本发明专利技术公开了一种用于施工车辆的工作机械的控制装置,使得以高精度的铲斗气缸长度和被抑制在低能级的震动将铲斗气缸停止在目标位置。气缸长度检测单元(101)参考基于悬臂角度钟形曲柄角度的气缸长度检测列表(102),从而检测气缸长度。气缸长度控制单元(103)控制铲斗气缸长度,从而达到目标位置。执行反馈控制直至达到被设定为少于目标值的设定值。在铲斗气缸长度达到所述设定值以后,执行开环控制直至达到所述目标值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种。
技术介绍
例如为施工车辆的一个实例的轮式装载机通过将铲斗推到一堆土或砂等中来执行挖掘,同时将铲斗保持在相对土地表面成水平的状态下。因此,非常重要的是确保铲斗是水平的。因此,已经提出了可以通过控制铲斗气缸的气缸长度保持固定的铲斗角度的技术(參见专利文件I)。现有技术文件专利文献专利文件I :日本专利公开出版物2006-013821。本专利技术要解决的问题在现有技术中,当悬臂下降并且铲斗位于地面时,铲斗相对于地面的角度通过控制铲斗气缸的气缸长度而被保持在适当值。根据现有技术,在气缸长度达到控制原点时,供应到铲斗气缸的工作流体的流速逐渐减小,使得气缸长度在目标值处停止。然而,根据现有技术,停止位置的精度较低,由于供应到铲斗气缸的工作流体量通过开环控制来控制。如果为了增强精度,铲斗气缸的操作在气缸长度达到其目标值的瞬间停止,则产生停止震动。此外,如果设置成通过利用反馈控制控制位置,则存在将在目标值的附近出现波动现象的可能性。
技术实现思路
因此,本专利技术的目标在于提供一种,其能够在停止液压缸时减轻震动,并且此外能够增强停止液压缸的精度。本专利技术的另ー目标是提供一种,其能够将使用分开成反馈控制和开环控制,并且此外能够控制液压缸的位置,同时相应地考虑基于液压缸所施加的负载。本专利技术的其它目标将从随后的对实施例的说明而变得更清楚。用于解决问题的装置根据第一观点,本专利技术的控制装置是ー种用于控制在施工车辆的工作机构中使用的预定液压缸的气缸长度的控制装置,该控制装置包括检测所述预定液压缸的气缸长度的气缸长度检测单元;和控制所述预定液压缸的气缸长度的气缸长度控制单元;其中所述气缸长度控制单元在在从输入指令控制开始的开始命令直到所述气缸长度达到在目标值(LSI)之前设定的设定值(LI)为止的第一区域中,从指令控制开始的开始命令的输入开始直到气缸长度达到设定值为止,通过基于预先设定的控制特征(104)和由所述气缸长度检测单元确定的所述气缸长度将液压流体供应到所述预定液压缸,反馈控制所述气缸长度;和在从所述设定值直到所述气缸长度达到所述目标值为止的第二区域中,通过将液压流体供应到所述预定液压缸同时以预定速率减少控制信号,开环控制气缸长度。通过采用该类型的结构,气缸长度在其相对远离目标值的第一区域中被反馈控制;而气缸长度在其相对接近目标值的第二区域中被开环控制。因此,能够以良好的精度使气缸长度停止在目标值,并且此外能够减轻停止期间的震动。并且,根据第二观点,在第一观点中,控制特征包括第一控制特征和第二控制特征,如果在控制开始时的气缸长度小于或等于控制阈值,则使用第一控制特征;如果在控制开始时的气缸长度大于控制阈值,则使用第二控制特征;并且如果气缸长度在输入开始命令时小于或等于控制阈值,则气缸长度控制単元基于第一控制特征执行反馈控制,而如果气缸长度在输入开始命令时大于所述控制阈值,则气缸长度控制单元基于第二控制特征执行反馈控制。以及,根据第三观点,在第二观点中,预定速率包括与第一控制特征相对应的第一速率和与第二特征相对应的第二速率;并且,在第二区域中,如果在第一区域中使用第一 控制特征,则气缸长度控制单元利用第一速率执行供应到预定液压缸的液压流体的开环控制;如果在第一区域中使用第二控制特征,则气缸长度控制単元利用第二速率执行供应到预定液压缸的液压流体的开环控制。附图说明图I是显示实施例的整体概要的示例性图;图2是显示工作机构的放大侧视图;图3是铲斗气缸的液压回路;图4显示用于获得铲斗气缸长度的表格;图5显示用于控制铲斗气缸长度的控制特征;图6是用于定位控制过程的流程图;图7是用于铲斗姿势控制过程的流程图;图8是显示根据第二实施例的控制器的结构的方框图;图9是显示其中铲斗气缸上的负载根据悬臂角度变化的情况的图表;图10是用于铲斗姿势控制过程的流程图;图11显示用于根据铲斗气缸上的负载调节校正量的表格;和图12是显示根据第四实施例的铲斗姿势控制过程的流程图。具体实施例方式以下将參照附图说明本专利技术的实施例,同时如示例引证了其中这些实施例被用于轮式装载机的情况,该轮式装载机用作施工机械的实例。然而,这些实施例也可以应用于除了轮式装载机之外的其它施工车辆。第一实施例图I显示了该实施例的概要。轮式装载机10包括车辆主体11,在车辆主体11前部和后部连接到车辆主体11的左侧和右侧的轮12,设置在车辆主体11后部分的机器室,设置在车辆主体11的前部分的工作机构14,和设置在车辆主体11的中心部分处的操作室15。控制轮式装载机100的控制器100和操作工作机构14的操作杆装置16设置在操作室15中。工作机构14包括可旋转地设置以便从车辆主体11的前部分向前延伸的悬臂20 ;可旋转地设置在悬臂20的端部的铲斗30 ;向上和向下旋转铲斗20的悬臂气缸21 ;用于旋转铲斗30的铲斗气缸;和连接铲斗气缸31和铲斗30的钟形曲柄32。如图2的放大图中所示的,钟形曲柄32的中心部分32C被可旋转地支撑在悬臂20的中心处,钟形曲柄32的一端部分32A被可旋转地连接到铲斗气缸31的气缸31A的端部,同时钟形曲柄32的另一端部分32B通过倾斜杆被可旋转地连接到铲斗30的后部分。铲斗气缸31的伸长和缩回力通过钟形曲柄32转换成旋转运动,并被传送到铲斗30。悬臂20的一个连接部分20A可旋转地连接到车辆主体11的前部分,而悬臂20的另ー个连接部分20B可旋转地连接到铲斗30的后部分。并且悬臂气缸21的活塞杆2IA的端部可旋转地连接到悬臂20的中心连接部分20C。如图2所示,悬臂角度传感器22例如设置到悬臂20的一个连接部分20A,并检测悬臂20的中心线和水平线H之间的悬臂角度0a,并输出检测信号。悬臂20的中心线是连接悬臂20的一个连接部分20A和其另ー个连接部分20B的线。钟形曲柄角度传感器33设置在钟形曲柄32的中心部分32C处,并检测连接钟形曲柄32的一端32A及其中心32的线和悬臂20的中心线之间的钟形曲柄角度Θ b,并输出检测信号。返回到图1,将说明控制器100的结构。控制器100可以被构建作为计算机系统,该计算机系统包括微处理器,存储器,输入和输出电路,等等。控制器100例如可以包括铲斗气缸长度检测单元101,铲斗气缸长度列表102,铲斗姿势控制単元103,和用于气缸长度控制的列表104。用作“气缸长度检测单元"的铲斗气缸长度检测单元101通过例如參照铲斗气缸长度列表102、基于悬臂角度0a和钟形曲柄角度0b计算铲斗气缸的当前长度Lc。铲斗气缸长度列表102的结构将在下文中參照图4进行说明。应该理解的是,铲斗气缸长度检测单元101还可以通过不同于使用悬臂角度0a和钟形曲柄角度0b的方法的一些其它方法检测铲斗气缸长度。例如,其将适于用于直接測量将被设置到该结构的铲斗气缸长度的传感器。用作“气缸长度控制单元”的铲斗姿势控制単元103是指用于基于已经被检测的气缸长度的气缸长度控制104的列表,并将控制信号输出到方向控制阀202。设定按钮16A和铲斗杆16B连接到铲斗姿势控制単元103。此外,液压泵201的排出量(即泵送液压流体量201A)还被输入到铲斗姿势控制単元103。此外,铲斗姿势控制単元103适于能够将控制信号输出到定位机构16C。图3是显本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:沼崎正次,佐藤勇,光菅智史,泽田恭兵,斋藤芳明,川柳淳,和田稔,
申请(专利权)人:株式会社小松制作所,
类型:发明
国别省市:
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