建筑机械的电子控制系统及控制装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN99801230.0

申请日:

1999.08.11

公开号:

CN1274400A

公开日:

2000.11.22

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效申请日:1999.8.11|||公开

IPC分类号:

E02F9/20; G05B15/02; H04Q9/00

主分类号:

E02F9/20; G05B15/02; H04Q9/00

申请人:

日立建机株式会社;

发明人:

渡边洋; 小仓弘

地址:

日本东京

优先权:

1998.08.12 JP 228359/1998; 1998.08.28 JP 243308/1998

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

王以平

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内容摘要

在备有原动机(14),挖掘作业装置(7),由原动机旋转驱动的液压泵(18),驱动作业装置的执行器(11、12、13),操作控制从液压泵供给到执行器的压力油的控制阀(24、25、26)的操作手柄(27、28、29)的液压挖掘机(1)上,设置关于原动机,作业装置,液压泵,操作手柄的控制装置(17、23、33、37)和显示装置(38),经由公共通信线(39)把它们彼此连接起来进行数据的发送接收。控制装置分别包括在未从通信线发送数据时用初始值来运算,靠它本身能够实行最低限度的处理的最低限度处理机构。借此,在经由公共通信线把多个控制装置连接起来的建筑机械的电子控制系统中,可以容易地进行包括控制装置的增减或更换在内的系统的变更。

权利要求书

1: 一种建筑机械的电子控制系统,该控制系统对备有原动机 (14)、作业装置(7)、由前述原动机产生液压动力来驱动前述作 业装置的液压系统(55;55A;55B;55C)的建筑机械设置多个控 制装置(17,23,33,37,38),经由公共通信线(39)把这些多 个控制装置彼此连接起来进行数据的发送接收,其特征在于, 在前述多个控制装置(17,23,33,37,38)中的至少一个(例 如33)上,设置在未从前述通信线(39)发送数据时,能够靠其本 身实行所需的最低限度的处理的最低限度处理机构(例如335,步骤 321,323,325)。
2: 一种建筑机械的电子控制系统,该控制系统对备有原动机 (14)、作业装置(7)、由前述原动机来旋转驱动的液压泵(18)、 驱动前述作业装置的执行器(11,12,13)、控制从前述液压泵供 给到前述执行器的压力油的控制阀(24,25,26)、操作此一控制 阀的操作机构(27,28,29)的建筑机械设置多个控制装置(17, 23,33,37,38),经由公共通信线(39)把这些多个控制装置彼 此连接起来进行数据的发送接收,其特征在于, 在前述多个控制装置(17,23,33,37,38)中的至少一个(例 如33)上,设置在未从前述通信线(24,25,26)发送数据时,能 够靠其本身实行所需的最低限度的处理的最低限度处理机构(例如 335,步骤321,323,325)。
3: 权利要求2所述的建筑机械的电子控制系统,其特征在于, 前述多个控制装置,包含控制前述原动机(14)的控制装置(17)、 控制前述作业装置(7)的控制装置(37)、控制前述液压泵(18) 的控制装置(23)、由前述操作机构(27,28,29)来操作前述控 制阀(24,25,26)的控制装置(33)、进行涉及前述控制装置的 显示·输入的控制装置(38)中的至少两个控制装置(例如23,33)。
4: 权利要求1或2所述的建筑机械的电子控制系统,其特征在 于,前述最低限度处理机构(例如335,步骤321,323,325),涉 及经由前述通信线(39)接收的数据对每个接收数据设定实现各控 制装置(例如33)的所需最低限度的功能用的初始值,在未从前述 通信线(39)发送数据时用该初始值来进行运算处理。
5: 权利要求1或2所述的建筑机械的电子控制系统,其特征在 于,前述多个控制装置(17,23,33,37,38),分别就经由前述 通信线(39)发送到其他控制装置的数据,对每个发送数据设定最 佳的发送时间间隔,按该时间间隔发送数据。
6: 权利要求5所述的建筑机械的电子控制系统,其特征在于, 对每个前述发送数据预先设定的发送时间间隔,根据各自的数据的 变化速度或者接收该数据的控制装置(17,23,33,37,38)中所 需的周期来设定。
7: 权利要求1或2或5所述的建筑机械的电子控制系统,其特 征在于,前述多个控制装置(17,23,33,37,38),分别包括, 涉及经由前述通信线(39)发送接收的数据对每个数据设定固有的 ID,对经由前述通信线发送的数据附加固有的ID进行发送,对经由 前述通信线接收的数据按固有的ID来识别并仅接收所需的数据的 通信机构(178,237,337,375,389)。
8: 一种建筑机械的控制装置,该控制装置(例如33)设置在备 有原动机(14)、作业装置(7)、由前述原动机产生液压动力来驱 动前述作业装置的液压系统(55;55A;55B;55C)的建筑机械上, 经由公共通信线(39)与其他控制装置连接起来进行数据的发送接 收,其特征在于, 设置有在未从前述通信线(39)发送数据时,能够靠其本身实 行所需的最低限度的处理的最低限度处理机构(例如335,步骤321, 323,325)。
9: 权利要求8所述的建筑机械的控制装置,其特征在于,其中, 前述最低限度处理机构(例如335,步骤321,323,325),涉及经 由前述公共通信线(39)接收的数据对每个接收数据设定初始值, 在未从前述通信线(39)发送数据时用该初始值来进行运算处理。
10: 一种建筑机械的电子控制系统,该控制系统对备有原动机 (14)、作业装置(7)、由前述原动机产生液压动力来驱动前述作 业装置的液压系统(55)的建筑机械设置多个控制装置(117,123, 133,137,138),经由公共通信线(139)把这些多个控制装置彼 此连接起来进行数据的发送接收,其特征在于, 前述多个控制装置(117,123,133,137,138)中的至少一个 (例如133;例如123A),备有不用来自其他控制装置(例如137; 例如133,137A,138A)的发送数据而进行运算处理的第1处理机 构(例如74,76,77,78;例如94,96),用来自其他控制装置的 发送数据来进行运算处理的第2处理机构(例如74,77;例如95, 96),检测在前述公共通信线(139)上是否连接着前述其他控制装 置的检测机构(例如71,72;例如91,92),以及在前述检测机构 未检测到其他控制装置的连接时实行前述第1处理机构的运算处 理,如果前述检测机构检测到其他控制装置的连接则实行前述第2 处理机构的运算处理的处理切换机构(例如73;例如93)。
11: 一种建筑机械的电子控制系统,该控制系统对备有原动机 (14)、作业装置(7)、由前述原动机旋转驱动的液压泵(18)、 驱动前述作业装置的执行器(11,12,13)、控制从前述液压泵供 给到前述执行器的压力油的控制阀(24,25,26)、操作此一控制 阀的操作机构(27,28,29)的建筑机械设置多个控制装置(117, 123,133,137,138),经由公共通信线(139)把这些多个控制装 置彼此连接起来进行数据的发送接收,其特征在于, 前述多个控制装置(117,123,133,137,138)中的至少一个 (例如133;例如123A),备有不用来自其他控制装置(例如137; 例如133,137A,138A)的发送数据而进行运算处理的第1处理机 构(例如74,76,77,78;例如94,96),用来自其他控制装置的 发送数据来进行运算处理的第2处理机构(例如74,77;例如95, 96),检测在前述公共通信线(139)上是否连接着前述其他控制装 置的检测机构(例如71,72;例如91,92),以及在前述检测机构 未检测到其他控制装置的连接时实行前述第1处理机构的运算处 理,如果前述检测机构检测到其他控制装置的连接则实行前述第2 处理机构的运算处理的处理切换机构(例如73;例如93)。
12: 权利要求11所述的建筑机械的电子控制系统,其特征在于, 前述多个控制装置,包含控制前述原动机(14)的控制装置(117)、 控制前述作业装置(7)的控制装置(137)、控制前述液压泵(18) 的控制装置(123)、由前述操作机构(27,28,29)来操作前述控 制阀(24,25,26)的控制装置(133)、进行涉及前述控制装置的 显示·输入的控制装置(138)中的至少两个控制装置。
13: 权利要求10或11所述的建筑机械的电子控制系统,其特 征在于,前述检测机构(例如71,72;例如91,92)利用有没有来 自前述其他控制装置(例如137;例如133,137A,138A)的数据的 接收来检测有没有其他控制装置的连接。
14: 权利要求10或11所述的建筑机械的电子控制系统,其特 征在于,前述检测机构(例如71,72;例如91,92)根据有没有来 自其他控制装置(例如137;例如133,137A,138A)的数据的接收 来改变标志的状态,前述处理切换机构(例如73;例如93)根据该 标志的状态来判别有没有其他控制装置的连接,切换到应该实行的 运算处理。
15: 权利要求10或11所述的建筑机械的电子控制系统,其特 征在于,前述其他控制装置(例如133,137A,138A)有多个,对 从这些多个其他控制装置所发送的各自的数据预先附加数据固有的 标识符,前述检测机构(例如91,92),根据有没有来自前述多个 其他控制装置的数据的接收来检测有没有前述多个其他控制装置的 连接,同时利用所接收的数据的标识符来检测前述多个其他控制装 置的某一个是否连接着。
16: 一种建筑机械的控制装置,该控制装置(例如133;例如 123A)设置在备有原动机(14)、作业装置(17)、由前述原动机 产生液压动力来驱动前述作业装置的液压系统(55)的建筑机械上, 经由公共通信线(139)与其他控制装置(例如137;例如133,137A, 138A)连接起来进行数据的发送接收,其特征在于, 备有不用前述发送数据而进行运算处理的第1处理机构(例如 74,76,77,78;例如94,96),用前述发送数据来进行运算处理 的第2处理机构(例如74,77;例如95,96),检测在前述公共通 信线(139)上是否连接着前述其他控制装置(例如137;例如133, 137A,138A)的检测机构(例如71,72;例如91,92),以及在前 述检测机构未检测到其他控制装置的连接时实行前述第1处理机构 的运算处理,如果前述检测机构检测到其他控制装置的连接则实行 前述第2处理机构的运算处理的处理切换机构(例如73;例如93)。
17: 权利要求16所述的建筑机械的控制装置,其特征在于,其 中,前述检测机构(例如71,72;例如91,92)根据有没有来自前 述其他控制装置(例如137;例如133,137A,138A)的数据的接收 来检测有没有其他控制装置的连接。

说明书


建筑机械的电子控制系统及控制装置

    【技术领域】

    本发明涉及建筑机械的控制装置,特别是涉及备有控制建筑机械的原动机、液压设备、作业装置、显示器等的多个控制装置,经由公共通信线把这些多个控制装置彼此连接起来进行数据的发送接收的建筑机械的电子控制系统。

    背景技术

    近年来,建筑机械,特别是作为其代表例的液压挖掘机,电子控制化在进展,因为进行电子控制的各种运算,故控制装置的运算量也一路增加。因为如果运算量增加则不得不使用高性能的微计算机,故成本也增加。此外,输入输出信号也增加,招致线束的增加。为了解决此一问题,研究了把液压挖掘机的控制功能分成单位功能,对每个单位功能设置控制装置,通过把这些控制装置联网来进行控制的,控制装置的分散化。

    例如,日本专利公报特公平7-113854号公报中,公开了制成按每个设备设置控制装置,经由公共通信线把这些每个设备的控制装置连接到主控制器,在此一主控制器中维持整个系统的综合地液压挖掘机的电子控制系统。

    此外,日本专利公报特公平8-28911号公报中,公开了通过对每个设备设置控制装置,用多路传送串行通信电路把控制装置间结合起来构成能够双向通信的网络,使系统的扩展容易的建筑机械的电子控制系统。

    进而,在“SAE Paper 941796 HYPER GX系列智能液压挖掘机的开发”(1994年发表)中,公开了对每个设备设置控制装置,在网络上把这些控制装置连接起来,同时把该网络分成低速网络和高速网络,实现确保高速通信数据的可靠性和降低整个系统的成本的液压挖掘机的电子控制系统。

    发明的公开

    作为建筑机械的代表例的液压挖掘机,如前所述,电子控制化在进展,而且在其控制性能和制造成本方面进行了种种改进。

    另一方面,对液压挖掘机的客户需求,是例如从要求高功能化到要求廉价,正在多样化。

    在日本专利公报特公平7-113854中,为了满足上述的客户需求,每次都不得不根据各要求开发、变更主控制器的软件,更换主控制器,同时随着此一主控制器的更换,不得不开发、变更与之相连接的每个设备的控制装置的软件,与现有的控制装置相更换。特别是在要求高功能化的场合,例如在希望对液压挖掘机的挖掘作业装置,附加其动作范围限制、轨迹控制等自动控制功能的场合,由于控制装置的软件的种类增加,所以其开发工作量、开发成本或者管理成本增加。

    与上述相反,即使在液压挖掘机的高功能化不必要的场合,也不得不相应地开发、变更主控制器和控制装置的软件,与现有的东西相更换。因此,软件的开发工作量、开发成本同样增加。

    在日本专利公报特公平8-28911号公报或SAE Paper 941796中所述的电子控制系统中,由于在网络上把各元件的控制装置连接起来,可以由网络来传送在各控制装置中所发送接收的所有信号,所以即使在发送接收多个信号的场合也没有必要增加信号线数,此外即使在附加具有新的功能的控制装置的场合也没有必要增加信号线数,可以柔性地适应系统的扩展。

    但是,虽然在为了系统的扩展而增加控制装置的场合,没有必要增加信号线数,但是必须能适应控制装置本身发送接收的信号数(数据数)的增加,有必要更换控制装置,招致成本的上升。此外,即使在没有必要高功能化,希望减少控制装置数的场合,也不得不适应控制装置发送接收的信号数(数据数)的减少,在此一场合,也有必要更换控制装置。进而,即使在随着液压系统或控制系统的变更,把多个控制装置之一更换成另外的控制装置的场合,如果多个控制装置之中的特定的控制装置是用接收信号来进行处理的,发送该信号的控制装置随着上述控制装置的更换消失了,则该特定的控制装置也有必要更换。

    此外,在多个控制装置经由网络发送接收数据的场合,如果不是把通信频度取为最佳的则网络拥挤,无法在需要时使用所需的数据。这招致控制装置的控制性能的下降。

    本发明的第1个目的在于,提供一种建筑机械的电子控制系统及其控制装置,其中在经由公共通信线把多个控制装置连接起来的建筑机械的电子控制系统中,不进行现有的控制装置的软件的变更或控制装置本身的更换,而进行控制装置向公共通信线的追加连接或控制装置从公共通信线的分离,容易地进行包括控制装置的增减或更换在内的系统的变更。

    本发明的第2个目的在于,提供一种建筑机械的电子控制系统,其中在经由公共通信线把多个控制装置连接起来的建筑机械的电子控制系统中,把网络的数据通信频度取为最佳的,不招致控制装置的控制性能的降低。

    (1)为了实现上述第1个目的,本发明的建筑机械的电子控制系统,对备有原动机、作业装置、由前述原动机产生液压动力来驱动前述作业装置的液压系统的建筑机械设置多个控制装置,经由公共通信线把这些多个控制装置彼此连接起来进行数据的发送接收,其中,在前述多个控制装置中的至少一个上,设置在未从前述通信线发送数据时能够靠其本身实行所需的最低限度的处理的最低限度处理机构。

    像这样通过在至少一个控制装置上设置最低限度处理机构,来减少控制装置数的场合,由于即使未从通信线发送数据也靠最低限度处理机构来进行所需的最低限度处理,所以软件的变更和控制装置的更换成为不需要的。在随着多个控制装置的一部分的更换发送该数据的控制装置消失的场合,也是同样。此外,预先设想系统的扩展来设计控制装置的软件,借此即使对于控制装置的增加来说软件的变更和控制装置的更换也成为不需要的。因此,不进行现有的控制装置的软件的变更或控制装置本身的更换,即可进行控制装置向公共通信线的追加连接或控制装置从公共通信线的分离,可以容易地进行包括控制装置的增减或更换在内的系统的变更,可以减少开发成本的上升。

    (2)此外,为了实现上述第1个目的,本发明的建筑机械的电子控制系统,对备有原动机、作业装置、由前述原动机来旋转驱动的液压泵、驱动前述作业装置的执行器、控制从前述液压泵供给到前述执行器的压力油的控制阀、操作此一控制阀的操作机构的建筑机械设置多个控制装置,经由公共通信线把这些多个控制装置彼此连接起来进行数据的发送接收,其中,在前述多个控制装置中的至少一个上,设置在未从前述通信线发送数据时,能够靠其本身实行所需的最低限度的处理的最低限度处理机构。

    像这样制成把建筑机械的控制装置分成多个控制装置,经由公共通信线把这些多个控制装置彼此连接起来进行数据的发送接收的构成,借此在作成所要求的功能不同的机械时,可以进行所需最低限度的对控制装置的变更、追加或削减,可以以所需最低限度的开发成本、开发工作量来进行系统的变更。此外,由于控制装置按每个功能分开,所以管理上也容易分开,可以降低管理成本。

    此外,通过在至少一个控制装置上设置最低限度处理机构,如上述(1)中所述,在控制装置的增减或更换之际软件的变更和控制装置的更换成为不需要的,可以容易地进行包括控制装置的增减或更换在内的系统的变更。

    (3)在上述(2)中最好是,前述多个控制装置,包含控制前述原动机的控制装置、控制前述作业装置的控制装置、控制前述液压泵的控制装置、由前述操作机构来操作前述控制阀的控制装置、进行涉及前述控制装置的显示·输入的控制装置中的至少两个控制装置。

    借此可以就控制原动机的控制装置、控制作业装置的控制装置、控制液压泵的控制装置、由操作机构来操作控制阀的控制装置、进行涉及控制装置的显示·输入的控制装置,如上述(2)中所述容易地进行包括控制装置的增减或更换在内的系统的变更。

    (4)在上述(1)或(2)中最好是,前述最低限度处理机构,涉及经由前述通信线接收的数据对每个接收数据设定实现各控制装置的所需最低限度的功能用的初始值,在未从前述通信线发送数据时用该初始值来进行运算处理。

    由此,最低限度处理机构,在未从通信线发送数据时用初始值来进行运算处理,靠控制装置本身能够实行所需最低限度的处理。

    (5)此外,为了实现上述第2个目的,本发明在上述(1)或(2)中,前述多个控制装置分别就经由前述通信线发送到其他控制装置的数据,对每个发送数据设定最佳的发送时间间隔,取为按该时间间隔发送数据者。

    像这样在发送侧对每个发送数据设定最佳的发送时间间隔,按该时间间隔发送数据,借此根据数据的变化速度或接收侧的控制装置中所需的周期来发送数据成为可能,可以使流过公共通信线的数据量为所需最低限度。因此,可以高效地使用公共通信线,不会发生通信效率降低而影响到控制性能。此外,即使控制装置数增加也不容易产生公共通信线拥挤而无法通信的故障。

    (6)在上述(5)中最好是,对每个前述发送数据预先设定的发送时间间隔,根据各个数据的变化速度或者接收该数据的控制装置中所需的周期来设定。

    借此如上述(5)中所述,可以使流过公共通信线的数据量为所需最低限度,可以高效地使用公共通信线。

    (7)此外,在上述(1)或(2)或(5)中最好是,前述多个控制装置分别包括,涉及经由前述通信线发送接收的数据对每个数据设定固有的ID,对经由前述通信线发送的数据附加固有的ID进行发送,对经由前述通信线接收的数据按固有的ID来识别并仅接收所需的数据的通信机构。

    借此,即使在公共通信线上流过种种的数据,各控制装置可以仅接收所需的数据。此外,与上述(5)组合可以按控制上所需的周期来接收所需的信息,不会发生通信效率降低而影响到控制性能。

    (8)此外,为了实现上述第1个目的,本发明的建筑机械的控制装置,设置在备有原动机、作业装置、由前述原动机产生液压动力来驱动前述作业装置的液压系统的建筑机械上,经由公共通信线与其他控制装置彼此连接起来进行数据的发送接收,其中,设置有在未从前述通信线发送数据时,能够靠其本身实行所需的最低限度的处理的最低限度处理机构。

    借此如上述(1)中所述,在建筑机械上所备有的控制装置的增减或更换之际软件的变更和控制装置的更换成为不需要的,可以容易地进行包括控制装置的增减或更换在内的系统的变更。

    (9)在上述(8)中最好是,前述最低限度处理机构,涉及经由前述公共通信线接收的数据对每个接收数据设定初始值,在未从前述通信线发送数据时用该初始值来进行运算处理。

    借此如上述(4)中所述,最低限度处理机构用初始值来进行运算处理,靠控制装置本身能够实行所需最低限度的处理。

    (10)此外,为了实现上述第1个目的,本发明的建筑机械的电子控制系统,对备有原动机、作业装置、由前述原动机产生液压动力来驱动前述作业装置的液压系统的建筑机械设置多个控制装置,经由公共通信线把这些多个控制装置彼此连接起来进行数据的发送接收,其中,前述多个控制装置中的至少一个,备有不用来自其他控制装置的发送数据而进行运算处理的第1处理机构,用来自其他控制装置的发送数据来进行运算处理的第2处理机构,检测在前述公共通信线上是否连接着前述其他控制装置的检测机构,以及在前述检测机构未检测到其他控制装置的连接时实行前述第1处理机构的运算处理,如果前述检测机构检测到其他控制装置的连接则实行前述第2处理机构的运算处理的处理切换机构。

    这样一来通过在至少一个控制装置上设置第1处理机构、第2处理机构、检测机构、处理切换机构,在其他控制装置连接到公共通信线的场合,由检测机构检测到这一点,处理切换机构实行第2处理机构的运算处理。此外,在把其他控制装置从公共通信线分离的场合,由检测机构检测到这一点,处理切换机构实行第1处理机构的运算处理。因此,不进行现有的控制装置的软件的变更或控制装置本身的更换,即可进行控制装置从公共通信线的分离或更换。

    相反,在其他控制装置未连接到公共通信线的场合,由检测机构检测到这一点,处理切换机构实行第1处理机构的运算处理。此外,在把其他控制装置追加连接到公共通信线而增加控制装置数的场合,由检测机构检测到这一点,处理切换机构实行第2处理机构的运算处理。因此,不进行现有的控制装置的软件的变更或控制装置本身的更换,即可进行控制装置向公共通信线的追加连接。

    这样一来不进行现有的控制装置的软件的变更或控制装置本身的更换,即可进行控制装置向公共通信线的追加连接或控制装置从公共通信线的分离,可以容易地进行包括控制装置的增减或更换在内的系统的变更,可以减少开发成本的上升。

    (11)为了实现上述第1个目的,本发明的建筑机械的电子控制系统,对备有作业装置、液压泵、驱动前述作业装置的执行器、控制从前述液压泵供给到前述执行器的压力油的控制阀、操作此一控制阀的操作机构的建筑机械设置多个控制装置,经由公共通信线把这些多个控制装置彼此连接起来进行数据的发送接收,其中,前述多个控制装置中的至少一个,备有不用来自其他控制装置的发送数据而进行运算处理的第1处理机构,用来自其他控制装置的发送数据来进行运算处理的第2处理机构,检测在前述公共通信线上是否连接着前述其他控制装置的检测机构,以及在前述检测机构未检测到其他控制装置的连接时实行前述第1处理机构的运算处理,如果前述检测机构检测到其他控制装置的连接则实行前述第2处理机构的运算处理的处理切换机构。

    像这样制成把建筑机械的控制装置分成多个控制装置,经由公共通信线把这些多个控制装置彼此连接起来进行数据的发送接收的构成,借此在作成所要求的功能不同的机械时,可以进行所需最低限度的对控制装置的变更、追加或削减,可以以所需最低限度的开发成本、开发工作量来进行系统的变更。此外,由于控制装置按每个功能分开,所以管理上也容易分开,可以降低管理成本。

    此外,通过在至少一个控制装置上设置第1处理机构、第2处理机构、检测机构、处理切换机构,如上述(10)中所述,可以容易地进行包括控制装置的增减或更换在内的系统的变更。

    (12)在上述(11)中最好是,前述多个控制装置,包含控制前述原动机的控制装置、控制前述作业装置的控制装置、控制前述液压泵的控制装置、由前述操作机构来操作前述控制阀的控制装置、进行涉及前述控制装置的显示·输入的控制装置中的至少两个控制装置。

    借此,可以就控制原动机的控制装置、控制作业装置的控制装置、控制液压泵的控制装置、由操作机构来操作控制阀的控制装置、进行涉及控制装置的显示·输入的控制装置,如上述(11)中所述容易地进行包括控制装置的增减或更换在内的系统的变更。

    (13)在上述(10)或(11)中最好是,前述检测机构利用有没有来自前述其他控制装置的数据的接收来检测有没有其他控制装置的连接。

    借此,可以靠软件上的处理来检测有没有其他控制装置的连接。

    (14)此外,在上述(10)或(11)中最好是,前述检测机构根据有没有来自其他控制装置的数据的接收来改变标志的状态,前述处理切换机构根据该标志的状态来判别有没有其他控制装置的连接,切换到应该实行的运算处理。

    借此,可以靠软件上的处理来检测有没有其他控制装置的连接,切换到应该实行的运算处理。

    (15)此外,在上述(10)或(11)中最好是,前述其他控制装置有多个,对从这些多个其他控制装置所发送的各个数据预先附加数据固有的标识符,前述检测机构根据有没有来自前述多个其他控制装置的数据的接收来检测有没有前述多个其他控制装置的连接,同时利用所接收的数据的标识符来检测前述多个其他控制装置的某一个是否连接着。

    借此,即使在其他控制装置有多个,第2处理机构用来自这些多个其他控制装置的发送数据来进行运算处理的场合,检测机构也可以个别地检测有没有多个其他控制装置的连接,处理切换机构进行适当的运算处理的切换,第2处理机构进行适当的运算处理。

    (16)此外,为了实现上述第1个目的,本发明的建筑机械的控制装置,设置在备有原动机、作业装置、由前述原动机产生液压动力来驱动前述作业装置的液压系统的建筑机械上,经由公共通信线与其他控制装置彼此连接起来进行数据的发送接收,其中,备有不用来前述发送数据而进行运算处理的第1处理机构,用前述发送数据来进行运算处理的第2处理机构,检测在前述公共通信线上是否连接着前述其他控制装置的检测机构,以及在前述检测机构未检测到其他控制装置的连接时实行前述第1处理机构的运算处理,如果前述检测机构检测到其他控制装置的连接则实行前述第2处理机构的运算处理的处理切换机构。

    借此如上述(10)中所述,在建筑机械上所备有的控制装置的增减或更换之际软件的变更和控制装置的更换成为不需要的,可以容易地进行包括控制装置的增减或更换在内的系统的变更。

    (17)在上述(16)中最好是,前述检测机构根据有没有来自前述其他控制装置的数据的接收来检测有没有其他控制装置的连接。

    借此如上述(13)中所述,可以靠软件上的处理来检测有没有其他控制装置的连接。

    附图的简要说明

    图1是与液压挖掘机及液压系统一起,表示根据本发明的第1实施例的液压挖掘机的电子控制系统的图。

    图2是表示图1中所示的第1控制装置的构成的图。

    图3是表示图1中所示的第2控制装置的构成的图。

    图4是表示图1中所示的第3控制装置的构成的图。

    图5是表示图1中所示的第4控制装置的构成的图。

    图6是表示图1中所示的显示装置的构成的图。

    图7是表示图1中所示的显示装置的显示部的图。

    图8是表示用于第1~第4控制装置和显示装置的通信装置的构成的图。

    图9是表示图2~图7中所示的控制装置和显示装置中的单片微计算机中的主处理与定时器中断处理和接收中断处理的关系的时间图。

    图10是表示第1控制装置中所使用的信息定义表的图。

    图11是表示第1控制装置开始工作后的初始化处理时所作成的信息发送管理表的图。

    图12是表示第2控制装置中所使用的信息定义表的图。

    图13是表示第2控制装置开始工作后的初始化处理时所作成的信息发送管理表的图。

    图14是表示第3控制装置中所使用的信息定义表的图。

    图15是表示第3控制装置开始工作后的初始化处理时所作成的信息发送管理表的图。

    图16是表示第4控制装置中所使用的信息定义表的图。

    图17是表示第4控制装置开始工作后的初始化处理时所作成的信息发送管理表的图。

    图18是表示显示装置中所使用的信息定义表的图。

    图19是表示显示装置开始工作后的初始化处理时所作成的信息发送管理表的图。

    图20是说明第1~第4控制装置和显示装置的单片微计算机中的定时器中断处理(发送处理)的程序框图。

    图21是说明第1~第4控制装置和显示装置的通信装置中的发送处理的程序框图。

    图22是说明第1~第4控制装置和显示装置的通信装置中的接收处理的程序框图。

    图23是说明第1~第4控制装置和显示装置的单片微计算机中的接收中断处理的程序框图。

    图24是说明第1控制装置的主处理(控制动作)的程序框图。

    图25是说明第2控制装置的主处理(控制动作)的程序框图。

    图26是说明第3控制装置的主处理(控制动作)的程序框图。

    图27是说明第4控制装置的主处理(控制动作)的程序框图。

    图28是说明显示装置的主处理(控制动作)的程序框图。

    图29是表示第1~第4控制装置和显示装置进行控制运算处理期间流过公共通信线的通信数据和各控制装置的控制运算的状态的时间图。

    图30是与发送周期一起汇总第1~第4控制装置和显示装置中的通信数据的发送接收的关系的表。

    图31是表示从图1中所示的电子控制系统减去控制装置的系统的变更例的与图1相同的图。

    图32是表示从图1中所示的电子控制系统进一步减去控制装置的系统的变更例的与图1相同的图。

    图33是与液压挖掘机和液压系统一起表示根据本发明的第2实施例的液压挖掘机的电子控制系统的图。

    图34是与液压挖掘机和液压系统一起表示根据本发明的第3实施例的液压挖掘机的电子控制系统的图。

    图35是与液压挖掘机和液压系统一起表示根据本发明的第4实施例的液压挖掘机的电子控制系统的图。

    图36是与液压挖掘机和液压系统一起表示根据本发明的第5实施例的液压挖掘机的电子控制系统的图。

    图37是与液压挖掘机和液压系统一起表示根据本发明的第6实施例的液压挖掘机的电子控制系统的图。

    图38是与第4控制装置的处理内容一起表示在第4控制装置连接到公共通信线的场合的第3控制装置的处理内容的图。

    图39是表示在作为通信管理部的处理功能的一部分的数据的发送处理中,管理是否成为预先确定的发送周期的处理的程序框图。

    图40是表示在第4控制装置未连接到公共通信线的场合的第3控制装置的实质的处理内容的程序框图。

    图41是表示第3控制装置和第4控制装置的整个软件的处理功能的功能方框图。

    图42是表示在各控制装置间公共使用的数据定义表之一例的图。

    图43是表示第4控制装置中所使用的信息定义表的图。

    图44是表示第4控制装置中所作成的发送时间管理表的图。

    图45是表示第3控制装置中所使用的信息定义表的图。

    图46是表示第3控制装置中所作成的发送时间管理表的图。

    图47是表示第3和第4控制装置的通信管理部中所进行的接收中断处理的程序框图。

    图48是表示第3控制装置的处理选择·实行部中所进行的选择·实行处理的程序框图。

    图49是表示第4控制装置的处理选择·实行部中所进行的选择·实行处理的程序框图。

    图50是表示仅第3控制装置连接到公共通信线的场合的第3控制装置的处理功能的状态的图。

    图51是与液压挖掘机和液压系统一起表示根据本发明的第7实施例的液压挖掘机的电子控制系统的图。

    图52是表示第2控制装置、第3控制装置、第4控制装置以及显示·设定装置的整个软件的处理功能的功能方框图。

    图53是表示第4控制装置中所使用的信息定义表的图。

    图54是表示第4控制装置中所作成的发送时间管理表的图。

    图55是表示第2控制装置中所使用的信息定义表的图。

    图56是表示第2控制装置中所作成的发送时间管理表的图。

    图57是表示显示·设定装置中所使用的信息定义表的图。

    图58是表示显示·设定装置中所作成的发送时间管理表的图。

    图59A是表示第2控制装置的标志设定部的标志的构成的图。

    图59B是表示显示·设定装置的标志设定部的标志的构成的图。

    图60是表示第2控制装置的通信管理部中所进行的接收中断处理的程序框图。

    图61是表示第2控制装置的处理选择·实行部中所进行的选择·实行处理的程序框图。

    图62是表示显示·设定装置的通信管理部中所进行的接收中断处理的程序框图。

    图63是表示显示·设定装置的处理选择·实行部中所进行的选择·实行处理的程序框图。

    实施发明的最佳形态

    下面使用附图来说明本发明的实施例。

    图1是与液压挖掘机和设置在其上的液压系统一起,表示根据本发明的第1实施例的液压挖掘机的电子控制系统的图。在此一图1中,1表示液压挖掘机,此一液压挖掘机1备有行驶体2,能够旋转地设在行驶体2上的旋转体3,在旋转体3上构成的原动机14和液压泵18(下文述及)等液压设备等的收容室4,设在旋转体3的后部的配重5,设在旋转体3的前部左侧的驾驶室6,以及设在旋转体3的前部中央的挖掘作业装置7。

    挖掘作业装置7,由能够俯仰运动地设在旋转体3上的动臂8,能够转动地设在此一动臂8的前端的斗杆9,能够转动地设在此一斗杆9的前端的铲斗10,使动臂8俯仰运动的动臂操作用的液压缸11,使斗杆9转动的斗杆操作用的缸12,以及使铲斗10转动的铲斗操作用的缸13构成。

    原动机14如上所述配置在收容室4内,而且备有把其转速维持在一定范围内用的电子式调速装置15。原动机14的目标转速Nr由目标转速设定器16来设定。

    17是设在原动机14的控制系统中,控制原动机14的第1控制装置17,此一第1控制装置17根据来自目标转速设定器16的目标转速Nr和调速装置15中所检测的实际转速Ne来进行规定的运算,向调速装置15输出控制信号R,以便使实际转速Ne与目标转速Nr一致。有关此一第1控制装置17的详细的构成,下文述及。

    液压泵18如上所述配置在收容室4内,而且由原动机14来旋转驱动。此外,液压泵18是变量泵,备有改变其排量的斜盘19,此一斜盘19上连接着排量调整装置20。此外,设有检测斜盘19的倾转位置的斜盘位置检测器21和检测液压泵18的输出压力的压力检测器22。

    23是设在液压泵18的控制系统中,控制液压泵18的第2控制装置,此一第2控制装置23,根据由压力检测器22所检测的液压泵18的输出压力Pd和由斜盘位置检测器21所检测的斜盘19的倾转位置θ来进行规定的运算,向液压泵18的排量调整装置20输出斜盘19的控制信号。有关此一第2控制装置23的详细的构成,下文述及。

    动臂操作用的液压缸11,斗杆操作用的缸12,铲斗操作用的缸13与液压泵18和控制阀24、25、26等一起构成液压系统55。液压缸11、12、13分别经由控制阀24、25、26连接到液压泵18,由控制阀24、25、26来调整从液压泵18供给到各缸11、12、13的压力油的流量和方向。控制阀24、25、26配置在上述收容室4内。针对控制阀24、25、26设有操作手柄27、28、29,在各操作手柄27、28、29上连接着手柄执行器30、31、32,这些手柄执行器30、31、32输出与各操作手柄27、28、29的操作量相对应的电信号。

    33是设在由操作手柄27、28、29来操作控制阀24、25、26的操作系统中的第3控制装置,此一第3控制装置33根据来自各手柄执行器30、31、32的电信号来进行规定的运算处理,向各控制阀24、25、26的操作部24L、24R、25L、25R、26L、26R输出控制信号。有关此一第3控制装置33的详细的构成,下文述及。

    在挖掘作业装置7上设有检测动臂8的转动角度的动臂转动角检测器34,检测斗杆9的转动角度的斗杆转动角检测器35,检测铲斗10的转动角度的铲斗转动角度检测器36。

    37是设在挖掘作业装置7的控制系统中,控制挖掘作业装置7的第4控制装置,此一第4控制装置37根据来自各转动角检测器34、35、36的转动角度信号α、β、γ来进行规定的运算处理,向控制单元33提供控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ。有关此一第4控制装置37的详细的构成,下文述及。

    38是构成第5控制装置的显示装置,此一显示装置38对第4控制装置37指示作为挖掘作业装置7的目标的作业轨迹,并得到来自其他控制单元17、23、33、37的信息,显示此一信息。

    上述第1~第4控制装置17、23、33、37以及显示装置38由公共通信线39连接起来,经由此一公共通信线39彼此进行数据的发送接收。

    通过以上,原动机14,由第1控制装置17经由调速装置15,被控制成其实际转速Ne与目标转速设定器16的目标转速Nr相一致。

    液压泵18,借助于由第2控制装置23根据压力检测器22和斜盘位置检测器21的信号生成的控制信号,其排量经由排量调整装置20来控制。

    控制阀24、25、26根据操作手柄27、28、29的操作信号X1、X2、X3,由第3控制装置33,其位置被控制,压力油的流量和方向被控制。

    挖掘作业装置7,由根据来自各旋转角检测器34、35、36的旋转角信号α、β、γ从第4控制装置37输出的控制驱动指令(动作轨迹信号)Yα、Yβ、Yγ,经由上述第3控制装置33其动作轨迹被控制。此时,第3控制装置33,根据来自第4控制装置37的控制驱动信号来修正操作手柄27、28、29的操作信号X1、X2、X3,控制控制阀24、25、26,借此控制挖掘作业装置7的动作。

    显示装置38对第4控制装置37指示作为挖掘作业装置7的目标的作业轨迹,并得到来自第1~第4控制装置17、23、33、37的信息,显示此一信息。

    图2表示第1控制装置1的构成,在此一图2中与图1同标号者表示同一部分。第1控制装置17,由包含输入来自目标转速设定器16的目标转速信号Nr并转换成数字信号的A/D转换器170,以脉冲信号输入来自调速装置15的原动机14的实际转速Ne的计数器175,中央运算处理装置(CPU)171,储存控制步骤的程序或控制所需要的常数的只读存储器(ROM)172,暂时储存运算结果或者运算中途的数值的随机存取存储器(RAM)173,以及把数字信号转换成模拟信号的D/A转换器174在内的单片微计算机176,向调速装置15输出来自D/A转换器174的信号的放大器177,连接到公共通信线39并控制着与其他控制装置23、33、37和显示装置38的通信的通信装置178,以及储存控制参数等的非易失存储器(EEPROM(电擦除可编程只读存储器))179构成。

    图3表示第2控制装置23的构成,在此一图3中与图1同标号者表示同一部分。此一第2控制装置23,由包含输入来自压力检测器22的压力信号Pd和来自斜盘位置检测器21的斜盘位置信号θ并转换成数字信号的A/D转换器230,中央运算处理装置(CPU)231,储存控制步骤的程序或控制所需要的常数的只读存储器(ROM)232,暂时储存运算结果或者运算中途的数值的随机存取存储器(RAM)233,以及输出用接口(I/O)234在内的单片微计算机235,向斜盘位置调节器20输出液压泵18的斜盘19的驱动信号的放大器236,连接到公共通信线39并控制与其他控制装置17、33、37和显示装置38的通信的通信装置237,以及储存控制参数等的非易失存储器(EEPROM)238构成。

    图4表示第3控制装置33的构成,在此一图4中与图1同标号者表示同一部分。此一第3控制装置33,由包含把来自与操作手柄27、28、29相对应的手柄执行器30、31、32的操作信号X1、X2、X3转换成数字信号的A/D转换器330,中央运算处理装置(CPU)331,储存控制步骤的程序或控制所需要的常数的只读存储器(ROM)332,暂时储存运算结果或者运算中途的数值的随机存取存储器(RAM)333,以及把数字信号转换成模拟信号的D/A转换器334在内的单片微计算机335,向各控制阀24、25、26的操作部24L、24R、25L、25R、26L、26R输出来自D/A转换器334的信号的放大器336a~336f,连接到公共通信线39并控制与其他控制装置17、23、37和显示装置38的通信的通信装置337,以及储存控制参数等的非易失存储器(EEPROM)338构成。

    图5表示第4控制装置37的构成,在此一图5中与图1同标号者表示同一部分。此一第4控制装置37,由包含输入来自动臂转动角度检测器34的角度信号α和来自斗杆转动角度检测器35的角度信号β和来自铲斗转动角度检测器36的角度信号γ并转换成数字信号的A/D转换器370,中央运算处理装置(CPU)371,储存控制步骤的程序或控制所需要的常数的只读存储器(ROM)372,以及暂时储存运算结果或者运算中途的数值的随机存取存储器(RAM)373在内的单片微计算机374,连接到公共通信线39并控制与其他控制装置17、23、33和显示装置38的通信的通信装置375,以及储存控制参数等的非易失存储器(EEPROM)376构成。

    图6表示作为第5控制装置的显示装置38的构成,在此一图6中与图1同标号者表示同一部分。此一显示装置38,由切换显示内容用的开关、键等输入装置380A、380B、380C,包含输入来自输入装置380A、380B、380C的信号的接口(I/O)381,中央运算处理装置(CPU)382,储存控制步骤的程序或控制所需要的常数的只读存储器(ROM)383,暂时储存运算结果或者运算中途的数值的随机存取存储器(RAM)384,以及输出用的接口(I/O)385在内的单片微计算机386,显示信息的LCD等显示部387,接收从CPU 382到显示部387的显示指令并向显示部387发送数据的画面显示控制部388,以及连接到公共通信线39并控制与其他控制装置17、23、33、37的通信的通信装置389构成。

    图7表示图6中所示的显示装置38的构成,在此一图7中与图6同标号者表示同一部分。输入装置380A是切换自动操作的ON/OFF的装置,此一输入装置380A由开关构成。输入装置380B是切换显示数据的装置,此一输入装置380B由开关构成。输入装置380C是设定挖掘作业装置7的目标轨迹的装置,此一输入装置380C由开关构成。

    输入装置380C,在例如作为目标的轨迹指示挖掘深度的场合,成为设定该目标挖掘深度的向上/向下开关。此一开关380C根据如何指示目标轨迹,可以考虑种种的形态。在此一场合,开关380B如下地进行切换,在设定目标轨迹时显示目标挖掘深度,在其他时间在显示部387的显示画面387a上显示实际的挖掘作业装置7的挖掘深度。

    图8表示上述通信装置178、237、337、375、389的构成之一例,在此一图8中,与图1~图6中所示的标号同标号者是同一部分。这些通信装置178、237、337、375、389,由下述部分构成,有着按与附加于数据的ID编号(下文述及)相同的编号来管理数据的存储地址的存储器80,通信控制器81,连接到上述控制装置17、23、33、37和显示装置38的单片微计算机176、235、335、374、386的数据线82,从通信控制器81向单片微计算机176、235、335、374、386发送接收中断信号的中断信号线83,以及把通信控制器81和公共通信线39连接起来的接收线84和发送线85。

    用图9~图23来说明第1~第4控制装置17、23、33、37和显示装置38中的上述单片微计算机和通信装置的数据的发送接收功能的细节。

    图9示出第1~第4控制装置17、23、33、37和显示装置38的单片微计算机176、235、335、374、386中的运算处理的软件时间图。单片微计算机176、235、335、374、386,由定时器(未画出)每隔一定时器间,例如每隔1ms发生定时器中断,中断主处理而起动定时器中断处理程序。此外,如果从通信装置178、237、337、375、389发生接收中断信号,则中断主处理而起动接收中断处理程序。

    图10~图19,示出在第1~第4控制装置17、23、33、37和显示装置38中,为了在每隔一定时间进行向其他控制装置的信息发送而且在有来自其他控制装置的信息发送时进行所需的信息接收而设的信息定义表和信息发送管理表。在这些表中,把发送接收的数据块读成“信息”。

    首先,在第1控制装置17中,在其ROM172中储存着如图10中所示的记述了信息的发送接收的区别、发送周期的信息定义表,此外根据此一信息定义表在开始工作后的初始化处理时作成如图11中所示的记述了发送信息的发送周期和计数器的信息发送管理表。

    此外,在第2控制装置23中,在其ROM232中储存着如图12中所示的记述了信息的发送接收的区别、发送周期的信息定义表,此外根据此一信息定义表在开始工作后的初始化处理时作成如图13中所示的记述了发送信息的发送周期和计数器的信息发送管理表。

    此外,在第3控制装置33中,在其ROM332中储存着如图14中所示的记述了信息的发送接收的区别、发送周期的信息定义表,此外根据此一信息定义表在开始工作后的初始化处理时作成如图15中所示的记述了发送信息的发送周期和计数器的信息发送管理表。

    此外,在第4控制装置37中,在其ROM372中储存着如图16中所示的记述了信息的发送接收的区别、发送周期的信息定义表,此外根据此一信息定义表在开始工作后的初始化处理时作成如图17中所示的记述了发送信息的发送周期和计数器的信息发送管理表。

    此外,在显示装置38中,在其ROM383中储存着如图18中所示的记述了信息的发送接收的区别、发送周期的信息定义表,此外根据此一信息定义表在开始工作后的初始化处理时作成如图19中所示的记述了发送信息的发送周期和计数器的信息发送管理表。

    在以上的信息定义表和信息发送管理表中,对各发送接收信息(数据)附加固有的ID编号进行管理。此一ID编号在接收侧的控制装置中用于信息(数据)的识别。

    此外,在以上的信息定义表中,发送信息的发送周期(发送时间间隔),根据各自的数据的变化速度,或者接收该数据的控制装置中需要的周期来设的(下文述及)。

    取第2控制装置23为例来说明发送数据的场合的动作。

    第2控制装置23,在开始工作后的初始化处理时,从图12中所示的信息定义表作成图13中所示的信息发送管理表。第2控制装置23,如上所述由定时器每隔一定时器间发生定时器中断,起动图20中所示的定时器中断处理程序。此一定时器中断处理程序实行以下步骤。

    首先,每次定时器中断把图13中所示的发送管理表的计数器加1(步骤221)。接着,判定与图13中所示的发送管理表的发送周期相对应的定时器中断次数n与计数器的值是否相等(步骤222)。在如上所述把定时器中断的时间间隔取为1ms的场合,由于成为n=周期,所以在步骤221里就可以判定发送周期与计数器的值是否相等。此外,在图13中所示的发送管理表的例子中,由于周期为“8”,所以判定计数器的值是否为“8”。然后,在发送周期与计数器的值相等的场合,把计数器初始化(步骤223),把发送的数据(θ或Pd)从图3中所示的RAM233转送到通信装置237内的存储器80,写入存储器80的与数据的ID编号相当的存储地址(步骤224)。接着,把通信装置237内的通信控制器81中的发送要求标志置为“1”(设置)(步骤225),结束处理。

    通信装置237,把设置了发送要求标志的数据转换成时间系列的串行的数据向公共通信线39输出,供给到其他控制装置。用图21的程序框图来说明此时的通信装置237的动作。

    首先,通信控制器81判定发送要求标志的状态(步骤231),如果发送要求标志被置为“1”(设置),也就是说,如果从微计算机侧指示发送,则读出设置了发送要求标志的存储地址的数据(步骤232),在此一数据上附加与存储地址相当的ID编号(步骤233)。接着,通信控制器81判断公共通信线39的空闲状态(步骤234),在通信线39空闲时把附加了ID编号的数据经由发送线85发送到公共通信线39(步骤235)。接着,把发送要求标志清零(清0),示出发送结束(步骤236)。

    借助于以上的步骤,数据的发送处理结束。

    虽然以上的处理是就第2控制装置23来进行说明的,但是就其他控制装置和显示装置来说,也可以与上述同样地按各个设定周期进行数据的发送。

    同样以第2控制装置23为例来说明接收数据的场合的动作。

    通信装置237的控制器81从公共通信线39接收数据,仅取入所需的数据。用图22中所示的程序框图来说明此一细节。

    首先,在接收数据的场合,在通信控制器81中一度接收所有的数据(步骤241)。接着,把附加在这些数据上的ID编号与预先由单片微计算机235所设定的ID编号进行比较(步骤242),如果该编号一致,则把数据写入与1D编号相当的存储器80的存储地址(步骤243)。与此同时,通信控制器81把通知接收了数据的中断信号,经由中断信号线83发送到单片微计算机235,把接收中断标志置为“1”(步骤244)。

    微计算机235接收来自通信装置237的接收中断信号,如果接收中断标志被置位,则自动地开始图23中所示的接收中断处理程序。此一接收中断处理程序实行以下步骤。

    首先,微计算机235把写入通信装置237内的存储器80的接收数据转送到RAM 233(步骤251)。接着,微计算机235把通信装置237的接收中断标志清零(写入“0”)(步骤252)。

    通过以上的处理,把接收数据转送到RAM 233,借此利用此一接收数据,实行作为下文述及的主处理的控制程序成为可能。

    此一数据的接收处理,在其他控制装置17、33、37和显示装置38中也按同样的步骤进行。

    再者,上述通信装置178、237、337、375、389,不限于上述的通信方式,也可以采用其他方式。此外,对于通常的串行通信方式,靠微计算机的软件来实现通信控制器81的功能也是可能的。

    这里,在图10、图12、图14、图16、图18中所示的各信息定义表中,发送信息的发送周期(发送时间间隔),考虑该信息成为控制上所需要的周期或者数据的变化速度或变化的频度来确定。

    例如,在图10中,根据第1控制装置17发送的原动机14的实际转速Ne和目标转速Nr,变化频度比较小的事实,设定成每50ms的发送周期。

    此外,在图12中,根据第2控制装置23发送的液压泵18的输出压力信号Pd和斜盘位置信号θ,变化速度比较快的事实,设定成每8ms的发送周期。

    此外,在图14中,由于第3控制装置33发送的操作信号X1、X2、X3,变化速度比较快,而且是第4控制装置37中的挖掘作业装置7的控制运算或者第2控制装置23中的液压泵18的目标斜盘倾转角度θr的运算中所需要的,其发送周期设定成10ms左右。

    此外,在图16中,由第4控制装置37发送的控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ,变化速度比较快,而且是第3控制装置33中的操作信号X1、X2、X3的修正运算所需要的,其发送周期设定成10ms左右。此外因为实际深度h是由显示装置38显示的数值,故不需要过快的变化,其发送周期设定成100ms左右。

    进而,在图18中,由于从显示装置38向第4控制装置37发送的,在此一第4控制装置37中使用的挖掘作业装置7的目标轨迹hr,在设定之后几乎不变更,发送周期100ms左右就足够了,设定成此一值。从显示装置38向第3控制装置33和第4控制装置37发送的自动操作指令Cauto也是同样,发送周期设定成100ms左右。

    在图10、图12、图14、图16、图18中所示的各信息定义表中,在接收信息行的右侧附记的带括弧的字,是在控制装置开始工作时所使用的初始值。本发明通过适当地设定此一初始值,各控制装置用此一初始值来进行运算处理,实现所需最低限度的功能,借此各控制装置保持最低限度处理功能,在控制装置的增减之际不需要软件的变更或者把软件的变更减至最小,控制装置的增减变得容易进行。初始值,即使为相同名称的信息(数据),由控制装置实现的所需最低限度的功能的值不同,由控制装置设定成不同的值。

    也就是说,在图12中,第2控制装置23接收的操作信号X1、X2、X3的初始值和原动机14的实际转速Ne和目标转速Nr,在未接收这些信息时,分别设定成

    X1=XFULL(最大操作量)

    X2=XFULL(最大操作量)

    X3=XFULL(最大操作量)

    Ne=NMAX(最高转速)

    Nr=NMAX(最高转速)以便液压泵18在输出压力信号Pd引起的功率控制下输出最大流量。

    此外,在图14中,第3控制装置33接收的自动操作指令Cauto和控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ,在未接收这些信息时,分别设定成

    Cauto=OFF

    Yα=0

    Yβ=0

    Yγ=0以便能够用操作手柄27、28、29引起的手动操作来驱动控制阀24、25、26。

    此外,在图16中,第4控制装置37接收的挖掘作业装置7的目标轨迹hr、自动操作指令Cauto、操作信号X1、X2、X3,液压泵18的输出压力信号Pd和斜盘位置信号θ,原动机14的实际转速Ne,在未接收这些信息时,分别设定成

    hr=hout(挖掘作业装置7所及范围外的数值)

    Cauto=OFF

    X1=0

    X2=0

    X3=0

    θ=θMAX(最大倾转角)

    Pd=Pnormal(正常挖掘的平均输出压力,例如200kg/cm2)

    Ne=NMAX(最高转速)以便不进行挖掘作业装置7的动作轨迹控制。

    此外,在图18中,显示装置38接收的实际深度h,在未接收此一信息时,设定成

    h=hout(挖掘作业装置7所及范围外的数值)以便在显示画面387a上什么也不显示。

    上述初始值,储存在各自的控制装置的ROM或者EEPROM中。

    下面,就上述的第1~第4控制装置17、23、33、37和显示装置38的单片微计算机176、235、335、374、386中的主处理的控制动作进行说明。

    首先,用图24的程序框图来说明第1控制装置17的原动机14的控制动作。

    在图24中,第1控制装置17,首先从图2中所示的ROM172或者EEPROM179读入控制运算所需的常数(步骤301)。接着,经由A/D转换器170,读入来自目标转速设定器16的目标转速Nr(步骤302)。接着,经由计数器175输入来自调速装置15的原动机14的实际转速Ne(步骤303)。接着,运算控制信号R以便实际转速Ne与目标转速Nr相一致,经由图2中所示的D/A转换器174和放大器177向调速装置15输出控制信号R,把原动机14的转速控制成目标转速Nr(步骤304)。接着,返回到步骤302,反复进行处理。

    在上述的处理期间,用前面说明的发送方法把读入的原动机14的目标转速Nr和实际转速Ne经由公共通信线39发送到各控制装置23、33、37和显示装置38。

    下面,用图25的程序框图来说明第2控制装置23的液压泵18的控制动作。

    在图25中,第2控制装置23,首先,从图3中所示的ROM232或者EEPROM238读入此一控制装置23中使用的上述接收数据X1、X2、X3、Nr、Ne的初始值和其他控制运算中所需的常数(步骤311)。接着,经由A/D转换器230读入来自压力检测器22的压力信号Pd和来自斜盘位置检测器21的斜盘位置信号θ(步骤312)。接着,用作为来自第1控制装置17的接收数据的目标转速Nr和实际转速Nr来运算原动机14的负载状态(步骤313)。接着,根据作为来自第3控制装置33的接收数据的操作手柄操作量X1、X2、X3来运算液压泵18所要求的压力油的排量(步骤314)。

    接着,根据在步骤314里运算的液压泵18的所要求排量,从在步骤313里运算的原动机14的负载状态,和在步骤312里读入的压力检测器22的压力信号Pd来运算液压泵18的可能排量,从该排量来计算目标斜盘倾转角度θr(步骤315)。接着,运算控制信号以便斜盘位置信号θ与目标斜盘倾转角度θr相一致,经由图3中所示的接口(I/O)234和放大器236向排量调整装置20输出控制信号,控制液压泵18的斜盘19的倾转位置(步骤316)。然后,返回到步骤312,反复进行处理。

    在上述的处理期间,用前面说明的发送方法把读入的液压泵18的压力信号Pd和斜盘位置信号θ经由公共通信线39发送到控制装置17、33、37和显示装置38。

    此外,用前面说明的接收方法经由公共通信线39接收在步骤313里运算原动机14的负载状态所用的目标转速Nr和实际转速Ne以及在步骤314里运算液压泵18的所要求排量所用的操作手柄操作量X1、X2、X3。

    这里,虽然目标转速Nr和实际转速Ne是从第1控制装置17发送的数据,操作手柄操作量X1、X2、X3是从第3控制装置33发送的数据,但是,如果,在去掉第1控制装置17和第3控制装置33中的至少一个而构成系统的场合,则在步骤313、314里对于来自去掉了的控制装置的接收数据,用在步骤311里读入的前述初始值来进行运算,借此实现所需最低限度的处理功能。也就是说,步骤311、313、314,在没有数据从通信线39发送时,作为靠其本身能够实行所需最低限度的处理的最低限度处理机构来工作。

    下面,用图26的程序框图来说明第3控制装置33涉及的操作手柄27、28、29的控制动作。

    在图26中,第3控制装置33,首先,从图4中所示的ROM232或者EEPROM238读入在此一控制装置33中使用的上述接收数据Cauto、Yα、Yβ、Yγ的初始值以及其他控制运算中所需的常数(步骤321)。接着,经由A/D转换器330,读入来自手柄执行器30、31、32的操作信号X1、X2、X3(步骤322)。接着,判定作为来自显示装置38的接收数据的自动操作指令Cauto是否为ON(步骤323)。在判定Cauto为OFF的场合,处理进到步骤324,在判定Cauto为ON的场合,处理进到步骤325。在此一步骤325里,因为指示着自动操作,故使用作为来自第4控制装置37的接收数据的挖掘作业装置7的控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ,来修正操作信号X1、X2、X3。

    在步骤324里,在Cauto为OFF的场合,因为未指示自动操作,故原封不动地用在步骤322里读入的操作信号X1、X2、X3,在Cauto为ON的场合用在步骤325里修正后的操作信号X1、X2、X3,分别进行与操作信号相对应的阀操作量的运算。接着,经由图4中所示的A/D转换器334和放大器336向控制阀24、25、26输出与阀操作量相对应的信号(步骤326)。然后,返回到步骤322,反复进行处理。

    在上述的处理期间,用前面说明的发送方法把读入的操作信号X1、X2、X3经由公共通信线39发送到各控制装置17、23、37和显示装置38。

    此外,用前面说明的接收方法经由公共通信线39接收在步骤323里判定是否指示着自动操作所用的自动操作指令Cauto和在步骤325里修正操作信号X1、X2、X3所用的控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ。

    这里,虽然自动操作指令Cauto是从显示装置38发送的数据,控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ是从第4控制装置37发送的数据,但是,如果在去掉显示装置38和第4控制装置37中的至少一个而构成系统的场合,则在步骤323、325里对于来自去掉了的控制装置的接收数据,用在步骤321里读入的前述初始值来进行判定和运算,借此实现所需最低限度的处理功能。也就是说,步骤321、323、325,在没有数据从通信线39发送时,作为靠其本身能够实行所需最低限度的处理的最低限度处理机构来工作。

    下面,用图27的程序框图来说明第4控制装置37的涉及挖掘作业装置7的轨迹控制的控制动作。

    在图27中,第4控制装置37,首先,从图5中所示的ROM372或者EEPROM376读入在此一控制装置37中使用的上述接收数据hr、Cauto、X1、X2、X3、θ、Pd、Ne的初始值以及包括挖掘作业装置7的姿势运算中所需的挖掘作业装置7的尺寸数据等在内的其他常数(步骤331)。接着,经由A/D转换器370,读入来自动臂角度检测器34的动臂角度信号α、来自斗杆角度检测器35的斗杆角度信号β以及来自铲斗角度检测器36的铲斗角度信号γ(步骤332)。接着,使用挖掘作业装置7的各部尺寸和角度信号α、β、γ,来运算挖掘作业装置7的姿势(步骤333)。在此一姿势运算中,还包括当时的挖掘深度(铲斗前端位置)h的运算。

    接着,判定作为来自显示装置38的接收数据的自动操作指令Cauto是否为ON(步骤334)。在判定Cauto为OFF的场合,处理进到步骤335,在判定Cauto为ON的场合,处理进到步骤336。

    在步骤336里,因为指示着自动操作,故用作为来自显示装置38的接收数据的目标轨迹hr,作为来自第3控制装置33的接收数据的操作信号X1、X2、X3,以及在步骤333里运算的挖掘作业装置7的姿势,来运算使挖掘作业装置7沿着目标轨迹hr运动用的作业装置各部(动臂8、斗杆9、铲斗10)的控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ。此时,通过用作为来自第1控制装置17的接收数据的原动机14的实际转速Ne和作为来自第2控制装置23的接收数据的液压泵18的输出压力信号Pd和斜盘位置信号θ,参照当前液压泵18可能的压力油排量,更准确的控制成为可能。

    在步骤335里,因为未指示自动操作,故不需要上述那样的控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ,分别把这些控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ取为0。然后,返回到步骤332,反复进行处理。

    在上述的处理期间,用前面说明的发送方法把运算的控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ和实际挖掘深度h经由公共通信线39发送到各控制装置17、23、33和显示装置38。

    此外,用前面说明的接收方法经由公共通信线39接收在步骤334里判定是否指示着自动操作所用的自动操作指令Cauto和在步骤336里运算控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ所用的目标轨迹hr,操作信号X1、X2、X3,原动机14的实际转速Ne,液压泵18的输出压力信号Pd和斜盘位置信号θ。

    这里,虽然自动操作指令Cauto和目标轨迹hr是从显示装置38发送的数据,操作信号X1、X2、X3是从第3控制装置33发送的数据,原动机14的实际转速Ne是从第1控制装置17发送的数据,液压泵18的输出压力信号Pd和斜盘位置信号θ是从第3控制装置23发送的数据,但是,如果,在去掉第1控制装置17和第2控制装置23中的至少一个而构成系统的场合,则在步骤336里对于来自去掉了的控制装置的接收数据,用在步骤331里读入的前述初始值来进行运算,借此实现所需最低限度的处理功能。也就是说,步骤331、336,在没有数据从通信线39发送时,作为靠其本身能够实行所需最低限度的处理的最低限度处理机构来工作。

    下面,用图28的程序框图来说明显示装置38的控制动作。

    在图28中,显示装置38,首先,从图6中所示的ROM383读入在此一显示装置中使用的上述接收数据h的初始值以及其他控制运算中所用的常数(步骤341)。接着,经由图6中所示的I/O 381输入图7中所示的开关380A、380B、380C的操作状态(步骤342)。接着,根据开关380A的输入,判定开关380A的指示是自动还是手动状态(步骤343)。在自动的场合进到步骤344,使自动操作指令Cauto为ON。接着,判定开关380C的操作状态,设定目标挖掘深度hr,进到步骤346(步骤345)。在步骤343里判定为手动的场合,进到步骤347,使自动操作指令Cauto为OFF,进到步骤346。

    接着,在步骤346里,判定显示切换开关380B的状态。在判定为指示着目标挖掘深度hr的场合,进到步骤348,在显示部387的显示画面387a上显示目标挖掘深度hr。在步骤346里,在判定为指示着实际挖掘深度h的场合,进到步骤349,在显示画面387a上显示作为来自第4控制装置的接收数据的实际挖掘深度h。然后,返回到步骤342,反复进行处理。

    在上述的处理期间,用前面说明的发送方法把自动操作指令Cauto和目标挖掘深度hr经由公共通信线39发送到各控制装置17、23、33和37。

    此外,用前面说明的接收方法经由公共通信线39接收在步骤349里所显示的实际挖掘深度h。

    这里,虽然实际挖掘深度h是从第4控制装置37发送的数据,但是,如果,在去掉第4控制装置37而构成系统的场合,则在步骤349里对于实际挖掘深度h,用在步骤341里读入的前述初始值来进行显示处理,借此实现所需最低限度的处理功能。也就是说,步骤341、349,在没有数据从通信线39发送时,作为靠其本身能够实行所需最低限度的处理的最低限度处理机构来工作。

    图29是表示如上所述第1~第4控制装置17、23、33、37和显示装置38进行控制运算处理期间的流过公共通信线39的通信数据与各控制装置的控制运算状态的时间图,图30是与发送周期一起汇总通信数据的发送接收的关系的表。

    在图29中,(a-1)~(a-3)示出显示装置38的处理,(a-1)示出进行其正常的控制运算处理的定时,(a-2)示出进行其发送处理的定时,(a-3)示出进行其接收处理的定时。此外同样(b-1~3)示出第4控制装置的处理定时,此外,(c-1~3)示出第3控制装置的处理定时,此外(d-1~3)示出第2控制装置的处理定时,此外(e-1~3)示出第1控制装置的处理定时。此外(f)示出各控制装置的发送处理引起的公共通信线39上的各数据的流动状况。

    在图29中,例如,(a-2)中的①示出进行在显示装置38中作成的自动操作指令Cauto和目标轨迹(目标挖掘深度)hr的发送处理。结果,数据在(f)的公共通信线上如②所示地流动。收到这些,在第4控制装置37中如③所示地,在第3控制装置33中如④所示地进行接收处理。是否是应该接收的数据的判定根据附加在数据上的ID编号由各控制装置的通信装置来识别。

    这里,如前所述各数据的发送周期,根据数据的变化速度或接收侧的控制装置中所需要的周期来设定,在发送侧管理发送周期,按该发送周期发送数据。此外在接收侧对于流过公共通信线39的种种数据根据ID编号来识别并仅接收所需的数据。因此,可以在控制上所需的周期内仅接收所需的信息,可以把流过公共通信线39的数据量减小到最小限度,可以高效率地使用公共通信线39。

    说明以上这样构成的本实施例的效果。

    (I)首先,如果采用本实施例,则把液压挖掘机的控制功能分成原动机14的控制系统,液压泵18的控制系统,操作手柄27、28、29组成的操作系统,挖掘作业装置7的控制系统,显示装置38组成的显示系统的所需最低限度的单位功能,在各自的系统中设置第1至第4控制装置17、23、33、37和显示装置38的控制装置,由公共通信线39把这些第1至第4控制装置17、23、33、37和显示装置38连接起来,进行数据的发送接收。此外,在使用接收数据的第2~第4控制装置23、33、37和显示装置38上设置最低限度处理机构,在没有数据从通信线发送的场合可以靠最低限度处理机构来进行所需最低限度的处理。借此可以得到以下效果。

    1.在作成要求功能不同的机械时,变更、追加或者削减所需最低限度的控制装置就可以了,可以以所需最低限度的开发成本、开发工作量来进行系统的变更。此外,由于控制装置按每个功能分开,所以管理上也容易分开,可以降低管理成本。

    2.通信部分的变更少,可以以所需最低限度的开发成本、开发工作量来进行变更。此外,与此相伴的故障减少。

    3.关于上述1,在进行在一台建筑机械中增减控制装置数的系统变更的场合,软件的变更和控制装置的更换成为不需要的,可以把开发成本、开发工作量减至最小。

    4.关于上述1,在一台建筑机械中变更控制装置的控制内容的场合,或者在把电子控制系统运用于备有别的液压系统的建筑机械的场合,控制装置的更换成为所需最低限度,可以把工作量、成本减至最小。

    5.由于不具备统一管理多个控制装置的控制装置(主控制器),所以可以减小个别的故障或者公共通信线的障碍引起其他控制装置全都不工作的可能性,可以防止建筑机械的停止。

    用图31和图32具体地说明上述1和3的效果。

    图31,是对于图1的系统去掉第4控制装置37和显示装置38的电子控制系统的变更例。在此一系统中,第3控制装置33中,虽然未发送运算中使用的接收数据Cauto、Yα、Yβ、Yγ,但是如前所述在第3控制装置33中用它们的初始值来进行运算,进行所需最低限度的处理。

    图32,是对于图31的系统进一步去掉第1控制装置17的电子控制系统的变更例。在此一系统中,进而在第2控制装置23中,虽然未发送运算中使用的接收数据Ne、Nr,但是如前所述在第2控制装置23中用它们的初始值来进行运算,进行所需最低限度的处理。

    此外,在从图31中所示的系统变更(扩展)成图1中所示的系统的场合,预先设想向图1的系统的扩展,如前所述构成第3控制装置33的程序(软件),借此仅靠把第4控制装置37和显示装置38连接到公共通信线39,第3控制装置就可以用来自这些追加的控制装置的数据来进行处理。从图32中所示的系统变更(扩展)成图1中所示的系统的场合也是同样。

    这样一来如果采用本实施例,则由于在使用接收数据的第2~第4控制装置23、33、37和显示装置38上设置了最低限度处理机构,所以在没有数据从通信线发送的场合,靠最低限度处理机构能够实行所需最低限度的处理,故在增减控制装置数的系统变更的场合,软件的变更和控制装置的更换甚至成为不需要的,系统的变更是极其容易的。

    关于上述1和4的效果,在变更一台建筑机械中控制装置的控制内容的场合,像作为本发明的第2实施例用图33在下文述及的那样,把涉及变更的控制装置(含显示装置)从公共通信线39去掉,把新的控制装置连接到通信线39就可以了,其他控制装置可以原封不动地使用。此外,在把电子控制系统运用于备有别的液压系统的液压挖掘机的场合也是,像作为本发明的第3~第5实施例分别用图34~图36在下文述及的那样,仅更换涉及液压系统的变更的控制装置就可以了,其他控制装置可以原封不动地使用。特别是,即使在多个控制装置中的特定的控制装置是用接收信号来进行处理的,更换控制装置的结果,发送该特定的控制装置应该接收的信号的控制装置消失的场合,也像作为本发明的第3实施例用图34在下文述及的那样,该特定的控制装置没有更换的必要,包含该特定的控制装置,其他控制装置全都可以原封不动地使用。

    (II)此外,如果采用本实施例,由于如上所述各数据的发送周期,可以根据数据的变化速度或接收侧的控制装置中所需的周期来设定,在发送侧管理发送周期,按该发送周期发送数据,同时在接收侧对于流过公共通信线39的种种数据根据ID编号来识别并仅接收所需的信息,所以可以在控制上所需的周期内仅接收所需的信息,可以把流过公共通信线39的数据量减至所需最低限度,可以高效率地使用公共通信线39。因此,即使把多个控制装置连接到公共通信线39,也不会因通信效率降低而影响到控制性能。此外,即使控制装置数增加也不容易产生公共通信线39拥挤而无法通信的障碍。

    图33,是以对图1的实施例,变更上述的一部分的控制装置的控制内容时的电子控制系统作为本发明的第2实施例示出的,图中,与图1中所示的标号同标号者表示同一部分。

    在图33中,此一实施例的电子控制系统,是对图1中所示的实施例,代替第4控制装置37设置限制控制挖掘作业装置7的动作范围用的第5控制装置40,同时图1中所示的显示装置38也随之更换成显示装置41的系统。在此一场合,第1控制装置17、第2控制装置23和第3控制装置33是与图1中所示的实施例的相同的。

    在此一实施例中也是,在第5控制装置40中运算与动作范围限制控制相对应的挖掘作业装置7的控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ和实际挖掘深度h,控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ发送到第3控制装置33,实际挖掘深度h发送到显示装置41。此外,在第3控制装置33中,与图1中所示者同样,用接收的控制驱动指令Yα、Yβ、Yγ来进行控制运算,进行挖掘作业装置7的动作范围限制控制,在显示装置41中显示实际挖掘深度h。

    像这样在本实施例中,公共通信线39的部分不变更,仅进行第5控制装置40和显示装置41的更换,就可以容易地从图1中所示的系统实现系统的变更。

    此外,在各控制装置中设置了与第1实施例同样的通信装置和最低限度处理机构,可以容易地进行控制装置的增减,而且通过发送周期的适当的设定和数据接收时的ID编号的使用能得到可以高效地使用公共通信线39等,与第1实施例同样的效果。

    图34,是以对图1的实施例,变更上述的作为运用对象的液压挖掘机上所备有的液压系统时的电子控制系统作为本发明的第3实施例示出的,图中,与图1中所示的标号同标号者表示同一部分。

    在图34中,此一实施例的电子控制系统,是对图1中所示的实施例,在备有有着由液压先导操作阀30A、31A、32A来控制的控制阀24A、25A、26A的液压系统55A的液压挖掘机1上运用本发明的。在液压先导操作阀30A、31A、32A和控制阀24A、25A、26A之间设有以辅助泵43的液控压力为原始压力来调整液压先导操作阀30A、31A、32A产生的液控压力的比例电磁阀装置44。

    运用于备有这样的液压系统55A的液压挖掘机的本实施例的电子控制系统,成为这样的构成,即把图1中所示的挖掘作业装置7的第4控制装置37,更换成与液压先导操作系统相对应的第6控制装置42,去掉操作系统的第3控制装置33,同时由来自第6控制装置42的信号来控制比例电磁阀装置44,借此来修正来自液压先导操作阀30A、31A、32A的液控压力,进行挖掘作业装置7的动作控制。第1控制装置17、第2控制装置23和显示装置38与图1中所示的实施例的相同。

    在此一实施例中也是,在第6控制装置42中运算实际挖掘深度h,把此一数据发送到显示装置38。在显示装置38中显示实际挖掘深度h。

    此外,在本实施例中,因为没有图1中所示的实施例的第3控制装置33,故不能接收第2控制装置23在运算中使用的操作信号X1、X2、X3。但是,在各控制装置中设有与第1实施例同样的最低限度处理机构,第2控制装置23,涉及作为接收数据的操作信号X1、X2、X3用初始值来进行运算。因此,第2控制装置23没有更换的必要。

    像这样把第4控制装置37更换成第6控制装置42的结果,即使在发送作为第2控制装置23的运算中使用的接收信号的操作信号X1、X2、X3的控制装置33消失的场合,也不变更公共通信线39的部分,仅去掉第3控制装置33,把第4控制装置37更换成第6控制装置42,就可以容易地进行系统的变更,从图1中所示的系统变成涉及有着液压先导操作阀30A、31A、32A的液压系统55A的电子控制系统。

    此外,在各控制装置中设置了与第1实施例同样的通信装置和最低限度处理机构,可以容易地进行控制装置的增减,而且通过发送周期的适当的设定和数据接收时的ID编号的使用能得到可以高效地使用公共通信线39等,与第1实施例同样的效果。

    图35,是以对图1中所示的实施例,变更上述的作为运用对象的液压系统时的电子控制系统的另一个例子作为本发明的第4实施例示出者,图中,与图1中所示的标号同标号者表示同一部分。

    在图35中,本实施例的电子控制系统,是对图1中所示的实施例,在通过有着两个液压泵18A、18B而备有作业效率高的液压系统55B的液压挖掘机上运用本发明者。从液压泵18A输出的压力油经由控制阀24A、25分别供给到动臂缸11和斗杆缸12,从液压泵18B输出的压力油经由控制阀24B、26分别供给到动臂缸11和铲斗缸13。也就是说,来自两个液压泵18A、18B的输出油合流供给到动臂缸11。

    运用于备有这样的液压系统55B的液压挖掘机的本实施例的电子控制系统,成为这样的构成,即把图1中所示的液压泵18的控制装置23,更换成第7控制装置23A,靠第7控制装置23A来控制两个液压泵18A、18B,同时把图1中所示的对操作手柄27、28、29的第3控制装置33更换成第8控制装置33A,靠第8控制装置33A来控制四个控制阀24A、24B、25、26。在第7控制装置23A中,在图25的步骤312里作为读入压力信号Pd读入液压泵18A、18B的各自的输出压力,作为斜盘位置信号θ读入液压泵18A、18B的各自的斜盘倾转角。在第8控制装置33A中,根据操作信号X1来运算控制阀24A、24B的各自的操作量,输出与这些相对应的信号。控制装置17、37和显示装置38与图1中所示的相同。

    在此一实施例中也是,第7控制装置23A,用作为来自第8控制装置33A的接收数据的操作信号X1、X2、X3和作为来自第1控制装置17的接收数据的转速信号Nr、Ne来控制两个液压泵18A、18B的斜盘位置。

    在液压挖掘机中,作为挖掘作业装置7的操作性良好,能够有效地利用动力的液压系统经常备有多个液压泵18,区分各自的液压泵驱动的执行器,或把这些液压泵18的压力油合流使用。在此一场合,作为液压动力控制系统综合地控制多个液压泵相互的输出流量成为必要,功能上有时希望用一台控制单元来控制。此时,通过像本实施例这样来构成,仅更换控制装置23A、33A就可以得到想要的功能。

    像这样在本实施例中,不变更公共通信线39的部分,仅去掉第2控制装置23和第3控制装置33,进行第7控制装置23A和第8控制装置33A的更换,就可以容易地进行系统的变更,从图1中所示的系统变成涉及有着两个液压泵18A、18B的液压系统55B的电子控制系统。

    此外,在各控制装置中设置了与第1实施例同样的通信装置和最低限度处理机构,可以容易地进行控制装置的增减,而且通过发送周期的适当的设定和数据接收时的ID编号的使用能得到可以高效地使用公共通信线39等,与第1实施例同样的效果。

    图36,是以对图1中所示的实施例,变更上述的作为运用对象的液压挖掘机所备有的液压系统时的电子控制系统的又一个例子作为本发明的第5实施例示出的,图中,与图1和图35中所示的标号同标号者表示同一部分。

    在图36中,本实施例的电子控制系统,是对图35中所示的实施例,在备有旋转驱动旋转体3的液压回路和行驶驱动行驶体2的液压回路的液压系统上运用本发明者。

    也就是说,涉及本实施例的液压系统55C,备有驱动旋转体2的旋转马达45,驱动右侧的行驶体2的右侧行驶马达(图中未画出),驱动左侧的行驶体2的左侧行驶马达46,右侧行驶马达的控制阀47,左侧行驶马达46的控制阀48,旋转马达45的控制阀49,由十字的一个方向的手柄操作来输出动臂8的操作信号X1,由十字的另一个方向的手柄操作来输出铲斗10的操作信号X2的操作手柄装置50,由十字的一个方向来输出斗杆9的操作信号X3,由十字的另一个方向的手柄操作来输出对旋转体3的操作信号X4的操作手柄装置51,输出左行驶的操作信号X5的操作手柄装置52,以及输出右行驶的操作信号X6的操作手柄装置53。

    运用于备有这样的液压系统55C的液压挖掘机的本实施例的电子控制系统,成为这样的构成,即把图35中所示的操作系统的第8控制装置33A更换成第9控制装置33B,根据来自操作手柄装置50、51、52、53的操作信号来操作控制阀24A、24B、25、26、47、48、49。此外,随着第8控制装置33A的更换,作为液压泵的控制装置的第7控制装置23A也更换成第10控制装置23B。第9控制装置33B把操作信号X1~X6发送到公共通信线39,第10控制装置23B用该操作信号X1~X6来运算要求排量。控制装置17、37和显示装置38与图35中所示的相同。

    像这样在本实施例中,不变更公共通信线39的部分,仅进行第9控制装置33B和第10控制装置23B的更换,就可以容易地进行系统的变更,从图1或图35中所示的系统变成备有旋转驱动旋转体3的液压回路和行驶驱动行驶体2的液压回路的液压系统55C所涉及的电子控制系统。

    此外,如果采用此一实施例,通过把执行器的操作系统全面电子化,综合地控制对各执行器的压力油流量分配是可能的。此外,由于可以在一台控制装置中处理对所有执行器的压力油流量分配数据,所以各执行器的处理运算时间缩短,可以提高其控制性能。

    此外,在各控制装置中设置了与第1实施例同样的通信装置和最低限度处理机构,可以容易地进行控制装置的增减,而且通过发送周期的适当的设定和数据接收时的ID编号的使用能得到可以高效地使用公共通信线39等,与第1实施例同样的效果。

    再者,虽然在上述实施例中,作为最低限度处理机构说明了适当地设定初始值的方法,但是只要是在没有数据从通信线发送时,能够靠各个控制装置本身实行所需最低限度的处理者,也可以用除此之外的方法,这是当然的。

    图37,是与液压挖掘机和其上所装设的液压系统一起表示根据本发明的第6实施例的液压挖掘机的电子控制系统的图。图中,与图1中所示的标号同标号者表示同一部分。

    在图37中,对原动机14,液压泵18,控制阀24、25、26,挖掘作业装置7设置第2控制装置123、第3控制装置133、第4控制装置137,而且设有显示·设定装置138。

    上述第3控制装置133与第4控制装置137由公共通信线139连接起来,经由此一公共通信线139彼此进行数据的发送接收。此外,显示·设定装置138由串行通信线60与第4控制装置137连接起来,经由此一串行通信线60彼此进行数据的发送接收。

    第3和第4控制装置133、137的硬件的构成实质上是与图4和图5中所示的第1实施例中的第3和第4控制装置33、37的相同。在图37中,为了下面的说明,它们的通信装置用标号133a、137a来表示。通信装置133a、137a的构成和功能也是实质上与图8、图21和图22中所示的第1实施例的相同。但是,在本实施例中,在把多个数据单元化的信息上进一步附加固有的编号,通信装置133a、137a根据该信息编号来管理发送、接收(下文述及)。

    在用液压挖掘机1进行的作业中,具有在挖掘作业装置7的动作范围中存在着高度或者深度的限制的场合,使挖掘作业装置7不进入操作者设定的区域的功能。下面,把这样的功能称为范围限制控制,举出实现此一范围限制控制用的处理为例,用图38~图40中所示的程序框图来说明第3和第4控制装置133、137的处理功能。

    图38和图39是用程序框图来表示第3控制装置133和第4控制装置137如图37中所示连接到公共通信线139时的第3控制装置133和第4控制装置137的处理的图,图40是用程序框图来表示第4控制装置137未连接时的第3控制装置133的实质的处理部分的图。此外,图38中,用虚线表示的部分,是在第4控制装置137未连接的场合所实行的第3控制装置133的处理部分,在第4控制装置137如图37中所示被连接的场合,不实行这些处理。

    在图38中,在第4控制装置137连接到公共通信线139时的第3控制装置133的处理中,有主处理、定时器中断处理和接收中断处理。

    在主处理中,根据输入的操作信号X1、X2、X3,来运算应该给予控制阀24、25、26的目标液控压力(步骤405)。

    在定时器中断处理中,每次起动定时器中断处理,也就是每隔一定时间,进行接收来自与操作手柄27、28、29相对应的手柄执行器30、31、32的操作信号X1、X2、X3的处理(步骤401),和把由第4控制装置137接收的输出指令值输出到控制阀24、25、26的操作部24L、24R、25L、25R、26L、26R的处理(步骤402)。此外,如图39中所示,每隔一定时间就增加发送时间管理表(下文述及)的计数值(步骤430),把作为预先确定的发送设定时间的周期与计数值进行比较(步骤431),如果周期与计数值相等,则在通信装置133a中进行把在主处理中运算的目标液控压力作为数据发送的处理(步骤403)。

    在接收中断处理中,通信装置133a接收来自第4控制装置137的数据(应该向控制阀24、25、26的操作部24L、24R、25L、25R、26L、26R输出的输出指令),接收中断信号每次发送到微计算机侧时,就起动接收中断处理,进行在通信装置133a中接收的数据的储存(步骤404)。

    第4控制装置137的处理中也有主处理、定时器中断处理、和接收中断处理。

    在主处理中,根据输入的角度信号α、β、γ来进行挖掘作业装置7的前端位置的运算,根据此一位置数据和由第3控制装置133接收的目标液控压力,从显示·设定装置138接收的范围限制控制的设定数据来进行姿势控制运算(步骤409),最后,进行根据控制运算结果的输出指令值的运算(步骤410)。

    在定时器中断处理中,定时器中断处理每次起动,也就是每隔一定时间,进行作为挖掘作业装置7的角度数据的来自角度检测器34、35、36的角度信号α、β、γ的输入(步骤406)。此外,如图7中所说明的那样,每隔一定时间就增加发送时间管理表(下文述及)的计数值(步骤430),把作为预先确定的发送设定时间的周期与计数值进行比较(步骤431),如果周期与计数值相等,则在通信装置137a中进行把在主处理中运算的对电磁阀的输出指令值作为数据向第3控制装置133发送的处理(步骤407)。

    在接收中断处理中,通信装置137a接收来自第3控制装置133的数据(目标液控压力),接收中断信号每次发送到微计算机侧时,就起动接收中断处理,进行在通信装置137a中接收的数据的储存(步骤408)。

    在第4控制装置137未连接到公共通信线139的场合,在第3控制装置133中实行图38中虚线所示的处理420、421。此外,在第4控制装置137未连接的场合,虽然在定时器中断处理中,起动了图39中所示的处理430、431和图38中所示的处理403,但是由于第4控制装置未连接,所以实质上与未起动是相同的。在第4控制装置137未连接的场合,由于没有接收中断信号的发送,所以接收中断处理404处于等待状态。再者,在定时器中断处理中图38中所示的数据发送处理403,在第4控制装置137未连接时也可以切换成不起动(不实行)。

    用程序框图在图40中示出第4控制装置137未连接时的第3控制装置133的实质的处理。在此一场合的处理中,仅有主处理和定时器中断处理。

    在主处理中,根据输入的操作信号X1、X2、X3,来运算应该给予控制阀24、25、26的目标液控压力(步骤405),根据需要进行滤波处理等(步骤420),求出对造成应该输出的液控压力的操作部,即电磁阀24L、24R、25L、25R、26L、26R的指令值(步骤421)。

    在定时器中断处理中,每次起动定时器中断处理,也就是说,每隔一定时间,实行接收来自与操作手柄27、28、29相对应的手柄执行器30、31、32的操作信号X1、X2、X3的处理(步骤401),和把由主处理求出的输出指令值向电磁阀24、25、26的操作部24L、24R、25L、25R、26L、26R输出的处理(步骤402)。

    第3控制装置133如上所述是按第4控制装置137是否连接到公共通信线139来切换处理的,因此有着检测第4控制装置137是否连接到公共通信线139的检测功能,和根据该检测结果来切换处理的处理切换功能。下面,用图41~图46就这些检测功能和处理切换功能进行说明。

    图41用功能方框图示出第3控制装置133和第4控制装置137的微计算机中的整个软件的处理功能。

    在图41中,第3控制装置133有着通信管理部71,标志设定部72,处理选择·实行部73,实行处理A的处理部74,实行处理B的处理部75,实行处理C的处理部76,以及实行处理D的处理部77。这里,处理A相当于图38和图39中所示的步骤405的处理,处理B相当于图38中所示的步骤420的处理,处理C相当于图38中所示的步骤421的处理,处理D相当于图38和图39中所示的步骤401、402的处理。

    此外,第4控制装置137有着通信管理部81,标志设定部82,处理选择·实行部83,实行处理E的处理部84,实行处理F的处理部85,以及实行处理G的处理部86。这里,处理E相当于图39中所示的步骤409的处理,处理F相当于图39中所示的步骤410的处理,处理G相当于图39中所示的步骤406的处理。

    第3控制装置133的通信管理部71有着图39和图40中所示的定时器中断处理中的步骤403和步骤430、431的每隔一定时间就发送数据的功能,和图39中所示的接收中断处理的步骤404的功能,第4控制装置137的通信管理部81有着图39和图40中所示的定时器中断处理中的步骤407和步骤430、431的每隔一定时间就发送数据的功能,和图39中所示的接收中断处理的步骤408的功能。进而,通信管理部71、81,分别作为接收中断处理的一部分,有着按数据的接收来检测是否连接着其他控制装置的功能。

    第3控制装置133的处理选择·实行部73和第4控制装置137的处理选择·实行部83,是用微计算机内装的定时器功能(未画出),在所需的时间间隔内选择·实行各处理A~D和E~G的程序。

    首先,用图42~图46就通信管理部71、81的定时器中断处理中的每隔一定时间就发送数据的功能更具体地进行说明。图42~图46示出在通信管理部71、81中作成·使用的各种发送接收管理表。

    图42是各控制装置间可以共同利用的数据定义表之一例。对各数据附加数据固有的ID。例如,示出数据ID的“1”表示来自动臂用的操作手柄27的动臂上抬的操作信号,该数据是用2字节(16位)表示的数据。

    图43是第4控制装置137的ROM中所储存的信息定义表之一例。这里,所谓“信息”是把多个数据单元化了的数据组,对各信息附加信息固有的编号。例如信息编号“1”表示图42中所示的数据定义表的数据ID为1、2、3的动臂和斗杆的操作信号数据组。此外,数据的发送接收按信息单位来进行,发送/接收表示信息的发送接收种类,发送周期表示信息的发送的周期间隔。由于图43是第4控制装置137内的表,所以可以在第4控制装置137中来运算。作为向控制阀24、25、26的操作部(电磁阀)24L、24R、25L、25R、26L、26R的输出指令值数据组的信息3为发送属性,作为从第3控制装置133接收的操作信号数据组的信息1和信息2为接收属性。

    图44表示在第4控制装置137的RAM中作成的发送时间管理表之一例。例如,信息编号3发送周期为5ms,由第4控制装置137备有的定时器来计时的计数值向计数器输入。

    图45是第3控制装置133的ROM中所储存的信息定义表之一例。在此一表中,作为来自第3控制装置133中运算的操作手柄的操作信号组的信息1和信息2为发送属性,作为从第4控制装置137发送的输出指令值数据组的信息3为接收属性。

    图46表示在第3控制装置133的RAM中作成的发送时间管理表之一例。例如,信息编号1和2发送周期为5ms,由第3控制装置133备有的定时器来计时的计数值向计数器输入。

    第3控制装置133的通信管理部71,关于数据的发送,进行前面说明了的图39和图40的定时器中断处理中的步骤430、431(图40)和步骤403(图39)的处理。也就是说,在图40的步骤430、431里,用图46中所示的发送时间管理表,每隔一定时间就增加发送时间管理表的计数值(步骤430),把预先确定的作为发送设定时间的周期与计数值进行比较(步骤431),如果周期与计数值相等,则在图39的步骤403里,在通信装置133a中进行把主处理中运算的目标液控压力作为数据发送的处理。

    第4控制装置137的通信管理部81,关于数据的发送,进行前面说明了的图39和图40的定时器中断处理中的步骤430、431(图40)和步骤407(图39)的处理。也就是说,在图40的步骤430、431里,用图44中所示的发送时间管理表,每隔一定时间就增加发送时间管理表的计数值(步骤430),把预先确定的作为发送设定时间的周期与计数值进行比较(步骤431),如果周期与计数值相等,则在步骤407里,在通信装置137a中进行把主处理中运算的向电磁阀的输出指令值作为数据向第3控制装置133发送的处理。

    下面,就利用通信管理部71、81的数据的接收来检测是否连接着其他控制装置的功能进行说明。

    图47是示出前面说明了的图39的步骤404、408的接收中断处理的细节的程序框图。

    首先,通信装置133a、137a有着下述功能,即如果从公共通信线139接收把上述多个数据单元化的信息,则以附加于该信息的前述信息编号为标识符,判断该信息是不是各自的控制装置所需的信息,如果是所需的信息则向微计算机侧发送接收中断信号的功能。微计算机侧的通信管理部71、81接收该接收中断信号并起动接收中断处理,进行以下的处理。

    在图47中,把通信装置133a、137a从公共通信线139接收的,把上述多个数据单元化的信息储存在RAM中(步骤450),把“1”写入标志设定部72或82的标志(步骤451),结束处理。

    这里,标志设定部72或82的标志在各自的控制装置133、137的电源投入之后立即被初始化,作为初始值写入“0”。因而,如图38中所示接收中断处理被起动,在图47的步骤451里把“1”写入标志,就是检测应该接收数据的其他控制装置(在第3控制装置133的场合是第4控制装置137)连接到公共通信线139,处理选择·实行部73、83根据该检测结果来切换控制装置应该进行的处理。

    用图48中所示的程序框图来说明第3控制装置133的处理选择·实行部73的处理。

    在图48中,检查标志设定部72的标志的状态(步骤460),如果标志为“0”则实行处理A、B、C、D(步骤461),并结束。如果标志为“1”则实行处理A、D(步骤462),并结束。

    用图49中所示的程序框图来说明第4控制装置137的处理选择·实行部83的处理。

    在图49中,检查标志设定部82的标志的状态(步骤470),在标志为“1”的场合实行处理E~G(步骤471),并结束。在标志为“0”的场合,什么也不作就结束(步骤472)。

    像以上这样构成的本实施例中,如图50中所示在第4控制装置137未连接到公共通信线139的场合,在第3控制装置133中,如上所述通信管理部71的接收中断处理不被起动,标志为初始值“0”原封不动,处理选择·实行部73选择处理A~D进行起动。图50中,用斜线表示起动中的处理方框。因此进行图38中所示的处理,进行用来自操作手柄的操作信号的通常的作业。

    另一方面,如图37和图41中所示在把第4控制装置137追加连接到公共通信线139的场合,在第3控制装置133中,如上所述通信管理部71把“1”写入标志,处理选择·实行部73选择处理A、D进行起动。此外,在第4控制装置137中,如上所述通信管理部81把“1”写入标志,处理选择·实行部83选择实行处理E~G。图41中,用斜线表示起动中的处理方框。因此进行图39中所示的处理,进行用第4控制装置137的范围限制控制。

    因而,即使在为了液压挖掘机的功能追加,也就是升级,从图50中所示的没有第4控制装置137的电子控制系统变更成图37中所示的有第4控制装置137的电子控制系统的场合,也是仅把第4控制装置137追加连接到公共通信线139就可以实现这样的变更,第3控制装置133的程序的变更或者第3控制装置133本身的更换是不需要的。

    此外,即使在为了简化液压挖掘机的功能,从图37中所示的电子控制系统向图50中所示的电子控制系统变更的场合,也是仅把第4控制装置137从公共通信线139分离就可以实现这样的变更,第3控制装置133的程序的变更或者第3控制装置133本身的更换是不需要的。

    这样一来不进行现有的控制装置133的软件的变更或控制装置133本身的更换,而进行控制装置137对公共通信线139的追加连接或控制装置137从公共通信线139的分离,就可以容易地进行包括控制装置的增减或更换在内的系统的变更,可以减少开发成本的上升。

    此外,仅通过对现有的控制装置133,追加装入了新的功能的控制装置137,就可以实现液压挖掘机的功能升级,存在着减少进行维护作业者的工作量的效果。

    用图51~63来说明本发明的第7实施例。图中,与图37~图50中所示的同等者带有相同的标号。本实施例,是在第6实施例的考虑中,三个以上的控制装置连接到公共通信线的场合的例子。

    图51示出本实施例的电子控制系统的整个构成,图中,123A、137A、138A,分别是涉及本实施例的第2控制装置和第4控制装置,以及构成第5控制装置的显示·设定装置,第2控制装置123A、第3控制装置133、第4控制装置137A和显示·设定装置138A连接到公共通信线139,经由通信线139彼此进行数据的发送接收。

    第2和第4控制装置123A、137A和显示·设定装置138A的硬件的构成与图3、图5和图6中所示的第1实施例的第2和第4控制装置23、37和显示装置38的实质上是相同的。在图51中,这些通信装置用标号123a、137b、138a表示。通信装置123a、137b、138a的构成和功能也是,除了由信息编号来进行发送、接收的管理这一点之外,与图8、图21和图22中所示的第1实施例的实质上是相同的。

    在图52中用功能方框图示出第2控制装置123A、第3控制装置133、第4控制装置137A和显示·设定装置138A的微计算机中的整个软件的处理功能。

    在图52中,第3控制装置133的处理功能与图41中所示的第6实施例的实质上是相同的。

    第4控制装置137A的处理功能除了以下各点之外与图41中所示的第6实施例的实质上是相同的。

    在第4控制装置137A中,通信管理部81A,在图39中所示的定时器中断处理中的步骤407的每隔一定时间就发送的功能中,除了向控制阀24、25、26的操作部(电磁阀)24L、24R、25L、25R、26L、26R的输出指令值之外,还使通信装置137b进行把来自动臂转动角度检测器34的角度信号α和来自斗杆转动角度检测器35的角度信号β作为数据发送的处理。

    图53是作为在第4控制装置137A的通信管理部81A中作成·使用的发送接收管理表的信息定义表之一例,图54同样是发送时间管理表之一例。在通信管理部81A中,如图53中所示,除了作为上述向电磁阀的输出指令值数据组的信息3之外,作为动臂角度信号α和斗杆角度信号β的数据组的信息4成为发送属性。此外,如图54中所示,信息编号3、4发送周期分别为5ms,由第4控制装置137A备有的定时器来计时的计数值向计数器输入。

    此外,在图52中,第2控制装置123A有着通信管理部91,标志设定部92,处理选择·实行部93,实行处理L的处理部94,实行处理M的处理部95,以及实行处理N的处理部96。这里,处理L是进行普通的泵倾转控制的处理,处理M是进行与来自操作手柄的信号相对应的泵倾转控制的处理,处理N是输入泵输出压力Pd和斜盘倾转位置θ的处理。

    显示·设定装置138A有着通信管理部101,标志设定部102,处理选择·实行部103,实行处理P的处理部104,以及实行处理Q的处理部105。这里,处理P是显示泵输出压力的处理,处理Q是显示操作者输入的设定值的处理。

    第2控制装置123A的通信管理部91和显示·设定装置138A的通信管理部101,与第3和第4控制装置133、137A的同样,有着定时器中断处理中的每隔一定时间就发送数据的功能和储存接收数据的接收中断处理的功能,而且作为接收中断处理的功能的一部分,有着利用数据的接收来检测其他控制装置是否连接着的功能。

    第2控制装置123A的处理选择·实行部93和显示·设定装置138A的处理选择·实行部103,是用微计算机内装的定时器功能(未画出),在所需的时间间隔内选择·实行各处理L~M和P、Q的程序。

    用图55~图58就通信管理部91、101的每隔一定时间就发送数据的功能更具体地进行说明。图55~图58示出在通信管理部91、101中作成·使用的各种发送接收管理表。

    图55是第2控制装置123A的ROM中储存的信息定义表之一例,图56是第2控制装置123A的RAM中作成的发送时间管理表之一例。在图55中,在通信管理部91中,作为显示·设定装置138A中使用的泵输出压力数据的信息5成为发送属性,作为从第3控制装置133接收的操作信号数据组的信息1和信息2,作为从第4控制装置137A接收的输出指令值数据组的信息3和作为角度信号数据组的信息4成为接收属性。在图56中,例如,信息编号5发送周期为10ms,由第2控制装置123A备有的定时器来计时的计数值向计数器输入。

    图57是显示·设定装置138A的ROM中储存的信息定义表之一例,图58是显示·设定装置138A的RAM中作成的发送时间管理表之一例。在图57中,在通信管理部101中,作为第4控制装置137A中使用的设定值的信息6成为发送属性,作为从第3控制装置133接收的操作信号数据组的信息1和信息2,作为从第4控制装置137A接收的输出指令值数据组的信息3和作为角度信号数据组的信息4,以及作为从第2控制装置123A接收的泵输出压力数据的信息5成为接收属性。在图58中,例如,信息编号6发送周期为50ms,由显示·设定装置138A备有的定时器来计时的计数值向计数器输入。

    第2控制装置123A的通信管理部91和显示·设定装置138A的通信管理部101,关于数据的发送,用图56和图58中所示的发送时间管理表,与第1实施例中说明的图39和图40的定时器中断处理中的步骤430、431(图40)和步骤403或407(图39)同样地进行发送数据的处理。

    下面,就作为第2控制装置123A的通信管理部91和显示·设定装置138A的通信管理部101的接收中断功能和作为该功能的一部分的利用数据的接收来检测其他控制装置是否连接着的功能进行说明。

    首先,图59A和图59B中示出第2控制装置123A的标志设定部92和显示·设定装置138A的标志设定部102中的标志的构成。标志的构成,为图中所示的各四位构成,位1分配给来自第2控制装置123A的信息的接收,位2分配给来自第3控制装置133的信息的接收,位3分配给来自第4控制装置137A的信息的接收,位4分配给来自显示·设定装置138A的信息的接收,因各自的接收中断信号而成为ON(写入“1”)。

    图60是表示第2控制装置123A的通信管理部91中的接收中断处理的程序框图。

    首先,有着下述功能,即如果第2控制装置123A的通信装置123a从公共通信线139接收把上述多个数据单元化的信息,则以附加于该信息的前述信息编号为标识符,判断该信息是不是第2控制装置123A所需的信息,如果是所需的信息则把接收中断信号发送到微计算机侧的功能。微计算机侧的通信管理部91接收该接收中断信号并起动接收中断处理,进行以下的处理。

    在图60中,把通信装置123a从公共通信线139接收的,把上述多个数据单元化的信息储存在RAM中(步骤455),然后以附加于该信息的信息编号为标识符,判断该信息究竟是来自哪一个控制装置的信息,如果是来自第3控制装置133的信息,则使标志的位2为ON(写入“1”),如果是来自第4控制装置137A的信息,则使标志的位3为ON(写入“1”),如果是来自显示·设定装置138A的信息,则使标志的位4为ON(写入“1”)(步骤456),并结束处理。

    这里,标志设定部92的标志的各位在第2控制装置123A的电源投入之后立即被初始化,作为初始值写入“0”。因而,图60的接收中断处理被起动,在步骤456里把“1”写入标志的各位,就是检测应该接收数据的其他控制装置(第2控制装置123A的场合是第3控制装置133、第4控制装置137A和显示·设定装置138A)连接到公共通信线139这一点,处理选择·实行部93根据该检测结果切换到第2控制装置123A应该进行的处理。

    用图61中所示的程序框图来说明处理选择·实行部93的处理。

    在图61中,检查标志设定部92的标志的位2的状态(步骤480),如果位2为OFF(“0”)则实行处理L、N(步骤481),并结束。如果位2为“1”则实行处理M、N(步骤482),并结束。

    借此在第2控制装置123A中,在通过接收带有信息编号1、2的信息来检测到第3控制装置133的连接的场合,选择处理M、N,利用操作手柄的操作信号,来进行向液压泵18的斜盘位置调节部20的输出值的运算,在未收到来自第3控制装置133的数据而未检测到第3控制装置133的连接的场合,选择处理L、M,不用操作信号数据而进行向斜盘位置调节部20的输出值的运算。此外,虽然未画出,通过观察位3、位4的ON、OFF状态,选择进行使用作为来自第4控制装置137A的接收信息的控制用输出指令值或者作为来自显示·设定装置138A的接收信息的设定值的泵倾转控制的处理,控制液压泵18也是可能的。

    图62是表示显示·设定装置138A的通信管理部101中的接收中断处理的程序框图。

    首先,有着下述功能,即如果显示·设定装置138A的通信管理部138a从公共通信线139接收上述把多个数据单元化的信息,则以附加于该信息的前述信息编号为标识符,判断该信息是不是显示·设定装置138A所需的信息,如果是所需的信息则把接收中断信号发送到微计算机侧的功能。微计算机侧的通信管理部101接收该接收中断信号并起动接收中断处理,进行以下处理。

    在图62中,把通信装置138a从公共通信线139接收的,把上述多个数据单元化的信息储存在RAM中(步骤457),然后以附加于该信息的信息编号为标识符,判断该信息究竟是来自哪一个控制装置的信息,如果是来自第2控制装置123A的信息,则使标志的位1为ON(写入“1”),如果是来自第3控制装置133的信息,则使标志的位2为ON(写入“1”),如果是来第4控制装置137A的信息,则使标志的位3为ON(写入“1”)(步骤458),并结束处理。

    这里,标志设定部102的标志的各位在显示·设定装置138A的电源投入之后立即被初始化,作为初始值写入“0”。因而,图62的接收中断处理被起动,在步骤458里把“1”写入标志的各位,就是检测应该接收数据的其他控制装置(显示·设定装置138A的场合是第2控制装置123A、第3控制装置133和第4控制装置137A)连接到公共通信线139这一点,处理选择·实行部103根据该检测结果切换到显示·设定装置138A应该进行的处理。

    用图63中所示的程序框图来说明处理选择·实行部103的处理。

    在图63中,检查标志设定部102的标志的位1的状态(步骤490),如果位1为OFF(“0”)则实行处理Q(步骤491),并结束。如果位1为“1”则实行处理P(步骤492),并结束。

    借此在显示·设定装置138A中,根据操作者的要求基于第2控制装置123A发送的信息5来显示泵输出压力Pd。此外,虽然未画出,通过观察位2、位3的ON、OFF状态,选择按从第3控制装置133发送的带有信息编号1、2的信息来显示操作手柄的操作信号,基于从第4控制装置137A发送的带有信息编号3的信息来显示挖掘作业装置的角度α、β的处理,显示它们也是可能的。

    在像以上这样构成的本实施例中,就第3控制装置133和第4控制装置137A来说,与第1实施例的同样地工作。

    此外,对图51中所示的电子控制系统,在第3控制装置133未连接到公共通信线139的场合,在第2控制装置123A中,如上所述在通信管理部91的接收中断处理中标志的位2为OFF(初始值“0”)不变,处理选择·实行部93选择起动处理L、N。因此,不用操作信号数据而进行向斜盘位置调节部20的输出值的运算,控制液压泵的排量。

    另一方面,如图51中所示在把第3控制装置133追加连接到公共通信线139的场合,在第2控制装置123A中,如上所述在通信管理部91的接收中断处理中使标志的位2为ON(写入“1”),处理选择·实行部93选择起动处理M、N。因此,利用操作手柄的操作信号,来进行向液压泵18的斜盘位置调节部20的输出值的运算,进行与手柄操作量相对应的液压泵18的排量控制。

    此外,对图51中所示的电子控制系统,在第2控制装置123A未连接到公共通信线139的场合,在显示·设定装置138A中,如上所述在通信管理部101的接收中断处理中标志的位1为OFF(初始值“0”)不变,处理选择·实行部103选择起动处理Q。因此,显示·设定装置138A显示操作者输入的设定值。

    另一方面,如图51中所示在把第2控制装置123A追加连接到公共通信线139的场合,在显示·设定装置138A中,如上所述在通信管理部101的接收中断处理中使标志的位1为ON(写入“1”),处理选择·实行部103选择起动处理P。因此,显示·设定装置138A根据操作者的要求按从第2控制装置123A发送的信息5来显示泵输出压力Pd。

    因此,如果采用本实施例,则像第2控制装置123A和显示·设定装置138A这样接收数据的控制装置有多个,由于即使在处理部94~96或者处理部104、105用来自这些多个控制装置的发送数据来进行运算处理的场合,通信管理部91、101也按标志的位的ON·OFF来个别地检测有没有这些多个控制装置的连接,在处理选择·实行部93、103进行适当的运算处理的切换,进行各自的运算处理,所以不进行现有的控制装置123A或138A的软件的变更或控制装置123A或138A本身的更换,而进行控制装置133或123A对公共通信线139的追加连接或控制装置133和123A从公共通信线139的分离,就可以容易地进行包括控制装置的增减或更换在内的系统的变更,可以减少开发成本的上升。

    此外,仅对现有的控制装置123A或138A,追加装入新的功能的控制装置133或123A,就可以实现液压挖掘机的功能升级,具有减少进行维护作业的人员的工作量的效果。

    再者,虽然在上述实施例中,作为建筑机械就液压挖掘机进行了说明,但是只要是备有有着同样的作业装置及其控制系统、液压设备及其控制系统或操作系统等,各个控制装置的多个控制系统或操作系统的建筑机械,就可以同样地运用本发明。

    工业实用性

    如果采用本发明,在经由公共通信线把多个控制装置连接起来的建筑机械的电子控制系统中,不进行现有的控制装置的软件的变更或控制装置本身的更换,而进行控制装置对公共通信线的追加连接或控制装置从公共通信线的分离,就可以容易地进行包括控制装置的增减或更换在内的系统的变更,可以廉价地提供与所要求的功能相对应的种种电子控制系统。

    此外,如果采用本发明,由于在发送侧的控制装置中对每个发送数据设定所需的发送时间间隔,所以可以高效地使用公共通信线,没有通信效率降低影响到控制性能的情况。此外,即使控制装置数增加也不容易产生公共通信线拥挤而无法通信的障碍。

    进而,如果采用本发明,由于对于流过通信线的数据按固有的ID识别并仅接收所需的数据,所以即使在公共通信线上流过各种数据,各控制装置也可以仅接收所需的数据。

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在备有原动机(14),挖掘作业装置(7),由原动机旋转驱动的液压泵(18),驱动作业装置的执行器(11、12、13),操作控制从液压泵供给到执行器的压力油的控制阀(24、25、26)的操作手柄(27、28、29)的液压挖掘机(1)上,设置关于原动机,作业装置,液压泵,操作手柄的控制装置(17、23、33、37)和显示装置(38),经由公共通信线(39)把它们彼此连接起来进行数据的发送接收。控制装置。

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