专利名称：控制装置及俯仰角控制方法
技术领域：
本发明涉及控制推土铲的俯仰角的控制装置及俯仰角控制方法。
背景技术：
通常，推土机等建筑机械具有推土铲。这种建筑机械的主要作业方式为挖掘、运土及排土，为了提高作业效率，推土铲相对于地面的倾斜角度(以下称为“俯仰角”)优选被调节为与作业方式相应的适当的角度。在此，以减轻操作者的负担为目的，提出有根据作业方式自动调节俯仰角的手法(以下称为“自动俯仰控制”)(参照专利文献I)。在专利文献I中，通过基于自主阀供给到推土铲倾斜液压缸的工作油量计算推土铲倾斜液压缸的行程量，从而检测俯仰角。供给到推土铲倾斜液压缸的工作油量基于构成主阀的推土铲倾斜液压缸用阀的开口面积和供给时间来计算。·在先技术文献专利文献I :日本特开平7-166575号公报
发明内容
发明要解决的课题但是，在专利文献I中，在执行自动俯仰控制的过程中，若工作油向推土铲倾斜液压缸或其他液压缸供给，则导致在主阀内供给到推土铲倾斜液压缸用阀的工作油减少。因此，存在以推土铲倾斜液压缸用阀的整个开口面积而供给工作油的情况。在这种情况下，若基于推土铲倾斜液压缸用阀的开口面积算出工作油量，则导致在算出的工作油量和实际供给的工作油量之间产生误差，因此，不能高精度地控制俯仰角。本发明是鉴于上述状况而作出的，其目的在于提供一种能够高精度地控制推土铲的俯仰角的控制装置及俯仰角控制方法。用于解决课题的方案本发明第一方案的控制装置是设置于建筑机械的控制装置，该建筑机械具有推土铲、推土铲倾斜液压缸、与推土铲倾斜液压缸相连且构成主阀的一部分的推土铲倾斜液压缸用阀，所述控制装置自动控制推土铲相对于地面的俯仰角。控制装置具有工作油量计算部和开口度调节部。工作油量计算部基于推土铲倾斜液压缸用阀的开口度和开口累计时间，计算通过推土铲倾斜液压缸用阀的工作油量。开口度调节部在接受了将俯仰角自第一角度向第二角度变更这种要求的情况下，使推土铲倾斜液压缸用阀以规定的开口度开口，在算出的工作油量达到自第一角度向第二角度变更所需的规定的工作油量的情况下，使推土铲倾斜液压缸用阀关闭。开口度调节部在接受需要供给来自主阀的工作油的规定动作的要求期间，使开口度比规定的开口度小。根据本发明第一方案的控制装置，在执行自动俯仰控制的过程中，在为了进行规定动作而使用主阀的工作油的情况下，推土铲倾斜液压缸用阀的开口度减小。因此，容易将推土铲倾斜液压缸用阀的整个开口的工作油供给到推土铲倾斜液压缸，所以可以抑制在利用工作油量计算部算出的工作油量和规定的工作油量之间产生误差。因此，可以高精度地检测推土铲倾斜液压缸的行程量，所以可以高精度地控制推土铲的俯仰角。本发明第二方案的控制装置在第一方案的基础上，规定动作是推土铲的提升。本发明第三方案的控制装置在第一方案的基础上，规定动作是行进路线变更。本发明第四方案的控制装置在第一方案的基础上，规定动作是推土铲的倾斜。本发明第五方案的控制装置在第一方案的基础上，规定动作是挖掘用的松土器的提升。本发明第六方案的控制装置在第一方案的基础上，规定动作是挖掘用的松土器的倾斜。本发明第七方案的控制装置在第四 第六方案中任一方案的基础上，开口度调节部在接受规定动作的要求期间使推土铲倾斜液压缸用阀关闭。根据本发明第七方案的控制装置，在需要自主阀供给大量的工作油的情况下，自动俯仰控制被中断。因此，不需要进行使推土铲倾斜液压缸用阀的开口度减小到哪种程度才足够这样的困难的预测。因此，可以进一步抑制在算出的工作油量和规定的工作油量之间产生误差，所以可以更高精度地控制推土铲的俯仰角。本发明第八方案的控制装置在第一方案的基础上，开口度调节部在接受了俯仰角的变更要求的情况下，按照接受的要求调节开口度。根据本发明第八方案的控制装置，即便在执行自动俯仰控制的过程中，在操作者欲自主地变更俯仰角的情况下，操作者的操作优先。因此，可以提高操作者操作的自由度。本发明第九方案的控制装置在第一 第八方案中的任一方案的基础上，开口度调节部在使开口度比规定的开口度小这期间，使监视器显示使开口度比规定的开口度小这种信息。根据本发明第九方案的控制装置，可以有效地向操作者告知自动俯仰控制被中断了或自动俯仰控制延迟这样的状况。本发明第十方案的控制装置在第一方案的基础上，具有取得发动机的转速的发动机转速取得部；根据发动机的转速确定推土铲倾斜液压缸用阀的最大开口度的最大开口度确定部。规定的开口度是最大开口度。本发明第十一方案的控制装置在第一方案的基础上，具有工作油量监视部，其监视算出的工作油量是否达到自第一角度向第二角度变更所需的规定的工作油量。工作油量监视部将算出的工作油量已达到规定的工作油量这种情况告知开口度调节部。本发明第十二方案的控制装置在第一方案的基础上，具有作业方式检测部，其根据接受了将俯仰角自第一角度向第二角度变更这种要求时的推土铲的作业方式，检测推土铲的接下来的作业方式。规定的工作油量根据检测到的接下来的作业方式被设定。本发明第十三方案的推土机具有推土铲、驱动推土铲的推土铲倾斜液压缸、包括与推土铲倾斜液压缸相连的推土铲倾斜液压缸用阀的主阀、由发动机驱动以便向主阀供给工作油的液压泵、自动控制推土铲相对于地面的俯仰角的控制装置。控制装置具有工作油量计算部和开口度调节部。工作油量计算部基于推土铲倾斜液压缸用阀的开口度和开口累计时间，计算通过推土铲倾斜液压缸用阀的工作油量。开口度调节部在接受了将俯仰角自第一角度向第二角度变更这种要求的情况下，使推土铲倾斜液压缸用阀以规定的开口度开口，在算出的工作油量达到自第一角度向第二角度变更所需的规定的工作油量的情况下，使推土铲倾斜液压缸用阀关闭。开口度调节部在接受需要供给来自主阀的工作油的规定动作的要求期间，使开口度比规定的开口度小。本发明第十四方案的俯仰角控制方法是自动控制建筑机械中的推土铲相对于地面的俯仰角的方法，所述建筑机械具有推土铲、推土铲倾斜液压缸、与推土铲倾斜液压缸相连并构成主阀的一部分的推土铲倾斜液压缸用阀。本发明第十三方案的俯仰角控制方法具有在接受了将俯仰角自第一角度向第二角度变更这种要求的情况下，使推土铲倾斜液压缸用阀以规定的开口度开口的步骤；在接受需要供给来自主阀的工作油的规定动作的要求期间，使开口度比规定的开口度小的步骤；基于推土铲倾斜液压缸用阀的开口度和开口累计时间，计算通过推土铲倾斜液压缸用阀的工作油量的步骤；在算出的工作油量达到自第一角度向第二角度变更所需的规定的工作油量的情况下，使推土铲倾斜液压缸用阀关闭的步骤。发明的效果 根据本发明，可以提供能够高精度地控制推土铲的俯仰角的控制装置及俯仰角控制方法。
图I是实施方式的推土机I的立体图。图2是用于说明适合于作业方式的推土铲4的俯仰角的图。图3是表示实施方式的驾驶室2的内部结构的立体图。图4是从图3的箭头A方向看推土铲操作杆8的向视图。图5是表示实施方式的液压回路20的结构的回路图。图6是表示实施方式的控制装置100的结构的框图。图7是表示发动机21的转速和最大开口度APmax之间的关系的曲线图。图8是表示实施方式的控制装置100的动作的流程图。图9是表示实施方式的监视器11的显示例的示意图。
具体实施例方式接着，使用
本发明的实施方式。在以下的附图记载中，对于相同或类似部分，标注相同或类似的附图标记。但是，附图是示意性的图，存在各尺寸的比率等与现实状况不同的情况。因此，具体的尺寸等应参考以下的说明进行判断。另外，不言而喻在附图相互之间也包括彼此的尺寸关系、比率不同的部分。另外，在本实施方式中，作为建筑机械的一例，对推土机进行说明。(推土机I的整体结构)参照
实施方式的推土机I的结构。图I是实施方式的推土机I的立体图。推土机I具有驾驶室2、车架3、推土铲4、松土器5及行驶装置6。驾驶室2收纳供操作者乘坐的操作者座位7和各种操作杆等(参照图3)。关于驾驶室2的内部结构在后面论述。
车架3支承推土铲4、松土器5及行驶装置6。在车架3上载置有驾驶室2和发动机21 (参照图5)。推土铲4安装在车架3的前方。推土铲4是用于进行“挖掘”、“运土”和“排土”的作业装置。在本实施方式中，推土铲4相对于地面的倾斜角度(以下称为“俯仰角”)能够根据推土铲4的作业方式自动控制(以下称为“自动俯仰控制”)。在此，图2是用于说明适合于作业方式的俯仰角的图。如图2所示，适合于挖掘及运土的第一角度α比适合于排土的第二角度β小。关于自动俯仰控制的详情在后面论述。推土铲4利用推土铲提升液压缸41上下提升，利用推土铲倾斜液压缸42倾斜或俯仰。通过使推土铲4俯仰，可以调节俯仰角。通过使推土铲4倾斜，可以调节推土铲4的右下端或左下端和地面之间的间隔。松土器5安装在车架3的后方。松土器5具有齿杆5a和齿尖5b。在齿杆5a的下端安装有齿尖5b。齿尖5b用于利用行驶装置6的牵引力进行岩石等的切削及破碎。`
松土器5利用松土器提升液压缸51上下提升，利用松土器倾斜液压缸52倾斜。行驶装置6安装在车架3的下方。根据行驶装置6所具有的一对履带的独立旋转，推土机I能够变更行进路线。另外，推土铲4的提升、推土铲4的倾斜、松土器5的提升、松土器4的倾斜及推土机I的行进路线变更是本实施方式的“规定动作”的一例。“规定动作”指的是与推土铲4的俯仰角的变更不同的动作并且是需要供给来自主阀23 (参照图5)的工作油的动作。(驾驶室2的内部结构)参照
实施方式的驾驶室2的内部结构。图3是表示实施方式的驾驶室2的内部结构的立体图。推土机I在驾驶室2内具有操作者座位7、推土铲操作杆8、松土器操作杆9、转向操作杆10及监视器11。操作者座位7是供操作者乘坐以便进行运转操作的座位。推土铲操作杆8配置在操作者座位7的右侧。推土铲操作杆8对提升推土铲4的推土伊提升液压缸41、使推土伊4倾斜或俯仰的推土伊倾斜液压缸42进行驱动。推土伊操作杆8根据操作者的操作将推土铲操作信号Sb发送到控制装置100 (参照图5)。在此，图4是从图3的箭头A方向看推土铲操作杆8的向视图。推土铲操作杆8具有自动俯仰按钮8a。自动俯仰按钮8a自操作者接受推土铲4的自动俯仰控制的开始操作。即，操作者通过按压自动俯仰按钮8a，从而接受将俯仰角变更为与作业方式相适应的角度(第一角度α或第二角度β)这种要求。在自动俯仰按钮8a被操作者按下了的情况下，将表示这种信息的自动俯仰要求信号Sa发送到控制装置100。松土器操作杆9配置在推土铲操作杆8的后方。松土器操作杆9驱动使松土器5提升的松土器提升液压缸51和使松土器5倾斜的松土器倾斜液压缸52。松土器操作杆9根据操作者的操作将松土器操作信号Sr发送到控制装置100。转向操作杆10自操作者接受推土机I的转向操作、即行进路线变更。操作者可以通过操作转向操作杆10来执行变速器的速度挡的切换和向前后左右的行进路线变更。转向操作杆10根据操作者的操作将转向操作信号Sc发送到控制装置100。监视器11配置在操作者座位7的正面。监视器11显示自动俯仰控制功能的开启/关闭状态、自动俯仰控制的执行状态。监视器11具有主显示部Ila和触摸键显示部lib。监视器11的显示例在后面论述。(液压回路20的结构)参照
实施方式的液压回路20的结构。图5是表示实施方式的液压回路20的结构的回路图。液压回路20具有发动机21、液压泵22、主阀23及控制装置100。发动机21载置在车架3上。发动机21将与发动机21的转速连动的驱动力供给到液压泵22。液压泵22由自发动机21供给的驱动力驱动。液压泵22向主阀23输送工作油。
主阀23将自液压泵22送出的工作油分配给推土铲提升液压缸41、推土铲倾斜液压缸42、松土器提升液压缸51、松土器倾斜液压缸52、行驶装置6。主阀23由推土铲提升液压缸用阀V41、推土铲倾斜液压缸用阀V42、松土器提升液压缸用阀V51、松土器倾斜液压缸用阀V52、行驶装置用阀V6构成。各阀V是电磁比例控制阀，各阀V的开口度(包括“开口面积”和“开口率”)AP能够根据自控制装置100输出的电流值进行控制。控制装置100分别从推土铲操作杆8、松土器操作杆9、及转向操作杆10接收推土铲操作信号Sb、松土器操作信号Sr及转向操作信号Sc。控制装置100根据接收到的各信号，按照公知的方法控制主阀23。另外，控制装置100从自动俯仰按钮8a接收自动俯仰要求信号Sa。控制装置100根据自动俯仰要求信号Sa执行自动俯仰控制。关于控制装置100的结构及动作在后面论述。(控制装置100的结构)参照
实施方式的控制装置100的结构。图6是表示实施方式的控制装置100的结构的框图。控制装置100具有发动机转速取得部110、最大开口度确定部120、作业方式检测部130、工作油量计算部140、工作油量监视部150及开口度调节部160。发动机转速取得部110取得发动机21的转速。发动机转速取得部110将发动机21的转速实时发送到最大开口度确定部120。最大开口度确定部120根据发动机21的转速确定各阀V的开口度AP的最大值(以下称为“最大开口度APmx”)。在此，图7是表示发动机21的转速和最大开口度APmax之间的关系的曲线图。最大开口度确定部120基于图7以发动机21的转速越高则将最大开口度APmax设定得越大的方式设定最大开口度APmx。最大开口度确定部120将最大开口度APmax实时发送到开口度调节部160。作业方式检测部130接收自动俯仰要求信号Sa和转向操作信号Sc。作业方式检测部130基于接收到的自动俯仰要求信号Sa和转向操作信号Sc，检测推土铲4的接下来的作业方式M。具体而言，作业方式检测部130在前进中接收到自动俯仰要求信号Sa的情况下，作为接下来的作业方式M，交替地检测挖掘及运土与排土。另外，作业方式检测部130在后退中接收到自动俯仰要求信号Sa的情况下，作为接下来的作业方式M，检测挖掘及运土。作业方式检测部130将检测到的推土铲4的接下来的作业方式M向工作油量计算部140发送。
工作油量计算部140从开口度调节部160实时接收最大开口度APmax和后述的低开口度APot。工作油量计算部140根据接下来的作业方式M的接收，计算通过推土铲倾斜液压缸用阀V42的工作油量P (即向推土铲倾斜液压缸42供给的工作油量)。工作油量P能够基于最大开口度APmax及低开口度APot、推土铲倾斜液压缸用阀V42的开口时间算出。工作油量计算部140将算出的工作油量P告知工作油量监视部150。工作油量监视部150对利用工作油量计算部140算出的工作油量P是否达到向接下来的作业方式M变更所需的规定的工作油量Q进行监视。在此，自“挖掘及运土”向“排土”变更的情况下的规定的工作油量Q是推土铲4的俯仰角自第一角度α直至成为第二角度β这期间使推土铲倾斜液压缸42进行行程移动所需的工作油量。另一方面，自“排土”向“挖掘及运土”变更的情况下的规定的工作油量Q是推土铲4的俯仰角自第二角度β直至成为第一角度α这期间使推土铲倾斜液压缸42进行行程移动所需的工作油量。其中，自“挖掘及运土”向“排土”变更所需的工作油量与 自“排土”向“挖掘及运土”变更所需的工作油量可以相同。在算出的工作油量P已达到规定的工作油量Q的情况下，工作油量监视部150将这种信息告知开口度调节部160。开口度调节部160接收推土铲操作信号Sb、松土器操作信号Sr及转向操作信号Sc。开口度调节部160根据接收到的各操作信号，按照公知的方法控制各阀V(包括推土铲提升液压缸用阀V41、推土铲倾斜液压缸用阀V42、松土器提升液压缸用阀V51、松土器倾斜液压缸用阀V52 )。此时，开口度调节部160将各阀V的开口度AP调节为从最大开口度确定部120接收的最大开口度ΑΡμχ。开口度调节部160从自动俯仰按钮8a接收自动俯仰要求信号Sa。开口度调节部160根据自动俯仰要求信号Sa的接收，执行自动俯仰控制。具体而言，开口度调节部160使推土铲倾斜液压缸用阀V42以最大开口度APmax开口。此后，开口度调节部160在自工作油量监视部150被告知算出的工作油量P达到了规定的工作油量Q这种信息的情况下，使倾斜液压缸用阀V42关闭。在此，开口度调节部160在执行自动俯仰控制的过程中自操作者接受了“规定动作”的要求时，使推土铲倾斜液压缸用阀V42的开口度AP比最大开口度APmax小。具体而言，开口度调节部160在接受了推土铲4的倾斜、松土器5的提升或松土器5的倾斜这样的要求时，使推土铲倾斜液压缸用阀V42暂时关闭(B卩，使开口度减小至“O”)。由此，中断自动俯仰控制。另外，开口度调节部160在接受了推土铲4的提升或推土机I的行进路线变更这样的要求时，使推土铲倾斜液压缸用阀V42的开口度减小至低开口度APot (例如最大开口度APmax的50%左右)。由此，自动俯仰控制延迟。另外，“规定动作”指的是如上所述与推土铲4的俯仰角的变更不同的动作，并且是需要供给来自主阀23 (参照图5)的工作油的动作。开口度调节部160基于推土铲操作信号Sb、松土器操作信号Sr及转向操作信号Sc检测规定动作被要求的情况。开口度调节部160在接受规定动作的要求期间使与规定动作对应的各阀V开口。开口度调节部160在规定动作的要求结束了的情况下，使与规定动作对应的各阀V关闭。并且，开口度调节部160在自动俯仰控制的执行过程中自操作者接受了“推土铲4的俯仰角的变更”这种要求时，按照操作者的要求来调节推土铲倾斜液压缸用阀V42的开口度AP。由此，自动俯仰控制自动结束。另外，开口度调节部160在自动俯仰控制的执行过程中使监视器11显示自动俯仰控制处于执行过程中这种信息。开口度调节部160在自动俯仰控制的执行过程中使开口度AP比最大开口度AP-小这期间，使监视器11显示这种信息。关于监视器11的显示例，在后面论述。(控制装置100的动作)参照
实施方式的控制装置100的动作。图8是表示实施方式的控制装置100的动作的流程图。以下，主要说明自动俯仰控制的动作。在步骤SlO中，控制装置100判定是否接收到自动俯仰要求信号Sa。在接收到自动俯仰要求信号Sa的情况下，处理进入步骤S20。在未接收到自动俯仰要求信号Sa的情况下，反复进行步骤SlO的处理。
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在步骤S20中，控制装置100使推土铲倾斜液压缸用阀V42以最大开口度APmax开口。由此，开始自动俯仰控制。在步骤S30中，控制装置100判定是否自操作者接受了推土铲4的提升或行进路线变更这样的要求。在自操作者接受了要求的情况下，处理进入步骤S40。在未自操作者接受要求的情况下，处理进入步骤S50。在步骤S40中，控制装置100使推土铲倾斜液压缸用阀V42的开口度自最大开口度APmax降低到低开口度APot。由此，自动俯仰控制延迟。此后，处理返回步骤S30。在步骤S50中，控制装置100判定是否自操作者接受了推土铲4的倾斜、松土器5的提升或松土器5的倾斜这样的要求。在自操作者接受了要求的情况下，处理进入步骤S60。在未自操作者接受要求的情况下，处理进入步骤S70。在步骤S60中，控制装置100使推土铲倾斜液压缸用阀V42暂时关闭。由此，自动俯仰控制中断。此后，处理返回步骤S30。在步骤S70中，控制装置100判定是否自操作者接受了推土铲4的俯仰角的变更要求。在自操作者接受了要求的情况下，自动俯仰控制自动结束。在未自操作者接受要求的情况下，处理进入步骤S80。在步骤S80中，控制装置100判定算出的工作油量P是否达到了规定的工作油量Q0在达到了规定的工作油量Q的情况下，处理结束。在未达到规定的工作油量Q的情况下，处理返回到步骤S10，从而继续进行自动俯仰控制。(监视器11的显示例)参照
实施方式的监视器11的显示例。图9是表示实施方式的监视器11的显示例的示意图。监视器11具有主显示部IIa和触摸键显示部lib。主显示部Ila显示各种功能及其状态。触摸键显示部Ilb显示用于切换各种功能的开启/关闭和模式的各种触摸键。主显示部Ila具有自动俯仰控制显示区域111。自动俯仰控制显示区域111是用于显示自动俯仰控制功能的开启/关闭状态和自动俯仰控制的执行状态的区域。在触摸键显示部Ilb显示有自动俯仰控制功能开启/关闭按钮112。自动俯仰控制功能开启/关闭按钮112是用于切换自动俯仰控制功能的开启/关闭状态的触摸按钮。首先，在操作者针对推土机I使钥匙处于“0N”位置的情况下，自动俯仰控制功能作为初始状态被关闭，在自动俯仰控制显示区域111不进行任何显示。接着，若操作者触摸自动俯仰控制功能开启/关闭按钮112，则自动俯仰控制功能被开启，在自动俯仰控制显示区域111，自动俯仰控制功能开启图标113呈蓝色或绿色点売。接着，若操作者按下自动俯仰按钮8a，则开始自动俯仰控制，自动俯仰控制功能开启图标113呈黄色点亮。接着，若操作者要求规定动作，则自动俯仰控制功能开启图标113闪烁。由此，向操作者告知推土铲倾斜液压缸用阀V42的开口度AP比最大开口度APmax小这种情况(B卩，自动俯仰控制延迟或中断这种情况)。接着，在来自操作者的规定动作的要求结束了的情况下，自动俯仰控制功能开启图标113恢复到点亮状态。·接着，在自动俯仰控制执行结束的情况下，自动俯仰控制功能开启图标113熄灭。(作用及效果)(I)本实施方式的控制装置100具有开口度调节部160。在自操作者接受了将推土铲4的俯仰角自第一角度α向第二角度β变更这种要求的情况下，开口度调节部160使推土铲倾斜液压缸用阀V42以最大开口度APmax开口。在算出的工作油量P达到规定的工作油量Q的情况下，开口度调节部160使推土铲倾斜液压缸用阀V42关闭。另外，在自操作者接受需要供给来自主阀23的工作油这样的规定动作的要求期间，开口度调节部使推土铲倾斜液压缸用阀V42的开口度AP比最大开口度APmax小。这样，在自动俯仰控制的执行过程中，在为了进行规定动作而使用主阀23的工作油的情况下，推土铲倾斜液压缸用阀V42的开口度AP被减小。因此，容易将推土铲倾斜液压缸用阀V42的整个开口的工作油供给到推土铲倾斜液压缸42，所以可以抑制在利用工作油量计算部140算出的工作油量P和规定的工作油量Q之间产生误差。因此，可以高精度地检测推土铲倾斜液压缸42的行程量，从而可以高精度地控制推土铲4的俯仰角。(2)控制装置100在规定动作为推土铲4的倾斜、松土器5的提升或松土器5的倾斜的情况下关闭推土铲倾斜液压缸用阀V42。这样，在需要自主阀23供给大量的工作油的情况下，自动俯仰控制被中断。因此，不需要进行使推土铲倾斜液压缸用阀V42的开口度AP减小到哪种程度才足够这样的困难的预测。因此，可以进一步抑制在算出的工作油量P和规定的工作油量Q之间产生误差，从而可以更高精度地控制推土铲4的俯仰角。(3)控制装置100在自操作者接受了推土铲4的俯仰角的变更要求的情况下，按照操作者的要求调节开口度ΑΡ。这样，即便在自动俯仰控制的执行过程中，在操作者想要自主地变更俯仰角的情况下，操作者的操作也优先。因此，可以提高操作者操作的自由度。(4)控制装置100在使开口度AP比最大开口度APmax小这期间使监视器11显示这种信息。因此，可以有效地向操作者告知自动俯仰控制被中断了或自动俯仰控制延迟这样的状况。(其他实施方式)
本发明通过上述实施方式进行了记载，但构成该公开的一部分的论述及附图并不应该理解为对该发明进行限定。根据该公开内容，对于本领域技术人员来说显然能够想到各种代替实施方式、实施例及运用技术。(A)在上述实施方式中，推土机I具有松土器5，但也可以不具有松土器5。(B)在上述实施方式中，控制装置100在执行自动俯仰控制的过程中接受了推土铲4的提升或行进路线变更的要求的情况下，使推土铲倾斜液压缸用阀V42的开口度降低，但也可以关闭推土铲倾斜液压缸用阀V42。(C)在上述实施方式中，控制装置100在执行自动俯仰控制的过程中接受了推土铲4的倾斜、松土器5的提升或松土器5的倾斜的要求的情况下，使推土铲倾斜液压缸用阀V42关闭，但也可以降低推土铲倾斜液压缸用阀V42的开口度。(D)在上述实施方式中，对使推土铲4的俯仰角在适合于挖掘及运土的第一角度α、适合于排土的第二角度β之间进行变更的情况进行了说明，但并不限于此。推土铲4·的俯仰角也可以在适合于挖掘的第一角度α、适合于排土的第二角度β、适合于运土的第三角度Y之间变更。(E)虽然在上述实施方式中未特别涉及，但控制装置100在转向操作杆10后退或处于空挡的情况下，通过取得推土铲倾斜液压缸42的最大行程位置和最小行程位置，也可以使推土铲4的俯仰角复位到规定的基准角度(例如第一角度α等)。由此，在每次执行自动俯仰控制时都可以抑制误差增大，因此，可以更高精度地控制推土铲4的俯仰角。这样，不言而喻本发明包括在此未记载的各种实施方式等。因此，本发明的技术范围仅由与上述说明相符的权利要求保护的范围所涉及的发明特定事项来确定。工业实用性根据本发明的控制装置及俯仰角控制方法，能够高精度地控制推土铲的俯仰角，因此，在建筑机械领域是有用的。附图标记说明I 推土机2驾驶室3 车架4 推土铲41推土铲提升液压缸V41推土铲提升液压缸用阀42推土铲倾斜液压缸V42推土铲倾斜液压缸用阀5 松土器51松土器提升液压缸V51松土器提升液压缸用阀52松土器倾斜液压缸V52松土器倾斜液压缸用阀6行驶装置7操作者座位
8推土铲操作杆8a自动俯仰按钮9松土器操作杆10转向操作杆11监视器Ila主显示部Ilb触摸键显示部111自动俯仰控制显示区域·
112自动俯仰控制功能开启/关闭按钮113自动俯仰控制功能开启图标20液压回路21发动机22液压泵23 主阀100控制装置110发动机转速取得部120最大开口度确定部130作业方式检测部140工作油量计算部150工作油量监视部160开口度调节部AP 开口度APmax最大开口度开口度Sa自动俯仰要求信号Sb推土铲操作信号Sc转向操作信号Sr松土器操作信号P算出的工作油量Q规定的工作油量
权利要求
1.一种控制装置，设置于建筑机械，所述建筑机械具有推土铲、推土铲倾斜液压缸、与所述推土铲倾斜液压缸相连且构成主阀的一部分的推土铲倾斜液压缸用阀，所述控制装置自动控制所述推土铲相对于地面的俯仰角，所述控制装置的特征在于，具有 工作油量计算部，其基于所述推土铲倾斜液压缸用阀的开口度和开口累计时间，计算通过所述推土铲倾斜液压缸用阀的工作油量； 开口度调节部，其在接受了将所述俯仰角自第一角度向第二角度变更这种要求的情况下，使所述推土铲倾斜液压缸用阀以规定的开口度开口，在算出的所述工作油量达到自所述第一角度向所述第二角度变更所需的规定的工作油量的情况下，所述开口度调节部使所述推土铲倾斜液压缸用阀关闭， 所述开口度调节部在接受需要供给来自所述主阀的工作油的规定动作的要求期间，使所述开口度比所述规定的开口度小。
2.如权利要求I所述的控制装置，其特征在于， 所述规定动作是所述推土铲的提升。
3.如权利要求I所述的控制装置，其特征在于， 所述规定动作是行进路线变更。
4.如权利要求I所述的控制装置，其特征在于， 所述规定动作是所述推土铲的倾斜。
5.如权利要求I所述的控制装置，其特征在于， 所述规定动作是挖掘用的松土器的提升。
6.如权利要求I所述的控制装置，其特征在于， 所述规定动作是挖掘用的松土器的倾斜。
7.如权利要求4飞中任一项所述的控制装置，其特征在于， 所述开口度调节部在接受所述规定动作的要求期间使所述推土铲倾斜液压缸用阀关闭。
8.如权利要求I所述的控制装置，其特征在于， 所述开口度调节部在接受了所述俯仰角的变更要求的情况下，按照接受的所述要求调节所述开口度。
9.如权利要求广8中任一项所述的控制装置，其特征在于， 所述开口度调节部在使所述开口度比所述规定的开口度小这期间，使监视器显示使所述开口度比所述规定的开口度小这种信息。
10.如权利要求I所述的控制装置，其特征在于，具有 取得发动机的转速的发动机转速取得部； 根据所述发动机的转速确定所述推土铲倾斜液压缸用阀的最大开口度的最大开口度确定部， 所述规定的开口度是所述最大开口度。
11.如权利要求I所述的控制装置，其特征在于，具有工作油量监视部，其监视算出的所述工作油量是否达到自所述第一角度向所述第二角度变更所需的规定的工作油量， 所述工作油量监视部将算出的所述工作油量达到所述规定的工作油量这种情况告知所述开口度调节部。
12.如权利要求I所述的控制装置，其特征在于，具有作业方式检测部，其根据接受了将所述俯仰角自所述第一角度向所述第二角度变更这种要求时的所述推土铲的作业方式，检测所述推土铲的接下来的作业方式， 所述规定的工作油量根据检测到的所述接下来的作业方式被设定。
13.—种推土机，其特征在于，具有 推土铲； 驱动所述推土铲的推土铲倾斜液压缸； 包括与所述推土铲倾斜液压缸相连的推土铲倾斜液压缸用阀的主阀； 由发动机驱动以便向所述主阀供给工作油的液压泵； 自动控制所述推土铲相对于地面的俯仰角的控制装置， 所述控制装置具有 工作油量计算部，其基于所述推土铲倾斜液压缸用阀的开口度和开口累计时间，计算通过所述推土铲倾斜液压缸用阀的工作油量； 开口度调节部，其在接受了将所述俯仰角自第一角度向第二角度变更这种要求的情况下，使所述推土铲倾斜液压缸用阀以规定的开口度开口，在算出的所述工作油量达到自所述第一角度向所述第二角度变更所需的规定的工作油量的情况下，所述开口度调节部使所述推土铲倾斜液压缸用阀关闭， 所述开口度调节部在接受需要供给来自所述主阀的工作油的规定动作的要求期间，使所述开口度比所述规定的开口度小。
14.一种俯仰角控制方法，在建筑机械中自动控制推土铲相对于地面的俯仰角，所述建筑机械具有所述推土铲、推土铲倾斜液压缸、与所述推土铲倾斜液压缸相连且构成主阀的一部分的推土铲倾斜液压缸用阀，所述俯仰角控制方法的特征在于，具有 在接受了将所述俯仰角自第一角度向第二角度变更这种要求的情况下，使所述推土铲倾斜液压缸用阀以规定的开口度开口的步骤； 在接受需要供给来自所述主阀的工作油的规定动作的要求期间，使所述开口度比所述规定的开口度小的步骤； 基于所述推土铲倾斜液压缸用阀的开口度和开口累计时间，计算通过所述推土铲倾斜液压缸用阀的工作油量的步骤； 在算出的所述工作油量达到自所述第一角度向所述第二角度变更所需的规定的工作油量的情况下，使所述推土铲倾斜液压缸用阀关闭的步骤。
全文摘要
本发明提供一种控制装置，其开口度调节部(160)在接受了将推土铲(4)的俯仰角自第一角度(α)向第二角度(β)变更这种要求的情况下，使推土铲倾斜液压缸用阀(V42)以最大开口度(APMAX)开口。在算出的工作油量(P)达到规定的工作油量(Q)的情况下，开口度调节部(160)使推土铲倾斜液压缸用阀(V42)关闭。开口度调节部在接受规定动作的要求期间，使推土铲倾斜液压缸用阀(V42)的开口度(AP)比最大开口度(APMAX)小。
文档编号E02F3/84GK102884253SQ201280001303
公开日2013年1月16日 申请日期2012年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者新谷了, 中川智裕, 长坂亮一 申请人:株式会社小松制作所