JP2018145684A - Working vehicle, method to be installed in computer for controlling a working vehicle comprising work machine, and controlling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、作業車両、作業機を有する作業車両を制御するためにコンピュータに実装される方法および作業車両の制御方法に関する。 The present invention relates to a work vehicle, a method mounted on a computer for controlling a work vehicle having a work machine, and a work vehicle control method.
従来、操作レバーの位置に応じた信号を出力する操作装置を備えた作業車両が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a work vehicle including an operation device that outputs a signal corresponding to the position of an operation lever is known.
このような作業車両として、特許文献1にはモータグレーダが開示されている。 As such a work vehicle, Patent Document 1 discloses a motor grader.
上記のような操作装置では、操作レバーは中立位置に復元する方向に復元力を作用させるようにバネによって付勢されている。このような操作装置において、オペレータが中立位置以外の位置にある操作レバーから手を放した場合、操作レバーは中立位置付近において往復運動する。なお、この往復運動は時間の経過とともに減衰し、その後、操作レバーは中立位置で停止する。 In the operating device as described above, the operating lever is biased by a spring so as to apply a restoring force in a direction to restore the neutral position. In such an operation device, when the operator releases his / her hand from the operation lever at a position other than the neutral position, the operation lever reciprocates in the vicinity of the neutral position. This reciprocation is attenuated with time, and then the operation lever stops at the neutral position.
コントローラには、操作装置から上記往復運動に伴う信号が入力される。このため、コントローラは、往復運動に応じた指令信号を、メインバルブのスプールを駆動する電磁比例制御弁に出力する。その結果、オペレータの意図に反して作業機が動作する。また、この作業機の動作に伴い運転室も振動する。このような現象は「停止ショック」とも呼ばれている。 A signal accompanying the reciprocating motion is input from the operating device to the controller. For this reason, the controller outputs a command signal corresponding to the reciprocating motion to the electromagnetic proportional control valve that drives the spool of the main valve. As a result, the work machine operates against the operator's intention. The cab also vibrates with the operation of the working machine. Such a phenomenon is also called “stop shock”.
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、操作レバーの往復運動が発生したときに乗り心地を向上させることが可能な作業車両、作業機を有する作業車両を制御するためにコンピュータに実装される方法および作業車両の制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a work vehicle capable of improving riding comfort when a reciprocating motion of an operation lever occurs, and a work vehicle having a work machine. It is an object to provide a computer-implemented method for controlling and a method for controlling a work vehicle.
本発明のある局面に従うと、作業車両は、アクチュエータと、中立位置と、第1の方向と、中立位置に対して第1の方向とは反対の第2の方向とに移動可能な操作レバーを有し、かつ操作レバーの操作量に応じた操作信号を出力する操作装置と、操作信号を受信し、操作信号に応じた指令信号を出力するコントローラと、指令信号に基づきアクチュエータを動作させる作動油の流量を調整する油圧制御部と、を備える。コントローラは、第1の期間において操作レバーが中立位置に対して第1の方向側の第1の領域に位置し、かつ第1の期間において操作信号が予め定められた値以上変動した場合、第1の期間に続く第2の期間において操作レバーが中立位置に対して第2の方向側の第2の領域に移動したことを表す操作信号を受信したことを条件に、中立位置に応じた指令信号を出力する制御を行う。 According to an aspect of the present invention, the work vehicle includes an actuator, a neutral position, a first direction, and an operation lever that is movable in a second direction opposite to the first direction with respect to the neutral position. An operation device that outputs an operation signal according to the operation amount of the operation lever, a controller that receives the operation signal and outputs a command signal according to the operation signal, and hydraulic fluid that operates the actuator based on the command signal And a hydraulic control unit that adjusts the flow rate. When the operation lever is located in the first region on the first direction side with respect to the neutral position in the first period, and the operation signal fluctuates more than a predetermined value in the first period, The command corresponding to the neutral position on the condition that the operation signal indicating that the operation lever has moved to the second region on the second direction side with respect to the neutral position in the second period following the period 1 is received. Control to output the signal.
上記の構成によれば、操作レバーの往復運動が発生したときに、乗り心地を向上させることが可能となる。 According to said structure, when a reciprocating motion of an operation lever generate | occur | produces, it becomes possible to improve riding comfort.
以下、実施の形態に係る作業車両について説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, the work vehicle according to the embodiment will be described. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
実施形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。また、一部の構成要素を用いない場合もある。 It is planned from the beginning to use the configurations in the embodiments in appropriate combinations. Some components may not be used.
また、以下では、作業車両としてモータグレーダを例に挙げて説明する。しかしながら、作業車両は、モータグレーダに限定されるものではなく、油圧ショベル、ホイールローダ、ブルドーザ、ダンプトラック、クローラダンプ等であってもよい。 Hereinafter, a motor grader will be described as an example of the work vehicle. However, the work vehicle is not limited to the motor grader, and may be a hydraulic excavator, a wheel loader, a bulldozer, a dump truck, a crawler dumper, or the like.
以下、モータグレーダについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図の説明において、モータグレーダが直進走行する方向を、モータグレーダの前後方向という。モータグレーダの前後方向において、作業機に対して前輪が配置されている側を、前方向とする。モータグレーダの前後方向において、作業機に対して後輪が配置されている側を、後方向とする。モータグレーダの左右方向とは、平面視において前後方向と直交する方向である。前方向を見て左右方向の右側、左側が、それぞれ右方向、左方向である。モータグレーダの上下方向とは、前後方向および左右方向によって定められる平面に直交する方向である。上下方向において地面のある側が下側、空のある側が上側である。 Hereinafter, the motor grader will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the direction in which the motor grader travels straight is referred to as the front-rear direction of the motor grader. In the front-rear direction of the motor grader, the side where the front wheels are arranged with respect to the work implement is defined as the front direction. In the front-rear direction of the motor grader, the side where the rear wheel is disposed with respect to the work implement is defined as the rear direction. The left-right direction of the motor grader is a direction orthogonal to the front-rear direction in plan view. When viewed from the front, the right and left sides in the left-right direction are the right direction and the left direction, respectively. The vertical direction of the motor grader is a direction orthogonal to a plane defined by the front-rear direction and the left-right direction. In the vertical direction, the side with the ground is the lower side, and the side with the sky is the upper side.
<A.外観>
図1は、本発明の一実施形態におけるモータグレーダ1の構成を概略的に示す斜視図である。
<A. Appearance>
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a motor grader 1 according to an embodiment of the present invention.
図1に示されるように、本実施形態のモータグレーダ1は、走行輪11,12と、車体フレーム2と、運転室3と、作業機4とを主に備えている。また、モータグレーダ1は、エンジン室6に配置されたエンジンなどの構成部品を備えている。作業機4は、ブレード42を含んでいる。モータグレーダ1は、ブレード42で整地作業、路面切削作業、掘削作業、除雪作業、材料混合などの作業を行なうことができる。 As shown in FIG. 1, the motor grader 1 of this embodiment mainly includes traveling wheels 11, 12, a body frame 2, a cab 3, and a work implement 4. The motor grader 1 includes components such as an engine disposed in the engine room 6. The work machine 4 includes a blade 42. The motor grader 1 can perform operations such as leveling work, road surface cutting work, excavation work, snow removal work, and material mixing with the blade 42.
走行輪11,12は、前輪11と後輪12とを含んでいる。図1においては、片側1輪ずつの2つの前輪11と片側2輪ずつの4つの後輪12とからなる走行輪を示しているが、前輪および後輪の数および配置はこれに限られない。 The traveling wheels 11 and 12 include a front wheel 11 and a rear wheel 12. In FIG. 1, traveling wheels including two front wheels 11 of one wheel on each side and four rear wheels 12 of two wheels on one side are shown, but the number and arrangement of front wheels and rear wheels are not limited thereto. .
車体フレーム2は、リアフレーム21と、フロントフレーム22とを含んでいる。リアフレーム21は、エンジン室6に配置されたエンジンなどの構成部品を支持している。リアフレーム21には、上記のたとえば4つの後輪12の各々がエンジンからの駆動力によって回転駆動可能に取付けられている。フロントフレーム22は、リアフレーム21の前方に取り付けられている。フロントフレーム22の前端部には、上記のたとえば2つの前輪11が回転可能に取り付けられている。 The vehicle body frame 2 includes a rear frame 21 and a front frame 22. The rear frame 21 supports components such as an engine disposed in the engine compartment 6. For example, each of the four rear wheels 12 described above is attached to the rear frame 21 so as to be rotationally driven by a driving force from the engine. The front frame 22 is attached in front of the rear frame 21. For example, the two front wheels 11 described above are rotatably attached to the front end portion of the front frame 22.
運転室3はフロントフレーム22に載置されている。運転室3の内部には、ハンドル、変速レバー、作業機4の操作レバー、ブレーキ、アクセルペダル、インチングペダルなどの操作部(図示せず)が設けられている。なお、運転室3は、リアフレーム21に載置されていてもよい。 The cab 3 is placed on the front frame 22. Inside the cab 3 are provided operation sections (not shown) such as a handle, a shift lever, an operation lever of the work machine 4, a brake, an accelerator pedal, an inching pedal, and the like. The cab 3 may be placed on the rear frame 21.
作業機4は、ドローバ40と、サークル41と、ブレード42と、油圧モータ49と、各種の油圧シリンダ44〜47と、スカリファイア(図示せず)と、フロントブレード(図示せず)と、リッパ(図示せず)とを主に有している。 The work machine 4 includes a draw bar 40, a circle 41, a blade 42, a hydraulic motor 49, various hydraulic cylinders 44 to 47, a scourer (not shown), a front blade (not shown), and a ripper. (Not shown).
ドローバ40の前端部は、フロントフレーム22の前端部に揺動可能に取付けられている。ドローバ40の後端部は、一対のリフトシリンダ44,45によってフロントフレーム22に支持されている。この一対のリフトシリンダ44,45の同期した伸縮によって、ドローバ40の後端部がフロントフレーム22に対して上下に昇降可能である。また、ドローバ40は、リフトシリンダ44,45の異なった伸縮によって車両進行方向に沿った軸を中心に上下に揺動可能である。 The front end portion of the draw bar 40 is swingably attached to the front end portion of the front frame 22. The rear end portion of the draw bar 40 is supported on the front frame 22 by a pair of lift cylinders 44 and 45. The rear end portion of the draw bar 40 can be moved up and down with respect to the front frame 22 by the synchronized expansion and contraction of the pair of lift cylinders 44 and 45. The draw bar 40 can swing up and down around an axis along the vehicle traveling direction by different expansion and contraction of the lift cylinders 44 and 45.
フロントフレーム22とドローバ40の側端部とには、ドローバシフトシリンダ46が取り付けられている。このドローバシフトシリンダ46の伸縮によって、ドローバ40は、フロントフレーム22に対して左右に移動可能である。 A drawbar shift cylinder 46 is attached to the front frame 22 and the side end of the drawbar 40. The draw bar 40 can move to the left and right with respect to the front frame 22 by the expansion and contraction of the draw bar shift cylinder 46.
サークル41は、ドローバ40の後端部に回転可能に取付けられている。サークル41は、油圧モータ49によって、ドローバ40に対し車両上方から見て時計方向または反時計方向に回転駆動可能である。 The circle 41 is rotatably attached to the rear end portion of the draw bar 40. The circle 41 can be driven to rotate clockwise or counterclockwise by the hydraulic motor 49 as viewed from above the vehicle with respect to the draw bar 40.
ブレード42は、サークル41に対して左右方向に滑動可能、かつ左右方向に平行な軸を中心に上下に揺動可能に支持されている。ブレードシフトシリンダ47が、サークル41およびブレード42に取り付けられており、ブレード42の長手方向に沿って配置されている。このブレードシフトシリンダ47によって、ブレード42はサークル41に対して左右方向に移動可能である。 The blade 42 is supported so as to be slidable in the left-right direction with respect to the circle 41 and swingable up and down around an axis parallel to the left-right direction. A blade shift cylinder 47 is attached to the circle 41 and the blade 42, and is disposed along the longitudinal direction of the blade 42. The blade shift cylinder 47 allows the blade 42 to move in the left-right direction with respect to the circle 41.
また、チルトシリンダ(図示せず)が、サークル41およびブレード42に取り付けられている。このチルトシリンダを伸縮させることによって、ブレード42はサークル41に対して左右方向に平行な軸を中心に揺動して上下方向に向きを変更することができる。これにより、チルトシリンダは、ブレード42の進行方向に対する傾斜角度を変更することができる。 A tilt cylinder (not shown) is attached to the circle 41 and the blade 42. By extending and retracting the tilt cylinder, the blade 42 can swing around an axis parallel to the left and right direction with respect to the circle 41 and change the direction in the vertical direction. Thereby, the tilt cylinder can change the inclination angle with respect to the traveling direction of the blade 42.
以上のように、ブレード42は、ドローバ40とサークル41とを介して、車両に対する上下の昇降、進行方向に対する傾きの変更、横方向に対する傾きの変更、回転、左右方向のシフトを行なうことが可能に構成されている。 As described above, the blade 42 can move up and down with respect to the vehicle, change the inclination with respect to the traveling direction, change the inclination with respect to the lateral direction, rotate, and shift in the left-right direction via the draw bar 40 and the circle 41. It is configured.
<B.運転室>
図2は、運転室3の詳細を説明するための図である。
<B. Cab>
FIG. 2 is a diagram for explaining the details of the cab 3.
図2に示されるように、運転室3は、運転席320と、コンソール340とを備える。
コンソール340には、作業機4を操作する操作レバー390が配置されている。
As shown in FIG. 2, the cab 3 includes a driver's seat 320 and a console 340.
An operation lever 390 for operating the work machine 4 is disposed on the console 340.
<C.ハードウェア構成>
図3は、モータグレーダ1のハードウェア構成の一部を表した図である。
<C. Hardware configuration>
FIG. 3 is a diagram showing a part of the hardware configuration of the motor grader 1.
図3に示されるように、モータグレーダ1は、操作装置399と、メインコントローラ110と、第1の油圧ポンプ121と、第2の油圧ポンプ122と、油圧制御部160と、アクチュエータ150とを備える。 As shown in FIG. 3, the motor grader 1 includes an operating device 399, a main controller 110, a first hydraulic pump 121, a second hydraulic pump 122, a hydraulic control unit 160, and an actuator 150. .
操作装置399は、操作レバー390と、操作検出器391と、バネ392とを有する。 The operation device 399 includes an operation lever 390, an operation detector 391, and a spring 392.
操作レバー390は、中立位置と、正の方向の領域(以下、「正の領域」とも称する)と、中立位置に対して正の方向の領域とは反対の負の方向の領域(以下、「負の領域」とも称する)とに操作することによって移動可能である。 The operation lever 390 includes a neutral position, a positive direction area (hereinafter, also referred to as “positive area”), and a negative direction area (hereinafter, “positive area” opposite to the neutral position). It is possible to move by operating to “negative region”.
操作装置399は、操作レバー390を中立位置に復元させる方向に復元力を作用させる復元機構を有する。操作レバー390は、操作装置399に内蔵されたバネ392によって中立位置方向に付勢されている。オペレータが操作レバー390から手を放すと、操作装置399は、バネ392の弾性力によって、操作レバー390を中立位置に戻す。なお、バネ392以外の弾性部材によって操作レバー390を付勢することも可能である。 The operating device 399 has a restoring mechanism that applies a restoring force in a direction to restore the operating lever 390 to the neutral position. The operation lever 390 is urged toward the neutral position by a spring 392 built in the operation device 399. When the operator releases the operation lever 390, the operation device 399 returns the operation lever 390 to the neutral position by the elastic force of the spring 392. The operation lever 390 can be biased by an elastic member other than the spring 392.
操作検出器391は、操作レバー390の操作量に応じた操作信号を出力する。操作検出器391は、中立位置からの操作量に応じた電圧を出力する。一例として、操作レバー390を中立位置に対して正の領域に移動させるほど、出力される電圧は高くなる。また、操作レバー390を中立位置に対して負の領域に移動させるほど、出力される電圧は低くなる。 The operation detector 391 outputs an operation signal corresponding to the operation amount of the operation lever 390. The operation detector 391 outputs a voltage corresponding to the operation amount from the neutral position. As an example, the output voltage increases as the operating lever 390 is moved to a positive region with respect to the neutral position. Further, as the operation lever 390 is moved to a negative region with respect to the neutral position, the output voltage becomes lower.
メインコントローラ110は、操作検出器391から出力された操作信号を受信する。メインコントローラ110は、操作検出器391から出力された操作信号を受信すると、当該操作信号に応じた指令信号を油圧制御部160に出力する。操作検出器391から出力された電圧を受信し、当該電圧値に応じた指令電流を油圧制御部160に出力する。 The main controller 110 receives the operation signal output from the operation detector 391. When the main controller 110 receives the operation signal output from the operation detector 391, the main controller 110 outputs a command signal corresponding to the operation signal to the hydraulic pressure control unit 160. The voltage output from the operation detector 391 is received, and a command current corresponding to the voltage value is output to the hydraulic pressure control unit 160.
油圧制御部160は、メインコントローラ110から出力された指令信号を受信する。油圧制御部160は、メインコントローラ110から出力された指令信号を受信すると、当該指令信号に応じて作動油の流量を調整する。 The hydraulic control unit 160 receives the command signal output from the main controller 110. When the hydraulic control unit 160 receives the command signal output from the main controller 110, the hydraulic control unit 160 adjusts the flow rate of the hydraulic oil according to the command signal.
油圧制御部160は電磁比例制御弁131,132を備える。電磁比例制御弁131,132は、メインコントローラ110からの指令電流に応じたパイロット圧を生成する。 The hydraulic control unit 160 includes electromagnetic proportional control valves 131 and 132. The electromagnetic proportional control valves 131 and 132 generate pilot pressure corresponding to the command current from the main controller 110.
油圧制御部160はメインバルブ140をさらに備える。メインバルブ140は、第1の油圧ポンプ121から吐出された作動油をアクチュエータ150に供給する。メインバルブ140は、パイロット圧に基づきスプールを移動させることによって、アクチュエータ150を動作させるための作動油の流量を調整する。 The hydraulic control unit 160 further includes a main valve 140. The main valve 140 supplies the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump 121 to the actuator 150. The main valve 140 adjusts the flow rate of hydraulic oil for operating the actuator 150 by moving the spool based on the pilot pressure.
アクチュエータ150は、油圧制御部160によって調整された作動油の流量に応じて作業機4を動作させる。アクチュエータ150は、本例では、図1の油圧シリンダ44〜47である。 Actuator 150 operates work implement 4 in accordance with the flow rate of hydraulic oil adjusted by hydraulic control unit 160. In this example, the actuator 150 is the hydraulic cylinders 44 to 47 in FIG.
なお、操作検出器391から出力された操作レバー390の操作量に応じた電圧、メインコントローラ110から出力された指令電流は、それぞれ、本発明における、「操作信号」、「指令信号」、の一例である。 The voltage corresponding to the amount of operation of the operation lever 390 output from the operation detector 391 and the command current output from the main controller 110 are examples of “operation signal” and “command signal” in the present invention, respectively. It is.
アクチュエータ150、操作レバー390、操作装置399、メインコントローラ110、油圧制御部160、電磁比例制御弁131,132、メインバルブ140は、それぞれ、本発明における、「アクチュエータ」、「操作レバー」、「操作装置」、「コントローラ」、「油圧制御部」、「制御バルブ」、「メインバルブ」の一例である。 The actuator 150, the operation lever 390, the operation device 399, the main controller 110, the hydraulic control unit 160, the electromagnetic proportional control valves 131 and 132, and the main valve 140 are respectively referred to as “actuator”, “operation lever”, and “operation” in the present invention. It is an example of “device”, “controller”, “hydraulic pressure control unit”, “control valve”, “main valve”.
操作レバー390の操作方向に関し、正の方向は、本発明における「第1の方向」および「第2の方向」の一方の一例である。負の方向は、本発明における「第1の方向」および「第2の方向」の他方の一例である。正の領域は、本発明における「第1の領域」および「第2の領域」の一方の一例である。負の領域は、本発明における「第1の領域」および「第2の領域」の他方の一例である。 Regarding the operation direction of the operation lever 390, the positive direction is an example of one of the “first direction” and the “second direction” in the present invention. The negative direction is an example of the other of the “first direction” and the “second direction” in the present invention. The positive region is an example of one of the “first region” and the “second region” in the present invention. The negative region is an example of the other of the “first region” and the “second region” in the present invention.
<D.自動制御>
上述したように、操作装置399は、操作レバー390を中立位置に復元するように復元機構によって付勢されている。それゆえ、オペレータが中立位置以外の位置にある操作レバー390から手を放した場合、操作レバー390は復元機構の復元力によって中立位置に戻ろうとする。しかしながら、操作レバー390は、慣性力によって中立位置で瞬時に停止することなく、中立位置付近において往復運動が繰り返される。
<D. Automatic control>
As described above, the operating device 399 is urged by the restoring mechanism so as to restore the operating lever 390 to the neutral position. Therefore, when the operator releases the operation lever 390 at a position other than the neutral position, the operation lever 390 attempts to return to the neutral position by the restoring force of the restoring mechanism. However, the operation lever 390 repeats reciprocating motion near the neutral position without instantaneously stopping at the neutral position due to inertial force.
この場合、メインコントローラ110には、操作装置399の操作検出器391から上記操作レバー390の往復運動に伴う操作信号が入力される。このため、メインコントローラ110は、往復運動に応じた指令信号を、油圧制御部160に出力する。油圧制御部160は、指令信号に応じてアクチュエータ150を動作させるための作動油の流量を調整するため、作業機4に振動が生じる。その結果、運転室3も振動する。このように、オペレータが中立位置以外の位置にある操作レバーから手を放した場合、何らの制御も行わないと、いわゆる「停止ショック」が発生する。 In this case, an operation signal associated with the reciprocating motion of the operation lever 390 is input to the main controller 110 from the operation detector 391 of the operation device 399. For this reason, the main controller 110 outputs a command signal corresponding to the reciprocating motion to the hydraulic control unit 160. The hydraulic control unit 160 adjusts the flow rate of the hydraulic oil for operating the actuator 150 in accordance with the command signal, and thus the work implement 4 is vibrated. As a result, the cab 3 also vibrates. Thus, when the operator releases his / her hand from the operation lever at a position other than the neutral position, a so-called “stop shock” occurs if no control is performed.
モータグレーダ1では、メインコントローラ110が後述する自動制御を行うことにより、停止ショックを緩和することができる。以下、この自動制御について具体的に説明する。 In the motor grader 1, the main controller 110 performs the automatic control described later, so that the stop shock can be reduced. Hereinafter, this automatic control will be specifically described.
図4および図5は、メインコントローラ110における自動制御の概要を説明するための図である。 4 and 5 are diagrams for explaining the outline of automatic control in the main controller 110. FIG.
図4の(1)のグラフは、オペレータが操作レバー390を中立位置から正の方向に最大限操作させ、その後、操作レバー390から手を放した場合に、操作検出器391からメインコントローラ110に入力される操作信号(波形W)を示している。図4の(2)のグラフは、メインコントローラ110によってフィルタ処理がなされた後の処理信号を示している。図4の(3)のグラフは、処理信号に応じてメインコントローラ110が出力する指令信号を示している。 The graph of (1) in FIG. 4 shows that when the operator operates the operation lever 390 to the maximum in the positive direction from the neutral position and then releases the operation lever 390, the operation detector 391 moves to the main controller 110. The input operation signal (waveform W) is shown. The graph of (2) in FIG. 4 shows the processed signal after the filter processing is performed by the main controller 110. The graph of (3) in FIG. 4 shows the command signal output from the main controller 110 in response to the processing signal.
なお、以下では、説明の便宜上、操作レバー390の操作と、操作検出器391からメインコントローラ110への操作信号の入力との間のタイムラグを無視して説明する。 In the following description, for convenience of explanation, the time lag between the operation of the operation lever 390 and the input of the operation signal from the operation detector 391 to the main controller 110 will be ignored.
時刻t0から時刻t1の間は、操作レバー390は中立位置にある状態である。この間は、操作検出器391から、操作信号V1がメインコントローラ110に出力される。 Between time t0 and time t1, the control lever 390 is in a neutral position. During this time, the operation signal V1 is output from the operation detector 391 to the main controller 110.
時刻t1から時刻t2の間は、操作レバー390が中立位置から正の方向に操作された状態を表している。 From time t1 to time t2, the operating lever 390 is operated in the positive direction from the neutral position.
時刻t2から時刻t3の間は、操作レバー390が正の方向に最大限操作された状態を表している。この間は、操作検出器391から、操作信号Vmaxがメインコントローラ110に出力される。 Between the time t2 and the time t3, the operating lever 390 is fully operated in the positive direction. During this time, an operation signal Vmax is output from the operation detector 391 to the main controller 110.
時刻t3以降は、オペレータが操作レバー390から手を放した状態を表している。時刻t3以降は、操作レバー390は、復元機構の復元力によって正の領域から中立位置に戻ろうとする。しかしながら、操作レバー390は、慣性力によって中立位置で停止することなく、時刻t5と時刻t6との間において負の領域に移動してしまう。その後、操作レバー390は、負の領域から中立位置に戻ろうとするが、時刻t7と時刻t8との間において正の領域に移動してしまう。以後、数回にわたり、このような往復運動が繰り返される。 After time t3, the operator has released his hand from the operation lever 390. After time t3, the operating lever 390 tries to return from the positive region to the neutral position by the restoring force of the restoring mechanism. However, the operation lever 390 moves to a negative region between time t5 and time t6 without stopping at the neutral position due to inertial force. Thereafter, the control lever 390 tries to return to the neutral position from the negative region, but moves to the positive region between time t7 and time t8. Thereafter, such reciprocating motion is repeated several times.
図4の(1)のグラフに示されるように、時刻t3における操作信号はVmaxであり、時刻t4における操作信号は予め定められた閾値Vthである。 As shown in the graph of (1) in FIG. 4, the operation signal at time t3 is Vmax, and the operation signal at time t4 is a predetermined threshold value Vth.
時刻t6から時刻t7の間では、操作レバー390が負の領域に移動しているため、操作検出器391から、操作信号V1からVminの間の信号がメインコントローラ110に出力される。 Between time t6 and time t7, the operation lever 390 is moved to the negative region, so that the operation detector 391 outputs a signal between the operation signals V1 to Vmin to the main controller 110.
時刻t7から時刻t8の間では、操作レバー390が再び正の領域に移動しているため、操作検出器391から、操作信号VmaxからV1の間の信号がメインコントローラ110に出力される。 Between time t7 and time t8, since the operation lever 390 is moved again to the positive region, the operation detector 391 outputs a signal between the operation signals Vmax and V1 to the main controller 110.
閾値Vthは、中立位置から正の方向への操作レバー390の操作量が予め定められた操作量となる値である。閾値Vthは、操作レバー390の中立位置から正の方向への最大操作量の80%以上となる値である。一例として、閾値Vthは、操作レバー390の操作量が上記最大操作量の80%となったときに操作検出器391から出力される操作信号に設定されている。 The threshold value Vth is a value at which the operation amount of the operation lever 390 from the neutral position in the positive direction becomes a predetermined operation amount. The threshold value Vth is a value that is 80% or more of the maximum operation amount in the positive direction from the neutral position of the operation lever 390. As an example, the threshold value Vth is set to an operation signal output from the operation detector 391 when the operation amount of the operation lever 390 reaches 80% of the maximum operation amount.
閾値Vthの値を規定しているのは、オペレータが操作レバー390を中立位置から正の方向にある程度移動させ、その後、操作レバー390から手を放した場合に生じる、操作レバー390の往復運動に対処するためである。 The threshold value Vth is defined in the reciprocating motion of the control lever 390 that occurs when the operator moves the control lever 390 from the neutral position to the positive direction to some extent and then releases the control lever 390. This is to deal with it.
(d1.自動制御の開始条件)
メインコントローラ110は、以下の3つの条件A〜Cが全て成立すると、自動制御を開始する。詳細については後述するが、「自動制御」とは、油圧制御部160に対して出力する指令信号を制御することによってアクチュエータ150を作動させる作動油の流量をカットする制御である。この自動制御は、フィルタを用いた信号処理を含む。
(D1. Automatic control start conditions)
The main controller 110 starts automatic control when all of the following three conditions A to C are satisfied. Although details will be described later, the “automatic control” is control for cutting the flow rate of hydraulic oil that operates the actuator 150 by controlling a command signal output to the hydraulic pressure control unit 160. This automatic control includes signal processing using a filter.
(1)条件A
第1の期間(Δt)において操作レバー390が正の領域および負の領域のうちの一方の領域に位置しており、かつ、第1の期間の開始時における操作レバー390の中立位置からの操作量が上記最大操作量の80%以上である。なお、Δtは、メインコントローラ110における最短演算周期である。Δtは、一例として、10msecである。
(1) Condition A
The operation lever 390 is located in one of the positive region and the negative region in the first period (Δt), and is operated from the neutral position of the operation lever 390 at the start of the first period. The amount is 80% or more of the maximum operation amount. Δt is the shortest calculation cycle in the main controller 110. Δt is, for example, 10 msec.
(2)条件B
上記第1の期間(Δt)において、復元機構によって操作信号が予め定められた閾値Vd(たとえば、Vd=(Vmax−V1)/2)以上変動した。
(2) Condition B
In the first period (Δt), the operation signal fluctuated by a restoring mechanism by a predetermined threshold value Vd (for example, Vd = (Vmax−V1) / 2) or more.
(3)条件C
上記第1の期間(Δt)に続く第2の期間において、操作レバー390が正の領域および負の領域のうちの他方の領域に移動(反転)したことを表す操作信号をメインコントローラ110が検出した。
(3) Condition C
In a second period following the first period (Δt), the main controller 110 detects an operation signal indicating that the operation lever 390 has moved (reversed) to the other one of the positive area and the negative area. did.
(d2.自動制御の停止条件)
メインコントローラ110は、以下の条件Dおよび条件Eの少なくともいずれか一方が成立すると、実行中の自動制御を停止する。
(D2. Automatic control stop condition)
When at least one of the following conditions D and E is satisfied, the main controller 110 stops the automatic control being executed.
(1)条件D
上記第2の期間が経過した。
(1) Condition D
The second period has elapsed.
(2)条件E
操作レバー390が上記一方の領域に再度移動(再度反転)したことを表す操作信号をメインコントローラ110が検出した。
(2) Condition E
The main controller 110 has detected an operation signal indicating that the operation lever 390 has moved again to the one area (reversed again).
(d3.波形Wの場合への適用)
このような観点に基づけば、図4の(1)のグラフの波形Wにおいては、期間T1(時刻t3〜t5)が第1の期間に当てはまり、期間T2(時刻t5〜t7)が第2の期間に当てはまる。なお、一例として、期間T2は5Δtとすることができる。
(D3. Application to waveform W)
Based on such a viewpoint, in the waveform W of the graph of (1) in FIG. 4, the period T1 (time t3 to t5) is applied to the first period, and the period T2 (time t5 to t7) is the second. Applies to the period. As an example, the period T2 can be set to 5Δt.
期間T1(=Δt)において操作レバー390が正の領域に位置しており、かつ、期間T1の開始時(時刻t3)における操作信号が閾値Vth以上であるため、操作レバー390の中立位置からの操作量が上記最大操作量の80%以上である(条件A)。また、期間T1において、操作信号が閾値Vd以上変動している(条件B)。さらに、期間T1に続く期間T2において操作レバー390が負の領域に移動したことを表す操作信号をメインコントローラ110が検出している(条件C)。このように、自動制御の開始条件を満たしている。 Since the operation lever 390 is located in the positive region in the period T1 (= Δt) and the operation signal at the start of the period T1 (time t3) is equal to or greater than the threshold value Vth, the operation lever 390 is moved from the neutral position. The operation amount is 80% or more of the maximum operation amount (Condition A). In the period T1, the operation signal fluctuates by more than the threshold value Vd (condition B). Further, the main controller 110 detects an operation signal indicating that the operation lever 390 has moved to the negative region in the period T2 following the period T1 (condition C). Thus, the automatic control start condition is satisfied.
さらに、時刻t8において、期間T2(第2の期間)が経過している(条件D)。なお、時刻t7は、期間T2内である。さらには、時刻t8においては、メインコントローラ110は、操作レバー390が正の領域に移動したことを表す操作信号を検出している(条件E)。それゆえ、時刻t8において、自動制御の停止条件を満たしている。 Further, at time t8, the period T2 (second period) has passed (condition D). Note that time t7 is within the period T2. Furthermore, at time t8, the main controller 110 detects an operation signal indicating that the operation lever 390 has moved to the positive area (condition E). Therefore, the automatic control stop condition is satisfied at time t8.
このように、自動制御の開始条件である条件Aと条件Bと条件Cとが成立すると、自動制御の停止条件である条件Dまたは条件Eが成立するまで、メインコントローラ110は、検出した操作信号を無視し、この間、操作レバー390が中立位置にあることを示す操作信号V1を検出したものとみなす。 As described above, when the conditions A, B, and C, which are automatic control start conditions, are satisfied, the main controller 110 detects the detected operation signal until the conditions D or E, which are automatic control stop conditions, are satisfied. And the operation signal V1 indicating that the operation lever 390 is in the neutral position is detected during this period.
図4の(2)のグラフに示すように、メインコントローラ110は、フィルタ処理によって、期間T2において検出した、操作レバー390が負の領域に位置しているときの操作検出器391からの操作信号を無視する。さらに、この間(期間T2)においては、操作レバー390が中立位置にあることを示す操作信号V1を検出したものとみなす。 As shown in the graph of (2) in FIG. 4, the main controller 110 detects the operation signal from the operation detector 391 when the operation lever 390 is located in the negative region, which is detected in the period T2 by the filtering process. Is ignored. Further, during this period (period T2), it is considered that the operation signal V1 indicating that the operation lever 390 is in the neutral position is detected.
このため、期間T2においては、メインコントローラ110は、操作信号V1に応じた指令信号を油圧制御部160に出力する。なお、停止条件が成立した直後の時刻t8以降は、メインコントローラ110は、検出した操作信号に応じた指令信号を油圧制御部160に出力する。 Therefore, in the period T2, the main controller 110 outputs a command signal corresponding to the operation signal V1 to the hydraulic pressure control unit 160. Note that after time t8 immediately after the stop condition is satisfied, the main controller 110 outputs a command signal corresponding to the detected operation signal to the hydraulic control unit 160.
上記のように、メインコントローラ110は、期間T2において、操作レバー390が中立位置にあることを示す操作信号V1を検出したものとみなすことによって、反対方向(図4の場合には負の領域)への操作レバー390の移動を無視する。それゆえ、メインコントローラ110によれば、期間T2において作業機4がオペレータの意図しない方向に駆動してしまうことを防止できる。 As described above, the main controller 110 considers that the operation signal V1 indicating that the operation lever 390 is in the neutral position is detected in the period T2, and thus the opposite direction (negative region in the case of FIG. 4). Ignoring the movement of the operation lever 390 to. Therefore, according to the main controller 110, it is possible to prevent the work machine 4 from being driven in a direction not intended by the operator in the period T2.
たとえば、図4の波形Wがブレード右リフト用の操作レバー349(図2)の操作に基づくものである場合、操作レバー349が正の領域に位置する場合(時刻t1から時刻t6の間)には、リフトシリンダ45(図1)のストローク長は、操作レバー349が中間位置のときの長さよりも短くなる。これにより、ブレード42の右側が上昇する。 For example, when the waveform W in FIG. 4 is based on the operation of the blade right lift operation lever 349 (FIG. 2), the operation lever 349 is located in the positive region (between time t1 and time t6). The stroke length of the lift cylinder 45 (FIG. 1) is shorter than the length when the operation lever 349 is at the intermediate position. As a result, the right side of the blade 42 is raised.
時刻t6から時刻t7では、操作レバー349が負の領域に位置するため、上記自動制御を実行しなければ、リフトシリンダ45のストローク長は操作レバー349が中間位置のときの長さよりも長くなる。これにより、ブレード42の右側が下降し始める。 From time t6 to time t7, since the operation lever 349 is located in the negative region, the stroke length of the lift cylinder 45 is longer than the length when the operation lever 349 is at the intermediate position unless the automatic control is executed. As a result, the right side of the blade 42 begins to descend.
しかしながら、上記の自動制御を実行することにより、ブレード42の右側が下降し始めることはない。それゆえ、期間T2においてブレード42が下降することを防止できる。 However, by executing the automatic control described above, the right side of the blade 42 does not begin to descend. Therefore, it is possible to prevent the blade 42 from descending in the period T2.
以上のように、上述した自動制御によれば、このような自動制御を行なわないモータグレーダに比べて、停止ショックを緩和できるため、モータグレーダ1の乗り心地を向上させることができる。 As described above, according to the automatic control described above, the stop shock can be reduced as compared with a motor grader that does not perform such automatic control, so that the riding comfort of the motor grader 1 can be improved.
ところで、上記においては、フィルタ処理を利用した自動制御を実行するのは、波形Wにおける1回目のオーバーシュート分(時刻t6から時刻t8までに検知した操作信号)のみとしている。時刻t8以降の2回目以降のオーバーシュートに対しては、自動制御を実行しない。 By the way, in the above, the automatic control using the filter processing is executed only for the first overshoot in the waveform W (the operation signal detected from time t6 to time t8). Automatic control is not executed for the second and subsequent overshoots after time t8.
この理由は、上記の自動制御は、操作レバー390の操作に対する作業機の動作の応答性と背反するものだからである。また、以下の理由も挙げられる。 This is because the automatic control described above is contrary to the responsiveness of the operation of the work machine to the operation of the operation lever 390. Moreover, the following reasons are also mentioned.
操作信号V1に対するオーバーシュートの大きさは、操作レバー390の往復運動の減衰によって、回を追うごとに小さくなる。このため、2回目以降のオーバーシュートによる作業機4の振動は、自動制御を行なわない場合における1回目のオーバーシュートによる作業機4の振動に比べて小さい。したがって、2回目以降のオーバーシュート分に対して自動制御を実行しなくても、1回目以降のオーバーシュート分に対して自動制御しない場合に比べ、乗り心地は低下しない。 The magnitude of the overshoot with respect to the operation signal V1 becomes smaller every time the operation lever 390 is followed by the attenuation of the reciprocating motion of the operation lever 390. For this reason, the vibration of the work machine 4 due to the second and subsequent overshoots is smaller than the vibration of the work machine 4 due to the first overshoot when automatic control is not performed. Therefore, even if the automatic control is not executed for the second and subsequent overshoots, the riding comfort does not decrease as compared with the case where the automatic control is not performed for the first and subsequent overshoots.
このように、応答性と乗り心地との両方の観点から、1回目のオーバーシュート分に対してのみ自動制御を実行する。ただし、2回目以降のオーバーシュート分に対する自動制御の実行を排除するものではない。 Thus, automatic control is executed only for the first overshoot from the viewpoint of both responsiveness and ride comfort. However, the execution of automatic control for the second and subsequent overshoots is not excluded.
(d4.逆向きのレバー操作の場合)
図5の(1)のグラフは、オペレータが操作レバー390を中立位置から負の方向に最大限操作させ、その後、操作レバー390から手を放した場合に、操作検出器391からメインコントローラ110に入力される操作信号(波形W’)を示している。図5の(2)のグラフは、メインコントローラ110によってフィルタ処理がなされた後の処理信号を示している。図5の(3)のグラフは、処理信号に応じてメインコントローラ110が出力する指令信号示す。
(D4. Reverse lever operation)
The graph of (1) in FIG. 5 shows that when the operator operates the operation lever 390 in the negative direction from the neutral position to the maximum and then releases the operation lever 390, the operation detector 391 moves to the main controller 110. The input operation signal (waveform W ′) is shown. The graph (2) in FIG. 5 shows the processed signal after the filter processing is performed by the main controller 110. The graph of (3) in FIG. 5 shows a command signal output from the main controller 110 in response to the processing signal.
図5の(1)のグラフに示すように、オペレータが操作レバー390を中立位置から負の方向に最大限操作させ、その後、操作レバー390から手を放した場合は、図5の(1)のグラフに示すように、図4の(1)のグラフに示した波形Wと対称となる波形W’が得られる。 As shown in the graph of (1) of FIG. 5, when the operator operates the operation lever 390 in the negative direction as much as possible in the negative direction, and then releases the operation lever 390, the (1) of FIG. As shown in the graph, a waveform W ′ that is symmetrical to the waveform W shown in the graph of (1) in FIG. 4 is obtained.
波形W’は、時刻t1までは操作信号V1である。また、波形W’は、時刻t2から時刻t3までは操作信号Vminとなる。なお、Vmax−V1=V1−Vminの関係がある。また、この場合、|V1−Vth’|=|Vth−V1|の関係がある。 The waveform W ′ is the operation signal V1 until time t1. The waveform W ′ becomes the operation signal Vmin from time t2 to time t3. There is a relationship of Vmax−V1 = V1−Vmin. In this case, there is a relationship of | V1−Vth ′ | = | Vth−V1 |.
このような波形W’が得られるときも、波形Wが得られたときと同様に、上述した自動制御が実行される。このため、ここでは繰り返し説明を行わない。 When such a waveform W ′ is obtained, the above-described automatic control is executed in the same manner as when the waveform W is obtained. For this reason, the description is not repeated here.
<E.機能的構成>
図6は、メインコントローラ110の機能的構成を表した機能ブロック図である。
<E. Functional configuration>
FIG. 6 is a functional block diagram showing a functional configuration of the main controller 110.
図6に示されるように、メインコントローラ110は、指令信号生成部111を備える。指令信号生成部111は、操作検出器391から出力された操作信号を受信し、油圧制御部160に対して出力する指令信号を生成する。操作検出器391から出力された電圧を受信し、電磁比例制御弁131,132に対して出力する指令電流を生成する。 As shown in FIG. 6, the main controller 110 includes a command signal generation unit 111. The command signal generation unit 111 receives the operation signal output from the operation detector 391 and generates a command signal to be output to the hydraulic pressure control unit 160. A voltage output from the operation detector 391 is received, and a command current to be output to the electromagnetic proportional control valves 131 and 132 is generated.
指令信号生成部111は、記憶部112と、操作信号変動検出部113と、自動制御要否判断部114とを有する。 The command signal generation unit 111 includes a storage unit 112, an operation signal fluctuation detection unit 113, and an automatic control necessity determination unit 114.
記憶部112は、閾値Vth,Vth’と、閾値Vdと、電圧値Vmax,V1,Vminと、判断期間T2と、停止タイミングts(=T2+Δt)とを記憶している。 The storage unit 112 stores threshold values Vth, Vth ′, threshold value Vd, voltage values Vmax, V1, Vmin, determination period T2, and stop timing ts (= T2 + Δt).
操作信号変動検出部113は、最短演算周期Δtにおける操作信号が閾値Vdとなったか否かを検出する。操作信号変動検出部113は、検出結果を、自動制御要否判断部114に通知する。 The operation signal fluctuation detection unit 113 detects whether or not the operation signal in the shortest calculation cycle Δt has reached the threshold value Vd. The operation signal fluctuation detection unit 113 notifies the detection result to the automatic control necessity determination unit 114.
自動制御要否判断部114は、自動制御の要否を判断する。自動制御要否判断部114は、上述した3つの条件A,B,Cが全て成立した場合に、自動制御が必要と判断する。自動制御要否判断部114が自動制御が必要と判断すると、指令信号生成部111は、操作レバー390が中立位置にあることを示す操作信号に応じた指令信号を油圧制御部160に出力する。 The automatic control necessity determination unit 114 determines whether automatic control is necessary. The automatic control necessity determination unit 114 determines that automatic control is necessary when all of the above three conditions A, B, and C are satisfied. When the automatic control necessity determination unit 114 determines that automatic control is necessary, the command signal generation unit 111 outputs a command signal corresponding to the operation signal indicating that the operation lever 390 is in the neutral position to the hydraulic pressure control unit 160.
自動制御要否判断部114は、自動制御が必要と判断した後に、上述した条件DまたはEが成立した場合に、自動制御が不要と判断する。自動制御要否判断部114が自動制御が不要と判断すると、実行中の自動制御を停止する。この場合、指令信号生成部111は、操作検出器391から出力された操作信号に応じた指令信号を油圧制御部160に出力する。 After determining that automatic control is necessary, the automatic control necessity determination unit 114 determines that automatic control is unnecessary when the above-described condition D or E is satisfied. If the automatic control necessity determination unit 114 determines that automatic control is unnecessary, the automatic control being executed is stopped. In this case, the command signal generation unit 111 outputs a command signal corresponding to the operation signal output from the operation detector 391 to the hydraulic pressure control unit 160.
<F.制御構造>
図7は、メインコントローラ110の処理の流れを説明するためのフロー図である。
<F. Control structure>
FIG. 7 is a flowchart for explaining the processing flow of the main controller 110.
図7に示されるように、ステップS1において、メインコントローラ110は、期間T1において、操作レバー390が中立位置から正の領域に位置しているか否かを判断する。 As shown in FIG. 7, in step S1, the main controller 110 determines whether or not the operation lever 390 is located in the positive region from the neutral position in the period T1.
操作レバー390が正の領域に位置していると判断された場合(ステップS1においてYES)、ステップS2において、メインコントローラ110は、期間T1において、操作信号が閾値Vd以上変動したか否かを判断する。操作レバー390が正の領域に位置していないと判断された場合(ステップS1においてNO)、メインコントローラ110は、処理をステップS7に進める。 When it is determined that operation lever 390 is located in the positive region (YES in step S1), in step S2, main controller 110 determines whether or not the operation signal has fluctuated by more than threshold value Vd in period T1. To do. When it is determined that operation lever 390 is not located in the positive region (NO in step S1), main controller 110 advances the process to step S7.
操作信号が閾値Vd以上変動したと判断された場合(ステップS2においてYES)、ステップS3において、メインコントローラ110は、期間T1に続く期間T2において、操作レバー390が中立位置に対して負の領域に移動したか否かを判断する。操作信号が閾値Vd以上変動していないと判断された場合(ステップS2においてNO)、処理をステップS6に進める。 When it is determined that the operation signal fluctuates by more than the threshold value Vd (YES in step S2), in step S3, the main controller 110 causes the operation lever 390 to be in a negative region with respect to the neutral position in the period T2 following the period T1. It is determined whether or not it has moved. If it is determined that the operation signal has not fluctuated more than threshold value Vd (NO in step S2), the process proceeds to step S6.
操作レバー390が負の領域に移動したと判断された場合(ステップS3においてYES)、ステップS4において、メインコントローラ110は、指令電流を制御して、メインバルブ140のスプールの位置を中立位置とする自動制御を実行する。操作レバー390が負の領域に移動していないと判断された場合(ステップS3においてNO)、メインコントローラ110は、処理をステップS6に進める。 If it is determined that operation lever 390 has moved to the negative region (YES in step S3), in step S4, main controller 110 controls the command current to set the spool position of main valve 140 to the neutral position. Perform automatic control. When it is determined that operation lever 390 has not moved to the negative region (NO in step S3), main controller 110 advances the process to step S6.
ステップS5において、メインコントローラ110は、上述した期間T1(第1の期間)に続く期間T2(第2の期間)が経過したか否か判断する。図4の場合では、メインコントローラ110は、現在時刻が、期間T1に続く期間T2が経過したときの時刻t8になった否かを判断する。 In step S5, the main controller 110 determines whether or not a period T2 (second period) following the above-described period T1 (first period) has elapsed. In the case of FIG. 4, the main controller 110 determines whether or not the current time is time t8 when the period T2 following the period T1 has elapsed.
期間T2が経過した判断された場合(ステップS5においてYES)、ステップS6において、メインコントローラ110は、自動制御を停止し、操作検出器391から出力された操作信号に応じた指令信号を、油圧制御部160に対して出力する。期間T2が経過していないと判断された場合(ステップS5においてNO)、処理をステップS4に戻す。 When it is determined that the period T2 has elapsed (YES in step S5), in step S6, the main controller 110 stops the automatic control, and the command signal corresponding to the operation signal output from the operation detector 391 is hydraulically controlled. Output to the unit 160. If it is determined that period T2 has not elapsed (NO in step S5), the process returns to step S4.
ステップS7において、メインコントローラ110は、期間T1において、操作レバー390が中立位置から負の領域に位置しているか否かを判断する。 In step S7, the main controller 110 determines whether or not the operation lever 390 is located in the negative region from the neutral position in the period T1.
操作レバー390が負の領域に位置していると判断された場合(ステップS7においてYES)、ステップS8において、メインコントローラ110は、期間T1において、操作信号が閾値Vd以上変動したか否かを判断する。操作レバー390が負の領域に位置していないと判断された場合(ステップS7においてNO)、メインコントローラ110は、処理をステップS1に戻す。 When it is determined that operation lever 390 is located in the negative region (YES in step S7), in step S8, main controller 110 determines whether or not the operation signal has fluctuated by more than threshold value Vd in period T1. To do. When it is determined that operation lever 390 is not located in the negative region (NO in step S7), main controller 110 returns the process to step S1.
操作信号が閾値Vd以上変動したと判断された場合(ステップS8においてYES)、ステップS9において、メインコントローラ110は、期間T2において、操作レバー390が中立位置に対して正の領域に移動したか否かを判断する。操作信号が閾値Vd以上変動していないと判断された場合(ステップS8においてNO)、処理をステップS6に進める。 If it is determined that the operation signal has fluctuated by the threshold value Vd or more (YES in step S8), in step S9, the main controller 110 determines whether or not the operation lever 390 has moved to a positive region with respect to the neutral position in the period T2. Determine whether. If it is determined that the operation signal has not fluctuated more than threshold value Vd (NO in step S8), the process proceeds to step S6.
操作レバー390が正の領域に移動したと判断された場合(ステップS9においてYES)、メインコントローラ110は、処理をステップS4に進める。操作レバー390が正の領域に移動していないと判断された場合(ステップS9においてNO)、メインコントローラ110は、処理をステップS6に進める。 When it is determined that operation lever 390 has moved to the positive region (YES in step S9), main controller 110 advances the process to step S4. When it is determined that operation lever 390 has not moved to the positive region (NO in step S9), main controller 110 advances the process to step S6.
<G.まとめ>
(g1.前方領域に位置する操作レバー390から手を放した場合)
(1)メインコントローラ110は、第1の期間において操作レバー390が中立位置に対して正の領域に位置し、かつ当該第1の期間において復元機構によって操作信号が予め定められた値以上変動した場合、以下の処理を行なう。メインコントローラ110は、当該第1の期間に続く第2の期間において操作レバー390が中立位置に対して負の領域に移動したことを表す操作信号を検出したことを条件に、中立位置に応じた指令信号を制御することによって自動制御を行う。
<G. Summary>
(G1. When the operation lever 390 located in the front area is released)
(1) In the main controller 110, the operation lever 390 is positioned in a positive region with respect to the neutral position in the first period, and the operation signal has fluctuated by a restoring mechanism by a predetermined value or more in the first period. If so, the following processing is performed. The main controller 110 responds to the neutral position on the condition that the operation signal indicating that the operation lever 390 has moved to the negative region with respect to the neutral position is detected in the second period following the first period. Automatic control is performed by controlling the command signal.
このような構成によれば、メインコントローラ110は、第2の期間において、作業機4をオペレータの意図しない方向に駆動させない。それゆえ、上述した自動制御によれば、このような自動制御を行なわないモータグレーダに比べて、運転室3の振動を抑制できるため、モータグレーダ1の乗り心地を向上させることができる。 According to such a configuration, the main controller 110 does not drive the work implement 4 in a direction not intended by the operator in the second period. Therefore, according to the automatic control described above, since the vibration of the cab 3 can be suppressed as compared with a motor grader that does not perform such automatic control, the riding comfort of the motor grader 1 can be improved.
(2)メインコントローラ110は、上記第1の期間の開始時における操作レバー390の中立位置からの操作量(正の方向への操作量)が予め定められた操作量以上であることを条件に、自動制御を行う。 (2) The main controller 110 is provided on the condition that the operation amount (operation amount in the positive direction) from the neutral position of the operation lever 390 at the start of the first period is equal to or greater than a predetermined operation amount. , Perform automatic control.
操作レバー390の中立位置からの操作量が予め定められた操作量以上の場合には、予め定められた操作量未満の場合に比べて、オーバーシュートの大きさ(電圧差)が大きい。このため、自動制御を行わないと仮定すると、操作レバー390の中立位置からの操作量が予め定められた操作量以上の場合には、予め定められた操作量未満の場合に比べて、操作レバー390の往復運動に起因する乗り心地の悪化の度合いが大きい。 When the operation amount from the neutral position of the operation lever 390 is greater than or equal to a predetermined operation amount, the overshoot magnitude (voltage difference) is larger than when the operation amount is less than the predetermined operation amount. For this reason, assuming that automatic control is not performed, when the operation amount from the neutral position of the operation lever 390 is equal to or larger than the predetermined operation amount, the operation lever is smaller than when the operation amount is less than the predetermined operation amount. The degree of deterioration in riding comfort due to the reciprocating motion of 390 is large.
それゆえ、操作レバー390の中立位置からの操作量が予め定められた操作量以上の場合にはメインコントローラ110が自動制御を行うことによって、作業機4の動作の応答性よりも乗り心地の向上を図ることができる。その一方、操作レバー390の中立位置からの操作量が予め定められた操作量未満の場合にはメインコントローラ110が自動制御を行わないことによって、作業機4の動作の応答性を乗り心地の向上よりも優先させることができる。 Therefore, when the operation amount from the neutral position of the operation lever 390 is equal to or greater than a predetermined operation amount, the main controller 110 performs automatic control, thereby improving the ride comfort rather than the responsiveness of the operation of the work machine 4. Can be achieved. On the other hand, when the operation amount from the neutral position of the operation lever 390 is less than a predetermined operation amount, the main controller 110 does not perform automatic control, thereby improving the responsiveness of the operation of the work machine 4 and improving the riding comfort. Can be prioritized.
(3)上記予め定められた操作量は、操作レバー390の中立位置から正の方向への最大操作量の80%以上である。 (3) The predetermined operation amount is 80% or more of the maximum operation amount in the positive direction from the neutral position of the operation lever 390.
このような構成によれば、操作レバー390の中立位置からの操作量が正の方向への最大操作量の80%以上の場合には、乗り心地の向上を作業機4の動作の応答性よりも優先させることができる。その一方、操作レバー390の中立位置からの操作量が正の方向への最大可操作量の80%未満の場合には、作業機4の動作の応答性を乗り心地の向上よりも優先させることができる。 According to such a configuration, when the operation amount from the neutral position of the operation lever 390 is 80% or more of the maximum operation amount in the positive direction, the riding comfort is improved from the responsiveness of the operation of the work implement 4. Can also be prioritized. On the other hand, when the operation amount from the neutral position of the operation lever 390 is less than 80% of the maximum operable amount in the positive direction, the responsiveness of the operation of the work machine 4 should be given priority over the improvement of the riding comfort. Can do.
(4)メインコントローラ110は、上記自動制御を行った場合、上記第2の期間が経過したことを条件(条件D)に、当該自動制御を中止して、操作信号に応じた指令信号を出力する。 (4) When performing the automatic control, the main controller 110 stops the automatic control and outputs a command signal corresponding to the operation signal on condition that the second period has elapsed (condition D). To do.
操作レバー390の往復運動の振幅は、時間の経過とともに小さくなる。したがって、第2の期間が経過すると、第2の期間が経過する前よりも、操作レバー390の往復運動による作業機4への影響は小さくなる。このため、当該往復運動による乗り心地の悪化の程度は、第2の期間が経過する前よりも小さくなる。 The amplitude of the reciprocating motion of the operation lever 390 decreases with time. Therefore, when the second period elapses, the influence on the work machine 4 due to the reciprocating motion of the operation lever 390 becomes smaller than before the second period elapses. For this reason, the degree of deterioration in riding comfort due to the reciprocating motion is smaller than before the second period has elapsed.
それゆえ、第2の期間が経過した場合には、メインコントローラ110が自動制御を停止することにより、作業機4の動作の応答性を乗り心地の向上よりも優先させることができる。 Therefore, when the second period elapses, the main controller 110 stops the automatic control, so that the responsiveness of the operation of the work implement 4 can be prioritized over the improvement of the riding comfort.
(5)メインコントローラ110は、上記自動制御を行った場合、操作レバー390が正の領域に移動したことを表す操作信号を検出したことを条件(条件E)に、自動制御を中止して、操作信号に応じた指令信号を出力する。 (5) When performing the automatic control, the main controller 110 stops the automatic control on the condition (condition E) that the operation signal indicating that the operation lever 390 has moved to the positive area is detected. A command signal corresponding to the operation signal is output.
操作レバー390が再度反転して正の領域に移動したときの運転室3の振動は、操作レバー390の振動が時間とともに減衰するため、操作レバー390が最初の反転によって負の領域に移動したときの運転室3の振動よりも小さい。 The vibration of the cab 3 when the operation lever 390 is reversed again and moved to the positive region is because the vibration of the operation lever 390 is attenuated with time, and therefore when the operation lever 390 is moved to the negative region by the first reversal. The vibration of the operator's cab 3 is smaller.
それゆえ、操作レバー390が再度反転して正の領域に移動した場合には、メインコントローラ110が自動制御を停止することにより、作業機4の動作の応答性を乗り心地の向上よりも優先させることができる。 Therefore, when the operation lever 390 is reversed again and moved to the positive region, the main controller 110 stops the automatic control, so that the responsiveness of the operation of the work machine 4 is given priority over the improvement of the riding comfort. be able to.
(6)上記第1の期間は、メインコントローラ110における最短演算周期である。このような構成によれば、メインコントローラ110は、第1の期間が最短演算周期よりも長い場合比べて、精度の高い自動制御を実行可能となる。 (6) The first period is the shortest calculation cycle in the main controller 110. According to such a configuration, the main controller 110 can execute automatic control with higher accuracy than when the first period is longer than the shortest calculation cycle.
(g2.後方領域に位置する操作レバー390から手を放した場合)
(1)メインコントローラ110は、第1の期間において操作レバー390が中立位置に対して負の領域に位置し、かつ当該第1の期間において復元機構によって操作信号が予め定められた値以上変動した場合、以下の処理を行なう。メインコントローラ110は、当該第1の期間に続く第2の期間において操作レバー390が中立位置に対して正の領域に移動したことを表す操作信号を検出したことを条件に、指令信号を制御することによって自動制御を行う。
(G2. When the hand is released from the operation lever 390 located in the rear area)
(1) In the main controller 110, the operation lever 390 is located in a negative region with respect to the neutral position in the first period, and the operation signal fluctuated by a restoring mechanism by a predetermined value or more in the first period. If so, the following processing is performed. The main controller 110 controls the command signal on the condition that the operation signal indicating that the operation lever 390 has moved to the positive region with respect to the neutral position is detected in the second period following the first period. Automatic control.
このような構成によれば、上記自動制御を行なわないモータグレーダに比べて、運転室3の振動を抑制できるため、モータグレーダ1の乗り心地を向上させることができる。 According to such a configuration, since the vibration of the cab 3 can be suppressed as compared with the motor grader that does not perform the automatic control, the riding comfort of the motor grader 1 can be improved.
(2)メインコントローラ110は、上記第1の期間の開始時における操作レバー390の中立位置からの操作量(負の方向への操作量)が予め定められた操作量以上であることを条件に、自動制御を行う。 (2) The main controller 110 is provided on the condition that the operation amount (operation amount in the negative direction) from the neutral position of the operation lever 390 at the start of the first period is equal to or greater than a predetermined operation amount. , Perform automatic control.
このような構成によれば、操作レバー390の中立位置からの操作量が予め定められた操作量以上の場合にはメインコントローラ110が自動制御を行うことによって、作業機4の動作の応答性よりも乗り心地の向上を図ることができる。その一方、操作レバー390の中立位置からの操作量が予め定められた操作量未満の場合にはメインコントローラ110が自動制御を行わないことによって、作業機4の動作の応答性を乗り心地の向上よりも優先させることができる。 According to such a configuration, when the operation amount from the neutral position of the operation lever 390 is equal to or larger than a predetermined operation amount, the main controller 110 performs automatic control, thereby responsiveness of the operation of the work machine 4. Can also improve riding comfort. On the other hand, when the operation amount from the neutral position of the operation lever 390 is less than a predetermined operation amount, the main controller 110 does not perform automatic control, thereby improving the responsiveness of the operation of the work machine 4 and improving the riding comfort. Can be prioritized.
(3)上記予め定められた操作量は、操作レバー390の中立位置から負の方向への最大操作量の80%以上である。 (3) The predetermined operation amount is 80% or more of the maximum operation amount in the negative direction from the neutral position of the operation lever 390.
このような構成によれば、操作レバー390の中立位置からの操作量が負の方向への最大操作量の80%以上の場合には、乗り心地の向上を作業機4の動作の応答性よりも優先させることができる。その一方、操作レバー390の中立位置からの操作量が負の方向への最大操作量の80%未満の場合には、作業機4の動作の応答性を乗り心地の向上よりも優先させることができる。 According to such a configuration, when the operation amount from the neutral position of the operation lever 390 is 80% or more of the maximum operation amount in the negative direction, the riding comfort is improved from the responsiveness of the operation of the work implement 4. Can also be prioritized. On the other hand, when the operation amount from the neutral position of the operation lever 390 is less than 80% of the maximum operation amount in the negative direction, the responsiveness of the operation of the work implement 4 may be prioritized over the improvement of the riding comfort. it can.
(4)メインコントローラ110は、上記自動制御を行った場合、操作レバー390が負の領域に移動したことを表す操作信号を検出したことを条件に、自動制御を中止して、操作信号に応じた指令信号を出力する。 (4) When performing the above automatic control, the main controller 110 stops the automatic control on the condition that the operation signal indicating that the operation lever 390 has moved to the negative region is detected, and responds to the operation signal. Command signal is output.
このような構成によれば、操作レバー390が再度反転して負の領域に移動した場合には、メインコントローラ110が自動制御を停止することにより、作業機4の動作の応答性を乗り心地の向上よりも優先させることができる。 According to such a configuration, when the operation lever 390 is reversed again and moved to the negative region, the main controller 110 stops the automatic control, so that the responsiveness of the operation of the work implement 4 is improved. It can be prioritized over improvement.
なお、メインコントローラ110は、上記自動制御を行った場合、上記第2の期間が経過したことを条件(条件D)に、当該自動制御を中止して、操作信号に応じた指令信号を出力する。また、上記第1の期間は、メインコントローラ110における最短演算周期である。この点は、「(g1.正の領域に位置する操作レバー390から手を放した場合)」で述べた場合と同じであるため、その説明を繰り返さない。 In addition, when performing the automatic control, the main controller 110 stops the automatic control and outputs a command signal corresponding to the operation signal on condition that the second period has passed (condition D). . The first period is the shortest calculation cycle in the main controller 110. Since this point is the same as the case described in “(g1. When the hand is released from the operation lever 390 located in the positive region)”, the description thereof will not be repeated.
<H.変形例>
上記の実施の形態においては、メインコントローラ110は、上述した条件Dおよび条件Eの少なくともいずれか一方が成立すると、実行中の自動制御を停止する。
<H. Modification>
In the above embodiment, the main controller 110 stops the automatic control being executed when at least one of the condition D and the condition E described above is satisfied.
しかしながら、これに限定されず、条件Dまたは条件Eの代わりに、「上記第2の期間よりも長い第3の期間が経過したこと」を条件としてもよい。この場合、メインコントローラ110は、第3の期間が経過したことを条件に、自動制御を中止して、操作信号に応じた指令信号を出力する。なお、第3の期間は、メインコントローラ110の記憶部112において、予め定められている。 However, the present invention is not limited to this. Instead of the condition D or the condition E, a condition that “a third period longer than the second period has elapsed” may be used. In this case, the main controller 110 stops automatic control and outputs a command signal corresponding to the operation signal on condition that the third period has elapsed. Note that the third period is predetermined in the storage unit 112 of the main controller 110.
上述したように、操作レバー390の往復運動の振幅は、時間の経過とともに小さくなる。したがって、第2の期間よりも長い第3の期間が経過すると、第2の期間が経過した直後よりも、操作レバー390の往復運動による作業機4への影響は小さくなる。このため、当該往復運動による乗り心地の悪化の程度は、第2の期間が経過した直後よりも小さくなる。 As described above, the amplitude of the reciprocating motion of the operation lever 390 decreases with time. Therefore, when the third period longer than the second period elapses, the influence on the work machine 4 due to the reciprocating motion of the operation lever 390 becomes smaller than immediately after the second period elapses. For this reason, the degree of deterioration in riding comfort due to the reciprocating motion is smaller than immediately after the second period has elapsed.
それゆえ、第2の期間よりも長い第3の期間が経過した場合には、メインコントローラ110が自動制御を停止することにより、作業機4の動作の応答性を乗り心地の向上よりも優先させることができる。 Therefore, when the third period longer than the second period elapses, the main controller 110 stops the automatic control so that the responsiveness of the operation of the work implement 4 is given priority over the improvement of the riding comfort. be able to.
今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is an exemplification, and the present invention is not limited to the above contents. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 モータグレーダ、2 車体フレーム、3 運転室、4 作業機、6 エンジン室、11 前輪、12 後輪、21 リアフレーム、22 フロントフレーム、40 ドローバ、41 サークル、42 ブレード、44,45 リフトシリンダ、46 ドローバシフトシリンダ、47 ブレードシフトシリンダ、49 油圧モータ、110 メインコントローラ、111 指令電流生成部、112 記憶部、113 操作信号変動検出部、114 要否判断部、121 第1の油圧ポンプ、122 第2の油圧ポンプ、131,132 電磁比例制御弁、140 メインバルブ、160 油圧制御部、320 運転席、330 パーキングスイッチ、340 コンソール、390 操作レバー、391 操作検出器、392 バネ、399 操作装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor grader, 2 Body frame, 3 Driver's cab, 4 Working machine, 6 Engine room, 11 Front wheel, 12 Rear wheel, 21 Rear frame, 22 Front frame, 40 Drawbar, 41 Circle, 42 Blade, 44, 45 Lift cylinder, 46 Drawbar shift cylinder, 47 Blade shift cylinder, 49 Hydraulic motor, 110 Main controller, 111 Command current generation unit, 112 Storage unit, 113 Operation signal fluctuation detection unit, 114 Necessity judgment unit, 121 First hydraulic pump, 122 2 hydraulic pumps, 131, 132 electromagnetic proportional control valve, 140 main valve, 160 hydraulic control unit, 320 driver's seat, 330 parking switch, 340 console, 390 operation lever, 391 operation detector, 392 spring, 399 operation device.
Claims (11)
中立位置と、第1の方向と、前記中立位置に対して前記第1の方向とは反対の第2の方向とに移動可能な操作レバーを有し、かつ前記操作レバーの操作量に応じた操作信号を出力する操作装置と、
前記操作信号を受信し、前記操作信号に応じた指令信号を出力するコントローラと、
前記指令信号に基づき前記アクチュエータを動作させる作動油の流量を調整する油圧制御部と、を備え、
前記コントローラは、第1の期間において前記操作レバーが前記中立位置に対して前記第1の方向側の第1の領域に位置し、かつ前記第1の期間において前記操作信号が予め定められた値以上変動した場合、前記第1の期間に続く第2の期間において前記操作レバーが前記中立位置に対して前記第2の方向側の第2の領域に移動したことを表す前記操作信号を受信したことを条件に、前記中立位置に応じた指令信号を出力する制御を行う、作業車両。 An actuator,
An operation lever that is movable in a neutral position, a first direction, and a second direction opposite to the first direction with respect to the neutral position, and according to an operation amount of the operation lever; An operation device for outputting an operation signal;
A controller that receives the operation signal and outputs a command signal according to the operation signal;
A hydraulic control unit that adjusts a flow rate of hydraulic fluid that operates the actuator based on the command signal, and
In the controller, the operation lever is positioned in the first region on the first direction side with respect to the neutral position in the first period, and the operation signal is determined in advance in the first period. When the fluctuation has occurred, the operation signal indicating that the operation lever has moved to the second region on the second direction side with respect to the neutral position in the second period following the first period is received. A work vehicle that performs control to output a command signal corresponding to the neutral position.
前記指令信号に応じた指令パイロット圧を生成する電磁比例制御弁と、
スプールを有し、かつ前記指令パイロット圧に基づき前記スプールを移動させることによって、前記アクチュエータを動作させる作動油の流量を調整するバルブとを備える、請求項1から8のいずれか1項に記載の作業車両。 The hydraulic control unit
An electromagnetic proportional control valve that generates a command pilot pressure according to the command signal;
9. A valve according to claim 1, further comprising a valve that adjusts a flow rate of hydraulic fluid that operates the actuator by moving the spool based on the command pilot pressure. Work vehicle.
前記第1の期間に続く第2の期間において前記操作レバーが前記第2の方向側の第2の領域に移動したことを表す第2の操作信号を受信するステップと、
前記第1の操作信号と前記第2の操作信号に基づいて、前記操作レバーが前記中立位置にあることを示す前記操作信号に応じた前記作業機を作動させる指令信号を生成するステップと、を備える、作業機を有する作業車両を制御するためにコンピュータに実装される方法。 An operation lever for operating the work implement, which is movable in a neutral position, a first direction, and a second direction opposite to the first direction with respect to the neutral position, is a first period. A first operation indicating that the operation signal corresponding to the operation amount of the operation lever has fluctuated by a predetermined value or more during the first period. Receiving a signal; and
Receiving a second operation signal indicating that the operation lever has moved to the second region on the second direction side in a second period following the first period;
Generating a command signal for operating the working machine according to the operation signal indicating that the operation lever is in the neutral position based on the first operation signal and the second operation signal; A computer-implemented method for controlling a work vehicle having a work implement.
前記オペレータ操作の後に復元が行われ、かつ前記操作レバーが前記中立位置を通過すると、前記作業機用のアクチュエータを動作させる作動油の流量を前記操作レバーの中立位置相当の流量とするステップとを備える、制御方法。 Receiving an operator operation for moving a maximum amount of the operation lever for the work machine to be restored to the neutral position in a predetermined direction from the neutral position;
When restoration is performed after the operator's operation and the operation lever passes through the neutral position, the flow rate of hydraulic oil for operating the actuator for the work implement is set to a flow rate corresponding to the neutral position of the operation lever. A control method.
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