JP7001350B2 - 作業車両および作業車両の制御方法 - Google Patents
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Description
たとえば、特開2007-224511号公報においては、バケット内の積み荷がこぼれ落ちないようにバケットの姿勢を制御する方式が開示されている。
図1は、実施形態に基づくホイールローダ1の外観図である。
図2に示すように、ホイールローダ1は、駆動源としてのエンジン21、走行装置22、作業機ポンプ13、ステアリングポンプ12、操作部8、制御部10、表示器50などを備えている。
制御部10は、一般的にCPU(Central Processing Unit)により各種のプログラムを読み込むことにより実現される。
図3は、実施形態に基づくホイールローダ1を模式的に説明する図である。
図4に示されるように、オペレータが着座するシートが設けられ、種々の操作部8および表示器50が設けられる。
図5は、実施形態に基づくバケット7の掘削角度と土砂抵抗との関係を説明する図である。
図6は、実施形態に基づくホイールローダ1の掘削作業の動作処理を説明する図である。
具体的には、ブーム制御部104は、バケット7の刃先の方向に対してバケット7の刃先の移動方向との間の成す掘削角度が所定角度Qとなるように移動方向ベクトルVを算出する。これにより掘削動作によるバケット7の刃先の移動方向が決定される。
dy=sin(α0+Q)
次に、制御部10は、操作レバーおよびアクセル操作の入力を受け付ける(ステップS8)。
具体的には、ブーム制御部104は、算出した移動方向ベクトルV、バケット回動量Δtおよび移動量Δeに基づいてリフト量Δrを算出する。
図7に示されるように、現在の刃先データP0[x0,y0]から目標移動方向に対して移動する移動刃先データP1[x1,y1]が示される。
Vy=y1-y0
X軸成分Vx、Y軸成分Vyは、次式で表わされる。
φ=tan(Vy/Vx)-1―α0
当該掘削角φが所定角度Qとなるようにリフト量Δrを算出する。
具体的には、ブーム制御部104は、算出されたリフト量Δrに従って、算出されたブームシリンダ長となるように作動油を調整するように作業機制御弁34を駆動する。
制御部10は、ブーム操作検出部83bの検出結果に従って、ブーム6を駆動するためのブームシリンダ14a,14bに供給される作動油が流れる作業機制御弁34を駆動する。制御部10は、バケット操作検出部84bの検出結果に従って、バケット7を駆動するためのバケットシリンダ15に供給される作動油が流れる作業機制御弁34を駆動する。制御部10は、アクセル操作検出部81bの検出結果に従って、エンジン21に噴射する燃料噴射量を調整するガバナ25を制御する。
以降の処理は、上記で説明したのと同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。
他の実施形態として、オペレータに掘削動作に関するガイダンスを表示することも可能である。
図8に示されるように、表示器50には、ホイールローダ1を側方視した場合の外形モデルを示す外形オブジェクト200と、ホイールローダ1のバケット7を側方視した場合の外形モデルを示すバケットオブジェクト202とが設けられている。
図9に示されるように、制御部10は、バケット7の刃先方向を算出する(ステップS24)。具体的には、表示制御部106は、ブームシリンダストロークセンサ95およびバケットシリンダストロークセンサ96の検出結果に基づいて、ブームシリンダ長およびバケットシリンダ長を算出する。ブームシリンダ長から、水平方向に対するブーム6の傾斜角θ1を算出する。バケットシリンダ長から、ブーム6に対するバケット7の刃先の傾斜角θ2を算出する。これにより、バケット7の刃先の角度(刃先方向)として、刃先角度α0を算出する。
表示器50に移動方向が表示されることにより、オペレータは、土砂抵抗の値が低い移動方向がどの方向であるかを簡易に確認することが可能である。オペレータは、当該ガイダンス表示により作業機を簡易に操作することが可能となり、効率的な掘削処理を実行することが可能となる。
次に、実施形態の作用効果について説明する。
Claims (7)
- 掘削する際に走行する車両本体と、
前記車両本体に対して回動可能なブームと、前記ブームに対して回動可能なバケットとを有する、作業機と、
前記バケットの刃先方向を算出し、算出した前記バケットの刃先方向と、掘削動作による刃先の移動方向との間の掘削角度が所定角を維持するように前記掘削動作による刃先の移動方向を決定し、前記移動方向への掘削動作を実行させる制御部とを備える、作業車両。 - 掘削する際に走行する車両本体と、
前記車両本体に対して回動可能なブームと、前記ブームに対して回動可能なバケットとを有する、作業機と、
前記バケットの刃先方向を算出し、算出した前記バケットの刃先方向と、掘削動作による刃先の移動方向との間の掘削角度が所定角を維持するように前記掘削動作による刃先の移動方向を決定し、前記移動方向への掘削動作を実行させる制御部とを備え、
前記制御部は、
決定された前記掘削動作による刃先の移動方向と、前記ブームに対する前記バケットの回動量および前記車両本体の移動量とに基づいて、前記ブームをリフトするリフト量を算出し、
算出されたリフト量に基づいて前記ブームを制御する、作業車両。 - 第1の操作指令に従い回動する前記バケットの回動量を算出するバケット回動量算出部と、
第2の操作指令に従い走行する前記車両本体の移動量を算出する移動量算出部とをさらに備える、請求項2記載の作業車両。 - 前記制御部は、オペレータの操作指示に従って前記掘削動作を実行させるか否かを判断する、請求項2記載の作業車両。
- 掘削する際に走行する車両本体に対して回動可能なブームと、前記ブームに対して回動可能なバケットと、を有する作業機を含む作業車両の制御方法であって、
前記バケットの刃先方向を算出するステップと、
算出された前記バケットの刃先方向と、掘削動作による刃先の移動方向との間の掘削角度が所定角を維持するように前記掘削動作による刃先の移動方向を決定するステップと、
前記移動方向への掘削動作を実行させるステップとを備える、作業車両の制御方法。 - 掘削する際に走行する車両本体と、
前記車両本体に対して回動可能なブームと、前記ブームに対して回動可能なバケットとを有する、作業機と、
前記バケットの刃先方向を算出し、算出した前記バケットの刃先方向と、掘削動作による刃先の移動方向との間の掘削角度が所定角を維持するように前記掘削動作による刃先の移動方向を決定し、表示器に決定した移動方向に従うガイダンスを表示する表示制御部とを備える、作業車両。 - 掘削する際に走行する車両本体に対して回動可能なブームと、前記ブームに対して回動可能なバケットと、を有する作業機を含む作業車両の制御方法であって、
前記バケットの刃先方向を算出するステップと、
算出された前記バケットの刃先方向と、掘削動作による刃先の移動方向との間の掘削角度が所定角を維持するように前記掘削動作による刃先の移動方向を決定するステップと、
表示器に決定した移動方向に従うガイダンスを表示するステップとを備える、作業車両の制御方法。
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