CN103975110A - 轮式装载机 - Google Patents

Abstract

在使动臂向上方转动时，连杆机构变更工作件相对于动臂的相对角度。由此，工作件相对于水平方向的角度的变化量小于通过将工作件相对于动臂的相对角度设为一定而使动臂向上方转动时的工作件相对于水平方向的角度的变化量。控制部执行自动倾斜控制。在自动倾斜控制中，控制部在进行掘削中使动臂以比水平方向低的角度范围向上方转动时，使工作件向上方转动。

Description

轮式装载机

技术领域

本发明涉及轮式装载机。

背景技术

轮式装载机具备车体和安装于车体的工作装置。工作装置具有动臂和工作件。动臂可转动地安装于车体上。工作件例如有铲斗、货叉等，被安装于动臂的前端部。

如专利文献1所公开，工作装置具备平行连杆机构、Z形连杆机构等连杆机构。连杆机构是将动臂和工作件连结，与动臂的动作联动使工作件动作的机构。在搭载有Z形连杆机构的轮式装载机中，当动臂向上方转动时，工作件相对于水平方向的角度发生变化。但是，例如在铲斗上装载有载荷的状态下高高地抬起铲斗时，优选将铲斗的角度维持为水平。

因此，当动臂向上方转动时，平行连杆机构以铲斗的角度维持为水平的方式变更铲斗相对于动臂的相对角度。另外，除上述的平行连杆机构外，还已知有一种具有动臂向上方转动时将铲斗相对于水平方向的角度的变化抑制为小的功能（以下称作“姿势保持功能”）的连杆机构。在以下的说明中，“平行连杆机构”不限于狭义的平行连杆机构，也包含具有姿势保持功能的其它连杆机构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2010－265639号公报

发明内容

发明要解决的课题

在轮式装载机的掘削作业中，将铲斗插入沙土等对象物。此时，为防止车轮的打滑，操作员在多数情况下将铲斗的齿尖插入对象物的同时进行使动臂抬起操作，由此增大车轮的接地压力。

此时，在搭载有Z形连杆机构的轮式装载机中，由于构成为动臂向上方转动的同时铲斗适度向上方转动的构造，因此，即使不进行铲斗的操作而仅进行动臂的操作，也使对象物容易地进入铲斗内。而且，在操作员继续进行动臂上升操作的情况下，通过使铲斗适度地向上方转动，能够缓和工作装置所承受的反作用力。由此，动臂缸的液压的上升或失速被抑制，动臂容易上升，因此挖掘的操作性好。

另一方面，在搭载有平行连杆机构的轮式装载机中，与动臂向上方的转动无关，铲斗的角度大致为一定。因此，在仅操作动臂上升中，掘削时工作装置所承受的反作用力增大，动臂难以上升。因此，在开始掘削时，如果不与动臂上升操作同时进行使铲斗向上方转动的操作，则不能得到良好的掘削作业性。

本发明的课题在于，提供一种能够以简易的操作得到良好的掘削作业性的轮式装载机。

本发明第一方面的轮式装载机具备车体、工作装置、连杆机构、控制部。工作装置具有动臂和工作件。动臂可上下方向转动地安装于车体上。工作件课上下方向转动地安装于动臂的前端部。连杆机构在使动臂向上方转动时，变更工作件相对于动臂的相对角度。由此，工作件相对于水平方向的角度的变化量小于通过使工作件相对于动臂的相对角度设为一定而使动臂向上方转动时的工作件相对于水平方向的角度的变化量。控制部执行自动倾斜控制。在自动倾斜控制中，控制部在进行掘削中，以比水平方向低的角度范围向上方转动动臂时，使工作件向上方转动。

本发明第二方面的轮式装载机在第一方面的基础上，从自动倾斜控制开始时经过了规定时间时，控制部结束自动倾斜控制。

本发明第三方面的轮式装载机在第一或第二方面的基础上，在动臂相对于水平方向的角度达到比水平方向低的规定角度时，控制部结束自动倾斜控制。

本发明第四方面的轮式装载机在第一～第三方面中任一方面的基础上，还具备排出工作油的工作装置用液压泵。工作装置还具有驱动动臂的动臂缸。控制部基于为使动臂向上方转动而向动臂缸供给的液压的大小判定是否在进行掘削中。

本发明第五方面的轮式装载机在第一～第四方面中任一方面的基础上，还具备牵引力参数检测部。牵引力参数检测部检测牵引力参数值。牵引力参数是表示轮式装载机向前进方向的牵引力的大小的参数。基于牵引力参数是否为规定值以上，控制部判定自动倾斜控制的执行。

本发明第六方面的轮式装载机在第一～第五方面中任一方面的基础上，还具备用于选择自动倾斜控制的有效或无效的选择部。

本发明第七方面的轮式装载机在第一～第六方面中任一方面的基础上，还具备工作装置操作部和工作装置锁定操作部。操作员通过工作装置操作部操作工作装置。工作装置锁定操作部与工作装置操作部的操作无关地锁定工作装置。控制部在工作装置被工作装置锁定操作部锁定时，不执行自动倾斜控制。

本发明第八方面的轮式装载机的控制方法包括如下的步骤。在第一步骤中，使动臂向上方转动。在第二步骤中，在动臂向上方转动时，利用连杆机构变更工作件相对于动臂的相对角度。由此，使安装于动臂的前端部的工作件相对于水平方向的角度的变化量小于通过将工作件相对于动臂的相对角度设为一定而使动臂向上方转动时的工作件相对于水平方向的角度的变化量。在第三步骤中，执行自动倾斜控制。在自动倾斜控制中，在进行掘削中，以比水平方向低的角度范围向上方转动动臂时，使工作件向上方转动。

发明效果

在本发明第一方面的轮式装载机中，在进行掘削中，以比水平方向低的角度范围向上方转动动臂时，工作件自动向上方转动。因此，操作员即使在进行动臂的操作的同时不进行工作件的操作，也能够得到良好的掘削作业性。

在本发明第二方面的轮式装载机中，只在工作装置所承受的反作用力大的掘削开始时，自动控制工作件。由此，抑制工作件不必要地被自动控制。

在本发明第三方面的轮式装载机中，在大幅上升工作件时，解除自动倾斜控制。由此，在大幅上升了工作件的状态下，通过连杆机构的姿势保持功能来能够提高操作性。

在本发明第四方面的轮式装载机中，控制部能够基于向动臂缸供给的液压的大小高精度地判定是否在进行掘削中。

在本发明第五方面的轮式装载机中，在向前进方向的牵引力大时，执行自动倾斜控制。因此，在工作装置所承受的反作用力大的状况下，可以进行自动倾斜控制。

在本发明第六方面的轮式装载机中，操作员可以在不需要自动倾斜控制时，通过选择部使自动倾斜控制无效。由此，抑制工作件被不必要地控制，因此操作性提高。

在本发明第七方面的轮式装载机中，在由工作装置锁定操作部锁定工作装置时，不执行自动倾斜控制。由此，可以避免自动倾斜控制的无用的执行。

在本发明第八方面的轮式装载机的控制方法中，在进行掘削中，以比水平方向低的角度范围向上方转动动臂时，工作件自动向上方转动。因此，操作员即使在进行动臂的操作的同时不进行工作件的操作，也能够得到良好的掘削作业性。

附图说明

图1是本发明实施方式的轮式装载机的侧视图；

图2是表示轮式装载机的前部的侧视图；

图3是表示搭载于轮式装载机的液压回路的构成的框图；

图4是表示搭载于轮式装载机的液压回路的构成的框图；

图5是表示用于判定自动倾斜控制可否执行的处理的流程图；

图6是表示用于判定自动倾斜控制的执行开始的处理的流程图；

图7是表示自动倾斜指令值信息的一例的图；

图8是表示用于判定自动倾斜控制结束的处理的流程图；

图9是表示在轮式装载机中执行自动倾斜控制时铲斗的倾斜角度的变化的图；

图10是表示搭载于变形例的轮式装载机的液压回路的构成的框图；

图11是表示用于判定变形例的自动倾斜控制的执行开始的处理的流程图；

图12是表示用于判定变形例的自动倾斜控制结束的处理的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明一实施方式的轮式装载机50。图1是轮式装载机50的立体图。轮式装载机50具备车体51、工作装置52、多个车轮55、驾驶室56、连杆机构59。驾驶室56被载置于车体51上。工作装置52被安装于车体51的前部。工作装置52具有动臂53、铲斗54、动臂缸57、铲斗缸58。

动臂53是用于上升铲斗54的部件。动臂53上下方向可转动地安装于车体51上。动臂53通过动臂缸57上下转动。铲斗54上下方向可转动地安装于动臂53的前端部。铲斗54通过铲斗缸58上下转动。在以下的说明中，“倾斜”是指铲斗54向上方转动的动作。“倾卸”是指铲斗54向下方转动的动作。此外，在动臂53上，代替铲斗54可安装货叉等其它工作件。

如图2所示，连杆机构59具有摇臂59a和连结连杆59b。连杆机构59使铲斗54与动臂53的动作联动而动作。

摇臂59a被连结于动臂53的长度方向的中央部附近。摇臂59a可转动地与动臂53连结。摇臂59a的一端部与铲斗缸58连结（参照图1）。摇臂59a的另一端部与连结连杆59b连结。连结连杆59b的一端部可转动地与铲斗54的背面连结。连结连杆59b的另一端部可转动地与摇臂59a连结。

连杆机构59在使动臂53上下转动时变更铲斗相对角度θbu’，以使铲斗角度θbu的变化量比将铲斗相对角度θbu’设为一定而使动臂53向上方转动时的铲斗角度θbu的变化量小。铲斗角度θbu是铲斗54的底面相对于水平方向的角度。铲斗相对角度θbu’是铲斗54的底面相对于动臂53的基准线L的角度。动臂53的基准线L是将动臂53相对于车体51的转动中心O1和铲斗54相对于动臂53的转动中心O2连结的线。

具体而言，连杆机构59根据动臂角度θbo的变化变更铲斗相对角度θbu’以使铲斗角度θbu为一定。即，在动臂53上下转动时，连杆机构59将铲斗角度θbu维持在一定。由此，铲斗54平行移动。需要说明的是，动臂角度θbo为动臂53的基准线L相对于水平方向的角度。动臂角度θbo在侧面看时，将水平方向设为0度。比水平方向更下方的角度为负的值，比水平方向更上方的角度为正的值。

图3及图4是表示搭载于轮式装载机50的液压回路的构成的框图。轮式装载机50主要具有发动机1、工作装置用液压泵2、供给泵3、行驶机构4、发动机控制器8、车体控制器9。

发动机1为柴油发动机，由发动机1产生的输出扭矩向工作装置用液压泵2、供给泵3、行驶机构4等传递。发动机1的实际旋转速度通过发动机旋转速度传感器1a进行检测。另外，在发动机1上连接有燃料喷射装置1b。发动机控制器8通过根据设定的目标发动机旋转速度控制燃料喷射装置1b，控制发动机1的输出扭矩和旋转速度。

行驶机构4通过来自发动机1的驱动力使轮式装载机50行驶。行驶机构4具有行驶用液压泵5、液压马达10、驱动液压回路20。

行驶用液压泵5通过由发动机1驱动来排出工作油。行驶用液压泵5为可变容量型液压泵。从行驶用液压泵5排出的工作油通过驱动液压回路20被送入液压马达10。行驶用液压泵5可变更工作油的排出方向。具体而言，驱动液压回路20具有第一驱动回路20a和第二驱动回路20b。

工作油从行驶用液压泵5经由第一驱动回路20a向液压马达10供给，由此，液压马达10向一方向（例如前进方向）驱动。该情况下，工作油经由第二驱动回路20b从液压马达10返回行驶用液压泵5。工作油从行驶用液压泵5经由第二驱动回路20b向液压马达10供给，由此液压马达10向另一方向（例如后退方向）驱动。该情况下，工作油经由第一驱动回路20a从液压马达10返回行驶用液压泵5。

而且，液压马达10经由驱动轴11旋转驱动上述的车轮55，由此轮式装载机50行驶。即，在轮式装载机50中，采用所谓的单泵单马达的HST系统。

在驱动液压回路20中设有驱动回路压检测部17。驱动回路压检测部17检测经由第一驱动回路20a或第二驱动回路20b向液压马达10供给的工作油的压力（以下为“驱动回路压”）。具体而言，驱动回路压检测部17具有第一驱动回路压传感器17a和第二驱动回路压传感器17b。第一驱动回路压传感器17a检测第一驱动回路20a的液压。第二驱动回路压传感器17b检测第二驱动回路20b的液压。第一驱动回路压传感器17a和第二驱动回路压传感器17b将检测信号向车体控制器9传送。另外，在行驶用液压泵5上连接有用于控制行驶用液压泵5的排出方向的前进后退切换阀27和泵容量控制缸28。

前进后退切换阀27是基于来自车体控制器9的控制信号切换工作油向泵容量控制缸28的供给方向的电磁控制阀。泵容量控制缸28通过经由泵先导回路32被供给工作油来进行驱动，变更行驶用液压泵5的倾角。另外，泵容量控制缸28根据向泵容量控制缸28供给的工作油的供给方向切换工作油从行驶用液压泵5的排出方向。

在泵先导回路32上配置有压力控制阀29。压力控制阀29是基于来自车体控制器9的控制信号进行控制的电磁控制阀。压力控制阀29通过控制泵先导回路32的液压，调整行驶用液压泵5的倾角。

泵先导回路32经由截止阀47与供给回路33和工作油箱连接。截止阀47的先导孔经由换向阀46与第一驱动回路20a和第二驱动回路20b连接。换向阀46将第一驱动回路20a的液压和第二驱动回路20b的液压中选择大的液压导入截止阀47的先导孔。当驱动回路压达到规定的截止压以上时，截止阀47使泵先导回路32与工作油箱连通。由此，泵先导回路32的液压降低，从而降低行驶用液压泵5的容量，抑制驱动回路压的上升。

供给泵3由发动机1驱动，用于向驱动液压回路20供给工作油的泵。供给泵3与供给回路33连接。供给泵3经由供给回路33向泵先导回路32供给工作油。供给回路33经由第一单向阀41与第一驱动回路20a连接。供给回路33经由第二单向阀42与第二驱动回路20b连接。

供给回路33经由第一安全阀43与第一驱动回路20a连接。当第一驱动回路20a的液压比规定的压力大时，第一安全阀43打开。供给回路33经由第二安全阀44与第二驱动回路20b连接。当第二驱动回路20b的液压比规定的压力大时，第二安全阀44打开。

供给回路33经由低压安全阀45与工作油箱连接。当供给回路33的液压比规定的安全压大时，低压安全阀45打开。当驱动回路压比供给回路33的液压低时，经由第一单向阀41或第二单向阀42将工作油从供给回路33向驱动液压回路20供给。

工作装置用液压泵2由发动机1驱动。工作装置用液压泵2是用于驱动工作装置52的液压泵。从工作装置用液压泵2排出的工作油经由工作装置用液压回路31向动臂缸57及铲斗缸58供给，由此驱动工作装置52。

如图3所示，在工作装置用液压回路31上设有动臂控制阀18。动臂控制阀18根据工作装置操作部23的操作量驱动。动臂控制阀18根据施加于动臂控制阀18的先导孔的先导压（以下称作“动臂PPC压”）控制向动臂缸57供给的工作油的流量。动臂PPC压由工作装置操作部23的动臂PPC阀23a控制。动臂PPC阀23a将与工作装置操作部23的操作量相对应的先导压向动臂控制阀18的先导孔施加。由此，根据工作装置操作部23的操作量控制动臂缸57。

动臂PPC压由动臂PPC压传感器21检测。另外，向动臂缸57供给的工作油的压力由动臂压传感器22检测。动臂PPC压传感器21及动臂压传感器22将检测信号向车体控制器9发送。

在动臂53上设有动臂角度传感器38。动臂角度传感器38检测动臂角度θbo。动臂角度传感器38将检测信号向车体控制器9发送。

如图4所示，在工作装置用液压回路31上设有铲斗控制阀35。铲斗控制阀35根据工作装置操作部23的操作量被驱动。铲斗控制阀35根据施加于铲斗控制阀35的先导孔的先导压（以下称作“铲斗PPC压”）控制向铲斗缸58供给的工作油的流量。铲斗PPC压由工作装置操作部23的铲斗PPC阀23b来控制。铲斗PPC阀23b将与工作装置操作部23的操作量相对应的先导压向铲斗控制阀35的先导孔施加。由此，根据工作装置操作部23的操作量控制铲斗缸58。

铲斗PPC压由铲斗PPC压传感器36检测。铲斗PPC压传感器36将检测信号向车体控制器9发送。另外，在铲斗缸58上设有用于检测铲斗角度θbu超过规定的阈值的接近开关37。规定的阈值与铲斗54最大程度地进行倾斜动作的状态下的铲斗角度θbu相当。因此，接近开关37检测铲斗54是否处于最大程度地进行倾斜动作的状态。

在工作装置用液压回路31上设有铲斗倾斜控制阀61和高压选择阀62。铲斗倾斜控制阀61是基于来自车体控制器9的控制信号控制向铲斗控制阀35施加的先导压的电磁控制阀。高压选择阀62选择从铲斗倾斜控制阀61供给的先导压和从铲斗PPC阀23b供给的先导压中选择大的先导压的先导压向铲斗控制阀35的先导孔供给。由此，即使不操作工作装置操作部23，也能够通过来自车体控制器9的控制信号控制铲斗缸58。

图3所示的液压马达10是可变容量型液压马达10。液压马达10由从行驶用液压泵5排出的工作油驱动。液压马达10是产生用于使车轮55旋转的驱动力的行驶用马达。液压马达10根据来自行驶用液压泵5的工作油的排出方向将驱动方向变更为前进方向或后退方向。

液压马达10设有马达缸12和马达容量控制部13。马达缸12变更液压马达10的倾角。马达容量控制部13是基于来自车体控制器9的控制信号被控制的电磁控制阀。马达容量控制部13基于来自车体控制器9的控制信号控制马达缸12。

马达缸12和马达容量控制部13均与马达先导回路34连接。马达先导回路34经由单向阀48与第一驱动回路20a连接。马达先导回路34经由单向阀49与第二驱动回路20b连接。通过单向阀48、49将第一驱动回路20a和第二驱动回路20b中选择大的液压即驱动回路压的工作油向马达先导回路34供给。

马达容量控制部13基于来自车体控制器9的控制信号切换工作油从马达先导回路34向马达缸12的供给方向及供给流量。由此，车体控制器9可以任意改变液压马达10的容量。

轮式装载机50具备前进后退操作部件26。前进后退操作部件26为切换车辆的前进或后退而由操作员操作。前进后退操作部件26的操作位置在前进位置、后退位置和中立位置之间被切换。前进后退操作部件26将表示前进后退操作部件26的位置的操作信号向车体控制器9发送。操作员通过操作前进后退操作部件26可以切换轮式装载机50的前进或后退。

轮式装载机50具备工作装置锁定操作部25。工作装置锁定操作部25能够在锁定位置和解除位置之间被切换，由操作员操作。在工作装置锁定操作部25位于锁定位置时，与工作装置操作部23的操作无关，锁定工作装置52。在工作装置锁定操作部25位于解除位置时，工作装置52根据工作装置操作部23的操作而动作。将表示工作装置锁定操作部25的位置的操作信号向车体控制器9发送。

轮式装载机50具备输入装置24。操作员可通过输入装置24输入有关轮式装载机50的选项选择的信息。选项选择包含平行连杆机构及Z形连杆机构等可安装于轮式装载机50的连杆机构的种类。另外，输入装置24为选择后述的自动倾斜控制的有效或无线而由操作员操作。

发动机控制器8是具有CPU等运算装置及各种存储器等的电子控制部。发动机控制器8为了得到设定的目标旋转速度而控制发动机1。

车体控制器9是具有CPU等运算装置及各种存储器等的电子控制部。车体控制器9通过基于来自各检测部的输出信号电子控制各控制阀，控制行驶用液压泵5的容量和液压马达10的容量。具体而言，车体控制器9基于发动机旋转速度传感器1a检测到的发动机旋转速度将指令信号向压力控制阀29输出。由此控制行驶用液压泵5的容量。

车体控制器9处理来自发动机旋转速度传感器1a及驱动回路压检测部17的输出信号，将电动机容量的指令信号向马达容量控制部13输出。由此控制液压马达10的容量。

接着，对由车体控制器9执行的自动倾斜控制进行说明。自动倾斜控制是在掘削中使动臂53以比水平方向更低的角度范围向上方转动时使铲斗54自动向上方转动的控制。图5是表示用于判定自动倾斜控制可否执行的处理的流程图。

在步骤S1中，车体控制器9判定在上述输入装置24的选项选择中连杆机构种类是否被设定为平行连杆机构。当连杆机构的种类被设定为平行连杆机构时进入步骤S2。

在步骤S2中，车体控制器9判定在上述输入装置24的选项选择中是否有效地设定了自动倾斜控制的有效或无效。当有效地设定了自动倾斜控制的有效或无效时进入步骤S3。

在步骤S3中，车体控制器9判定工作装置锁定是否被解除。车体控制器9在工作装置锁定操作部25处于解除位置时，判定为工作装置锁定被解除。在解除了工作装置锁定时，进入步骤S4。

在步骤S4中，将自动倾斜控制许可标志设定为ON。“自动倾斜控制许可标志为ON”是指许可自动倾斜控制的执行。因此，在均满足步骤S1～S3的条件时，车体控制器9判定为可执行自动倾斜控制。

在不满足步骤S1～S3的条件中的至少一个条件时，进入步骤S5。在步骤S5中，自动倾斜控制许可标志被设定为OFF。“自动倾斜控制许可标志为OFF”是指不许可自动倾斜控制的执行。因此，在不满足步骤S1～S3的条件中的至少一个条件时，车体控制器9不执行自动倾斜控制。

图6是表示用于判定自动倾斜控制的执行开始的处理的流程图。车体控制器9在自动倾斜控制许可标志为ON时，进行图6所示的处理。

在步骤S101中，车体控制器9判定掘削标志是否为ON。掘削标志是表示轮式装载机50是否进行掘削的标志。“掘削标志为ON”是指轮式装载机50正在进行掘削。“掘削标志为OFF”是指轮式装载机50不进行掘削。

车体控制器9基于动臂底部压的大小判定是否在进行掘削中。动臂底部压是为使动臂53向上方转动而向动臂缸57供给的液压。例如，车体控制器9在满足包含动臂底部压为规定的压力阈值以上的规定条件时将掘削标志设定为ON。“动臂底部压为规定的压力阈值以上”是指以能够视作掘削进行的程度对动臂缸57作用大的负荷。在步骤S101中，在掘削标志为ON时，进入步骤S102。

在步骤S102中，车体控制器9判定动臂角度是否比规定的角度阈值A1小。角度阈值A1是水平方向下方的动臂角度。在动臂角度比规定的角度阈值A1小时，进入步骤S103。

在步骤S103中，判定动臂上升PPC压是否为规定的压力阈值B1以上。动臂上升PPC压为用于使动臂53上升的动臂PPC压。压力阈值B1与动臂53开始上升时的动臂上升PPC压相当。在动臂上升PPC压为规定的压力阈值B1以上时，进入步骤S104。

在步骤S104中，判定驱动回路压是否为规定的压力阈值C1以上。在此，驱动回路压是将液压马达10向前进方向驱动时的液压（例如第一驱动回路20a的液压）。因此，驱动回路压被作为表示轮式装载机50向前进方向的牵引力大小的牵引力参数使用。压力阈值C1与铲斗插入土砂的状态下的轮式装载机50的牵引力相当。在驱动回路压为规定的压力阈值C1以上时，进入步骤S105。

在步骤S105中，车体控制器9判定来自接近开关37的信号是否为关（CLOSE）。“来自接近开关37的信号为CLOSE”是指铲斗角度θbu未超过规定的阈值。换言之，“来自接近开关37的信号为CLOSE”是指铲斗54位于在进行掘削等时所承受的反作用力大的位置。车体控制器9在来自接近开关37的信号为CLOSE时，进入步骤S106。

在步骤S106中，车体控制器9判定铲斗倾卸PPC压是否比规定的压力阈值D1小。铲斗倾卸PPC压为用于使铲斗54倾卸的铲斗PPC压。压力阈值D1与未进行使铲斗54倾卸的操作时的铲斗倾卸PPC压相当。车体控制器9在铲斗倾卸PPC压比规定的压力阈值D1小时，进入步骤S107。

在步骤S107中，车体控制器9判定铲斗PPC压传感器36是否正常。例如，车体控制器9在来自铲斗PPC压传感器36的信号的电压处于适当范围内时，判定为铲斗PPC压传感器36为正常。在铲斗PPC压传感器36为正常时，进入步骤S108。

在步骤S108中，车体控制器9开始自动倾斜控制。在自动倾斜控制中，车体控制器9基于自动倾斜指令值信息控制铲斗54的倾斜角度。“倾斜角度”是指铲斗54进行倾斜动作时的铲斗角度。

图7表示自动倾斜指令值信息之一例。自动倾斜指令值信息规定自动倾斜指令值和动臂上升PPC压的关系。自动倾斜指令值是对于铲斗倾斜控制阀61的指令值。因此，车体控制器9根据动臂上升PPC压控制铲斗54的倾斜角度。如图7所示，在自动倾斜指令值信息中，动臂上升PPC压越大，自动倾斜指令值越大。自动倾斜指令值越大，铲斗倾斜控制阀61将越大的铲斗PPC向铲斗控制阀35供给。即，动臂上升PPC压越大，倾斜角度越大。

更详细而言，在自动倾斜指令值信息中，在动臂上升PPC压为大于p1且p2以下的范围时，相比在动臂动臂上升PPC压为p1以下的范围时，自动倾斜指令值相对于动臂上升PPC压的增加率大。因此，在动臂上升PPC压小时，自动倾斜控制下的倾斜角度的增加量小。

图8是表示用于判定自动倾斜控制结束的处理的流程图。在步骤S201中，车体控制器9判定掘削标志是否为OFF。在掘削标志为OFF时，进入步骤S210。在步骤S210中，车体控制器9结束自动倾斜控制。

在步骤S202中，车体控制器9判定动臂角度是否为规定的角度阈值A2以上。角度阈值A2可以为与上述的角度阈值A1相同的值，或者也可以为不同的值。角度阈值A2为比水平方向低的角度。在动臂角度为规定的角度阈值A2以上时，车体控制器9在步骤S210中结束自动倾斜控制。因此，车体控制器9在动臂角度从比规定角度A1小的角度开始增大并达到规定角度A2时，结束自动倾斜控制。

在步骤S203中，判定动臂上升PPC压是否比规定的压力阈值B2小。压力阈值B2可以为与上述的压力阈值B1相同的值，或者也可以为不同的值。在动臂上升PPC压比规定的压力阈值B2小时，车体控制器9在步骤S210中结束自动倾斜控制。

在步骤S204中，判定驱动回路压是否比规定的压力阈值C2小。在此，驱动回路压是将液压马达向前进方向驱动时的液压（例如第一驱动回路20a的液压）。压力阈值C2可以为与上述的压力阈值C1相同的值，或者也可以为不同的值。在驱动回路压比规定的压力阈值C2小时，车体控制器9在步骤S210中结束自动倾斜控制。

在步骤S205中，车体控制器9判定来自接近开关37的信号是否为开（OPEN）。“来自接近开关37的信号为OPEN”是指铲斗角度θbu超过规定的阈值。换言之，“来自接近开关37的信号为OPEN”是指铲斗54位于在进行掘削等时所承受的反作用力不会过大的位置。在来自接近开关37的信号为OPEN时，车体控制器9在步骤S210中结束自动倾斜控制。

在步骤S206中，车体控制器9判定铲斗倾卸PPC压是否为规定的压力阈值D2以上。压力阈值D2可以为与上述的压力阈值D1相同的值，或者也可以为不同的值。在铲斗倾卸PPC压为规定的压力阈值D2以上时，车体控制器9在步骤S210中结束自动倾斜控制。

在步骤S207中，车体控制器9判定铲斗PPC压传感器36是否异常。例如，车体控制器9在来自铲斗PPC压传感器36的信号的电压不在适当范围内时，判定为铲斗PPC压传感器36异常。在铲斗PPC压传感器36为异常时，车体控制器9在步骤S210中结束自动倾斜控制。

在步骤S208中，车体控制器9判定动臂角速度是否比规定的角速度阈值W1小。车体控制器9例如基于来自动臂角度传感器38的检测值计算动臂角速度。角速度阈值W1是被视作动臂53不上升的程度的小值。在动臂角速度比规定的角速度阈值W1小时，车体控制器9在步骤S210结束自动倾斜控制。

在步骤S209中，车体控制器9判定自动倾斜控制的持续时间是否为规定的时间阈值T1以上。在自动倾斜控制的持续时间为规定的时间阈值T1以上时，车体控制器9在步骤S210中结束自动倾斜控制。因此，车体控制器9在从自动倾斜控制开始时经过了规定时间T1时，结束自动倾斜控制。

如上所述，在满足步骤S201～S209的条件中的至少一个条件时，车体控制器9结束自动倾斜控制。换言之，在步骤S1～S9的条件均满足时，车体控制器9继续自动倾斜控制。

本实施方式的轮式装载机50在进行掘削中，如果操作员进行动臂上升操作，则根据其操作量，动臂53向上方转动。与该动臂53的动作联动，连杆机构59以铲斗角度θbu成为一定的方式根据动臂角度θbo的变化变更铲斗相对角度θbu’。此时，当动臂53在比水平方向低的规定的角度范围（比角度阈值A1小的角度范围）内时，车体控制器9执行自动倾斜控制。由此，铲斗54向上方转动。

图9表示在本实施方式的轮式装载机50中执行自动倾斜控制时的铲斗相对于动臂铰链销高度的倾斜角度的变化。如图2所示，动臂铰链销高度与铲斗的转动中心O2的高度H相当。因此，通过动臂上升操作，动臂铰链销的高度增大。图9中，L_autotilt表示在本实施方式的轮式装载机50中执行自动倾斜控制时的倾斜角度的变化。L_parallel表示具备平行连杆机构，但不执行自动倾斜控制的现有的轮式装载机（以下称作“现有的平行连杆型轮式装载机”）的倾斜角度的变化。L_Zbar表示具备Z形连杆机构的现有的轮式装载机（以下称作“Z形连杆型轮式装载机”）的倾斜角度的变化。

如图9所示，在本实施方式的轮式装载机50中，在从掘削开始时刻P1到掘削开始之后的时刻P2的期间，倾斜角度比现有的平行连杆型轮式装载机大幅增大。由此，倾斜角度与Z形连杆型轮式装载机同样地变化。这是因为通过进行自动倾斜控制，以倾斜角度增大的方式自动控制铲斗54。

而且，在时刻P2之后，倾斜角度的变化减小。由此，倾斜角度与目前的平行连杆型轮式装载机同样地变化。这是因为通过自动倾斜控制结束，除操作员的操作进行的倾斜角度的变化外，倾斜角度的变化仅成为连杆机构59的姿势保持功能带来的变化。

如上所述，本实施方式的轮式装载机50在进行掘削开始之初，铲斗54自动向上方转动。因此，操作员即使在进行动臂53的操作的同时不进行铲斗54的操作，也能够得到良好的掘削作业性。

如图8的步骤S209所示，车体控制器9在从自动倾斜控制的开始时经过了规定时间T1时，结束自动倾斜控制。因此，只在工作装置52所承受的反作用力大的掘削开始时，自动控制铲斗54。由此，抑制不必要地自动控制铲斗54。

如图8的步骤S202所示，车体控制器9在动臂角度达到比水平方向低的规定角度A2时，结束自动倾斜控制。因此，在大幅上升铲斗54时，解除自动倾斜控制。由此，在大幅上升铲斗54的状态下，可以通过连杆机构59的姿势保持功能来提高操作性。

车体控制器9基于动臂底部压的大小判定是否在进行掘削中。因此，车体控制器9可以高精度地判定是否在进行掘削中。

如图6的步骤S104所示，自动倾斜控制的开始条件包含驱动回路压为规定的压力阈值C1以上。因此，在向前进方向的牵引力大时，执行自动倾斜控制。因此，在工作装置52所承受的反作用力大的状况下，可以进行自动倾斜控制。

当不需要自动倾斜控制时，操作员可以通过输入装置24使自动倾斜控制无效。由此，抑制了铲斗不必要地被控制，所以操作性提高。

如图5的步骤S3所示，当工作装置锁定操作部25不在解除位置时，即工作装置锁定操作部25在锁定位置时，车体控制器9判定为不可执行自动倾斜控制。因此，在通过工作装置锁定操作部25锁定工作装置52时，不执行自动倾斜控制。由此，能够避免自动倾斜控制的无用的执行。

以上对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离发明的宗旨的范围内可以进行各种变更。

在上述的实施方式中，以搭载有含有一个液压泵和一个行驶用液压马达的单泵单马达的HST系统的轮式装载机为例进行了说明。但是，本发明不限于此。例如，对于搭载有含有一个第一液压泵和两个行驶用液压马达的单泵双马达的HST系统的轮式装载机也可以适用本发明。

在上述实施方式中，作为行驶机构示例了HST系统，但行驶机构也可以是经由变矩器或传动装置驱动驱动轴的机构。该情况下，作为牵引力参数，可以使用从变矩器的速度比计算出的牵引力。

作为自动倾斜控制的执行与否的判定条件、自动倾斜控制的开始条件、自动倾斜控制的结束条件、掘削标志的判定条件，也可以采用与在上述实施方式中例示的条件不同的条件。

在上述的实施方式中，作为工作件示例了铲斗，但也可以使用其它工作件。

在上述实施方式中，记载了车体控制器和发动机控制器分体的示例，但也可以为一体的控制器。或者车体控制器也可以由多个控制器构成。

在上述实施方式中，代替接近开关37也可以使用铲斗角度传感器。铲斗角度传感器检测铲斗角度θbu或铲斗相对角度θbu’。该情况下，在上述的步骤S105中，车体控制器9判定铲斗角度θbu或铲斗相对角度θbu’是否比规定的角度阈值小。另外，在上述的步骤S205中，车体控制器9判定铲斗角度θbu或铲斗相对角度θbu’是否为规定的角度阈值以上。

在上述实施方式中，工作装置操作部23为液压控制方式的操作部，但也可以使用电气控制方式的操作部。图10是表示搭载于变形例的轮式装载机的液压回路构成的框图。需要说明的是，在图10中，对于与上述的实施方式相同的构成标注相同的符号。

如图10所示，变形例的轮式装载机具备工作装置操作部23’。工作装置操作部23’是电气控制方式的操作部。工作装置操作部23’将与操作量相对应的操作信号向车体控制器9输出。例如，工作装置操作部23’将具有与操作量相对应的电压值的操作信号向车体控制器9输出。另外，变形例的轮式装载机具有第一铲斗倾斜控制阀61a和第二铲斗倾斜控制阀61b。第一铲斗倾斜控制阀61a和第二铲斗倾斜控制阀61b是基于来自车体控制器9的控制信号控制施加于铲斗控制阀35的先导压的电磁控制阀。

车体控制器9基于来自工作装置操作部23’的操作信号决定对于第一铲斗倾斜控制阀61a及第二铲斗倾斜控制阀61b的指令值。但是，在自动倾斜控制的执行中，车体控制器9将基于自动倾斜指令值信息决定的指令值和基于来自工作装置操作部23’的操作信号决定的指令值中选择大的指令值作为对于第一铲斗倾斜控制阀61a的指令值来决定。

图11是表示用于判定变形例的自动倾斜控制的执行开始的处理的流程图。如图11所示，在步骤S103’中，车体控制器9判定动臂上升操作量是否为规定的操作量阈值E1以上。动臂上升操作量是用于使动臂53上升的工作装置操作部23’的操作量。

另外，在步骤S106’中，车体控制器9判定铲斗倾卸操作量是否比规定的操作量阈值F1小。铲斗倾卸操作量是用于使铲斗54倾卸的工作装置操作部23’的操作量。需要说明的是，车体控制器9基于来自工作装置操作部23’的操作信号获取动臂上升操作量及铲斗倾卸操作量。

在步骤S107’中，车体控制器9判定工作装置操作部23’是否正常。例如，车体控制器9基于来自工作装置操作部23’的操作信号的电压值的范围是否在适当范围内，来判定工作装置操作部23’是否正常。对于图11所示的其它处理，与图6所示的处理相同。

图12是表示用于判定变形例的自动倾斜控制的结束的处理的流程图。如图12所示，在步骤S203’中，车体控制器9判定动臂上升操作量是否比规定的操作量阈值E2小。另外，在步骤S206’中，车体控制器9判定铲斗倾卸操作量是否为规定的操作量阈值F2以上。在步骤S207’中，车体控制器9判定工作装置操作部23’是否异常。对于图12所示的其它处理，与图8所示的处理相同。

工业实用性

根据本发明，能够提供以简易的操作得到良好的掘削作业性的轮式装载机。

符号说明

51 车体

53 动臂

54 铲斗

52 工作装置

59 连杆机构

9 车体控制器（控制部）

2 工作装置用液压泵

57 动臂缸

17 驱动回路压检测部（牵引力参数检测部）

24 输入装置（选择部）

23 工作装置操作部

25 工作装置锁定操作部

Claims (8)

1.一种轮式装载机，其特征在于，具备：

车体；

工作装置，其具有能够在上下方向上转动地安装于所述车体的动臂和能够在上下方向上转动地安装于所述动臂的前端部的工作件；

连杆机构，在使所述动臂向上方转动时，其变更所述工作件相对于所述动臂的相对角度，使得所述工作件相对于水平方向的角度的变化量小于通过将所述工作件相对于所述动臂的相对角度设为一定而使所述动臂向上方转动时的所述工作件相对于水平方向的角度的变化量；

控制部，在掘削中，以比水平方向低的角度范围向上方转动所述动臂时，其执行使所述工作件向上方转动的自动倾斜控制。

2.如权利要求1所述的轮式装载机，其特征在于，

从所述自动倾斜控制开始时经过了规定时间时，所述控制部结束所述自动倾斜控制。

3.如权利要求1或2所述的轮式装载机，其特征在于，

在所述动臂相对于水平方向的角度达到比水平方向低的规定角度时，所述控制部结束所述自动倾斜控制。

4.如权利要求1所述的轮式装载机，其特征在于，

还具备排出工作油的工作装置用液压泵，

所述工作装置还具有驱动所述动臂的动臂缸，

所述控制部基于为使所述动臂向上方转动而向所述动臂缸供给的液压的大小判定是否在进行掘削中。

5.如权利要求1所述的轮式装载机，其特征在于，

还具备牵引力参数检测部，该牵引力参数检测部检测表示所述轮式装载机向前进方向的牵引力大小的牵引力参数值，

基于所述牵引力参数是否为规定值以上，所述控制部判定所述自动倾斜控制的执行。

6.如权利要求1所述的轮式装载机，其特征在于，

还具备用于选择所述自动倾斜控制的有效或无效的选择部。

7.如权利要求1所述的轮式装载机，其特征在于，还具备：

用于操作所述工作装置的工作装置操作部和工作装置锁定操作部，

该工作装置锁定操作部与所述工作装置操作部的操作无关地锁定所述工作装置，

在所述工作装置被所述工作装置锁定操作部锁定时，所述控制部不执行所述自动倾斜控制。

8.一种轮式装载机的控制方法，其特征在于，包括：

使动臂向上方转动；

在所述动臂向上方转动时，利用连杆机构变更所述工作件相对于所述动臂的相对角度，使得安装于所述动臂的前端部的工作件相对于水平方向的角度的变化量小于通过将所述工作件相对于所述动臂的相对角度设为一定而使所述动臂向上方转动时的所述工作件相对于水平方向的角度的变化量；

在掘削中，以比水平方向低的角度范围向上方转动所述动臂时，执行使所述工作件向上方转动的自动倾斜控制。