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1、10申请公布号CN102656323A43申请公布日20120905CN102656323ACN102656323A21申请号201080057036322申请日20101105102009012654520091218KRE02F9/20200601E02F9/14200601E02F9/0020060171申请人斗山英维高株式会社地址韩国仁川广域市72发明人朴光锡74专利代理机构北京银龙知识产权代理有限公司11243代理人曾贤伟韩香花54发明名称工程机械的作业机位置控制装置及作业机位置控制方法57摘要根据本发明的工程机械的作业机位置包括用于驱动动臂（20）的动臂驱动单元（21）；用于驱动铲。
2、斗（30）的铲斗驱动单元（31）；产生用于驱动上述动臂驱动单元（21）和上述铲斗驱动单元（31）的操作信号的作业机操作部（40）；产生用于降低档位的换低档信号的换低档开关（50）；以及控制部（80），该控制部（80）若从上述换低档开关（50）产生换低档信号且从上述作业机操作部（40）产生操作信号，则向上述动臂驱动单元（21）和上述铲斗驱动单元（31）输出控制信号以使上述动臂（20）和上述铲斗（30）移动到既已设定的位置。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2012061586PCT申请的申请数据PCT/KR2010/0078112010110587PCT申请的公布数据WO2011/074。
3、783KO2011062351INTCL权利要求书2页说明书5页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图2页1/2页21一种工程机械的作业机位置控制装置，其特征在于，包括用于驱动动臂（20）的动臂驱动单元（21）；用于驱动铲斗（30）的铲斗驱动单元（31）；产生用于驱动上述动臂驱动单元（21）和上述铲斗驱动单元（31）的操作信号的作业机操作部（40）；产生用于降低档位的换低档信号的换低档开关（50）；以及控制部（80），若从上述换低档开关（50）产生换低档信号且从上述作业机操作部（40）产生操作信号，则向上述动臂驱动单元（21）和上述铲斗驱动单元（3。
4、1）输出控制信号以使上述动臂（20）和上述铲斗（30）移动到既已设定的位置。2根据权利要求1所述的工程机械的作业机位置控制装置，其特征在于，用于使上述动臂（20）和铲斗（30）移动到上述既已设定的位置的上述作业机操作部（40）的操作信号是动臂下降信号。3根据权利要求2所述的工程机械的作业机位置控制装置，其特征在于，若从上述换低档开关（50）产生换低档信号且从上述作业机操作部（40）不产生动臂下降信号，则上述控制部（80）将上述换低档信号输出到变速箱控制单元（51）而降低档位。4根据权利要求2所述的工程机械的作业机位置控制装置，其特征在于，包括用于检测上述动臂（20）的姿势的动臂姿势检测传感器（。
5、60）；以及用于检测上述铲斗（30）的姿势的铲斗姿势检测传感器（70），若输入到上述换低档信号和上述动臂下降信号，则上述控制部（80）驱动上述动臂驱动单元（21）和上述铲斗驱动单元（31）直至分别从上述动臂姿势检测传感器（60）和上述铲斗姿势检测传感器（70）输出的信号与针对与上述既已设定的位置对应的上述动臂（20）和上述铲斗（30）的姿势的信号相同为止。5根据权利要求2所述的工程机械的作业机位置控制装置，其特征在于，上述作业机操作部（40）包括产生用于驱动上述动臂（20）的操作信号的动臂操作部（41）；以及产生用于驱动上述铲斗（30）的操作信号的铲斗操作部（42），上述换低档开关（50）安装。
6、于上述动臂操作部（41），上述既已设定的位置是上述铲斗（30）的底面平行于地面的上述铲斗（30）的位置和上述铲斗（30）的底面邻近于地面的上述动臂（20）的位置。6一种工程机械的作业机位置控制装置，其特征在于，包括用于驱动动臂（20）的动臂驱动单元（21）；用于驱动铲斗（30）的铲斗驱动单元（31）；产生用于驱动上述动臂驱动单元（21）和上述铲斗驱动单元（31）的操作信号的作业机操作部（40）；用于将上述动臂（20）和铲斗（30）变更到既已设定的姿势的操作装置；以及控制部（80），若输入了上述操作装置的操作信号，则向上述动臂驱动单元（21）和上述铲斗驱动单元（31）输出控制信号以使上述动臂（2。
7、0）下降并且变更上述铲斗（30）的姿势，从而使上述铲斗（30）最终以平行于地面的状态自动向靠近上述地面的位置移动。7根据权利要求6所述的工程机械的作业机位置控制装置，其特征在于，权利要求书CN102656323A2/2页3上述作业机操作部（40）包括产生用于驱动上述动臂（20）的操作信号的动臂操作部（41），在输入了上述操作装置的操作信号且从上述动臂操作部（41）输入到动臂下降信号的情况下，上述控制部自动驱动上述动臂（20）和铲斗（30）。8根据权利要求7所述的工程机械的作业机位置控制装置，其特征在于，上述操作装置是在未输入上述动臂下降信号的状态下被操作的情况下使上述控制部向变速箱控制单元（5。
8、1）输出变速箱调整信号的换低档开关，其设置位置设于上述动臂操作部（41）的上表面从而能够与上述动臂操作部（41）同时操作。9一种工程机械的作业机位置控制方法，该方法用于控制动臂（20）和铲斗（30）的位置，其特征在于，包括A）若输入了换低档信号，则判断是否输入了动臂下降信号的步骤；B）上述A）步骤的判断结果，若未输入了上述动臂下降信号，则向变速箱控制单元输出上述换低档信号的步骤；以及C）上述A）步骤的判断结果，若输入了上述动臂下降信号，则不是向变速箱控制单元输出上述换低档信号而是使上述动臂（20）和上述铲斗（30）移动到既已设定的位置的步骤。权利要求书CN102656323A1/5页4工程机械。
9、的作业机位置控制装置及作业机位置控制方法技术领域0001本发明涉及如轮式装载机的工程机械，尤其涉及用于控制如动臂或铲斗那样的作业机的位置的工程机械的作业机位置控制装置及作业机位置控制方法。背景技术0002如轮式装载机那样的工程机械多用于搬运砂土或装车的作业。更具体地讲，轮式装载机在靠近如卡车那样的搬运工具的位置使动臂上升并使装有砂土铲斗倾卸（DUMP）而将砂土装载到搬运工具上。此后，在使铲斗收回（CROWD）到水平位置之后使动臂下降而进行在铲斗装填砂土的作业。直至砂土装满搬运工具为止多次反复进行这种作业。因此，轮式装载机驾驶员需要反复进行使铲斗在搬运工具上升和下降的操作。0003最近为了能够更。
10、容易地进行这种反复作业而利用位置控制系统，该位置控制系统若操作铲斗控制杆和动臂控制杆则由电磁铁而保持铲斗控制杆和动臂控制杆所被操作的状态，若铲斗和动臂到达一定的位置则使上述铲斗控制杆和动臂控制杆返回到原位置而使上述铲斗和动臂自动移动到特定位置。0004但如前面所述的位置控制系统需要首先操作铲斗控制杆而使铲斗到达特定位置之后操作上述动臂控制杆而使动臂移动到特定位置。即、上述位置控制系统由于需要个别地操作铲斗控制杆和动臂控制杆，因而操作性下降，并且，在使铲斗移动到特定位置之后才使动臂移动到特定位置，因而存在作业的迅速性降低的问题。0005另外，为了将铲斗控制杆和动臂控制杆保持在被操作的状态，需要利。
11、用电磁铁系统，因而存在工程机械的制造成本上升的问题。发明内容0006技术课题0007本发明是鉴于如前面所述的问题而研究出的，其目的在于提供一种不仅能够减少制造成本并能够提高操作性还能提高作业速度的工程机械的作业机位置控制装置及作业机位置控制方法。0008课题解决手段0009根据旨在实现如前面所述的目的的本发明的工程机械的作业机位置控制装置，包括用于驱动动臂20的动臂驱动单元21；用于驱动铲斗30的铲斗驱动单元31；产生用于驱动上述动臂驱动单元21和上述铲斗驱动单元31的操作信号的作业机操作部40；产生用于降低档位的换低档信号的换低档开关50；以及控制部80，该控制部80若从上述换低档开关50产。
12、生换低档信号且从上述作业机操作部40产生操作信号，则向上述动臂驱动单元21和上述铲斗驱动单元31输出控制信号以使上述动臂20和上述铲斗30移动到既已设定的位置。0010根据本发明的一实施例，用于使上述动臂20和铲斗30移动到上述既已设定的位置的上述作业机操作部40的操作信号是动臂下降信号。说明书CN102656323A2/5页50011另外，若从上述换低档开关50产生换低档信号且从上述作业机操作部40不产生动臂下降信号，则上述控制部80将上述换低档信号输出到变速箱控制单元51而降低档位。0012另一方面，上述作业机位置控制装置进一步包括用于检测上述动臂20的姿势的动臂姿势检测传感器60；以及用。
13、于检测上述铲斗30的姿势的铲斗姿势检测传感器70，上述控制部80若输入到上述换低档信号和上述动臂下降信号，则驱动上述动臂驱动单元21和上述铲斗驱动单元31直至分别从上述动臂姿势检测传感器60和上述铲斗姿势检测传感器70输出的信号与针对与上述既已设定的位置对应的上述动臂20和上述铲斗30的姿势的信号相同为止。0013另外，上述作业机操作部40包括产生用于驱动上述动臂20的操作信号的动臂操作部41；以及产生用于驱动上述铲斗30的操作信号的铲斗操作部42，上述换低档开关50安装于上述动臂操作部41，上述既已设定的位置是上述铲斗30的底面平行于地面的上述铲斗30的位置和上述铲斗30的底面邻近于地面的上。
14、述动臂20的位置。0014另一方面，如前面所述的目的是用于控制动臂20和铲斗30的位置的工程机械的作业机位置控制方法，该方法包括A）若输入了换低档信号，则判断是否输入了动臂下降信号的步骤；B）上述A）步骤的判断结果，若未输入上述动臂下降信号，则向变速箱控制单元输出上述换低档信号的步骤；以及C）上述A）步骤的判断结果，若输入了上述动臂下降信号，则不是向变速箱控制单元输出上述换低档信号而是使上述动臂20和上述铲斗30移动到既已设定的位置的步骤。0015发明效果0016根据如前面所述的课题解决手段，由于通过换低档开关和作业机操作部的操作信号可使动臂和铲斗自动移动到既已设定的位置，因而不仅能够省略现有。
15、的利用了电磁铁的系统还可不必具备另设的开关，从而能够使工程机械的制造成本最小化。0017尤其，由于能够使动臂和铲斗同时移动，因而能够减少用于向既已设定的位置移动动臂和铲斗的时间，由此能够提高工程机械的作业速度。0018另外，与换低档信号一起将动臂下降信号作为向既已设定的位置自动移动作业机的信号使用，从而作业人员能够容易识别并使用自动移动信号，由此能够提高工程机械的操作性。0019另外，将换低档开关安装于动臂操作部，从而用一只手即可操作换低档开关和动臂操作部，由此能够进一步提高工程机械的操作性。附图说明0020图1是概略地表示了适用有本发明的一实施例的工程机械的侧视图。0021图2是概略地表示了。
16、根据本发明的一实施例的工程机械的作业机位置控制装置的液压回路图。0022图3是图2中所图示的作业机位置控制装置的控制框图。0023图4是概略地表示了图2中所图示的作业机位置控制装置的换低档开关和动臂操作部的图。0024图5是用于说明根据本发明的一实施例的工程机械的作业机位置控制方法的流程图。说明书CN102656323A3/5页6具体实施方式0025下面详细说明根据本发明的一实施例的工程机械的作业机位置控制装置及作业机位置控制方法。0026参照图1的话，作业机位置控制装置用于控制上述作业机20、30的位置，作业机20、30包括动臂20和铲斗30。上述动臂20沿上下方向可转动地设于本体，铲斗30。
17、沿上下方向可转动地设于动臂20。这种工程机械以如图1的A那样的动臂20和铲斗30的姿势向靠近搬运工具的位置移动。此后，使铲斗30经B状态而倾卸成C状态而将装填在铲斗30中的砂土装载到搬运工具。若铲斗30的砂土装载到搬运工具使得铲斗30处于腾空状态，则使动臂20和铲斗30向如D那样的既已设定的位置移动。如D那样的状态是铲斗30的底面平行于地面的状态且是铲斗30的底面非常接近地面的状态。若铲斗30和动臂20移动到如D那样的状态，则使工程机械向前方行驶而能够在铲斗30重新装填砂土。0027本实施例涉及从如C那样铲斗30倾卸且动臂20上升的状态能够迅速而容易地自动移动到如D那样铲斗30水平且动臂20下。
18、降的状态（既已设定的位置）的作业机位置控制装置及作业机位置控制方法。0028参照图1至图3，根据本发明的一实施例的工程机械的作业机位置控制装置包括用于驱动动臂20的动臂驱动单元21；用于驱动铲斗30的铲斗驱动单元31；产生用于驱动上述动臂驱动单元21和上述铲斗驱动单元31的操作信号的作业机操作部40；换低档开关50；控制部80；动臂姿势检测传感器60；以及铲斗姿势检测传感器70。0029上述动臂驱动单元21用于驱动上述动臂20，包括用于控制从泵10排出的工作油的流动方向的动臂控制阀22；以及供给到流动方向由上述动臂控制阀22所控制的工作油而驱动的动臂液压缸23。上述动臂控制阀22按照从控制部8。
19、0传递到两侧的信号施加部的电信号而转换从而使上述动臂液压缸23伸缩或停止。虽然在本实施例中示出了上述动臂驱动单元21由动臂控制阀22和动臂液压缸23构成的例子，但只要由控制部80的控制信号而能够驱动动臂20则上述动臂驱动单元21能够利用电动马达等多种驱动机构。0030上述铲斗驱动单元31用于驱动上述铲斗30，包括用于控制从泵10排出的工作油的流动方向的铲斗控制阀32；以及供给到流动方向由上述铲斗控制阀32所控制的工作油而驱动的铲斗液压缸33。上述铲斗控制阀32按照从控制部80传递到两侧的信号施加部的电信号而转换从而使上述铲斗液压缸33伸缩或停止。虽然在本实施例中示出了上述铲斗驱动单元31由铲斗。
20、控制阀32和铲斗液压缸33构成的例子，但只要由控制部80的控制信号而能够驱动铲斗30则上述铲斗驱动单元31能够利用电动马达等多种驱动机构。0031上述作业机操作部40包括产生用于驱动上述动臂20的操作信号的动臂操作部41；以及产生用于驱动上述铲斗30的操作信号的铲斗操作部42。从上述动臂操作部41和上述铲斗操作部42产生的操作信号输出到上述控制部80。这样一来，上述控制部80根据上述操作信号而向上述铲斗控制阀32和动臂控制阀22施加电信号。0032上述换低档开关50用于与从上述作业机操作部40产生的信号一起产生作业机20、30的自动返回信号。这种换低档开关50通常是在为了在图1的D姿势对铲斗3。
21、0装填砂土而使工程机械前进时使用。在工程机械为了对铲斗30装填砂土而前进的情况下，因铲斗30而产生行驶阻力，使得工程机械的行驶速度或动力只能低于驾驶员的要求，但操作了说明书CN102656323A4/5页7换低档开关50则变速箱被调整从而确保行驶动力。0033若从上述换低档开关50产生接通（ON）信号且从上述动臂操作部41产生动臂下降信号，则上述控制部80使上述动臂20和铲斗30移动到图1的D状态。对此的详细的控制过程将在后面叙述。如在图4中所图示，上述换低档开关50安装于动臂操作部41。这样，将换低档开关50和动臂操作部41的动臂下降信号作为作业机20、30的自动返回信号来利用，从而无需附加。
22、另设的开关，并且能够省略现有的利用了电磁铁的系统。由此能够使零部件数最小化从而能够节减工程机械的制造成本。0034上述换低档开关50用于降低档位而增加发动机的旋转速度从而增加上述泵10的流量。因此，过去从上述换低档开关50传递的信号直接输入到变速箱控制单元（TRANSMISSIONCONTROLUNIT）51，而在本实施例中，上述换低档开关50的换低档信号传递到上述控制部80。这样一来，上述控制部80判断输入到的换低档信号是自动返回到信号还是用于降低档位的信号，若判断为是用于降低档位的信号则向上述变速箱控制单元51传输上述换低档信号。0035上述控制部80用于根据从上述作业机操作部40和换低档。
23、开关50和铲斗姿势检测传感器70以及动臂姿势检测传感器60输入的信号而控制上述动臂控制阀22和铲斗控制阀32和变速箱控制单元51。对于这种控制部80的控制进行过程将在后面叙述的作业机位置控制方法说明栏中详细说明。0036上述动臂姿势检测传感器60用于检测上述动臂20的姿势，可利用用于测定上述动臂20对本体的旋转角度的角度传感器或检测动臂液压缸23的位移的位移检测传感器或陀螺仪传感器等。从上述动臂姿势检测传感器60检测出的关于上述动臂20的位置或姿势的信息输出到上述控制部80。0037上述铲斗姿势检测传感器70用于检测上述铲斗30的姿势，可利用用于测定上述铲斗30对动臂20的旋转角度的角度传感器。
24、或检测铲斗液压缸33的位移的位移检测传感器或陀螺仪传感器等。从上述铲斗姿势检测传感器70检测出的关于上述铲斗30的位置或姿势的信息输出到上述控制部80。0038下面详细说明具有如前面所述的构成的工程机械的位置控制方法。0039参照图1，首先作业人员使铲斗30倾卸成C状态而成为砂土全部移动到搬运工具中的状态。为了在这种状态重新在铲斗30装填砂土，需要使动臂20和铲斗30移动到如D那样的状态。这种移动通过如下过程而实现。0040首先，作业人员按下换低档开关50，则换低档信号输入到控制部80（S100）。这样一来，控制部80判断是否已输入动臂下降信号（S110）。若只是作业人员按下了换低档开关50而。
25、未产生动臂下降信号，则控制部80向变速箱控制单元51输出所输入的换低档信号（S120）。这样一来，变速箱控制单元51向变速箱（未图示）传输降低档位的指令从而降低档位。由此发动机的旋转速度上升使得泵10的排出流量增加。0041与此相反，若作业人员在按下换低档开关50的同时操作动臂操作部41而产生动臂下降信号，则控制部80判断为是向既已设定位置（D位置）移动的自动返回信号，并向上述铲斗控制阀32和动臂控制阀22输出控制信号（S130）以使铲斗30和动臂20移动到既已设定的位置。0042这样一来，上述铲斗控制阀32转换到一侧从而通过了上述铲斗控制阀32的工作说明书CN102656323A5/5页8油。
26、使上述铲斗液压缸33收缩，由此上述铲斗30收回。另外，上述动臂控制阀22也转换到一侧从而通过了上述动臂控制阀22的工作油使上述动臂液压缸23收缩，使得上述动臂20下降。0043另一方面，若上述铲斗30和动臂20被驱动，则由上述铲斗姿势检测传感器70而检测出的关于上述铲斗30的位置或姿势的信号和由上述动臂姿势检测传感器60而检测出的关于上述动臂20的位置或姿势的信号输入到控制部80。这样一来，上述控制部80根据从上述铲斗姿势检测传感器70和上述动臂姿势检测传感器60输入的信号而判断上述铲斗30和上述动臂20的位置是否与既已设定的位置相同，判断结果，若相同则向上述铲斗控制阀32和上述动臂控制阀22。
27、输出控制信号而使上述铲斗控制阀32和上述动臂控制阀22转换到中立状态。由此上述铲斗30和上述动臂20的驱动停止在图1的D状态。0044在该情况下，最好铲斗以其底面配置成平行于地面的姿势停止，以能够立即进行旨在将砂土装填到铲斗30中的工程设备的前进。0045这样，利用现有的换低档开关和动臂操作部的操作信号使作业机自动移动到既已设定的位置，从而无需附加另设的开关，并能够省略现有的利用了电磁铁的系统，从而能够前所未有地降低制造成本。0046另外，过去由于需要依次分别操作铲斗操作部和动臂操作部，因而在铲斗的移动结束之后动臂移动而使作业机移动到既已设定的位置需要较多的时间，但在本实施例中若操作换低档开关。
28、和动臂操作部则以铲斗和动臂同时移动到既已设定的位置的方式驱动，从而使作业机能够迅速移动，由此能够提高作业速度。0047以上说明了利用换低档开关50和动臂操作部41而自动驱动动臂20和铲斗30到刚好挖掘之前的姿势的例子。但本发明未必限定于此，可在驾驶室内安装另设的操作装置（未图示）而替代上述的的换低档开关50的操作，或者替代换低档开关50和动臂操作部41的操作。在该操作装置替代换低档开关50的情况下，换低档开关50仅用于变速箱的调整，在一起使用该操作装置与动臂操作部41的情况下，将以前面所说明的姿势驱动动臂和铲斗。并且，仅以该操作装置的操作也能使动臂和铲斗驱动，即便在这种情况下也属于本发明的权利范围。但在将另设的操作装置另行设置在驾驶室内部的其它位置或在动臂控制杆上部与换低档开关另行地设置的情况下，有可能存在妨碍驾驶员的操作的连续性的问题。因此，在使用安装于动臂操作部上表面的换低档开关时能够用一只手操作换低档开关和动臂操作部，从而能够提高工程机械的操作性。0048产业上利用可能性0049本发明不仅能够适用于如挖掘机或轮式装载机等那样的工程机械还能适用于具备了动臂或铲斗等的多种工程机械。说明书CN102656323A1/2页9图1图2说明书附图CN102656323A2/2页10图3图4图5说明书附图CN102656323A10。