CN113544339B - 挖土机 - Google Patents

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Abstract

提供能够进一步抑制挖土机中能量消耗的技术。本发明的一实施方式所涉及的挖土机具备:液压致动器;主泵(14),对液压致动器供给工作油;泵用电动机(12),驱动主泵(14);电动式操作装置(26),操作液压致动器;及变频器(18A),控制泵用电动机(12),当未进行操作装置(26)的操作时,使主泵(14)自动停止,然后当操作装置(26)的操作开始时,使主泵(14)自动启动。

Description

挖土机
技术领域
本发明涉及一种挖土机。
背景技术
以往,已知有一种不操作挖土机的液压致动器时,使对液压致动器供给工作油的液压泵停止的技术(参考专利文献1)。
根据该技术,能够抑制挖土机的能量消耗。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-208568号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,希望挖土机的能量消耗进一步得到抑制。
因此,鉴于上述课题,其目的在于提供一种能够进一步抑制挖土机中能量消耗的技术。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本发明的一实施方式中提供一种挖土机,其具备:
液压致动器;
液压泵,对所述液压致动器供给工作油;
电动机,驱动所述液压泵;
电动式操作装置,操作所述液压致动器;及
控制装置,控制所述电动机,当未进行所述操作装置的操作时,使所述液压泵自动停止,然后当所述操作装置的操作开始时,使所述液压泵自动启动。
发明效果
根据上述实施方式,能够提供一种能够进一步抑制挖土机中能量消耗的技术。
附图说明
图1是挖土机的侧视图。
图2是概略地表示挖土机的结构的一例的框图。
图3是概略地表示通过控制器进行的与泵停止功能相关的控制处理的第1例的流程图。
图4是概略地表示通过控制器进行的与泵停止功能相关的控制处理的第2例的流程图。
图5是概略地表示通过控制器进行的与泵停止功能相关的控制处理的第3例的流程图。
图6是概略地表示通过控制器进行的与泵停止功能相关的控制处理的第4例的流程图。
图7是概略地表示挖土机的结构的其他例子的框图。
具体实施方式
以下,参考附图对实施方式进行说明。
[挖土机的概要]
首先,参考图1对作为施工机械的一例的挖土机的概要进行说明。
图1是表示本实施方式所涉及的挖土机的一例的侧视图。
本实施方式所涉及的挖土机具备:下部行走体1;经由回转机构2能够回转地搭载于下部行走体1的上部回转体3;作为施工装置的动臂4、斗杆5及铲斗6;及供操作者乘坐的驾驶舱10。
下部行走体1例如包括左右一对履带,各个履带通过行走液压马达1A、1B(参考图2)被液压驱动,从而自行行走。
上部回转体3通过回转机构2被后述回转用电动机21(参考图2)电力驱动,从而相对于下部行走体1回转。并且,上部回转体3也可以代替回转用电动机21而通过回转机构2被回转液压马达液压驱动。在该情况下,本实施方式的挖土机中所有被驱动要件通过从以引擎作为动力源的主泵14(参考图2)供给的工作油被液压驱动,相当于所谓的将液压挖土机的动力源(引擎)替换成泵用电动机12的结构。
动臂4能够俯仰地枢轴安装在上部回转体3的前部中央,在动臂4的前端,能够上下转动地枢轴安装有斗杆5,在斗杆5的前端,能够上下转动地枢轴安装有铲斗6。动臂4、斗杆5及铲斗6分别通过作为液压致动器的动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9被液压驱动。
铲斗6是端接附件的一例,在斗杆5的前端也可以根据作业内容等,代替铲斗6而安装有其他端接附件。其他端接附件例如可以是斜坡用铲斗、疏浚用铲斗等与铲斗6不同种类的铲斗。并且,其他端接附件例如可以是破碎器、搅拌器、抓钩等与铲斗不同种类的端接附件。
驾驶舱10搭载于上部回转体3的前部左侧,在其内部(室内)设置有供操作者就坐的操作员座和后述操作装置26等。
挖土机根据乘坐在驾驶舱10的操作者的操作,使下部行走体1(左右的履带)、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等被驱动要件进行动作。
并且,挖土机也可以代替为能够通过乘坐在驾驶舱10的操作者操作的结构,或者是在此基础上构成为能够从挖土机的外部进行远程操作(长距离操作)。当挖土机被远程操作时,驾驶舱10的内部可以处于无人状态。以下,以操作者的操作中包括驾驶舱10内的操作者对操作装置26的操作及外部操作者的远程操作中的至少一种操作为前提进行说明。
远程操作中例如包括通过利用规定的外部装置进行的与挖土机的致动器相关的操作输入而操作挖土机的方式。在该情况下,挖土机例如可以将拍摄上部回转体3的周围的摄像装置所输出的图像信息(摄像图像)发送至外部装置,且图像信息显示于设置在外部装置的显示装置(以下,称为“远程操作用显示装置”)。并且,显示于挖土机的驾驶舱10的内部的后述显示装置50的各种信息图像(信息画面)同样也可以显示于外部装置的远程操作用显示装置。由此,外部装置的操作者例如能够一边确认显示于远程操作用显示装置的表示挖土机周围的状态的摄像图像和信息画面等显示内容,一边远程操作挖土机。而且,挖土机可以根据从外部装置接收的表示远程操作的内容的远程操作信号使致动器进行动作,并驱动下部行走体1(左右的履带)、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等被驱动要件。
并且,远程操作中例如可以包括通过挖土机周围的人(例如,作业人员)对挖土机进行来自外部的语音输入和手势输入等来操作挖土机的方式。具体而言,挖土机通过搭载于挖土机的语音输入装置(例如,麦克风)和手势输入装置(例如,摄像装置)等,识别周围的作业人员等所发出的语音和作业人员等所做出的手势等。而且,挖土机可以根据识别到的语音和手势等的内容使致动器进行动作,并驱动下部行走体1(左右的履带)、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等被驱动要件。
并且,挖土机也可以无关操作者的操作内容而自动使致动器进行动作。由此,挖土机实现使下部行走体1(左右的履带)、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等被驱动要件中的至少一部分自动进行动作的功能(所谓的“自动运行功能”或“机器控制功能”)。
自动运行功能中可以包括根据操作者对操作装置26的操作和远程操作使除了操作对象的被驱动要件(液压致动器)以外的被驱动要件(液压致动器)自动进行动作的功能(所谓的“半自动运行功能”)。并且,自动运行功能中可以包括以不存在操作者对操作装置26的操作和远程操作为前提,使多个被驱动要件(液压致动器)中的至少一部分自动进行动作的功能(所谓的“全自动运行功能”)。在挖土机中,当全自动运行功能有效时,驾驶舱10的内部可以处于无人状态。并且,半自动运行功能和全自动运行功能等中可以包括自动运行的对象的被驱动要件(液压致动器)的动作内容按照预先规定的规则自动决定的方式。并且,半自动运行功能和全自动运行功能等中可以包括挖土机自主进行各种判断,并根据该判断结果自主决定自动运行的对象的被驱动要件(液压致动器)的动作内容的方式(所谓的“自主运行功能”)。
[挖土机的结构]
接下来,在图1的基础上参考图2对本实施方式所涉及的挖土机的结构进行说明。
图2是表示以本实施方式所涉及的挖土机的驱动***为中心的结构的一例的框图。
另外,图中机械性动力管路以双重线表示,高压液压管路以粗实线表示,先导管路以虚线表示,电力驱动/控制管路以细实线表示。
<液压驱动***>
本实施方式所涉及的挖土机的液压驱动***包括分别液压驱动下部行走体1、动臂4、斗杆5及铲斗6等被驱动要件的行走液压马达1A、1B、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9等液压致动器。并且,本实施方式所涉及的挖土机的液压驱动***包括泵用电动机12、主泵14及控制阀17。
泵用电动机12(电动机的一例)是液压驱动***的动力源。泵用电动机12例如是IPM(Interior Permanent Magnet:嵌入磁铁型)马达。泵用电动机12经由变频器18A与包括蓄电装置19及电力转换装置100的蓄电***和回转用电动机21连接。泵用电动机12以经由变频器18A从蓄电装置19和回转用电动机21供给的三相交流电力进行动力运行,并驱动主泵14及先导泵15。泵用电动机12的驱动控制可以在后述控制器30B的控制下通过变频器18A来实现。
主泵14(液压泵的一例)通过高压液压管路16对控制阀17供给工作油。主泵14通过泵用电动机12被驱动。主泵14例如是可变容量式液压泵,其在后述控制器30A的控制下,由调节器(未图示)控制斜板的角度(偏转角)。由此,主泵14能够调整活塞的行程长并控制吐出流量(吐出压力)。
控制阀17是根据通过操作者进行的与被驱动要件(相对应的液压致动器)相关的操作或与对应于自动运行功能的被驱动要件(相对应的液压致动器)相关的操作指令,进行液压驱动***的控制的液压控制装置。控制阀17如上所述构成为经由高压液压管路16与主泵14连接,且能够将从主泵14供给的工作油选择性地供给至液压致动器(行走液压马达1A、1B、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9)。例如,控制阀17是包括控制从主泵14供给至各个液压致动器的工作油的流量及流动的方向的多个液压控制阀(换向阀)的阀单元。
<电力驱动***>
本实施方式所涉及的挖土机的电力驱动***包括泵用电动机12、传感器12s及变频器18A。并且,本实施方式所涉及的挖土机的电力驱动***包括回转用电动机21、传感器21s、分解器22、机械制动器23、回转减速机24及变频器18B。
传感器12s包括电流传感器12s1、电压传感器12s2及旋转状态传感器12s3。
电流传感器12s1检测泵用电动机12的三相(U相、V相及W相)各自的电流。电流传感器12s1例如设置于泵用电动机12与变频器18A之间的电力路径上。由电流传感器12s1检测的与泵用电动机12的三相各自的电流相对应的检测信号通过通信线直接被变频器18A读取。并且,该检测信号可以通过通信线被控制器30B读取,并经由控制器30B输入至变频器18A。
电压传感器12s2检测泵用电动机12的三相各自的施加电压。电压传感器12s2例如设置于泵用电动机12与变频器18A之间的电力路径上。由电压传感器12s2检测的与泵用电动机12的三相各自的施加电压相对应的检测信号通过通信线直接被变频器18A读取。并且,该检测信号可以通过通信线被控制器30B读取,并经由控制器30B输入至变频器18A。
旋转状态传感器12s3检测泵用电动机12的旋转状态(例如,旋转位置(旋转角)、转速等)。旋转状态传感器12s3例如是旋转编码器和分解器。
变频器18A在控制器30B的控制下驱动控制泵用电动机12。变频器18A例如包括将直流电力转换成三相交流电力或者将三相交流电力转换成直流电力的转换电路、将转换电路进行开关驱动的驱动电路、及输出规定驱动电路的动作的控制信号(例如,PWM(PulseWidth Modulation:脉冲宽度调制)信号)的控制电路。
变频器18A的控制电路一边掌握泵用电动机12的动作状态,一边进行泵用电动机12的驱动控制。例如,变频器18A的控制电路根据旋转状态传感器12s3的检测信号,掌握泵用电动机12的动作状态。并且,变频器18A的控制电路可以根据电流传感器12s1的检测信号及电压传感器12s2的检测信号(或者在控制过程中生成的电压指令值),依次推断泵用电动机12的旋转轴的旋转角等,从而掌握泵用电动机12的动作状态。
另外,变频器18A的驱动电路及控制电路中的至少一个可以设置于变频器18A的外部。
回转用电动机21在控制器30B及变频器18B的控制下,进行回转驱动上部回转体3的动力运行及产生再生电力来回转制动上部回转体3的再生运行。回转用电动机21经由变频器18B与蓄电***(即,蓄电装置19及电力转换装置100)连接,并通过经由变频器18B从蓄电装置19供给的三相交流电力被驱动。并且,回转用电动机21经由变频器18B将再生电力供给至蓄电装置19和泵用电动机12。由此,能够以再生电力对蓄电装置19进行充电或者驱动泵用电动机12。回转用电动机21的动力运行与再生运行的切换控制可以在控制器30B的控制下,通过变频器18B来实现。在回转用电动机21的旋转轴21A上连接有分解器22、机械制动器23及回转减速机24。
传感器21s包括电流传感器21s1及电压传感器21s2。
电流传感器21s1检测回转用电动机21的三相(U相、V相及W相)各自的电流。电流传感器21s1例如设置于回转用电动机21与变频器18B之间的电力路径上。由电流传感器21s1检测的与回转用电动机21的三相各自的电流相对应的检测信号可以通过通信线直接被变频器18B读取。并且,该检测信号可以通过通信线被控制器30B读取,并经由控制器30B输入至变频器18B。
电压传感器21s2检测回转用电动机21的三相各自的施加电压。电压传感器21s2例如设置于回转用电动机21与变频器18B之间的电力路径上。由电压传感器21s2检测的与回转用电动机21的三相各自的施加电压相对应的检测信号通过通信线直接被变频器18B读取。并且,该检测信号可以通过通信线被控制器30B读取,并经由控制器30B输入至变频器18B。
分解器22检测回转用电动机21的旋转状态(例如,旋转位置(旋转角)和转速等)。由分解器22检测的与旋转角等相对应的检测信号可以通过通信线直接被变频器18B读取。并且,该检测信号可以通过通信线被控制器30B读取,并经由控制器30B输入至变频器18B。
机械制动器23在控制器30B的控制下,对回转用电动机21的旋转轴21A机械性地产生制动力。由此,机械制动器23能够进行上部回转体3的回转制动或者维持上部回转体3的停止状态。
回转减速机24与回转用电动机21的旋转轴21A连接,并将回转用电动机21的输出(转矩)以规定的减速比进行减速,从而增大转矩并回转驱动上部回转体3。即,动力运行时,回转用电动机21经由回转减速机24回转驱动上部回转体3。并且,回转减速机24将上部回转体3的惯性旋转力进行增速并传递至回转用电动机21而产生再生电力。即,再生运行时,回转用电动机21通过经由回转减速机24传递过来的上部回转体3的惯性旋转力进行再生发电,从而回转制动上部回转体3。
变频器18B在控制器30B的控制下驱动控制回转用电动机21。变频器18B例如包括将直流电力转换成三相交流电力或者将三相交流电力转换成直流电力的转换电路、将转换电路进行开关驱动的驱动电路、及输出规定驱动电路的动作的控制信号(例如,PWM信号)的控制电路。
例如,变频器18B的控制电路根据电流传感器21s1、电压传感器21s2及分解器22的检测信号,进行与回转用电动机21相关的速度反馈控制及转矩反馈控制。
另外,变频器18B的驱动电路及控制电路中的至少一个可以设置于变频器18B的外部。
<蓄电***>
本实施方式所涉及的挖土机的蓄电***包括蓄电装置19及电力转换装置100。
蓄电装置19(高压蓄电装置的一例)通过规定的电缆与外部的商用电源连接而被充电(蓄电),并且将所充电(蓄电)的电力供给至泵用电动机12和回转用电动机21。并且,蓄电装置19对回转用电动机21的发电电力(再生电力)进行充电。蓄电装置19例如是锂离子电池,其具有相对高的输出电压(例如,几百伏)。
电力转换装置100将蓄电装置19的电力进行升压,或者经由变频器18A、18B对来自泵用电动机12和回转用电动机21的发电电力(再生电力)进行降压并对蓄电装置19进行蓄电。电力转换装置100根据泵用电动机12及回转用电动机21的运行状态,切换升压动作与降压动作以使DC总线110的电压值进入一定的范围内。电力转换装置100的升压动作与降压动作的切换控制可以根据DC总线110的电压检测值、蓄电装置19的电压检测值及蓄电装置19的电流检测值,通过控制器30B来实现。
另外,当无需对蓄电装置19的输出电压进行升压并将其施加到泵用电动机12和回转用电动机21时,电力转换装置100可以省略。
<操作***>
本实施方式所涉及的挖土机的操作***包括先导泵15、操作装置26及压力控制阀31。
先导泵15经由先导管路25对压力控制阀31(例如,比例阀)供给先导压力。由此,压力控制阀31能够在控制器30A的控制下,将与操作装置26的操作内容(例如,操作量和操作方向)相应的先导压力供给至控制阀17。先导泵15例如是固定容量式液压泵,如上所述通过泵用电动机12被驱动。
操作装置26例如包括操纵杆26A~26C。操作装置26设置于驾驶舱10的操作员座的操作者触手可及的范围,其用于操作者进行各个被驱动要件(即,下部行走体1的左右的履带、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等)的操作。换言之,操作装置26用于进行驱动各个被驱动要件的液压致动器(例如,行走液压马达1A、1B、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9等)和电动致动器(回转用电动机21等)的操作。操作装置26是电动式,其输出与操作者所进行的操作内容相应的电信号(以下,称为“操作信号”)。从操作装置26输出的操作信号被控制器30A读取。
另外,当控制阀17由电磁先导式液压控制阀(换向阀)构成时,操作装置26的操作信号可以直接输入于控制阀17,且各个液压控制阀进行与操作装置26的操作内容相应的动作。
压力控制阀31在控制器30A的控制下,利用从先导泵15通过先导管路25供给的工作油来输出与操作装置26的操作内容相应的先导压力。压力控制阀31的次级侧的先导管路与控制阀17连接,与操作装置26的操作内容相应的先导压力被供给至控制阀17。
<控制***>
本实施方式所涉及的挖土机的控制***包括控制装置30、周围信息获取装置40及显示装置50。
控制装置30包括控制器30A~30C。
控制器30A~30C各自的功能可以通过任意的硬件、或者任意的硬件与软件的组合等来实现。例如,控制器30A~30C分别以CPU(Central Processing Unit:中央处理器)等处理器、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等存储装置(主存储装置)、ROM(ReadOnly Memory:只读存储器)等非易失性辅助存储装置及包括与外部的接口装置等的微型计算机为中心而构成。
控制器30A与构成包括控制器30B、30C的控制装置30的各种控制器协作而进行挖土机的驱动控制。
例如,控制器30A根据从操作装置26输入的操作信号,对压力控制阀31输出控制指令,并从压力控制阀31输出与操作装置26的操作内容相应的先导压力。由此,控制器30A能够实现与电动式操作装置26的操作内容相对应的挖土机(被驱动要件)的动作。
并且,例如控制器30A利用压力控制阀31来实现挖土机的远程操作。具体而言,控制器30A可以将控制指令输出至压力控制阀31,该控制指令与通过从外部装置接收的远程操作信号和从挖土机周围的人接受的语音输入或手势输入等指定的远程操作的内容相对应。而且,压力控制阀31可以利用从先导泵15供给的工作油,输出与来自控制器30A的控制指令相对应的先导压力,并将该先导压力施加到控制阀17内所对应的控制阀的先导端口。由此,远程操作的内容反映在控制阀17的动作中,并通过液压致动器来实现基于远程操作的内容的各种动作要件(被驱动要件)的动作。
并且,例如控制器30A利用压力控制阀31来实现挖土机的自动运行功能。具体而言,控制器30A可以将对应与自动运行功能相关的操作指令的控制指令输出至压力控制阀31。操作指令可以通过控制器30A生成,也可以通过进行与自动运行功能相关的控制的其他控制装置生成。而且,压力控制阀31可以利用从先导泵15供给的工作油,输出与来自控制器30A的控制指令相对应的先导压力,并将该先导压力施加到控制阀17内所对应的控制阀的先导端口。由此,与自动运行功能相关的操作指令的内容反映在控制阀17的动作中,并通过液压致动器来实现基于自动运行功能的各种动作要件(被驱动要件)的动作。
并且,例如控制器30A根据与控制器30B、30C等各种控制器的双向通信,统一控制挖土机整体(搭载于挖土机的各种设备)的动作。
并且,例如当挖土机运行的期间(即,键开关处于开启的状态)未进行操作装置26的操作时,控制器30A使主泵14自动停止(参考图3、图4)。由此,不操作挖土机时,不必要的主泵14即泵用电动机12停止,因此能够抑制泵用电动机12所消耗的蓄电装置19的电力。以下,将不操作操作装置26时使主泵14自动停止的功能称为“泵停止功能”。
另外,在挖土机启动时即键开关开启时,控制装置30(控制器30A、30B)与是否进行操作装置26的操作无关地使主泵14即泵用电动机12启动。由此,在挖土机启动时,控制装置30能够使泵用电动机12一次启动,并进入到能够控制泵用电动机12的状态。并且,在挖土机启动时,控制装置30能够使泵用电动机12一次启动,并进行泵用电动机12有无异常等的诊断处理。例如,控制器30B通过变频器18A使泵用电动机12通电,从而诊断有无异常。当存在异常时,控制器30B可以通过显示装置50等将泵用电动机12存在异常的情况通知给操作者。另一方面,当泵用电动机12不存在异常的情况下,然后当操作装置26的操作未开始时,控制器30B可以通过泵停止功能使泵用电动机12停止。
控制器30B根据从控制器30A输入的各种信息(例如,包括操作装置26的操作信号的控制指令等),进行对电力驱动***和蓄电***的驱动控制。
例如,控制器30B根据操作装置26的操作内容,驱动变频器18B并进行回转用电动机21的运行状态(动力运行及再生运行)的切换控制。
并且,例如控制器30B根据操作装置26的操作状态,驱动电力转换装置100并进行电力转换装置100的升压运行与降压运行即蓄电装置19的放电状态与充电状态的切换控制。
并且,例如控制器30B根据来自控制器30A的与泵停止功能相关的控制指令,进行与泵用电动机12的停止及启动相关的控制(参考图3、图4)。
控制器30C进行与挖土机的周边监视功能相关的控制。
例如,控制器30C根据从周围信息获取装置40读取的与挖土机周围的三维空间的状况相关的信息(例如,与挖土机周围的物体及其位置相关的检测信息),检测挖土机周边的规定的物体及其位置(以下,称为“监视对象”)。
并且,例如当在相对邻近挖土机的区域(以下,称为“监视区”)检测到监视对象时,控制器30C通过驾驶舱10的室内的显示装置50和语音输出装置等输出警报。
另外,控制器30B、30C的功能可以集成于控制器30A。即,通过控制装置30来实现的各种功能可以通过一个控制器来实现,也可以通过适当设定的2个以上数量的控制器分散实现。
周围信息获取装置40输出与挖土机周围的三维空间的状况相关的信息。周围信息获取装置40例如可以包括超声波传感器、毫米波雷达、单眼摄像机、立体摄像机、深度摄像机、LIDAR(Light Detection and Ranging:光检测与距离修正)、距离图像传感器、红外线传感器等。周围信息获取装置40的输出信息被控制器30C读取。
显示装置50设置于驾驶舱10内的操作者所容易辨识的位置,并在控制器30A的控制下显示各种信息图像。显示装置50例如是液晶显示器和有机EL(Electroluminescence:电致发光)显示器。
另外,显示装置50可以是在控制器30A以外的控制器(例如,控制器30C)的控制下动作的方式。
<其他构成要件>
本实施方式所涉及的挖土机包括空调装置42、交流发电机44及电池46。
空调装置42调整驾驶舱10的室内的温度和湿度等。空调装置42例如是冷暖兼用的热泵式,包括压缩机42a。并且,空调装置42可以包括供暖用的加热器(例如,PTC(PositiveTemperature Coefficient:正的温度***)和(燃烧式加热器)。
压缩机42a在空调装置42的热泵循环中压缩制冷剂。压缩机42a通过泵用电动机12被驱动。
另外,压缩机42a可以通过与泵用电动机12不同的电动机(例如,以蓄电装置19和电池46的电力工作的内置电动机)被驱动。
交流发电机44(发电机构的一例)通过泵用电动机12的动力进行发电。交流发电机44的发电电力供给至电池46,使电池46被充电(蓄电),或者供给至控制器30A~30C等以电池46的电力被驱动的设备。
电池46(低压蓄电装置的一例)具有相对低的输出电压(例如,24伏),并对需要相对高的电力的电力驱动***以外的电力设备(例如,控制器30A~30C)供给电力。电池46例如是铅蓄电池,如上所述,其以交流发电机44的发电电力被充电。
另外,电池46可以以通过规定的电力转换装置(例如,DC(Direct Current:直流)-DC转换器)供给的蓄电装置19的电力被充电。在该情况下,交流发电机44可以省略。
[泵停止功能的细节]
接下来,参考图3~图6对通过控制装置30(控制器30A、30B)进行的与泵停止功能相关的控制处理进行说明。
<与泵停止功能相关的控制处理的第1例>
图3是概略地表示通过控制装置30进行的与泵停止功能相关的控制处理的第1例的流程图。本流程图的处理例如在从挖土机启动至停止为止的运行期间,以规定的处理间隔反复执行。以下,关于图4~图6的流程图,也可以同样适用。
在步骤S102中,控制器30A根据从操作装置26输入的操作信号,判定操作装置26的非操作条件是否成立。操作装置26的非操作条件例如是“未进行操作装置26的操作”。并且,操作装置26的非操作条件例如可以是“未进行操作装置26的操作的状态持续规定时间(例如,10秒)以上”。以下,以非操作条件为用于使主泵14自动停止的条件(以下,称为“停止条件”)之一作为前提进行说明。当非操作条件成立时,控制器30A进入步骤S104,当非操作条件不成立时,则结束本次处理。
在步骤S104中,控制器30A判定非操作条件以外的其他停止条件是否全部成立。
停止条件中例如可以包括与蓄电装置19的剩余容量相关的条件(“蓄电装置19的剩余容量为规定的阈值以上”)。其理由在于,若蓄电装置19的剩余容量相对下降,则有可能无法从蓄电装置19对泵用电动机12供给能够使停下来的主泵14重新启动的电力。此时,蓄电装置19的剩余容量例如可以根据测量蓄电装置19的电流和电压等的传感器的检测值等,利用已知的方法适当推断。
并且,停止条件中例如可以包括与蓄电装置19的劣化状态相关的条件(“蓄电装置19的劣化超过规定基准之后不再进展”)。其理由在于,若蓄电装置19的劣化相对进展,则有可能无法从蓄电装置19对泵用电动机12供给能够使停下来的主泵14重新启动的电力。此时,蓄电装置19的劣化状态例如可以根据测量蓄电装置19的电流和电压等的传感器的检测值,利用已知的方法适当推断。
并且,停止条件中例如可以包括与电池46的剩余容量相关的条件(“电池46的剩余容量为规定的阈值以上”)。其理由在于,若电池46的剩余容量相对下降,则在用于使主泵14停止的泵用电动机12停止的期间,交流发电机44的发电电力耗尽,而有可能无法从电池46对控制器30A~30C等供给足够的电力。此时,电池46的剩余容量例如可以通过与蓄电装置19的情况相同的方法适当推断。并且,电池46的剩余容量可以根据电池液的比重计的测量值计算。其理由在于,若电池46的电压下降,则电池液的比重显著变化。
并且,停止条件中例如可以包括与电池46的劣化状态相关的条件(“电池46的劣化超过规定基准之后不再进展”)。其理由在于,若电池46的劣化相对进展,则在用于使主泵14停止的泵用电动机12停止的期间,交流发电机44的发电电力耗尽,而有可能无法从电池46对控制器30A~30C等供给足够的电力。此时,电池46的劣化状态例如可以通过与蓄电装置19的情况相同的方法适当推断。
另外,当电池46为能够以来自蓄电装置19的电力充电的结构时,可以从停止条件中省略与电池46的剩余容量相关的条件及与电池46的劣化状态相关的条件。并且,电池46为能够以来自蓄电装置19的电力充电的结构,即蓄电装置19的剩余容量相对高(即,剩余容量为足以能够对电池46充电的程度)时,可以是从停止条件中省略与电池46的剩余容量相关的条件及与电池46的劣化状态相关的条件的方式。
并且,停止条件中例如可以包括与挖土机的暖机相关的条件(“不需要挖土机的暖机”)。挖土机的暖机中包括工作油的暖机和蓄电装置19的暖机。其理由在于,当需要挖土机的暖机时,需要使主泵14持续进行工作来使工作油循环或者在蓄电装置19与负载之间进行通电。此时,是否需要挖土机的暖机,例如可以根据测定挖土机的室外温度的传感器和测定从主泵14吐出的工作油的温度的传感器等的检测值来判断。
并且,停止条件中例如可以包括与气温相关的条件(“驾驶舱10的室外温度在规定范围内”和“驾驶舱10的室内的气温在规定范围内”等)。其理由在于,若主泵14在气温脱离规定范围的极低的状态和极高的状态下停止,则压缩机42a随着泵用电动机12的停止而停止,而导致有损驾驶舱10的室内的操作者的舒适性的可能性高。此时,驾驶舱10的室外温度和室内气温例如可以通过搭载于上部回转体3上的驾驶舱10的外部的温度传感器和搭载于驾驶舱10的室内的温度传感器来测定。
另外,当空调装置42(压缩机42a)通过泵用电动机12以外的动力被驱动时,可以从停止条件中省略与气温相关的条件。
并且,当空调装置42(压缩机42a)通过泵用电动机12以外的专用电动机(以下,称为“空调用电动机”)被驱动时,停止条件中可以包括与对空调用电动机供给电力的电力供给源的可供给的电力量(例如,剩余容量)相关的条件。在该情况下,停止条件中例如可以包括“来自空调用电动机的电力供给源的可供给的电力量相对高(即,为足以能够使空调用电动机持续运转一段时间的程度)”等。
并且,停止条件中例如可以包括与挖土机的周围有人的情况相关的条件(“邻近挖土机周围的区域(监视区)内没有人”等)。其理由在于,若导致挖土机的主泵14(泵用电动机12)停止,则有可能导致挖土机周围的作业人员等人员误以为挖土机停止(键开关关闭)而接近挖土机。
并且,停止条件中可以包括与因为挖土机的姿势和挖土机所在地点的地形引起的稳定性相关的条件(“挖土机不在静态不稳定状态”和“挖土机不在地形性不稳定状态”等)。静态不稳定状态是因为挖土机的姿势状态引起的不稳定状态,地形性不稳定状态是因为挖土机所在地点的地形引起的不稳定状态。其理由在于,例如当因为挖土机的姿势和其地点的地形使挖土机处于不稳定的状态时,可能需要根据操作者对操作装置26的操作,使被驱动要件进行动作而避免挖土机的倾翻等。
挖土机的静态不稳定状态中,例如包括附属装置的前端即铲斗6的位置位于相对偏离挖土机的车体(下部行走体1、回转机构2及上部回转体3等)的位置的姿势状态。其理由在于,若铲斗6的位置距车体相对太远,则使从附属装置作用于车体的挖土机向前方倾翻的方向的力矩(以下,称为“倾翻力矩”)相对增加,而使挖土机相对容易倾翻。并且,挖土机的静态不稳定状态中例如包括附属装置的前端即铲斗6的位置位于相对高的位置的姿势状态。其理由在于,例如当挖土机因为挖土机的动作或外力等的作用等某种理由开始向前方倾翻时,若铲斗6的位置位于相对高的位置,则难以使铲斗6与地面抵接来抑制挖土机的倾翻。并且,挖土机的静态不稳定状态中,例如包括下部行走体1的行进方向与上部回转体3的朝向即附属装置的朝向之间的相对角度(回转角度)相对较大的姿势状态。其理由在于,例如若下部行走体1的宽度方向比行进方向的接地长度相对小,使得附属装置的朝向向下部行走体1的宽度方向相对更近,则因为附属装置的重量和附属装置的动作等使挖土机容易倾翻。
挖土机的地形性不稳定状态中,例如可以包括下部行走体1在其行走期间和通过上部回转体3及附属装置进行作业的期间,因地形性影响向前方或者后方滑动的状态及这种可能性较高的状态。并且,挖土机的地形性不稳定状态中,例如可以包括下部行走体1在其行走期间和通过上部回转体3及附属装置进行的作业期间,因地形性影响使下部行走体1的一部分浮起的状态及这种可能性较高的状态。并且,挖土机的地形性不稳定状态中,例如可以包括在下部行走体1行走的期间和通过上部回转体3及附属装置进行的挖土机的作业期间,因地形性影响使车体倾倒或者摇晃的状态及这种可能性较高的状态。并且,挖土机的地形性不稳定状态中,例如可以包括下部行走体1在其行走期间和通过上部回转体3及附属装置进行的挖土机的作业期间,因地形性影响使车体振动的状态及其可能性较高的状态。地形性影响中可能包括地面的地质、地面的水分、地面的坡度、地面的凹凸、地面的塌陷等。并且,简单而言,挖土机的地形性不稳定状态可以是挖土机位于坡地的情况。
当其他停止条件全部成立时,控制器30A进入步骤S106,当其他停止条件中的任一个不成立时,结束本次处理。
另外,也能够设定为不让操作者按自己的想法执行泵停止功能。例如,若通过设置于驾驶舱10内的输入装置进行规定的输入,则泵停止功能可以无效(即,泵停止功能可以停止)。在该情况下,即使步骤S102、S104的停止条件成立,主泵14也不自动停止。输入装置例如可以包括接受来自操作者等的操作输入的操作输入装置。操作输入装置中例如可以包括安装于显示装置50的触控面板、与显示装置50另行设置的触控板、按钮、切换键、操纵杆等。例如,泵停止功能可以根据对操作输入装置的开启操作(例如,专用按钮开关和显示于显示装置50的虚拟按钮图标等的开启操作)而无效。并且,输入装置例如可以包括接受来自操作者的语音输入和手势输入的语音输入装置和手势输入装置。例如,若接受来自操作者的规定的语音输入和规定的手势输入,则泵停止功能可以无效。
在步骤S106中,控制器30B根据来自控制器30A的控制指令,使泵用电动机12停止。由此,主泵14停止。由此,不操作操作装置26时,泵用电动机12停止,因此能够减少泵用电动机12所消耗的蓄电装置19的电力。因此,挖土机能够以蓄电装置19的电力更长时间地持续进行运转。
在伴随步骤S106的处理的主泵14(泵用电动机12)的停止状态下,除了驱动液压致动器以外的其他功能维持有效的状态。例如,在主泵14(泵用电动机12)的停止状态下,周边监视功能持续工作。由此,即使在挖土机的作业处于暂时停止的状态下,控制器3C也能够检测侵入挖土机周边的邻近区域的监视对象,并通过警报等通知操作者等。
并且,在伴随步骤S106的处理的主泵14(泵用电动机12)的停止状态下,控制器30A可以通过显示装置50(通知机构的一例)视觉性地通知挖土机正在运转即挖土机未停止(键开关为关闭)的情况。并且,控制器30A可以通过显示装置50视觉性地通知主泵14处于在挖土机保持持续运转的状态下自动停止的状态的情况。由此,操作者能够根据操作装置26的非操作状态,掌握主泵14在挖土机保持正在运转的状态下自动停止的情况。并且,控制器30A也可以代替此或者与之结合,而通过显示装置50视觉性地通知主泵14通过操作装置26的操作而启动的情况。由此,一旦操作装置26的操作开始,操作者便能够识别到主泵14启动并能够重新开始作业的情况。
另外,控制器30A可以代替显示装置50或者与之结合,而以其他方法进行这些情况的通知。例如,控制器30A可以通过设置于驾驶舱10的室内的语音输出装置(例如,扬声器)(通知机构的一例),通过听觉性的方法进行通知。
在步骤S108中,控制器30A判定使主泵14启动的基础上与挖土机的安全性相关的条件(以下,称为“安全条件”)是否成立。
安全条件中例如可以包括与安全带的佩戴状态相关的条件(“驾驶舱10内的操作员座的安全带已佩戴”)。此时,安全带是否佩戴,例如可以根据内置于安全带的插扣的检测安全带是否佩戴的开关的输出信息来判断。
并且,安全条件中例如可以包括与驾驶舱10内的门锁杆相关的条件(“门锁杆抬起”)。此时,门锁杆是否抬起,可以根据检测门锁杆的状态的门锁杆开关的输出信息来判断。
并且,安全条件中例如可以包括与驾驶舱10的窗户和门的开闭状态相关的条件(“驾驶舱10的窗户及门关闭”)。此时,驾驶舱10的窗户和门的开闭状态例如可以根据设置于窗户和门的检测窗户和门的开闭状态的开关的输出信息来判断。
并且,安全条件中例如可以包括与上部回转体3的维护用开口(例如,容纳部上表面的引擎罩和容纳部侧面的维护口等)的开闭状态相关的条件(“维护用开口全部被关闭”)。其理由在于,通过挖土机进行的作业暂时停止时,维护人员等有可能正在进行挖土机的维护。此时,维护用开口的开闭状态例如可以根据设置于维护用开口的检测盖子和门扇等是否堵住开口的开关的输出信息来判断。
当安全条件全部成立时,控制器30A进入步骤S110,当安全条件不成立时,待机至安全条件成立(反复步骤S108的处理)。
当步骤S108的安全条件不成立时,控制器30A可以通过上述显示装置50(通知机构的一例)和语音输出装置(通知机构的一例)等,通知无法使主泵14启动的情况。并且,控制器30A可以具体地通知无法使主泵14启动的原因。由此,操作者能够识别主泵14因为挖土机的安全性问题而不启动的情况。
在步骤S110中,控制器30A根据从操作装置26输入的操作信号,判定操作装置26的操作开始条件是否成立即操作装置26的操作是否重新开始。以下,以操作开始条件为用于使主泵14自动启动的条件(以下,称为“启动条件”)之一作为前提进行说明。当操作开始条件不成立时,控制器30A进入步骤S112,当操作开始条件成立时,进入步骤S114。
在步骤S110中,控制器30A判定其他启动条件中的任一个是否成立。
与停止条件的情况相同,启动条件中例如可以包括与蓄电装置19的剩余容量相关的条件(“蓄电装置19的剩余容量为规定的阈值以上”)。其理由在于,例如为能够以蓄电装置19的电力对电池46进行充电的结构时,若主泵14停止的期间相对较长,则有可能导致蓄电装置19的剩余容量相对减少。此时,停止条件的“阈值”与启动条件的“阈值”可以相同,也可以不同。
另外,为无法以蓄电装置19的电力对电池46进行充电的结构时,可以从启动条件中省略与蓄电装置19的剩余容量相关的条件。
并且,例如与停止条件的情况相同,启动条件中可以包括与电池46的剩余容量相关的条件(“电池46的剩余容量为规定的阈值以上”)。其理由在于,在电池46以泵用电动机12所驱动的交流发电机44的发电电力进行充电的结构的情况下,若主泵14停止的期间相对较长,则有可能导致电池46的剩余容量相对减少。此时,停止条件的“阈值”与启动条件的“阈值”可以相同,也可以不同。
另外,在能够以蓄电装置19的电力对电池46进行充电的结构的情况下,可以从启动条件中省略与电池46的剩余容量相关的条件。
并且,启动条件中例如可以包括与驾驶舱10的室内气温相关的条件(“驾驶舱10的室内的气温在规定范围内”等)。其理由在于,若主泵14停止的期间相对较长,则驾驶舱10的室内气温会上升或下降,而有可能有损操作者的舒适性。此时,停止条件的“规定范围”与启动条件的“规定范围”可以相同,也可以不同。
并且,启动条件中例如可以包括与挖土机的周围有人的情况相关的条件(“邻近挖土机周围的区域(监视区)内有(侵入)人”等)。其理由在于,当挖土机的主泵14(泵用电动机12)停止时,有可能导致挖土机周围的作业人员等人员误以为挖土机停止(键开关关闭)而接近挖土机。
并且,启动条件中例如可以包括与因为挖土机的姿势和挖土机所在地点的地形引起的稳定性相关的条件(“挖土机处于静态不稳定状态”和“挖土机处于地形性不稳定状态”等)。其理由在于,停止条件成立之后,因为某种理由(例如,地震等)产生挖土机所在地点的地形变动,其结果,在挖土机处于不稳定的状态时,可能需要根据操作者对操作装置26的操作,使被驱动要件进行动作而避免挖土机的倾翻等。
并且,启动条件中例如可以包括与操作者自行强制解除主泵停止功能相关的条件(“通过设置于驾驶舱10内的输入装置接受用于强制解除主泵14的停止的来自操作者的规定的输入”等)。由此,操作者能够强制解除基于泵停止功能的主泵14的停止状态。
当其他启动条件中的任一个成立时,控制器30A进入步骤S114,当不成立时返回到步骤S108,并反复步骤S108~S112的处理。
在步骤S114中,控制器30B根据来自控制器30A的控制指令,启动泵用电动机12。而且,控制器30B将主泵14的转速恢复至挖土机使液压致动器进行动作而能够开始作业的规定的转速(以下,称为“作业用转速”),并结束本次处理。由此,操作者通过进行操作装置26的操作,能够使主泵14启动并重新开始挖土机的作业。
当使泵用电动机12启动时,控制器30B可以每次以相同的上升速度提升泵用电动机12(即,主泵14)的转速(旋转速度)。并且,当使泵用电动机12启动时,控制器30B可以根据规定的条件将泵用电动机12的转速的上升速度设为不同。在该情况下,控制器30B可以根据规定的条件,将泵用电动机12的转速的上升速度连续设为不同,也可以是具有泵用电动机12的转速的上升速度互不相同的多个控制方式(控制模式)的方式。
例如,控制器30B可以根据操作开始条件成立时的操作装置26的操作内容,将泵用电动机12的转速的上升速度设为不同。具体而言,控制器30B可以如下控制:操作开始条件成立时的操作装置26的操作量和操作速度相对越大,则越是相对提高泵用电动机12的转速的上升速度。其理由在于,推测为想要尽早开始挖土机的作业的操作者的意图反映在其操作内容中。另一方面,控制器30B可以如下控制:操作开始条件成立时的操作装置26的操作量和操作速度相对越小,则越是相对减小泵用电动机12的转速的上升速度。其理由在于,想尽早开始挖土机的作业的操作者的意图未反映在其操作内容中,认为最好通过减慢转速的上升速度来抑制能量消耗(从蓄电装置19供给的电力的消耗)。
并且,例如挖土机中可以设定与能量消耗及作业效率等相关的多个动作模式。多个动作模式中可以包括优先考虑能量消耗的抑制的节能模式、优先考虑作业效率的作业优先模式及重视能量消耗与作业效率的均衡的均衡模式等。关于挖土机的动作模式,例如作为初始状态可以设定为均衡模式。而且,控制装置30可以根据通过设置于驾驶舱10内的输入装置接受的来自操作者的规定的输入,设定多个动作模式中的任一个动作模式。在该情况下,控制器30B可以将泵用电动机12控制为,多个动作模式中越是作业效率的优先度高的动作模式,使泵用电动机12启动时的转速的上升速度则相对越大。由此,控制器30B将主泵14的转速尽早恢复至作业用转速,而能够支持挖土机能够尽早开始作业。另一方面,控制器30B可以将泵用电动机12控制为,多个动作模式中越是能量消耗的抑制的优先度相对高的动作模式,使泵用电动机12启动时的转速的上升速度则相对越小。由此,控制器30B通过相对缓慢地提升泵用电动机12的转速,能够相对抑制能量消耗(从蓄电装置19供给的电力的消耗)。
<与泵停止功能相关的控制处理的第2例>
图4是概略地表示通过控制装置30(控制器30A、30B)进行的与泵停止功能相关的控制处理的第2例的流程图。
在步骤S202中,与图3的步骤S102相同,控制器30A根据从操作装置26输入的操作信号,判定操作装置26的非操作条件是否成立。当非操作条件成立时,控制器30A进入步骤S204,当非操作条件不成立时,结束本次处理。
在步骤S204中,控制器30A判定是否存在操作装置26的操作开始的迹象。例如当操作者接触操作装置26时,控制器30A可以判定为存在操作装置26的操作开始的迹象。此时,控制器30A例如可以根据拍摄驾驶舱10的室内的摄像机和设置于操作装置26的手柄部分的检测对操作装置26的接触的传感器等的输出信息,判定操作者是否接触操作装置26。并且,例如当从操作装置26输出的操作信号的时序的波形在操作量零附近呈现出微小的振动时,控制器30A可以判定为操作者接触操作装置26。当不存在操作装置26的操作开始的迹象时,控制器30A进入步骤S206,当存在操作装置26的操作开始的迹象时,结束本次处理。
例如,当主泵14停止之后立即开始操作装置26的操作并且立即启动主泵14时,可能产生到操作者能够开始作业为止的时滞(等待时间)。相对于此,本例中即使在操作装置26未***作的情况下,若立即开始操作,则主泵14也不停止。由此,通过主泵14的停止及之后的启动,能够抑制操作者感到繁琐或者因为主泵14恢复至作业用转速为止的等待时间使挖土机的作业效率下降的情况。
步骤S206~S210是与图3的步骤S104~S108相同的处理,因此省略说明。
在步骤S212中,控制器30A判定与操作装置26的操作开始的迹象相关的条件(以下,称为“操作开始迹象条件”)是否成立,即是否存在操作装置26的操作开始的迹象。当操作开始迹象条件不成立时,控制器30A进入步骤S214,当操作开始迹象条件成立时,进入步骤S218。
步骤S214、S216是与图3的步骤S112、S114相同的处理,因此省略说明。
另一方面,在步骤S218中,控制器30B根据来自控制器30A的控制指令,使泵用电动机12启动。而且,控制器30B将主泵14的转速恢复至比作业用转速(第1转速的一例)低的待机转速(第2转速的一例),控制器30A进入步骤S220。
在步骤S220中,控制器30A判定操作开始条件是否成立。当操作开始条件不成立时,控制器30A进入步骤S222,当操作开始条件成立时,进入步骤S224。
在步骤S222中,控制器30A判定其他启动条件中的任一个是否成立。当其他启动条件中的任一个成立时,控制器30A进入步骤S222,当不成立时,返回到步骤S220,并反复步骤S220、S222的处理。
在步骤S224中,控制器30B根据来自控制器30A的控制指令,将主泵14的转速从待机转速恢复(提升)至作业用转速,并结束本次处理。由此,当操作装置26的操作实际开始时,能够立即将主泵14提升至作业用转速。由此,进一步减少从操作装置26的操作开始至实际能够开始作业为止的等待时间,从而能够进一步抑制挖土机的作业效率下降。并且,等待操作装置26的操作开始的期间,主泵14以比作业用转速低的待机转速进行旋转,因此不仅能够抑制泵用电动机12所消耗的蓄电装置19的电力,也能够抑制挖土机的作业效率下降。
<与泵停止功能相关的控制处理的第3例>
图5是概略地表示通过控制装置30(控制器30A、30B)进行的与泵停止功能相关的控制处理的第3例的流程图。
在步骤S302中,控制器30A根据从操作装置26输入的操作信号,判定操作装置26的非操作条件是否成立。当非操作条件成立时,控制器30A进入步骤S303,当非操作条件不成立时,结束本次处理。
在步骤S303中,控制器30A判定安全条件是否成立。当安全条件全部成立时,控制器30A进入步骤S304,当安全条件不成立时,结束本次处理。由此,当安全条件不成立时,控制器30A能够使主泵14不自动停止。
并且,当步骤S303的安全条件不成立时,控制器30A可以通过上述显示装置50和语音输出装置等通知无法使主泵14自动停止的情况。并且,控制器30A具体可以通知无法使主泵14自动停止的原因。由此,操作者能够识别主泵14因挖土机的安全性问题而不自动停止的情况。
另外,步骤S302、S303的前后关系可以倒过来。并且,步骤S303的处理可以设定在步骤S304的处理与步骤S306的处理之间。
步骤S304~S314的处理与图3的步骤S104~S114相同,因此省略说明。
另外,与步骤S303相同的处理也可以适用于图4的流程图。
<与泵停止功能相关的控制处理的第4例>
图6是概略地表示通过控制装置30(控制器30A、30B)进行的与泵停止功能相关的控制处理的第4例的流程图。
步骤S402~S406的处理与图3的步骤S102~S106相同,因此省略说明。
在步骤S408中,控制器30A判定安全条件是否成立。当安全条件全部成立时,控制器30A进入步骤S410,当安全条件不成立时,进入步骤S414。由此,当安全条件不成立时,控制器30A能够使主泵重新启动。
例如,若因为液压致动器的非操作状态导致主泵14(泵用电动机12)自动停止并持续该状态,则有可能导致操作者误以为键开关关闭而返回。这样,有可能因为对控制装置30供给电力的电池46的消耗电流,使电池46的剩余容量大幅下降或者能够对电池46充电的蓄电装置19的剩余容量大幅下降。
相对于此,本例中若因操作者解开安全带或者使门锁杆往下或者打开门,使安全条件不成立,则泵用电动机12重新启动。因此,操作者能够发现挖土机的键开关未关闭的问题。
另外,当安全条件中包括的多个条件中的任一个不成立时,可以如图3的步骤S108反复进行步骤S408的处理,当安全条件中包括的多个条件(例如,与门锁相关的条件及与安全带相关的条件)不成立时,可以进行步骤S408的处理(即,进入到步骤S414的处理)。
步骤S410~S414的处理与图3的步骤S110~S114的处理相同,因此省略说明。
另外,与步骤S408相同的处理也可以适用于图4的流程图。
<与泵停止功能相关的控制处理的其他例子>
控制装置30(控制器30A、30B)可以在挖土机被远程操作的状态下,进行与上述第1例~第4例的情况相同的控制处理。在该情况下,上述第1例~第4例中的操作装置26的非操作条件被替换成基于远程操作的被驱动要件(即,驱动被驱动要件的致动器)的非操作条件。基于远程操作的被驱动要件的非操作条件与上述第1例~第4例的情况相同,例如可以是“未进行与基于远程操作的被驱动要件相关的操作”或“未进行与基于远程操作的被驱动要件相关的操作的状态持续规定时间以上”等。
例如,当挖土机根据从外部装置接收的远程操作信号被远程操作时,基于远程操作的被驱动要件的非操作条件相当于设置于外部装置的远程操作用操作装置(以下,称为“远程操作用操作装置”)的非操作条件。在与有无进行远程操作用操作装置的操作的无关地而将远程操作信号发送至挖土机的情况下,控制器30A可以根据远程操作信号中包括的操作内容(与操作量相关的数据),判断远程操作用操作装置的非操作条件是否成立。并且,在仅在远程操作用操作装置***作时将远程操作信号发送至挖土机的情况下,控制器30A能够根据有无接收远程操作信号来判断远程操作用操作装置的非操作条件是否成立。
并且,控制装置30(控制器30A、30B)可以在挖土机以全自动运行功能运转的状态下,进行与上述第1例~第4例的情况相同的控制处理。在该情况下,上述第1例~第4例中的操作装置26的非操作条件被替换成基于全自动运行功能的被驱动要件(即,驱动被驱动要件的致动器)的非操作条件。基于全自动运行功能的被驱动要件的非操作条件与上述第1例~第4例的情况相同,例如可以是“不输出使被驱动要件进行动作的操作指令”或“不输出使被驱动要件进行动作的操作指令的状态持续规定时间以上”等。
如此,在本例中,当在挖土机被远程操作的状态和以全自动运行功能运转的状态下未进行与被驱动要件相关的操作时,控制装置30能够使驱动主泵14的泵用电动机12停止。因此,挖土机在被远程操作的状态和以全自动运行功能运转的状态下,也能够抑制泵用电动机12的消耗电力。
[作用]
接下来,对本实施方式所涉及的挖土机的作用进行说明。
在本实施方式中,挖土机具备:主泵14,对液压致动器供给工作油;泵用电动机12,驱动主泵14;电动式操作装置26,操作液压致动器;及控制装置30。而且,控制装置30控制泵用电动机12,当未进行操作装置26的操作时,使主泵14自动停止,然后当操作装置26的操作开始时,使主泵14自动启动。
由此,未操作操作装置26时,能够使驱动主泵14的泵用电动机12停止。由此,本实施方式所涉及的挖土机能够实现能量消耗(电力消耗)的降低。
并且,操作装置26为液压先导式时,为了在主泵14停止的状态下检测操作装置26的操作开始的情况,需要使先导泵15持续工作。因此,追加与泵用电动机12不同的其他电动机,其他电动机在主泵14停止的状态下,以从蓄电装置19供给的电力持续驱动先导泵15。由此,即使在未操作操作装置26时,因驱动先导泵15的其他电动机导致消耗一些蓄电装置19的电力的可能性也较高。
相对于此,在本实施方式中,操作装置26为电动式,因此在主泵14停止的状态下,无需使先导泵15持续工作,也能够使主泵14停止同时又使先导泵15也停止。由此,本实施方式所涉及的挖土机能够进一步实现能量消耗(电力消耗)的降低。
[变形/变更]
以上,对用于实施本发明的方式进行了详述,但本发明并不限定于该特定的实施方式,能够在技术方案的范围中所记载的本发明的宗旨的范围内进行各种变形/变更。
例如,在上述实施方式中,控制器30A可以在远离驾驶舱10的状况下通过显示装置50等通知操作者以促使其关闭键开关。其理由在于,例如若操作者在保持键开关开启的状态下,离开驾驶舱10,则导致根据未进行液压致动器的操作输入的状态,而使泵停止功能工作,这从安全性或经济效益等观点考虑不佳。具体而言,控制器30A可以在挖土机启动时和主泵14因泵停止功能而停止的期间等进行该通知。
并且,上述实施方式及变形/变更的例子中,当挖土机与外部的商用电源连接而使蓄电装置19被充电时,泵停止功能可以是无效(停止)状态。通常,在挖土机与外部电源连接而进行蓄电装置19的充电的状态下,建议键开关为关闭。因此,其理由在于,即便键开关因为某种理由而开启,从安全性等观点考虑,也不建议执行泵停止功能。
并且,在上述实施方式及变形/变更的例子中,挖土机是以蓄电装置19为动力源的所谓“电池挖土机”,但也可以是串联式的“混合式挖土机”。
例如,图7是概略地表示本实施方式所涉及的挖土机的结构的其他例子的框图。以下,以与图2不同的部分为中心进行说明。
如图7所示,本例的挖土机是串联式的“混合式挖土机”。
具体而言,本例的挖土机包括引擎11及通过引擎11被驱动的发电机11G。并且,控制装置30除了控制器30A~30C之外,还包括对引擎11进行控制的控制器30D。
发电机11G经由整流器(未图示)及电压调整用转换器(未图示)等与DC总线110连接。发电机11G的发电电力从DC总线110经由电力转换装置100被充到蓄电装置19,或者经由变频器18A、18B被供给至泵用电动机12和回转用电动机21。
控制器30D根据从控制器30A输入的各种信息(例如,与引擎11的设定转速和引擎11的运转及停止相关的控制指令),进行引擎11的驱动控制。具体而言,控制器30D对控制对象的起动马达和引擎11的燃料喷射装置等致动器输出控制指令,由此实现引擎11的驱动控制。
例如当通过控制器30D而蓄电装置19的剩余容量相对较多时,控制器30A使引擎11停止,当蓄电装置19的剩余容量相对较少时,控制器30A使引擎11运转以使发电机11G进行发电。
关于本例的挖土机,可以适用与上述实施方式相同的关于泵停止功能的控制处理(参考图3~图6)。由此,起到与上述实施方式相同的作用/效果。
并且,在上述实施方式及变形/变更例中,挖土机可以将对液压致动器供给工作油的液压泵替换成以电动机驱动的任意的施工机械(工业用车辆、叉车、起重机等)。
最后关于本申请,其主张基于2019年3月29日申请的日本专利申请2019-069009号的优先权,并通过参考在本申请中援用日本专利申请的所有内容。
符号说明
7-动臂缸(液压致动器),8-斗杆缸(液压致动器),9-铲斗缸(液压致动器),12-泵用电动机(电动机),14-主泵(液压泵),15-先导泵,18A-变频器,19-蓄电装置(高压蓄电装置),26-操作装置,30-控制装置,30A~30D-控制器,42-空调装置,42a-压缩机,44-交流发电机(发电机构),46-电池(低压蓄电装置),50-显示装置(通知机构)。

Claims (5)

1.一种挖土机,其具备:
下部行走体;
上部回转体,回转自如地搭载于所述下部行走体;
作业附属装置,安装于所述上部回转体;
摄像装置,搭载于所述上部回转体;
液压致动器;
液压泵,对所述液压致动器供给工作油;
电动机,驱动所述液压泵;
电动式操作装置,操作所述液压致动器;及
控制装置,控制所述电动机,当未进行所述操作装置的操作时,使所述液压泵自动停止,然后当所述操作装置的操作开始时,使所述自动停止的所述液压泵自动启动,
当使所述液压泵自动停止之后,存在所述操作装置的操作开始的迹象时,所述控制装置使所述自动停止的所述液压泵自动启动,并使其恢复至比能够开始作业的第1转速低的第2转速,然后当所述操作装置的操作开始时,所述控制装置使所述液压泵从所述第2转速恢复至所述第1转速。
2.根据权利要求1所述的挖土机,其中,
即使在未进行所述操作装置的操作的情况下,若存在所述操作装置的操作开始的迹象,则所述控制装置也不使所述液压泵自动停止。
3.根据权利要求1所述的挖土机,其中,
即使在使所述液压泵自动停止之后、所述操作装置的操作要开始的情况下,若未关闭驾驶舱的窗户或门、或者未关闭维护用开口,则所述控制装置也不使所述自动停止的所述液压泵自动启动。
4.根据权利要求1所述的挖土机,其还具备:
通知机构,当通过所述控制装置使所述液压泵自动停止之后,未佩戴操作员座的安全带、未关闭驾驶舱的窗户或门、或者未关闭维护用开口时,通知所述自动停止的所述液压泵无法启动的情况及其原因中的至少一方。
5.一种挖土机,其具备:
下部行走体;
上部回转体,回转自如地搭载于所述下部行走体;
作业附属装置,安装于所述上部回转体;
摄像装置,搭载于所述上部回转体;
液压致动器;
液压泵,对所述液压致动器供给工作油;
电动机,驱动所述液压泵;
电动式操作装置,操作所述液压致动器;及
控制装置,控制所述电动机,当未进行所述操作装置的操作时,使所述液压泵自动停止,然后当所述操作装置的操作开始时,使所述自动停止的所述液压泵自动启动,
即使在未进行所述操作装置的操作的情况下,若挖土机处于规定的不稳定状态,则所述控制装置也不使所述液压泵自动停止,
所述规定的不稳定状态包括因为挖土机的姿势状态引起的静态不稳定状态以及因为挖土机所在地点的地形引起的地形性不稳定状态。
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