DE112016007279T5

DE112016007279T5 - Arbeitsfahrzeug und Verfahren zum Steuern des Arbeitsfahrzeugs

Info

Publication number: DE112016007279T5
Application number: DE112016007279.1T
Authority: DE
Inventors: Nobuyoshi YAMANAKA; Shunsuke Mori; Toshiaki Kumagai
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2019-06-13
Also published as: CN109642406A; US20190186100A1; JPWO2018096668A1; WO2018096668A1; KR20190030759A

Abstract

Ein Arbeitsfahrzeug enthält einen Fahrzeugkörper, eine Arbeitsausrüstung, eine Bedienungs-Einheit sowie eine Steuerungseinrichtung. Die Arbeitsausrüstung weist einen Ausleger, der in Bezug auf den Fahrzeugkörper geschwenkt werden kann, einen Löffelstiel, der in Bezug auf den Ausleger geschwenkt werden kann, sowie einen Löffel auf, der in Bezug auf den Löffelstiel geschwenkt werden kann. Die Bedienungs-Einheit wird betätigt, um einen Bedienungs-Befehl für die Arbeitsausrüstung auszugeben. Die Steuerungseinrichtung steuert die Arbeitsausrüstung entsprechend dem von der Bedienungs-Einheit empfangenen Bedienungs-Befehl. Wenn sich der Löffel entsprechend dem Bedienungs-Befehl über die Bedienungs-Einheit in einer Richtung an der Rückseite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt, begrenzt die Steuerungseinrichtung Bewegung des Löffels in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsfahrzeug.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Ein Arbeitsfahrzeug, wie beispielsweise ein Hydraulikbagger, umfasst eine Arbeitsausrüstung, die einen Ausleger, einen Löffelstiel und einen Löffel aufweist. Wenn der Hydraulikbagger einen Aushubvorgang beginnt, wird der Löffelstiel bedient, um zu bewirken, dass der Löffel in Erde eindringt. Wenn der Löffel weiter arbeitet, dringt der Löffel tief in die Erde ein, der Widerstand der Erde nimmt zu, und dementsprechend wird der Ausleger bedient, um einen zusätzlichen Vorgang zum Anheben des Löffels auszuführen und die Aushubtiefe des Löffels entsprechend anzupassen. Weiterhin werden der Löffelstiel und der Löffel bedient, und wenn ausreichend Erde in den Löffel eingefüllt worden ist, wird der Löffel betätigt, um die Erde anzuheben, und wird weiterhin der Ausleger bedient, um den Löffel nach oben zu führen.
Für einen Aushubvorgang eines Hydraulikbaggers ist es erforderlich, Bedienhebel dreier Achsen des Auslegers, des Löffelstiels bzw. des Löffels zu bewegen, um den Löffel in seiner Bewegung zu bedienen, so dass effiziente Durchführung des Aushubvorgangs schwierig ist und Geschicklichkeit erfordert.
In dieser Hinsicht offenbart beispielsweise die Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 61-225429 ein Verfahren zum Korrigieren der Stellung eines Löffels durch Erfassen einer Kollision einer Rückseite des Löffels mit einer Aushubfläche, durch das eine Last bei Aushub reduziert wird.
Des Weiteren offenbart die Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 62-189222 ein Verfahren zum Anpassen einer Aushubtiefe eines Löffels durch Messen des Gewichtes der Erde in dem Löffel.
LISTE DER ANFÜHRUNGEN
PATENTDOKUMENTE

PATENTDOKUMENT 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 61-225429
PATENTDOKUMENT 2: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 62-189222

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Jedoch erfordert der Aushubvorgang den oben aufgeführten Veröffentlichungen zufolge verschiedene Berechnungen und möglicherweise komplizierte Steuerung.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts des oben aufgeführten Problems gemacht worden, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Arbeitsfahrzeug, mit dem ein Aushubvorgang auf einfache Weise effizient durchgeführt werden kann, sowie ein Verfahren zum Steuern des Arbeitsfahrzeugs zu schaffen.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Fahrzeugkörper, eine Arbeitsausrüstung, eine Bedienungs-Einheit sowie eine Steuerungseinrichtung. Die Arbeitsausrüstung weist einen Ausleger, der in Bezug auf den Fahrzeugkörper geschwenkt werden kann, einen Löffelstiel, der in Bezug auf den Ausleger geschwenkt werden kann, sowie einen Löffel auf, der in Bezug auf den Löffelstiel geschwenkt werden kann. Die Bedienungs-Einheit wird betätigt, um einen Bedienungs-Befehl für die Arbeitsausrüstung auszugeben. Die Steuerungseinrichtung steuert die Arbeitsausrüstung entsprechend dem von der Bedienungs-Einheit empfangenen Bedienungs-Befehl. Wenn sich der Löffel entsprechend dem Bedienungs-Befehl über die Bedienungs-Einheit in einer Richtung an der Rückseite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt, begrenzt die Steuerungseinrichtung Bewegung des Löffels in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl.
Vorzugsweise bewegt, wenn sich der Löffel entsprechend dem Bedienungs-Befehl über die Bedienungs-Einheit in der Richtung der Schneidkante des Löffels oder einer Richtung an einer offenen Seite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt, die Steuerungseinrichtung den Löffel in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl.
Vorzugsweise begrenzt, wenn sich der Löffel entsprechend dem Bedienungs-Befehl über die Bedienungs-Einheit in einer Richtung innerhalb eines Bereiches eines vorgegebenen Winkels an der offenen Seite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt, die Steuerungseinrichtung Bewegung des Löffels in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl.
Vorzugsweise bewegt, wenn sich der Löffel entsprechend dem Bedienungs-Befehl über die Bedienungs-Einheit in einer Richtung außerhalb des Bereiches des vorgegebenen Winkels an der offenen Seite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt, die Steuerungseinrichtung den Löffel in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl.
Vorzugsweise wird durch Begrenzen von Bewegung des Löffels in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl Bewegung des Löffels in der Richtung unterbunden.
Vorzugsweise, ändert, wenn sich der Löffel entsprechend dem Bedienungs-Befehl über die Bedienungs-Einheit in der Richtung an der Rückseite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt, die Steuerungseinrichtung die Richtung, in der sich der Löffel bewegt, zu einer vorgegebenen Richtung an der offenen Seite des Löffels und bewegt den Löffel in der vorgegebenen Richtung.
Vorzugsweise gibt die Bedienungs-Einheit einen ersten Bedienungs-Befehl für den Ausleger, einen zweiten Bedienungs-Befehl für den Löffelstiel oder/und einen dritten Bedienungs-Befehl für den Löffel aus. Bei Bewegung des Auslegers in Reaktion auf den von der Bedienungs-Einheit ausgegebenen ersten Bedienungs-Befehl unterbindet die Steuerungseinrichtung Bewegung des Auslegers, wenn sich der Löffel in der Richtung der Seite an der Rückseite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt. Bei Bewegung des Löffelstiels in Reaktion auf den von der Bedienungs-Einheit ausgegebenen zweiten Bedienungs-Befehl unterbindet die Steuerungseinrichtung Bewegung des Löffelstiels, wenn sich der Löffel in der Richtung der Seite an der Rückseite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt. Die Steuerungseinrichtung unterbindet Bewegung des Löffels, wenn sich der Löffel in Reaktion auf den von der Bedienungs-Einheit ausgegebenen dritten Bedienungs-Befehl in der Richtung an der Rückseite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt.
Vorzugsweise stellt die Steuerungseinrichtung fest, ob die Arbeitsausrüstung einen Aushubvorgang durchführt, und wenn die Steuerungseinrichtung feststellt, dass die Arbeitsausrüstung den Aushubvorgang durchführt, und sich der Löffel entsprechend dem von der Bedienungs-Einheit ausgegebenen Bedienungs-Befehl in der Richtung an der Rückseite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels bewegt, begrenzt die Steuerungseinrichtung Bewegung des Löffels in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl.
Vorzugsweise stellt die Steuerungseinrichtung in Reaktion auf einen Bedienungs-Befehl von einer Bedienungsperson fest, ob die Arbeitsausrüstung einen Aushubvorgang durchführt.
Gemäß einem Aspekt umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Arbeitsfahrzeugs, das eine Arbeitsausrüstung enthält, die einen Ausleger, der in Bezug auf einen Fahrzeugkörper geschwenkt werden kann, einen Löffelstiel, der in Bezug auf den Ausleger geschwenkt werden kann, und einen Löffel aufweist, der in Bezug auf den Löffelstiel geschwenkt werden kann, Ausgeben eines Bedienungs-Befehls für die Arbeitsausrüstung sowie Steuern der Arbeitsausrüstung entsprechend dem Bedienungs-Befehl, wobei der Schritt des Steuerns der Arbeitsausrüstung einschließt, dass, wenn sich der Löffel entsprechend dem Bedienungs-Befehl in einer Richtung an einer Rückseite des Löffels in Bezug auf eine Richtung einer Schneidkante des Löffels fortbewegt, Bewegung des Löffels in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl begrenzt wird.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Das vorliegende Arbeitsfahrzeug und das vorliegende Verfahren zum Steuern desselben ermöglicht es auf einfache Weise, einen Aushubvorgang effizient durchzuführen.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht eines Beispiels eines Arbeitsfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 stellt schematisch ein Arbeitsfahrzeug CM gemäß der ersten Ausführungsform dar.
3 ist ein Funktions-Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Steuerungs-Systems 200 zum Steuern von Arbeitsfahrzeug CM gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
4 stellt eine Beziehung zwischen einem Aushub-Winkel eines Löffels 8 und Widerstand von Erde gemäß der ersten Ausführungsform dar.
5 ist ein Flussdiagramm eines Aushub-Prozesses von Arbeitsfahrzeug CM gemäß der ersten Ausführungsform.
6 ist eine Prinzipdarstellung, die einen Fall, in dem Soll-Schneidkanten-Daten in einer vorgegebenen Richtung projiziert werden, gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
7 ist ein Schema, das eine Richtung, in der eine Schneidkante 8a des Löffels 8 sich bewegt, gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
8 ist ein Flussdiagramm eines Aushub-Prozesses von Arbeitsfahrzeug CM gemäß der zweiten Ausführungsform.
9 stellt ein konkretes Beispiel eines Status eines Aushub-Prozesses von Arbeitsfahrzeug CM gemäß der zweiten Ausführungsform dar.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Bestandteile jeder im Folgenden beschriebenen Ausführungsform können gegebenenfalls kombiniert werden. Es ist auch möglich, dass einige Bestandteile nicht zum Einsatz kommen.
Erste Ausführungsform
Allgemeiner Aufbau des Arbeitsfahrzeugs
1 ist eine Perspektivansicht eines Arbeitsfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform.
Bei dem vorliegenden Beispiel wird, wie in 1 gezeigt, ein Arbeitsfahrzeug unter Bezugnahme auf einen Hydraulikbagger CM als ein Beispiel beschrieben, der eine hydraulisch betätigte Arbeitsausrüstung 2 als eine Arbeitsausrüstung enthält.
Hydraulikbagger CM enthält einen Fahrzeugkörper 1 sowie eine Arbeitsausrüstung 2.
Fahrzeugkörper 1 weist eine Dreh-Einheit 3, eine Fahrerkabine 4 sowie eine Fahr-Einheit 5 auf.
Dreh-Einheit 3 ist an einer Fahr-Einheit 5 angeordnet. Fahr-Einheit 5 trägt Dreh-Einheit 3. Dreh-Einheit 3 kann sich um eine Achse AX herum drehen. Ein Fahrersitz 4S, auf dem eine Bedienungsperson sitzt, befindet sich in Fahrerkabine 4. Die Bedienungsperson bedient Hydraulikbagger CM in Fahrerkabine 4. Fahr-Einheit 5 weist ein Paar Raupenketten 5Cr auf. Hydraulikbagger CM fährt, wenn sich die Raupenketten 5Cr drehen. Es ist anzumerken, dass Fahr-Einheit 5 aus Fahrzeugrädern (bzw. Reifen) bestehen kann.
In der ersten Ausführungsform wird eine Positionsbeziehung jedes Teils unter Bezugnahme auf eine auf Fahrersitz 4S in der Fahrerkabine sitzende Bedienungsperson beschrieben.
Eine Längsrichtung ist eine Längsrichtung in Bezug auf die auf Fahrersitz 4S sitzende Bedienungsperson. Eine Querrichtung ist eine Querrichtung in Bezug auf die auf Fahrersitz 4S sitzende Bedienungsperson. Die Querrichtung entspricht der Breitenrichtung des Fahrzeugs (einer Fahrzeug-Breitenrichtung). Wenn die Bedienungsperson auf Fahrersitz 4S sitzt und nach vorn gewandt ist, blickt die Bedienungsperson nach vorn, und eine Richtung entgegengesetzt zu der Vorwärts-Richtung ist die Rückwärts-Richtung. Wenn die Bedienungsperson auf Fahrersitz 4S sitzt und nach vorn gewandt ist, wird eine Richtung an einer rechten Seite der Bedienungsperson als die Rechts-Richtung bezeichnet und wird eine Richtung an einer linken Seite der Bedienungsperson als die Links-Richtung bezeichnet. Die Längsrichtung ist eine Richtung entlang der x-Achse, und die Querrichtung ist eine Richtung entlang der y-Achse. Wenn die Bedienungsperson auf Fahrersitz 4S sitzt und nach vorn gewandt ist, blickt die Bedienungsperson nach vorn (bzw. in einer +x-Richtung), und eine Richtung entgegengesetzt zu der Vorwärts-Richtung ist die Rückwärts-Richtung (bzw. eine -x-Richtung). Wenn die Bedienungsperson auf Fahrersitz 4S sitzt und nach vorn gewandt ist, ist eine Richtung an einer Seite der Bedienungsperson in der Fahrzeug-Breitenrichtung die Rechts-Richtung (bzw. eine +z-Richtung) und ist eine Richtung an der anderen Seite der Bedienungsperson in der Fahrzeug-Breitenrichtung die Links-Richtung (bzw. eine -z-Richtung).
Dreh-Einheit 3 weist einen Motorraum 9, in dem ein Motor aufgenommen ist, sowie ein Gegengewicht auf, das sich in einem hinteren Abschnitt von Dreh-Einheit 3 befindet. Dreh-Einheit 3 ist mit einem Handlauf 19 vor Motorraum 9 versehen. Der Motor, eine Hydraulikpumpe usw. sind in Motorraum 9 angeordnet.
Arbeitsausrüstung 2 ist mit Dreh-Einheit 3 verbunden.
Arbeitsausrüstung 2 weist einen Ausleger 6, einen Löffelstiel 7, einen Löffel 8, einen Auslegerzylinder 10, einen Löffelstielzylinder 11 sowie einen Löffelzylinder 12 auf.
Ausleger 6 ist über einen Löffelbolzen 13 mit Dreh-Einheit 3 verbunden. Löffelstiel 7 ist über einen Löffelstielbolzen 14 mit Ausleger 6 verbunden. Löffel 8 ist über einen Löffelbolzen 15 mit Löffelstiel 7 verbunden. Auslegerzylinder 10 treibt Ausleger 6 an. Löffelstielzylinder 11 treibt Löffelstiel 7 an. Löffelzylinder 12 treibt Löffel 8 an. Ein hinteres Ende (bzw. ein Auslegerfuß) von Ausleger 6 ist mit Dreh-Einheit 3 verbunden. Ein vorderes Ende (bzw. ein Auslegerkopf) von Ausleger 6 ist mit einem hinteren Ende von Löffelstiel 7 verbunden. Ein vorderes Ende (bzw. ein Löffelstielkopf) von Löffelstiel 7 ist mit einem hinteren Ende von Löffel 8 verbunden. Auslegerzylinder 10, Löffelstielzylinder 11 sowie Löffelzylinder 12 sind jeweils ein Hydraulikzylinder, der mit Hydrauliköl angetrieben wird.
Ausleger 6 kann in Bezug auf Dreh-Einheit 3 um Auslegerbolzen 13 herum geschwenkt werden, der als ein Drehpunkt dient. Löffelstiel 7 kann in Bezug auf Ausleger 6 um Löffelstielbolzen 14 herum geschwenkt werden, der als ein Drehpunkt parallel zu Auslegerbolzen 13 dient. Löffel 8 kann in Bezug auf Löffelstiel 7 um Löffelbolzen 15 herum geschwenkt werden, der als ein Drehpunkt parallel zu Auslegerbolzen 13 und Löffelstielbolzen 14 dient.
Auslegerbolzen 13, Löffelstielbolzen 14 und Löffelbolzen 15 sind jeweils parallel zu der z-Achse. Ausleger 6, Löffelstiel 7 und Löffel 8 können jeweils um eine Achse parallel zu der z-Achse herum geschwenkt werden.
2 stellt schematisch Arbeitsfahrzeug CM gemäß der ersten Ausführungsform dar.
Arbeitsfahrzeug CM ist, wie in 2 gezeigt, mit einem Auslegerzylinder-Hubsensor 16, einem Löffelstielzylinder-Hubsensor 17 sowie einem Löffelzylinder-Hubsensor 18 versehen.
Auslegerzylinder-Hubsensor 16 ist an Auslegerzylinder 10 angeordnet und erfasst eine Länge eines Hubs von Auslegerzylinder 10 (eine Auslegerzylinder-Länge). Löffelstielzylinder-Hubsensor 17 ist an Löffelstielzylinder 11 angeordnet und erfasst eine Länge eines Hubs von Löffelstielzylinder11 (eine Löffelstielzylinder-Länge). Löffel-Hubsensor 18 ist an Löffelzylinder 12 angeordnet und erfasst eine Länge eines Hubs von Löffelzylinder 12 (Löffelzylinder-Länge).
In der folgenden Beschreibung wird eine Länge eines Hubs von Auslegerzylinder 10 auch als eine Auslegerzylinder-Länge bzw. ein Ausleger-Hub bezeichnet. Eine Länge eines Hubs eines Löffelstielzylinders 11 wird auch als eine Löffelstielzylinder-Länge bzw. ein Löffelstiel-Hub bezeichnet. Eine Länge eines Hubs von Löffelzylinder 12 wird auch als eine Löffelzylinder-Länge bzw. ein Löffel-Hub bezeichnet.
Des Weiteren werden die Auslegerzylinder-Länge, die Löffelstielzylinder-Länge und die Löffelzylinder-Länge zusammen auch als Zylinderlängen-Daten bezeichnet.
Ausleger 6 hat eine Länge L1, die ein Abstand zwischen Auslegerbolzen 13 und Löffelstielbolzen 14 ist. Löffelstiel 7 hat eine Länge L2, die ein Abstand zwischen Löffelstielbolzen 14 und Löffelbolzen 15 ist. Löffel 8 hat eine Länge L3, die ein Abstand zwischen Löffelbolzen 15 und einer Schneidkante 8a von Löffel 8 ist. Löffel 8 weist eine Vielzahl von Zähnen auf, und bei dem vorliegenden Beispiel wird ein vorderer Abschnitt von Löffel 8 als eine Schneidkante 8a bezeichnet. Es ist anzumerken, dass es möglich ist, dass Löffel 8 keinen Zahn aufweist. Der vordere Abschnitt von Löffel 8 kann aus einer Stahlplatte bestehen, die eine gerade Form hat.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist ein Fahrzeugkörper-Koordinatensystem mit x- und y-Achse und Auslegerbolzen 13 als einem Bezugspunkt (bzw. einer Bezugsposition) dargestellt.
Ein Neigungswinkel θ1 von Ausleger 6 in Bezug auf eine horizontale Richtung in dem Fahrzeugkörper-Koordinatensystem wird anhand durch Auslegerzylinder-Hubsensor 16 erfasster Zylinderlängen-Daten berechnet.
Ein Neigungswinkel θ2 von Löffelstiel 7 in Bezug auf Ausleger 6 wird anhand durch Löffelstielzylinder-Hubsensor 17 erfasster Zylinderlängen-Daten berechnet.
Ein Neigungswinkel θ3 von Schneidkante 8a von Löffel 8 in Bezug auf Löffelstiel 7 wird anhand durch Löffelzylinder-Hubsensor 18 erfasster Zylinderlängen-Daten berechnet.
Auf Basis von Längen L1 bis L3 sowie Neigungswinkeln θ1 bis θ3 von Ausleger 6, Löffelstiel 7 und Löffel 8 können eine Position von Schneidkante 8a von Löffel 8 sowie ein Winkel von Schneidkante 8a von Löffel 8 (die Richtung der Schneidkante) in dem Fahrzeugkörper-Koordinatensystem mit x- und y-Achse berechnet werden.
Bei dem vorliegenden Beispiel sind Positionskoordinaten [x0, y0] von Schneidkante 8a von Löffel 8 und ein Schneidkanten-Winkel [α0] von Schneidkante 8a von Löffel 8 in Bezug auf die horizontale Richtung dargestellt.
Obwohl bei dem vorliegenden Beispiel ein Verfahren beschrieben wird, bei dem eine Hublänge unter Verwendung eines Hubsensors erfasst wird und Neigungswinkel θ berechnet wird, kann der Neigungswinkel unter Verwendung eines Winkelsensors, wie beispielsweise eines Drehgebers, berechnet werden.
Aufbau des Hydrauliksystems
3 ist ein Funktions-Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Steuerungs-Systems 200 zum Steuern von Arbeitsfahrzeug CM gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
Steuerungssystem 200 gemäß der ersten Ausführungsform steuert, wie in 3 gezeigt, einen Aushub-Prozess unter Verwendung von Arbeitsausrüstung 2.
Steuerungssystem 200 schließt Auslegerzylinder-Hubsensor 16, Löffelstielzylinder-Hubsensor 17, Löffelzylinder-Hubsensor 18, eine Bedienungseinrichtung 25, eine Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26, einen Hydraulikzylinder 60, ein Richtungs-Steuerventil 64 sowie einen Drucksensor 66 ein.
Bedienungseinrichtung 25 ist in Fahrerkabine 4 angeordnet. Bedienungseinrichtung 25 wird durch die Bedienungsperson betätigt. Bedienungseinrichtung 25 empfängt einen Bedienungs-Befehl von der Bedienungsperson zum Antreiben von Arbeitsausrüstung 2. Bedienungseinrichtung 25 ist als ein Beispiel eine Bedienungseinrichtung eines Vorsteuer-Hydrauliksystems.
Richtungs-Steuerventil 64 reguliert eine Hydraulikzylinder 60 zugeführte Menge an Hydrauliköl. Richtungs-Steuerventil 64 wird durch zugeführtes Öl betätigt. Bei dem vorliegenden Beispiel wird Öl, das einem Hydraulikzylinder (Auslegerzylinder 10, Löffelstielzylinder 11 und Löffelzylinder 12) zugeführt wird, um den Hydraulikzylinder zu betätigen, auch als Hydrauliköl bezeichnet. Des Weiteren wird Öl, das Richtungs-Steuerventil 64 zugeführt wird, um Richtungs-Steuerventil 64 zu betätigen, als Vorsteuer-Öl bezeichnet. Des Weiteren wird der Druck des Vorsteuer-Öls als Vorsteuer-Öldruck bezeichnet.
Das Hydrauliköl und das Vorsteuer-Öl können von der gleichen Hydraulikpumpe gepumpt werden. Beispielsweise kann Druck eines Teils des von der Hydraulikpumpe gepumpten Hydrauliköls durch ein Reduzierventil reduziert werden, und das Hydrauliköl mit reduziertem Druck kann als das Vorsteuer-Öl verwendet werden. Weiterhin können eine Hydraulikpumpe (eine Haupt-Hydraulikpumpe) zum Pumpen des Hydrauliköls und eine Hydraulikpumpe (eine Vorsteuer-Hydraulikpumpe) zum Pumpen des Vorsteuer-Öls verschiedene Hydraulikpumpen sein.
Weiterhin wird bei dem vorliegenden Beispiel das von der Haupt-Hydraulikpumpe gepumpte Vorsteuer-Öl mit durch das Reduzierventil reduziertem Druck Bedienungseinrichtung 25 zugeführt.
Der Vorsteuer-Öldruck wird auf Basis des Maßes der Betätigung von Bedienungseinrichtung 25 reguliert. Drucksensor 66 ist mit Bedienungseinrichtung 25 verbunden. Drucksensor 66 erfasst einen Vorsteuer-Öldruck, der in Reaktion auf Betätigung eines Hebels von Bedienungseinrichtung 25 erzeugt wird, und gibt ihn an Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 aus.
In Reaktion auf den durch Drucksensor 66 erfassten Vorsteuer-Öldruck steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Richtungs-Steuerventil 64 an, das das Hydraulikzylinder 60 (Auslegerzylinder 10, Löffelstielzylinder 11 und Löffelzylinder 12) zugeführte Hydrauliköl durchlässt.
Bedienungseinrichtung 25 enthält einen ersten Bedienhebel 25R, einen zweiten Bedienhebel 25L sowie einen Schalter 25P zum Einstellen eines Aushub-Modus. Der erste Bedienhebel 25R ist beispielsweise an der rechten Seite von Fahrersitz 4S angeordnet. Der zweite Bedienhebel 25L ist beispielsweise an der linken Seite von Fahrersitz 4S angeordnet. Bei dem ersten Bedienhebel 25R und dem zweiten Bedienhebel 25L entsprechen Betätigungsvorgänge, die nach vorn, nach hinten, nach rechts und nach links gerichtet sind, Bedienungsvorgängen entlang zweier Achsen.
Der erste Bedienhebel 25R wird betätigt, um Ausleger 6 und Löffel 8 zu bedienen.
Eine Betätigung des ersten Bedienhebels 25R nach vorn/hinten entspricht einer Bedienung von Ausleger 6, und in Reaktion auf die Betätigung nach vorn/hinten wird Ausleger 6 angehoben/abgesenkt. Der Hebel wird betätigt, um Ausleger 6 zu bedienen.
Eine Betätigung des ersten Bedienhebels 25R nach rechts/links entspricht einer Bedienung von Löffel 8, und in Reaktion auf die Betätigung nach rechts/links wird Löffel 8 zum Ausheben und Entladen von Erde bedient. Der Hebel wird betätigt, um Löffel 8 zu bedienen.
Der zweite Bedienhebel 25L wird betätigt, um Löffelstiel 7 und Dreh-Einheit 3 zu bedienen.
Eine Betätigung des zweiten Bedienhebels 25L nach vorn/hinten entspricht einer Bedienung von Löffelstiel 7, und in Reaktion auf die Betätigung nach vorn/hinten wird Löffelstiel 7 angehoben/abgesenkt. Der Hebel wird betätigt, um Löffelstiel 7 zu bedienen.
Eine Betätigung des zweiten Bedienhebels 25L nach rechts/links entspricht Drehung von Dreh-Einheit 3, und in Reaktion auf die Betätigung nach rechts/links dreht sich Dreh-Einheit 8 nach rechts und nach links.
In Reaktion auf ein Maß der Betätigung des ersten Bedienhebels 25R in der Längsrichtung (ein Maß der Bedienung des Auslegers) steuert auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Richtungs-Steuerventil 64 an, um Auslegerzylinder 10 Hydrauliköl zum Antreiben von Ausleger 6 zuzuführen.
In Reaktion auf ein Maß der Betätigung des ersten Bedienhebels 25R in der Querrichtung (ein Maß der Bedienung des Löffels) steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Richtungs-Steuerventil 64 an, um Löffelzylinder 12 Hydrauliköl zum Antreiben von Löffel 8 zuzuführen.
In Reaktion auf ein Maß der Betätigung des zweiten Bedienhebels 25L in der Längsrichtung (ein Maß der Bedienung des Löffelstiels) steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Richtungs-Steuerventil 64 an, um Löffelstielzylinder 11 Hydrauliköl zum Antreiben von Löffelstiel 7 zuzuführen.
In Reaktion auf ein Maß der Betätigung des zweiten Bedienhebels 25L in der Querrichtung steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Richtungs-Steuerventil 64 an, um einem Hydraulik-Stellglied zum Antreiben von Dreh-Einheit 3 Hydrauliköl zuzuführen.
Es ist anzumerken, dass eine Betätigung des ersten Bedienhebels 25R nach rechts/links einer Bedienung von Ausleger 6 entsprechen kann und eine Betätigung desselben nach vorn/hinten der von Löffel 8 entsprechen kann. Es ist anzumerken, dass eine Betätigung des zweiten Bedienhebels 25L nach rechts/links einer Bedienung von Löffelstiel 7 entsprechen kann und eine Betätigung desselben nach vorn/hinten der von Dreh-Einheit 3 entsprechen kann.
Schalter 25P zum Einstellen eines Aushub-Modus ist ein Einstell-Schalter zum Einstellen eines Aushub-Modus. Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 geht in Reaktion auf eine Anweisung, die erteilt wird, wenn die Bedienungsperson Schalter 25P zum Einstellen eines Aushub-Modus drückt, von einem Normal-Modus zu dem Aushub-Modus über. Des Weiteren geht Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 in Reaktion auf eine Anweisung, die erteilt wird, wenn die Bedienungsperson Schalter 25P zum Einstellen eines Aushub-Modus erneut drückt, von dem Aushub-Modus zu dem Normal-Modus über.
Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 begrenzt Bewegung von Löffel 8 in einer vorgegebenen Richtung in Reaktion auf das Umstellen des Normal-Modus auf den Aushub-Modus.
Widerstand von Erde
4 stellt eine Beziehung zwischen einem Aushub-Winkel von Löffel 8 und Widerstand von Erde gemäß der ersten Ausführungsform dar.
Bei dem vorliegenden Beispiel stellt ein Aushub-Winkel einen Winkel zwischen einer Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 und einer Richtung dar, in der sich Schneidkante 8 bei Bewegung von Löffel 8 fortbewegt. Bezüglich der Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 hat, wenn sich Löffel 8 bewegt und sich Schneidkante 8a in einer Richtung zu der offenen Seite von Löffel 8 fortbewegt, der Winkel einen positiven Wert, während, wenn sich Schneidkante 8a in der entgegengesetzten Richtung bewegt, d. h. zu der Rückseite von Löffel 8, der Winkel einen negativen Wert hat.
Ein Aushub-Winkel von Löffel 8 von ungefähr 0° ist, wie in 4 gezeigt, als ein Grenz-Winkel gekennzeichnet.
Wenn Löffel 8 einen Aushub-Winkel hat, der kleiner ist als der Grenz-Winkel, wird die Außen- bzw. Rückseite von Löffel 8 an Erde gepresst, wodurch ein Wert des Widerstandes von Erde gegenüber Löffel 8 schnell zunimmt. Wenn sich Löffel 8 in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 fortbewegt, hat der Widerstand von Erde einen höheren Wert.
Hingegen zeigt die Figur, dass Widerstand von Erde mit einem geringen Wert gegenüber Löffel 8 wirkt, wenn Löffel 8 einen Aushub-Winkel hat, der kleiner ist als der Grenz-Winkel. Wenn sich Löffel 8 in der Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 oder einer Richtung an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8 A von Löffel 8 fortbewegt, hat der Widerstand von Erde einen niedrigeren Wert.
Des Weiteren zeigt die Figur, dass Widerstand von Erde mit einem minimalen Wert gegenüber Löffel 8 wirkt, wenn Löffel 8 einen Aushub-Winkel hat, der ein vorgegebener Winkel Q ist.
Es ist anzumerken, dass der Grenz-Winkel und der vorgegebene Winkel Q lediglich Beispiele sind und je nach der Form des Löffels 8 auf verschiedene Werte eingestellt werden können.
Arbeitsfahrzeug CM gemäß der ersten Ausführungsform führt einen Aushubvorgang auf einfache Weise effizient durch. Das heißt, die Funktion von Arbeitsausrüstung 2 wird so gesteuert, dass Durchführen eines Aushub-Prozesses in einem Aushub-Winkel vermieden wird, bei dem Widerstand von Erde einen hohen Wert hat. Das heißt, wenn sich Löffel 8 in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt, begrenzt Arbeitsfahrzeug CM Bewegung von Löffel 8 in der Richtung an der Rückseite von Löffel 8. Dadurch wird ein Aushub-Prozess begrenzt, der in einem Aushub-Winkel durchgeführt wird, bei dem Widerstand von Erde einen hohen Wert hat, und wird effizientes Durchführen eines Aushubvorgangs auf einfache Weise ermöglicht.
Betriebsablauf
5 ist ein Flussdiagramm eines Betriebsablaufs eines Aushubvorgangs eines Arbeitsfahrzeugs CM gemäß der ersten Ausführungsform.
Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 stellt, wie in 5 gezeigt, fest, ob der Aushub-Modus eingestellt ist (Schritt S2). Das heißt, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 stellt fest, ob über den Schalter zum Einstellen eines Aushub-Modus in Reaktion auf einen Bedienungs-Befehl der Bedienungsperson eine Einstell-Anweisung dahingehend empfangen wird, den Aushub-Modus einzustellen.
Wenn in Schritt S2 Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 feststellt, dass der Aushub-Modus eingestellt ist, berechnet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Schneidkanten-Daten (Schritt S4).
Das heißt, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 berechnet eine Auslegerzylinder-Länge, eine Löffelstielzylinder-Länge sowie eine Löffelzylinder-Länge auf Basis von Auslegerzylinder-Hubsensor 16, Löffelstielzylinder-Hubsensor 17 und Löffelzylinder-Hubsensor 18 ermittelter Erfassungsergebnisse. Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 berechnet Neigungswinkel 61 von Ausleger 6 in Bezug auf die horizontale Richtung anhand der Auslegerzylinder-Länge. Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 berechnet Neigungswinkel θ2 von Löffelstiel 7 in Bezug auf Ausleger 6 anhand der Löffelstielzylinder-Länge. Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 berechnet Neigungswinkel θ3 von Schneidkante 8a von Löffel 8 in Bezug auf Löffelstiel 7 anhand der Löffelzylinder-Länge. So berechnet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Schneidkanten-Daten [x0, y0, α0], die eine Position von Löffel 8 und eine Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 (die Richtung der Schneidkante) in dem Fahrzeugkörper-Koordinatensystem mit x- und y-Achse anzeigen.
Anschließend nimmt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 eine Eingabe über einen Bedienhebel an (Schritt S6).
Bei dem vorliegenden Beispiel nimmt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Bedienungs-Eingaben über den ersten Bedienhebel 25R und den zweiten Bedienhebel 25L an.
Der erste Bedienhebel 25R wird, wie bereits erläutert, betätigt, um Ausleger 6 und Löffel 8 zu bedienen. Des Weiteren werden, wenn der zweite Bedienhebel 25L betätigt wird, Löffelstiel 7 und Dreh-Einheit 3 bedient. Bei dem vorliegenden Beispiel wird, um die Beschreibung zu vereinfachen, ein Fall beschrieben, in dem der zweite Bedienhebel 25L betätigt wird, um Löffelstiel 7 zu bedienen, und wird ein Fall, in dem der Bedienhebel betätigt wird, um Dreh-Einheit 3 zu bedienen, nicht beschrieben. Dies liegt darin begründet, dass, selbst wenn Dreh-Einheit 3 bedient wird, Löffel 8 seine Stellung in dem Fahrzeugkörper-Koordinatensystem mit x- und y-Achse nicht ändert, wobei Auslegerbolzen 13 als ein Bezugspunkt (bzw. eine Bezugsposition) dient.
Anschließend berechnet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 ein Maß der Drehung des Auslegers, ein Maß der Drehung des Löffelstiels sowie ein Maß der Drehung des Löffels entsprechend über die Bedienhebel empfangenen Bedienungs-Eingaben (Schritt S7).
Das heißt, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 berechnet das Maß der Drehung des Löffels und das Maß der Drehung des Auslegers auf Basis eines Drucks, der in Reaktion auf eine Bedienungs-Eingabe über den ersten Bedienhebel 25R erzeugt wird und durch Drucksensor 66 erfasst und von ihm ausgegeben wird (d. h. einen Bedienungs-Befehl). Des Weiteren berechnet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 das Maß der Drehung des Löffelstiels auf Basis eines Drucks, der in Reaktion auf eine Bedienungs-Eingabe über den zweiten Bedienhebel 25L erzeugt wird und durch Drucksensor 66 erfasst und von ihm ausgegeben wird (d. h. einen Bedienungs-Befehl).
Bei dem vorliegenden Beispiel berechnet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 ein Maß Δθ1 der Drehung des Auslegers, ein Maß Δθ2 der Drehung des Löffelstiels sowie ein Maß Δθ3 der Drehung des Löffels.
Anschließend berechnet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Soll-Schneidkanten-Daten für Schneidkante 8a von Löffel 8, der sich in Reaktion auf eine Eingabe über einen Bedienhebel bewegt (Schritt S8).
Das heißt auf Basis des Neigungswinkels θ1 + Δθ1 von Ausleger 6, des Neigungswinkels θ2 + Δθ2 von Löffelstiel 7 und des Neigungswinkels θ3 + Δθ3 von Löffel 8, werden Soll-Schneidkanten-Daten [x1, y1, a1] berechnet, die eine Position von Löffel 8 sowie eine Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 (die Richtung der Schneidkante) in dem Fahrzeugkörper-Koordinatensystem mit x- und y-Achse anzeigen.
Anschließend berechnet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 einen Aushub-Richtungsvektor V, der eine Richtung repräsentiert, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 fortbewegt (Schritt S9).
Aushub-Richtungsvektor V in dem Fahrzeugkörper-Koordinatensystem des vorliegenden Beispiels hat Komponenten dx und dy entlang der x- bzw. der y-Achse, die durch die folgenden Ausdrücke repräsentiert werden: $Vx = x1 - x0$
$Vy = y1 - y0$
Anschließend berechnet Arbeitsausrüstungs-Steuerungs-einrichtung 26 einen Aushub-Winkel φ (Schritt S10).
Aushub-Winkel φ wird mit der folgenden Gleichung berechnet: $φ= tan {(- Vy/Vx)}^{- 1} - α 0.$
Anschließend stellt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 fest, ob Aushub-Winkel φ genauso groß ist wie oder größer als der Grenz-Winkel (Schritt S12). Bei dem vorliegenden Beispiel ist der Grenz-Winkel beispielsweise auf 0° festgelegt.
In Schritt S12 projiziert, wenn Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 feststellt, dass Aushub-Winkel φ nicht genauso groß ist wie oder größer als der Grenz-Winkel (NEIN in Schritt S12), Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 die Soll-Schneidkanten-Daten in einer vorgegebenen Richtung, um korrigierte Soll-Schneidkanten-Daten zu berechnen (Schritt S14).
6 ist eine Prinzipdarstellung, die einen Fall, in dem Soll-Schneidkanten-Daten in einer vorgegebenen Richtung projiziert werden, gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6 stellt Schneidkanten-Daten [x0, y0, α0] dar, die eine Position von Löffel 8 sowie eine Richtung von Schneidkante 8a (bzw. die Richtung der Schneidkante) anzeigen.
Die Figur stellt darüber hinaus Soll-Schneidkanten-Daten [x1, y1, α1] für Schneidkante 8a von Löffel 8 dar, der sich in Reaktion auf eine Eingabe über einen Bedienhebel bewegt, wie dies oben beschrieben ist.
Die Figur zeigt eine Seite, die in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a näher an der Rückseite von Löffel 8 liegt, sowie eine Seite, die in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a näher an der offenen Seite liegt, und Aushub-Richtungsvektor V befindet sich, wie in der Figur gezeigt, näher an der Rückseite von Löffel 8 als die Richtung der Schneidkante.
Daher ist Aushub-Winkel φ negativ (< 0).
Daher werden, wie oben beschrieben, die Soll-Schneidkanten-Daten [x1, y1, α1] zu den korrigierten Soll-Schneidkanten-Daten [x1', y1', α1'] geändert.
Das heißt, die Soll-Schneidkanten-Daten werden in einer vorgegebenen Richtung projiziert, um die korrigierten Soll-Schneidkanten-Daten zu berechnen.
Die vorgegebene Richtung ist beispielsweise ein Aushub-Winkel β. Die Soll-Schneidkanten-Daten werden in der Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 als der vorgegebenen Richtung projiziert.
Dabei wird ein Betrag der Bewegung D beim Projizieren der Soll-Schneidkanten-Daten in der vorgegebenen Richtung durch die folgende Gleichung repräsentiert: $D = Vx \times cos (α 0 + β) + Vy \times (- sin (α 0 + β)),$
wobei β einen Aushub-Winkel repräsentiert, der einen Winkel zwischen einer Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 und einer Richtung repräsentiert, in der sich Schneidkante 8 bei Bewegung von Löffel 8 fortbewegt. Es ist anzumerken, dass β auf 0° oder mehr festgelegt ist.
Wenn die Soll-Schneidkanten-Daten in der vorgegebenen Richtung projiziert werden und die korrigierten Soll-Schneidkanten-Daten ermittelt werden, haben die korrigierten Soll-Schneidkanten-Daten Positionskoordinaten, die durch die folgende Gleichung repräsentiert werden: $Δ x = D \times cos (α 0 + β)$
$Δ y = - D \times sin (α 0 + β)$
$x1' = x0 + Δ x$
$y1' = y0 + Δ y$
$α 1' = α 0 + β$
So werden die neuen korrigierten Soll-Schneidkanten-Daten [x1', y1', α1'] berechnet.
Anschließend steuert, wie unter erneuter Bezugnahme auf 5 zu sehen ist, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 die Arbeitsausrüstung auf Basis der berechneten korrigierten Soll-Schneidkanten-Daten (Schritt S16).
Das heißt, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 berechnet einen Neigungswinkel 91' von Ausleger 6, einen Neigungswinkel θ2' von Löffelstiel 7 sowie einen Neigungswinkel θ3' von Löffel 8 entsprechend den korrigierten Soll-Schneidkanten-Daten [x1', y1', α1'] von Schneidkante 8a von Löffel 8 in dem Fahrzeugkörper-Koordinatensystem mit x- und y-Achse. Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 berechnet eine Auslegerzylinder-Länge, eine Löffelstielzylinder-Länge sowie eine Löffelzylinder-Länge auf Basis von Neigungswinkeln θ1' bis θ3' von Ausleger 6, Löffelstiel 7 und Löffel 8.
Dann steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Richtungs-Steuerventil 64 so an, dass Hydraulikzylinder 60 zugeführtes Hydrauliköl so reguliert wird, dass die berechneten Längen des Auslegerzylinders, des Löffelstielzylinders und des Löffelzylinders erreicht werden.
So werden Ausleger 6, Löffelstiel 7 und Löffel 8 automatisch so gesteuert, dass Schneidkante 8a von Löffel 8 eine Position und eine Richtung hat, wie sie durch die korrigierten Soll-Schneidkanten-Daten angegeben werden.
In Schritt S12 steuert, wenn Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 feststellt, dass Aushub-Winkel φ genauso groß ist wie oder größer als der Grenz-Winkel (JA in Schritt S12), Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 die Arbeitsausrüstung auf Basis der berechneten Soll-Schneidkanten-Daten (Schritt S16).
Das heißt, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 berechnet einen Neigungswinkel θ1' von Ausleger 6, einen Neigungswinkel θ2' von Löffelstiel 7 sowie einen Neigungswinkel θ3' von Löffel 8 entsprechend den Soll-Schneidkanten-Daten [x1', y1', α1] von Schneidkante 8a von Löffel 8 in dem Fahrzeugkörper-Koordinatensystem mit x- und y-Achse. Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 berechnet eine Auslegerzylinder-Länge, eine Löffelstielzylinder-Länge sowie eine Löffelzylinder-Länge auf Basis von Neigungswinkeln θ1' bis θ3' von Ausleger 6, Löffelstiel 7 und Löffel 8.
Dann steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Richtungs-Steuerventil 64 so an, dass Hydraulikzylinder 60 zugeführtes Hydrauliköl so reguliert wird, dass die berechneten Längen des Auslegerzylinders, des Löffelstielzylinders und des Löffelzylinders erreicht werden.
So werden Ausleger 6, Löffelstiel 7 und Löffel 8 automatisch so gesteuert, dass Schneidkante 8a von Löffel 8 eine Position und eine Richtung hat, wie sie durch die Soll-Schneidkanten-Daten angegeben werden.
Anschließend stellt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 fest, ob ein Arbeitsvorgang beendet ist (Schritt S18). Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 stellt beispielsweise fest, dass der Arbeitsvorgang beendet ist, wenn der Motor abgeschaltet wird.
Wenn in Schritt S18 Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 feststellt, dass der Arbeitsvorgang beendet ist (JA in Schritt S18), beendet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 den Prozess (ENDE).
Wenn hingegen Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 in Schritt S18 feststellt, dass der Arbeitsvorgang nicht beendet ist (NEIN in Schritt S18) kehrt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 zu Schritt S2 zurück und wiederholt den oben beschriebenen Prozess.
Wenn Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 in Schritt S2 hingegen feststellt, dass der Aushub-Modus nicht eingestellt ist, nimmt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 eine Eingabe über einen Bedienhebel an (Schritt S20).
Bei dem vorliegenden Beispiel werden Bedienungs-Eingaben über den ersten Bedienhebel 25R und den zweiten Bedienhebel 25L angenommen.
Der erste Bedienhebel 25R wird, wie bereits erläutert, in dem Normal-Modus betätigt, um Ausleger 6 und Löffel 8 zu bedienen. Des Weiteren wird der zweite Bedienhebel 25L betätigt, um Löffelstiel 7 und Dreh-Einheit 3 zu bedienen.
Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 steuert damit die Arbeitsausrüstung (Schritt S22).
In Reaktion auf ein Maß der Betätigung des ersten Bedienhebels 25R in der Längsrichtung (ein Maß der Bedienung des Auslegers) steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Richtungs-Steuerventil 64 an, um Auslegerzylinder 10 Hydrauliköl zum Antreiben von Ausleger 6 zuzuführen.
In Reaktion auf ein Maß der Betätigung des ersten Bedienhebels 25R in der Querrichtung (ein Maß der Bedienung des Löffels) steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Richtungs-Steuerventil 64 an, um Löffelzylinder 12 Hydrauliköl zum Antreiben von Löffel 8 zuzuführen.
In Reaktion auf ein Maß der Betätigung des zweiten Bedienhebels 25L in der Längsrichtung (ein Maß der Bedienung des Löffelstiels) steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Richtungs-Steuerventil 64 an, um Löffelstielzylinder 11 Hydrauliköl zum Antreiben von Löffelstiel 7 zuzuführen.
In Reaktion auf ein Maß der Betätigung des zweiten Bedienhebels 25L in der Querrichtung steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Richtungs-Steuerventil 64 an, um dem Hydraulik-Stellglied Hydrauliköl zum Antreiben von Dreh-Einheit 3 zuzuführen.
Anschließend geht der Steuerungsprozess zu Schritt S18 über. Der auf den Schritt folgende Prozess gleicht dem oben beschriebenen und wird dementsprechend nicht erneut ausführlich beschrieben.
In der oben erfolgten Beschreibung wird, wenn ein Aushub-Winkel von Löffel 8, der mit dem ersten Bedienhebel 25R und dem zweiten Bedienhebel 25L gesteuert wird, kleiner ist als der Grenz-Winkel (bei dem vorliegenden Beispiel φ < 0), wird Projektion so ausgeführt, dass der Aushub-Richtungsvektor in der vorgegebenen Richtung liegt und Löffel 8 in der projizierten vorgegebenen Richtung bewegt wird. Bei dem vorliegenden Beispiel wird Löffel 8 so bewegt, dass als die vorgegebene Richtung Aushub-Winkel β 0° oder mehr beträgt.
So wird, wenn sich Löffel 8 in einer Richtung fortbewegt, in der auf die Rückseite von Löffel 8 gedrückt wird, das heißt, zu der Rückseite von Löffel 8 (d. h., wenn Löffel 8 einen Aushub-Winkel hat, der kleiner ist als der Grenz-Winkel (bei dem vorliegenden Beispiel φ < 0)), Bewegung von Löffel 8 in dieser Richtung begrenzt.
Dann wird die Richtung, in der sich Löffel 8 fortbewegt, zwangsläufig zu einer vorgegebenen Richtung an der offenen Seite von Löffel 8 geändert, und wird Löffel 8 in dieser Richtung bewegt.
Dadurch kann verhindert werden, dass sich Löffel 8 in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung der Schneidkante von Löffel 8 fortbewegt, und die Richtung, in der sich Löffel 8 bewegt, zu einer Richtung an der offenen Seite von Löffel 8 geändert werden, die mit einem geringen Widerstand von Erde einhergeht, um so Zunahme des Widerstandes von Erde gegenüber Löffel 8 zu verhindern und einen effizienten Aushubvorgang durchzuführen.
Das heißt, wenn sich Löffel 8 in einer Richtung bewegt, in der Aushub-Winkel φ < 0, wird Aushub-Winkel β auf den vorgegebenen Winkel Q eingestellt. Dadurch kann, wie unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, ein Wert des Widerstandes von Erde gegenüber Löffel 8 auf ein Minimum verringert werden, um einen effizienten Aushubvorgang durchführen zu können.
Des Weiteren ist in der oben stehenden Beschreibung eine Konfiguration erläutert worden, bei der unter Bezugnahme auf einen Grenz-Winkel von 0° festgestellt wird, ob sich Löffel 8 in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung der Schneidkante 8a von Löffel 8 fortbewegt.
Jedoch kann in einigen Fällen aufgrund der Form von Löffel 8, Reibung oder dergleichen ein Grenz-Winkel, bei dem Widerstand von Erde einen stark ansteigenden Wert hat, einen Wert haben, der größer ist als 0°.
Das heißt, Widerstand von Erde kann auch einen ansteigenden Wert haben, wenn sich Löffel 8 in einer Richtung innerhalb eines Bereiches bis zu einem vorgegebenen Winkel P an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a (ein in 4 gezeigter Bereich bis zu dem vorgegebenen Winkel P) bewegt.
Dementsprechend kann der vorgegebene Winkel P auf den Grenz-Winkel festgelegt werden.
In dem Fall, in dem sich Löffel 8 in einer Richtung bewegt, in der Aushub-Winkel φ < P, wird Aushub-Winkel β auf den vorgegebenen Winkel Q festgelegt. Es ist anzumerken, dass angenommen wird, dass Winkel P < Q. Dadurch kann, wie unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, ein Wert des Widerstandes von Erde gegenüber Löffel 8 auf ein Minimum verringert werden, um einen effizienten Aushubvorgang durchführen zu können.
Es ist anzumerken, dass, wenn sich Löffel 8 in einer Richtung fortbewegt, in der Aushub-Winkel φ ≥ P, Aushub-Winkel φ auf den vorgegebenen Winkel Q festgelegt wird, und die Arbeitsausrüstung, ohne die Richtung zu der vorgegebenen Richtung zu ändern, auf Basis der berechneten Soll-Schneidkanten-Daten gesteuert wird.
Des Weiteren kann, obwohl in der oben dargestellten Ausführungsform ein Verfahren beschrieben worden ist, bei dem Projektion so vorgenommen wird, dass sich Löffel 8 in einer vorgegebenen Richtung an der offenen Seite von Löffel 8 fortbewegt, Bewegung von Löffel 8 unterbrochen werden kann, wenn sich Löffel 8 in einer Richtung bewegt, in der Aushub-Winkel φ < P.
Dadurch kann verhindert werden, dass sich Löffel 8 in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 und innerhalb des Bereiches bis zu dem vorgegebenen Winkel P an der offenen Seite von Löffel 8 fortbewegt, um so Zunahme des Widerstandes von Erde gegenüber Löffel 8 zu verhindern und einen effizienten Aushubvorgang durchführen zu können.
Des Weiteren wird bei dem vorliegenden Beispiel, wenn ein Aushub-Modus entsprechend einer Anweisung eingestellt wird, die ausgegeben wird, wenn eine Bedienungsperson Schalter 25P zum Einstellen eines Aushub-Modus drückt, ein Aushubvorgang effizient mit einer geringen Belastung durchgeführt, wenn sich Schneidkante 8a von Löffel 8 entsprechend einem vorgegebenen Aushub-Richtungsvektor bewegt, und kann Kraftstoffeinsparung erzielt werden.
Des Weiteren kann bei dem vorliegenden Beispiel der Aushub-Modus in Reaktion auf eine Anweisung eingestellt werden, die ausgegeben wird, wenn eine Bedienungsperson Schalter 25P zum Einstellen eines Aushub-Modus drückt, und kann ein Aushubvorgang effizient durchgeführt werden und dabei die Absicht der Bedienungsperson berücksichtigt werden.
Zweite Ausführungsform
In der ersten Ausführungsform ist ein Verfahren beschrieben worden, bei dem Soll-Schneidkanten-Daten, denen gemäß sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt, entsprechend einer Bedienungs-Eingabe über einen Bedienhebel berechnet wird, um mit zunehmendem Widerstand von Erde einhergehende Bewegung zu begrenzen.
In der zweiten Ausführungsform wird ein anderes Verfahren zum Begrenzen dieser Bewegung von Schneidkante 8a von Löffel 8 beschrieben, die mit zunehmendem Widerstand von Erde einhergeht.
7 ist ein Schema, das eine Richtung, in der Schneidkante 8a von Löffel 8 sich bewegt, gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
Bei dem vorliegenden Beispiel sind, wie in 7 gezeigt, Richtungen dargestellt, in denen sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt und sich damit bei Bewegung von Arbeitsausrüstung 2 fortbewegt.
Das heißt, es sind Richtungen dargestellt, in denen sich Schneidkante 8 A von Löffel 8 bewegt und sich damit bei Bewegung von Ausleger 6, Löffelstiel 7 und Löffel 8 fortbewegt.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist eine Richtung, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt und sich damit bei Bewegung von Ausleger 6 fortbewegt, als die Richtungen Vb- und Vb+ (zusammen auch als Richtung Vb bezeichnet) angezeigt.
Richtung Vb, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt und sich bei Bewegung von Ausleger 6 fortbewegt, ist eine Richtung senkrecht zu einer Linie, die Auslegerbolzen 13 und Schneidkante 8a von Löffel 8 verbindet.
Richtung Vb- gibt eine Richtung an, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt und sich damit beim Absenken (bzw. Schwenken entgegen dem Uhrzeigersinn) von Ausleger 6 um Auslegerbolzen 13 herum fortbewegt.
Richtung Vb+ gibt eine Richtung an, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt und sich damit beim Anheben (bzw. Schwenken im Uhrzeigersinn) von Ausleger 6 um Auslegerbolzen 13 herum fortbewegt.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist eine Richtung, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt und sich damit bei Bewegung von Löffelstiel 7 fortbewegt, als die Richtungen Va- und Va+ (zusammen auch als Richtung Va bezeichnet) angezeigt.
Richtung Va, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt und sich bei Bewegung von Löffelstiel 7 fortbewegt, ist eine Richtung senkrecht zu einer Linie, die Löffelstielbolzen 14 und Schneidkante 8a von Löffel 8 verbindet.
Richtung Va- gibt eine Richtung an, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt und sich damit beim Absenken (bzw. Schwenken entgegen dem Uhrzeigersinn) von Löffelstiel 7 um Löffelstielbolzen 14 herum fortbewegt.
Richtung Va+ gibt eine Richtung an, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt und sich damit beim Anheben (bzw. Schwenken im Uhrzeigersinn) von Löffelstiel 7 um Löffelstielbolzen 14 herum fortbewegt.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist eine Richtung, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt und sich damit bei Bewegung von Löffel 8 fortbewegt, als die Richtungen Vk- und Vk+ (zusammen auch als Richtung Vk bezeichnet) angezeigt.
Richtung Vk, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt und sich bei Bewegung von Löffel 8 fortbewegt, ist eine Richtung senkrecht zu einer Linie, die Löffelbolzen 15 und Schneidkante 8a von Löffel 8 verbindet.
Richtung Vk- gibt eine Richtung an, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt und sich damit beim Durchführen eines Aushubvorgangs (bzw. Schwenken entgegen dem Uhrzeigersinn) durch Löffel 8 um Löffelbolzen 15 herum fortbewegt.
Richtung Vk+ gibt eine Richtung an, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt und sich damit beim Entladen (bzw. Schwenken im Uhrzeigersinn) von Löffel 8 um Löffelbolzen 15 herum fortbewegt.
Dabei wird die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 als die Richtung der Schneidkante angegeben.
Wenn die Richtung, in der sich Schneidkante 8a fortbewegt, an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 liegt, wird davon ausgegangen, dass Widerstand von Erde gering ist. Bei dem vorliegenden Beispiel wird festgestellt, dass eine Richtung, in der sich Schneidkante 8a fortbewegt, die innerhalb eines Bereiches von 180° zu der Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 zur offenen Seite des Löffels hin liegt, eine Richtung ist, in der sich Schneidkante 8a mit dem damit einhergehenden niedrigen Widerstand von Erde fortbewegt. Im Unterschied dazu wird festgestellt, dass eine Richtung, in der sich Schneidkante 8a fortbewegt, die außerhalb des oben genannten Bereiches liegt, oder ein Bereich an der Rückseite von Löffel 8 eine Richtung ist, in der sich Schneidkante 8a mit dem damit einhergehenden hohen Widerstand von Erde fortbewegt.
Beispielsweise liegt bei dem vorliegenden Beispiel Richtung Vb- nicht an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8, sondern an der Rückseite von Löffel 8 und geht dementsprechend mit erhöhtem Widerstand von Erde einher. Dementsprechend wird Bewegung von Löffel 8 durch Ausleger 6 in Richtung Vb- unterbunden.
Hingegen liegt Richtung Vb+ an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 und geht damit mit erhöhtem Widerstand von Erde einher. Dementsprechend wird Bewegung von Löffel 8 durch Ausleger 6 in Richtung Vb+ zugelassen. Wenn Richtung Vb+ und die Richtung von Schneidkante 8a identisch sind, wird Bewegung von Löffel 8 zugelassen.
Des Weiteren liegt Richtung Va- an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 und geht dementsprechend mit niedrigerem Widerstand von Erde einher. Dementsprechend wird Bewegung von Löffel 8 durch Löffelstiel 7 in Richtung Va- zugelassen.
Hingegen liegt Richtung Va+ an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 und geht damit mit erhöhtem Widerstand von Erde einher. Dementsprechend wird Bewegung von Löffel 8 durch Löffelstiel 7 in Richtung Va+ zugelassen. Wenn Richtung Va+ und die Richtung von Schneidkante 8a identisch sind, wird Bewegung von Löffel 8 zugelassen.
Des Weiteren liegt Richtung Vk- an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 und geht dementsprechend mit niedrigerem Widerstand von Erde einher. Dementsprechend wird Bewegung von Löffel 6 in Richtung Vk- zugelassen.
Hingegen liegt Richtung Vk+ an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 und geht dementsprechend mit erhöhtem Widerstand von Erde einher. Dementsprechend wird Bewegung von Löffel 8 in Richtung Vk+ unterbunden.
In der zweiten Ausführungsform wird festgestellt, ob Bewegung von Löffel 8 in Reaktion auf einen Befehl zum Bedienen von Ausleger 6, Bewegung von Löffel 8 in Reaktion auf einen Befehl zum Bedienen von Löffelstiel 7 und Bewegung von Löffel 8 in Reaktion auf einen Befehl zum Bedienen von Löffel 8 zugelassen oder unterbunden werden, und Arbeitsausrüstung 2 wird entsprechend einem Ergebnis der Feststellung gesteuert.
Das heißt, wenn Bewegung von Löffel 8 zugelassen wird, wird der Bedienungs-Befehl aktiviert, während, wenn Bewegung von Löffel 8 unterbunden wird, der Bedienungs-Befehl deaktiviert wird.
Das heißt, wenn der Bedienungs-Befehl aktiviert wird, steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Richtungs-Steuerventil 64 an, während, wenn der Bedienungs-Befehl deaktiviert wird, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Richtungs-Steuerventil 64 nicht ansteuert.
Betriebsablauf
8 ist ein Flussdiagramm eines Betriebsablaufs eines Aushubvorgangs eines Arbeitsfahrzeugs CM gemäß der zweiten Ausführungsform.
Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 stellt, wie in 8 gezeigt, fest, ob der Aushub-Modus eingestellt ist (Schritt S2). Das heißt, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 stellt fest, ob über den Schalter zum Einstellen eines Aushub-Modus in Reaktion auf einen Bedienungs-Befehl von der Bedienungsperson eine Einstell-Anweisung dahingehend empfangen wird, den Aushub-Modus einzustellen.
Wenn in Schritt S2 Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 feststellt, dass der Aushub-Modus eingestellt ist, berechnet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Schneidkanten-Daten (Schritt S4).
Das heißt, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 berechnet eine Auslegerzylinder-Länge, eine Löffelstielzylinder-Länge sowie eine Löffelzylinder-Länge auf Basis von Auslegerzylinder-Hubsensor 16, Löffelstielzylinder-Hubsensor 17 und Löffelzylinder-Hubsensor 18 ermittelter Erfassungsergebnisse. Neigungswinkel θ1 von Ausleger 6 in Bezug auf die horizontale Richtung wird anhand der Auslegerzylinder-Länge berechnet. Neigungswinkel θ2 von Löffelstiel 7 in Bezug auf Ausleger 6 wird anhand der Löffelstielzylinder-Länge berechnet. Neigungswinkel θ3 von Schneidkante 8a von Löffel 8 in Bezug auf Löffelstiel 7 wird anhand der Löffelzylinder-Länge berechnet. So werden Schneidkanten-Daten [x1, y1, α1] berechnet, die eine Position von Löffel 8 und eine Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 (die Richtung der Schneidkante) in dem Fahrzeugkörper-Koordinatensystem mit x- und y-Achse anzeigen.
Anschließend empfängt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 eine Eingabe über einen Bedienhebel (Schritt S6). Bei dem vorliegenden Beispiel werden Bedienungs-Eingaben über den ersten Bedienhebel 25R und den zweiten Bedienhebel 25L angenommen.
Der erste Bedienhebel 25R wird, wie bereits erläutert, betätigt, um Ausleger 6 und Löffel 8 zu bedienen. Des Weiteren wird der zweite Bedienhebel 25L betätigt, um Löffelstiel 7 und Dreh-Einheit 3 zu bedienen. Bei dem vorliegenden Beispiel wird ein Fall beschrieben, in dem der zweite Bedienhebel 25L betätigt wird, um Löffelstiel 7 zu bedienen, und wird ein Fall, in dem der Bedienhebel betätigt wird, um Dreh-Einheit 3 zu bedienen, nicht beschrieben. Dies liegt darin begründet, dass, selbst wenn Dreh-Einheit 3 bedient wird, Löffel 8 seine Stellung in dem Fahrzeugkörper-Koordinatensystem mit x- und y-Achse nicht ändert, wobei Auslegerbolzen 13 als ein Bezugspunkt (bzw. eine Bezugsposition) dient.
Anschließend stellt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 fest, ob über einen Bedienhebel eine Ausleger-Befehlseingabe empfangen worden ist (Schritt S30). Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 stellt fest, ob eine Eingabe über eine Bedienung des ersten Bedienhebels 25R in der Längsrichtung empfangen worden ist.
In Schritt S30 führt, wenn die Ausleger-Befehlseingabe empfangen wird, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 einen Prozess zur Feststellung eines Ausleger-Befehls durch (Schritt S32).
Im Einzelnen wird, wie unter Bezugnahme auf 7 beschrieben worden ist, ein Prozess durchgeführt, um festzustellen, ob Richtung Vb, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 entsprechend der Ausleger-Befehlseingabe bewegt und damit fortbewegt, an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 liegt.
Anschließend stellt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 fest, ob über einen Bedienhebel eine Löffelstiel-Befehlseingabe empfangen worden ist (Schritt S34). Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 stellt fest, ob eine Eingabe über eine Betätigung des zweiten Bedienhebels 25L in der Längsrichtung empfangen worden ist.
In Schritt S34 führt, wenn die Löffelstiel-Befehlseingabe empfangen wird, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 einen Prozess zur Feststellung eines Löffelstiel-Befehls durch (Schritt S36).
Im Einzelnen wird, wie unter Bezugnahme auf 7 beschrieben worden ist, ein Prozess durchgeführt, um festzustellen, ob Richtung Va, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 entsprechend der Löffelstiel-Befehlseingabe bewegt und damit fortbewegt, an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 liegt.
Anschließend stellt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 fest, ob über einen Bedienhebel eine Löffel-Befehlseingabe empfangen worden ist (Schritt S38). Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 stellt fest, ob eine Eingabe über eine Betätigung des ersten Bedienhebels 25R in der Querrichtung empfangen worden ist.
In Schritt S38 führt, wenn die Löffel-Befehlseingabe empfangen wird, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 einen Prozess zur Feststellung eines Löffel-Befehls durch (Schritt S40).
Im Einzelnen wird, wie unter Bezugnahme auf 7 beschrieben worden ist, ein Prozess durchgeführt, um festzustellen, ob Richtung Vk, in der sich Schneidkante 8a von Löffel 8 entsprechend der Löffel-Befehlseingabe bewegt und damit fortbewegt, an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 liegt.
Anschließend steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 die Arbeitsausrüstung entsprechend dem Ergebnis der Feststellung (Schritt S42).
Das heißt, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 steuert Richtungs-Steuerventil 64 entsprechend dem Ergebnis der Feststellung an.
Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 steuert Richtungs-Steuerventil 64 entsprechend Ergebnissen der Feststellung der Prozesse zur Feststellung eines Ausleger-Befehls, eines Löffelstiel-Befehls bzw. eines Löffel-Befehls an.
Beispielsweise steuert, wenn ein Bedienungs-Befehl aufgrund von Feststellung über den Prozess zur Feststellung eines Ausleger-Befehls aktiviert wird, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 in Reaktion auf ein Maß der Betätigung des ersten Bedienhebels 25R in der Längsrichtung (ein Maß der Bedienung des Auslegers) auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Richtungs-Steuerventil 64 an, um Auslegerzylinder 10 Hydrauliköl zum Antreiben von Ausleger 6 zuzuführen.
Im Unterschied dazu steuert, wenn der Bedienungs-Befehl aufgrund von Feststellung über den Prozess zur Feststellung eines Ausleger-Befehls deaktiviert wird, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Richtungs-Steuerventil 64 nicht an.
Des Weiteren steuert, wenn ein Bedienungs-Befehl aufgrund von Feststellung über den Prozess zur Feststellung eines Löffelstiel-Befehls aktiviert wird, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 in Reaktion auf ein Maß der Betätigung des zweiten Bedienhebels 25L in der Längsrichtung (ein Maß der Bedienung des Löffelstiels) auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Richtungs-Steuerventil 64 an, um Löffelstielzylinder 11 Hydrauliköl zum Antreiben von Löffelstiel 7 zuzuführen.
Im Unterschied dazu steuert, wenn der Bedienungs-Befehl aufgrund von Feststellung über den Prozess zur Feststellung eines Löffelstiel-Befehls deaktiviert wird, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Richtungs-Steuerventil 64 nicht an.
Des Weiteren steuert, wenn ein Bedienungs-Befehl aufgrund von Feststellung über den Prozess zur Feststellung eines Löffel-Befehls aktiviert wird, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 in Reaktion auf ein Maß der Betätigung des ersten Bedienhebels 25R in der Querrichtung (ein Maß der Bedienung des Löffels) auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Richtungs-Steuerventil 64 an, um Löffelzylinder 12 Hydrauliköl zum Antreiben von Löffel 8 zuzuführen.
Im Unterschied dazu steuert, wenn der Bedienungs-Befehl aufgrund von Feststellung über den Prozess zur Feststellung eines Löffel-Befehls deaktiviert wird, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Richtungs-Steuerventil 64 nicht an.
Anschließend stellt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 fest, ob ein Arbeitsvorgang beendet ist (Schritt S18). Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 stellt beispielsweise fest, dass der Arbeitsvorgang beendet ist, wenn der Motor abgeschaltet wird.
Wenn in Schritt S18 Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 feststellt, dass der Arbeitsvorgang beendet worden ist (JA in Schritt S18), beendet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 den Prozess (ENDE).
Wenn Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 in Schritt S18 hingegen feststellt, dass der Arbeitsvorgang nicht beendet worden ist (NEIN in Schritt S18), kehrt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 zu Schritt S2 zurück und wiederholt den oben beschriebenen Prozess.
Wenn Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 in Schritt S2 hingegen feststellt, dass der Aushub-Modus nicht eingestellt ist, nimmt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 eine Eingabe über einen Bedienhebel an (Schritt S20).
Bei dem vorliegenden Beispiel werden Bedienungs-Eingaben über den ersten Bedienhebel 25R und den zweiten Bedienhebel 25L angenommen.
Der erste Bedienhebel 25R wird, wie bereits erläutert, in dem Normal-Modus betätigt, um Ausleger 6 und Löffel 8 zu bedienen. Des Weiteren wird der zweite Bedienhebel 25L betätigt, um Löffelstiel 7 und Dreh-Einheit 3 zu bedienen.
Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 steuert damit die Arbeitsausrüstung (Schritt S22).
In Reaktion auf ein Maß der Betätigung des ersten Bedienhebels 25R in der Längsrichtung (ein Maß der Bedienung des Auslegers) steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Richtungs-Steuerventil 64 an, um Auslegerzylinder 10 Hydrauliköl zum Antreiben von Ausleger 6 zuzuführen.
In Reaktion auf ein Maß der Betätigung des ersten Bedienhebels 25R in der Querrichtung (ein Maß der Bedienung des Löffels) steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Richtungs-Steuerventil 64 an, um Löffelzylinder 12 Hydrauliköl zum Antreiben von Löffel 8 zuzuführen.
In Reaktion auf ein Maß der Betätigung des zweiten Bedienhebels 25L in der Längsrichtung (ein Maß der Bedienung des Löffelstiels) steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Richtungs-Steuerventil 64 an, um Löffelstielzylinder 11 Hydrauliköl zum Antreiben von Löffelstiel 7 zuzuführen.
In Reaktion auf ein Maß der Betätigung des zweiten Bedienhebels 25L in der Querrichtung steuert Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 auf Basis eines Ergebnisses von Erfassung durch Drucksensor 66 Richtungs-Steuerventil 64 an, um dem Hydraulik-Stellglied Hydrauliköl zum Antreiben von Dreh-Einheit 3 zuzuführen.
Anschließend geht der Steuerungsprozess zu Schritt S18 über.
Der auf den Schritt folgende Prozess gleicht dem oben beschriebenen und wird dementsprechend nicht erneut ausführlich beschrieben.
9 stellt ein konkretes Beispiel eines Status eines Aushub-Prozesses von Arbeitsfahrzeug CM gemäß der zweiten Ausführungsform dar.
In der Darstellung in 9 wird ein Fall gezeigt, in dem ein Ausleger-Befehl für Ausleger 6 und ein Löffelstiel-Befehl für Löffelstiel 7 als Bedienungs-Eingaben über die Bedienhebel eingegeben werden.
In einem Status (1) ist ein Ausleger-Befehl, bei dem der erste Bedienhebel 25R in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, deaktiviert, und ist ein Ausleger-Befehl, bei dem der Hebel in der Rückwärtsrichtung betätigt wird, aktiviert.
Des Weiteren ist ein Löffelstiel-Befehl, bei dem der zweite Bedienhebel 25L in der Vorwärts-richtung betätigt wird, deaktiviert, und ist ein Löffelstiel-Befehl, bei dem der Hebel in der Rückwärtsrichtung betätigt wird, aktiviert.
In einem Status (2) ist ein Ausleger-Befehl, bei dem der erste Bedienhebel 25R in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, deaktiviert, und ist ein Ausleger-Befehl, bei dem der Hebel in der Rückwärtsrichtung betätigt wird, aktiviert.
Des Weiteren ist ein Löffelstiel-Befehl, bei dem der zweite Bedienhebel 25L in der Vorwärts-richtung betätigt wird, aktiviert, und ist ein Löffelstiel-Befehl, bei dem der Hebel in der Rückwärtsrichtung betätigt wird, deaktiviert.
In der zweiten Ausführungsform kann, wenn durch eine Bewegung von Löffel 8 aufgrund eines Bedienungs-Befehls Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt wird und damit stärkerer Widerstand von Erde einhergeht, die Bewegung begrenzt werden. Das heißt, es wird festgestellt, ob der Bedienungs-Befehl aktiviert/deaktiviert ist, und nur wenn er aktiviert ist, wird die Arbeitsausrüstung auf Basis der angenommenen Bedienungs-Befehlseingabe gesteuert.
Dadurch kann verhindert werden, dass sich Löffel 8 in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung der Schneidkante von Löffel 8 fortbewegt, um so Zunahme von Widerstand von Erde gegenüber Löffel 8 zu verhindern und einen effizienten Aushubvorgang durchführen zu können.
Andere Ausführungsform
9 ist eine schematische Ansicht, die ein Prinzip eines Arbeitsfahrzeug-Systems auf Basis einer anderen Ausführungsform darstellt.
Das Arbeitsfahrzeug-System gemäß der anderen Ausführungsform weist ein Steuerungssystem auf, mit dem Arbeitsfahrzeug CM von einer externen Basisstation 300 aus gesteuert wird. Das heißt, es handelt sich um eine Konfiguration, bei der eine Funktion von Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 und Bedienungseinrichtung 25, wie sie in 3 beschrieben sind, in der externen Basisstation 300 oder dergleichen implementiert ist.
Basisstation 300 schließt eine Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26#, deren Funktion der von Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 gleicht, sowie eine Bedienungseinrichtung 25# ein, deren Funktion der von Bedienungseinrichtung 25 gleicht.
Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26# empfängt einen Bedienungs-Befehl über Bedienungseinrichtung 25# und gibt einen Bedienungs-Befehl zum Steuern von Arbeitsfahrzeug CM aus. Arbeitsfahrzeug CM arbeitet in Reaktion auf den von Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26# ausgegebenen Bedienungs-Befehl. Das heißt, Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26# gibt einen Bedienungs-Befehl zum Ansteuern von Richtungs-Steuerventil 64 aus, wie es in 3 beschrieben ist. Des Weiteren empfängt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26# Informationen von Auslegerzylinder-Hubsensor 16, Löffelstielzylinder-Hubsensor 17 sowie Löffelzylinder-Hubsensor 18.
Diese Konfiguration ermöglicht es auch, den unter Bezugnahme auf 5 und 8 in der ersten und der zweiten Ausführungsform beschriebenen Prozess zum Durchführen des Aushubvorgangs mit Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26# durchzuführen.
So kann, selbst wenn das Arbeitsfahrzeug von der entfernten Basisstation 300 gesteuert wird, die Konfiguration gemäß der vorliegenden Ausführungsform zum Durchführen eines effizienten Aushubvorgangs angewendet werden.
Obwohl mit der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration beschrieben wird, bei der eine Bedienungsperson Arbeitsfahrzeug CM entsprechend einer Bedienungs-Eingabe über einen Bedienhebel steuert, der eine Bedienungseinrichtung ist, kann die vorliegende Erfindung auch bei einer Konfiguration eingesetzt werden, bei der keine Bedienungseinrichtung vorhanden ist und Arbeitsfahrzeug CM autonom gesteuert wird. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch in einem Fall eingesetzt werden, in dem ein Bedienungs-Befehl zum Durchführen eines Aushubvorgangs vorprogrammiert ist und die Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung in Reaktion auf den programmierten Bedienungs-Befehl arbeitet. Das heißt, es reicht aus, einen Prozess zu integrieren, bei dem, wenn ein autonomes Steuerungsprogramm zum Autonomen Steuern von Arbeitsfahrzeug CM entsprechend einer Benutzeranweisung gestartet wird und die Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung in Reaktion auf den programmierten Bedienungs-Befehl arbeitet und sich Löffel 8 in der Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 fortbewegt, Arbeitsfahrzeug CM Bewegung von Löffel 8 in der Richtung an der Rückseite von Löffel 8 begrenzt.
Funktion und Effekt
Im Folgenden werden eine Funktion und ein Effekt der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält, wie in 1 gezeigt, Arbeitsfahrzeug CM Fahrzeugkörper 1 sowie Arbeitsausrüstung 2. Arbeitsausrüstung 2 weist Ausleger 6, der in Bezug auf Fahrzeugkörper 1 geschwenkt werden kann, Löffelstiel 7, der in Bezug auf Ausleger 6 geschwenkt werden kann, sowie Löffel 8 auf, der in Bezug auf Löffelstiel 7 geschwenkt werden kann. Arbeitsfahrzeug CM ist, wie in 3 gezeigt, mit Bedienungseinrichtung 25 und Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 versehen. Drucksensor 66 erfasst, Druck, der in Reaktion auf Betätigung eines Hebels von Bedienungseinrichtung 25 erzeugt wird, und gibt ihn an Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 aus. Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 steuert Richtungs-Steuerventil 64 entsprechend dem von Drucksensor 66 empfangenen erfassten Druck an, um Arbeitsausrüstung 2 zu steuern. Wenn sich Löffel 8 entsprechend Betätigung eines Hebels von Bedienungseinrichtung 25 in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 fortbewegt, begrenzt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Bewegung von Löffel 8 in der Richtung entsprechend Betätigung des Hebels von Bedienungseinrichtung 25.
Wenn sich Löffel 8 in einer Richtung zu der Rückseite von Löffel 8 fortbewegt, hat, wie in 4 gezeigt, Widerstand von Erde einen erhöhten Wert. Dementsprechend wird, wenn sich Löffel 8 in der Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt, Bewegung von Löffel 8 in der Richtung an der Rückseite von Löffel 8 begrenzt, um einen Aushubvorgang mit einem erhöhten Wert des Widerstandes von Erde zu verhindern und so einen Aushubvorgang auf einfache Weise effizient durchzuführen.
Wenn sich Löffel 8 entsprechend Betätigung eines Hebels von Bedienungseinrichtung 25 in der Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 oder einer Richtung entgegengesetzt zu der Rückseite von Löffel 8, d. h. einer Richtung an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8, fortbewegt, bewegt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Löffel 8 in der Richtung entsprechend Betätigung des Hebels von Bedienungseinrichtung 25.
Wenn sich Löffel 8 in der Richtung zu der offenen Seite von Löffel 8 fortbewegt, hat, wie in 4 gezeigt, Widerstand von Erde einen niedrigeren Wert. Dementsprechend kann, wenn sich Löffel 8 in der Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 oder in der Richtung an der offenen Seite von Löffel 8 fortbewegt, Löffel 8 in dieser Richtung bewegt werden, um einen Aushubvorgang mit einem niedrigen Wert von Widerstand von Erde und damit auf einfache Weise effizient durchzuführen.
Wenn sich Löffel 8 entsprechend Betätigung eines Hebels von Bedienungseinrichtung 25 in einer Richtung innerhalb des Bereiches des vorgegebenen Winkels P an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt, begrenzt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Bewegung von Löffel 8 in der Richtung entsprechend Betätigung des Hebels von Bedienungseinrichtung 25.
Je nach der Form des Löffels 8, Reibung oder dergleichen kann, wie in 4 gezeigt, Widerstand von Erde auch einen zunehmenden Wert haben, wenn sich Löffel 8 in einer Richtung innerhalb des Bereiches des vorgegebenen Winkels P an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a fortbewegt, und kann durch Begrenzen der Bewegung von Löffel 8, der sich in einer Richtung innerhalb des Bereiches des vorgegebenen Winkels P an der offenen Seite von Löffel 8 fortbewegt, auch ein Aushubvorgang mit einem erhöhten Wert von Widerstand von Erde verhindert werden, um so einen Aushubvorgang auf einfache Weise effizient durchzuführen.
Wenn sich Löffel 8 entsprechend Betätigung eines Hebels von Bedienungseinrichtung 25 in einer Richtung außerhalb des Bereiches des vorgegebenen Winkels P an der offenen Seite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt, bewegt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Löffel 8 in der Richtung entsprechend Betätigung des Hebels von Bedienungseinrichtung 25.
Wenn sich Löffel 8 in der Richtung außerhalb des Bereiches des vorgegebenen Winkels P an der offenen Seite von Löffel 8 fortbewegt, hat, wie in 4 gezeigt, Widerstand von Erde einen niedrigeren Wert. Dementsprechend kann, wenn sich Löffel 8 in der Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 oder in der Richtung außerhalb des Bereiches des vorgegebenen Winkels P an der offenen Seite von Löffel 8 fortbewegt, Löffel 8 in dieser Richtung bewegt werden, um einen Aushubvorgang mit einem niedrigen Wert von Widerstand von Erde und damit auf einfache Weise effizient durchzuführen.
Wenn Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Bewegung von Löffel 8 in einer Richtung entsprechend Betätigung eines Hebels von Betätigungsvorrichtung 25 begrenzt, unterbindet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Bewegung von Löffel 8 in dieser Richtung.
Durch Unterbinden einer Bewegung in einer Richtung, die mit einem hohen Wert von Widerstand von Erde einhergeht, kann ein Aushubvorgang mit einem erhöhten Wert von Widerstand von Erde unterbrochen werden, um so einen Aushubvorgang auf einfache Weise effizient durchzuführen.
Wenn sich Löffel 8 entsprechend Betätigung eines Hebels von Bedienungseinrichtung 25 in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 fortbewegt, wird, wie in 6 gezeigt, die Richtung, in der sich Löffel 8 fortbewegt, in einer vorgegebenen Richtung an der offenen Seite von Löffel 8 projiziert und wird Löffel 8 in dieser vorgegebenen Richtung bewegt.
Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 ändert Soll-Schneidkanten-Daten [x1, y1, α1] für Löffel 8, der sich in Reaktion auf Betätigung eines Hebels von Betätigungsvorrichtung 25 bewegt, zu Soll-Schneidkanten-Daten [x1', y1', α1'] in einer vorgegebenen Richtung. Wenn sich Löffel 8 in der vorgegebenen Richtung an der offenen Seite von Löffel 8 bewegt, kann dadurch ein Aushubvorgang mit einem niedrigen Wert von Widerstand von Erde und damit auf einfache Weise effizient durchgeführt werden. Des Weiteren bewegt sich Löffel 8, selbst wenn eine ungeschulte Bedienungsperson einen Hebel betätigt, in der vorgegebenen Richtung, und es kann ein effizienter Aushubvorgang durchgeführt werden.
In Reaktion auf Betätigung eines Hebels von Bedienungseinrichtung 25 wird/werden ein Ausleger-Befehl für Ausleger 6, ein Löffelstiel-Befehl für Löffelstiel 7 oder/und ein Löffel-Befehl 8 an Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 ausgegeben. Wenn sich Ausleger 6 in Reaktion auf einen über Bedienungseinrichtung 25 empfangenen Ausleger-Befehl bewegt und sich Löffel 8 dabei in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 fortbewegt, unterbindet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Bewegung von Ausleger 6. Wenn sich Löffelstiel 7 in Reaktion auf einen über Bedienungseinrichtung 25 empfangenen Löffelstiel-Befehl bewegt und sich Löffel 8 dabei in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 fortbewegt, unterbindet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Bewegung von Löffelstiel 7. Wenn sich Löffel 8 in Reaktion auf einen über Bedienungseinrichtung 25 empfangenen Löffel-Befehl in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 fortbewegt, unterbindet Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Bewegung von Löffel 8.
Wenn sich Löffel 8 in Reaktion auf einen Ausleger-Befehl, einen Löffelstiel-Befehl oder/und einen Löffel-Befehl, der/die über Betätigung eines Hebels von Bedienungsvorrichtung 25 empfangen wird/werden, in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 fortbewegt, kann Bewegung von Löffel 8 unterbunden werden und er so an Fortbewegung in der Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung der Schneidkante von Löffel 8 gehindert werden, um so Zunahme von Widerstand von Erde gegenüber Löffel 8 zu verhindern und einen effizienten Aushubvorgang durchzuführen.
Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 stellt fest, ob Arbeitsausrüstung 2 einen Aushub-Modus durchführt, und wenn Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 feststellt, dass Arbeitsausrüstung 2 den Aushub-Modus ausführt und sich Löffel 8 entsprechend Betätigung eines Hebels von Bedienungseinrichtung 25 in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 bewegt, begrenzt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Bewegung von Löffel 8 in der Richtung entsprechend Betätigung des Hebels von Bedienungseinrichtung 25.
Wenn Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 feststellt, dass der Aushub-Modus ausgeführt wird und sich Löffel 8 entsprechend Betätigung eines Hebels von Bedienungseinrichtung 25 in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 fortbewegt, begrenzt Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 Bewegung von Löffel 8 in der Richtung entsprechend Betätigung des Hebels von Bedienungseinrichtung 25. Wenn der Aushub-Modus nicht ausgeführt wird, wird die Bewegung nicht begrenzt, um auf einfache Weise zu ermöglichen, dass ein Aushubvorgang effizient durchgeführt wird.
Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung 26 stellt entsprechend einer Anweisung, die erteilt wird, wenn die Bedienungsperson Schalter 25P zum Einstellen eines Aushub-Modus drückt, fest, ob der aktuelle Modus ein Aushub-Modus ist, in dem Arbeitsausrüstung 2 einen Aushubvorgang durchführt.
Ob der aktuelle Modus der Aushub-Modus ist, kann entsprechend einer Anweisung festgestellt werden, die erteilt wird, wenn die Bedienungsperson Schalter 25P zum Einstellen eines Aushub-Modus drückt, und ein Aushubvorgang kann effizient durchgeführt werden und dabei die Absicht der Bedienungsperson berücksichtigt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält, wie in 1 gezeigt, Arbeitsfahrzeug CM Fahrzeugkörper 1 sowie Arbeitsausrüstung 2. Arbeitsausrüstung 2 weist Ausleger 6, der in Bezug auf Fahrzeugkörper 1 geschwenkt werden kann, Löffelstiel 7, der in Bezug auf Ausleger 6 geschwenkt werden kann, sowie Löffel 8 auf, der in Bezug auf Löffelstiel 7 geschwenkt werden kann. Ein Verfahren zum Steuern von Arbeitsfahrzeug CM umfasst Empfangen eines Befehls für Arbeitsausrüstung 2 sowie Steuern von Arbeitsausrüstung 2 in Reaktion auf den Befehl. Der Schritt des Steuerns von Arbeitsausrüstung 2 schließt ein, dass, wenn sich Löffel 8 entsprechend einem Befehl in einer Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 fortbewegt, Bewegung von Löffel 8 in der Richtung entsprechend dem Befehl begrenzt wird.
Wenn sich Löffel 8 in einer Richtung zu der Rückseite von Löffel 8 fortbewegt, hat, wie in 4 gezeigt, Widerstand von Erde einen erhöhten Wert. Dementsprechend, kann, wenn sich Löffel 8 in der Richtung an der Rückseite von Löffel 8 in Bezug auf die Richtung von Schneidkante 8a von Löffel 8 fortbewegt, Bewegung von Löffel 8 in der Richtung an der Rückseite von Löffel 8 begrenzt werden, um einen Aushubvorgang mit einem erhöhten Wert von Widerstand von Erde zu verhindern und so einen Aushubvorgang auf einfache Weise effizient durchzuführen.
Obwohl bei dem vorliegenden Beispiel ein Hydraulikbagger als ein Arbeitsfahrzeug beschrieben worden ist, können als das Arbeitsfahrzeug auch eine Planierraupe, ein Radlader und andere ähnliche Arbeitsfahrzeuge eingesetzt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte klar sein, dass die hier offenbarten Ausführungsformen in jeder Hinsicht veranschaulichend und nicht einschränkend sind. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Vorgaben der Ansprüche definiert und soll etwaige Abwandlungen innerhalb der Bedeutung und des Schutzumfangs äquivalent zu den Vorgaben der Ansprüche einschließen.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeugkörper, 2 Arbeitsausrüstung, 3 Dreh-Einheit, 4- Fahrerkabine, 4s Fahrersitz, 5 Fahr-Einheit, 5Cr Raupenkette, 6 Ausleger, 7 Löffelstiel, 8 Löffel, 8a Schneidkante, 9 Motorraum, 10 Auslegerzylinder, 11 Löffelstielzylinder, 12 Löffelzylinder, 13 Auslegerbolzen, 14 Löffelstielbolzen, 15 Löffelbolzen, 16 Auslegerzylinder-Hubsensor, 17 Löffelstielzylinder-Hubsensor, 18 Löffelzylinder-Hubsensor, 19 Handlauf, 25 Bedienungseinrichtung, 25L zweiter Bedienhebel, 25P Schalter zum Einstellen eines Aushub-Modus, 25R erster Bedienhebel, 26 Arbeitsausrüstungs-Steuerungseinrichtung, 60 Hydraulikzylinder, 64 Richtungs-Steuerventil, 66 Drucksensor.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 61225429 [0004, 0005]
JP 62189222 [0005]

Claims

Arbeitsfahrzeug, das umfasst: einen Fahrzeugkörper; eine Arbeitsausrüstung, die einen Ausleger, der in Bezug auf den Fahrzeugkörper geschwenkt werden kann, einen Löffelstiel, der in Bezug auf den Ausleger geschwenkt werden kann, und einen Löffel aufweist, der in Bezug auf den Löffelstiel geschwenkt werden kann; eine Bedienungs-Einheit, die betätigt wird, um einen Bedienungs-Befehl für die Arbeitsausrüstung auszugeben; sowie eine Steuerungseinrichtung, die die Arbeitsausrüstung in Reaktion auf den von der Bedienungs-Einheit empfangenen Bedienungs-Befehl steuert, wobei, wenn sich der Löffel entsprechend dem Bedienungs-Befehl über die Bedienungs-Einheit in einer Richtung an einer Rückseite des Löffels in Bezug auf eine Richtung einer Schneidkante des Löffels fortbewegt, die Steuerungseinrichtung Bewegung des Löffels in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl begrenzt.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei, wenn sich der Löffel entsprechend dem Bedienungs-Befehl über die Bedienungs-Einheit in der Richtung der Schneidkante des Löffels oder einer Richtung an einer offenen Seite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt, die Steuerungseinrichtung den Löffel in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl bewegt.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei, wenn sich der Löffel entsprechend dem Bedienungs-Befehl über die Bedienungs-Einheit in einer Richtung innerhalb eines Bereiches eines vorgegebenen Winkels an einer offenen Seite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels bewegt, die Steuerungseinrichtung Bewegung des Löffels in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl begrenzt.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 3, wobei, wenn sich der Löffel entsprechend dem Bedienungs-Befehl über die Bedienungs-Einheit in einer Richtung außerhalb des Bereiches des vorgegebenen Winkels an der offenen Seite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt, die Steuerungseinrichtung den Löffel in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl bewegt.
Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei durch Begrenzen von Bewegung des Löffels in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl unterbunden wird, dass sich der Löffel in der Richtung bewegt.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei, wenn sich der Löffel entsprechend dem Bedienungs-Befehl über die Bedienungs-Einheit in der Richtung an der Rückseite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt, die Steuerungseinrichtung die Richtung, in der sich der Löffel fortbewegt, zu einer vorgegebenen Richtung an der offenen Seite des Löffels ändert und die Steuerungseinrichtung den Löffel in der vorgegebenen Richtung bewegt.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Bedienungs-Einheit einen ersten Bedienungs-Befehl für den Ausleger, einen zweiten Bedienungs-Befehl für den Löffelstiel oder/und einen dritten Bedienungs-Befehl für den Löffel ausgibt, und die Steuerungseinrichtung Bewegung des Auslegers unterbindet, wenn sich der Löffel bei Bewegung des Auslegers in Reaktion auf den von der Bedienungs-Einheit ausgegebenen ersten Bedienungs-Befehl in der Richtung an der Rückseite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt, die Steuerungseinrichtung Bewegung des Löffelstiels unterbindet, wenn sich der Löffel bei Bewegung des Löffelstiels in Reaktion auf den von der Bedienungs-Einheit ausgegebenen zweiten Bedienungs-Befehl in der Richtung an der Rückseite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt, und die Steuerungseinrichtung Bewegung des Löffels unterbindet, wenn sich der Löffel in Reaktion auf den von der Bedienungs-Einheit ausgegebenen dritten Bedienungs-Befehl in der Richtung an der Rückseite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung feststellt, ob die Arbeitsausrüstung einen Aushubvorgang durchführt, und wenn die Steuerungseinrichtung feststellt, dass die Arbeitsausrüstung den Aushubvorgang durchführt und sich der Löffel entsprechend dem von der Bedienungs-Einheit ausgegebenen Bedienungs-Befehl in der Richtung an der Rückseite des Löffels in Bezug auf die Richtung der Schneidkante des Löffels fortbewegt, die Steuerungseinrichtung Bewegung des Löffels in der Richtung entsprechend dem Bedienungs-Befehl begrenzt.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuerungseinrichtung feststellt, ob die Arbeitsausrüstung entsprechend einem Bedienungs-Befehl von einer Bedienungsperson einen Aushubvorgang durchführt.
Verfahren zum Steuern eines Arbeitsfahrzeugs, das eine Arbeitsausrüstung enthält, die einen Ausleger, der in Bezug auf einen Fahrzeugkörper geschwenkt werden kann, einen Löffelstiel, der in Bezug auf den Ausleger geschwenkt werden kann, sowie einen Löffel aufweist, der in Bezug auf den Löffelstiel geschwenkt werden kann, wobei es umfasst: Empfangen eines Befehls für die Arbeitsausrüstung; und Steuern der Arbeitsausrüstung entsprechend dem Befehl, wobei der Schritt des Steuerns der Arbeitsausrüstung einschließt, dass wenn sich der Löffel entsprechend dem Befehl in einer Richtung an einer Rückseite des Löffels in Bezug auf eine Richtung einer Schneidkante des Löffels bewegt, Bewegung des Löffels in der Richtung entsprechend dem Befehl begrenzt wird.