JP2023118197A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】オペレータの手数をかけずに、通常のメイン操作からオプション操作への切り替えをスムーズに行うことが可能な作業車両を提供する。【解決手段】ハイダンプ動作が可能なホイールローダ１において、リフトアーム角度センサ６１と、作業具角度センサ６２と、を有し、コントローラ５は、メイン操作レバー１２１から出力されたメイン操作信号が入力され、リフトアーム角度センサ６１で検出されたリフトアーム角度θ１および作業具角度センサ６２で検出された作業具角度θ２に基づいて、リフトアーム２１の先端部がダンプ先よりも高く位置し、かつバケット２３１の底面２３１Ｂがリフトアーム２１の延長上に位置するハイダンプ開始条件を満たすか否かを判定し、ハイダンプ開始条件を満たす場合に、ハイダンプ動作に係る指令信号を第３電磁比例制御弁４３０に対して出力し、オプション操作であるハイダンプ動作の操作に自動で切り替える。【選択図】図７

Description

本発明は、バケットを有し積込みに使用される作業車両に関する。

バケットなどの作業具を用いて荷役作業を行う作業車両の中には、作業具を通常のダンプ位置よりもさらに高い位置からダンプさせて、ダンプトラックやホッパーなどに積荷を好適に投入することが可能なハイダンプ機能が搭載されたものがある。このハイダンプ機能を用いる場合には、通常の操作レバーに加えてオプション用の操作レバーが必要となり、部品点数が増えてしまう。そこで、例えば、特許文献１には、１本の操作レバーで通常のメイン操作とオプション操作とを行うため、選択スイッチを備えてワンタッチで切り替え可能とした油圧ショベルが開示されている。

特開平１０－６０９４７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の油圧ショベルでは、オペレータは、選択スイッチを操作するために操作レバーからいったん手を放す必要があり、その際には操作が中断されてスムーズな動作ができなくなる。また、オペレータは、手を放す度に手元を見る必要があるため、前方の確認が不十分となってしまう。

そこで、本発明の目的は、オペレータの手数をかけずに、通常のメイン操作からオプション操作への切り替えをスムーズに行う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、車体と、基端部が前記車体に取り付けられて前記車体に対して上下方向に回動するアーム部材と、ダンプ先に荷をダンプするバケット、および前記アーム部材の先端部に回動可能に取り付けられると共に前記バケットを回動可能に支持する支持部材を有する作業具と、メイン操作としての前記アーム部材および前記支持部材の操作を行うためのメイン操作装置と、前記アーム部材、前記バケット、および前記支持部材の駆動をそれぞれ制御するコントローラと、前記コントローラから出力された指令信号にしたがって前記バケットを前記支持部材に対して回動させるように前記バケットの駆動を制御するオプション用の電磁制御弁と、を備え、前記作業具の全体がダンプする位置よりも高い位置から前記バケットがダンプするハイダンプ動作が可能な作業車両において、前記アーム部材の前記車体に対する姿勢を検出する姿勢センサと、前記作業具の前記アーム部材に対する角度を検出する角度センサと、を有し、前記コントローラは、前記メイン操作装置から出力されたメイン操作信号が入力され、前記姿勢センサで検出された前記アーム部材の姿勢および前記角度センサで検出された前記作業具の角度に基づいて、前記アーム部材の前記先端部が前記ダンプ先よりも高く位置し、かつ前記バケットの底面が前記アーム部材の延長上に位置するハイダンプ開始条件を満たすか否かを判定し、前記ハイダンプ開始条件を満たす場合に、前記ハイダンプ動作に係る指令信号を前記電磁制御弁に対して出力し、オプション操作である前記ハイダンプ動作の操作に自動で切り替えることを特徴とする。

本発明によれば、オペレータの手数をかけずに、通常のメイン操作からオプション操作への切り替えをスムーズに行うことができる。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一構成例を示す外観側面図である。 ハイダンプ動作時のホイールローダを示す側面図である。 作業具の全体が回動する場合について説明する説明図である。 バケットが単独で回動する場合について説明する説明図である。 荷役作業装置の駆動システムの構成を説明する構成図である。 第１実施形態に係るコントローラが有する機能を示す機能ブロック図である。 第１実施形態に係るコントローラ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が有する機能を示す機能ブロック図である。 第２実施形態に係るコントローラで実行される処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の各実施形態に係る作業車両の一態様として、例えば土砂や鉱物といった作業対象物を掘削してダンプトラックなどへ積み込む荷役作業を行うホイールローダについて説明する。

＜ホイールローダ１の構成＞
まず、本発明の各実施形態に係るホイールローダ１の構成について、図１～５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の一構成例を示す外観側面図である。図２は、ハイダンプ動作時のホイールローダ１を示す側面図である。図３は、作業具２３の全体が回動する場合について説明する説明図である。図４は、バケット２３１が単独で回動する場合について説明する説明図である。図５は、荷役作業装置２の駆動システムの構成を説明する構成図である。

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。具体的には、車体の前部となる前フレーム１Ａと車体の後部となる後フレーム１Ｂとが、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１Ａが後フレーム１Ｂに対して左右方向に屈曲する。

前フレーム１Ａには左右一対の前輪１１Ａが、後フレーム１Ｂには左右一対の後輪１１Ｂが、それぞれ設けられている。なお、図１および図２では、左右一対の前輪１１Ａ及び後輪１１Ｂのうち、左側の前輪１１Ａ及び後輪１１Ｂのみを示している。また、前フレーム１Ａの前部には、荷役作業に用いる荷役作業装置２が取り付けられている。

後フレーム１Ｂには、オペレータが搭乗する運転室１２と、ホイールローダ１の駆動に必要な各機器を内部に収容する機械室１３と、車体が傾倒しないように荷役作業装置２とのバランスを保つためのカウンタウェイト１４と、が設けられている。後フレーム１Ｂにおいて、運転室１２は前部に、カウンタウェイト１４は後部に、機械室１３は運転室１２とカウンタウェイト１４との間に、それぞれ配置されている。

荷役作業装置２は、前フレーム１Ａに基端部が取り付けられて車体に対して上下方向に回動するアーム部材としてのリフトアーム２１と、リフトアーム２１を駆動する２つのリフトアームシリンダ２２（図２および図５参照）と、ダンプ先に荷をダンプするバケット２３１およびリフトアーム２１の先端部に回動可能に取り付けられると共にバケット２３１を回動可能に支持する支持部材２３２を有する作業具２３と、支持部材２３２を駆動して作業具２３の全体を作動させる第１作業具シリンダ２４と、バケット２３１を駆動する２つの第２作業具シリンダ２５（図４および図５参照）と、リフトアーム２１に回動可能に連結されて作業具２３（支持部材２３２）と第１作業具シリンダ２４とのリンク機構を構成するベルクランク２６と、を備える。

この荷役作業装置２は、図２に示すように、標準設定されたダンプ位置よりも高い位置からダンプトラックやホッパーなどのダンプ先へ荷を好適に投入するハイダンプ動作を行うことが可能となっている。なお、図２では、ハイダンプ動作を行って最前傾した状態のバケット２３１を二点鎖線で示し、また、リフトアーム２１は上方向に最も上がった状態を示している。

図３に示すように、支持部材２３２は、側面視Ｌ字形状を成し、バケット２３１の背面２３１Ｃおよび底面２３１Ｂに沿ってバケット２３１の幅方向に延設された部材である。この支持部材２３２は、図１に示す第１作業具シリンダ２４の伸縮に連動してリフトアーム２１との連結部分である連結ピン２３２Ａを中心にリフトアーム２１に対しバケット２３１と一体となってチルト動作またはダンプ動作（上下方向に回動）可能に設けられている。

図３では、作業具２３が、最後傾位置Ｙ１までチルトした状態および最前傾位置Ｙ２までダンプした状態をそれぞれ破線で示している。さらに、２つの第２作業具シリンダ２５が最も縮小して支持部材２３２とバケット２３１とが一体化された状態でのバケット２３１の姿勢を示している。

図４に示すように、バケット２３１は、底面２３１Ｂ側において支持ピン２３１Ａを介して支持部材２２１に回動可能に支持されており、２つの第２作業具シリンダ２５の伸縮に連動して支持ピン２３１Ａを中心に支持部材２３２に対しチルト動作またはダンプ動作可能に設けられている。ここで、２つの第２作業具シリンダ２５は、支持部材２３２における連結ピン２３２Ａの取付位置と支持ピン２３１Ａの取付位置との間の位置に、ボトム側がピン２５１によって取り付けられ、ロッド２５Ａ側が別のピン２５２によってバケット２３１の側面の下端部に取り付けられている。

このように、バケット２３１は、連結ピン２３２Ａよりも先端側に配置された支持ピン２３１Ａを中心としてダンプ可能に設けられているため、作業具２３が通常ダンプする位置（標準設定されたダンプ位置）よりも高い位置からダンプ（ハイダンプ）することができる。なお、図４では、２つの第２作業具シリンダ２５のうち、一方の第２作業具シリンダ２５のみを示している。

オペレータの手動によってハイダンプ動作の操作を行う場合には、まず、オペレータが、メイン操作レバー１２１（図５参照）を操作して、リフトアーム２１および支持部材２３２を図３に示すハイダンプ動作切替位置Ｙ３まで回動させる。このハイダンプ動作切替位置Ｙ３では、リフトアーム２１の延長上に支持部材２３２が位置している。なお、このとき、バケット２３１はまだ操作されていないため、底面２３１Ｂは支持部材２３２に接触した状態となっている。したがって、ハイダンプ動作切替位置Ｙ３では、バケット２３１の底面２３１Ｂはリフトアーム２１の延長上に位置している。

そして、リフトアーム２１および作業具２３がハイダンプ動作切替位置Ｙ３に位置すると、オペレータは、メイン操作レバー１２１から手をいったん離してオプション操作レバー１２２（図５参照）に持ち替え、オプション操作レバー１２２を操作してバケット２３１をダンプさせる。

ここで、荷役作業装置２の操作において、ハイダンプ動作を行う際の操作となるバケット２３１の操作はオプション操作に、リフトアーム２１の操作および支持部材２３２の操作（作業具２３の全体の操作）はメイン操作に、それぞれ相当する。なお、メイン操作レバー１２１はメイン操作を行うためのメイン操作装置の一態様であり、オプション操作レバー１２２はオプション操作を行うためのオプション操作装置の一態様であって、運転室１２（図１および図２参照）内に設けられている。

図５に示すように、荷役作業装置２の駆動システムは、２つのリフトアームシリンダ２２と、第１作業具シリンダ２４と、２つの第２作業具シリンダ２５と、各シリンダ２２，２４，２５に作動油を供給する油圧ポンプ４０と、油圧ポンプ４０から吐出されて各シリンダ２２，２４，２５に供給される作動油の流れ（方向および流量）を切り換える第１～第３方向制御弁４１～４３と、作動油を貯留する作動油タンク４４と、第１～第３方向制御弁４１～４３を制御する第１～第３電磁比例制御弁４１０，４２０，４３０と、第１～第３電磁比例制御弁４１０，４２０，４３０に対して指令信号を出力することによりリフトアーム２１、支持部材２３２、およびバケット２３１の駆動をそれぞれ制御するコントローラ５と、を含んで構成される。

なお、第３電磁比例制御弁４３０は、コントローラ５から出力された指令信号にしたがってバケット２３１を支持部材２３２に対して回動させるようにバケット２３１の駆動を制御するオプション用の電磁制御弁の一態様である。

第１方向制御弁４１は、第１切換位置４１Ｌと、中立位置４１Ｎと、第２切換位置４１Ｒと、フロート位置４１Ｆと、を有している。

第１切換位置４１Ｌは、油圧ポンプ４０から吐出された作動油を２つのリフトアームシリンダ２２のボトム室２２Ｂにそれぞれ流入させ、ロッド室２２Ｃから排出された作動油を作動油タンク４４に導く。

中立位置４１Ｎは、油圧ポンプ４０から吐出された作動油をそのまま作動油タンク４４に導く。

第２切換位置４１Ｒは、油圧ポンプ４０から吐出された作動油を２つのリフトアームシリンダ２２のロッド室２２Ｃにそれぞれ流入させ、ボトム室２２Ｂから排出された作動油を作動油タンク４４に導く。

フロート位置４１Ｆは、２つのリフトアームシリンダ２２それぞれのロッド室２２Ｃおよびボトム室２２Ｂの両方を作動油タンク４４に連通させる位置であって、２つのリフトアームシリンダ２２に対して作用する外力により２つのリフトアームシリンダ２２が自由に動く状態にさせる位置である。

第２方向制御弁４２は、第１切換位置４２Ｌと、中立位置４２Ｎと、第２切換位置４２Ｒと、を有している。第１切換位置４２Ｌは、油圧ポンプ４０から吐出された作動油を第１作業具シリンダ２４のボトム室２４Ｂにそれぞれ流入させ、ロッド室２４Ｃから排出された作動油を作動油タンク４４に導く。中立位置４２Ｎは、油圧ポンプ４０から吐出された作動油をそのまま作動油タンク４４に導く。第２切換位置４２Ｒは、油圧ポンプ４０から吐出された作動油を第１作業具シリンダ２４のロッド室２４Ｃにそれぞれ流入させ、ボトム室２４Ｂから排出された作動油を作動油タンク４４に導く。

同様に、第３方向制御弁４３は、第１切換位置４３Ｌと、中立位置４３Ｎと、第２切換位置４３Ｒと、を有している。第１切換位置４３Ｌは、油圧ポンプ４０から吐出された作動油を２つの第２作業具シリンダ２５のボトム室２５Ｂにそれぞれ流入させ、ロッド室２５Ｃから排出された作動油を作動油タンク４４に導く。中立位置４３Ｎは、油圧ポンプ４０から吐出された作動油をそのまま作動油タンク４４に導く。第２切換位置４３Ｒは、油圧ポンプ４０から吐出された作動油を２つの第２作業具シリンダ２５のロッド室２５Ｃにそれぞれ流入させ、ボトム室２５Ｂから排出された作動油を作動油タンク４４に導く。

例えば、リフトアーム２１を上昇させる方向にメイン操作レバー１２１を操作すると、リフトアーム２１の上げ操作に係るメイン操作信号がメイン操作レバー１２１から出力される。コントローラ５は、当該メイン操作信号に基づいて、リフトアーム２１の上げ操作量に応じた指令信号を第１電磁比例制御弁４１０に対して出力する。これにより、第１方向制御弁４１は第１切換位置４１Ｌに切り換わり、２つのリフトアームシリンダ２２のボトム室２２Ｂに作動油が供給されてロッド２２Ａが伸長するため、リフトアーム２１は上方向に動作する。

また、例えば、支持部材２３２を前傾させる方向（作業具２３のダンプ方向）にメイン操作レバー１２１を操作すると、支持部材２３２の前傾操作に係るメイン操作信号がメイン操作レバー１２１から出力される。コントローラ５は、当該メイン操作信号に基づいて、支持部材２３２の前傾操作量に応じた指令信号を第２電磁比例制御弁４２０に対して出力する。これにより、第２方向制御弁４２は第２切換位置４２Ｒに切り換わり、第１作業具シリンダ２４のロッド室２４Ｃに作動油が供給されてロッド２４Ａが縮むため、支持部材２３２は前傾方向に動作（作業具２３の全体はダンプ）する。

また、例えば、バケット２３１をダンプさせる方向にオプション操作レバー１２２を操作すると、バケット２３１のダンプ操作に係るオプション操作信号がオプション操作レバー１２２から出力される。コントローラ５は、当該オプション操作信号に基づいて、バケット２３１のダンプ操作量に応じた指令信号を第３電磁比例制御弁４３０に対して出力する。これにより、第３方向制御弁は第２切換位置４３Ｒに切り換わり、２つの第２作業具シリンダ２５のロッド室２５Ｃに作動油がそれぞれ供給されてロッド２５Ａが縮むため、バケット２３１はダンプ（ハイダンプ）する。

前述したように、ハイダンプ動作の操作を含むバケット２３１の操作を行う場合、オペレータは、メイン操作レバー１２１から手をいったん離してオプション操作レバー１２２に持ち替える必要があり、操作が煩雑になる。そこで、荷役作業装置２の駆動システムでは、オペレータがオプション操作レバー１２２を操作しなくともコントローラ５により自動でバケット２３１の操作に切り替えることが可能となっている。以下、コントローラ５の構成について、実施形態ごとに説明する。

＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係るコントローラ５について、図６および図７を参照して説明する。

（コントローラ５の構成）
コントローラ５の構成について、図６を参照して説明する。

図６は、第１実施形態に係るコントローラ５が有する機能を示す機能ブロック図である。

コントローラ５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、入力Ｉ／Ｆ、および出力Ｉ／Ｆがバスを介して互いに接続されて構成される。そして、メイン操作レバー１２１やオプション操作レバー１２２、選択スイッチ１２３といった各種の操作装置、およびリフトアーム角度センサ６１や作業具角度センサ６２といった各種のセンサなどが入力Ｉ／Ｆに接続され、第１電磁比例制御弁４１０、第２電磁比例制御弁４２０、および第３電磁比例制御弁４３０などが出力Ｉ／Ｆに接続されている。なお、選択スイッチ１２３は、コントローラ５によるオプション操作（ハイダンプ動作の操作）への自動切替を選択する選択装置に相当する。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭやＨＤＤ若しくは光学ディスク等の記録媒体に格納された制御プログラム（ソフトウェア）をＣＰＵが読み出してＲＡＭ上に展開し、展開された制御プログラムを実行することにより、制御プログラムとハードウェアとが協働して、コントローラ５の機能を実現する。

なお、本実施形態では、コントローラ５をソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成されるコンピュータとして説明しているが、これに限らず、例えば他のコンピュータの構成の一例として、ホイールローダ１の側で実行される制御プログラムの機能を実現する集積回路を用いてもよい。

リフトアーム角度センサ６１は、リフトアーム２１の車体に対する姿勢を検出する姿勢センサの一態様であり、リフトアーム２１の基端部（前フレーム１Ａとの連結部分）に取り付けられている。リフトアーム角度センサ６１で検出されたリフトアーム角度に基づいて、リフトアーム２１の地面からの高さを検出することが可能である。なお、姿勢センサは、必ずしもリフトアーム角度を検出するセンサである必要はなく、他に、例えばリフトアームシリンダ２２のストローク長やボトム圧を検出するセンサであってもよい。

作業具角度センサ６２は、作業具２３のリフトアーム２１に対する角度を検出する角度センサの一態様であり、ベルクランク２６に取り付けられている。なお、角度センサは、必ずしも作業具角度を検出するセンサである必要はなく、他に、例えば第１作業具シリンダ２４のストローク長やボトム圧を検出するセンサであってもよい。

コントローラ５は、図６に示すように、データ取得部５１と、条件判定部５２と、記憶部５３と、信号出力部５４と、を含む。

データ取得部５１は、メイン操作レバー１２１から出力されたメイン操作信号、選択スイッチ１２３から出力された自動切替選択信号、リフトアーム角度センサ６１で検出されたリフトアーム角度θ１、および作業具角度センサ６２で検出された作業具角度θ２に関するデータをそれぞれ取得する。

条件判定部５２は、データ取得部５１がメイン操作信号および自動切替選択信号のそれぞれを取得した場合に、データ取得部５１で取得されたリフトアーム角度θ１および作業具角度θ２に基づいてハイダンプ開始条件を満たすか否かを判定する。この「ハイダンプ開始条件」とは、ホイールローダ１がハイダンプ動作を開始するために最低限必要な条件であり、リフトアーム２１の先端部がダンプ先よりも高く位置し、かつバケット２３１の底面２３１Ｂがリフトアーム２１の延長上に位置することである。

本実施形態では、条件判定部５２は、データ取得部５１で取得されたリフトアーム角度θ１が所定の第１閾値α１（以下、単に「第１閾値α１」とする）以上であり、かつデータ取得部５１で取得された作業具角度θ２が所定の第２閾値α２（以下、単に「第２閾値α２」とする）以下であるか否かを判定する。ここで、第１閾値α１はダンプ先の高さに対応付けられたリフトアーム角度であり、第２閾値α２はバケット２３１の底面２３１Ｂがリフトアーム２１の延長上に位置するときの作業具角度であり、これら閾値はいずれもメモリである記憶部５３に予め記憶されている。

信号出力部５４は、条件判定部５２でハイダンプ開始条件を満たすと判定された場合に、ハイダンプ動作に係る指令信号を第３電磁比例制御弁４３０に対して出力する。これにより、オプション操作であるハイダンプ操作に自動で切り替わる。

（コントローラ５内での処理）
次に、コントローラ５内で実行される処理の流れについて、図７を参照して説明する。

図７は、第１実施形態に係るコントローラ５で実行される処理の流れを示すフローチャートである。

まず、コントローラ５は、データ取得部５１において選択スイッチ１２３からの自動切替選択信号が取得されたか否か、すなわち選択スイッチ１２３がＯＮされたか否かを判定する（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０１において選択スイッチ１２３がＯＮされたと判定された場合（ステップＳ５０１／ＹＥＳ）、コントローラ５は、続いてデータ取得部５１においてメイン操作レバー１２１からのメイン操作信号が取得されたか否か、すなわちメイン操作レバー１２１の操作があったか否かを判定する（ステップＳ５０２）。

ステップＳ５０２においてメイン操作レバー１２１の操作があったと判定されると（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）、データ取得部５１は、リフトアーム角度センサ６１で検出されたリフトアーム角度θ１および作業具角度センサ６２で検出された作業具角度θ２をそれぞれ取得する（ステップＳ５０３）。

次に、条件判定部５２は、ステップＳ５０３で取得されたリフトアーム角度θ１が第１閾値α１以上であり、かつステップＳ５０２で取得された作業具角度θ２が第２閾値α２以下であるか否か、すなわちハイダンプ開始条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ５０４）。

ステップＳ５０４においてリフトアーム角度θ１が第１閾値α１以上であり（θ１≧α１）、かつ作業具角度θ２が第２閾値α２以下である（θ２≦α２）と判定された場合（ステップＳ５０４／ＹＥＳ）、信号出力部５４は、ハイダンプ動作に係る指令信号を第３電磁比例制御弁４３０に対して出力し（ステップＳ５０５）、これにより、コントローラ５は、メイン操作レバー１２１の操作に基づくメイン操作から自動的にハイダンプ操作に切り替える。

ステップＳ５０１において選択スイッチ１２３がＯＮされなかった（ＯＦＦの状態のままである）場合（ステップＳ５０１／ＮＯ）、ステップＳ５０２においてメイン操作レバー１２１が操作されなかった場合（ステップＳ５０２／ＮＯ）、およびステップＳ５０４においてリフトアーム角度θ１が第１閾値α１未満であり（θ１＜α１）、または作業具角度θ２が第２閾値α２より大きい（θ２＞α２）と判定された場合（ステップＳ５０４／ＮＯ）、コントローラ５における処理が終了する。

このように、コントローラ５において、ハイダンプ開始条件を満たす場合に、ハイダンプ動作の操作に自動で切り替える処理を実行することにより、オペレータによるオプション操作レバー１２２の操作が不要となるため、オペレータの手数をかけずに、通常のメイン操作からオプション操作であるハイダンプ操作への切り替えをスムーズに行うことができる。また、オペレータは、メイン操作レバー１２１からオプション操作レバー１２２への持ち替え時における手元の確認が不要となるため、前方の確認を十分に行える。

また、本実施形態では、コントローラ５は、ダンプ先の高さとリフトアーム２１の姿勢とが対応付けられたテーブルに基づいてハイダンプ開始条件の判定を行っているため、いろいろな仕様のダンプ先に対しても、柔軟なハイダンプ操作への自動切替を行うことが可能である。

さらに、本実施形態では、オペレータは、コントローラ５によるハイダンプ操作への自動切替を選択スイッチ１２３によって任意に選択することが可能であり、ハイダンプ開始条件を満たした場合であっても、選択スイッチ１２３がＯＦＦの状態であればオプション操作レバー１２２による操作を行うことができる。

＜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８および図９を参照して説明する。図８および図９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。

図８は、第２実施形態に係るコントローラ５Ａが有する機能を示す機能ブロック図である。図９は、第２実施形態に係るコントローラ５Ａで実行される処理の流れを示すフローチャートである。

本実施形態では、第１実施形態と異なり、ホイールローダ１は、メイン操作レバー１２１の操作およびオプション操作レバー１２２の操作に基づいてハイダンプ開始条件を学習する学習モードに切り替えるための学習モード切替装置としての学習モード切替スイッチ１２４をさらに備えている。そして、図８に示すように、コントローラ５Ａは、データ取得部５１Ａ、条件判定部５２Ａ、記憶部５３Ａ、および信号出力部５４の他に、学習部５５を含む。

図９に示すように、まず、コントローラ５Ａは、データ取得部５１Ａにおいて学習モード切替スイッチ１２４から出力されたモード切替信号が取得されたか否か、すなわち学習モード切替スイッチ１２４がＯＮされたか否かを判定する（ステップＳ５０６）。

ステップＳ５０６において学習モード切替スイッチ１２４がＯＮされたと判定された場合（ステップＳ５０６／ＹＥＳ）、学習部５５は、データ取得部５１Ａで取得されたハイダンプ動作開始時のリフトアーム角度β１および作業具角度β２をそれぞれ学習し、学習されたリフトアーム角度β１は第１学習値β１として、学習された作業具角度β２は第２学習値β２として、それぞれ記憶部５５Ａに記憶される（ステップＳ５０７）。

ステップＳ５０７において第１学習値β１および第２学習値β２が記憶されると、コントローラ５Ａは、学習モードをＯＦＦにする（ステップＳ５０８）。その後、データ取得部５１Ａにおいてメイン操作レバー１２１から出力されたメイン操作信号が取得されると（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）、条件判定部５２Ａは、ステップＳ５０３において取得されたリフトアーム角度θ１が第１学習値β１以上であり、かつステップＳ５０３において取得された作業具角度θ２が第２学習値β２以下であるか否かを判定する（ステップＳ５０４Ａ）。

ステップＳ５０４Ａにおいてリフトアーム角度θ１が第１学習値β１以上であり（θ１≧β１）、かつ作業具角度θ２が第２学習値β２以下である（θ２≦β２）と判定された場合（ステップＳ５０４／ＹＥＳ）にはステップＳ５０５に進み、リフトアーム角度θ１が第１学習値β１未満であり（θ１＜β１）、かつ作業具角度θ２が第２学習値β２より大きい（θ２＞β２）と判定された場合（ステップＳ５０４／ＮＯ）にはコントローラ５Ａにおける処理が終了する。

このように、本実施形態に係るコントローラ５Ａでは、予め設定された閾値に基づくハイダンプ開始条件を用いてハイダンプ操作への自動切替を行うのではなく、オペレータによる初回のメイン操作レバー１２１の操作およびオプション操作レバー１２２の操作から学習された学習値に基づいたハイダンプ開始条件を用いてハイダンプ操作への自動切替を行っているため、様々な仕様のダンプ先や現場の環境などに合わせてハイダンプ開始条件を随時変更することができ、ハイダンプ操作への自動切替を精度良く行うことが可能となる。

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、ハイダンプ動作が可能な作業車両としてホイールローダ１について説明したが、これに限らず、例えば伸縮式のアーム部材を有するリフトトラックなどの他の作業車両に本発明を適用することも可能である。

１：ホイールローダ（作業車両）
５，５Ａ：コントローラ
２１：リフトアーム（アーム部材）
２３：作業具
４３：第３電磁比例制御弁（電磁制御弁）
６１：リフトアーム角度センサ（姿勢センサ）
６２：作業具角度センサ（角度センサ）
１２１：メイン操作レバー（メイン操作装置）
１２２：オプション操作レバー（オプション操作装置）
１２３：選択スイッチ（選択装置）
１２４：学習モード切替スイッチ（学習モード切替装置）
２３１：バケット
２３１Ｂ：底面
２３２：支持部材
α１：第１閾値
α２：第２閾値
β１：第１学習値
β２：第２学習値

Claims (4)

1. 車体と、基端部が前記車体に取り付けられて前記車体に対して上下方向に回動するアーム部材と、ダンプ先に荷をダンプするバケット、および前記アーム部材の先端部に回動可能に取り付けられると共に前記バケットを回動可能に支持する支持部材を有する作業具と、メイン操作としての前記アーム部材および前記支持部材の操作を行うためのメイン操作装置と、前記アーム部材、前記バケット、および前記支持部材の駆動をそれぞれ制御するコントローラと、前記コントローラから出力された指令信号にしたがって前記バケットを前記支持部材に対して回動させるように前記バケットの駆動を制御するオプション用の電磁制御弁と、を備え、前記作業具の全体がダンプする位置よりも高い位置から前記バケットがダンプするハイダンプ動作が可能な作業車両において、
   前記アーム部材の前記車体に対する姿勢を検出する姿勢センサと、
   前記作業具の前記アーム部材に対する角度を検出する角度センサと、を有し、
   前記コントローラは、
   前記メイン操作装置から出力されたメイン操作信号が入力され、
   前記姿勢センサで検出された前記アーム部材の姿勢および前記角度センサで検出された前記作業具の角度に基づいて、前記アーム部材の前記先端部が前記ダンプ先よりも高く位置し、かつ前記バケットの底面が前記アーム部材の延長上に位置するハイダンプ開始条件を満たすか否かを判定し、
   前記ハイダンプ開始条件を満たす場合に、前記ハイダンプ動作に係る指令信号を前記電磁制御弁に対して出力し、オプション操作である前記ハイダンプ動作の操作に自動で切り替える
   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、
   前記コントローラは、
   前記ダンプ先の高さに対応付けられた前記アーム部材の姿勢を所定の第１閾値として、前記バケットの底面が前記アーム部材の延長上に位置するときの前記作業具の角度を所定の第２閾値として、それぞれ記憶し、
   前記姿勢センサで検出された前記アーム部材の姿勢が前記第１閾値以上であり、かつ前記角度センサで検出された前記作業具の角度が前記第２閾値以下である場合に、前記ハイダンプ開始条件を満たすと判定する
   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、
   前記オプション操作を行うためのオプション操作装置と、
   前記メイン操作装置の操作および前記オプション操作装置の操作に基づいて前記ハイダンプ開始条件を学習する学習モードに切り替えるための学習モード切替装置と、をさらに備え、
   前記コントローラは、
   前記学習モード切替装置から出力されたモード切替信号が入力された場合に、前記ハイダンプ動作の開始時における前記アーム部材の姿勢および前記作業具の角度を学習し、
   学習された前記アーム部材の姿勢を第１学習値として、学習された前記作業具の角度を第２学習値として、それぞれ記憶し、
   前記姿勢センサで検出された前記アーム部材の姿勢が前記第１学習値以上であり、かつ前記角度センサで検出された前記作業具の角度が前記第２学習値以下である場合に、前記ハイダンプ開始条件を満たすと判定する
   ことを特徴とする作業車両。
4. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記コントローラによる前記オプション操作への自動切替を選択する選択装置をさらに備え、
   前記コントローラは、
   前記選択装置からの自動切替選択信号が入力され、かつ前記ハイダンプ開始条件を満たす場合に、前記ハイダンプ動作に係る指令信号を前記電磁制御弁に対して出力する
   ことを特徴とする作業車両。

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