 kalibriert i-p-Tabelle 911 und erzeugt eine i-p-Tabelle 921. Desgleichen kalibriert Kalibrierungs-Einheit 83 jeweils i-p-Tabelle 912, p-v-Tabelle 913 und p-v-Tabelle 914 und erzeugt eine i-p-Tabelle 922, eine p-v-Tabelle 923 sowie eine p-v-Tabelle 924, die diesen jeweils entsprechen.
Einige der Gründe für die oben beschriebene Kalibrierung werden im Folgenden dargestellt.
Zwischen den elektromagnetischen Proportional-Steuerventilen 61A und 61B bestehen individuelle Unterschiede. Daher sind, selbst wenn elektromagnetische Proportional-Steuerventile des gleichen Typs an einer Vielzahl von Arbeitsfahrzeugen des gleichen Typs installiert werden und Ströme mit dem gleichen Wert in diese eingegeben werden, die Ausgänge an den Arbeitsfahrzeugen nicht genau gleich. Auch zwischen den Sensoren 72A und 72B bestehen individuelle Unterschiede.
Da auch zwischen den Haupt-Ventilen 62A und 62B mechanische Toleranz und individuelle Unterschiede hinsichtlich ihrer Federn bestehen, weisen die Steuerkolben 621 individuell verschiedene Hübe auf. Selbst wenn die Haupt-Ventile das gleiche Maß des Hubs von Steuerkolben 621 haben, wird den Schwenkzylindern 13A und 13B aufgrund der individuellen Unterschiede von Einkerbungen in einem Öffnungsabschnitt zum Zuführen eines Hydrauliköls und einem unterschiedlichen Druckverlust, der durch unterschiedliche Leitungen verursacht wird, ein Hydrauliköl nicht notwendigerweise in der gleichen Strömungsmenge zugeführt. Selbst wenn den Schwenkzylindern 13A und 13B jedes Arbeitsfahrzeugs ein Hydrauliköl in der gleichen Strömungsmenge pro Zeiteinheit zugeführt wird, sind die Arbeitsgeschwindigkeiten der Schwenkzylinder 13A und 13B bei Arbeitsfahrzeugen des gleichen Typs aufgrund individueller Unterschiede zwischen den Schwenkzylindern 13A und 13B nicht notwendigerweise gleich.
Daher werden, um i-p-Tabelle 911, i-p-Tabelle 912, p-v-Tabelle 913 und p-v-Tabelle 914 an Eigenschaften von Arbeitsfahrzeug 100 anzupassen, i-p-Tabelle 911, i-p-Tabelle 912, p-v-Tabelle 913 und p-v-Tabelle 914 Kalibrierungs-Verarbeitung unterzogen.
Der Grund dafür, dass eine Tabelle für eine Richtung im Uhrzeigersinn und eine Tabelle für eine Richtung gegen den Uhrzeigersinn erstellt werden, schließt einen individuellen Unterschied zwischen den Schwenkzylindern 13A und 13B ein. Des Weiteren unterscheidet sich ein Leitungsweg von Haupt-Ventil 62A zu Schwenkzylinder 13A von einem Leitungsweg von Haupt-Ventil 62B zu Schwenkzylinder 13B. Daher ist Druckverlust, der entsteht, bis ein über Haupt-Ventil 62A zugeführtes Hydrauliköl Schwenkzylinder 13A erreicht, nicht der gleiche wie der Druckverlust, der entsteht, bis ein über Haupt-Ventil 62B zugeführtes Hydrauliköl Schwenkzylinder 13B erreicht. Auch angesichts dieses Unterschiedes hinsichtlich des Druckverlustes werden eine Tabelle für eine Richtung im Uhrzeigersinn und eine Tabelle für eine Richtung gegen den Uhrzeigersinn erstellt.
Bestimmungs-Einheit 85 von Kalibrierungs-Einheit 83 bestimmt Werte für Befehls-Ströme von Haupt-Steuereinrichtung 52 zu den elektromagnetischen Proportional-Steuerventilen 61A und 61B zu dem Zeitpunkt, zu dem Löffel 107 einem Schwenkvorgang beginnt. Ein konkretes Beispiel die Verarbeitung in der Bestimmungs-Einheit wird im Folgenden beschrieben.
Ein konkretes Verfahren zur Kalibrierung jeder Tabelle wird im Folgenden für jede Kalibrierung einer i-p-Tabelle und Kalibrierung einer p-v-Tabelle beschrieben.
Bei dem vorliegenden Beispiel repräsentieren die die i-p-Tabellen 911 und 912 sowie die p-v-Tabellen 913 und 914 Beispiele für „Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit einer Arbeitsausrüstung“. Die i-p-Tabellen 911 und 912 sowie die p-v-Tabellen 913 und 914 repräsentieren auch Beispiele für Daten über eine Geschwindigkeit eines Schwenkvorgangs. Die Richtung im Uhrzeigersinn und die Richtung gegen den Uhrzeigersinn repräsentieren Beispiele für die „erste Richtung“ bzw. die „zweite Richtung“. Der Normal-Modus und der Kalibrierungs-Modus repräsentieren Beispiele für den „ersten Betriebsmodus“ bzw. den „zweiten Betriebsmodus“. Haupt-Steuereinrichtung 52, Schwenkzylinder 13A, Schwenkzylinder 13B, das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A und das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B repräsentieren Beispiele für die „Steuereinrichtung“, den „ersten Zylinder“, den „zweiten Zylinder“, das „erste elektromagnetische Proportional-Steuerventil“ bzw. das „zweite elektromagnetische Proportional-Steuerventil“. Die Vorsteuer-Pumpe repräsentiert ein Beispiel für die „Vorsteuer-Öldruckquelle“.
Kalibrierung der Tabelle
Da eine i-p-Tabelle spezifisch für einen Hauptkörper von Arbeitsfahrzeug 100 an sich ist, sollte sie im Wesentlichen nur einmal kalibriert werden. Da die i-p-Tabelle eine Funktion von Arbeitsfahrzeug 100 stärker beeinflusst als die p-v-Tabelle, sollten vorzugsweise nur ein Wartungstechniker und eine spezialisierte Verwaltungskraft Autorisierung für Kalibrierung erhalten. Die p-v-Tabelle sollte jedes Mal kalibriert werden, wenn ein Löffel gegen einen anderen Löffel ausgetauscht wird.
Daher können bei Arbeitsfahrzeug 100 eine i-p-Tabelle und eine p-v-Tabelle separat kalibriert werden. Das heißt, vorgeschriebene Autorisierung ist für Kalibrierung einer i-p-Tabelle erforderlich. Zum Beispiel gibt ein Wartungstechniker einen bestimmten Code, wie beispielsweise ein Passwort, in Monitor-Vorrichtung 53 ein, um ein Betätigungs-Menü für Kalibrierung einer i-p-Tabelle an Monitor-Vorrichtung 53 anzuzeigen. Anschließend kalibriert der Wartungstechniker die i-p-Tabelle, indem er eine vorgeschriebene Eingabebetätigung in dem Betätigungs-Menü durchführt.
Bei Kalibrierung der i-p-Tabelle ist es nicht notwendig, einen Schwenkvorgang durchzuführen. Bei Kalibrierung einer p-v-Tabelle sollte Löffel 107 einen tatsächlichen Schwenkvorgang durchführen.
Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform als Beispiel eine Konfiguration beschrieben wird, bei der Haupt-Steuereinrichtung 52 Daten in Form einer Tabelle, wie sie als i-p-Tabellen 911 und 912 sowie p-v-Tabellen 913 und 914 beschrieben wird, ist keine Beschränkung darauf beabsichtigt. Beispielsweise kann die Haupt-Steuereinrichtung als eine Funktion eine Beziehung zwischen Werten (i) für Ströme, die an die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B ausgegeben werden, und Vorsteuerdrücken (p) speichern, von denen angenommen wird, dass sie durch die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B zu dem Zeitpunkt ausgegeben werden, zu dem die Ströme, die die Stromwerte haben, in die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B eingegeben werden. Desgleichen kann Haupt-Steuereinrichtung 52 als eine Funktion eine Beziehung zwischen Vorsteuerdrücken (p), die von den elektromagnetischen Proportional-Steuerventilen 61A und 61B an die Haupt-Ventile 62A und 62B ausgegeben werden, und Arbeitsgeschwindigkeiten (v) der Schwenkzylinder 13A und 13B speichern, die zu dem Zeitpunkt angenommen werden, zu dem die Vorsteuerdrücke auf Steuerkolben 621 der Haupt-Ventile 62A und 62B ausgeübt werden.
d1. Kalibrierung von i-p-Tabelle
Kalibrierung von i-p-Tabelle 911 und i-p-Tabelle 912 wird im Folgenden beschrieben. Da Kalibrierung von i-p-Tabelle 912 die gleiche ist wie Kalibrierung von i-p-Tabelle 911 wird deren Beschreibung im Folgenden nicht wiederholt.
5 ist eine schematische Darstellung, die i-p-Tabelle 911 vor Kalibrierung zeigt.
Wie in 5 gezeigt, werden Daten (diskrete Werte) in i-p-Tabelle 911, um die Beschreibung zu erleichtern, in einem Diagramm dargestellt, und i-p-Tabelle 911 wird als eine Gerade J1 ausgedrückt.
In i-p-Tabelle 911 wird eine Beziehung zwischen einem Wert i für einen Befehls-Strom und einem Vorsteuerdruck (einem ppc-Druck) innerhalb eines Bereiches von Ia bis Ib definiert. Wenn ein Wert i für den Befehls-Strom auf Ia eingestellt ist, ist ein Wert für den Vorsteuerdruck auf Pa eingestellt. I-p-Tabelle 911 ist so eingestellt, dass ein Wert für einen Vorsteuerdruck mit Zunahme des Stromwertes i höher wird. Wenn ein Wert i für den Befehls-Strom auf Ib eingestellt ist, ist ein Wert für den Vorsteuerdruck auf Pb eingestellt.
6 ist eine schematische Darstellung, die einen gemessenen Ist-Wert eines Vorsteuerdrucks zeigt, der ausgegeben wird, wenn ein Ist-Wert i für einen Befehls-Strom erhöht wird. Ein Wert i für den Befehls-Strom wird mit Sensor 71A gemessen. Ein Vorsteuerdruck wird mit Sensor 72A gemessen.
Ein Vorsteuerdruck, der mit Sensor 72A zu dem Zeitpunkt gemessen wird, zu dem ein Wert i für den Befehls-Strom, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, von Ic auf Ib zunimmt, wird, wie in 6 gezeigt, als eine Gerade J2 ausgedrückt. Innerhalb eines Bereiches eines Stromwertes i von Iu bis Iw steigt ein Vorsteuerdruck mit Zunahme des Wertes i für den Befehls-Strom mit einer im Wesentlichen konstanten Rate. Iu ist ein Wert, der nicht kleiner ist als Ic und nicht größer als Id. Iw ist ein Wert, der nicht kleiner ist als Id und nicht größer als Ib.
Wenn ein Stromwert i Iw überschreitet, verringert sich eine Rate der Zunahme des Vorsteuerdrucks in Bezug auf einen Stromwert i. le ist ein Wert, der nicht kleiner ist als Id und nicht größer als Iw. Id, le und Ib sind feste Werte. In einem Bereich eines Stromwertes i von Ic bis Iu (< Id) ist es möglich, dass ein Vorsteuerdruck trotz Zunahme des Stromwertes i nicht ansteigt.
Angesichts der oben beschriebenen Eigenschaften kalibriert Kalibrierungs-Einheit 83 i-p-Tabelle 911 mit einem Vorsteuerdruck zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Stromwert i auf Id, le oder Ib eingestellt wird.
7 ist eine schematische Darstellung, die eine kalibrierte i-p-Tabelle zeigt.
Wie in 7 gezeigt, werden Daten (diskrete Werte) in der kalibrierten i-p-Tabelle 921, um die Beschreibung zu erleichtern, in einem Diagramm dargestellt, und i-p-Tabelle 921 wird als eine Gerade J3 ausgedrückt.
Kalibrierungs-Einheit 83 führt lineare Interpolation unter Verwendung eines Koordinatenpunktes B1, bei dem ein Stromwert auf Id liegt und ein Vorsteuerdruck auf Pd liegt, sowie eines Koordinatenpunktes B2 durch, an dem ein Stromwert auf le liegt und ein Vorsteuerdruck auf Pe liegt. Kalibrierungs-Einheit 83 führt lineare Interpolation unter Verwendung von Koordinatenpunkt B2 und eines Koordinatenpunktes B3 durch, bei dem ein Stromwert auf Ib liegt und ein Vorsteuerdruck auf Pb' liegt. Kalibrierungs-Einheit 83 erstellt die kalibrierte i-p-Tabelle 921 in einem Bereich eines Stromwertes i von Id bis Ib mittels einer derartigen Datenverarbeitung.
Im Folgenden wird Kalibrierung in einem Bereich beschrieben, in dem ein Stromwert i nicht größer ist als Id.
Kalibrierungs-Einheit 83 kalibriert i-p-Tabelle 911 so, dass eine Rate der Änderung des Vorsteuerdrucks in Bezug auf einen Stromwert i in einem Bereich, in dem ein Stromwert i kleiner ist als Id (Ia < i < Id), die gleiche ist wie eine Rate der Änderung des Vorsteuerdrucks in Bezug auf einen Stromwert zwischen Id und Ie. Daher wird in dem Bereich, in dem ein Stromwert i kleiner ist als Id, eine gerade Linie, die Koordinatenpunkt B1 und Koordinatenpunkt B2 miteinander verbindet, verlängert.
Mittels der oben dargestellten Verarbeitung erstellt Kalibrierungs-Einheit 83 die kalibrierte i-p-Tabelle 921, bei der Neigung der Kurve an einem Koordinatenpunkt B2 variiert, an dem ein Stromwert i in dem Bereich auf Ie liegt, in dem ein Stromwert i nicht kleiner ist als Ia und nicht größer als Ib.
Id ist ein Wert, der größer ist als ein Wert für einen Befehls-Strom zu dem Zeitpunkt, zu dem Löffel 107 einen Schwenkvorgang im Uhrzeigersinn beginnt.
d2. Kalibrierung von p-v-Tabelle
Im Folgenden wird Kalibrierung der p-v-Tabellen 913 und 914 beschrieben. Die p-v-Tabellen 913 und 914 werden kalibriert, nachdem die i-p-Tabellen 911 und 912 kalibriert worden sind. Beim Kalibrieren der p-v-Tabellen 913 und 914 sollte, wie oben beschrieben, Löffel 107 einen Schwenkvorgang durchführen.
p-v-Tabelle vor Kalibrierung
in p-v-Tabelle 913 werden ein Vorsteuerdruck und eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A in Entsprechung zueinander gebracht. Vorsteuerdrücke P1, P2, P3,... P10 werden im Folgenden jeweils in Entsprechung zu Arbeitsgeschwindigkeiten V1, V2, V3,... V10 gebracht. Um die Beschreibung zu vereinfachen, werden P1, P2, P3,... P10 auch als ein „Vorsteuerdruck Nr.1“, ein „Vorsteuerdruck Nr.2“, ein „Vorsteuerdruck Nr.3“... bzw. ein „Vorsteuerdruck Nr.10“ bezeichnet. V1, V2, V3,... V10 werden auch als eine „Arbeitsgeschwindigkeit Nr.1“, eine „Arbeitsgeschwindigkeit Nr.2“, eine „Arbeitsgeschwindigkeit Nr.3“... bzw. eine „Arbeitsgeschwindigkeit Nr.10“ bezeichnet. Obwohl die Anzahl von Datenelementen in p-v-Tabelle 913 auf 10 festgelegt ist, ist dies lediglich ein Beispiel, und die Anzahl ist nicht auf 10 beschränkt. Eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A wird der Einfachheit halber als eine „Zylinder-Geschwindigkeit V“ bezeichnet.
8 ist eine schematische Darstellung, die p-v-Tabelle 913 vor Kalibrierung zeigt.
Wie in 8 gezeigt, werden Daten (diskrete Werte) in p-v-Tabelle 913, um die Beschreibung zu erleichtern, in einem Diagramm dargestellt, und p-v-Tabelle 913 wird als eine Gerade K1 ausgedrückt. Wenn ein Vorsteuerdruck auf P1 eingestellt ist, ist ein Wert für eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A auf V1 eingestellt. Wenn ein Vorsteuerdruck auf P10 eingestellt ist, ist ein Wert für eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A auf V10 eingestellt.
p-v-Tabelle 913 ist so definiert, dass eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A mit zunehmendem Vorsteuerdruck höher ist. In einem Bereich, in dem ein Vorsteuerdruck nahe an P10 liegt, ist eine Rate der Zunahme der Arbeitsgeschwindigkeit in Bezug auf Zunahme des Vorsteuerdrucks geringer als in anderen Bereichen.
Da p-v-Tabelle 914 ähnlich wie p-v-Tabelle 913 konfiguriert ist, wird Beschreibung derselben nicht wiederholt.
Erfassung des Anfangspunktes von Bewegung
Bei Kalibrierung von p-v-Tabelle 913 ist ein Vorsteuerdruck (ein gemessener Ist-Wert) an einem Punkt erforderlich, an dem Löffel 107 einen Schwenkvorgang im Uhrzeigersinn beginnt (im Folgenden auch als ein „Anfangspunkt von Bewegung“ bezeichnet). Der Anfangspunkt von Bewegung wird durch einen Wert i für den Befehls-Strom zu dem Zeitpunkt, zu dem der Schwenkvorgang beginnt, und einen Vorsteuerdruck definiert, der mit Sensor 72A zu dem Zeitpunkt gemessen wird, zu dem der Befehls-Strom an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird.
Eine Vielzahl von Arbeitsfahrzeugen unterscheiden sich hinsichtlich des Anfangspunktes von Bewegung voneinander. Selbst bei einem einzelnen Arbeitsfahrzeug 100 ist ein Vorsteuerdruck an dem Anfangspunkt von Bewegung nicht notwendigerweise immer konstant. Daher sollte bei Kalibrierung von p-v-Tabelle 913 eine Position des Anfangspunktes von Bewegung bestimmt werden. Bestimmungs-Einheit 85 in Kalibrierungs-Einheit 83 bestimmt den Anfangspunkt von Bewegung.
Desgleichen es bei Kalibrierung von p-v-Tabelle 914 ein Vorsteuerdruck (gemessener Ist-Wert) an dem Anfangspunkt von Bewegung erforderlich, an dem Löffel 107 einen Schwenkvorgang gegen den Uhrzeigersinn beginnt.
Nachdem Löffel 107 in den horizontalen Zustand versetzt worden ist, wird Verarbeitung zum Kalibrieren von p-v-Tabelle 913 begonnen. Vorzugsweise wird Verarbeitung zum Kalibrieren von p-v-Tabelle 913 begonnen, nachdem Schneidkante 1071a von Löffel 107 und Drehachse AX (siehe 1) in den horizontalen Zustand versetzt worden sind. Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 erhöht einen Wert für einen Befehls-Strom, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, schrittweise von einem vorgeschriebenen Wert ausgehend. Mit einer derartigen Erhöhung des Stromwertes wird Löffel 107 von dem horizontalen Zustand ausgehend im Uhrzeigersinn geneigt.
Desgleichen wird, nachdem Löffel 107 in den horizontalen Zustand versetzt worden ist, Verarbeitung zum Kalibrieren von p-v-Tabelle 914 begonnen. Vorzugsweise wird Verarbeitung zum Kalibrieren von p-v-Tabelle 914 begonnen, nachdem Schneidkante 1071a von Löffel 107 und Drehachse AX (siehe 1) in den horizontalen Zustand versetzt worden sind. Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 erhöht einen Wert für einen Befehls-Strom, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B ausgegeben wird, schrittweise von einem vorgeschriebenen Wert aus. Mit einer derartigen Erhöhung des Stromwertes wird Löffel 107 von dem horizontalen Zustand ausgehend gegen den Uhrzeigersinn geneigt.
Der Grund dafür, dass die p-v-Tabellen 913 und 914 kalibriert werden, nachdem Löffel 107 in den horizontalen Zustand versetzt worden ist, wird im Folgenden beschrieben. Wenn ein Befehls-Strom zugeführt wird und dabei Löffel 107 geneigt ist, kann es sein, dass Löffel 107 aufgrund der Schwerkraft selbsttätig geschwenkt wird. Wenn Löffel 107 in dem Normal-Modus einen Schwenkvorgang durchführt, sollte ein Schwenkwinkel sorgfältig reguliert werden. Selbst wenn sorgfältige Regulierung erforderlich ist, sollte automatische Stopp-Steuerung genau ausgeführt werden. Daher wird wünschenswerter Weise eine Beziehung zwischen Vorsteuerdrücken und Arbeitsgeschwindigkeiten der Schwenkzylinder 13A und 13B zu dem Zeitpunkt ermittelt, zu dem kein Einfluss durch Schwerkraft vorliegt und ein Löffel mit etwas höherer Geschwindigkeit arbeitet. So kalibriert Haupt-Steuereinrichtung 52 die p-v-Tabellen 913 und 914, nachdem Löffel 107 in den horizontalen Zustand versetzt worden ist.
9 ist eine schematische Darstellung, die zeigt, wie ein Wert für einen Befehls-Strom erhöht wird, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird. Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 erhöht, wie in 9 gezeigt, einen Wert für einen Befehls-Strom, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, schrittweise von einem vorgeschriebenen Wert Im ausgehend.
Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 erhöht einen Wert für einen Befehls-Strom, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, schrittweise, indem sie Verarbeitung zum vorübergehenden Verringern eines Wertes für einen Befehls-Strom wiederholt, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, und anschließend einen Befehls-Strom, der einen Wert hat, der größer ist als vor dem Verringern, an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgibt. Üblicherweise wiederholt Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 Verarbeitung zum vorübergehenden Verringern eines Wertes für einen Befehls-Strom, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, auf einen vorgegebenen Wert und zum anschließenden Ausgeben eines Befehls-Stroms, der einen Wert hat, der größer ist als der Wert vor dem Verringern, an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A. Vorzugsweise beträgt der vorgegebene Wert, wie in 9 gezeigt, 0.
Es folgt Beschreibung anhand von 9. Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 gibt einen Befehls-Strom, der einen Wert Im hat, während eines Zeitraums von einem Zeitpunkt Tm bis zu einem Zeitpunkt Tm+Tr an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A aus. Tr repräsentiert einen vorgeschriebenen Zeitraum. Danach setzt Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 einen Wert für den Befehls-Strom einmal auf 0. Dann gibt Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 einen Befehls-Strom, der einen Wert Im+Ir hat, während eines Zeitraums von einem Zeitpunkt Tm+T0 bis zu einem Zeitpunkt Tm+T0+Tr an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A aus. T0 repräsentiert einen vorgeschriebenen Zeitraum.
Des Weiteren setzt Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 einen Wert für den Befehls-Strom einmal auf 0. Dann gibt Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 einen Befehls-Strom, der einen Wert Im+2Ir hat, während eines Zeitraums von einem Zeitpunkt Tm+2T0 bis zu einem Zeitpunkt Tm+2T0+Tr an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A aus.
So führt Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 periodisch Steuerung aus, um einen Stromwert auf 0 zu setzen und den Stromwert in Inkrementen von Ir zu erhöhen.
Sensor 73A erfasst eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Stromwert schrittweise erhöht wird, und benachrichtigt Haupt-Steuereinrichtung 52 über die Arbeitsgeschwindigkeit. Bestimmungs-Einheit 85 von Haupt-Steuereinrichtung 52 berechnet eine durchschnittliche Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A innerhalb eines vorgeschriebenen Zeitraums. Üblicherweise berechnet Bestimmungs-Einheit 85 eine durchschnittliche Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A für Tr Sekunden, wenn der Strom Werte von Im, Im+Ir, Im+2Ir, Im+3Ir und Im+4Ir hat.
Bestimmungs-Einheit 85 bestimmt einen Wert für einen Befehls-Strom zu dem Zeitpunkt, zu dem eine durchschnittliche Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A einen Schwellenwert Thv (mm/s) überschreitet. Bestimmungs-Einheit 85 legt einen Stromwert, der um Ir kleiner ist als der bestimmte Stromwert, als einen Stromwert zu dem Zeitpunkt fest, zu dem der Schwenkvorgang beginnt. Wenn beispielsweise Bestimmungs-Einheit 85 feststellt, dass die durchschnittliche Arbeitsgeschwindigkeit Schwellenwert Thv (mm/s) zu dem Zeitpunkt überschreitet, zu dem der Stromwert auf Im+4Ir liegt, legt sie Im+3Ir als den Stromwert zu dem Zeitpunkt fest, zu dem der Schwenkvorgang beginnt.
Wenn ein Stromwert durch Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 schrittweise erhöht wird, bestimmt Bestimmungs-Einheit 85, wie oben erläutert, einen Wert für einen Befehls-Strom zu dem Zeitpunkt, zu dem Löffel 107 einen Schwenkvorgang beginnt, auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Sensor 73A.
Da die Art, wie ein Befehls-Strom erhöht wird, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B ausgegeben wird, die gleiche ist, wird Beschreibung derselben hier nicht wiederholt.
Bei dem oben dargestellten Beispiel wird ein Stromwert, der um Ir kleiner ist als ein bestimmter Stromwert, als ein Stromwert zu dem Zeitpunkt festgelegt, zu dem der Schwenkvorgang beginnt, jedoch ist keine Beschränkung darauf beabsichtigt. Bestimmungs-Einheit 85 kann beispielsweise einen Wert, der kleiner ist als ein bestimmter Stromwert und nicht kleiner als ein Stromwert, der um Ir kleiner ist als der Stromwert, als einen Stromwert zu dem Zeitpunkt festlegen, zu dem der Schwenkvorgang beginnt. Wenn Bestimmungs-Einheit 85 beispielsweise feststellt, dass die durchschnittliche Arbeitsgeschwindigkeit Schwellenwert Thv (mm/s) überschreitet, und dabei der Stromwert auf Im+4Ir festgelegt ist, kann sie einen Wert, der kleiner ist als Im+4Ir und nicht kleiner als Im+3Ir, als einen Stromwert zu dem Zeitpunkt festlegen, zu dem der Schwenkvorgang beginnt.
Der Grund dafür, dass, wie oben erläutert, ein Wert für einen Befehls-Strom bei schrittweiser Erhöhung eines Wertes für einen Befehls-Strom einmal auf einen vorgegebenen Wert (üblicherweise 0) verringert wird, wird im Folgenden erläutert.
Theoretisch muss, wenn ein Wert für einen Befehls-Strom in Inkrementen von Ir erhöht wird, ein Vorsteuerdruck, der von dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, ebenfalls in Inkrementen des Stromwertes Ir erhöht werden. Tatsächlich jedoch ist dies nicht der Fall. Der Grund dafür besteht darin, dass ein Steuerkolben in dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61A im Ruhezustand verbleibt, ohne statische Reibungskraft zu überwinden, selbst wenn ein Stromwert um Ir erhöht wird.
Wenn ein Befehls-Stromwert einmal, beispielsweise auf 0, verringert wird, ist eine Differenz zwischen einem Stromwert (0) zu dem Zeitpunkt, zu dem der Befehls-Stromwert verringert wird, und einem Wert für einen Befehls-Strom, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, größer. Beispielsweise beträgt eine Differenz zwischen dem Stromwerten nicht Ir, sondern Im+nlr (wobei n eine natürliche Zahl ist, die nicht kleiner ist als 1). Daher kann, da der Steuerkolben in dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61A statische Reibungskraft überwindet, verhindert werden, dass der Steuerkolben trotz der Zunahme des Stromwertes im Ruhezustand verbleibt.
Daher kann, indem ein Wert für einen Befehls-Strom, wie in 9 gezeigt, erhöht wird, der Anfangspunkt von Bewegung richtig erfasst werden. Ein Wert für einen Befehls-Strom am Anfangspunkt von Bewegung wird mit Is bezeichnet.
Kalibrierungs-Einheit 83 bestimmt einen Vorsteuerdruck, der Stromwert Is in i-p-Tabelle 921 entspricht. Ein Wert für diesen Vorsteuerdruck wird mit Ps bezeichnet.
Mit der oben dargestellten Verarbeitung kann Kalibrierungs-Einheit 83 Vorsteuerdruck Ps am Anfangspunkt von Bewegung ermitteln.
Erfassung von Vorsteuerdruck und Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder zu dem Zeitpunkt, zu dem Stromwert Iz festgelegt wird
Haupt-Steuereinrichtung 52 misst mit Sensor 72A und Sensor 73A einen Vorsteuerdruck, der von dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, und eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Wert für einen Befehls-Strom auf Iz festgelegt wird. Haupt-Steuereinrichtung 52 misst desgleichen mit Sensor 72B und Sensor 73B einen Vorsteuerdruck, der von dem elektromagnetischen Proportional-Steuerventil 61B ausgegeben wird, und eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13B zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Wert für einen Befehls-Strom auf Iz festgelegt wird.
Stromwert Iz ist ein Wert, der beispielsweise so groß ist wie Stromwert Ie. Wenn Stromwert le festgelegt wird, wird Löffel 107 mit einer Geschwindigkeit geschwenkt, die nahe an einer höchsten Geschwindigkeit liegt, die mit Löffel 107 erreicht werden kann.
Bei Kalibrierung von p-v-Tabelle 913 gibt, nachdem Löffel 107 auf einen maximalen Winkel θmax gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt worden ist, Haupt-Steuereinrichtung 52 einen Befehls-Strom, der einen Wert Iz hat, unter der Bedingung weiter an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A aus, dass eine Betätigung an Bedienhebel 51a durch eine Bedienungsperson durchgeführt wird. Dadurch beginnt Löffel 107 Schwenken im Uhrzeigersinn und wird bis zu dem maximalen Winkel θmax gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt, nachdem er den horizontalen Zustand durchlaufen hat.
Bei Kalibrierung von p-v-Tabelle 914 gibt, nachdem Löffel 107 auf den maximalen Winkel θmax im Uhrzeigersinn geschwenkt worden ist, Haupt-Steuereinrichtung 52 einen Befehls-Strom, der einen Wert Iz hat, unter der Bedingung weiter an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B aus, dass eine Betätigung an Bedienhebel 51a durch eine Bedienungsperson durchgeführt wird. Dadurch beginnt Löffel 107 Schwenken gegen den Uhrzeigersinn und wird bis zu dem maximalen Winkel θmax im Uhrzeigersinn geschwenkt, nachdem er den horizontalen Zustand durchlaufen hat.
Der Grund dafür, dass Befehls-Ströme, die einen Wert Iz haben, an die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B unter der Bedingung ausgegeben werden, dass eine Betätigung von Bedienhebel 51a durch eine Bedienungsperson durchgeführt wird, wird im Folgenden erläutert.
Bei Kalibrierung einer p-v-Tabelle sollten die Schwenkzylinder 13A und 13B betätigt werden. Da Betätigungsvorrichtung 51 eine elektronische Vorrichtung ist, können die Schwenkzylinder 13A und 13B mittels Pseudo-Ausgabe eines Befehls-Stroms (Signal) von Haupt-Steuereinrichtung 52 ohne eine Betätigung von Bedienhebel 51a betätigt werden.
Unter dem Aspekt der Bedienbarkeit ist es jedoch nicht vorteilhaft, wenn Löffel 107 automatisch arbeitet, wenn eine Bedienungsperson nicht beabsichtigt, Löffel 107 einen Schwenkvorgang durchführen zu lassen. Insbesondere wenn Stromwert Iz so groß ist wie le, wird Löffel 107, wie oben beschrieben, mit einer Geschwindigkeit geschwenkt, die nahe an einer höchsten Geschwindigkeit liegt. Daher führt unter dem Aspekt der Bedienbarkeit Löffel 107 einen Schwenkvorgang vorzugsweise dann durch, wenn eine Bedienungsperson bewusst eine Betätigung vornimmt, durch die Löffel 107 einen Schwenkvorgang durchführt.
Daher werden Befehls-Ströme, die den Wert Iz haben, unter der Bedingung an die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B ausgegeben, dass eine Betätigung von Bedienhebel 51a durch eine Bedienungsperson durchgeführt wird. Bei Kalibrierung der p-v-Tabellen 913 und 914 gibt Haupt-Steuereinrichtung 52, wenn sie einen Stromwert (I) entsprechend einem Maß der Betätigung von Bedienhebel 51a überwacht und einen Stromwert (I) erfasst, der nicht kleiner ist als ein vorgeschriebener Wert, Befehls-Ströme, die den Wert Iz haben, an die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B aus.
Bei Erfassung eines Anfangspunktes von Bewegung legt Haupt-Steuereinrichtung 52 eine Geschwindigkeit des Schwenkvorgangs so fest, dass sie sehr niedrig ist. Daher überwacht Haupt-Steuereinrichtung 52, da die Bedienbarkeit auch dann kaum beeinträchtigt wird, wenn Löffel 107 automatisch arbeitet, einen Stromwert (I) nicht. Unter diesem Aspekt wird bei Erfassung eines Anfangspunktes von Bewegung Löffel 107 unter der Bedingung nicht geschwenkt, dass eine Betätigung von Bedienhebel 51a durch eine Bedienungsperson durchgeführt wird. Ein Anfangspunkt von Bewegung kann jedoch auch unter der Bedingung erfasst werden, dass eine Betätigung von Bedienhebel 51a durch eine Bedienungsperson durchgeführt wird.
Der Grund dafür, dass ein Vorsteuerdruck und eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A (eine höchste Geschwindigkeit der Arbeitsgeschwindigkeit) zu dem Zeitpunkt gemessen werden, zu dem ein Stromwert auf Iz festgelegt wird, nachdem Löffel 107, wie oben beschrieben, um den maximalen Winkel θmax geschwenkt worden ist, wird im Folgenden beschrieben.
Sofern nicht Hub-Längen der Schwenkzylinder 13A und 13B in gewissem Maß gewährleistet sind, erreicht Löffel 107 das Hub-Ende selbst dann, ohne eine höchste Geschwindigkeit zu erreichen, wenn Befehls-Ströme mit hohen Werten an die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B ausgegeben werden. Daher werden vorzugsweise ein Vorsteuerdruck und einer Arbeitsgeschwindigkeit der Schwenkzylinder 13A und 13B zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Stromwert auf Iz festgelegt wird, gemessen, wenn eine Hub-Länge gewährleistet ist.
Da es vorteilhafterweise eine höchste Geschwindigkeit ist, die gemessen wird, verursacht Einfluss der Schwerkraft kein Problem. Eine Situation, in der Schwenken von Löffel 107 automatisch unterbrochen werden sollte, wenn ein Wert für einen Befehls-Strom auf Iz festgelegt ist, liegt dann vor, wenn eine Bedienungsperson irrtümlicherweise eine Betätigung zum Erhöhen einer Geschwindigkeit durchführt.
Aus dem oben dargestellten Grund werden, nachdem Löffel 107 um den maximalen Winkel θmax geschwenkt worden ist, ein Vorsteuerdruck und eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A zu dem Zeitpunkt gemessen, zu dem ein Stromwert auf Iz festgelegt wird.
Im Folgenden werden ein Vorsteuerdruck und eine Arbeitsgeschwindigkeit (eine höchste Geschwindigkeit) von Schwenkzylinder 13A, die zu dem Zeitpunkt gemessen werden, zu dem ein Stromwert auf Iz festgelegt ist, mit Pz bzw. Vz bezeichnet.
In dem vorliegenden Beispiel repräsentieren Stromwert Is und Stromwert Iz Beispiele für den „ersten Stromwert“ bzw. den „zweiten Stromwert“.
Berechnung eines Kalibrierungs-Verhältnisses
Ein Verfahren zum Berechnen eines Kalibrierungs-Verhältnisses Rp, das bei Kalibrierung eines Vorsteuerdrucks (p) in p-v-Tabelle 913 zum Einsatz kommt, und eines Kalibrierungs-Verhältnisses Rv, das bei Kalibrierung einer Arbeitsgeschwindigkeit (v) in p-v-Tabelle 913 zum Einsatz kommt, wird beschrieben. Da ein Kalibrierungs-Verhältnis auch in p-v-Tabelle 914 mit der gleichen Methode berechnet wird, wird dessen Beschreibung hier nicht wiederholt.
10 ist eine schematische Darstellung, die eine Methode zum Berechnen der Kalibrierungs-Verhältnisse Rp und Rv zeigt. Zunächst wird ein Verfahren zum Berechnen von Kalibrierungs-Verhältnis Rp beschrieben.
Kalibrierungs-Einheit 83 berechnet, wie in 10 gezeigt, eine Differenz (Pz-Ps) zwischen Vorsteuerdruck Pz zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Wert für einen Befehls-Strom auf Iz festgelegt ist, und Vorsteuerdruck Ps zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Stromwert an dem Anfangspunkt von Bewegung auf Is liegt.
Kalibrierungs-Einheit 83 berechnet des Weiteren eine Differenz (P8-P1) in p-v-Tabelle 913 vor Kalibrierung. Der Grund dafür, dass bei Berechnung der Differenz P1 von P8 subtrahiert wird, wird im Folgenden beschrieben. Vorsteuerdruck P1 wird verwendet, da er ein Vorsteuerdruck am Anfangspunkt von Bewegung ist. In einem Bereich eines Vorsteuerdrucks, der höher ist als Vorsteuerdruck P8, wird ein Vorsteuerdruck unter einem Aspekt von Annäherung an eine Form von p-v-Tabelle 913 vor Kalibrierung nicht kalibriert.
Kalibrierungs-Einheit 83 ermittelt Kalibrierungs-Verhältnis Rp (=(Pz-Ps)/(P8-P1)), indem sie die Differenz zwischen Pz und Ps durch die Differenz in p-v-Tabelle 913 vor Kalibrierung dividiert.
Ein Verfahren zum Berechnen von Kalibrierungs-Verhältnis Rv wird im Folgenden beschrieben.
Kalibrierungs-Einheit 83 berechnet eine Differenz (Vz-Vf) zwischen Arbeitsgeschwindigkeit Vz zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Wert für einen Befehls-Strom auf Iz liegt, und einer vorgegebenen Geschwindigkeit Vf. Vf kann beispielsweise ein Wert sein, der so groß ist wie V1.
Kalibrierungs-Einheit 83 berechnet des Weiteren eine Differenz (V8-V) in p-v-Tabelle 913 vor Kalibrierung. Kalibrierungs-Einheit 83 ermittelt Kalibrierungs-Verhältnis Rv (=( Vz-Vf)/(V8-V1)), indem sie die Differenz zwischen Vz und Vf durch die Differenz in p-v-Tabelle 913 vor Kalibrierung dividiert.
Kalibrierungs-Einheit 83 berechnet, wie oben dargestellt, Kalibrierungs-Verhältnis Rp, indem sie die Differenz (Pz- Ps) zwischen Vorsteuerdruck Pz, der zu dem Zeitpunkt gemessen wird, zu dem ein Strom mit dem Wert Iz ausgegeben wird, und Vorsteuerdruck Ps, der durch Bestimmungs-Einheit 85 bestimmt wird, durch die Differenz (P8-P1) zwischen zwei vorgeschriebenen Vorsteuerdrücken (P8 und P1) in p-v-Tabelle 913 dividiert. Kalibrierungs-Einheit 83 berechnet Kalibrierungs-Verhältnis Rv, indem sie die Differenz (Vz-Vf) zwischen Arbeitsgeschwindigkeit Vz von Schwenkzylinder 13A, die zu dem Zeitpunkt gemessen wird, zu dem ein Strom mit dem Wert Iz ausgegeben wird, und der vorgegebenen Geschwindigkeit Vf durch die Differenz (V8-V1) zwischen zwei mit Schwenkzylinder 13A zusammenhängenden Arbeitsgeschwindigkeiten (V8 und V1) dividiert, die mit den zwei vorgeschriebenen Vorsteuerdrücken (P8 und P1) in p-v-Tabelle 913 in Entsprechung gebracht werden.
Bei dem vorliegenden Beispiel repräsentieren Kalibrierungs-Verhältnis Rp und Kalibrierungs-Verhältnis Rv Beispiele für das „erste Kalibrierungs-Verhältnis“ bzw. das „zweite Kalibrierungs-Verhältnis“.
Erzeugung der kalibrierten p-v-Tabelle
Ein Verfahren zum Erzeugen von p-v-Tabelle 923 aus p-v-Tabelle 913 unter Verwendung der Kalibrierungs-Verhältnisse Rp und Rv wird im Folgenden beschrieben. Da auch ein Verfahren zum Erzeugen von p-v-Tabelle 924 aus p-v-Tabelle 914 das gleiche ist wie das Verfahren zum Erzeugen von p-v-Tabelle 923 aus p-v-Tabelle 913 wird Beschreibung desselben hier nicht wiederholt.
11 ist eine schematische Darstellung, die Daten-Tabellen 951 und 952 zeigt, die mittels Berechnungs-Verarbeitung erstellt werden. 11(A) ist eine schematische Darstellung, die Daten-Tabelle 951 zeigt, nachdem ein Vorsteuerdruck Offset-Verarbeitung in p-v-Tabelle 913 vor Kalibrierung unterzogen worden ist. 11(B) ist eine schematische Darstellung, die Daten-Tabelle 952 zeigt, die unter Verwendung der in 11(A) gezeigten Daten-Tabellen 951 erstellt wird.
Kalibrierungs-Einheit 83 subtrahiert, wie in 11(A) gezeigt, eine Differenz (P1-Ps) zwischen P1 und Ps von jedem der Vorsteuerdrücke Nr. 2 bis 8 in p-v-Tabelle 913.
Kalibrierungs-Einheit 83 erstellt, wie in 11(B) gezeigt, Daten-Tabelle 952, indem sie eine Differenz zwischen vertikal aneinandergrenzenden Datenelementen in Verbindung mit einem Vorsteuerdruck und einer Arbeitsgeschwindigkeit in Daten-Tabelle 951 berechnet.
Diese Verarbeitung wird im Folgenden als Beispiel unter Bezugnahme auf Datenelement Nr.1 und Datenelement Nr.2 in Daten-Tabelle 951 beschrieben. Kalibrierungs-Einheit 83 subtrahiert Vorsteuerdruck Nr. 1 (Ps) von Vorsteuerdruck Nr. 2 (P2-(P1-Ps)). So ermittelt Kalibrierungs-Einheit 83 einen Wert für P2-P1. Kalibrierungs-Einheit 83 subtrahiert des Weiteren Arbeitsgeschwindigkeit Nr. 1 (V1) von Arbeitsgeschwindigkeit Nr. 2 (V2). Kalibrierungs-Einheit 83 ermittelt so einen Wert für V2-V1.
12 ist eine schematische Darstellung, die kalibrierte Daten zeigt. 12(A) ist eine schematische Darstellung, die kalibrierte Differenz-Daten zeigt. 12(B) ist eine schematische Darstellung, die die kalibrierte p-v-Tabelle 923 zeigt.
Kalibrierungs-Einheit 83 multipliziert, wie in 12(A) gezeigt, jeden Vorsteuerdruck in 11(B) mit Kalibrierungs-Verhältnis Rp. Kalibrierungs-Einheit 83 multipliziert jede Arbeitsgeschwindigkeit in 11(B) mit Kalibrierungs-Verhältnis Rv. Kalibrierungs-Einheit 83 ermittelt so kalibrierte Differenz-Daten 953.
Kalibrierungs-Einheit 83 erzeugt, wie in 12(B) gezeigt, p-v-Tabelle 923 unter Verwendung von Ps, V1, P9 und P10 in der in 11(A) gezeigten Daten-Tabelle 951 und in 12(A) gezeigter kalibrierter Daten 953.
Kalibrierungs-Einheit 83 setzt Vorsteuerdruck Nr. 1 und Arbeitsgeschwindigkeit Nr. 1 auf Werte, die die gleichen sind wie die in der Offset-Verarbeitung unterzogenen Daten-Tabelle 951, die in 11(A) dargestellt ist. Kalibrierungs-Einheit 83 setzt die Vorsteuerdrücke Nr. 9 und 10 auf Werte, die die gleichen sind wie in Daten-Tabelle 951. Die Kalibrierungs-Einheit kalibriert andere Daten mit kalibrierten Differenz-Daten, wie dies im Folgenden beschrieben wird.
Um einen kalibrierten i-ten Vorsteuerdruck (2 ≤ i ≤ 8) zu ermitteln, führt Kalibrierungs-Einheit 83 Verarbeitung zum Addieren der Summe aus Dp1 und Dp(i-1) zu Ps durch. Beispielsweise berechnet Kalibrierungs-Einheit 83 einen fünften kalibrierten Vorsteuerdruck (Nr. 5) als Ps+Dp1+Dp2+Dp3+Dp4. Da i auf 5 festgelegt ist, ist Dp(i-1) Dp4.
Um eine j-te Arbeitsgeschwindigkeit (2 ≤ j ≤ 10) zu ermitteln, führt Kalibrierungs-Einheit 83 des Weiteren Verarbeitung zum Addieren der Summe aus Dv1 und Dv(j-1) zu V1 durch.
Beispielsweise berechnet Kalibrierungs-Einheit 83 eine fünfte kalibrierte Arbeitsgeschwindigkeit (Nr. 5) als V1s+Dv1+Dv2+Dv3+Dv4. Da j auf 5 festgelegt ist, ist Dv(j-1) Dv4.
Mittels der oben dargestellten Berechnungs-Verarbeitung erstellt Kalibrierungs-Einheit 83 die kalibrierte p-v-Tabelle 923 aus p-v-Tabelle 913.
13 ist eine schematische Darstellung, die die kalibrierte p-v-Tabelle 923 zeigt.
Wie in 13 gezeigt, werden Daten (diskrete Werte) in der in 12(B) gezeigten p-v-Tabelle, um die Beschreibung zu erleichtern, in einem Diagramm dargestellt, und p-v-Tabelle 923 wird als eine Gerade K2 ausgedrückt. K1 zeigt p-v-Tabelle 913 vor Kalibrierung, wie sie auch in 8 dargestellt ist. In 13 ist zu sehen, dass, obwohl Gerade K2 nach wie vor die gleiche Form hat wie die von Gerade K1, sie kalibriert worden ist.
Kalibrierungs-Einheit 83 reguliert, wie oben dargestellt, einen Wert für einen Strom, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, nachdem der horizontale Zustand von Löffel 107 erfasst worden ist, und beginnt Kalibrierung von p-v-Tabelle 913. Das heißt, Kalibrierungs-Einheit 83 kalibriert p-v-Tabelle 913 auf Basis von Vorsteuerdruck Ps, der durch Bestimmungs-Einheit 85 bestimmt wird, der vorgegebenen Geschwindigkeit Vf sowie von Vorsteuerdruck Pz und Arbeitsgeschwindigkeit Vz von Schwenkzylinder 13A, die zu dem Zeitpunkt gemessen werden, zu dem ein Strom, der einen Wert Iz hat, der größer ist als Stromwert Is, von Haupt-Steuereinrichtung 52 an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird.
Bei Arbeitsfahrzeug 100 werden, wie oben beschrieben, bei Kalibrierung von p-v-Tabelle 913 ein Vorsteuerdruck zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Stromwert auf Is liegt (dem Anfangspunkt von Bewegung), und ein Vorsteuerdruck sowie eine Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Strom auf Iz liegt, als gemessene Ist-Werte zum Einsatz bei Kalibrierung verwendet. So kann bei Arbeitsfahrzeug 100 p-v-Tabelle 913 einfach kalibriert werden, indem gemessene Ist-Werte für zwei Werte Is und Iz für einen Befehls-Strom ermittelt werden.
Die Schwenkzylinder 13A und 13B haben eine kürzere Hub-Länge als Auslegerzylinder 10 und Stielzylinder 11. Daher ist es bei einem Vorgang zum einmaligen Ausfahren eines Zylinders in einer Richtung schwieriger als bei Auslegerzylinder 10 und Stielzylinder 11, gemessene Ist-Werte vieler Ströme zu ermitteln.
Bei Arbeitsfahrzeug 100 jedoch sollte bei Kalibrierung von p-v-Tabelle 913 Schwenkzylinder 13A nur zweimal ausgefahren werden. Das heißt, es reichen lediglich eine Zylinderbetätigung zum Bewegen von Löffel 107 und eine Zylinderbetätigung zum Bewegen von Löffel 107 aus. Desgleichen sollte bei Kalibrierung von p-v-Tabelle 914 Schwenkzylinder 13B nur zweimal ausgefahren werden.
Des Weiteren sind, wie ebenfalls in 13 gezeigt, die Formen von p-v-Tabelle 913 vor Kalibrierung und der kalibrierten p-v-Tabelle 923 nahe beieinander. Daher unterscheidet sich ein Bedienungsgefühl für eine Bedienungsperson nicht stark. So können bei Arbeitsfahrzeug 100 die p-v-Tabellen 913 und 914 lediglich mit gemessenen Ist-Werten von Stromwert Is und Stromwert Iz mit hoher Genauigkeit kalibriert werden.
Benutzerschnittstelle
Es wird eine Benutzerschnittstelle beschrieben, die an Monitor-Vorrichtung 53 angezeigt wird, wenn die p-v-Tabellen 913 und 914 kalibriert werden. Die i-p-Tabellen 911 und 912 sind bereits kalibriert worden.
14 ist eine schematische Darstellung, die Übergang eines Bildschirms bis zu Übergang zu einem Modus zum Kalibrieren der p-v-Tabelle 913 und 914 zeigt. Wenn eine Bedienungsperson ein Element zum Steuern und Regulieren des Schwenklöffels auswählt (ein Status (A)), zeigt die Monitor-Vorrichtung eine Schaltfläche zur Ausführung von Regulierung zum Kalibrieren der p-v-Tabelle 913 und 914. Wenn die Schaltfläche zur Ausführung von Regulierung ausgewählt wird (ein Status (B)), führt Haupt-Steuereinrichtung 52 Übergang des Betriebsmodus von dem Normal-Modus zu dem Kalibrierungs-Modus durch, in dem Kalibrierung der p-v-Tabelle begonnen wird.
Wenn die p-v-Tabellen bereits kalibriert worden sind und p-v-Tabellen 923 und 924 erzeugt worden sind, und wenn eine Schaltfläche zum Zurückkehren zu einem ursprünglich eingestellten Wert ausgewählt wird, werden die p-v-Tabelle 913 und 914 vor Kalibrierung (Standard) als die p-v-Tabellen festgelegt, die bei automatischer Stopp-Steuerung verwendet werden.
15 zeigt eine Benutzerschnittstelle, die angezeigt wird, wenn die Schaltfläche zur Ausführung von Regulierung in 14 ausgewählt wird. 15 zeigt eine Benutzerschnittstelle, die bei Erfassung eines Anfangspunktes von Bewegung im Uhrzeigersinn angezeigt wird.
Monitor-Vorrichtung 53 zeigt, wie in 15 gezeigt, in Reaktion auf eine Anweisung von Haupt-Steuereinrichtung 52 (Status (A)) Anweisungen an, mit denen eine Bedienungsperson angewiesen wird, Löffel 107 in den horizontalen Zustand zu versetzen. Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass sich Löffel 107 in dem horizontalen Zustand befindet, veranlasst sie Monitor-Vorrichtung 53, Anweisungen anzuzeigen, die zum Einstellen von Bedienhebel 51a an eine neutrale Position, Einstellen von Motor 55 auf einen Volllast-Zustand und zum Entriegeln von PPC auffordern. Anschließend veranlasst Haupt-Steuereinrichtung 52 Monitor-Vorrichtung 53, eine Benutzerschnittstelle anzuzeigen, die Regulierung im Verlauf (Erfassung im Verlauf) und Abschluss von Regulierung anzeigt (Status (C) und (D)).
Haupt-Steuereinrichtung 52 erfasst so den Anfangspunkt von Bewegung im Uhrzeigersinn. Anschließend veranlasst Haupt-Steuereinrichtung 52 Monitor-Vorrichtung 53, eine Benutzerschnittstelle zum Erfassen eines Anfangspunktes von Bewegung gegen den Uhrzeigersinn anzuzeigen.
Auch beim Erfassen des Anfangspunktes von Bewegung gegen den Uhrzeigersinn wird eine ähnliche Benutzerschnittstelle wie die Benutzerschnittstelle angezeigt, die bei Erfassung des Anfangspunktes von Bewegung im Uhrzeigersinn angezeigt wird. Zunächst zeigt Monitor-Vorrichtung 53 in Reaktion auf eine Anweisung von Haupt-Steuereinrichtung 52 Anweisungen an, die eine Bedienungsperson erneut anweisen, Löffel 107 in den horizontalen Zustand zu versetzen. Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass sich Löffel 107 in dem horizontalen Zustand befindet, veranlasst sie Monitor-Vorrichtung 53, Anweisungen anzuzeigen, die dazu auffordern „Bedienhebel 51a auf eine neutrale Position einzustellen, Motor 55 auf einen Volllast-Zustand einzustellen und PPC zu entriegeln“. Anschließend veranlasst Haupt-Steuereinrichtung 52 Monitor-Vorrichtung 53, eine Benutzerschnittstelle anzuzeigen, die Regulierung im Verlauf (Erfassung im Verlauf) und Abschluss von Regulierung anzeigt.
Haupt-Steuereinrichtung 52 erfasst so den Anfangspunkt von Bewegung gegen den Uhrzeigersinn. Anschließend veranlasst Haupt-Steuereinrichtung 52 Monitor-Vorrichtung 53, eine Benutzerschnittstelle zum Kalibrieren von p-v-Tabelle 913 unter Verwendung des Anfangspunktes von Bewegung im Uhrzeigersinn und zum Kalibrieren von p-v-Tabelle 914 unter Verwendung des Anfangspunktes von Bewegung gegen den Uhrzeigersinn anzuzeigen.
16 zeigt eine Benutzerschnittstelle, die bei Kalibrierung von p-v-Tabelle 913 in der Richtung im Uhrzeigersinn mit einem Anfangspunkt von Bewegung im Uhrzeigersinn angezeigt wird.
Monitor-Vorrichtung 53 zeigt, wie in 16 gezeigt, in Reaktion auf eine Anweisung von Haupt-Steuereinrichtung 52 Anweisungen an, die eine Bedienungsperson anweisen, zu veranlassen, dass Löffel 107 einen Schwenkvorgang gegen den Uhrzeigersinn bis zu einem maximalen Winkel durchführt (Status (A)). Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass Löffel 107 gegen den Uhrzeigersinn bis zu dem maximalen Winkel geschwenkt wird, veranlasst sie Monitor-Vorrichtung 53, Anweisungen anzuzeigen, die dazu auffordern, „ein Maß der Betätigung von Bedienhebel 51a zu maximieren, während Motor 55 unter Volllast arbeitet, und Löffel 107 durch Drehen im Uhrzeigersinn zu schwenken“. Anschließend veranlasst Haupt-Steuereinrichtung 52 Monitor-Vorrichtung 53, eine Benutzerschnittstelle anzuzeigen, die Kalibrierung und Abschluss von Kalibrierung anzeigt (Status (C) und (D)).
So wird Kalibrierung von p-v-Tabelle 913 in der Richtung im Uhrzeigersinn abgeschlossen und wird die kalibrierte p-v-Tabelle 923 erzeugt. Anschließend veranlasst Haupt-Steuereinrichtung 52 Monitor-Vorrichtung 53, eine Benutzerschnittstelle zum Kalibrieren von p-v-Tabelle 914 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn anzuzeigen.
Auch bei Kalibrierung von p-v-Tabelle 914 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn wird eine Benutzerschnittstelle angezeigt, die die gleiche ist wie die bei Kalibrierung von p-v-Tabelle 913 in der Richtung im Uhrzeigersinn angezeigte Benutzerschnittstelle. Zunächst zeigt Monitor-Vorrichtung in Reaktion auf eine Anweisung von Haupt-Steuereinrichtung 52 Anweisungen an, die eine Bedienungsperson anweisen, zu veranlassen, dass Löffel 107 einen Schwenkvorgang im Uhrzeigersinn bis zu dem maximalen Winkel durchführt. Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass Löffel 107 im Uhrzeigersinn bis zu dem maximalen Winkel geschwenkt wird, veranlasst sie Monitor-Vorrichtung 53, Anweisungen anzuzeigen, die dazu auffordern, „ein Maß der Betätigung von Bedienhebel 51a zu maximieren, während Motor 55 unter Volllast arbeitet, und Löffel 107 durch Drehen gegen den Uhrzeigersinn zu schwenken“. Anschließend veranlasst Haupt-Steuereinrichtung 52 Monitor-Vorrichtung 53, eine Benutzerschnittstelle anzuzeigen, die Kalibrierung im Verlauf und Abschluss von Kalibrierung anzeigt.
So wird Kalibrierung von p-v-Tabelle 914 in der Richtung im Uhrzeigersinn abgeschlossen und wird die kalibrierte p-v-Tabelle 924 erzeugt. Eine Reihe oben dargestellter Kalibrierungsprozesse endet damit.
Steuerungs-Struktur
17 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf von Gesamtverarbeitung in Arbeitsfahrzeug 100 darstellt. Ein Ablauf der Verarbeitung gemäß einem Aspekt, bei dem ein Wartungstechniker und eine spezialisierte Verwaltungskraft, wie oben beschrieben, Kalibrierungs-Verarbeitung durchführen, wird im Folgenden beschrieben.
Haupt-Steuereinrichtung 52 stellt, wie unter Bezugnahme auf 17 zu sehen ist, fest, ob der Betriebsmodus von Arbeitsfahrzeug 100 auf den Kalibrierungs-Modus eingestellt ist oder nicht. Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass der Betriebsmodus nicht auf den Kalibrierungs-Modus eingestellt ist (NEIN in Schritt S1), führt Haupt-Steuereinrichtung 72 in Schritt S7 automatische Stopp-Steuerung unter Verwendung von i-p-Tabellen und p-v-Tabellen in Verbindung mit dem Schwenkvorgang von Löffel 107 aus.
Wenn beispielsweise Kalibrierungs-Verarbeitung noch nicht durchgeführt worden ist, führt Haupt-Steuereinrichtung 52 automatische Stopp-Steuerung unter Verwendung von i-p-Tabellen 911 und 912 sowie p-v-Tabellen 913 und 914 aus. Wenn Kalibrierungs-Verarbeitung bereits durchgeführt worden ist, führt Haupt-Steuereinrichtung 52 automatische Stopp-Steuerung unter Verwendung von i-p-Tabellen 921 und 922 sowie p-v-Tabellen 923 und 924 aus.
Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass der Betriebsmodus auf den Kalibrierungs-Modus eingestellt ist (JA in Schritt S1), führt sie Kalibrierungs-Verarbeitung von Standard-i-p-Tabelle 911 in Schritt S2 durch. Selbst wenn i-p-Tabelle 911 bereits kalibriert worden ist und i-p-Tabelle 921 erzeugt worden ist, führt Haupt-Steuereinrichtung 52 Kalibrierungs-Verarbeitung von Standard-i-p-Tabelle 911 durch.
Haupt-Steuereinrichtung 52 führt Kalibrierungs-Verarbeitung von Standard-i-p-Tabelle 912 in Schritt S3 durch. Haupt-Steuereinrichtung 52 führt Kalibrierungs-Verarbeitung von Standard-p-v-Tabelle 913 in Schritt S4 durch. Haupt-Steuereinrichtung 52 führt Kalibrierungs-Verarbeitung von Standard-p-v-Tabelle 914 in Schritt S5 durch.
Wenn Kalibrierung der i-p-Tabellen 911 und 912 sowie der p-v-Tabellen 913 und 914 endet, beginnt Haupt-Steuereinrichtung 52 in Schritt S6 automatische Stopp-Steuerung unter Verwendung der kalibrierten i-p-Tabellen 921 und 922 sowie p-v-Tabellen 923 und 924 in Verbindung mit dem Schwenkvorgang von Löffel 107.
Wenn eine normale Bedienungsperson ohne vorgeschriebene Autorisierung, wie beispielsweise ein Wartungstechniker, Kalibrierungs-Verarbeitung durchführt, wird Verarbeitung in Schritt S2 und Schritt S3 nicht durchgeführt.
18 ist ein Flussdiagramm, das Details der Verarbeitung in Schritt S2 in 17 darstellt. In Schritt S21 erfasst, wie unter Bezugnahme auf 18 zu sehen ist, Haupt-Steuereinrichtung 52 mit Sensor 72A jeden der Vorsteuerdrücke Pd, Pe und Pb' zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Wert für einen Befehls-Strom, der von Haupt-Steuereinrichtung 52 an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61 A ausgegeben wird, jeweils auf Id, Ie und Ib festgelegt wird. In Schritt S22 kalibriert Haupt-Steuereinrichtung 52 i-p-Tabelle 911 mit linearer Interpolation unter Verwendung von drei Koordinatenwerten (Id, Pd), (Ie, Pe) sowie (Ib, Pb') und erzeugt die kalibrierte i-p-Tabelle 921.
In Schritt S3 in 17 erfasst Haupt-Steuereinrichtung 52 mit Sensor 72B jeden der Vorsteuerdrücke Pd, Pe und Pb' zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Wert für einen Befehls-Strom, der von Haupt-Steuereinrichtung 52 an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B ausgegeben wird, jeweils auf Id, Ie und Ib festgelegt wird. Dann kalibriert Haupt-Steuereinrichtung 52 i-p-Tabelle 912 mit linearer Interpolation unter Verwendung von drei Koordinatenwerten (Id, Pd), (le, Pe) und (Ib, Pb') und erzeugt die kalibrierte i-p-Tabelle 922.
19 ist ein Flussdiagramm, das Details der Verarbeitung in Schritt S4 in 17 darstellt.
In Schritt S41 bestimmt, wie unter Bezugnahme auf 19 zu sehen ist, Haupt-Steuereinrichtung 52 Wert Is für einen Befehls-Strom an dem Anfangspunkt von Bewegung von Löffel 107 im Uhrzeigersinn. In Schritt S42 bestimmt Haupt-Steuereinrichtung 52 Vorsteuerdruck Ps an dem Anfangspunkt von Bewegung von Löffel 107 im Uhrzeigersinn mit der kalibrierten i-p-Tabelle 921. In Schritt S43 bestimmt Haupt-Steuereinrichtung 52 einen Vorsteuerdruck und eine Arbeitsgeschwindigkeit Vz von Schwenkzylinder 13A zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Wert für den Befehls-Strom auf Basis eines Messergebnisses auf Iz festgelegt wird.
In Schritt S44 berechnet Haupt-Steuereinrichtung 52 Kalibrierungs-Verhältnisse Rp und Rv. In Schritt S45 führt Haupt-Steuereinrichtung 52 die oben beschriebene Offset-Verarbeitung von p-v-Tabelle 913 durch. In Schritt S46 berechnet Haupt-Steuereinrichtung 52 eine Differenz in der der Offset-Verarbeitung unterzogenen Daten-Tabelle 951 (11(A)).
In Schritt S47 erzeugt Haupt-Steuereinrichtung 52 Differenz-Daten 953 (12(A)) durch Multiplizieren von Daten-Tabelle 952 (11(B)), die durch Berechnung der Differenz in Schritt S46 erstellt wird, mit Kalibrierungs-Verhältnis Rp oder Rv. In Schritt S48 erzeugt Haupt-Steuereinrichtung 52 die kalibrierte p-v-Tabelle 923 unter Verwendung von Differenz-Daten 953 und einigen der Daten in der Offset-Verarbeitung unterzogenen Daten-Tabelle 951.
In Schritt S5 in 17 wird die im Folgenden beschriebene Verarbeitung wie in Schritt S4 durchgeführt. Haupt-Steuereinrichtung 52 bestimmt Wert Is für einen Befehls-Strom an dem Anfangspunkt von Bewegung von Löffel 107 gegen den Uhrzeigersinn. Haupt-Steuereinrichtung 52 bestimmt Vorsteuerdruck Ps an dem Anfangspunkt von Bewegung von Löffel 107 gegen den Uhrzeigersinn mit der kalibrierten i-p-Tabelle 922. Haupt-Steuereinrichtung 52 bestimmt einen Vorsteuerdruck und eine Arbeitsgeschwindigkeit Vz von Schwenkzylinder 13B zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Wert für einen Befehls-Strom auf Basis eines Messergebnisses auf Iz festgelegt wird. Haupt-Steuereinrichtung 52 berechnet Kalibrierungs-Verhältnisse Rp und Rv. Haupt-Steuereinrichtung 52 führt die oben beschriebene Offset-Verarbeitung von p-v-Tabelle 914 durch. Haupt-Steuereinrichtung 52 berechnet eine Differenz in der der Offset-Verarbeitung unterzogenen Daten-Tabelle. Haupt-Steuereinrichtung 52 erzeugt eine Daten-Tabelle durch Multiplizieren der Daten-Tabelle, die durch Berechnung der Differenz erstellt wird, mit Kalibrierungs-Verhältnis Rp oder Rv. Haupt-Steuereinrichtung 52 erzeugt die kalibrierte p-v-Tabelle 924 unter Verwendung der Daten-Tabelle, die durch Multiplikation mit Kalibrierungs-Verhältnis Rp oder Rv erzeugt wird, und einiger der Daten in der der Offset-Verarbeitung unterzogenen Daten-Tabelle.
20 ist ein Flussdiagramm, das Details der Verarbeitung in Schritt S41 in 19 darstellt.
In Schritt S411 stellt, wie unter Bezugnahme auf 20 zu sehen ist, Haupt-Steuereinrichtung 52 fest, ob sich Löffel 107 in dem horizontalen Zustand befindet oder nicht. Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass sich Löffel 107 in dem horizontalen Zustand befindet (JA in Schritt S411), gibt sie in Schritt S412 einen Befehls-Strom mit einem vorgeschriebenen Wert Im (9) an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A aus. Wenn sich Löffel 107 nicht in dem horizontalen Zustand befindet (Schritt S411) führt Haupt-Steuereinrichtung 52 den Prozess zu Schritt S411 zurück und bleibt im Bereitschaftszustand, bis sich Löffel 107 in dem horizontalen Zustand befindet.
In Schritt S413 stellt Haupt-Steuereinrichtung 52 einen Wert für einen Befehls-Strom, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, vorübergehend auf 0 und gibt anschließend einen Befehls-Strom, der einen Wert hat, der um Ir größer ist als der Stromwert unmittelbar bevor er auf 0 gesetzt wird, an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A aus.
In Schritt S414 stellt Haupt-Steuereinrichtung 52 fest, ob sich Schwenkzylinder 13A mit einer Geschwindigkeit bewegt hat, die auf oder über Schwellenwert Thv liegt. Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass sich Schwenkzylinder 13A nicht mit einer Geschwindigkeit bewegt hat, die auf oder über Schwellenwert Thv liegt (NEIN in Schritt S414), kehrt der Prozess zu Schritt S413 zurück, um einen Wert für einen Befehls-Strom weiter um Ir zu erhöhen.
Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass sich Schwenkzylinder 13A mit einer Geschwindigkeit bewegt hat, die auf oder über Schwellenwert Thv liegt (JA in Schritt S414), legt sie in Schritt S415 einen Stromwert, der um Ir kleiner ist als der Stromwert zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Schwenkzylinder 13A mit der Geschwindigkeit bewegt hat, die auf oder über Schwellenwert Thv liegt, als Stromwert Is an dem Anfangspunkt von Bewegung fest.
21 ist ein Flussdiagramm, das Details der Verarbeitung in Schritt S43 in 19 darstellt. In Schritt S431 stellt, wie unter Bezugnahme auf 21 zu sehen ist, Haupt-Steuereinrichtung 52 fest, ob Löffel 107 bis zum maximalen Winkel θmax gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt worden ist. Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass Löffel 107 bis zum maximalen Winkel θmax gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt worden ist (JA in Schritt S431), stellt sie in Schritt S432 fest, ob sie eine vollständige Hebelbetätigung empfangen hat, mit der Löffel 107 veranlasst wird, den Vorgang zum Schwenken im Uhrzeigersinn durchzuführen. Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass Löffel 107 nicht bis zum maximalen Winkel θmax gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt worden ist (NEIN in Schritt S431), kehrt der Prozess zu Schritt S431 zurück.
Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass sie die vollständige Hebelbetätigung empfangen hat (JA in Schritt S 432), gibt sie in Schritt S433 einen Befehls-Strom mit dem Wert Iz an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A aus. Wenn Haupt-Steuereinrichtung 52 feststellt, dass sie die vollständige Hebelbetätigung nicht empfangen hat (NEIN in Schritt S432), kehrt der Prozess zu Schritt S432 zurück.
In Schritt S434 ermittelt Haupt-Steuereinrichtung 52 die höchste Geschwindigkeit Vz von Schwenkzylinder 13A und Vorsteuerdruck Pz zu diesem Zeitpunkt mit den Sensoren 72A und 73A.
Abwandlung
Im Folgenden wird eine Abwandlung von Arbeitsfahrzeug 100 beschrieben.
1) In der oben dargestellten Ausführungsform ermittelt Bestimmungs-Einheit 85 Stromwert Is am Anfangspunkt von Bewegung und bestimmt Vorsteuerdruck Ps, der Stromwert Is entspricht, mit den kalibrierten i-p-Tabellen 921 und 922. Die p-v-Tabellen 913 und 914 werden, wie unter Bezugnahme auf 10 bis 12 beschrieben, mit Vorsteuerdruck Ps kalibriert. Jedoch ist keine Beschränkung darauf beabsichtigt. Im Folgenden werden andere Beispiele für die Verarbeitung beschrieben.
Wenn ein Stromwert durch Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 erhöht wird, bestimmt Kalibrierungs-Einheit 83 einen Vorsteuerdruck zu dem Zeitpunkt, zu dem Löffel 107 Bewegung im Uhrzeigersinn beginnt, auf Basis von Ausgängen von Sensor 73A und Sensor 72A. Kalibrierungs-Einheit 83 bestimmt beispielsweise einen Vorsteuerdruck zu dem Zeitpunkt, zu dem eine durchschnittliche Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A Schwellenwert Thv (mm/s) überschreitet. Kalibrierungs-Einheit 83 kalibriert p-v-Tabelle 913 auf Basis des bestimmten Vorsteuerdrucks. Das heißt, der bestimmte Vorsteuerdruck wird als Vorsteuerdruck Ps verwendet.
Wenn ein Stromwert durch Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 erhöht wird, bestimmt Kalibrierungs-Einheit 83 einen Vorsteuerdruck zu dem Zeitpunkt, zu dem Löffel 107 Bewegung gegen den Uhrzeigersinn beginnt, auf Basis von Ausgängen von Sensor 73B und Sensor 72B. Beispielsweise bestimmt Kalibrierungs-Einheit 83 einen Vorsteuerdruck zu dem Zeitpunkt, zu dem eine durchschnittliche Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13B Schwellenwert Thv (mm/s) überschreitet. Kalibrierungs-Einheit 83 kalibriert p-v-Tabelle 914 auf Basis des bestimmten Vorsteuerdrucks. Das heißt, der bestimmte Vorsteuerdruck wird als Vorsteuerdruck Ps verwendet.
Auch bei einer derartigen Konfiguration kann Kalibrierungs-Einheit 83 die p-v-Tabellen 913 und 914 kalibrieren.
2) Obwohl sich bei der oben dargestellten Ausführungsform die Beschreibung in Verbindung mit dem Schwenkvorgang von Löffel 107 auf die i-p-Tabellen 911 und 912 sowie die p-v-Tabellen 913 und 914 konzentriert hat, ist keine Beschränkung auf diese Tabellen beabsichtigt. Die oben beschriebene Methode zur Kalibrierung von Daten kann flexibel auf Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit von Arbeitsausrüstung 104 angewendet werden.
Beispielsweise kann die oben beschriebene Methode zum Kalibrieren von Daten auf eine Arbeitsgeschwindigkeit von Ausleger 105, eine Arbeitsgeschwindigkeit von Stiel 106, eine Arbeitsgeschwindigkeit von Löffel 107 beim Betätigen von Löffelzylinder 12 sowie auf Daten zum Vorhersagen einer Drehgeschwindigkeit von Dreh-Einheit 103 angewendet werden.
3) In der oben dargestellten Ausführungsform kalibriert Haupt-Steuereinrichtung 52 i-p-Tabellen mit linearer Interpolation unter Verwendung von drei Koordinatenwerten (Id, Pd), (le, Pe) sowie (Ib, Pb') und erzeugt kalibrierte i-p-Tabellen. Jedoch ist keine Beschränkung darauf beabsichtigt, und kalibrierte i-p-Tabellen können unter Verwendung von vier oder mehr Koordinatenwerten erzeugt werden.
4) Oben sind i-p-Daten (Daten, die eine Beziehung zwischen einem Wert für einen Befehls-Strom und einem Vorsteuerdruck definieren, der durch ein elektromagnetisches Proportional-Steuerventil erzeugt wird) und p-V-Daten (Daten, die eine Beziehung zwischen einem Vorsteuerdruck und einer Arbeitsgeschwindigkeit eines Schwenkzylinders definieren) als Beispiel für Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit einer Arbeitsausrüstung beschrieben worden. i-p-Daten, p-st-Daten (Daten, die eine Beziehung zwischen einem Vorsteuerdruck und einer Hublänge eines Steuerkolbens definieren) und st-v-Daten (Daten, die eine Beziehung zwischen einer Hublänge und einer Arbeitsgeschwindigkeit eines Schwenkzylinders definieren) können jedoch als Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit einer Arbeitsausrüstung einbezogen werden. In diesem Fall sollte Arbeitsfahrzeug 100 einen Sensor enthalten, der eine Hublänge eines Steuerkolbens misst.
5) Obwohl oben die elektronische Betätigungsvorrichtung 51 als Beispiel beschrieben worden ist, ist keine Beschränkung darauf beabsichtigt, und es kann eine Hydraulikvorrichtung eingesetzt werden, die einen Vorsteuerdruck entsprechend einer Richtung der Betätigung und einem Maß der Betätigung eines Bedienhebels ausgibt.
6) Nachdem Löffel 107 um den maximalen Winkel θmax geschwenkt worden ist, werden ein Vorsteuerdruck und eine Arbeitsgeschwindigkeit (eine höchste Geschwindigkeit einer Arbeitsgeschwindigkeit) von Schwenkzylinder 13A zu dem Zeitpunkt gemessen, zu dem ein Stromwert auf Iz festgelegt wird, jedoch führt Löffel 107 nicht unbedingt einen Schwenkvorgang um den maximalen Winkel θmax durch. Sofern eine höchste Geschwindigkeit des Schwenkvorgangs zu dem Zeitpunkt erzielt wird, zu dem die Schwenkzylinder 13A und 13B ein Ende des Hubs erreichen, wenn Stromwert Iz an ein elektromagnetisches Proportional-Steuerventil ausgegeben wird, ist es nicht notwendig, dass Löffel 107 einen Schwenkvorgang um den maximalen Winkel θmax durchführt.
7) Obwohl Arbeitsfahrzeug 100 in der oben dargestellten Ausführungsform als Beispiel zwei Schwenkzylinder 13A und 13B enthält, ist es möglich, dass ein einzelner Schwenkzylinder vorhanden ist.
Vorteile
Eine Grundkonstruktion von Arbeitsfahrzeug 100 und mit einer derartigen Konstruktion erzielte Vorteile werden im Folgenden unter Bezugnahme auf Abwandlungen beschrieben. Bezeichnungen von Elementen in Klammern und Bezugszeichen in Klammern zeigen im Folgenden Beispiele für Elemente, die mit den Klammern versehen sind.
1) Arbeitsfahrzeug 100 enthält Löffel 107, Hauptventile 62A und 62B, die Strömungsmengen eines Hydrauliköls regulieren, mit dem Löffel 107 veranlasst wird, einen Schwenkvorgang durchzuführen, elektromagnetische Proportional-Steuerventile 61A und 61B, die Vorsteuerdrücke erzeugen, die zu den Hauptventilen 62A und 62B geleitet werden, Haupt-Steuereinrichtung 52, die einen Strom an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil (61A, 61B) ausgibt, sowie einen ersten Sensor (73A, 73B) zum Erfassen einer Betätigung von Löffel 107. Haupt-Steuereinrichtung 52 enthält Speicherungs-Einheit 90, die Daten (i-p-Tabellen 911 und 912 sowie p-v-Tabellen 913 und 914) zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit von Löffel 107 bei dem Schwenkvorgang speichert, Erfassungs-Einheit 86, die einen horizontalen Zustand von Löffel 107 auf Basis von Ausgängen von den Sensoren 73A und 73B erfasst, sowie Kalibrierungs-Einheit 83, die einen Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes von Löffel 107 reguliert und Kalibrierung der Daten beginnt.
Gemäß einer derartigen Konfiguration wird, nachdem sich Löffel 107 in dem horizontalen Zustand befindet, ein Wert für einen an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Strom reguliert und wird Kalibrierung von Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit von Löffel 107 bei dem Schwenkvorgang begonnen. Daher kann Arbeitsfahrzeug 100 Daten kalibrieren, ohne durch Schwerkraft beeinflusst zu werden, die auf Löffel 107 wirkt. Daher kann das Arbeitsfahrzeug Daten genau kalibrieren.
2) Vorzugsweise wird Löffel 107 mittels Drehen um Drehachse AX im rechten Winkel zu Löffelbolzen 16 geschwenkt. Kalibrierungs-Einheit 83 reguliert einen Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil (61A, 61B) ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes von Schneidkante 1071a von Löffel 107 und Drehachse AX und beginnt Kalibrierung der Daten.
Gemäß einer derartigen Konfiguration kann Arbeitsfahrzeug 100 die Daten so kalibrieren, dass sie weniger durch die auf den Löffel wirkende Schwerkraft beeinflusst werden als wenn Drehachse AX nicht horizontal ist.
3) Arbeitsfahrzeug 100 enthält des Weiteren einen zweiten Sensor (72A, 72B), der den durch das elektromagnetische Proportional-Steuerventil (61A, 61B) erzeugten Vorsteuerdruck misst.
Haupt-Steuereinrichtung 52 enthält des Weiteren Stromwert-Steuerungs-Einheit 81, die den Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes von Löffel 107 erhöht. Kalibrierungs-Einheit 83 bestimmt den Vorsteuerdruck zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Löffel 107 zu bewegen beginnt, auf Basis von Ausgängen von dem ersten Sensor (73A, 73B) und dem zweiten Sensor (72A, 72B) mit Erhöhung des Stromwertes durch Stromwert-Steuerungs-Einheit 81. Kalibrierungs-Einheit 83 kalibriert die Daten (p-v-Tabellen 913 und 914) mit dem bestimmten Vorsteuerdruck.
Gemäß einer derartigen Konfiguration kann Arbeitsfahrzeug 100 Daten zum Vorhersagen einer Geschwindigkeit des Schwenkvorgangs mit dem durch das elektromagnetische Proportional-Steuerventil erzeugten Vorsteuerdruck kalibrieren.
4) Die Daten schließen erste Daten (i-p-Tabellen 911 und 912) ein, die eine Beziehung zwischen einem Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms und dem durch das elektromagnetische Proportional-Steuerventil erzeugten Vorsteuerdruck definieren. Haupt-Steuereinrichtung 52 enthält des Weiteren Stromwert-Steuerungs-Einheit 81, die einen Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil (61A, 61B) ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes von Löffel 107 erhöht. Kalibrierungs-Einheit 83 bestimmt Stromwert Is zu dem Zeitpunkt, zu dem Löffel 107 den Schwenkvorgang beginnt, auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch den ersten Sensor (73A, 73B) mit Erhöhung des Stromwertes durch Stromwert-Steuerungs-Einheit 81. Haupt-Steuereinrichtung 52 bestimmt Vorsteuerdruck Ps entsprechend dem bestimmten Stromwert auf Basis der i-p-Tabellen 911 und 912. Haupt-Steuereinrichtung 52 kalibriert die Daten (d. h., p-v-Tabellen 913 und 914) mit dem bestimmten Vorsteuerdruck Ps.
Gemäß einer derartigen Konfiguration kann Arbeitsfahrzeug 100 Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit von Löffel 107 bei dem Schwenkvorgang mit dem bestimmten Stromwert und den ersten Daten (i-p-Tabellen 911 und 912) kalibrieren, die eine Beziehung zwischen einem Wert für den an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Strom und einem durch das elektromagnetische Proportional-Steuerventil erzeugten Vorsteuerdruck definieren.
5) Löffel 107 kann Schwenkvorgänge im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn durchführen. Kalibrierungs-Einheit 83 bestimmt einen Stromwert zu dem Zeitpunkt, zu dem Löffel 107 den Schwenkvorgang im Uhrzeigersinn beginnt, und einen Stromwert zu dem Zeitpunkt, zu dem Löffel 107 den Schwenkvorgang gegen den Uhrzeigersinn beginnt.
Gemäß einer derartigen Konfiguration kann das Arbeitsfahrzeug einen Wert für einen Befehlsstrom zu dem Zeitpunkt, zu dem Löffel 107 den Schwenkvorgang im Uhrzeigersinn beginnt, und einen Wert für einen Befehlsstrom zu dem Zeitpunkt messen, zu dem Löffel 107 den Schwenkvorgang gegen den Uhrzeigersinn beginnt.
6) Arbeitsfahrzeug 100 enthält des Weiteren einen Zylinder, der Löffel 107 veranlasst, den Schwenkvorgang durchzuführen. Der Zylinder schließt Schwenkzylinder 13A, der Löffel 107 durch Ausfahren veranlasst, den Schwenkvorgang im Uhrzeigersinn durchzuführen, und Schwenkzylinder 13B ein, der Löffel 107 durch Ausfahren veranlasst, den Schwenkvorgang gegen den Uhrzeigersinn durchzuführen. Das Haupt-Ventil schließt Haupt-Ventil 62A, das eine Strömungsmenge des Schwenkzylinder 13A zugeführten Hydrauliköls reguliert, und Hauptventil 62B ein, das eine Strömungsmenge des Schwenkzylinder 13B zugeführten Hydrauliköls reguliert. Das elektromagnetische Proportional-Steuerventil (61A, 61B) schließt das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A, das einen zu Haupt-Ventil 62A geleiteten Vorsteuerdruck erzeugt, und das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B ein, das einen zu Haupt-Ventil 62B geleiteten Vorsteuerdruck erzeugt. Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 erhöht einen Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B ausgegebenen Stroms, nachdem sie einen Stromwert des an das erste elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegebenen Stroms erhöht hat.
Gemäß einer derartigen Konfiguration kann das Arbeitsfahrzeug einen Stromwert (Is) des Befehls-Stroms, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61A ausgegeben wird, um Löffel 107 zu veranlassen, den Schwenkvorgang im Uhrzeigersinn durchzuführen, zu dem Zeitpunkt bestimmen, zu dem Löffel 107 den Schwenkvorgang im Uhrzeigersinn beginnt. Das Arbeitsfahrzeug kann einen Stromwert (Is) des Befehls-Stroms, der an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil 61B ausgegeben wird, um Löffel 107 zu veranlassen, den Schwenkvorgang gegen den Uhrzeigersinn durchzuführen, zu dem Zeitpunkt bestimmen, zu dem Löffel 107 den Schwenkvorgang gegen den Uhrzeigersinn beginnt.
7) Arbeitsfahrzeug 100 enthält des Weiteren eine Betätigungsvorrichtung 51 zum Betätigen von Löffel 107. Die Daten schließen zweite Daten (p-v-Tabelle 913), die eine Beziehung zwischen dem Vorsteuerdruck und einer Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13A definieren, sowie dritte Daten (p-v-Tabelle 914) ein, die eine Beziehung zwischen dem Vorsteuerdruck und einer Arbeitsgeschwindigkeit von Schwenkzylinder 13B definieren. Kalibrierungs-Einheit 83 kalibriert die zweiten Daten und die dritten Daten unter der Bedingung, dass Betätigungsvorrichtung 51 eine Betätigung empfängt, mit der Löffel 107 veranlasst wird, den Schwenkvorgang durchzuführen.
Gemäß einer derartigen Konfiguration werden die zweiten Daten und die dritten Daten unter der Bedingung kalibriert, dass eine Betätigung an Betätigungsvorrichtung 51 durchgeführt wird. Daher kann Arbeitsfahrzeug 100 Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit von Löffel 107 bei dem Schwenkvorgang so vorhersagen, dass eine Absicht einer Bedienungsperson exakt reflektiert wird.
8) Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 sagt eine Geschwindigkeit des Schwenkvorgangs von Löffel 107 unter Verwendung der zweiten Daten (p-v-Tabelle 913) und der dritten Daten (p-v-Tabelle 914) unter der Bedingung vorher, dass ein Betriebsmodus von Arbeitsfahrzeug 100 auf den Normal-Modus eingestellt ist, und beschränkt Stromwerte der an die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B ausgegebenen Ströme auf Basis eines Ergebnisses der Vorhersage. Stromwert-Steuerungs-Einheit 81 erhöht die Stromwerte der an die elektromagnetischen Proportional-Steuerventile 61A und 61B ausgegebenen Ströme nach Erfassung des horizontalen Zustandes von Löffel 107 unter der Bedingung, dass der Betriebsmodus von Arbeitsfahrzeug 100 auf den Kalibrierungs-Modus eingestellt ist.
Gemäß einer derartigen Konfiguration wird, wenn Arbeitsfahrzeug 100 auf den Normal-Modus eingestellt ist, prädiktive Steuerung unter Verwendung der zweiten Daten und der dritten Daten ausgeführt. Wenn Arbeitsfahrzeug 100 auf den Kalibrierungs-Modus eingestellt ist, kann ein Wert für einen Befehls-Strom zu dem Zeitpunkt gemessen werden, zu dem Löffel 107 den Schwenkvorgang beginnt.
Hier offenbarte Ausführungsformen dienen der Veranschaulichung und sind nicht nur auf den oben dargestellten Inhalt beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Vorgaben der Ansprüche definiert und soll jegliche Abwandlungen im Rahmen des Schutzumfangs und der Bedeutung äquivalent zu den Vorgaben der Ansprüche einschließen.
Bezugszeichenliste
100 Auslegerzylinder; 11 Stielzylinder; 12 Löffelzylinder; 13A, 13B Schwenkzylinder; 14 Auslegerbolzen; 15 Stielbolzen; 16 Löffelbolzen; 17 Schwenkbolzen; 51 Betätigungsvorrichtung; 51a Bedienhebel; 51b Betätigungs-Detektor; 52 Haupt-Steuereinrichtung; 55 Motor; 56 Hydraulikpumpe; 56A Haupt-Pumpe; 56B Vorsteuer-Pumpe; 57 Taumelscheiben-Antriebsvorrichtung; 59 Vorsteuer-Ölweg; 61A, 61B elektromagnetisches Proportional-Steuerventil; 62A, 62B Haupt-Ventil; 71A, 71B, 72A, 72B, 73A, 73B Sensor; 80 Steuerungs-Einheit; 81 Stromwert-Steuerungs-Einheit; 82 Betriebsmodus-Umschalt-Einheit; 83 Kalibrierungs-Einheit; 84 Geschwindigkeitsvorhersage-Einheit; 85 Bestimmungs-Einheit; 86 Erfassungs-Einheit; 90 Speicherungs-Einheit; 91 Datenspeicherungs-Einheit; 100 Arbeitsfahrzeug; 101 Fahr-Einheit; 103 Dreh-Einheit; 104 Arbeitsausrüstung; 105 Ausleger; 106 Stiel; 107 Löffel; 109 Kopplungselement; 621 Steuerkolben; 622 Vorsteuer-Kammer; 911, 912, 921, 922 i-p-Tabelle; 913, 914, 923, 924 p-v-Tabelle; 951, 952 Daten-Tabelle; 953 Differenz-Daten; 1071 Zahn; 1071a Schneidkante; AX Drehachse; und B1, B2, B3 Koordinatenpunkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2015/129932 [0002]
JP 5635706 [0003, 0004]
WO 2015/129931 [0004]

Claims

Arbeitsfahrzeug, das umfasst: einen Löffel; ein Ventil, das eine Strömungsmenge eines Hydrauliköls reguliert, mit dem der Löffel veranlasst wird, einen Schwenkvorgang durchzuführen; ein elektromagnetisches Proportional-Steuerventil, das einen Vorsteuerdruck erzeugt, der zu dem Ventil geleitet wird; eine Steuereinrichtung, die einen Strom an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgibt; sowie einen ersten Sensor zum Erfassen des Schwenkvorgangs, wobei die Steuereinrichtung enthält: eine Speicherungs-Einheit, die Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit des Löffels bei dem Schwenkvorgang speichert, eine Erfassungs-Einheit, die einen horizontalen Zustand des Löffels auf Basis eines Ausgangs von dem ersten Sensor erfasst, und eine Kalibrierungs-Einheit, die einen Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes des Löffels reguliert und Kalibrierung der Daten beginnt.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Löffel den Schwenkvorgang mittels Drehen um eine Drehachse im rechten Winkel zu einem Löffelbolzen durchführt, und die Kalibrierungs-Einheit den Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes einer Schneidkante des Löffels und der Drehachse reguliert und Kalibrierung der Daten beginnt.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, das des Weiteren einen zweiten Sensor umfasst, der den durch das elektromagnetische Proportional-Steuerventil erzeugten Vorsteuerdruck misst, wobei die Steuereinrichtung des Weiteren eine Stromwert-Steuerungs-Einheit enthält, die den Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes des Löffels erhöht, und die Kalibrierungs-Einheit den Vorsteuerdruck zu dem Zeitpunkt, zu dem sich der Löffel zu bewegen beginnt, auf Basis von Ausgängen von dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor mit Erhöhung des Stromwertes durch die Stromwert-Steuerungs-Einheit bestimmt und die Daten mit dem bestimmten Vorsteuerdruck kalibriert.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei, die Daten erste Daten einschließen, die eine Beziehung zwischen dem Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms und dem durch das elektromagnetische Proportional-Steuerventil erzeugten Vorsteuerdruck definieren, die Steuereinrichtung des Weiteren eine Stromwert-Steuerungs-Einheit enthält, die den Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes des Löffels erhöht, und die Kalibrierungs-Einheit den Stromwert zu dem Zeitpunkt, zu dem der Löffel den Schwenkvorgang beginnt, auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch den ersten Sensor mit Erhöhung des Stromwertes durch die Stromwert-Steuerungs-Einheit bestimmt, den Vorsteuerdruck entsprechend dem bestimmten Stromwert auf Basis der ersten Daten bestimmt und die Daten mit dem bestimmten Vorsteuerdruck kalibriert.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 4, wobei der Löffel den Schwenkvorgang in einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung durchführen kann, und die Kalibrierungs-Einheit den Stromwert zu dem Zeitpunkt, zu dem der Löffel den Schwenkvorgang in der ersten Richtung beginnt, und den Stromwert zu dem Zeitpunkt bestimmt, zu dem der Löffel den Schwenkvorgang in der zweiten Richtung beginnt.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 3 oder 4, das des Weiteren einen Zylinder umfasst, der den Löffel veranlasst, den Schwenkvorgang durchzuführen, wobei der Zylinder einen ersten Zylinder, der den Löffel durch Ausfahren veranlasst, den Schwenkvorgang in einer ersten Richtung durchzuführen, und einen zweiten Zylinder einschließt, der den Löffel durch Ausfahren veranlasst, den Schwenkvorgang in einer zweiten Richtung durchzuführen, das Ventil ein erstes Ventil, das eine Strömungsmenge des dem ersten Zylinder zugeführten Hydrauliköls reguliert, und ein zweites Ventil einschließt, das eine Strömungsmenge des dem zweiten Zylinder zugeführten Hydrauliköls reguliert, das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ein erstes elektromagnetisches Proportional-Steuerventil, das einen zu dem ersten Ventil geleiteten Vorsteuerdruck erzeugt, sowie ein zweites elektromagnetisches Proportional-Steuerventil einschließt, das einen zu dem zweiten Ventil geleiteten Vorsteuerdruck erzeugt, und die Stromwert-Steuerungs-Einheit einen Stromwert des an das zweite elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms erhöht, nachdem sie einen Stromwert des an das erste elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms erhöht hat.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 6, das des Weiteren eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen des Löffels umfasst, wobei die Daten zweite Daten, die eine Beziehung zwischen dem Vorsteuerdruck und einer Arbeitsgeschwindigkeit des ersten Zylinders definieren, sowie dritte Daten einschließen, die eine Beziehung zwischen dem Vorsteuerdruck und einer Arbeitsgeschwindigkeit des zweiten Zylinders definieren, und die Kalibrierungs-Einheit die zweiten Daten und die dritten Daten unter der Bedingung kalibriert, dass die Betätigungsvorrichtung eine Betätigung empfängt, mit der der Löffel veranlasst wird, den Schwenkvorgang durchzuführen.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 7, wobei die Stromwert-Steuerungs-Einheit eine Arbeitsgeschwindigkeit des Löffels bei dem Schwenkvorgang unter Verwendung der zweiten Daten und der dritten Daten unter der Bedingung vorhersagt, dass ein Betriebsmodus des Arbeitsfahrzeugs auf einen ersten Betriebsmodus eingestellt ist, und den Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms auf Basis eines Ergebnisses der Vorhersage beschränkt, und den Stromwert des an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes des Löffels unter der Bedingung erhöht, dass der Betriebsmodus des Arbeitsfahrzeugs auf einen zweiten Betriebsmodus eingestellt ist.
Steuerungsverfahren in einem Arbeitsfahrzeug, wobei das Arbeitsfahrzeug einen Löffel, ein Ventil, das eine Strömungsmenge eines Hydrauliköls reguliert, mit dem der Löffel veranlasst wird, einen Schwenkvorgang durchzuführen, ein elektromagnetisches Proportional-Steuerventil, das einen Vorsteuerdruck erzeugt, der zu dem Ventil geleitet wird, eine Steuereinrichtung, die einen Strom an das elektromagnetische Proportional-Steuerventil ausgibt, sowie einen Sensor zum Erfassen des Schwenkvorgangs enthält, und das Steuerungsverfahren umfasst, dass: durch die Steuerungseinrichtung ein horizontaler Zustand des Löffels erfasst wird; und durch die Steuerungseinrichtung ein Stromwert des an das elektromagnetische proportional-Steuerventil ausgegebenen Stroms nach Erfassung des horizontalen Zustandes des Löffels reguliert wird und Kalibrierung von Daten zum Vorhersagen einer Arbeitsgeschwindigkeit des Löffels bei dem Schwenkvorgang begonnen wird.