WO2011108353A1 - 作業車両及び作業車両の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Ft/Fl>Ra・・・(1)
Ftは、第2ステップS2で検出された現在の牽引力である。Flは、第3ステップS3で検出された現在のリフト力である。Raは、掘削力比の所定の実行閾値である。すなわち、このステップでは、リフト力Flに対する牽引力Ftの比(掘削力比)が所定の実行閾値Raよりも大きいか否かが判定される。所定の実行閾値Raは、図7に示すように、ブーム操作部材83aの操作量に応じて変化するように設定されている。すなわち、ブーム操作部材83aの操作量が大きいほど、実行閾値Raが小さくなるように設定されている。図7において縦軸は実行閾値Raを示している。横軸は、ブーム操作部材83aの操作量を示している。ブーム操作部材83aの操作量の単位は%である。ブーム操作部材83aの操作量が0%であるということは、ブーム操作部材83aが操作されていない中立位置にあることを意味する。ブーム操作部材83aの操作量が100%であるということは、ブーム操作部材83aが最大に操作されていることを意味する。ここでは、ブーム操作部材83aの操作量が0以上A1未満の範囲内であるときには、実効閾値Raはr2で一定である。ブーム操作部材83aの操作量がA1以上A2以下の範囲内であるときには、実効閾値Raは、操作量が大きくなるほど小さくなる。ブーム操作部材83aの操作量がA2より大きく100以下の範囲内であるときには、実効閾値Raはr1で一定である。なお、r1<r2である。この実行閾値Raの値は、車両がストール状態となることを防止する観点からリフト力に対して牽引力が大きくなり過ぎないようにするための値が実験等によって予め算出されて設定される。上記式(1)が満たされる場合には、第7ステップS7に進む。上記式(1)が満たされない場合には、第9ステップS9に進む。
Fts=Fl×Rb・・・(2)
Ftsは目標牽引力である。Flは、第3ステップS3で検出された現在のリフト力である。Rbは低掘削力比であり、上述した掘削力比の所定の実行閾値Ra以下の値が設定されている。例えば、低掘削力比Rbは、所定の実行閾値Raの80%以上且つ100%以下であり、より好ましくは所定の実行閾値Raの90%以上且つ100%以下である。従って、この第12ステップS12の処理が行われる場合の目標牽引力は、第14ステップS14の処理が行われる場合の目標牽引力よりも大きいが、第13ステップS13の処理が行われる場合の目標牽引力以下である。オペレータが作業機3を移動させる意志があるが車両がストール状態ではないので、車両がストール状態である場合ほど牽引力を低下させる必要がないからである。また、車両がストール状態にならないように掘削力比が所定の実行閾値Ra以下になればよいからである。
Ft/Fl<Rc・・・(3)
Ftは、第2ステップS2で検出された現在の牽引力である。Flは、第3ステップS3で検出された現在のリフト力である。Rcは掘削力比の所定の解除閾値であり、上述した実行閾値Ra以下の値である。式(3)が満たされる場合には、第21ステップS21に進み、上記と同様の処理が行われる。
Flr=Mlr/(Lb×sin(Ab+90°)=(Mlc-Mtr)/(Lb×sin(Ab+90°)・・・・(4)
なお、Lbはブーム6の長さである。Abは上述したブーム角である。ここでは簡易的に、リフト力の反力Flrと牽引力の反力Ftrとが、ブーム6とバケット7との回転支持中心P2に作用するものと見なしてリフト力を算出している。しかし、リフト力の反力Flrと牽引力の反力Ftrとがバケット7の刃先位置P3に作用するものと見なし、バケット7の回転角度を考慮することにより、リフト力をより正確に算出することもできる。
3 作業機
10 制御部
13 作業機ポンプ(油圧ポンプ)
21 エンジン
22 走行装置
81a アクセル操作部材
81b アクセル操作検出装置(アクセル操作検出部)
83a ブーム操作部材(作業機操作部材)
83b ブーム操作検出装置(作業機操作検出部)
84a バケット操作部材(作業機操作部材)
84b バケット操作検出装置(作業機操作検出部)
91 エンジン回転数センサ(牽引力検出部)
92 T/M出力回転数センサ(車速検出部)
93 T/M入力回転数センサ(牽引力検出部)
94 第1油圧センサ(リフト力検出部)
98 ブーム角検出装置(高さ位置検出部、作業機姿勢検出部)
Claims (14)
- 駆動源と、
前記駆動源からの駆動力により車両を走行させる走行装置と、
前記駆動源からの駆動力により駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの作動油により駆動される作業機と、
車両の牽引力を検出する牽引力検出部と、
前記作業機を上昇させるリフト力を検出するリフト力検出部と、
前記リフト力と前記牽引力との比と、所定の閾値とを比較し、前記リフト力の増大が必要な場合に前記牽引力を低減する牽引力低減制御を実行する制御部と、
を備える作業車両。 - 前記比は、前記リフト力に対する前記牽引力の比であり、
前記制御部は、前記牽引力低減制御において、前記比が前記所定の閾値より大きいときに牽引力を低減する、
請求項1に記載の作業車両。 - 前記比は、前記牽引力に対する前記リフト力の比であり、
前記制御部は、前記牽引力低減制御において、前記比が前記所定の閾値より小さいときに牽引力を低減する、
請求項1に記載の作業車両。 - 前記作業機を操作するための作業機操作部材と、
前記作業機操作部材の操作量を検出する作業機操作検出部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記作業機操作部材の操作量に応じて前記所定の閾値を変更する、
請求項1に記載の作業車両。 - 前記作業機の姿勢を検出する作業機姿勢検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記作業機の姿勢に応じて前記所定の閾値を変更する、
請求項1に記載の作業車両。 - 前記制御部は、前記走行装置及び前記作業機の作動状態から車両の作業局面が掘削であるか否かを判定し、
前記制御部は、車両の作業局面が掘削であると判定したときに、前記牽引力低減制御を実行する、
請求項1に記載の作業車両。 - オペレータによって操作されるアクセル操作部材と、
前記アクセル操作部材の操作量を検出するアクセル操作検出部と、
をさらに備え、
前記アクセル操作部材の操作量が所定の操作量閾値より小さいときには、前記制御部は前記牽引力低減制御を実行しない、
請求項1に記載の作業車両。 - 車速を検出する車速検出部をさらに備え、
前記車速が所定の車速閾値より大きいときには、前記制御部は前記牽引力低減制御を実行しない、
請求項1に記載の作業車両。 - 前記作業機の高さ位置を検出する高さ位置検出部をさらに備え、
前記作業機の高さ位置が所定の高さ閾値より高いときには、前記制御部は前記牽引力低減制御を実行しない、
請求項1に記載の作業車両。 - 前記制御部は、前記油圧ポンプがストール状態であるか否かを判定し、前記油圧ポンプがストール状態であるときには、前記牽引力を低減しないときの目標値より小さい一定の目標値になるように前記牽引力を低減する、
請求項1から9のいずれかに記載の作業車両。 - 前記制御部は、前記油圧ポンプがストール状態であるか否かを判定し、前記油圧ポンプがストール状態ではなく且つ前記作業機操作部材が非操作状態であるときには、前記牽引力を低減しない、
請求項1から9のいずれかに記載の作業車両。 - 前記所定の閾値は、前記作業機を上昇させるための前記作業機操作部材の操作量が大きいほど前記牽引力が小さくなるように設定されている、
請求項4に記載の作業車両。 - 前記作業機姿勢検出部は、前記作業機の高さ位置を検出し、
前記所定の閾値は、前記作業機の高さ位置が高いほど前記牽引力が大きくなるように設定されている、
請求項5に記載の作業車両。 - 駆動源と、前記駆動源からの駆動力により車両を走行させる走行装置と、前記駆動源からの駆動力により駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの作動油により駆動される作業機と、を備える作業車両の制御方法であって、
車両の牽引力を検出するステップと、
前記作業機を上昇させるリフト力を検出するステップと、
前記リフト力と前記牽引力との比と、所定の閾値とを比較するステップと、
前記リフト力の増大が必要な場合に、牽引力を低減する牽引力低減制御を実行するステップと、
を備える作業車両の制御方法。
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