CN117377802A - 控制系统、控制方法以及作业机械 - Google Patents

Abstract

本公开的一个方式是作业机械的控制系统，该作业机械具有工作装置，该工作装置包括作业工具和使作业工具的姿态变化的可动支承部，该控制系统具备控制器，该控制器具有存储部，该存储部存储包括第一姿态的至少三种目标姿态。控制器基于操作作业工具的姿态的指令信号和表示作业工具的当前姿态的检测信号来选择至少三种目标姿态中的某一个作为作业工具的目标姿态，来控制可动支承部。

Description

控制系统、控制方法以及作业机械

技术领域

本公开涉及一种控制系统、控制方法以及作业机械。本申请基于2021年5月31日在日本申请的特愿2021-091215号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

在专利文献1中，公开了一种轮式装载机，其在操作杆被操作到保持位置的情况下，将铲斗自动调整为水平姿态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2013-167098号公报

发明内容

发明要解决的课题

在作为作业机械的一例的轮式装载机中，例如，作为在作为作业工具的一例的铲斗中经常使用的定型姿态，除了水平姿态之外，还有搬运姿态、排土姿态、接地姿态等。然而，在专利文献1中记载的轮式装载机中，存在不能将铲斗的姿态自动调整为多个定型姿态的问题。

本公开是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够将作业工具的姿态自动调整为多个姿态的控制系统、控制方法以及作业机械。

用于解决问题的技术方案

为了解决上述问题，本公开的第一方式是作业机械的控制系统，该作业机械具有工作装置，该工作装置包括作业工具和使作业工具的姿态变化的可动支承部，该控制系统具备具有存储部的控制器，该存储部存储至少三种目标姿态。控制器基于操作作业工具的姿态的指令信号和表示作业工具的当前姿态的检测信号来选择至少三种目标姿态中的某一个作为作业工具的目标姿态，来控制可动支承部。

另外，本公开的第二方式是作业机械的控制系统，该作业机械具有工作装置，该工作装置包括作业工具和使作业工具的姿态变化的可动支承部，该控制系统具备具有存储部的控制器，该存储部存储包括第一姿态的至少三种目标姿态。在接收到操作作业工具的姿态的指令信号的情况下，控制器将第一姿态作为作业工具的目标姿态，来控制可动支承部。在规定时间内连续地重复接收到指令信号的情况下，控制器选择至少三种目标姿态中的与第一姿态不同的目标姿态作为作业工具的目标姿态，来控制可动支承部。

另外，本公开的第三方式是作业机械的控制方法，该作业机械具有工作装置，该工作装置包括作业工具和使作业工具的姿态变化的可动支承部，该控制方法具备以下步骤。第一步骤为，存储至少三种目标姿态。第二步骤为，基于操作作业工具的姿态的指令信号和表示作业工具的当前姿态的检测信号来选择至少三种目标姿态中的某一个。第三步骤为，将所选择的目标姿态作为作业工具的目标姿态，来控制可动支承部。

另外，本公开的第四方式是作业机械的控制方法，该作业机械具有工作装置，该工作装置包括作业工具和使作业工具的姿态变化的可动支承部，该控制方法具备以下步骤。第一步骤为，存储包括第一姿态的至少三种目标姿态。第二步骤为，在接收到操作作业工具的姿态的指令信号的情况下，选择第一姿态作为目标姿态。第三步骤为，在规定时间内连续地重复接收到指令信号的情况下，选择至少三种目标姿态中的与第一姿态不同的目标姿态。第四步骤为，将所选择的目标姿态作为作业工具的目标姿态，来控制可动支承部。

另外，本公开的第五方式是作业机械，该作业机械具有作业工具和使作业工具的姿态变化的可动支承部，该作业机械具备控制可动支承部的控制器。控制器包括存储至少三种目标姿态的存储部。控制器基于操作作业工具的姿态的指令信号和表示作业工具的当前姿态的检测信号来选择至少三种目标姿态中的某一个作为作业工具的目标姿态，来控制可动支承部。

另外，本公开的第六方式是作业机械，该作业机械具有作业工具和使作业工具的姿态变化的可动支承部，该作业机械具备控制可动支承部的控制器。控制器包括存储部，该存储部存储包括第一姿态的至少三种目标姿态。在接收到操作作业工具的姿态的指令信号的情况下，控制器将第一姿态作为作业工具的目标姿态，来控制可动支承部。在规定时间内连续地重复接收到指令信号的情况下，控制器选择至少三种目标姿态中的与第一姿态不同的目标姿态作为作业工具的目标姿态，来控制可动支承部。

发明效果

根据本公开的各方式，能够将作业工具的姿态自动调整为多个姿态。

附图说明

图1是示出第一实施方式的作业机械的侧视图。

图2是示出第一实施方式的作业机械的动作例的侧视图。

图3是示出第一实施方式的作业机械的其他动作例的侧视图。

图4是示出第一实施方式的作业机械的其他动作例的侧视图。

图5是示出第一实施方式的作业机械的其他动作例的侧视图。

图6是示出第一实施方式的作业机械的控制系统的结构例的框图。

图7是示出第一实施方式的铲斗操作装置的结构例的立体图。

图8是示出第一实施方式的铲斗操作装置的其他结构例的立体图。

图9是示出第一实施方式的控制器的结构的概略框图。

图10是示出第一实施方式的铲斗的动作例的示意图。

图11是示出第一实施方式的控制器的动作例的流程图。

图12是示出第二实施方式的控制器的动作例的流程图。

图13是示出第二实施方式的控制器的动作例的流程图。

图14是示出第二实施方式的控制器的动作例的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本公开的实施方式进行说明。需要说明的是，在各图中，对相同或对应的结构使用相同的附图标记，并适当省略说明。

在本实施方式中，对作业机械1设定局部坐标系，参照局部坐标系对各部分的位置关系进行说明。在局部坐标系中，将在作业机械1的左右方向(车宽方向)上延伸的第一轴设为X轴，将在作业机械1的前后方向上延伸的第二轴设为Y轴，将在作业机械1的上下方向上延伸的第三轴设为Z轴。X轴与Y轴正交。Y轴与Z轴正交。Z轴与X轴正交。+X方向为右方向，-X方向为左方向。+Y方向为前方向，-Y方向为后方向。+Z方向为上方向，-Z方向为下方向。

<第一实施方式>

[作业机械的概要]

图1～图5是示出第一实施方式的作业机械1的侧视图。第一实施方式的作业机械1例如是轮式装载机。在以下的说明中，将作业机械1适当地称为轮式装载机1。

如图1所示，轮式装载机1具有车身2、驾驶室3、行驶装置4和工作装置10。轮式装载机1通过行驶装置4在作业现场中行驶。轮式装载机1在作业现场中使用工作装置10实施作业。轮式装载机1能够使用工作装置10实施挖掘作业、装载作业、搬运作业以及除雪作业等作业。

驾驶室3由车身2支承。在驾驶室3的内部，配置供操作员就坐的驾驶席31、后述的操作装置32和显示输入部34。

行驶装置4具有可旋转的车轮5。车轮5支承车身2。轮式装载机1能够通过行驶装置4在路面(或地面)RS上行驶。需要说明的是，在图1中，仅图示了左侧的前轮5F以及后轮5R。

工作装置10由车身2支承。工作装置10包括作为作业工具的一例的铲斗12、和使铲斗12的位置和姿态变化的可动支承部17。在图1所示的例子中，可动支承部17具备大臂11、大臂缸13、铲斗缸14、双臂曲柄(bell crank)15和连杆16。

大臂11可转动地支承于车身2，并与大臂缸13的伸缩对应地，如图1～图5所示在上下方向上移动。大臂缸13是产生用于使大臂11移动的动力的致动器，一端部与车身2连结，另一端部与大臂11连结。当操作员操作在操作装置32中包括的大臂操作装置(未图示)时，大臂缸13伸缩。由此，大臂11在上下方向上移动。大臂缸13例如是液压缸。

铲斗12具有刃尖12T，是用于进行泥沙等挖掘对象物的挖掘和装载的作业工具。铲斗12与大臂11可转动地连结，并且与连杆16的一端部可转动地连结。连杆16的另一端部与双臂曲柄15的一端部可转动地连结。双臂曲柄15的中央部与大臂11可转动地连结，另一端部与铲斗缸14的一端部可转动地连结。铲斗缸14的另一端部与车辆主体2可转动地连结。铲斗12通过由铲斗缸14产生的动力而工作。铲斗缸14是产生用于移动铲斗12的动力的致动器。当操作员操作铲斗操作装置33时，铲斗缸14伸缩。由此，铲斗12摆动。铲斗缸14例如是液压缸。刃尖12T具有山刃、平刃等形状，可更换地安装在铲斗12的端部。

需要说明的是，在本实施方式中，将如图2所示的刃尖12T朝下的铲斗12的姿态称为倾卸(dump)姿态。倾卸姿态是例如能够将铲斗12中的挖掘物装载到搬运车辆等上的姿态(排土姿态)。另外，将如图3所示的刃尖12T朝上的铲斗12的姿态称为倾斜(tilt)姿态(抱入姿态)。倾斜姿态是例如能够将挖掘物保持在铲斗12内的姿态(搬运姿态)。另外，将如图4所示的刃尖12T朝向与路面RS水平的水平的方向(包括大致水平方向)的铲斗12的姿态称为挖掘姿态(或挖掘时的行驶姿态)。挖掘姿态是例如开始挖掘泥沙等挖掘对象物时、或朝向挖掘对象物行驶时的姿态(或适合于开始挖掘、行驶时的姿态)。另外，将如图5所示的刃尖12T与路面RS接触的铲斗12的姿态称为接地姿态。轮式装载机1例如使铲斗12为挖掘姿态(或刃尖12T从挖掘姿态开始低于路面RS的姿态)，通过向前方方向行驶，开始挖掘位于前方的挖掘对象物。需要说明的是，在轮式装载机1中，由于刃尖方向与路面RS实质上水平，因此挖掘姿态也可以称为水平姿态。

[控制系统的结构]

图6是示出第一实施方式的轮式装载机1的控制系统的结构例的框图。如图6所示，轮式装载机1具备动力源201、PTO(Power Take Off：动力输出装置)202、液压泵203、控制阀200、操作装置32、显示输入部34和控制器100。

动力源201产生用于使作业机械工作的驱动力。作为动力源，示例了内燃机和电动机。

PTO 202将动力源201的驱动力的至少一部分传递到液压泵203。PTO 202将动力源201的驱动力分配给行走装置4和液压泵203。

液压泵203由动力源201驱动，喷出工作油。从液压泵203喷出的工作油的至少一部分经由控制阀200供应到大臂缸13以及铲斗缸14中的每一个。控制阀200控制从液压泵203供应到大臂缸13以及铲斗缸14中的每一个的工作油的流量以及方向。工作装置10通过来自液压泵203的工作油而动作。

操作装置32配置在驾驶室3的内部。操作装置32由操作员操作。操作员操作操作装置32，以实施轮式装载机1的行进方向和行驶速度的调整、前进或后退的切换、以及工作装置10的操作。操作装置32包括例如方向盘、变速杆、油门踏板、制动踏板以及用于操作工作装置10的铲斗12的铲斗操作装置(作业工具操作装置的一例)33。铲斗操作装置33输出操作铲斗12的姿态的指令信号。显示输入部34包括输入装置和显示装置的组合、触摸面板等输入显示装置等。操作员使用显示输入部34设定例如后述的工作装置10的控制中的目标位置和目标姿态的存储值。

图7以及图8是示出第一实施方式的铲斗操作装置33的结构图。需要说明的是，图7示出铲斗操作装置33在操作杆33L上具有一个开关33b1的例子，图8示出铲斗操作装置33在操作杆33L上具有两个开关33b1和开关33b2的例子。如图7以及图8所示，铲斗操作装置33具备操作杆33L，该操作杆33L是能够相对于中立位置(C1)沿前后方向在从倾动位置A1(第一控制位置)到倾动位置E1(第二控制位置)(E1←D1←C1→B1→A1)的方向上工作的电气操作杆。倾动位置A1以及E1例如是操作杆33L到达了后方向以及前方向的行程末端的位置。铲斗操作装置33具有在未对操作杆33L施加一定以上的操作力的状态下将操作杆33L的位置自动地恢复到中立位置(C1)的机构。在本实施方式中，将使操作杆33L的位置倾动到倾动位置A1或倾动位置E1的操作称为倾动保持操作。另外，将使操作杆33L的位置倾动到倾动位置A1的操作称为倾斜侧倾动保持操作。另外，将使操作杆33L的位置倾动到倾动位置E1的操作称为倾卸侧倾动保持操作。

铲斗操作装置33输出与操作杆33L的倾动方向和倾动量对应的控制信号。另外，铲斗操作装置33在进行了使操作杆33L向倾动位置A1以及E1倾动的操作的情况下，输出表示该意思的规定的操作模式信号。另外，铲斗操作装置33输出表示开关33b1或开关33b2是否被按下的信号。在本实施方式中，可以将按下开关33b1或33b2的操作设为倾动保持操作。在这种情况下，铲斗操作装置33也可以使用PPC(Pressure Proportional Control：压力比例控制)阀构成。

需要说明的是，在铲斗操作装置33中，当操作员的手离开操作杆33L时，操作杆恢复到中立状态(C1)，但后述的控制器100能够视作假想继续倾动保持状态直到例如工作装置10的位置或姿态成为规定的状态为止地进行控制。

另外，轮式装载机1具有工作装置负载传感器71、大臂角传感器72和铲斗角传感器73。

工作装置负载传感器71检测施加到工作装置10的负载。工作装置负载传感器71是例如配置在工作装置10的至少一部分中的应变计或称量传感器(loadcell)等荷载测量器件。由工作装置负载传感器71检测出的负载数据向控制器100输出。需要说明的是，可以使用例如检测使大臂缸13驱动的压力油的压力的液压传感器或检测使铲斗缸14驱动的压力油的压力的液压传感器来检测施加到工作装置10的负载。在这种情况下，在挖掘物保持在铲斗12中的状态和未保持在铲斗12中的状态下，施加到工作装置10的负载发生变化。工作装置负载传感器71能够通过检测施加到工作装置10的负载的变化，来检测保持在铲斗12内的挖掘物的有无。

大臂角传感器72检测大臂11相对于车身2的角度，并将检测数据向控制器100输出。大臂角传感器72例如是配置在车身2与大臂11的连结部的角度传感器。需要说明的是，大臂11的角度可以从大臂缸13的行程量计算。

铲斗角传感器73是用于检测铲斗12的角度的传感器。铲斗角传感器73例如是配置在大臂11与双臂曲柄15的连结部的角度传感器。铲斗角传感器73检测双臂曲柄15相对于大臂11的角度，并将检测数据向控制器100输出。能够基于大臂角传感器72检测出的大臂11相对于车身2的角度和铲斗角度传感器73检测出的双臂曲柄15相对于大臂11的角度，计算铲斗12相对于大臂11(以及车身2)的角度。需要说明的是，铲斗12相对于大臂11的角度例如可以在铲斗12与大臂11的连结部处，使用检测铲斗12相对于大臂11的角度的传感器来检测。另外，双臂曲柄15相对于大臂11的角度和铲斗12相对于大臂11的角度可以从大臂缸13的行程量和铲斗缸14的行程量计算。

[控制器的结构]

图9是示出第一实施方式的轮式装载机1的控制器100的结构图。控制器100例如使用具有处理器、主存储装置、辅助存储装置、输入输出装置等的FPGA(Field ProgrammableGate Array：现场可编程门阵列)或微计算机而构成。控制器100作为由硬件或硬件与程序等软件的组合构成的功能性结构，具备：操作信号检测部101、大臂角获取部102、铲斗角计算部104、存储部105、目标铲斗角确定部107、铲斗接地检测部112和铲斗缸控制部109。

本实施方式的控制器100是控制工作装置10的装置，该工作装置10具有铲斗12和使铲斗12的位置和姿态变化的可动支承部17。而且，控制器100基于操作铲斗12的姿态的指令信号和表示铲斗12的当前姿态的检测信号，选择至少三种目标姿态中的某一个作为铲斗12的目标姿态，来控制可动支承部17。操作铲斗12的姿态的指令信号包括与铲斗操作装置33输出的操作杆33L的倾动方向和倾动量对应的控制信号、和操作信号检测部101输出的表示对铲斗操作装置33进行了倾动保持操作的控制信号。表示铲斗12的当前姿态的检测信号是铲斗角计算部104输出的表示当前铲斗角的检测信号。

需要说明的是，图9仅示出了在控制器100具有的多个功能中的、对应于与操作装置32(操作部)具有的铲斗操作装置33的操作对应的控制的结构。另外，在后述的控制器100的动作例中，对在对应于铲斗操作装置33的操作的控制中的、对图7以及图8所示的铲斗操作装置33的操作杆33L进行了倾动保持操作的情况进行说明。

操作信号检测部101接收操作装置32内的铲斗操作装置33的操作信号，并将检测出的是否进行了使操作杆33L的位置向倾动位置A1或倾动位置E1倾动的倾动保持操作、或是否对开关33b1进行了倾动保持操作的结果作为表示进行了倾动保持操作的控制信号，向目标铲斗角确定部107以及铲斗缸控制部109输出。需要说明的是，在本实施方式中，操作铲斗12的姿态的指令信号包括操作信号检测部101输出的以下第一指令信号和第二指令信号。

第一指令信号是例如在操作杆33L向倾动位置A1(第一控制位置)被倾动保持操作的情况下输出的信号。第二指令信号是例如在操作杆33L向倾动位置E1(第二控制位置)被倾动保持操作的情况下输出的信号。

或者，第一指令信号是例如在操作杆33L向倾动位置B1(第一控制位置的方向)被操作、且开关33b1被操作的情况下输出的信号。第二指令信号是例如在操作杆33L向倾动位置D1(第二控制位置的方向)被操作、且开关33b1被操作的情况下输出的信号。

或者，第一指令信号例如是在开关33b1(第一开关)被操作的情况下输出的信号。第二指令信号是在开关33b2(第二开关)被操作的情况下输出的信号。

大臂角获取部102接收大臂角传感器72检测出的数据，并获取当前的大臂角。大臂角获取部102将获取到的当前大臂角数据向目标铲斗角确定部107和铲斗接地检测部112输出。当前大臂角数据例如可以是表示当前大臂缸长度的数据。

铲斗角计算部104接收大臂角传感器72检测出的数据和铲斗角传感器73检测出的数据，并计算当前铲斗角。铲斗角计算部104将计算出的当前铲斗角数据向目标铲斗角确定部107、铲斗缸控制部109以及铲斗接地检测部112输出。当前铲斗角数据例如可以是表示当前铲斗缸长度的数据。

存储部105将使用显示输入部34设定的铲斗12的至少三种目标姿态的设定值作为存储值存储。在本实施方式中，至少三种目标姿态包括第一姿态、第二姿态和第三姿态。或者，在后述的第二实施方式中，至少三种类型的目标姿态包括第一姿态。另外，第一姿态的初始值例如可以设为铲斗12的水平姿态。另外，第二姿态的初始值例如可以设为铲斗12的搬运姿态。另外，第三姿态的初始值例如可以设为铲斗12的排土姿态或接地姿态。操作员能够使用显示输入部34变更或初始化这些目标姿态的设定值。

目标铲斗角确定部107基于操作信号检测部101的输出信号、铲斗角计算部104的输出信号和对存储部105设定的目标姿态的设定值，从存储在存储部105中的至少三种目标姿态的设定值中选择一个目标姿态。目标铲斗角确定部107基于所选择的目标姿态和大臂角获取部102的输出信号(大臂角)确定目标铲斗角。铲斗12的姿态由于可动区域与大臂11的角度(大臂角)对应地变化，因此基于目标姿态和大臂角确定铲斗12的姿态。需要说明的是，表示目标铲斗角的数据例如可以是表示作为铲斗缸长度的目标值的目标铲斗缸长度的数据。目标铲斗角确定部107将所选择的目标姿态数据向铲斗缸控制部109输出。目标铲斗角确定部107将所确定的目标铲斗角向铲斗缸控制部109输出。

需要说明的是，在从操作信号检测部101接收到第一指令信号的情况下，目标铲斗角确定部107选择第一姿态以及第二姿态中的某一个作为目标姿态。另外，在从操作信号检测部101接收到第二指令信号的情况下，目标铲斗角确定部107选择第一姿态以及第三姿态中的某一个作为目标姿态。

需要说明的是，在本实施方式中，铲斗12能够转动到第一姿态区域和第二姿态区域。第一姿态区域是第一姿态和第二姿态之间的姿态区域，第二姿态区域是第一姿态和第三姿态之间的姿态区域。目标铲斗角确定部107在从操作信号检测部101接收到第一指令信号、且铲斗12的当前姿态是第二姿态区域的情况下，选择第一姿态作为目标姿态。另外，目标铲斗角确定部107在从操作信号检测部101接收到第二指令信号、且铲斗12的当前姿态是第一姿态区域的情况下，选择第一姿态作为目标姿态。

铲斗接地检测部112基于大臂角获取部102输出的大臂角、铲斗角计算部104计算出的铲斗角和工作装置负载传感器71检测出的工作装置10的负载，检测铲斗12是否与路面(地面)RS接地。铲斗接地检测部112例如基于大臂角和铲斗角，估计铲斗12与路面RS的间隔，并且在工作装置负载传感器71检测出一定的负载的增大时，检测为铲斗12已接地。铲斗接地检测部112将检测结果向铲斗缸控制部109输出。

在对铲斗操作装置33进行了规定的倾动保持操作的情况下，铲斗缸控制部109基于操作铲斗12的姿态的指令信号和表示铲斗12的当前姿态的检测信号，输出铲斗缸指令，使得成为目标铲斗角确定部107所选择的目标姿态。铲斗缸控制部将铲斗角计算部104计算出的当前铲斗角与目标铲斗角确定部107所确定的目标铲斗角进行比较，并输出铲斗缸指令，使得当前铲斗角成为目标铲斗角。铲斗缸控制部109输出铲斗缸指令以控制控制阀200。控制阀200基于铲斗缸指令驱动铲斗缸14，并控制可动支承部17。

[铲斗的动作例]

图10是示出第一实施方式的铲斗12的动作例的示意图。在图10中，将铲斗12设为水平状态(水平姿态)的情况表示为铲斗12-1。将使铲斗12最大限度倾斜的状态(该状态称为倾斜末端)表示为铲斗12-2。将使铲斗12最大限度倾卸的状态(该状态称为倾卸末端)表示为铲斗12-3。但是，倾卸末端的姿态是使铲斗12最大限度倾卸的状态(表示为铲斗12-3a)和铲斗12接地的状态(表示为铲斗12-3b)中的某一个姿态。

需要说明的是，在以下的动作例的说明中，对将第一姿态设为水平姿态、将第二姿态设为倾斜末端、将第三姿态设为倾卸末端的情况进行说明。需要说明的是，铲斗12-1-2是第一姿态的铲斗12-1和第二姿态的铲斗12-2之间的姿态。铲斗12-1-3是第一姿态的铲斗12-1和第三姿态的铲斗12-3之间的姿态。

[控制器的动作例]

图11是示出第一实施方式的控制器100的动作例的流程图。通过图11所示的处理，控制器100(铲斗缸控制部109)控制铲斗的姿态。

图11是以规定周期重复执行的流程。需要说明的是，图11示出倾斜侧的处理，在倾卸侧的处理中，是将“倾斜侧”或“倾斜末端”替换为“()”内的“(倾卸侧)”或“(倾卸末端)”的处理。

在图11所示的处理中，控制器100首先判断是否检测出向倾斜侧(倾卸侧)的倾动保持操作(S101)。在没有检测出倾动保持操作的情况下(S101：否)，控制器100结束图11所示的处理。在检测出倾动保持操作的情况下(S101：是)，控制器100基于当前铲斗角数据来判断铲斗12的当前姿态是否比水平姿态更靠倾卸侧(倾斜侧)(S102)。在铲斗12的当前姿态比水平姿态更靠倾卸侧(倾斜侧)的情况下(S102：是)，控制器100根据当前大臂角，确定使铲斗12成为水平姿态的目标铲斗角(S103)。在铲斗12的当前姿态不是比水平姿态更靠倾卸侧(倾斜侧)的情况下(S102：否)，控制器100根据当前大臂角，确定使铲斗12的姿态成为倾斜末端(倾卸末端)的状态的目标铲斗角(S104)。接下来，控制器100输出指令，使得当前铲斗角成为目标铲斗角(S105)。接下来，控制器100判断是否检测出向倾卸侧(倾斜侧)的杆操作(S106)。在检测出向倾卸侧(倾斜侧)的杆操作的情况下(S106：是)，控制器100中止处理(S107)。在没有检测出向倾卸侧(倾斜侧)的杆操作的情况下(S106：否)，控制器100结束图11所示的处理。

通过以上处理，控制器100控制可动支承部17，使得铲斗12的姿态成为目标铲斗姿态。在本实施方式中，在铲斗姿态比水平姿态(第一姿态)更靠倾卸侧(倾斜侧)的情况下，能够通过倾斜侧(倾卸侧)倾动保持操作将铲斗姿态调整为水平姿态(第一姿态)。

另外，在铲斗姿态比水平姿态(第一姿态)更靠倾斜侧(倾卸侧)的情况下，控制器100能够通过倾斜侧(倾卸侧)倾动保持操作调整为倾斜末端(倾卸末端)。

(作用/效果)

如上所述，根据本实施方式，通过对铲斗操作装置33进行规定的倾动保持操作，能够将作业工具的姿态自动调整为多个姿态。

<第二实施方式>

接下来，参照图12～图14，对第二实施方式的控制器100的动作例进行详细说明。需要说明的是，由于控制器100的结构与图9所示的第一实施方式相同，因此省略说明。

[控制器的动作例]

图12～图14是示出第二实施方式的控制器100的动作例的流程图。通过图12～图14所示的处理，控制器100(铲斗缸控制部109)控制铲斗的姿态。

图12是以规定周期重复执行的主流程。图13示出在步骤S202中执行、在步骤S206中中止的处理1(检测出一次倾动保持操作的情况下的处理)的内容。图14示出在步骤S207中执行的处理2(例如，在检测出第一次倾动保持操作之后，在规定时间内检测出第二次倾动保持操作的情况下的处理)的内容。需要说明的是，图12～图14示出倾斜侧的处理，在倾卸侧的处理中，是将“倾斜侧”或“倾斜末端”替换为“()”内的“(倾卸侧)”或“(倾卸末端)”、另外添加了(S405)的判断的处理。但是，S405的判断的处理在倾斜侧的处理中执行也没有问题。

在图12所示的处理中，控制器100首先判断是否检测出向倾斜侧(倾卸侧)的倾动保持操作(S201)。在没有检测出倾动保持操作的情况下(S201：否)，控制器100结束图12所示的处理。在检测出倾动保持操作的情况下(S201：是)，控制器100开始处理1(图13)(S202)。之后，在处理1内中止处理1，或执行处理1直到在S206中中止为止。

在图13所示的处理1中，控制器100首先基于当前铲斗角数据来判断铲斗12的当前姿态是否比水平姿态更靠倾卸侧(倾斜侧)(S301)。在铲斗12的当前姿态不是比水平姿态更靠倾卸侧(倾斜侧)的情况下(S301：否)，控制器100结束图13所示的处理1。在铲斗12的当前姿态比水平姿态更靠倾卸侧(倾斜侧)的情况下(S301：是)，控制器100根据当前大臂角，确定使铲斗12的姿态成为水平姿态的目标铲斗角(S302)。接下来，控制器100输出指令，使得当前铲斗角成为目标铲斗角(S303)。接下来，控制器100判断是否检测出向倾卸侧(倾斜侧)的杆操作(S304)。在检测出向倾卸侧(倾斜侧)的杆操作的情况下(S304：是)，控制器100中止处理(S304)，在没有检测出向倾卸侧(倾斜侧)的杆操作的情况下(S304：否)，控制器100结束图13所示的处理1。

另一方面，在图12所示的处理中，控制器100开始处理1(图13)之后(S202)，对检测出倾动保持操作后的时间进行计数(S203)。接下来，控制器100判断在规定时间以内是否检测出向倾斜侧(倾卸侧)的倾动保持操作(S204)。在规定时间以内没有检测出向倾斜侧(倾卸侧)的倾动保持操作的情况下(S204：否)，控制器100将计数器清零(S208)，结束图12所示的处理。在规定时间以内检测出向倾斜侧(倾卸侧)的倾动保持操作的情况下(S204：是)，控制器100判断是否正在执行处理1(S205)。在正在执行处理1的情况下(S205：是)，控制器100中止处理1(S206)。在没有正在执行处理1的情况下(S205：否)或中止了处理1的情况下(S206)，控制器100开始处理2(图14)(S207)，将计数器清零(S208)，结束图12所示的处理。

在图14所示的处理2中，控制器100首先根据当前大臂角，确定使铲斗12的姿态成为倾斜末端(倾卸末端)状态的目标铲斗角(S401)。接下来，控制器100输出指令，使得当前铲斗角成为目标铲斗角(S402)。接下来，控制器100判断是否检测出向倾卸侧(倾斜侧)的杆操作(S403)。在检测出向倾卸侧(倾斜侧)的杆操作的情况下(S403：是)，控制器100中止处理(S404)。另一方面，在没有检测出向倾卸侧(倾斜侧)的杆操作的情况下(S403：否)，控制器100判断是否检测出铲斗12的接地(S405)。在检测出铲斗12的接地的情况下(S405：是)，控制器100中止处理(S404)，在没有检测出铲斗12的接地的情况下(S405：否)，控制器100结束图14所示的处理。

通过以上处理，在铲斗12为第二姿态或在第一姿态和第二姿态之间的姿态的情况下，在进行了一次倾卸侧倾动保持操作的情况下，控制器100将铲斗12调整为第一姿态(水平姿态)。另外，在铲斗12为第三姿态或在第一姿态和第三姿态之间的姿态的情况下，在进行了一次倾斜侧倾动保持操作的情况下，控制器100将铲斗12调整为第一姿态(水平姿态)。

在铲斗12为任意姿态的情况下，在规定时间内连续地重复进行了倾斜侧倾动保持操作的情况下，控制器100将铲斗12调整为第二姿态(倾斜末端)。另外，在铲斗12为任意姿态的情况下，在规定时间内连续地重复进行了倾卸侧倾动保持操作的情况下，控制器100将铲斗12调整为第三姿态(倾卸末端)。

(作用/效果)

如上所述，根据第二实施方式的控制器100，在接收到操作铲斗12的姿态的指令信号的情况下，控制器100的目标铲斗角确定部107将第一姿态作为铲斗12的目标姿态来控制可动支承部17。另外，在规定时间内连续地重复接收到表示铲斗12的当前姿态的指令信号的情况下，控制器100选择至少三种目标姿态中的与第一姿态不同的目标姿态作为铲斗12的目标姿态，来控制可动支承部17。

在规定时间内从操作信号检测部101连续地重复接收到第一指令信号的情况下，目标铲斗角确定部107从存储在存储部105中的至少三种目标姿态的设定值中选择第二姿态作为目标姿态并设为铲斗12的目标姿态，来控制可动支承部17。另外，在规定时间内从操作信号检测部101连续地重复接收到第二指令信号的情况下，目标铲斗角确定部107从存储在存储部105中的至少三种目标姿态的设定值中选择第三姿态作为目标姿态并设为铲斗12的目标姿态，来控制可动支承部17。

根据本实施方式，通过对铲斗操作装置33进行规定的倾动保持操作，能够将作业工具的姿态自动调整为多个姿态。

<本实施方式的变形例或其他实施方式>

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了说明，但具体结构并不限于上述实施方式，还包括不脱离本发明主旨的范围内的设计变更等。

例如，轮式装载机1也可以设为能够远程操作。在这种情况下，能够将控制器100的一部分或全部和操作装置32例如设置在进行远程操作的地点。

另外，例如，作业机械(或作业车辆)不限于轮式装载机，能够设为具备工作装置的液压挖掘机等其他作业机械，该工作装置具有作业工具和作业工具的可动支承部。另外，作业工具不限于铲斗。作业工具可以是例如作为附件可更换地安装在轮式装载机上的叉(fork)、双臂抓斗(bale grab)等。

另外，在上述实施方式中，计算机执行的程序的一部分或全部能够经由计算机可读记录介质或通信线路被分发。

工业上的可利用性

根据本发明的各方式，能够将作业工具的姿态自动调整为多个姿态。

附图标记说明

1轮式装载机(作业机械)、2车身、3驾驶室、4行驶装置、5车轮、6轮胎、10工作装置、11大臂、12铲斗(作业工具)、12T刃尖、13大臂缸、14铲斗缸、15双臂曲柄、16连杆、17可动支承部、100控制器

Claims (13)

1.一种控制系统，该控制系统是作业机械的控制系统，所述作业机械具有工作装置，所述工作装置包括作业工具和使所述作业工具的姿态变化的可动支承部，所述控制系统的特征在于，

具备控制器，所述控制器包括存储至少三种目标姿态的存储部，

所述控制器基于操作所述作业工具的姿态的指令信号和表示所述作业工具的当前姿态的检测信号来选择所述至少三种目标姿态中的某一个作为所述作业工具的目标姿态，来控制所述可动支承部。

2.一种控制系统，该控制系统是作业机械的控制系统，所述作业机械具有工作装置，所述工作装置包括作业工具和使所述作业工具的姿态变化的可动支承部，所述控制系统的特征在于，

具备控制器，所述控制器包括存储部，所述存储部存储包括第一姿态的至少三种目标姿态，

所述控制器在接收到操作所述作业工具的姿态的指令信号的情况下，将所述第一姿态作为所述作业工具的目标姿态，来控制所述可动支承部，

在规定时间内连续地重复接收到所述指令信号的情况下，选择所述至少三种目标姿态中的与所述第一姿态不同的目标姿态作为所述作业工具的目标姿态，来控制所述可动支承部。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述至少三种目标姿态包括第一姿态、第二姿态和第三姿态，所述指令信号包括第一指令信号和第二指令信号，

所述控制器在接收到所述第一指令信号的情况下，基于所述检测信号来选择所述第一姿态或所述第二姿态中的某一个作为所述目标姿态，

在接收到所述第二指令信号的情况下，基于所述检测信号来选择所述第一姿态或所述第三姿态中的某一个作为所述目标姿态。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，

所述作业工具能够转动到第一姿态区域和第二姿态区域，

所述第一姿态区域是所述第一姿态和所述第二姿态之间的姿态区域，所述第二姿态区域是所述第一姿态和所述第三姿态之间的姿态区域，

所述控制器在接收到所述第一指令信号且所述作业工具的当前姿态为所述第二姿态区域的情况下，选择所述第一姿态作为目标姿态，

在接收到所述第二指令信号且所述作业工具的当前姿态为所述第一姿态区域的情况下，选择所述第一姿态作为目标姿态。

5.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，

所述至少三种目标姿态还包括第二姿态和第三姿态，

所述指令信号包括第一指令信号和第二指令信号，

所述控制器在规定时间内连续地重复接收到所述第一指令信号的情况下，确定所述第二姿态作为所述作业工具的所述目标姿态，

在规定时间内连续地重复接收到所述第二指令信号的情况下，确定所述第三姿态作为所述作业工具的所述目标姿态。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的控制系统，其特征在于，

所述第一姿态是所述作业工具的水平姿态，

所述第二姿态是所述作业工具的搬运姿态，

所述第三姿态是所述作业工具的排土姿态或所述作业工具的接地姿态。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的控制系统，其特征在于，

输出所述指令信号的作业工具操作装置是能够在第一控制位置和第二控制位置之间工作的杆，

所述第一指令信号是在所述杆向所述第一控制位置被操作的情况下输出的信号，

所述第二指令信号是在所述杆向所述第二控制位置被操作的情况下输出的信号。

8.根据权利要求3至5中任一项所述的控制系统，其特征在于，

输出所述指令信号的作业工具操作装置包括能够在第一控制位置和第二控制位置之间工作的杆和开关，

所述第一指令信号是在所述杆向所述第一控制位置的方向被操作、且所述开关被操作的情况下输出的信号，

所述第二指令信号是在所述杆向所述第二控制位置的方向被操作、且所述开关被操作的情况下输出的信号。

9.根据权利要求3至5中任一项所述的控制系统，其特征在于，

输出所述指令信号的作业工具操作装置包括第一开关和第二开关，

所述第一指令信号是在所述第一开关被操作的情况下输出的信号，

所述第二指令信号是在所述第二开关被操作的情况下输出的信号。

10.一种控制方法，该控制方法是作业机械的控制方法，所述作业机械具有工作装置，所述工作装置包括作业工具和使所述作业工具的姿态变化的可动支承部，所述控制方法的特征在于，具备：

存储至少三种目标姿态的步骤；

基于操作所述作业工具的姿态的指令信号和表示所述作业工具的当前姿态的检测信号来选择所述至少三种目标姿态中的某一个的步骤；

将所选择的所述目标姿态作为所述作业工具的目标姿态，来控制所述可动支承部的步骤。

11.一种控制方法，该控制方法是作业机械的控制方法，所述作业机械具有工作装置，所述工作装置包括作业工具和使所述作业工具的姿态变化的可动支承部，所述控制方法的特征在于，具备：

存储包括第一姿态的至少三种目标姿态的步骤；

在接收到操作所述作业工具的姿态的指令信号的情况下，选择所述第一姿态作为目标姿态的步骤；

在规定时间内连续地重复接收到所述指令信号的情况下，选择所述至少三种目标姿态中的与所述第一姿态不同的目标姿态的步骤；

将所选择的所述目标姿态作为所述作业工具的目标姿态，来控制所述可动支承部的步骤。

12.一种作业机械，该作业机械具有作业工具和使所述作业工具的姿态变化的可动支承部，所述作业机械的特征在于，具备控制所述可动支承部的控制器，

所述控制器包括存储至少三种目标姿态的存储部，

基于操作所述作业工具的姿态的指令信号和表示所述作业工具的当前姿态的检测信号来选择所述至少三种目标姿态中的某一个作为所述作业工具的目标姿态，来控制所述可动支承部。

13.一种作业机械，该作业机械具有作业工具和使所述作业工具的姿态变化的可动支承部，所述作业机械的特征在于，具备控制所述可动支承部的控制器，

所述控制器包括存储部，所述存储部存储包括第一姿态的至少三种目标姿态，

在接收到操作所述作业工具的姿态的指令信号的情况下，将所述第一姿态作为所述作业工具的目标姿态，来控制所述可动支承部，

在规定时间内连续地重复接收到所述指令信号的情况下，选择所述至少三种目标姿态中的与所述第一姿态不同的目标姿态作为所述作业工具的目标姿态，来控制所述可动支承部。