JP2015503689A - 建設機械用ダンプの駆動制御方法 - Google Patents

建設機械用ダンプの駆動制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ダンピング作業時にスイングジョイスティックの操作によりブームアップ及びスイング作業を同時に行って操作性を向上させることのできるダンプ駆動制御方法を提供する。【解決手段】本発明によるダンプ駆動制御方法において、半自動ダンピングモードを設定する第1ステップと、スイング方向とブームアップのダンピングの高さを設定する第2ステップと、スイング方向を決定する第3ステップと、決定されたスイング方向のスイングジョイスティックの操作信号値により当該スイングバルブを制御し、且つ、ブームアップを駆動させる第4ステップと、ブームアップの高さが設定されたダンピングの高さに達するとブームアップ駆動は停止され、上部旋回体をダンピング位置にスイングさせる第5ステップと、上部旋回体のスイング方向とは反対方向に上部旋回体がスイングされるようにスイングジョイスティックの操作信号値により当該スイングバルブを駆動する第6ステップと、スイングジョイスティックの操作信号値が入力されないとブームアップとスイング駆動を停止する第7ステップと、を含むことを特徴とするダンプ駆動制御方法。【選択図】図1

Description

本発明は、建設機械用ダンプの駆動制御方法に係り、さらに詳しくは、掘削機のダンピング作業に際して、スイングジョイスティック(RCV lever)の操作によりブームアップ(boom−up)及びスイング作業を同時に行って操作性を向上させることのできる建設機械用ダンプの駆動制御方法に関する。
一般に、掘削機の掘削作業の一部分を占めるダンピング作業を行う際、土を掘り込む掘込み(digging)作業が終了し、掘削した土砂物をダンプトラックなどの積載箱に積載するためにダンピング位置まで上部旋回体をスイングさせる。すなわち、上部旋回体のスイングとブームアップのジョイスティックをほぼ同時にそれぞれ操作しながら、ダンピング位置に達するためにスイング角とブームアップの高さを調整することになる。
すなわち、ダンピング作業に際して、運転者は一方の手でスイングジョイスティックを操作し、もう一方の手ではブームアップジョイスティックを操作しながらダンピングの位置と高さを同時に判断するため格別な注意が必要である。これにより、掘削された土砂物をダンピング位置に到達させるためにスイングジョイスティックを操作し、これと同時に、積載箱に対するダンピングの高さを合わせるためにブームアップジョイスティックを操作するため運転者は多くの注意を払うことになる。
例えば、ダンピング位置が運転者の視野角から外れると、ある程度のスイング駆動を行って運転者の視野角内に入ってきた場合にのみブームアップ駆動により正確なダンピング位置を合わせることが可能になる。
このように、ダンピング作業に際して、スイング角とブームアップの高さを合わせて円滑な作業が行われるようにスイングジョイスティックとブームジョイスティックをそれぞれ別々に操作してダンピング位置を確認し、これらのジョイスティックを操作するときに運転者の集中力が必要とされるため運転者の疲労度を増大させる。
また、ダンピング作業を行う間に、積載箱に対するダンピングの高さが合わないと、ブームアップジョイスティックの操作により再びダンピングの高さを合わせるため、作業時間が延びて作業能率が低下するという問題点を有する。
本発明の課題は、ダンピング作業に際して、スイングジョイスティックの操作によりブームアップ動作及びスイング駆動を同時に行って運転者に操作の利便性を与え、ジョイスティックを操作するときに高度の集中力を必要としないことから運転者の疲労度を低減することのできる建設機械用ダンプの駆動制御方法を提供することである。
本発明の他の課題は、運転者が希望するブームアップの高さを正確に設定して作業することから、ダンピング作業を正確且つ迅速に行って作業性を向上させることのできる建設機械用ダンプの駆動制御方法を提供することである。
本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法は、下部走行体と、下部走行体に搭載され、スイングジョイスティックの操作により旋回される上部旋回体と、上部旋回体に取り付けられる運転室(キャブ)及びエンジン室と、上部旋回体の先端に固定され、作業装置ジョイスティックの操作により駆動されるブーム、アーム、バケットなどの作業装置と、を備える建設機械用ダンプの駆動制御方法において、
入力装置の操作により半自動ダンピングモードを設定する第1ステップと、
ダンピング作業のための上部旋回体のスイング方向と、ブームアップのダンピングの高さを設定する第2ステップと、
左側及び右側方向のスイングジョイスティックの操作によりそれぞれ入力される操作信号値と、設定値との比較で大小を判断して上部旋回体のスイング方向を決定する第3ステップと、
第3ステップにより決定されたスイング方向のスイングジョイスティックの操作信号値により当該スイングバルブを制御し、スイングジョイスティックの操作による操作信号値によりブームアップを駆動する第4ステップと、
ブームアップの高さが設定されたダンピングの高さに達するとブームアップ駆動は停止され、スイングジョイスティックの操作信号値により上部旋回体をダンピング位置にスイングさせる第5ステップと、
第3ステップにより決定された上部旋回体のスイング方向とは反対方向に上部旋回体がスイングするように、スイングジョイスティックの操作信号値により当該スイングバルブを駆動する第6ステップと、
スイングジョイスティックの操作信号値が入力されないとブームアップとスイング駆動を停止する第7ステップと、を含む。
本発明の好適な実施形態によれば、上述した第1ステップにおいて、入力装置として運転室内に設けられるモニタが用いられてもよい
上述した第2ステップにおけるブームアップダンピングの高さは、運転室内に設けられるモニタにより設定及び変更することができる。
上述した第2ステップにおけるブームアップダンピングの高さは、運転室内に設けられる操作ボタンにより設定及び変更することができる。
上述した第1ステップにおいて、入力装置として運転室内に設けられる操作ボタンが用いられてもよい。
上述した第4ステップにおいて、ブームアップ駆動のためにブームアップジョイスティックを操作しないときにも、ブームのポジションがフィードバックされて設定されたダンピング位置にアップ駆動するように制御することができる。
上述した半自動ダンピング作業を実行するために作業装置を駆動させるブームシリンダーポジションが常に設定された位置に求められるとき、運転者の要求に応じてブームシリンダーポジションの設定及び変更が可能であり、他の作業装置の操作とは関係なくブームシリンダーのポジションを維持できるように制御することができる。
上述した半自動ダンピングモードが設定され、半自動スイング方向にスイングジョイスティックの操作によりスイング及びブームアップが同時に操作されるとき、ブームアップジョイスティックを操作するときにブームアップ優先機能が発揮されて、スイングジョイスティックの操作によりブームアップソレノイドバルブに制御信号圧を入力する場合に比べて、ブームアップジョイスティックの操作量に応じて相対的により多くの制御信号圧を入力可能なように構成されてもよい。
上述した半自動ダンピングモードが設定され、半自動スイング方向にスイングジョイスティックの操作によりスイング及びブームアップが同時に操作されるとき、ブームアップジョイスティックを操作する場合にもブームアップソレノイドバルブに制御信号圧入力が遮断されるように構成されてもよい。
上述したように構成される本発明の実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法は、下記のメリットを有する。
掘削作業の一部であるダンピング作業時にスイングジョイスティックの操作によりブームアップ及びスイング作業を同時に行って運転者に操作の利便性を与え、ダンピング作業のためのジョイスティックを操作するときに高度の集中力を必要としないので、運転者の疲労度を低減することができる。
また、ダンピング作業時に運転者が希望する正確なブームアップの高さの設定が可能であり、設定が終われば、スイングジョイスティックの操作だけでダンピング位置に容易に達するので、ダンピング作業を速やかに行って作業性を向上させることができる。
本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法において、上部旋回体を左側方向にスイングさせてダンピング作業する過程を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法において、上部旋回体を右側方向にスイングさせてダンピング作業する過程を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法の制御部の概略図である。
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述するが、これは本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が発明を容易に実施できる程度に詳細に説明するためのものであり、これにより本発明の技術的な思想及び範疇が限定されることはない。
図1及び図3に示す本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法は、
下部走行体と、下部走行体に搭載され、スイングジョイスティックの操作により旋回される上部旋回体と、上部旋回体に取り付けられる運転室及びエンジン室と、上部旋回体の先端に固定され、作業装置ジョイスティックの操作により駆動されるブーム、アーム、バケットなどの作業装置と、を備える建設機械用ダンプの駆動制御方法において、
入力装置の操作により半自動ダンピングモードを設定する(set semi−auto dumping mode=on)第1ステップ(S100)と、
ダンピング作業のための上部旋回体のスイング方向と、ブームアップのダンピングの高さを設定する第2ステップ(S200、S300)と、
左側及び右側方向のスイングジョイスティックの操作によりそれぞれ入力される操作信号値と、設定値との比較で大小を判断して上部旋回体のスイング方向を決定する第3ステップ(S400)と、
第3ステップ(S400)により決定されたスイング方向のスイングジョイスティックの操作信号値により当該スイングバルブを制御し、スイングジョイスティックの操作による操作信号値によりブームアップを駆動する第4ステップ(S500)と、
ブームアップの高さが設定されたダンピングの高さに達するとブームアップ駆動は停止され、スイングジョイスティックの操作信号値により上部旋回体をダンピング位置にスイングさせる第5ステップ(S600、S700)と、
第3ステップ(S400)により決定された上部旋回体のスイング方向とは反対方向に上部旋回体がスイングさせるように、スイングジョイスティックの操作信号値により当該スイングバルブを駆動する第6ステップ(S800、S900)と、
第6ステップ(S800、S900)により決定されたスイング方向のスイングジョイスティックの操作信号値が入力されず、その反対のスイング方向に操作信号値が入力されると、その反対のスイング方向に入力される操作信号値によりスイング駆動を制御する第7ステップ(S1000、S1100)と、を含む。そして、ブームアップとS200において、運転者が決定したスイング方向への駆動は解放される(S1000、S1100)。
このとき、上述した第1ステップ(S100)において、入力装置として運転室内に設けられるモニタまたは操作ボタンが用いられてもよい。
上述した第2ステップ(S200、S300)におけるブームアップダンピングの高さは、運転室内に設けられるモニタまたは操作ボタンにより設定及び変更することができる。
上述した第4ステップ(S500)において、ブームアップ駆動のためにブームアップジョイスティックを操作しないときにも、ブームのポジションがフィードバックされて設定されたダンピング位置にアップ駆動するように制御することができる。
上述した半自動ダンピング作業を実行するために作業装置を駆動させるブームシリンダーポジションが常に設定された位置に求められるとき、運転者の要求に応じてブームシリンダーポジションの設定及び変更が可能であり、他の作業装置(アーム、バケットをいう)の操作とは関係なくブームシリンダーのポジションを維持できるように制御することができる。
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法の使用例について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法において、上部旋回体を左側方向にスイングさせてダンピング作業する過程を示すフローチャートである。
図1及び図3に示すように、運転者が掘削機の運転室内に設けられるモニタまたは操作ボタンなどの入力装置を操作して半自動ダンピングモードを設定する(set semi−auto dumping mode=on)。これにより、スイングジョイスティックの操作により上部旋回体のスイングと、ブームアップ駆動を同時に行う作業モードを設定することになる(S100参照)。
S200に示すように、上部旋回体のスイング方向を設定可能な操作パネルにおいて、ダンピング作業のためのスイング方向が左側方向または右側方向の設定有無を決定するが、上部旋回体を左側方向にスイング駆動させるように設定する場合(set semi−auto swing direction=left)「S300」に移行し、上部旋回体を右側方向にスイング駆動させるように設定する場合(set semi−auto swing direction=right)は「S1200」に移行する。
S300に示すように、ブームアップの高さを所望のダンピングの高さHtargetに設定する(set boom−up height=Htarget)。
これにより、半自動ダンピング作業のための全てのモードの設定が完了する。
S400に示すように、運転者の左側方向のスイングジョイスティック10の操作により制御部11に入力される操作信号値が設定値Aよりも大きい場合(swing left joystick command≧A)と、右側方向のスイングジョイスティック12の操作により制御部11に入力される操作信号値が設定値Bよりも小さい場合(swing right joystick command<B)に、「S500」に移行する。
S500に示すように、左側方向のスイングジョイスティック10の操作による操作信号値が選定(swing left joystick command to valve=Ci)されるため、スイングジョイスティック10の操作信号値によりスイングバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11からの制御信号により左側方向のソレノイドバルブ13を切り換えるため、上部旋回体のスイング駆動が左側方向に行われる。
このように左側方向のスイングジョイスティック10の操作により操作信号値が制御部11に入力されると、制御部11から右側方向のソレノイドバルブ14に制御信号は出力されない(swing right joystick command to valve=0)。
これと同時に、ブームアップジョイスティックを操作するときにブームアップソレノイドバルブ16の優先機能により、スイングジョイスティックを操作してブームアップソレノイドバルブ16に制御信号圧を入力するときよりも、ブームアップジョイスティックの操作量に応じて相対的により多くの制御信号圧を入力することができる。このとき、運転者の安全を考慮して、ブームアップジョイスティックを操作するときにも、ブームアップソレノイドバルブ16に制御信号圧入力が遮断されるように設定することができる。
これにより、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値によりブームアップバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11からブームアップソレノイドバルブ16に入力される制御信号によりブームアップ駆動する。
S600に示すように、ブームシリンダーの駆動によりブームアップ駆動と、スイングモーター駆動により上部旋回体のスイング駆動が同時に行われる。このとき、ブームアップの高さが所望のダンピングの高さに達するか否か(boom−up height≧Htarget)を判断して、ブームアップの高さがダンピングの高さに達する場合「S700」に移行し、ブームアップの高さがダンピングの高さに達しない場合「S500」に移行する。
S700に示すように、ブームアップジョイスティック操作信号が制御部11に入力されると、制御部11からブームアップソレノイドバルブ16に制御信号が遮断されて(boom−up joystick command to valve=0)ブームアップ駆動はそれ以上行われない。また、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号はスイングバルブに対して遮断される(swing right joystick command to valve=0)。
このとき、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値(swing left joystick command to valve=Ei)によりスイングバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11から左側方向のソレノイドバルブ13に入力される制御信号により上部旋回体を左側方向にスイング駆動する。
上述したように、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号により左側方向に上部旋回体のスイング駆動と、ブームアップ駆動が同時に行われてブームアップの高さが設定されたダンピングの高さに達する。このとき、ブームアップ駆動は停止され、上部旋回体をダンピング位置にスイングさせて掘削した土砂物をダンプトラックなどの積載箱に積載することができる。
掘削した土砂物を積載箱に積載した後、再び土を掘り込む掘込み作業のために上部旋回体のスイング駆動とブームダウン(boom−down)駆動によりバケットを掘込み位置に移動する。すなわち、掘削した土砂物を積載箱に積載した後、土を再び掘り込む掘込み作業のために上部旋回体を、土砂物を積載するときとは反対方向に駆動することになる。このような動作は第6ステップ(S800、S900)により実現される。
S800に示すように、ダンピング時のスイング方向(左側方向をいう)とは反対方向(右側方向をいう)に上部旋回体をスイング駆動するように操作信号が入力される。左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値が設定値Aよりも小さく(swing left joystick command<A)、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値が設定値Bよりも大きい場合(swing right joystick command≧B)に「S900」に移行する。
S900に示すように、右側方向のスイングジョイスティック12の操作による操作信号値が選定(swing right joystick command to valve=Fi)されるため、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値によりスイングバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11からの制御信号により右側方向のソレノイドバルブ14を切り換えるため、上部旋回体のスイング駆動が右側方向に行われる。
このとき、右側方向のスイングジョイスティック12の操作による操作信号値が制御部11に入力されると、制御部11からの制御信号は左側方向のソレノイドバルブ13の信号を解除する(swing left joystick command to valve=0)。
S200において、半自動スイング方向を左側方向に設定することにより、スイングが左側スイング方向へのジョイスティックの入力に対して、ブームアップとスイングが同時に行われ、半自動スイング方向とは反対方向である右側方向へのスイングジョイスティックが操作されると、半自動スイング及びブームアップに対する制御信号が解除されるため、スイングとブームアップを二つの異なるジョイスティック操作により駆動することができる。
S1000に示すように、スイングジョイスティックの操作信号と、ブームアップジョイスティックの操作信号値が設定値以下であるとき(すなわち、スイングジョイスティック操作信号が入力されないときをいう)、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値が設定値Aよりも小さく(swing left joystick command<A)、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値が設定値Bよりも小さいとき(swing right joystick command<B)に「S1100」に移行する。
S1100に示すように、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値が入力されないとき(swing left joystick command to valve=0)、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値が入力されないとき(swing right joystick command to valve=0)、ブームアップジョイスティックの操作信号値が入力されないとき(boom−up joystick command to valve=0)に、ブームアップ駆動と上部旋回体のスイング駆動が両方とも停止状態を維持することになる。
図2は、本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法において、上部旋回体を右側方向にスイングさせてダンピング作業する過程を示すフローチャートである。
図2及び図3に示すように、運転者が掘削機の運転室内に設けられるモニタまたは操作ボタンなどの入力装置を操作して半自動ダンピングモードを設定する(set semi−auto dumping mode=on)(S100A参照)。
S200Aに示すように、上部旋回体のスイング方向を設定可能な操作パネルにおいて、ダンピング作業のためのスイング方向が左側方向または右側方向の設定有無を決定するが、上部旋回体を右側方向にスイング駆動するように設定する場合(set semi−auto swing direction=right)「S300A」に移行し、上部旋回体を左側方向にスイング駆動するように設定する場合(set semi−auto swing direction=left)は「S1200A」に移行する。
S300Aに示すように、ブームアップの高さを所望のダンピングの高さHtargetに設定する(set boom−up height=Htarget)。
これにより、半自動ダンピング作業のための全てのモードの設定が完了する。
S400Aに示すように、運転者の右側方向のスイングジョイスティック12の操作により制御部11に入力される操作信号値が設定値Bよりも大きい場合(swing right joystick command≧B)と、左側方向のスイングジョイスティック10の操作により制御部11に入力される操作信号値が設定値Aよりも小さい場合(swing left joystick command<A)に「S500A」に移行する。
S500Aに示すように、右側方向のスイングジョイスティック12の操作による操作信号値が選定(swing right joystick command to valve=Ci)されるため、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値によりスイングバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11からの制御信号により右側方向のソレノイドバルブ14を切り換えるため、上部旋回体のスイング駆動が右側方向に行われる。
このように右側方向のスイングジョイスティック12の操作による操作信号値が制御部11に入力されると、制御部11から左側方向のソレノイドバルブ13に制御信号は出力されない(swing left joystick command to valve=0)。
これと同時に、ブームアップジョイスティックを操作するときにブームアップソレノイドバルブ16の優先機能により、スイングジョイスティックを操作してブームアップソレノイドバルブ16に制御信号圧を入力するときよりも、ブームアップジョイスティックの操作量に応じて相対的により多くの制御信号圧を入力することができる。このとき、運転者の安全を考慮して、ブームアップジョイスティックを操作するときにもブームアップソレノイドバルブ16に制御信号圧入力が遮断されるように設定することができる。これにより、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値によりブームアップバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11からブームアップソレノイドバルブ16に入力される制御信号によりブームアップ駆動する。
S600Aに示すように、ブームシリンダー駆動によりブームアップ駆動と、スイングモーター駆動により上部旋回体のスイング駆動が同時に行われる。このとき、ブームアップの高さが所望のダンピングの高さに達するか否か(boom−up height≧Htarget)を判断して、ブームアップの高さが所望のダンピングの高さに達する場合「S700A」に移行し、ブームアップの高さが所望のダンピングの高さに達しない場合「S500A」に移行する。
S700Aに示すように、ブームアップジョイスティック操作信号が制御部11に入力されると、制御部11からブームアップソレノイドバルブ16に制御信号が遮断されて(boom−up joystick command to valve=0)ブームアップ駆動はそれ以上行われない。なお、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号はスイングバルブに対して遮断される(swing left joystick command to valve=0)。
このとき、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値(swing right joystick command to valve=Ei)によりスイングバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11から右側方向のソレノイドバルブ14に入力される制御信号により上部旋回体を右側方向にスイング駆動する。
上述したように、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号により右側方向に上部旋回体のスイング駆動と、ブームアップ駆動が同時に行われてブームアップの高さが設定されたダンピングの高さに達する。このとき、ブームアップ駆動は停止され、上部旋回体をダンピング位置にスイングさせて掘削した土砂物をダンプトラックなどの積載箱に積載することができる。
掘削した土砂物を積載箱に積載した後、再び土を掘り込む掘込み作業のために上部旋回体のスイング駆動とブームダウン(boom−down)駆動によりバケットを掘込み位置に移動することになる。すなわち、掘削した土砂物を積載箱に積載した後、土を再び掘り込む掘込み作業のために上部旋回体を、土砂物を積載する場合とは反対方向に駆動することになる。このような動作は、第6ステップ(S800A、S900A)により実現される。
S800Aに示すように、ダンピング時のスイング方向(右側方向をいう)とは反対方向(左側方向をいう)に上部旋回体をスイング駆動するように操作信号が入力される。右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値が設定値Bよりも小さく(swing right joystick command<B)、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値が設定値Aよりも大きな場合(swing right joystick command≧A)に「S900A」に移行する。
S900Aに示すように、左側方向のスイングジョイスティック10の操作による操作信号値が選定(swing left joystick command to valve=Fi)されるため、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値によりスイングバルブの開弁が決定される。
すなわち、制御部11からの制御信号により左側方向のソレノイドバルブ13を切り換えるため、上部旋回体のスイング駆動が左側方向に行われる。
このとき、左側方向のスイングジョイスティック12の操作による操作信号値が制御部11に入力されると、制御部11からの制御信号は右側方向のソレノイドバルブ13の信号を解除する(swing right joystick command to valve=0)。
S200Aにおいて、半自動スイング方向を右側方向に設定することにより、スイングが右側スイング方向へのジョイスティックの入力に対して、ブームアップとスイングが同時に行われ、半自動スイング方向とは反対方向である左側方向へのスイングジョイスティックが操作されると、半自動スイング及びブームアップに対する制御信号が解除されるため、スイングとブームアップを二つの異なるジョイスティック操作により駆動することができる。
S1000Aに示すように、スイングジョイスティックの操作信号と、ブームアップジョイスティックの操作信号値が設定値以下であるとき(すなわち、スイングジョイスティックの操作信号が入力されないときをいう)、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値が設定値Bよりも小さく(swing right joystick command<B)、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値が設定値Aよりも小さなとき(swing left joystick command<A)に「S1100A」に移行する。
S1100Aに示すように、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値が入力されないとき(swing right joystick command to valve=0)、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値が入力されないとき(swing left joystick command to valve=0)、ブームアップジョイスティックの操作信号値が入力されないとき(boom−up joystick command to valve=0)に、ブームアップ駆動と上部旋回体のスイング駆動が両方とも停止状態を維持することになる。
上述した構成を有する本発明によれば、ダンピング作業時にスイングジョイスティックの操作によりブームアップ及びスイング作業を同時に行って操作の利便性を提供する。ダンピング作業のためのジョイスティックを操作するときに高度の集中力を必要としないので運転者の疲労度を低減することができる。ダンピング作業時に運転者が希望する正確なブームアップの高さの設定が可能であり、設定が終われば、スイングジョイスティックの操作だけでダンピング位置に容易に達することができる。
10 左側方向のスイングジョイスティック
11 制御部
12 右側方向のスイングジョイスティック
13 左側方向のソレノイドバルブ
14 右側方向のソレノイドバルブ
15 ブームポジションセンサ
16 ブームアップソレノイドバルブ
本発明は、建設機械用ダンプの駆動制御方法に係り、さらに詳しくは、掘削機のダンピング作業に際して、スイングジョイスティック(RCV lever)の操作によりブームアップ(boom−up)及びスイング作業を同時に行って操作性を向上させることのできる建設機械用ダンプの駆動制御方法に関する。
一般に、掘削機の掘削作業の一部分を占めるダンピング作業を行う際、土を掘り込む掘込み(digging)作業が終了し、掘削した土砂物をダンプトラックなどの積載箱に積載するためにダンピング位置まで上部旋回体をスイングさせる。すなわち、上部旋回体のスイングとブームアップのジョイスティックをほぼ同時にそれぞれ操作しながら、ダンピング位置に達するためにスイング角とブームアップの高さを調整することになる。
すなわち、ダンピング作業に際して、運転者は一方の手でスイングジョイスティックを操作し、もう一方の手ではブームアップジョイスティックを操作しながらダンピングの位置と高さを同時に判断するため格別な注意が必要である。これにより、掘削された土砂物をダンピング位置に到達させるためにスイングジョイスティックを操作し、これと同時に、積載箱に対するダンピングの高さを合わせるためにブームアップジョイスティックを操作するため運転者は多くの注意を払うことになる。
例えば、ダンピング位置が運転者の視野角から外れると、ある程度のスイング駆動を行って運転者の視野角内に入ってきた場合にのみブームアップ駆動により正確なダンピング位置を合わせることが可能になる。
このように、ダンピング作業に際して、スイング角とブームアップの高さを合わせて円滑な作業が行われるようにスイングジョイスティックとブームジョイスティックをそれぞれ別々に操作してダンピング位置を確認し、これらのジョイスティックを操作するときに運転者の集中力が必要とされるため運転者の疲労度を増大させる。
また、ダンピング作業を行う間に、積載箱に対するダンピングの高さが合わないと、ブームアップジョイスティックの操作により再びダンピングの高さを合わせるため、作業時間が延びて作業能率が低下するという問題点を有する。
本発明の課題は、ダンピング作業に際して、スイングジョイスティックの操作によりブームアップ動作及びスイング駆動を同時に行って運転者に操作の利便性を与え、ジョイスティックを操作するときに高度の集中力を必要としないことから運転者の疲労度を低減することのできる建設機械用ダンプの駆動制御方法を提供することである。
本発明の他の課題は、運転者が希望するブームアップの高さを正確に設定して作業することから、ダンピング作業を正確且つ迅速に行って作業性を向上させることのできる建設機械用ダンプの駆動制御方法を提供することである。
本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法は、下部走行体と、下部走行体に搭載され、スイングジョイスティックの操作により旋回される上部旋回体と、上部旋回体に取り付けられる運転室(キャブ)及びエンジン室と、上部旋回体の先端に固定され、作業装置ジョイスティックの操作により駆動されるブーム、アーム、バケットなどの作業装置と、を備える建設機械用ダンプの駆動制御方法において、
入力装置の操作により半自動ダンピングモードを設定する第1ステップと、
ダンピング作業のための上部旋回体のスイング方向と、ブームアップのダンピングの高さを設定する第2ステップと、
左側及び右側方向の前記スイングジョイスティックを操作する際、その操作量に応じて制御部にそれぞれ入力される操作信号値と、前記スイングジョイスティックの操作量を鑑みて前記制御部に予め設定された設定値との比較で大小を判断して前記上部旋回体のスイング方向を決定する第3ステップと、
第3ステップにより決定されたスイング方向のスイングジョイスティックの操作信号値により当該スイングバルブを制御し、スイングジョイスティックの操作による操作信号値によりブームアップを駆動する第4ステップと、
ブームアップの高さが設定されたダンピングの高さに達するとブームアップ駆動は停止され、スイングジョイスティックの操作信号値により上部旋回体をダンピング位置にスイングさせる第5ステップと、
第3ステップにより決定された上部旋回体のスイング方向とは反対方向に上部旋回体がスイングするように、スイングジョイスティックの操作信号値により当該スイングバルブを駆動する第6ステップと、
スイングジョイスティックの操作信号値が入力されないとブームアップとスイング駆動を停止する第7ステップと、を含む。
本発明の好適な実施形態によれば、上述した第1ステップにおいて、入力装置として運転室内に設けられるモニタが用いられてもよい
上述した第2ステップにおけるブームアップダンピングの高さは、運転室内に設けられるモニタにより設定及び変更することができる。
上述した第2ステップにおけるブームアップダンピングの高さは、運転室内に設けられる操作ボタンにより設定及び変更することができる。
上述した第1ステップにおいて、入力装置として運転室内に設けられる操作ボタンが用いられてもよい。
上述した第4ステップにおいて、ブームアップ駆動のためにブームアップジョイスティックを操作しないときにも、ブームのポジションがフィードバックされて設定されたダンピング位置にアップ駆動するように制御することができる。
上述した半自動ダンピング作業を実行するために作業装置を駆動させるブームシリンダーポジションが常に設定された位置に求められるとき、運転者の要求に応じてブームシリンダーポジションの設定及び変更が可能であり、他の作業装置の操作とは関係なくブームシリンダーのポジションを維持できるように制御することができる。
上述した半自動ダンピングモードが設定され、半自動スイング方向にスイングジョイスティックの操作によりスイング及びブームアップが同時に操作されるとき、ブームアップジョイスティックを操作するときにブームアップ優先機能が発揮されて、スイングジョイスティックの操作によりブームアップソレノイドバルブに制御信号圧を入力する場合に比べて、ブームアップジョイスティックの操作量に応じて相対的により多くの制御信号圧を入力可能なように構成されてもよい。
上述した半自動ダンピングモードが設定され、半自動スイング方向にスイングジョイスティックの操作によりスイング及びブームアップが同時に操作されるとき、ブームアップジョイスティックを操作する場合にもブームアップソレノイドバルブに制御信号圧入力が遮断されるように構成されてもよい。
上述したように構成される本発明の実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法は、下記のメリットを有する。
掘削作業の一部であるダンピング作業時にスイングジョイスティックの操作によりブームアップ及びスイング作業を同時に行って運転者に操作の利便性を与え、ダンピング作業のためのジョイスティックを操作するときに高度の集中力を必要としないので、運転者の疲労度を低減することができる。
また、ダンピング作業時に運転者が希望する正確なブームアップの高さの設定が可能であり、設定が終われば、スイングジョイスティックの操作だけでダンピング位置に容易に達するので、ダンピング作業を速やかに行って作業性を向上させることができる。
本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法において、上部旋回体を左側方向にスイングさせてダンピング作業する過程を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法において、上部旋回体を右側方向にスイングさせてダンピング作業する過程を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法の制御部の概略図である。
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述するが、これは本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が発明を容易に実施できる程度に詳細に説明するためのものであり、これにより本発明の技術的な思想及び範疇が限定されることはない。
図1及び図3に示す本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法は、
下部走行体と、下部走行体に搭載され、スイングジョイスティックの操作により旋回される上部旋回体と、上部旋回体に取り付けられる運転室及びエンジン室と、上部旋回体の先端に固定され、作業装置ジョイスティックの操作により駆動されるブーム、アーム、バケットなどの作業装置と、を備える建設機械用ダンプの駆動制御方法において、
入力装置の操作により半自動ダンピングモードを設定する(set semi−auto dumping mode=on)第1ステップ(S100)と、
ダンピング作業のための上部旋回体のスイング方向と、ブームアップのダンピングの高さを設定する第2ステップ(S200、S300)と、
左側及び右側方向の前記スイングジョイスティックを操作する際、その操作量に応じて制御部にそれぞれ入力される操作信号値と、前記スイングジョイスティックの操作量を鑑みて前記制御部に予め設定された設定値との比較で大小を判断して前記上部旋回体のスイング方向を決定する第3ステップ(S400)、
第3ステップ(S400)により決定されたスイング方向のスイングジョイスティックの操作信号値により当該スイングバルブを制御し、スイングジョイスティックの操作による操作信号値によりブームアップを駆動する第4ステップ(S500)と、
ブームアップの高さが設定されたダンピングの高さに達するとブームアップ駆動は停止され、スイングジョイスティックの操作信号値により上部旋回体をダンピング位置にスイングさせる第5ステップ(S600、S700)と、
第3ステップ(S400)により決定された上部旋回体のスイング方向とは反対方向に上部旋回体がスイングさせるように、スイングジョイスティックの操作信号値により当該スイングバルブを駆動する第6ステップ(S800、S900)と、
第6ステップ(S800、S900)により決定されたスイング方向のスイングジョイスティックの操作信号値が入力されず、その反対のスイング方向に操作信号値が入力されると、その反対のスイング方向に入力される操作信号値によりスイング駆動を制御する第7ステップ(S1000、S1100)と、を含む。そして、ブームアップとS200において、運転者が決定したスイング方向への駆動は解放される(S1000、S1100)。
このとき、上述した第1ステップ(S100)において、入力装置として運転室内に設けられるモニタまたは操作ボタンが用いられてもよい。
上述した第2ステップ(S200、S300)におけるブームアップダンピングの高さは、運転室内に設けられるモニタまたは操作ボタンにより設定及び変更することができる。
上述した第4ステップ(S500)において、ブームアップ駆動のためにブームアップジョイスティックを操作しないときにも、ブームのポジションがフィードバックされて設定されたダンピング位置にアップ駆動するように制御することができる。
上述した半自動ダンピング作業を実行するために作業装置を駆動させるブームシリンダーポジションが常に設定された位置に求められるとき、運転者の要求に応じてブームシリンダーポジションの設定及び変更が可能であり、他の作業装置(アーム、バケットをいう)の操作とは関係なくブームシリンダーのポジションを維持できるように制御することができる。
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法の使用例について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法において、上部旋回体を左側方向にスイングさせてダンピング作業する過程を示すフローチャートである。
図1及び図3に示すように、運転者が掘削機の運転室内に設けられるモニタまたは操作ボタンなどの入力装置を操作して半自動ダンピングモードを設定する(set semi−auto dumping mode=on)。これにより、スイングジョイスティックの操作により上部旋回体のスイングと、ブームアップ駆動を同時に行う作業モードを設定することになる(S100参照)。
S200に示すように、上部旋回体のスイング方向を設定可能な操作パネルにおいて、ダンピング作業のためのスイング方向が左側方向または右側方向の設定有無を決定するが、上部旋回体を左側方向にスイング駆動させるように設定する場合(set semi−auto swing direction=left)「S300」に移行し、上部旋回体を右側方向にスイング駆動させるように設定する場合(set semi−auto swing direction=right)は「S1200」に移行する。
S300に示すように、ブームアップの高さを所望のダンピングの高さHtargetに設定する(set boom−up height=Htarget)。
これにより、半自動ダンピング作業のための全てのモードの設定が完了する。
S400に示すように、運転者により左側方向のスイングジョイスティック10を操作する際、その操作量に応じて制御部11に入力される操作信号値が制御部11に予め設定された設定値Aよりも大きい場合(swing left joystick command≧A)と、右側方向のスイングジョイスティック12を操作する際、その操作量に応じて制御部11に入力される操作信号値が制御部11に予め設定された設定値Bよりも小さい場合(swing right joystick command<B)に、「S500」に移行する。
S500に示すように、左側方向のスイングジョイスティック10の操作による操作信号値が選定(swing left joystick command to valve=Ci)されるため、スイングジョイスティック10の操作信号値によりスイングバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11からの制御信号により左側方向のソレノイドバルブ13を切り換えるため、上部旋回体のスイング駆動が左側方向に行われる。
このように左側方向のスイングジョイスティック10の操作により操作信号値が制御部11に入力されると、制御部11から右側方向のソレノイドバルブ14に制御信号は出力されない(swing right joystick command to valve=0)。
これと同時に、ブームアップジョイスティックを操作するときにブームアップソレノイドバルブ16の優先機能により、スイングジョイスティックを操作してブームアップソレノイドバルブ16に制御信号圧を入力するときよりも、ブームアップジョイスティックの操作量に応じて相対的により多くの制御信号圧を入力することができる。このとき、運転者の安全を考慮して、ブームアップジョイスティックを操作するときにも、ブームアップソレノイドバルブ16に制御信号圧入力が遮断されるように設定することができる。
これにより、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値によりブームアップバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11からブームアップソレノイドバルブ16に入力される制御信号によりブームアップ駆動する。
S600に示すように、ブームシリンダーの駆動によりブームアップ駆動と、スイングモーター駆動により上部旋回体のスイング駆動が同時に行われる。このとき、ブームアップの高さが所望のダンピングの高さに達するか否か(boom−up height≧Htarget)を判断して、ブームアップの高さがダンピングの高さに達する場合「S700」に移行し、ブームアップの高さがダンピングの高さに達しない場合「S500」に移行する。
S700に示すように、ブームアップジョイスティック操作信号が制御部11に入力されると、制御部11からブームアップソレノイドバルブ16に制御信号が遮断されて(boom−up joystick command to valve=0)ブームアップ駆動はそれ以上行われない。また、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号はスイングバルブに対して遮断される(swing right joystick command to valve=0)。
このとき、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値(swing left joystick command to valve=Ei)によりスイングバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11から左側方向のソレノイドバルブ13に入力される制御信号により上部旋回体を左側方向にスイング駆動する。
上述したように、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号により左側方向に上部旋回体のスイング駆動と、ブームアップ駆動が同時に行われてブームアップの高さが設定されたダンピングの高さに達する。このとき、ブームアップ駆動は停止され、上部旋回体をダンピング位置にスイングさせて掘削した土砂物をダンプトラックなどの積載箱に積載することができる。
掘削した土砂物を積載箱に積載した後、再び土を掘り込む掘込み作業のために上部旋回体のスイング駆動とブームダウン(boom−down)駆動によりバケットを掘込み位置に移動する。すなわち、掘削した土砂物を積載箱に積載した後、土を再び掘り込む掘込み作業のために上部旋回体を、土砂物を積載するときとは反対方向に駆動することになる。このような動作は第6ステップ(S800、S900)により実現される。
S800に示すように、ダンピング時のスイング方向(左側方向をいう)とは反対方向(右側方向をいう)に上部旋回体をスイング駆動するように操作信号が入力される。左側方向のスイングジョイスティック10を操作する際、その操作量に応じて制御部11に入力される操作信号値が制御部11に予め設定された設定値Aよりも小さく(swing left joystick command<A)、右側方向のスイングジョイスティック12を操作する際、その操作量に応じて制御部11に入力される操作信号値が制御部11に予め設定された設定値Bよりも大きい場合(swing right joystick command≧B)に「S900」に移行する。
S900に示すように、右側方向のスイングジョイスティック12の操作による操作信号値が選定(swing right joystick command to valve=Fi)されるため、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値によりスイングバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11からの制御信号により右側方向のソレノイドバルブ14を切り換えるため、上部旋回体のスイング駆動が右側方向に行われる。
このとき、右側方向のスイングジョイスティック12の操作による操作信号値が制御部11に入力されると、制御部11からの制御信号は左側方向のソレノイドバルブ13の信号を解除する(swing left joystick command to valve=0)。
S200において、半自動スイング方向を左側方向に設定することにより、スイングが左側スイング方向へのジョイスティックの入力に対して、ブームアップとスイングが同時に行われ、半自動スイング方向とは反対方向である右側方向へのスイングジョイスティックが操作されると、半自動スイング及びブームアップに対する制御信号が解除されるため、スイングとブームアップを二つの異なるジョイスティック操作により駆動することができる。
S1000に示すように、スイングジョイスティックの操作信号と、ブームアップジョイスティックの操作信号値が設定値以下であるとき(すなわち、スイングジョイスティック操作信号が入力されないときをいう)、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値が設定値Aよりも小さく(swing left joystick command<A)、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値が設定値Bよりも小さいとき(swing right joystick command<B)に「S1100」に移行する。
S1100に示すように、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値が入力されないとき(swing left joystick command to valve=0)、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値が入力されないとき(swing right joystick command to valve=0)、ブームアップジョイスティックの操作信号値が入力されないとき(boom−up joystick command to valve=0)に、ブームアップ駆動と上部旋回体のスイング駆動が両方とも停止状態を維持することになる。
図2は、本発明の一実施形態による建設機械用ダンプの駆動制御方法において、上部旋回体を右側方向にスイングさせてダンピング作業する過程を示すフローチャートである。
図2及び図3に示すように、運転者が掘削機の運転室内に設けられるモニタまたは操作ボタンなどの入力装置を操作して半自動ダンピングモードを設定する(set semi−auto dumping mode=on)(S100A参照)。
S200Aに示すように、上部旋回体のスイング方向を設定可能な操作パネルにおいて、ダンピング作業のためのスイング方向が左側方向または右側方向の設定有無を決定するが、上部旋回体を右側方向にスイング駆動するように設定する場合(set semi−auto swing direction=right)「S300A」に移行し、上部旋回体を左側方向にスイング駆動するように設定する場合(set semi−auto swing direction=left)は「S1200A」に移行する。
S300Aに示すように、ブームアップの高さを所望のダンピングの高さHtargetに設定する(set boom−up height=Htarget)。
これにより、半自動ダンピング作業のための全てのモードの設定が完了する。
S400Aに示すように、運転者の右側方向のスイングジョイスティック12の操作により制御部11に入力される操作信号値が設定値Bよりも大きい場合(swing right joystick command≧B)と、左側方向のスイングジョイスティック10の操作により制御部11に入力される操作信号値が設定値Aよりも小さい場合(swing left joystick command<A)に「S500A」に移行する。
S500Aに示すように、右側方向のスイングジョイスティック12の操作による操作信号値が選定(swing right joystick command to valve=Ci)されるため、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値によりスイングバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11からの制御信号により右側方向のソレノイドバルブ14を切り換えるため、上部旋回体のスイング駆動が右側方向に行われる。
このように右側方向のスイングジョイスティック12の操作による操作信号値が制御部11に入力されると、制御部11から左側方向のソレノイドバルブ13に制御信号は出力されない(swing left joystick command to valve=0)。
これと同時に、ブームアップジョイスティックを操作するときにブームアップソレノイドバルブ16の優先機能により、スイングジョイスティックを操作してブームアップソレノイドバルブ16に制御信号圧を入力するときよりも、ブームアップジョイスティックの操作量に応じて相対的により多くの制御信号圧を入力することができる。このとき、運転者の安全を考慮して、ブームアップジョイスティックを操作するときにもブームアップソレノイドバルブ16に制御信号圧入力が遮断されるように設定することができる。これにより、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値によりブームアップバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11からブームアップソレノイドバルブ16に入力される制御信号によりブームアップ駆動する。
S600Aに示すように、ブームシリンダー駆動によりブームアップ駆動と、スイングモーター駆動により上部旋回体のスイング駆動が同時に行われる。このとき、ブームアップの高さが所望のダンピングの高さに達するか否か(boom−up height≧Htarget)を判断して、ブームアップの高さが所望のダンピングの高さに達する場合「S700A」に移行し、ブームアップの高さが所望のダンピングの高さに達しない場合「S500A」に移行する。
S700Aに示すように、ブームアップジョイスティック操作信号が制御部11に入力されると、制御部11からブームアップソレノイドバルブ16に制御信号が遮断されて(boom−up joystick command to valve=0)ブームアップ駆動はそれ以上行われない。なお、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号はスイングバルブに対して遮断される(swing left joystick command to valve=0)。
このとき、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値(swing right joystick command to valve=Ei)によりスイングバルブの開弁が決定される。すなわち、制御部11から右側方向のソレノイドバルブ14に入力される制御信号により上部旋回体を右側方向にスイング駆動する。
上述したように、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号により右側方向に上部旋回体のスイング駆動と、ブームアップ駆動が同時に行われてブームアップの高さが設定されたダンピングの高さに達する。このとき、ブームアップ駆動は停止され、上部旋回体をダンピング位置にスイングさせて掘削した土砂物をダンプトラックなどの積載箱に積載することができる。
掘削した土砂物を積載箱に積載した後、再び土を掘り込む掘込み作業のために上部旋回体のスイング駆動とブームダウン(boom−down)駆動によりバケットを掘込み位置に移動することになる。すなわち、掘削した土砂物を積載箱に積載した後、土を再び掘り込む掘込み作業のために上部旋回体を、土砂物を積載する場合とは反対方向に駆動することになる。このような動作は、第6ステップ(S800A、S900A)により実現される。
S800Aに示すように、ダンピング時のスイング方向(右側方向をいう)とは反対方向(左側方向をいう)に上部旋回体をスイング駆動するように操作信号が入力される。右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値が設定値Bよりも小さく(swing right joystick command<B)、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値が設定値Aよりも大きな場合(swing right joystick command≧A)に「S900A」に移行する。
S900Aに示すように、左側方向のスイングジョイスティック10の操作による操作信号値が選定(swing left joystick command to valve=Fi)されるため、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値によりスイングバルブの開弁が決定される。
すなわち、制御部11からの制御信号により左側方向のソレノイドバルブ13を切り換えるため、上部旋回体のスイング駆動が左側方向に行われる。
このとき、左側方向のスイングジョイスティック12の操作による操作信号値が制御部11に入力されると、制御部11からの制御信号は右側方向のソレノイドバルブ13の信号を解除する(swing right joystick command to valve=0)。
S200Aにおいて、半自動スイング方向を右側方向に設定することにより、スイングが右側スイング方向へのジョイスティックの入力に対して、ブームアップとスイングが同時に行われ、半自動スイング方向とは反対方向である左側方向へのスイングジョイスティックが操作されると、半自動スイング及びブームアップに対する制御信号が解除されるため、スイングとブームアップを二つの異なるジョイスティック操作により駆動することができる。
S1000Aに示すように、スイングジョイスティックの操作信号と、ブームアップジョイスティックの操作信号値が設定値以下であるとき(すなわち、スイングジョイスティックの操作信号が入力されないときをいう)、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値が設定値Bよりも小さく(swing right joystick command<B)、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値が設定値Aよりも小さなとき(swing left joystick command<A)に「S1100A」に移行する。
S1100Aに示すように、右側方向のスイングジョイスティック12の操作信号値が入力されないとき(swing right joystick command to valve=0)、左側方向のスイングジョイスティック10の操作信号値が入力されないとき(swing left joystick command to valve=0)、ブームアップジョイスティックの操作信号値が入力されないとき(boom−up joystick command to valve=0)に、ブームアップ駆動と上部旋回体のスイング駆動が両方とも停止状態を維持することになる。
上述した構成を有する本発明によれば、ダンピング作業時にスイングジョイスティックの操作によりブームアップ及びスイング作業を同時に行って操作の利便性を提供する。ダンピング作業のためのジョイスティックを操作するときに高度の集中力を必要としないので運転者の疲労度を低減することができる。ダンピング作業時に運転者が希望する正確なブームアップの高さの設定が可能であり、設定が終われば、スイングジョイスティックの操作だけでダンピング位置に容易に達することができる。
10 左側方向のスイングジョイスティック
11 制御部
12 右側方向のスイングジョイスティック
13 左側方向のソレノイドバルブ
14 右側方向のソレノイドバルブ
15 ブームポジションセンサ
16 ブームアップソレノイドバルブ

Claims (9)

  1. 下部走行体と、前記下部走行体に搭載され、スイングジョイスティックの操作により旋回される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられる運転室(キャブ)及びエンジン室と、前記上部旋回体の先端に固定され、作業装置ジョイスティックの操作により駆動されるブーム、アーム、バケットなどの作業装置と、を備える建設機械用ダンプの駆動制御方法において、
    入力装置の操作により半自動ダンピングモードを設定する第1ステップと、
    ダンピング作業のための前記上部旋回体のスイング方向と、ブームアップのダンピングの高さを設定する第2ステップと、
    左側及び右側方向の前記スイングジョイスティックの操作によりそれぞれ入力される操作信号値と、設定値との比較で大小を判断して前記上部旋回体のスイング方向を決定する第3ステップと、
    前記第3ステップにより決定されたスイング方向の前記スイングジョイスティックの操作信号値により当該スイングバルブを制御し、前記スイングジョイスティックの操作による操作信号値によりブームアップを駆動する第4ステップと、
    前記ブームアップの高さが設定されたダンピングの高さに達するとブームアップ駆動は停止され、前記スイングジョイスティックの操作信号値により前記上部旋回体をダンピング位置にスイングさせる第5ステップと、
    前記第3ステップにより決定された前記上部旋回体のスイング方向とは反対方向に前記上部旋回体がスイングさせるように、前記スイングジョイスティックの操作信号値により当該スイングバルブを駆動する第6ステップと、
    前記スイングジョイスティックの操作信号値が入力されないと、ブームアップとスイング駆動を停止する第7ステップと、を含むすることを特徴とする建設機械用ダンプの駆動制御方法。
  2. 前記第1ステップにおいて、入力装置として前記運転室内に設けられるモニタが用いられることを特徴とする請求項1に記載の建設機械用ダンプの駆動制御方法。
  3. 前記第2ステップにおけるブームアップダンピングの高さは、前記運転室内に設けられるモニタにより設定及び変更することを特徴とする請求項1に記載の建設機械用ダンプの駆動制御方法。
  4. 前記第2ステップにおけるブームアップダンピングの高さは、前記運転室内に設けられる操作ボタンにより設定及び変更することを特徴とする請求項1に記載の建設機械用ダンプの駆動制御方法。
  5. 前記第1ステップにおいて、入力装置として前記運転室内に設けられる操作ボタンが用いられることを特徴とする請求項1に記載の建設機械用ダンプの駆動制御方法。
  6. 前記第4ステップにおいて、ブームアップ駆動のためにブームアップジョイスティックを操作しない場合にも、ブームのポジションがフィードバックされて設定されたダンピング位置にアップ駆動するように制御することを特徴とする請求項1に記載の建設機械用ダンプの駆動制御方法。
  7. 半自動ダンピング作業を実行するために作業装置を駆動させるブームシリンダーポジションが常に設定された位置に求められる場合、運転者の要求に応じてブームシリンダーポジションの設定及び変更が可能であり、他の作業装置の操作とは関係なくブームシリンダーのポジションを維持できるように制御することを特徴とする請求項1に記載の建設機械用ダンプの駆動制御方法。
  8. 半自動ダンピングモードが設定され、半自動スイング方向に前記スイングジョイスティックの操作によりスイング及びブームアップが同時に操作されると、前記ブームアップジョイスティックを操作するときにブームアップ優先機能が発揮されて、前記スイングジョイスティックの操作によりブームアップソレノイドバルブに制御信号圧を入力するときに比べて、前記ブームアップジョイスティックの操作量に応じて相対的により多くの制御信号圧を入力可能なように構成されることを特徴とする請求項1に記載の建設機械用ダンプの駆動制御方法。
  9. 前記半自動ダンピングモードが設定され、半自動スイング方向に前記スイングジョイスティックの操作によりスイング及びブームアップが同時に操作されると、前記ブームアップジョイスティックを操作するときにも前記ブームアップソレノイドバルブに制御信号圧入力が遮断されるように構成されることを特徴とする請求項1に記載の建設機械用ダンプの駆動制御方法。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2954121B1 (en) * 2013-02-06 2018-12-19 Volvo Construction Equipment AB Swing control system for construction machines
KR101798914B1 (ko) * 2013-12-26 2017-11-17 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 메인컨트롤밸브의 제어 방법 및 제어 장치
JP6791827B2 (ja) * 2017-09-29 2020-11-25 株式会社小松製作所 作業車両及び作業車両の制御方法
JP7197310B2 (ja) 2018-08-31 2022-12-27 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置および制御方法
CN111121706A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 潍柴动力股份有限公司 一种挖掘机回转角度测量方法、装置和系统
US12024173B2 (en) 2020-11-04 2024-07-02 Deere & Company System and method for work state estimation and control of self-propelled work vehicles
IT202200000281A1 (it) * 2022-01-11 2023-07-11 Cnh Ind Italia Spa Sistema e metodo migliorato per controllare una funzionalita' di ritorno in un veicolo da lavoro

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62214406A (ja) * 1986-03-17 1987-09-21 Komatsu Ltd パワ−シヨベルの制御方法
JPH09256407A (ja) * 1996-03-22 1997-09-30 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 油圧ショベルの自動制御装置
JPH108490A (ja) * 1996-06-26 1998-01-13 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械のフロント制御装置及び領域設定方法
JP2011157789A (ja) * 2010-02-03 2011-08-18 Sumitomo Heavy Ind Ltd 建設機械

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4288196A (en) * 1979-06-14 1981-09-08 Sutton Ii James O Computer controlled backhoe
JPS5697023A (en) 1980-01-07 1981-08-05 Komatsu Ltd Semiautomatic oil pressure excavator
US5446980A (en) 1994-03-23 1995-09-05 Caterpillar Inc. Automatic excavation control system and method
US5528498A (en) * 1994-06-20 1996-06-18 Caterpillar Inc. Laser referenced swing sensor
JPH1018339A (ja) 1996-07-04 1998-01-20 Komatsu Ltd 建設機械のアーム位置制御方法及びその制御装置
US6076030A (en) * 1998-10-14 2000-06-13 Carnegie Mellon University Learning system and method for optimizing control of autonomous earthmoving machinery
US6363632B1 (en) * 1998-10-09 2002-04-02 Carnegie Mellon University System for autonomous excavation and truck loading
US6185493B1 (en) * 1999-03-12 2001-02-06 Caterpillar Inc. Method and apparatus for controlling an implement of a work machine
US6618967B2 (en) * 2001-12-26 2003-09-16 Caterpillar Inc Work machine control for improving cycle time
US6763619B2 (en) * 2002-10-31 2004-07-20 Deere & Company Automatic loader bucket orientation control
CN1826448B (zh) * 2003-07-30 2010-04-28 株式会社小松制作所 作业机械
US7869923B2 (en) * 2004-09-24 2011-01-11 Komatsu Ltd. Slewing controller, slewing control method, and construction machine
JP4851802B2 (ja) * 2006-02-01 2012-01-11 日立建機株式会社 建設機械の旋回駆動装置
US20100254793A1 (en) * 2007-06-15 2010-10-07 Boris Trifunovic Electronic Anti-Spill
CL2009000010A1 (es) * 2008-01-08 2010-05-07 Ezymine Pty Ltd Metodo para determinar la posicion global de una pala minera electrica.
US7934329B2 (en) * 2008-02-29 2011-05-03 Caterpillar Inc. Semi-autonomous excavation control system
KR101601978B1 (ko) * 2009-12-03 2016-03-09 두산인프라코어 주식회사 휠로더 버켓의 풀 크라우드 디텐트 장치
US8437920B2 (en) * 2010-06-04 2013-05-07 Caterpillar Global Mining Llc Dual monitor information display system and method for an excavator
CN103026076B (zh) * 2010-07-30 2015-09-09 沃尔沃建造设备有限公司 用于施工设备的摆动流量控制系统以及控制摆动流量控制系统的方法
US20130269332A1 (en) 2010-12-27 2013-10-17 Volvo Construction Equipment Ab Energy recycling system for a construction apparatus
CN103717914B (zh) 2011-08-09 2016-05-11 沃尔沃建造设备有限公司 用于施工机械的液压控制系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62214406A (ja) * 1986-03-17 1987-09-21 Komatsu Ltd パワ−シヨベルの制御方法
JPH09256407A (ja) * 1996-03-22 1997-09-30 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 油圧ショベルの自動制御装置
JPH108490A (ja) * 1996-06-26 1998-01-13 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械のフロント制御装置及び領域設定方法
JP2011157789A (ja) * 2010-02-03 2011-08-18 Sumitomo Heavy Ind Ltd 建設機械

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