JP2019120106A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】故障等によるコントローラの誤作動に伴う作業機の誤動作を抑制することが可能な作業車両を提供する。【解決手段】作業機２０と、油圧アクチュエータ２１Ａ，２２Ａと、操作レバー３１１，３１２と、メインポンプ３００Ａと、方向制御弁２１１，２２１と、パイロットポンプ３００Ｂと、電磁式のパイロット弁２１２，２２２と、パイロット弁２１２，２２２の駆動を制御するコントローラ４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃと、を備えたホイールローダ１において、コントローラ４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、操作レバー３１１，３１２から出力された操作信号に基づいて操作量に応じたパイロット圧を算出するパイロット圧算出部４１，４１Ａ，４１Ｂと、操作レバー３１１，３１２から出力された操作信号に基づいてパイロット弁２１２，２２２に対して駆動指令信号を出力する駆動指令部４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃと、を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、走行可能な車体の前部に荷役作業を行うための作業機が設けられた作業車両に関する。

土砂等の掘削や積み込みを行うホイールローダ等の作業車両では、作業機の操作性の向上や作業の効率化・自動化等を目的として、油圧アクチュエータを操作するための操作レバーに電気式レバーが用いられる場合がある。操縦者が電気式レバーを操作すると、その操作量に応じた電気指令信号が電気式レバーから出力され、出力された電気指令信号に基づいて電磁式のパイロット弁が駆動される。そして、このパイロット弁の駆動によって生成されたパイロット圧が方向制御弁に作用することにより、油圧アクチュエータへの圧油の流れを変化させて油圧アクチュエータの駆動が制御される。

例えば特許文献１には、「作業装置を駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの作動を制御する電気油圧制御弁と、この電気油圧制御弁に駆動電流を送る弁駆動回路と、自動運転指令信号を出力するレバーと、このレバーからの指令信号に基づいて弁駆動回路に電気油圧制御弁に対する駆動電流を指示するコントローラと、を具備した油圧作業機械に搭載された自動運転用安全装置が、弁駆動回路を電源に対して接続・遮断するリレー接点と、このリレー接点を開閉駆動する接点駆動部と、レバーからの指令信号に基づくコントローラ出力の基準値及び作業装置の作動速度の基準値をそれぞれ設定する基準値設定手段と、コントローラ出力を検出するフィードバック抵抗と、作業装置の作動速度を検出する速度検出部と、コントローラ出力及び作業装置の作動速度それぞれについての検出値と基準値とを比較して少なくとも一方について基準値外のときに開信号を接点駆動部に出力する開閉制御部と、を具備している（特許請求の範囲参照）」と記載されている。

特開平１−１２１１１号公報

特許文献１に記載の自動運転用安全装置では、電気油圧制御弁（パイロット弁）への駆動電流及び油圧アクチュエータの作動速度のそれぞれについて、設定された基準値と実際の検出値とを比較することにより、油圧アクチュエータの誤動作を検知し、その際には電気油圧制御弁の電源を遮断することで操縦者が想定していない作業機の駆動を防止している。この場合において検知可能な油圧アクチュエータの誤動作は、電気油圧制御弁を含むパイロット油圧回路、油圧アクチュエータへ圧油を供給するメイン油圧回路、及び油圧アクチュエータ自体のいずれかの故障に起因するものであり、電気油圧制御弁を制御するコントローラの誤作動に起因するものについては考慮されていなかった。

そこで、本発明の目的は、故障等によるコントローラの誤作動に伴う作業機の誤動作を抑制することが可能な作業車両を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、車体の前部に設けられた作業機と、前記作業機を駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータを操作するための操作装置と、前記油圧アクチュエータに作動油を供給するメイン油圧源と、前記メイン油圧源から前記油圧アクチュエータへ供給される作動油の流れを制御する方向制御弁と、前記方向制御弁を駆動させるためのパイロット圧油を供給するパイロット油圧源と、前記操作装置の操作量に応じたパイロット圧を生成する電磁式のパイロット弁と、前記パイロット弁の駆動を制御するコントローラと、を備えた作業車両において、前記コントローラは、前記操作装置から出力された操作信号に基づいて、前記操作装置の操作量に応じたパイロット圧を算出するパイロット圧算出部と、前記操作装置から出力された操作信号に基づいて、前記パイロット弁に対する駆動指令信号を出力する駆動指令部と、を含み、前記駆動指令部は、前記操作装置からの操作信号が入力されたか否かを判定し、前記操作装置からの操作信号が入力されたと判定した場合、前記パイロット弁に対する駆動指令信号を前記パイロット圧算出部で算出されたパイロット圧にしたがって出力し、前記操作装置からの操作信号が入力されなかったと判定した場合、前記パイロット圧算出部で算出されたパイロット圧に替えて前記パイロット弁に対する駆動指令信号をゼロもしくは制限することを特徴とする。

本発明によれば、故障等によるコントローラの誤作動に伴う作業機の誤動作を抑制することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の各実施形態に係るホイールローダの外観を示す側面図である。 第１実施形態に係るコントローラ周辺の接続構成及びコントローラが有する機能構成を示す図である。 第１実施形態に係るコントローラのハードウェア構成図である。 作業機の動作モードが通常モードである場合における各操作レバーの操作量と各駆動指令信号との関係を示す図である。 第１実施形態に係るコントローラ内のパイロット圧算出部で実行される処理の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態に係るコントローラ内の駆動指令部で実行される処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係るコントローラのハードウェア構成図である。 第２実施形態に係るコントローラにおけるＲＡＭの構成図である。 第３実施形態に係るコントローラ周辺の接続構成及びコントローラが有する機能構成を示す図である。 作業機の動作モードがデテントモードである場合における各操作レバーの操作量と各駆動指令信号との関係を示す図である。 作業機の動作モードがパラレルモードである場合における各操作レバーの操作量と各駆動指令信号との関係を示す図である。 第３実施形態に係るコントローラ内のパイロット圧算出部で実行される処理の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態に係るコントローラ内の駆動指令部で実行される処理の流れを示すフローチャートである。 第４実施形態に係るコントローラ周辺の接続構成及びコントローラが有する機能構成を示す図である。 第４実施形態に係るコントローラ内の駆動指令部で実行される処理の流れを示すフローチャートである。

本発明の各実施形態に係る作業車両の一態様として、例えば露天掘り鉱山等において、土砂や鉱物等を掘削してダンプトラック等へ積み込む荷役作業を行うためのホイールローダについて説明する。まず、ホイールローダの概略構成について、図１を参照して説明する。

図１は、本発明の各実施形態に係るホイールローダ１の外観を示す側面図である。

ホイールローダ１は、前フレーム２及び後フレーム３で構成される車体と、車体の前部に設けられた作業機２０と、を備えている。ホイールローダ１は、車体が中心付近で中折れすることにより操舵するアーティキュレート式の作業車両である。前フレーム２と後フレーム３とは、センタジョイント１０によって左右方向に回動自在に連結されており、前フレーム２が後フレーム３に対して左右方向に屈曲する。

前フレーム２には、左右一対の前輪２Ａ、及び作業機２０が設けられている。後フレーム３には、左右一対の後輪３Ａ、オペレータが搭乗する運転室３１、エンジンやコントローラ、冷却器等の各機器を収容する機械室３２、及び車体が傾倒しないようにバランスを保つためのカウンタウェイト３３が設けられている。なお、図１では、左右一対の前輪２Ａ及び後輪３Ａのうち、左側の前輪２Ａ及び後輪３Ａのみを示している。

作業機２０は、上下方向に回動可能なリフトアーム２１と、伸縮することによりリフトアーム２１を駆動させる一対のリフトアームシリンダ２１Ａと、リフトアーム２１の先端部に取り付けられたバケット２２と、伸縮することによりバケット２２をリフトアーム２１に対して上下方向に回動させるバケットシリンダ２２Ａと、リフトアーム２１に回動可能に連結されてバケット２２とバケットシリンダ２２Ａとのリンク機構を構成するベルクランク２３と、一対のリフトアームシリンダ２１Ａやバケットシリンダ２２Ａへ作動油（圧油）を導く複数の配管（不図示）と、を有している。なお、図１では、一対のリフトアームシリンダ２１Ａのうち、左側に配置されたリフトアームシリンダ２１Ａのみを破線で示している。

リフトアーム２１は、一対のリフトアームシリンダ２１Ａに流出入される作動油の流れ（方向及び流量）を制御することにより上下方向の高さが調整される。バケット２２は、バケットシリンダ２２Ａに流出入される作動油の流れを制御することによりリフトアーム２１に対する回転角が調整される。一対のリフトアームシリンダ２１Ａ及びバケットシリンダ２２Ａはそれぞれ、作業機２０を駆動する油圧アクチュエータの一態様である。

以下、一対のリフトアームシリンダ２１Ａの駆動及びバケットシリンダ２２Ａの駆動をそれぞれ制御するための構成について、実施形態ごとに説明する。なお、一対のリフトアームシリンダ２１Ａはいずれも同様の構成及び機能を有しているため、以下では、一対のリフトアームシリンダ２１Ａのうち一方のリフトアームシリンダ２１Ａを例に挙げて説明し、他方のリフトアームシリンダ２１Ａについての説明を割愛する。また、以下の説明において、「リフトアームシリンダ２１Ａ及びバケットシリンダ２２Ａ」を、単に「油圧アクチュエータ２１Ａ，２２Ａ」とする場合がある。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態について、図２〜６を参照して説明する。

（ハードウェア構成）
まず、リフトアームシリンダ２１Ａの駆動及びバケットシリンダ２２Ａの駆動をそれぞれ制御するにあたってのハードウェア構成について、図２及び図３を参照して説明する。

図２は、第１実施形態に係るコントローラ４周辺の接続構成及びコントローラ４が有する機能構成を示す図である。図３は、第１実施形態に係るコントローラ４のハードウェア構成図である。

図２に示すように、本実施形態に係るホイールローダ１は、リフトアームシリンダ２１Ａを操作するための第１操作レバー３１１及びバケットシリンダ２２Ａを操作するための第２操作レバー３１２と、リフトアームシリンダ２１Ａ及びバケットシリンダ２２Ａに作動油をそれぞれ供給するメイン油圧源としてのメインポンプ２００Ａと、メインポンプ２００Ａからリフトアームシリンダ２１Ａへ供給される作動油の流れを制御する第１方向制御弁２１１及びメインポンプ２００Ａからバケットシリンダ２２Ａへ供給される作動油の流れを制御する第２方向制御弁２２１と、を備えている。

また、ホイールローダ１は、第１方向制御弁２１１及び第２方向制御弁２２１をそれぞれ駆動させるためのパイロット圧油を供給するパイロット油圧源としてのパイロットポンプ２００Ｂと、第１操作レバー３１１の操作量に応じたパイロット圧を生成する第１パイロット弁２１２及び第２操作レバー３１２の操作量に応じたパイロット圧を生成する第２パイロット弁２２２と、第１パイロット弁２１２及び第２パイロット弁２２２の駆動を制御するコントローラ４と、を備えている。

第１操作レバー３１１及び第２操作レバー３１２はいずれも電気式レバーであり、運転室３１（図１参照）に設けられている。電気式レバーでは、操縦者によるレバーの操作が電気信号として検知され、例えば電気パルスのデューティー比等に基づいて表されるアナログ信号や、アナログ信号を標本化又は量子化して表されるデジタル信号を用いて、レバーの操作量が接続先の機器や装置等に操作信号として出力される。なお、以下の説明において、「第１操作レバー３１１及び第２操作レバー３１２」を、単に「操作レバー３１１，３１２」とする場合がある。

本実施形態では、作業機２０を駆動する油圧アクチュエータ（リフトアームシリンダ２１Ａ及びバケットシリンダ２２Ａ）を操作するための操作装置として操作レバー３１１，３１２を用いているが、操作装置は必ずしも操作レバーに限る必要はない。また、作業機２０には目的に応じてアタッチメントを装着することがあり、その場合にはアタッチメントを操作するための操作レバーが追加で備わる。

第１操作レバー３１１から出力された操作信号はコントローラ４を介して第１パイロット弁２１２に、第２操作レバー３１２から出力された操作信号はコントローラ４を介して第２パイロット弁２２２に、それぞれ出力される。

第１パイロット弁２１２及び第２パイロット弁２２２はいずれも電磁式のパイロット弁であり、内部のコイルに印加される駆動電流の大きさに応じて、生成するパイロット圧の大きさを調整することができる。第１パイロット弁２１２に対して印加される駆動電流は、コントローラ４によって第１操作レバー３１１の操作量に応じた大きさに制御され、第２パイロット弁２２２に対して印加される駆動電流は、コントローラ４によって第２操作レバー３１２の操作量に応じた大きさに制御される。なお、以下の説明において、「第１パイロット弁２１２及び第２パイロット弁２２２」を、単に「パイロット弁２１２，２２２」とする場合がある。

第１パイロット弁２１２で生成されたパイロット圧は第１方向制御弁２１１の受圧室に導かれる。第１方向制御弁２１１では、受圧室に作用したパイロット圧に応じて内部のスプールが左右にストロークし、リフトアームシリンダ２１Ａに流出入する作動油の流れが制御される。これにより、リフトアーム２１は、第１操作レバー３１１の操作に応じた動作が可能となる。

同様にして、第２パイロット弁２２２で生成されたパイロット圧は第２方向制御弁２２１の受圧室に導かれる。第２方向制御弁２２１では、受圧室に作用したパイロット圧に応じて内部のスプールが左右にストロークし、バケットシリンダ２２Ａに流出入する作動油の流れが制御される。これにより、バケット２２は、第２操作レバー３１２の操作に応じた動作が可能となる。

コントローラ４は、各操作レバー３１１，３１２から出力された操作信号に基づいて各操作レバー３１１，３１２の操作量に応じたパイロット圧を算出するパイロット圧算出部４１と、各操作レバー３１１，３１２から出力された操作信号に基づいて各パイロット弁２１２，２２２に対して駆動指令信号を出力する駆動指令部４２と、を含む。

図３に示すように、パイロット圧算出部４１は、ＣＰＵ４１０Ａ、ＲＡＭ４１０Ｂ、ＲＯＭ４１０Ｃ、入出力Ｉ／Ｆ４１０Ｄ、及びバス４１０Ｅを有し、ＣＰＵ４１０Ａ、ＲＡＭ４１０Ｂ、ＲＯＭ４１０Ｃ、及び入出力Ｉ／Ｆ４１０Ｄがバス４１０Ｅを介して互いに接続されて構成される。

また、第１操作レバー３１１及び第２操作レバー３１２がＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）４０１を介して入出力Ｉ／Ｆ４１０Ｄにそれぞれ接続されており、第１操作レバー３１１及び第２操作レバー３１２からそれぞれ出力された操作信号がパイロット圧算出部４１に入力される。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ４１０Ｃや図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたパイロット圧算出プログラム（ソフトウェア）をＣＰＵ４１０Ａが読み出してＲＡＭ４１０Ｂ上に展開し、展開されたパイロット圧算出プログラムを実行することにより、パイロット圧算出プログラムとハードウェアとが協働して、パイロット圧算出部４１の機能を実現する。

駆動指令部４２は、ＣＰＵ４２０Ａ、ＲＡＭ４２０Ｂ、ＲＯＭ４２０Ｃ、入出力Ｉ／Ｆ４２０Ｄ、バス４２０Ｅ、ならびに第１駆動指令スイッチ４２５及び第２駆動指令スイッチ４２６を有し、ＣＰＵ４２０Ａ、ＲＡＭ４２０Ｂ、ＲＯＭ４２０Ｃ、入出力Ｉ／Ｆ４２０Ｄ、第１駆動指令スイッチ４２５、及び第２駆動指令スイッチ４２６がバス４２０Ｅを介して互いに接続されて構成される。

また、パイロット圧算出部４１と同様に、第１操作レバー３１１及び第２操作レバー３１２がＣＡＮ４０１を介して入出力Ｉ／Ｆ４２０Ｄにそれぞれ接続されており、第１操作レバー３１１及び第２操作レバー３１２からそれぞれ出力された操作信号が駆動指令部４２に入力される。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ４２０Ｃや図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納された駆動指令プログラム（ソフトウェア）をＣＰＵ４２０Ａが読み出してＲＡＭ４２０Ｂ上に展開し、展開された駆動指令プログラムを実行することにより、駆動指令プログラムとハードウェアとが協働して、駆動指令部４２の機能を実現する。

本実施形態では、パイロット圧算出部４１が有するＣＰＵ４１０Ａと駆動指令部４２が有するＣＰＵ４２０Ａとはそれぞれ異なる独立したＣＰＵであり、パイロット圧算出部４１と駆動指令部４２との間ではＣＡＮ４０２を介してデータの授受が行われる。コントローラ４において、パイロット圧算出部４１と駆動指令部４２とをハードウェア的に（物理的に）完全に分離して実装することにより、パイロット圧算出部４１のプログラム及び駆動指令部４２のプログラムをそれぞれ実行している時に、互いに影響を及ぼし合うといった事態を抑制することができる。

なお、本実施形態では、コントローラ４の構成をソフトウェアとハードウェアとの組み合わせにより説明したが、これに限らず、ホイールローダ１側で実行されるパイロット圧算出プログラム及び駆動指令プログラムの機能を実現する集積回路を用いて構成してもよい。

（コントローラ４の機能構成）
次に、コントローラ４におけるパイロット圧算出部４１及び駆動指令部４２の機能構成について、図２及び図４を参照して説明する。

図２に示すように、パイロット圧算出部４１は、リフトアーム操作量取得部４１１と、バケット操作量取得部４１２と、リフトアーム要求圧算出部４１３と、バケット要求圧算出部４１４と、を含んで構成される。

リフトアーム操作量取得部４１１は、第１操作レバー３１１からの操作信号に基づいて第１操作レバー３１１の操作量を取得する。バケット操作量取得部４１２は、第２操作レバー３１２からの操作信号に基づいて第２操作レバー３１２の操作量を取得する。

リフトアーム要求圧算出部４１３は、リフトアーム操作量取得部４１１で取得した第１操作レバー３１１の操作量に基づいて、リフトアームシリンダ２１Ａが要求するパイロット圧を算出する。バケット要求圧算出部４１４は、バケット操作量取得部４１２で取得した第２操作レバー３１２の操作量に基づいて、バケットシリンダ２２Ａが要求するパイロット圧を算出する。

ここで、「油圧アクチュエータ（リフトアームシリンダ２１Ａ及びバケットシリンダ２２Ａ）が要求するパイロット圧」とは、油圧アクチュエータの動作速度を決定付けるパイロット圧であり、基本的には操作レバーの操作量に比例した値である。なお、以下の説明や図中において、「油圧アクチュエータが要求するパイロット圧」のことを、単に「要求圧」又は「パイロット要求圧」とする場合がある。

駆動指令部４２は、リフトアーム操作データ取得部４２１と、バケット操作データ取得部４２２と、リフトアーム操作判定部４２３と、バケット操作判定部４２４と、第１駆動指令スイッチ４２５と、第２駆動指令スイッチ４２６と、を含んで構成される。

リフトアーム操作データ取得部４２１は、第１操作レバー３１１からの操作信号に基づいて、第１操作レバー３１１の操作に係るデータを取得する。バケット操作データ取得部４２２は、第２操作レバー３１２からの操作信号に基づいて、第２操作レバー３１２の操作に係るデータを取得する。

なお、本実施形態では、各操作レバー３１１，３１２の操作に係るデータは操作量であるが、操作量に限らず、例えば操作パターンであってもよい。ここで、「操作パターン」とは、各操作レバー３１１，３１２における特定の規則的な操作（例えば、オペレータが各操作レバー３１１，３１２を所定の位置まで動かした後に中立位置に戻すといった規則的な操作等）をいう。

リフトアーム操作判定部４２３は、リフトアーム操作データ取得部４２１で取得された第１操作レバー３１１の操作量に基づいて、第１操作レバー３１１からの操作信号が入力されたか否かを判定する。そして、リフトアーム操作判定部４２３は、第１操作レバー３１１からの操作信号が入力されたと判定した場合には第１パイロット弁２１２に対する駆動指令信号を第１駆動指令スイッチ４２５に出力し、第１操作レバー３１１からの操作信号が入力されなかったと判定した場合には第１パイロット弁２１２に対する駆動指令信号をゼロにする。

第１駆動指令スイッチ４２５は、リフトアーム操作判定部４２３からの駆動指令信号に基づいて、リフトアーム要求圧算出部４１３で算出されたパイロット圧（要求圧）にしたがった駆動電流を第１パイロット弁２１２に流すか否かを切り換える。

具体的には、第１駆動指令スイッチ４２５にリフトアーム操作判定部４２３からの駆動指令信号が入力された場合、第１駆動指令スイッチ４２５は導通状態となり、第１パイロット弁２１２に対してリフトアーム要求圧算出部４１３で算出された要求圧にしたがった駆動電流が流れる。一方、第１駆動指令スイッチ４２５にリフトアーム操作判定部４２３からの駆動指令信号が入力されなかった場合、第１駆動指令スイッチ４２５は遮断状態となり、リフトアーム要求圧算出部４１３で要求圧が算出されていたとしても第１パイロット弁２１２に対する駆動電流はゼロに制限される。

バケット操作判定部４２４は、バケット操作データ取得部４２２で取得された第２操作レバー３１２の操作量に基づいて、第２操作レバー３１２からの操作信号が入力されたか否かを判定する。そして、バケット操作判定部４２４は、第２操作レバー３１２からの操作信号が入力されたと判定した場合には第２パイロット弁２２２に対する駆動指令信号を第２駆動指令スイッチ４２６に出力し、第２操作レバー３１２からの操作信号が入力されなかったと判定した場合には第２パイロット弁２２２に対する駆動指令信号をゼロにする。

第１駆動指令スイッチ４２５と同様にして、第２駆動指令スイッチ４２６は、バケット操作判定部４２４からの駆動指令信号に基づいて、バケット要求圧算出部４１４で算出されたパイロット圧にしたがった駆動電流を第２パイロット弁２２２に流すか否かを切り換える。

ここで、作業機２０（図１参照）の動作モードが通常モードＭ１の場合における駆動指令部４２内の処理内容について、図４を参照して説明する。

図４は、作業機２０の動作モードが通常モードＭ１である場合における第１操作レバー３１１及び第２操作レバー３１２それぞれの操作量と各駆動指令信号との関係を示す図である。

「通常モードＭ１」とは、作業機２０が有する複数の動作モードのうち、もっとも基本的な動作モードである。具体的には、操縦者によって操作レバー３１１，３１２が操作されている場合、各操作レバー３１１，３１２の操作量に比例した速度で各油圧アクチュエータ２１Ａ，２２Ａが駆動される。一方、操作レバー３１１，３１２が操作されていない場合、油圧アクチュエータ２１Ａ，２２Ａは駆動されない。

この通常モードＭ１の場合、リフトアーム操作判定部４２３は、原則として、操縦者によって第１操作レバー３１１が実際に操作されている場合に第１パイロット弁２１２に対する駆動指令信号を出力し（リフトアーム用駆動指令信号ＯＮ）、第１操作レバー３１１が操作されておらず中立位置にある場合には第１パイロット弁２１２に対する駆動指令信号をゼロにする（リフトアーム用駆動指令信号ＯＦＦ）。バケット操作判定部４２４についても同様である。

しかしながら、第１操作レバー３１１及び第２操作レバー３１２は、例えば電気的なノイズやホイールローダ１の走行振動等によって操縦者の意図によらずに中立位置から外れてしまう場合がある。そこで、本実施形態では、中立位置付近における誤差を避けるべく、第１操作レバー３１１の操作量に対して不感帯α１が、第２操作レバー３１２の操作量に対して不感帯α２が、それぞれ予め設定されている。

したがって、第１操作レバー３１１の操作量が不感帯α１に含まれる範囲で第１操作レバー３１１が操作された場合には、リフトアーム操作判定部４２３は第１操作レバー３１１からの操作信号が入力されなかったと判定し、図４に示すように、リフトアーム用駆動指令信号はＯＦＦとなる。一方、第１操作レバー３１１の操作量が不感帯α１を外れる範囲で第１操作レバー３１１が操作された場合には、リフトアーム操作判定部４２３は第１操作レバー３１１からの操作信号が入力されたと判定し、図４に示すように、リフトアーム用駆動指令信号はＯＮとなる。バケット操作判定部４２４についても同様である。

（コントローラ４における処理）
次に、コントローラ４内で実行される具体的な処理について、図５及び図６を参照して説明する。

図５は、コントローラ４内のパイロット圧算出部４１で実行される処理の流れを示すフローチャートである。図６は、コントローラ４内の駆動指令部４２で実行される処理の流れを示すフローチャートである。

なお、本実施形態では、リフトアーム２１の駆動制御に係る処理と、バケット２２の駆動制御に係る処理とは同様の内容であるため、以下では、リフトアーム２１の駆動制御に係る処理を例に挙げて説明し、バケットの駆動制御に係る処理の説明を割愛する。また、図５及び図６では、リフトアーム２１の駆動制御に係る処理とバケット２２の駆動制御に係る処理とを区別せず、両者に適用可能なフローチャートとしている。

図５に示すように、パイロット圧算出部４１では、まず、リフトアーム操作量取得部４１１が、第１操作レバー３１１からの操作信号に基づいて、第１操作レバー３１１の操作量を取得する（ステップＳ５０１）。

次に、リフトアーム要求圧算出部４１３が、ステップＳ５０１で取得した第１操作レバー３１１の操作量に基づいて当該操作量に応じた要求圧を算出する（ステップＳ５０３）。そして、リフトアーム要求圧算出部４１３は、ステップＳ５０３で算出した要求圧を駆動指令部４２の第１駆動指令スイッチ４２５に出力する（ステップＳ５０５）。

そして、パイロット圧算出部４１は、コントローラ４に係る主電源のＯＮ状態が継続しているか否かを判定し（ステップＳ５０７）、主電源のＯＮ状態が継続している場合（ステップＳ５０７／ＹＥＳ）にはステップＳ５０１に戻り、主電源がＯＦＦとなった場合（ステップＳ５０７／ＮＯ）にはパイロット圧算出部４１内における処理が終了する。

図６に示すように、駆動指令部４２では、まず、リフトアーム操作データ取得部４２１が、第１操作レバー３１１からの操作信号に基づいて、第１操作レバー３１１の操作量を取得する（ステップＳ５０２）。次に、リフトアーム操作判定部４２３が、ステップＳ５０２で取得した第１操作レバー３１１の操作量が不感帯α１に含まれるか否かを判定する（ステップＳ５０４）。

続いて、ステップＳ５０４において第１操作レバー３１１の操作量が不感帯α１に含まれないと判定された場合（ステップＳ５０４／ＮＯ）には、リフトアーム操作判定部４２３は第１操作レバー３１１が入力されている期間中、駆動指令信号を第１駆動指令スイッチ４２５に出力する（ステップＳ５０６）。

そして、駆動指令部４２は、コントローラ４に係る主電源のＯＮ状態が継続しているか否かを判定し（ステップＳ５１０）、主電源のＯＮ状態が継続している場合（ステップＳ５１０／ＹＥＳ）にはステップＳ５０２に戻り、主電源がＯＦＦとなった場合（ステップＳ５１０／ＮＯ）には駆動指令部４２内における処理が終了する。

また、ステップＳ５０４において第１操作レバー３１１の操作量が不感帯α１に含まれる場合（ステップＳ５０４／ＹＥＳ）には、リフトアーム操作判定部４２３は第１駆動指令スイッチ４２５への駆動指令信号をゼロにしてステップＳ５１０に進む。

駆動指令部４２は作業機２０に対して駆動を指令する機能を有するものであるため、パイロット圧算出部４１よりも高い信頼性を確保する必要があるが、コントローラ４においてパイロット圧算出部４１と駆動指令部４２とを分離して実装し、それぞれの処理を並行して実行させることにより、駆動指令部４２はパイロット圧算出部４１とは独立して操作レバー３１１，３１２からの操作信号に基づいてパイロット弁２１２，２２２に対する駆動指令信号をそれぞれ出力することができる。

これにより、パイロット圧算出部４１が故障等によって誤作動を起こした場合であっても、駆動指令部４２はパイロット圧算出部４１の誤作動の影響を受けることがないため、パイロット圧算出部４１の誤作動に伴う作業機２０の不要な誤動作を抑制することができる。したがって、作業機２０の駆動に際して安全性をより担保することが可能となる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るホイールローダ１について、図７及び図８を参照して説明する。なお、図７及び図８において、第１実施形態に係るホイールローダ１について説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。以下、第３実施形態及び第４実施形態においても同様とする。

図７は、第２実施形態に係るコントローラ４Ａのハードウェア構成図である。図８は、第２実施形態に係るコントローラ４ＡにおけるＲＡＭ４００Ｂの構成図である。

図７に示すように、本実施形態に係るコントローラ４Ａは、ＣＰＵ４００Ａ、ＲＡＭ４００Ｂ、ＲＯＭ４００Ｃ、入出力Ｉ／Ｆ４００Ｄ、及びバス４００Ｅをそれぞれ１つずつ有しており、第１操作レバー３１１及び第２操作レバー３１２がＣＡＮ４００を介して入出力Ｉ／Ｆ４００Ｄにそれぞれ接続されている。

このコントローラ４Ａでは、１つのＣＰＵ４００Ａ上にパイロット圧算出部４１Ａに係るソフトウェア（パイロット圧算出プログラム）と、駆動指令部４２Ａに係るソフトウェア（駆動指令プログラム）と、が搭載されており、両者は実行時に互いに影響を及ぼさないよう、完全に分離されて実装されている。

具体的には、図８に示すように、パイロット圧算出部４１Ａに係るソフトウェア及び駆動指令部４２Ａに係るソフトウェアは、第１パーティションＰ１及び第２パーティションＰ２としてそれぞれ分離されてＲＡＭ４００Ｂ上に展開されており、第１パーティションＰ１と第２パーティションＰ２との間では互いにメモリへアクセスすることができない。

第１パーティションＰ１にはリフトアーム要求圧算出タスク４１３Ａとバケット要求圧算出タスク４１４Ａとが作成されており、第２パーティションＰ２にはリフトアーム駆動指令タスク４２３Ａとバケット駆動指令タスク４２４Ａとが作成されている。これらのタスクについても、他のパーティション内のメモリにアクセスすることができない。

したがって、リフトアーム要求圧算出タスク４１３Ａ及びバケット要求圧算出タスク４１４Ａは、他のパーティションである第２パーティション内のメモリにアクセスすることができないため、第１パーティション内にしか作成されない。同様にして、リフトアーム駆動指令タスク４２３Ａ及びバケット駆動指令タスク４２４Ａは、他のパーティションである第１パーティション内のメモリにアクセスすることができないため、第２パーティション内にしか作成されない。

また、ＣＰＵ４００Ａは、その動作モードとして、パイロット圧算出部４１Ａに係るメモリにはアクセスすることができるが駆動指令部４２Ａに係るメモリに対してはアクセス権限を持たないプログラムにより動作する「システムモード」を有している。

ミドルウェア４０Ａによってこの「システムモード」でＣＰＵ４００Ａを動作させた場合、プログラムは、第１パーティションＰ１にはアクセスすることができるが、第２パーティションＰ２にはアクセスすることができない。これにより、第１パーティションＰ１（パイロット圧算出プログラム）よりも高い信頼性を担保する必要がある第２パーティションＰ２（駆動指令プログラム）に対してミドルウェア４０Ａによるメモリ破壊を防止することができる。

したがって、第１実施形態のように、パイロット圧算出部４１と駆動指令部４２とをそれぞれ異なる独立したハードウェアで構成することなく、１つのハードウェアでパイロット圧算出部４１Ａの機能及び駆動指令部４２Ａの機能を実現させることが可能となるため、コストの削減を図りながらも、第１実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るホイールローダ１について、図９〜１３を参照して説明する。

図９は、第３実施形態に係るコントローラ４Ｂ周辺の接続構成及びコントローラ４Ｂが有する機能構成を示す図である。

本実施形態に係るホイールローダ１は、作業機２０が、予め設定された複数の動作モードにより動作することが可能となっており、図９に示すように、複数の動作モードを切り替えるモード切替装置としてのモード切替スイッチ３１３を備えている。本実施形態では、作業機２０は、第１実施形態において説明した通常モードＭ１の他に、図１０に示すデテントモードＭ２及び図１１に示すパラレルモードＭ３により動作することが可能である。

そして、コントローラ４Ｂのパイロット圧算出部４１Ｂには、複数の動作モードに対応して複数のパイロット圧算出テーブルが設定されている。具体的には、パイロット圧算出部４１Ｂは、通常モードＭ１に対応したパイロット算出テーブルが設定された第１リフトアーム要求圧算出部４１３Ｘ及び第１バケット要求圧算出部４１４Ｘと、デテントモードＭ２に対応したパイロット圧算出テーブルが設定された第２リフトアーム要求圧算出部４１３Ｙ及び第２バケット要求圧算出部４１４Ｙと、パラレルモードＭ３に対応したパイロット圧算出テーブルが設定された第３リフトアーム要求圧算出部４１３Ｚ及び第３バケット要求圧算出部４１４Ｚと、を含む。

また、パイロット圧算出部４１Ｂは、第１要求圧選択スイッチ４１５及び第２要求圧選択スイッチ４１６を有しており、第１要求圧選択スイッチ４１５及び第２要求圧選択スイッチ４１６はそれぞれ、モード切替スイッチ３１３からの切替信号や駆動指令部４２Ｂからの信号に基づいて、複数の要求圧算出部４１３Ｘ，４１３Ｙ，４１３Ｚ，４１４Ｘ，４１４Ｙ，４１４Ｚの中から選択された動作モードに応じた要求圧算出部を選択して切り換える。これにより、パイロット圧算出部４１Ｂは、複数の動作モードのうち選択された動作モードに応じ、パイロット圧算出テーブルに基づいて算出されたパイロット圧を決定して、駆動指令部４２Ｂ（第１駆動指令スイッチ４２５及び第２駆動指令スイッチ４２６）に出力する。

例えば、操縦者がモード切替スイッチ３１３でパラレルモードＭ３を選択した場合、第１要求圧選択スイッチ４１５は第３リフトアーム要求圧算出部４１３Ｚを選択して切り換え、第２要求圧選択スイッチ４１６は第３バケット要求圧算出部４１４Ｚを選択して切り換える。すなわち、パイロット圧算出部４１Ｂは、作業機２０の動作モードをパラレルモードＭ３に対応させるべく、第３リフトアーム要求圧算出部４１３Ｚで算出されたパイロット圧、及び第３バケット要求圧算出部４１４Ｚで算出されたパイロット圧にそれぞれ決定する。

駆動指令部４２Ｂでは、リフトアーム操作データ取得部４２１Ｂは、第１操作レバー３１１からの操作信号に基づいて第１操作レバー３１１の操作に係るデータを取得すると共に、モード切替スイッチ３１３からの切替信号に基づいて選択された動作モードに係るデータを取得する。同様に、バケット操作データ取得部４２２Ｂは、第２操作レバー３１２の操作に係るデータ及びモード切替スイッチ３１３により選択された動作モードに係るデータを取得する。なお、本実施形態では、第１操作レバー３１１及び第２操作レバー３１２それぞれの操作に係るデータとして、操作量の他に操作パターンが含まれている。

リフトアーム操作判定部４２３Ｂは、リフトアーム操作データ取得部４２１Ｂで取得されたデータに基づいて、操縦者が選択した動作モードに応じた操作信号が第１操作レバー３１１から入力されたか否かを判定する。そして、リフトアーム操作判定部４２３Ｂは、操縦者が選択した動作モードに応じた操作信号が第１操作レバー３１１から入力されたと判定した場合には、第１パイロット弁２１２に対する駆動信号を第１駆動指令スイッチ４２５に出力する。

同様にして、バケット操作判定部４２４Ｂは、バケット操作データ取得部４２２Ｂで取得されたデータに基づいて、操縦者が選択した動作モードに応じた操作信号が第２操作レバー３１２から入力されたか否かを判定する。そして、バケット操作判定部４２４Ｂは、操縦者が選択した動作モードに応じた操作信号が第２操作レバー３１２から入力されたと判定した場合には第２パイロット弁２２２に対する駆動信号を第２駆動指令スイッチ４２６に出力する。

ここで、作業機２０の動作モードがデテントモードＭ２の場合及びパラレルモードＭ３の場合のそれぞれにおける駆動指令部４２Ｂ内の処理内容について、図１０及び図１１を参照して説明する。

図１０は、作業機２０の動作モードがデテントモードＭ２である場合における各操作レバー３１１，３１２の操作量と各駆動指令信号との関係を示す図である。図１１は、作業機２０の動作モードがパラレルモードＭ３である場合における各操作レバー３１１，３１２の操作量と各駆動指令信号との関係を示す図である。

「デテントモードＭ２」とは、一度の操作レバーの操作により、作業機２０が予め設定した姿勢まで自動で動き続ける動作モードである。ホイールローダ１では、掘削作業時におけるバケット２２の姿勢がほぼ一定に決まっていることから、このデテントモードＭ２を利用することで、バケット２２を掘削作業時の姿勢に戻すための操作を毎回せずに済ませることができる。

図１０に示すように、第２操作レバー３１２を所定の閾値（所定の操作量）β（例えば、通常モードＭ１で作業した場合の操作量の上限値）を超える範囲まで操作し、所定の時間ｔ内に不感帯α２の範囲内（中立位置）に戻すといった操作パターンで操作することにより、バケット２２は予め設定した角度まで自動で動き続ける。

バケット操作判定部４２４Ｂは、この第２操作レバー３１２の操作パターンに基づいて、作業機２０の動作モードがデテントモードＭ２に選択されてデテントモードＭ２に応じた操作信号が第２操作レバー３１２から入力されていると判定し、第２操作レバー３１２の操作量が不感帯α２の範囲内となった場合であっても、バケット用駆動指令信号をＯＮのまま維持する。

このように、デテントモードＭ２は、第２操作レバー３１２の操作パターンに基づいて切り替えられてもよいし、また、モード切替スイッチ３１３における動作モードの選択に基づいて切り替えられてもよい。なお、第２操作レバー３１２の操作パターン及びモード切替スイッチ３１３における動作モードの選択の両者に基づいて切り替えられてもよく、その場合にはデテントモードＭ２として判断する精度がより向上する。すなわち、デテントモードＭ２は、少なくともモード切替スイッチ３１３における動作モードの選択及び第２操作レバー３１２の操作パターンのうちのいずれかによって切り替えられればよい。

また、図１０では、バケット２２を予め設定した角度まで自動で動き続ける場合を示しているが、これに限らず、リフトアーム２１を予め設定した位置まで自動で動き続けるように設定してもよい。

また、「パラレルモードＭ３」とは、第１操作レバー３１１を操作するだけで、バケット２２がリフトアーム２１に対して常に水平姿勢を保つようにバケットシリンダ２２Ａが自動的に駆動する動作モードである。

図１１に示すように、モード切替スイッチ３１３によりパラレルモードＭ３が選択されている場合、操縦者によって第１操作レバー３１１が操作されると、第２操作レバー３１２が操作されなくとも、リフトアームシリンダ２１Ａ及びバケットシリンダ２２Ａの両者が駆動される。

このパラレルモードＭ３の場合、バケット操作判定部４２４Ｂは、第２操作レバー３１２の操作量がゼロであっても第２操作レバー３１２からの操作信号が入力されたと判定し、第１操作レバー３１１が入力されている期間中、すなわち第１操作レバー３１１の操作量が不感帯α１から外れた範囲に含まれている間、バケット用駆動指令信号をＯＮとする。

次に、コントローラ４Ｂ内で実行される具体的な処理について、図１２及び図１３を参照して説明する。以下において、第１実施形態に係るコントローラ４内で実行される処理内容と同様の処理内容については、その説明を割愛する。

図１２は、第３実施形態に係るコントローラ４Ｂ内のパイロット圧算出部４１Ｂで実行される処理の流れを示すフローチャートである。図１３は、第３実施形態に係るコントローラ４Ｂ内の駆動指令部４２Ｂで実行される処理の流れを示すフローチャートである。なお、図１２及び図１３では、図１０に示すデテントモードＭ２及び図１１に示すパラレルモードＭ３に即した処理内容となっている。

図１２に示すように、パイロット圧算出部４１Ｂでは、ステップＳ５０３Ａにおいて、第１〜第３リフトアーム要求圧算出部４１３Ｘ，４１３Ｙ，４１３Ｚ及び第１〜第３バケット要求圧算出部４１４Ｘ，４１４Ｙ，４１４Ｚが、それぞれのパイロット圧算出テーブルに基づいてパイロット圧を算出又は設定する。

具体的には、第１リフトアーム要求圧算出部４１３ＸはステップＳ５０１で取得した第１操作レバー３１１の操作量に応じたリフトアーム２１の要求圧を算出し、第１バケット要求圧算出部４１４ＸはステップＳ５０１で取得した第２操作レバー３１２の操作量に応じたバケット２２の要求圧を算出する。また、第２リフトアーム要求圧算出部４１３ＹはデテントモードＭ２に係るリフトアーム２１の要求圧を設定し、第２バケット要求圧算出部４１４Ｙはデテントモードに係るバケット２２の要求圧を設定する。そして、第３リフトアーム要求圧算出部４１３ＺはステップＳ５０１で取得した第１操作レバー３１１の操作量に応じた要求圧を算出し、第３バケット要求圧算出部４１４Ｚはリフトアーム角速度センサ２１Ｂ（図９参照）からのセンサ値に基づいてバケット２２の要求圧を算出する。

したがって、本実施形態では、選択された動作モードがいずれの動作モードの場合であっても、第１リフトアーム要求圧算出部４１３Ｘ及び第１バケット要求圧算出部４１４Ｘは通常モードＭ１に係る要求圧をそれぞれ算出し、第２リフトアーム要求圧算出部４１３Ｙ及び第２バケット要求圧算出部４１４ＹはデテントモードＭ２に係る要求圧をそれぞれ設定し、第３リフトアーム要求圧算出部４１３Ｚ及び第３バケット要求圧算出部４１４ＺはパラレルモードＭ３に係る要求圧をそれぞれ算出する。

次に、第１要求圧選択スイッチ４１５及び第２要求圧選択スイッチ４１６はそれぞれ、モード切替スイッチ３１３からの切替信号や駆動指令部４２Ｂからの信号に基づいて動作モードに係るデータを取得し（ステップＳ５０９）、操縦者が選択した動作モードがいずれの動作モードであるかを判断する（ステップＳ５１１）。

ステップＳ５１１で通常モードＭ１と判断された場合（ステップＳ５１１／通常）、第１要求圧選択スイッチ４１５は第１リフトアーム要求圧算出部４１３Ｘに切り換えられてステップＳ５０３Ａで算出されたリフトアーム２１の要求圧を第１駆動指令スイッチ４２５に出力し、第２要求圧選択スイッチ４１６は第１バケット要求圧算出部４１４Ｘに切り換えられてステップＳ５０３Ａで算出されたバケット２２の要求圧を第２駆動指令スイッチ４２６に出力する（ステップＳ５１３Ａ）。

ステップＳ５１１でデテントモードＭ２と判断された場合（ステップＳ５１１／デテント）、第１要求圧選択スイッチ４１５は第２リフトアーム要求圧算出部４１３Ｙに切り換えられてステップＳ５０３Ａで設定されたリフトアーム２１の要求圧を第１駆動指令スイッチ４２５に出力し、第２要求圧選択スイッチ４１６は第２バケット要求圧算出部４１４Ｙに切り換えられてステップＳ５０３Ａで設定されたバケット２２の要求圧を第２駆動指令スイッチ４２６に出力する（ステップＳ５１３Ｂ）。

そして、パイロット圧算出部４１Ｂは、バケット２２が目標姿勢（角度）に到達したか否かを判断し（ステップＳ５１５）、ステップＳ５１５においてバケット２２が目標姿勢に到達したと判断された場合（ステップＳ５１５／ＹＥＳ）、第２リフトアーム要求圧算出部４１３Ｙ及び第２バケット要求圧算出部４１４Ｙはそれぞれ要求圧をゼロに設定し、第１要求圧選択スイッチ４１５は第１駆動指令スイッチ４２５に、第２要求圧選択スイッチ４１６は第２駆動指令スイッチ４２６に、それぞれ出力する（ステップＳ５１７）。

ステップＳ５１１でパラレルモードＭ３と判断された場合（ステップＳ５１１／パラレル）、第１要求圧選択スイッチ４１５は第３リフトアーム要求圧算出部４１３Ｚに切り換えられてステップＳ５０３Ａで算出されたリフトアーム２１の要求圧を第１駆動指令スイッチ４２５に出力し、第２要求圧選択スイッチ４１６は第３バケット要求圧算出部４１４Ｚに切り換えられて、ステップＳ５０３Ａで算出されたバケット２２の要求圧を第２駆動指令スイッチ４２６に出力する（ステップＳ５１３Ｃ）。

そして、パイロット圧算出部４１Ｂは、コントローラ４Ｂに係る主電源がＯＦＦになる（ステップＳ５０７／ＮＯ）まで、ステップＳ５０１に戻って処理を繰り返し実行する（ステップＳ５０７／ＹＥＳ）。

図１３に示すように、駆動指令部４２Ｂでは、まず、リフトアーム操作データ取得部４２１Ｂが第１操作レバー３１１の操作量及び操作パターンを、バケット操作データ取得部４２２Ｂが第２操作レバー３１２の操作量及び操作パターンを、それぞれ取得する（ステップＳ５０２Ａ）。

次に、駆動指令部４２Ｂは、モード切替スイッチ３１３からの切替信号や各操作レバー３１１，３１２からの操作信号もしくは操作パターンに基づいて動作モードに係るデータを取得し（ステップＳ５１２）、リフトアーム操作判定部４２３Ｂ及びバケット操作判定部４２４Ｂは、選択された動作モードがいずれの動作モードであるかを判定する（ステップＳ５１４）。

ステップＳ５１４で通常モードＭ１と判定された場合（ステップＳ５１４／通常）、ステップＳ５０４へ進んで不感帯α１，α２に係る判定が行われる（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０４で「ＹＥＳ」と判定された場合にはステップＳ５１０へ、ステップＳ５０４で「ＮＯ」と判定された場合にはステップＳ５０６へ、それぞれ進む。

ステップＳ５１４でデテントモードＭ２と判定された場合（ステップＳ５１４／デテント）、バケット操作判定部４２４Ｂは、ステップＳ５０２で取得された第２操作レバー３１２の操作量が閾値β以上であるか否かを判定する（ステップＳ５１６）。

ステップＳ５１６において第２操作レバー３１２の操作量が所定の閾値β以上であると判定された場合（ステップＳ５１６／ＹＥＳ）、バケット操作判定部４２４Ｂは、第２パイロット弁２２２に対する駆動指令信号を第２駆動指令スイッチ４２６に出力し続けると共に、パイロット圧算出部４１Ｂ（第１要求圧選択スイッチ４１５及び第２要求圧選択スイッチ５１６）に「デテント中」を通知する（ステップＳ５１８）。

次に、バケット操作判定部４２４Ｂは、パイロット圧算出部４１Ｂ（第２バケット要求圧算出部４１４Ｙ）からのバケット２２の要求圧がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ５２０）。

ステップＳ５２０においてバケット２２の要求圧がゼロである場合（ステップＳ５２０／ＹＥＳ）には、第２パイロット弁２２２に対する駆動指令信号を第２駆動指令スイッチ４２６に出力せずにステップＳ５１０へ進む。ステップＳ５２０においてバケット２２の要求圧がゼロでない場合（ステップＳ５２０／ＮＯ）には、バケット２２の要求圧がゼロになるまで第２パイロット弁２２２に対する駆動指令信号を第２駆動指令スイッチ４２６に出力し続ける。

ステップＳ５１４でパラレルモードＭ３と判定された場合（ステップＳ５１４／パラレル）、リフトアーム操作判定部４２３Ｂは、第１操作レバー３１１が入力されている期間中、第１パイロット弁２１２に対する駆動指令信号を第１駆動指令スイッチ４２５に出力し、バケット操作判定部４２４Ｂも同様にして、第１操作レバー３１１が入力されている期間中、第２パイロット弁２２２に対する駆動指令信号を第２駆動指令スイッチ４２６に出力する（ステップＳ５２２）。また、リフトアーム操作判定部４２３Ｂ及びバケット操作判定部４２４Ｂは、パイロット圧算出部４１Ｂ（第１要求圧選択スイッチ４１５及び第２要求圧選択スイッチ５１６）に「パラレル中」を通知する（ステップＳ５２２）。

そして、駆動指令部４２Ｂは、コントローラ４Ｂに係る主電源がＯＦＦになる（ステップＳ５１０／ＮＯ）まで、ステップＳ５０２に戻って処理を繰り返し実行する（ステップＳ５１０／ＹＥＳ）。

このように、本実施形態では、パイロット圧算出部４１Ｂにおいて、選択された作業機２０の動作モードに応じたパイロット要求圧に決定され、駆動指令部４２Ｂは、パイロット圧算出部４１Ｂで決定されたパイロット要求圧にしたがった駆動指令信号を出力することが可能となるため、操縦者の意図に基づいて選択された動作モードで作業機２０を駆動させることができ、作業機２０の操作の自由度が大きくなる。

なお、本実施形態では、第１要求圧選択スイッチ４１５及び第２要求圧選択スイッチ４１６を切り換えることにより、選択された動作モードに対応するパイロット圧を決定していたが、これに限らず、第１要求圧算出部４１３Ｘ，４１４Ｘ、第２要求圧算出部４１３Ｙ，４１４Ｙ、及び第３要求圧算出部４１３Ｚ，４１４Ｚのうちから操縦者が選択した動作モードに対応する要求圧算出部を選択して決定し、決定された要求圧算出部で算出されたパイロット圧を駆動指令部４２Ｂに出力してもよい。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係るホイールローダ１について、図１４及び図１５を参照して説明する。

図１４は、第４実施形態に係るコントローラ４Ｃ周辺の接続構成及びコントローラ４Ｃが有する機能構成を示す図である。図１５は、第４実施形態に係るコントローラ４Ｃ内の駆動指令部４２Ｃで実行される処理の流れを示すフローチャートである。

本実施形態に係るコントローラ４Ｃでは、図１４に示すように、駆動指令部４２Ｃが故障監視部４２７を有している。故障監視部４２７は、作業機２０及び作業機２０の駆動に係る機器にそれぞれ取り付けられた検出器３１４からの検出値に基づいて、作業機２０や各機器の故障の有無を判定する。

各検出器３１４は作業機２０や各機器の動作状態を検出するものであり、例えば図１４に示すように、第１パイロット弁２１２及び第２パイロット弁２２２への駆動電流を検出する電流センサや、メインポンプ２００Ａ及びパイロットポンプ２００Ｂの吐出圧を検出する圧力センサ、リフトアームシリンダ２１Ａ及びバケットシリンダ２２Ａのストローク長を検出するストロークセンサ等が挙げられる。

リフトアーム操作判定部４２３は、故障監視部４２７で故障有りと判定された場合には、第１操作レバー３１１からの操作信号が入力されたことが判定された場合であっても、第１パイロット弁２１２に対する駆動指令信号をゼロにする。

同様にして、バケット操作判定部４２４は、故障監視部４２７で故障有りと判定された場合には、第２操作レバー３１２からの操作信号が入力されたことが判定された場合であっても、第２パイロット弁２２２に対する駆動指令信号をゼロにする。

図１５に示すように、ステップＳ５０４において第１操作レバー３１１の操作量が不感帯α１に含まれないと判定された場合（ステップＳ５０４／ＮＯ）、故障監視部４２７は、各検出器３１４から検出値を取得する（ステップＳ５２４）。そして、故障監視部４２７は、ステップＳ５２４で取得した検出値と所定の基準値（各機器の正常動作時の値）とを比較する（ステップＳ５２６）。

ステップＳ５２６において、取得した検出値が所定の基準値に合致する場合（ステップＳ５２６／ＮＯ）、すなわち故障無しと判定された場合、リフトアーム操作判定部４２３は、第１操作レバー３１１が入力されている期間中、第１パイロット弁２１２に対する駆動指令信号を第１駆動指令スイッチ４２５に出力する（ステップＳ５０６）。

一方、ステップＳ５２６において、取得した検出値が所定の基準値から外れる場合（ステップＳ５２６／ＹＥＳ）、すなわち故障有りと判定された場合、リフトアーム操作判定部４２３は、第１パイロット弁２１２に対する駆動指令信号をゼロにする（ステップＳ５０６）。

そして、駆動指令部４２Ｃは、コントローラ４Ｂに係る主電源がＯＦＦになる（ステップＳ５１０／ＮＯ）まで、ステップＳ５０２に戻って処理を繰り返し実行する（ステップＳ５１０／ＹＥＳ）。

なお、パイロット圧算出部４１については第１実施形態に係るコントローラ４のパイロット圧算出部４１と同様の機能構成であるため、その説明を割愛する。また、図１５では、第１実施形態に係るコントローラ４に対して故障監視部４２７が有する機能（処理内容）を追加したフローチャートとしているが、これに限らず、第３実施形態に係るコントローラ４Ｂに対して故障監視部４２７を備えていてもよい。

このように、駆動指令部４２Ｃが故障監視部４２７を含み、故障監視部４２７で故障有りと判定された場合にパイロット弁２１２，２２２に対する駆動指令信号をゼロにする構成とすることにより、作業機２０の動作の許否を判定する際に、操縦者の意図だけでなく、作業機２０自体の故障や作業機２０の駆動に係る各機器の故障の有無についても考慮することができ、判定の信頼性が向上して作業機２０の駆動に際して安全性をより高めることが可能となる。

本実施形態では、故障監視部４２７は、ＣＰＵ４２０Ａ上に実装されていたが、これに限らず、ＣＰＵ４２０Ａとは独立した電気回路として構成してもよい。この場合、例えばＣＰＵ４２０Ａが電気的な不具合により動作が停止したときでも、確実に故障の有無を判定して信号を出力することができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、本実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、本実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。またさらに、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

例えば、上記実施形態では、作業車両がホイールローダ１である場合について説明したが、必ずしもホイールローダ１である必要はなく、他の作業車両に適用してもよい。

また、上記実施形態では、駆動指令部４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃは、第１駆動指令スイッチ４２５及び第２駆動指令スイッチ４２６を含んでいたが、必ずしも第１駆動指令スイッチ４２５及び第２駆動指令スイッチ４２６を含む必要はなく、リフトアーム操作判定部４２３から第１パイロット弁２１２に、バケット操作判定部４２４から第２パイロット弁２２２に、それぞれ駆動信号が出力されてもよい。

１：ホイールローダ（作業車両）
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ：コントローラ
１２：運転室
２０：作業機
２１：リフトアームシリンダ（油圧アクチュエータ）
２２：バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）
４１，４１Ａ，４１Ｂ：パイロット圧算出部
４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ：駆動指令部
２１１：第１方向制御弁（方向制御弁）
２１２：第１パイロット弁（パイロット弁）
２２１：第２方向制御弁（方向制御弁）
２２２：第２パイロット弁（パイロット弁）
３００Ａ：メインポンプ（メイン油圧源）
３００Ｂ：パイロットポンプ（パイロット油圧源）
３１１：第１操作レバー（操作装置）
３１２：第２操作レバー（操作装置）
３１３：モード切替スイッチ（モード切替装置）
３１４：検出器
α１，α２：不感帯
Ｍ１：通常モード（動作モード）
Ｍ２：デテントモード（動作モード）
Ｍ３：パラレルモード（動作モード）

Claims (5)

1. 車体の前部に設けられた作業機と、前記作業機を駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータを操作するための操作装置と、前記油圧アクチュエータに作動油を供給するメイン油圧源と、前記メイン油圧源から前記油圧アクチュエータへ供給される作動油の流れを制御する方向制御弁と、前記方向制御弁を駆動させるためのパイロット圧油を供給するパイロット油圧源と、前記操作装置の操作量に応じたパイロット圧を生成する電磁式のパイロット弁と、前記パイロット弁の駆動を制御するコントローラと、を備えた作業車両において、
   前記コントローラは、
   前記操作装置から出力された操作信号に基づいて、前記操作装置の操作量に応じたパイロット圧を算出するパイロット圧算出部と、
   前記操作装置から出力された操作信号に基づいて、前記パイロット弁に対する駆動指令信号を出力する駆動指令部と、を含み、
   前記駆動指令部は、
   前記操作装置からの操作信号が入力されたか否かを判定し、
   前記操作装置からの操作信号が入力されたと判定した場合、前記パイロット弁に対する駆動指令信号を前記パイロット圧算出部で算出されたパイロット圧にしたがって出力し、
   前記操作装置からの操作信号が入力されなかったと判定した場合、前記パイロット圧算出部で算出されたパイロット圧に替えて前記パイロット弁に対する駆動指令信号をゼロもしくは制限する
   ことを特徴とする作業車両。
2. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記駆動指令部は、前記操作装置の操作量が予め設定された不感帯に含まれる場合、前記操作装置からの操作信号が入力されなかったと判定する
   ことを特徴とする作業車両。
3. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記作業機は、予め設定された複数の動作モードにより動作することが可能であり、
   前記パイロット圧算出部は、前記複数の動作モードに対応してパイロット圧算出テーブルが複数設定されており、前記複数の動作モードのうち選択された動作モードに応じ、前記パイロット圧算出テーブルに基づいて算出されたパイロット圧を決定し、
   前記駆動指令部は、選択された動作モードに応じた操作信号が入力されたと判定した場合、前記パイロット弁に対する駆動指令信号を前記パイロット圧算出部で決定されたパイロット圧にしたがって出力する
   ことを特徴とする作業車両。
4. 請求項３に記載の作業車両において、
   前記複数の動作モードを切り替えるモード切替装置を備え、
   前記複数の動作モードは、少なくとも前記モード切替装置における動作モードの選択及び前記操作装置の操作パターンのうちいずれかによって切り替えられる
   ことを特徴とする作業車両。
5. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記作業機及び前記作業機の駆動に係る機器にはそれぞれ、動作状態を検出する検出器が取り付けられており、
   前記駆動指令部は、前記検出器からの検出値に基づいて故障の有無を判定し、故障有りと判定された場合、前記操作装置からの操作信号が入力されたことが判定された場合であっても前記パイロット弁に対する駆動指令信号をゼロにする
   ことを特徴とする作業車両。

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