[发明专利]用于施工车辆的工作机构的控制装置和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于施工车辆的工作机构的控制装置和控制方法。

背景技术

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(参见专利文件1)。

现有技术文件

专利文献

专利文件1：日本专利公开出版物2006-013821。

本发明要解决的问题

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。

发明内容

因此，本发明的目标在于提供一种用于施工车辆的工作机构的控制装置和控制方法，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。本发明的另一目标是提供一种用于施工车辆的工作机构的控制装置和控制方法，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。本发明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，本发明的控制装置是一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(LS1)之前设定的设定值(L1)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，则气缸长度控制单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，则气缸长度控制单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1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。

具体实施方式