挖掘机以及挖掘机的控制方法_4

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工作油的压力Pb进行监控。并且,在随着进入复合挖掘作业而压力P B上升并达到目标动臂缸压力Pbt时(步骤S5的是),动臂缸压力控制部303控制动臂切换阀17B,使动臂缸7的杆侧油室7R的压力Pb降低(步骤S6)。具体而言,动臂缸压力控制部303向电磁比例阀42供给控制电流,使施加于动臂提升操作用先导端口的先导压力增大。并且,动臂缸压力控制部303通过使从杆侧油室7R朝向罐体流出的工作油的量增大,使杆侧油室7R的压力Pb降低。其结果,动臂4的上升速度增大,从而挖掘反作用力Fk的铅垂成分F K1减少,防止了挖掘机的机体浮起。
[0105]之后,控制器30的斗杆缸压力控制部304继续对动臂缸7的杆侧油室7R中的工作油的压力Pb进行监控。并且,虽然使动臂4的上升速度增大,但压力P B进一步上升而达到第I容许最大压力Pbmax时(步骤S7的是),斗杆缸压力控制部304控制斗杆切换阀17A,使斗杆缸8的底侧油室8B的压力Pa降低(步骤S8)。具体而言,斗杆缸压力控制部304向电磁比例阀41供给控制电流,使施加于斗杆关闭操作用先导端口的先导压力减少。并且,斗杆缸压力控制部304通过使从主泵14L流入底侧油室8B的工作油的量减少,使底侧油室SB的压力Pa降低。其结果,斗杆5的关闭速度下降,从而挖掘反作用力F κ的铅垂成分F E1减少,防止了挖掘机的机体浮起。另外,虽然使斗杆5的关闭速度下降,但压力匕不低于第I容许最大压力Pbmax时,斗杆缸压力控制部304也可以使从主泵14L流入底侧油室8B的工作油的量消失。此时,斗杆5的移动停止,从而挖掘反作用力Fk的铅垂成分F K1消失,防止了挖掘机的机体浮起。
[0106]另外,在步骤S5中压力Pb小于目标动臂缸压力P ^时(步骤S5的否),动臂缸压力控制部303不使动臂缸7的杆侧油室7R的压力Pb降低,结束本次的第I复合挖掘作业支援处理。这是因为不存在使挖掘机的机体浮起的可能性。
[0107]同样地,在步骤S7中压力Pb小于第I容许最大压力P _时(步骤S7的否),斗杆缸压力控制部304不使斗杆缸8的底侧油室SB的压力Pa降低,结束本次的第I复合挖掘作业支援处理。这是因为不存在使挖掘机的机体浮起的可能性。
[0108]通过以上结构,挖掘支援系统100能够防止在复合挖掘作业中挖掘机的机体浮起。因此,能够在挖掘机的机体即将浮起时,有效地利用机体重量进行复合挖掘作业。并且,不需要进行用于将浮起的挖掘机的姿势恢复原样的操作等,从而能够提高作业效率,甚至能够降低油耗,防止机体发生故障,减轻操作者的操作负担。
[0109]并且,挖掘支援系统100通过对由操作者利用动臂操作杆26B进行的动臂提升操作加以调整,防止在复合挖掘作业中挖掘机的机体浮起。因此,操作者也不会有明明没有操作动臂操作杆26B但是动臂4上升这种不协调感。
[0110]并且,挖掘支援系统100在判断为即使对动臂提升操作加以调整也无法避免机体浮起时,通过对由操作者进行的斗杆关闭操作加以调整来防止机体浮起。如此,挖掘支援系统100通过采用2个阶段的浮起防止对策,能够最大限度地利用机体重量进行复合挖掘作业,同时能够可靠地防止机体浮起。
[0111]接着,参考图6对挖掘支援系统100防止挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点且支援斗杆挖掘作业的处理(以下,称为“斗杆挖掘作业支援处理”。)进行说明。另外,图6是示出斗杆挖掘作业支援处理的流程的流程图,挖掘支援系统100的控制器30以规定周期反复执行该斗杆挖掘作业支援处理。
[0112]首先,控制器30的挖掘操作检测部300判定是否为包括斗杆关闭操作的斗杆挖掘操作中(步骤Sll)。具体而言,挖掘操作检测部300根据压力传感器29A的输出检测是否为斗杆关闭操作中。并且,在检测为是斗杆关闭操作中时,挖掘操作检测部300根据压力传感器31A、31C的输出计算斗杆缸8的底侧油室8B的压力减去杆侧油室8R的压力而得的压力差。并且,在计算出的压力差为规定值γ以上时,挖掘操作检测部300判定为是斗杆挖掘操作中。
[0113]在挖掘操作检测部300判定为不是斗杆挖掘操作中时(步骤Sll的否),控制器30结束本次的斗杆挖掘作业支援处理。
[0114]另一方面,在挖掘操作检测部300判定为是斗杆挖掘操作中时(步骤Sll的是),姿势检测部301检测挖掘机的姿势(步骤S12)。具体而言,姿势检测部301根据斗杆角度传感器32Α、动臂角度传感器32Β以及铲斗角度传感器32C的输出检测动臂角度Θ 1、斗杆角度θ 2以及铲斗角度Θ3。这是为了能够使控制器30的容许最大压力计算部302导出挖掘角度Θ、距离D4、距离D5等。
[0115]之后,容许最大压力计算部302根据姿势检测部301的检测值计算第2容许最大压力(步骤S13)。具体而言,容许最大压力计算部302利用上述公式(9)计算第2容许最大压力Pamax。
[0116]之后,容许最大压力计算部302将计算出的第2容许最大压力Pamax以下的规定压力设定为目标斗杆缸压力Pat (步骤S14)。在本实施例中,容许最大压力计算部302将第2容许最大压力Pamax设定为目标斗杆缸压力P ΑΤ。
[0117]之后,控制器30的斗杆缸压力控制部304对斗杆缸8的底侧油室8Β中的工作油的压力Pa进行监控。并且,在随着进入斗杆挖掘作业而压力Pa上升并达到目标斗杆缸压力Pat时(步骤S15的是),斗杆缸压力控制部304控制斗杆切换阀17Α,使斗杆缸8的底侧油室8Β的压力Pa降低(步骤S16)。具体而言,斗杆缸压力控制部304向电磁比例阀41供给控制电流,使施加于斗杆关闭操作用先导端口的先导压力减少。并且,斗杆缸压力控制部304通过使从主泵14L流入底侧油室8Β的工作油的量减少,使底侧油室8Β的压力Pa降低。其结果,斗杆5的关闭速度下降,从而挖掘反作用力Fk的水平成分F Κ2减少,防止了挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点。
[0118]另外,虽然使斗杆5的关闭速度下降,但压力PaF低于第2容许最大压力Pamax时,斗杆缸压力控制部304也可以使从主泵14L流入底侧油室8Β的工作油的量消失。此时,斗杆5的移动停止,从而挖掘反作用力Fk的水平成分F Κ2消失,防止了挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点。
[0119]另外,在步骤S15中压力Pa小于目标斗杆缸压力P ΑΤ时(步骤S15的否),斗杆缸压力控制部304不使斗杆缸8的底侧油室8Β的压力Pa降低,结束本次的斗杆挖掘作业支援处理。这是因为不存在挖掘机的机体被拖拽的可能性。
[0120]通过以上结构,挖掘支援系统100能够防止在斗杆挖掘作业中挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点。因此,能够在挖掘机的机体即将被拖拽时,有效地利用机体重量进行斗杆挖掘作业。并且,不需要进行用于将被拖拽的挖掘机的姿势恢复原样的操作等,从而能够提高作业效率,甚至能够降低油耗,防止机体发生故障,减轻操作者的操作负担。
[0121]接着,参考图7,对挖掘支援系统100防止挖掘机的机体浮起以及挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点且支援复合挖掘作业的处理(以下,称为“第2复合挖掘作业支援处理”。)进行说明。另外,图7是示出第2复合挖掘作业支援处理的流程的流程图,挖掘支援系统100的控制器30以规定周期反复执行该第2复合挖掘作业支援处理。
[0122]首先,控制器30的挖掘操作检测部300判定是否为包括动臂提升操作以及斗杆关闭操作的复合挖掘操作中(步骤S21)。具体而言,挖掘操作检测部300根据压力传感器29Β的输出检测是否为动臂提升操作中。并且,在检测为是动臂提升操作中时,挖掘操作检测部300根据压力传感器31Β的输出获取动臂缸7的杆侧油室7R的压力。并且,挖掘操作检测部300根据压力传感器31A、31C的输出计算斗杆缸8的底侧油室8B的压力减去杆侧油室8R的压力而得的压力差。并且,在杆侧油室7R的压力为规定值α以上,并且计算出的压力差为规定值β以上时,挖掘操作检测部300判定为复合挖掘操作中。
[0123]在挖掘操作检测部300判定为不是复合挖掘操作中时(步骤S21的否),控制器30结束本次的第2复合挖掘作业支援处理。
[0124]另一方面,在挖掘操作检测部300判定为是复合挖掘操作中时(步骤S21的是),姿势检测部301检测挖掘机的姿势(步骤S22)。具体而言,姿势检测部301根据斗杆角度传感器32A、动臂角度传感器32B以及铲斗角度传感器32C的输出检测动臂角度Θ 1、斗杆角度Θ 2以及铲斗角度Θ3。这是为了能够使控制器30的容许最大压力计算部302导出挖掘角度Θ、距离D3、距离D4、距离D5等。
[0125]之后,容许最大压力计算部302根据姿势检测部301的检测值计算第I容许最大压力以及第2容许最大压力(步骤S23)。具体而言,容许最大压力计算部302利用上述公式(6)计算第I容许最大压力Pbmax,并且利用上述公式(9)计算第2容许最大压力Pmx。
[0126]之后,容许最大压力计算部302将计算出的第I容许最大压力Pbmax以下的规定压力设定为目标动臂缸压力Pbt (步骤S24)。具体而言,容许最大压力计算部302将第I容许最大压力Pbmax减去规定值后的值设定为目标动臂缸压力P BT。
[0127]之后,控制器30的动臂缸压力控制部303对动臂缸7的杆侧油室7R中的工作油的压力Pb进行监控。并且,在随着进入复合挖掘作业而压力P B上升并达到目标动臂缸压力Pbt时(步骤S25的是),动臂缸压力控制部303控制动臂切换阀17B,使动臂缸7的杆侧油室7R的压力Pb降低(步骤S26)。具体而言,动臂缸压力控制部303向电磁比例阀42供给控制电流,使施加于动臂提升操作用先导端口的先导压力增大。并且,动臂缸压力控制部303通过使从杆侧油室7R朝向罐体流出的工作油的量增大,使杆侧油室7R的压力Pb降低。其结果,
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