JPWO2018087831A1 - 作業車両およびデータ較正方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記の構成よれば、低下後の電流値と低下後に上昇させた電流値との差と、電流値を一旦低下させることなく電流値を上昇させたときの上昇前後の電流値の差とを最大とすることができる。したがって、作業車両は、作業機の動作速度を予測するためのデータを精度良く較正することができる。
図1は、実施形態に基づく作業車両100の外観を説明する図である。
図2に示されるように、チルトシリンダ13Aは、バケット107と、連結部材109とを連結している。チルトシリンダ13Aのシリンダロッドの先端がバケット107の本体側に連結され、チルトシリンダ13Aのシリンダチューブ側が連結部材109に連結されている。
図3は、作業車両100のハードウェア構成を表した図である。
図4は、作業車両100の機能的構成を表したブロック図である。
電磁比例制御弁61A,61Bには、個体差がある。そのため、複数の同種の作業車両の各々に対して、同一種類の電磁比例制御弁を搭載し、かつ同一の電流値の電流を入力しても、作業車両毎で出力が完全には同一とはならない。また、センサ72A,72B等の各センサにも、個体差がある。
i−pテーブルは、作業車両100の本体そのものに固有のもであるため、基本的には、一回だけ較正を行えばよい。また、i−pテーブルは、p−vテーブルよりも、作業車両100の動作に大きく影響を与えるため、サービスマンや特定の管理者に対してのみ、較正の権限を与えることが好ましい。一方、p−vテーブルは、バケットを他のバケットに交換する度に、較正を行なう必要がある。
以下では、i−pテーブル911およびi−pテーブル912のうち、i−pテーブル911の較正について説明する。なお、i−pテーブル912の較正も、i−pテーブル911の較正と同様であるため、以下では、繰り返して説明しない。
図5に示されるように、i−pテーブル911のデータ(離散値)を、説明の便宜上グラフ化し、i−pテーブル911を線分J1として表記している。
図7に示されるように、較正後のi−pテーブル921のデータ(離散値)を、説明の便宜上グラフ化し、i−pテーブル921を線分J3として表記している。
較正部83は、電流値iがIdよりも値が小さい領域(Ia<i<Id)における電流値iに対するパイロット圧の変化率が、IdとIeとの間における電流値に対するパイロット圧の変化率と同じとなるように、i−pテーブル911を較正する。それゆえ、電流値iがIdよりも値が小さい領域では、座標点B1と座標点B2とを結ぶ直線が延長された状態となる。
次に、p−vテーブル913,914の較正について説明する。p−vテーブル913,914の較正は、i−pテーブル911,912の較正が行われた後に実施される。また、上述したように、p−vテーブル913,914の較正の際には、バケット107をチルト動作させる必要がある。
p−vテーブル913では、パイロット圧と、チルトシリンダ13Aの動作速度とが対応付けられている。以下では、パイロット圧P1,P2,P3,…P10が、それぞれ、動作速度V1,V2,V3,…V10に対応づけられているものとする。また、説明の便宜上、P1,P2,P3,…P10を、それぞれ、「No.1のパイロット圧」、「No.2のパイロット圧」、「No.3のパイロット圧」、…「No.10のパイロット圧」とも称する。V1,V2,V3,…V10を、それぞれ、「No.1の動作速度」、「No.2の動作速度」、「No.3の動作速度」、…「No.10の動作速度」とも称する。なお、p−vテーブル913におけるデータの点数を10点としているが、これは一例であって、10点に限定されるものではない。また、チルトシリンダ13Aの動作速度を、単に、「シリンダ速度V」とも称する。
図8に示されるように、p−vテーブル913のデータ(離散値)を、説明の便宜上グラフ化し、p−vテーブル911を線分K1として表記している。パイロット圧がP1のときに、チルトシリンダ13Aの動作速度の値がV1となっている。パイロット圧がP10のときに、チルトシリンダ13Aの動作速度の値がV10となっている。
p−vテーブル913を較正するときには、バケット107が時計回り方向にチルト動作を開始する点(以下、「動き出し点」とも称する)におけるパイロット圧(実測値)が必要となる。なお、動き出し点は、チルト動作を開始したときの指令電流の電流値iと、当該指令電流を電磁比例制御弁61Aに出力したときにセンサ72Aによって測定されるパイロット圧によって規定される。
メインコントローラ52は、指令電流の電流値をIzとしたときに電磁比例制御弁61Aから出力されるパイロット圧とチルトシリンダ13Aの動作速度とを、センサ72Aおよびセンサ73Aを用いて測定する。さらに、メインコントローラ52は、同様に、指令電流の電流値をIzとしたときに電磁比例制御弁61Bから出力されるパイロット圧とチルトシリンダ13Bの動作速度とを、センサ72Bおよびセンサ73Bを用いて測定する。
p−vテーブル913のパイロット圧(p)を較正するときに用いる較正比率Rpと、p−vテーブル913の動作速度(v)を較正するときに用いる較正比率Rvとを算出する方法を説明する。なお、p−vテーブル914に対しても、同様の手法により較正比率が算出されるため、ここでは繰り返し説明は行わない。
較正部83は、指令電流の電流値がIzのときの動作速度Vzと、予め定められた速度Vfとの差分(Vz−Vf)を算出する。Vfは、たとえばV1と同じ値とすることができる。
次に、較正比率Rp,Rvを利用して、p−vテーブル913からp−vテーブル923を生成する方法について説明する。なお、p−vテーブル914からp−vテーブル924を生成方法も、p−vテーブル913からp−vテーブル923を生成する方法と同様であるため、ここでは繰り返し説明しない。
図13に示されるように、図12(B)に示されたp−vテーブル923のデータ(離散値)を、説明の便宜上グラフ化し、p−vテーブル923を線分K2として表記している。なお、破線の線分K1は、図8でも示したように、較正前のp−vテーブル913を表している。図13によれば、線分K2は、線分K1の形状と同じような形状を維持しつつ、較正がなされていることが分かる。
p−vテーブル913,914を較正するときのモニタ装置53に表示されるユーザインターフェイスについて説明する。なお、i−pテーブル911,912の較正は、既に済んでいるものとする。
図17は、作業車両100における全体の処理の流れを説明するためのフローチャートである。また、以下では、上述したサービスマンおよび特定の管理者が較正処理を行なう局面の処理の流れを説明する。
以下、作業車両100の変形例を説明する。
以下、変形例を踏まえて、作業車両100の主たる構成と当該構成により得られる利点とを説明する。なお、以下において、括弧書きの部材名および括弧書きの参照符号は、当該括弧が付された部材の一例を示すための記載である。
Claims (10)
- 作業機と、
前記作業機を動作させる作動油の流量を調整するバルブと、
前記バルブに導かれるパイロット圧を生成する電磁比例制御弁と、
前記電磁比例制御弁に電流を出力するコントローラと、
前記作業機の動作を検出するためのセンサとを備え、
前記コントローラは、
前記作業機の動作速度を予測するためのデータを記憶する記憶部と、
前記電磁比例制御弁に出力している電流の電流値を一時的に低下させた後に低下前よりも大きな電流値の電流を前記電磁比例制御弁に出力する処理を繰り返すことにより、前記電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を段階的に上昇させる電流値制御部と、
前記電流値制御部によって前記電流値が段階的に上昇したときの前記センサによる検出結果に基づいて、前記データを較正する較正部とを含む、作業車両。 - 前記電流値制御部は、前記電磁比例制御弁に出力している前記電流の電流値を一時的に予め定められた値まで低下させた後に低下前よりも大きな電流値の電流を前記電磁比例制御弁に出力する処理を繰り返すことにより、前記電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を段階的に上昇させる、請求項1に記載の作業車両。
- 前記予め定められた値はゼロである、請求項2に記載の作業車両。
- 前記センサによる検出結果に基づいて、前記作業機の動作が開始したときの前記電流値を特定する特定部をさらに含み、
前記較正部は、特定された前記電流値を用いて前記データを較正する、請求項1から3のいずれか1項に記載の作業車両。 - 前記電流値制御部は、前記電磁比例制御弁に出力される前記電流の電流値を所定の値ずつ段階的に上昇させ、
前記特定部は、
前記作業機を動作させるシリンダの単位時間当たりの動作速度が予め定められた閾値を超えたときの前記電流の電流値を特定し、
特定された前記電流値未満の値であって、かつ当該電流値よりも前記所定の値だけ低い電流値以上の値を、前記作業機の動作が開始したときの電流値とする、請求項4に記載の作業車両。 - 前記特定部は、特定された前記電流値よりも前記所定の値だけ低い電流値を、前記作業機の動作が開始したときの電流値とする、請求項5に記載の作業車両。
- 前記データは、前記パイロット圧と前記シリンダの動作速度との関係を規定したデータを含む、請求項5または6に記載の作業車両。
- 前記作業機は、前記シリンダによってチルト動作が可能なバケットを含み、
前記データは前記チルト動作の速度に関するデータである、請求項7に記載の作業車両。 - 前記電流値制御部は、
前記作業車両の動作モードが第1の動作モードであることを条件に、前記データを用いて前記作業機の動作速度を予測し、かつ前記予測結果に基づいて前記電磁比例制御弁に出力する前記電流の電流値を制限し、
前記作業車両の動作モードが第2の動作モードであることを条件に、前記電磁比例制御弁に出力する前記電流の電流値を段階的に上昇させる、請求項7または8に記載の作業車両。 - 作業機を動作させる作業車両におけるデータ較正方法であって、
前記作業車両は、前記作業機を動作させる作動油の流量を調整するバルブと、前記バルブに導かれるパイロット圧を生成する電磁比例制御弁と、前記電磁比例制御弁に電流を出力するコントローラと、前記作業機の動作を検出するためのセンサとを有し、
前記データ較正方法は、
前記コントローラが、前記電磁比例制御弁に出力している電流の電流値を一時的に低下させた後に低下前よりも大きな電流値の電流を前記電磁比例制御弁に出力する処理を繰り返すことにより、前記電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を段階的に上昇させるステップと、
前記電流値が段階的に上昇したときの前記センサによる検出結果に基づいて、前記コントローラが、前記作業機の動作速度を予測するためのデータを較正するステップとを備える、データ較正方法。
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