JP3998479B2

JP3998479B2 - Work vehicle abnormality detection structure

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Publication number: JP3998479B2
Application number: JP2002018581A
Authority: JP
Inventors: 敬典三浦; 栄治西; 厚松本
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-01-28
Also published as: JP2003213731A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操縦者が操作する操作ペダルや操作レバー、機体に備えられた作業装置の位置を変更する作業アーム等の作動部材に対して、作動部材の位置を検出する位置センサーを備え、位置センサーの検出値に基づいて制御を行うように構成された作業車において、位置センサーの異常を検出する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前述のように作動部材の位置を検出する位置センサーは、作動部材の作動範囲に対応した検出値を出力するように構成されており、作動部材の作動範囲に対応した位置センサーの検出値は事前に把握することができる。これにより、作業中等において、位置センサーの検出値が作動部材の作動範囲に対応した値から外れると、位置センサーや位置センサーの配線等の異常と判断することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に記載のように、位置センサーの検出値が作動部材の作動範囲に対応した値から外れるような状態は、位置センサーが大きく破損したり、位置センサーの配線が完全に断線したりと言うように、比較的大きな異常が発生した場合が多い。
【０００４】
これに対し、位置センサーや位置センサーの配線に僅かに水が侵入したり、位置センサーが僅かに破損したりと言うように、位置センサーの検出値が作動部材の作動範囲に対応した値から外れるような状態ではないが、位置センサーや位置センサーの配線に比較的小さな異常が発生した場合、位置センサーの検出値が作動部材の作動範囲に対応した値から外れているか否かにより異常を判断する構造であると、前述のような比較的小さな異常の発生を検出することができない。
【０００５】
言い換えると、位置センサーの検出値から作動部材の位置を判断するように構成されて、作動部材の位置から位置センサーの検出値を認識するように構成されていなければ、位置センサーの検出値が作動部材の作動範囲に対応した値から外れるような状態ではなくても、位置センサーの検出値が作動部材の実際の位置に正しく対応した値であるか否かが判断できない（前述のような比較的小さな異常の発生により、位置センサーの検出値が作動部材の実際の位置から少し外れていても、位置センサーの検出値が作動部材の作動範囲に対応した値から外れるような状態ではなければ、前述のような比較的小さな異常の発生を検出することができない）。
【０００６】
本発明は作業車の異常検出構造において、位置センサーの検出値が作動部材の作動範囲に対応した値から外れるような状態ではなくても、位置センサーや位置センサーの配線に比較的小さな異常が発生した場合に、このような比較的小さな異常の発生を、的確に検出することができるように構成することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
［Ｉ］
請求項１の特徴によると、機体に作動自在に備えられた作動部材と、作動部材の位置を検出する位置センサーとを備え、前記位置センサーの検出値に基づいて制御を行うように構成された作業車の異常検出構造であって、作動部材の位置に応じて検出値を出力する補助センサーと作業状態及びメンテナンス状態を設定する設定スイッチを備え、前記設定スイッチをメンテナンス状態の位置に設定した状態において、前記作動部材の全操作範囲に亘る操作により前記位置センサーの各位置に対応した検出値、及び補助センサーの各位置に対応した検出値がそれぞれ記憶されるとともに、記憶された前記作動部材の各位置に対応した前記位置センサーの各検出値と対応する補助センサーの各検出値との差を、新たなそれぞれの設定値として記憶及び更新可能な記憶手段を備え、前記設定スイッチを作業状態の位置に設定した状態において、前記作動部材の位置に対応する前記位置センサーの検出値と補助センサーの検出値との差が、前記記憶手段に記憶された前記設定値から得られた設定範囲から外れると、異常と判断する判断手段を備えている。
【０００８】
請求項１の特徴によると、作動部材の位置が変化すれば、これに伴って位置センサーの検出値も変化し、補助センサーの検出値も変化するのであり、作動部材の各々の位置に対応して、位置センサーの検出値と補助センサーの検出値とは組を形成する状態となっている。これにより、位置センサーの検出値及び補助センサーの検出値が正常であれば、作動部材の位置が変化しても、位置センサーの検出値と補助センサーの検出値との差は、所定値となっている（設定範囲内にある）。
【０００９】
逆に位置センサーの検出値又は補助センサーの検出値が異常であると、位置センサーの検出値と補助センサーの検出値との差が、所定値よりも大きくなったり小さくなったりする（設定範囲から外れる）。これにより、請求項１の特徴によれば、位置センサーの検出値と補助センサーの検出値との差が設定範囲から外れると異常と判断することにより、位置センサーの検出値又は補助センサーの検出値が異常であることを検出することができる。
この場合、請求項１の特徴によると、位置センサーの検出値が正常で補助センサーの検出値が異常の場合でも異常と判断してしまうが、位置センサーの検出値が異常であることを見逃すことが少ない。
【００１０】
［ＩＩ］
位置センサーの検出値や補助センサーの検出値の出力特性は、長時間の経過等によって変化したりすることがあるので、このような状態になると位置センサーの検出値又は補助センサーの検出値が異常であることを、精度良く検出し難くなることがある。
【００１１】
請求項１の特徴によると、前記設定スイッチをメンテナンス状態の位置に設定した状態において、前記作動部材の全操作範囲に亘る操作により前記位置センサーの各位置に対応した検出値、及び補助センサーの各位置に対応した検出値がそれぞれ記憶されるとともに、記憶された前記作動部材の各位置に対応した前記位置センサーの各検出値と対応する補助センサーの各検出値との差を、新たなそれぞれの設定値として記憶及び更新可能な記憶手段を備え、記憶手段に記憶された設定値を含む設定範囲を設定している。
これにより、請求項１の特徴によると、作動部材の位置に対応した位置センサーの検出値と補助センサーの検出値との差を設定値（設定範囲）として、事前に記憶及び更新することができるので、前述のように位置センサーの検出値や補助センサーの検出値の出力特性に変化が生じても、この変化した状態での位置センサーの検出値と補助センサーの検出値との差を、新たな設定値（設定範囲）として記憶及び更新することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［１］
図１はバックホウの全体側面を示しており、ゴムクローラ型式の右及び左の走行装置１に旋回台２が支持され、旋回台２の前部にバックホウ装置３が備えられている。バックホウ装置３は、油圧シリンダ１１により上下に操作されるブーム４、油圧シリンダ１２により前後に操作されるアーム５、及び油圧シリンダ１３により前後に操作されるバケット６を備えて構成されている。
【００１３】
図１に示すように、ブーム４は、旋回台２に上下揺動自在に連結された第１ブーム４ａ、第１ブーム４ａの前端の軸芯Ｐ１周りに左右揺動自在に連結された第２ブーム４ｂ、第２ブーム４ｂの前端の軸芯Ｐ２周りに左右揺動自在に連結された支持ブラケット４ｃを備えて構成されており、支持ブラケット４ｃにアーム５が前後揺動自在に連結されている。第１ブーム４ａと支持ブラケット４ｃとに亘り、連係リンク８が架設されて平行四連リンクが構成されており、油圧シリンダ７により第２ブーム４ｂを第１ブーム４ａに対して操作することにより、アーム５及びバケット６を左右に移動させる。
【００１４】
図１及び図５に示すように、旋回台２において、右側にバックホウ装置３が配置され、左側に運転席１４や右及び左操作レバー９，１０等で構成された運転部１５が配置されている。旋回台２の左右中央に、バックホウ装置３と運転部１５とを仕切る窓付きの縦仕切り板１６が設けられており、縦仕切り板１６の上端に旋回台２の外側に沿った上仕切り板１７が固定されている。
【００１５】
［２］
次に、油圧回路構造、バックホウ装置３及び旋回台２等の操作構造について説明する。
図２に示すように、第１ブーム４ａ（ブーム４）の油圧シリンダ１１の制御弁２１、アーム５の油圧シリンダ１２の制御弁２２、バケット６の油圧シリンダ１３の制御弁２３、旋回台２の旋回モータ１８の制御弁２４、第２ブーム４ｂの油圧シリンダ７の制御弁２５、右の走行装置１の制御弁２６、左の走行装置１の制御弁２７、サービスポート（図示せず）の制御弁２８、図１に示すドーザ１９を上下に操作する油圧シリンダ３０の制御弁２９が備えられており、ポンプ２０の作動油が制御弁２１〜２９に供給されている。
【００１６】
図２に示すように、第１ブーム４ａの制御弁２１、アーム５の制御弁２２、バケット６の制御弁２３、旋回台２の制御弁２４及び第２ブーム４ｂの制御弁２５が、電磁比例減圧弁型式で中立復帰型に構成されている。右及び左の走行装置１の制御弁２６，２７、サービスポートの制御弁２８、ドーザ１９の制御弁２９が操作レバー（図示せず）により操作される機械操作型式で中立復帰型に構成されている。
【００１７】
図３及び図５に示すように、右操作レバー９は前後軸芯Ｐ３及び左右軸芯Ｐ４周りに前後左右に操作自在に構成されており、右操作レバー９の左右軸芯Ｐ４周りの操作位置を検出する前後位置センサー３１、右操作レバー９の前後軸芯Ｐ３周りの操作位置を検出する左右位置センサー３２が備えられている。左操作レバー１０は前後軸芯Ｐ５及び左右軸芯Ｐ６周りに前後左右に操作自在に構成されており、左操作レバー１０の左右軸芯Ｐ６周りの操作位置を検出する前後位置センサー３３、左操作レバー１０の前後軸芯Ｐ５周りの操作位置を検出する左右位置センサー３４が備えられている。前後軸芯Ｐ７周りに左右に操作自在な操作ペダル３９が備えられており、操作ペダル３９の前後軸芯Ｐ７周りの操作位置を検出する左右位置センサー３５が備えられている。
【００１８】
図３に示すように、右操作レバー９の前後軸芯Ｐ３及び左右軸芯Ｐ４の位置、左操作レバー１０の前後軸芯Ｐ５及び左右軸芯Ｐ６の位置、操作ペダル３９の前後軸芯Ｐ７の位置に、補助センサー４１，４２，４３，４４，４５が備えられている。補助センサー４１〜４５は右操作レバー９の前後軸芯Ｐ３及び左右軸芯Ｐ４周りの操作位置、左操作レバー１０の前後軸芯Ｐ５及び左右軸芯Ｐ６周りの操作位置、操作ペダル３９の前後軸芯Ｐ７周りの操作位置に応じた検出値Ｌ１〜Ｌ５を出力するように構成されている。
【００１９】
図２及び図３に示すように、前後及び左右位置センサー３１〜３５の検出値Ｋ１〜Ｋ５、補助センサー４１〜４５の検出値Ｌ１〜Ｌ５が制御装置４０に入力されており、第１ブーム４ａの制御弁２１、アーム５の制御弁２２、バケット６の制御弁２３、旋回台２の制御弁２４及び第２ブーム４ｂの制御弁２５に、制御装置４０から操作信号が出力されて、以下の［３］［４］に記載のような制御が行われる。
【００２０】
［３］
次に、バックホウ装置３及び旋回台２の操作について、図７及び図８に基づいて説明する。
図３に示すように、作業状態及びメンテナンス状態を設定する設定スイッチ４６が備えられており、通常の作業の場合は設定スイッチ４６を作業位置に操作しておく（ステップＳ１）。設定スイッチ４６が作業位置に操作されている状態において、前後位置センサー３１の検出値Ｋ１、左右位置センサー３２の検出値Ｋ２、前後位置センサー３３の検出値Ｋ３、左右位置センサー３４の検出値Ｋ４、左右位置センサー３５の検出値Ｋ５が、制御装置４０に入力される（ステップＳ２）。
【００２１】
前後及び左右位置センサー３１〜３５の各々に対応して、所定範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５が事前に設定されており、前後及び左右位置センサー３１〜３５の検出値Ｋ１〜Ｋ５が、所定範囲Ｈ１〜Ｈ５に入っていると（ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７）、前後及び左右位置センサー３１〜３５の検出値Ｋ１〜Ｋ５は正常であると判断される。
【００２２】
補助センサー４１の検出値Ｌ１、補助センサー４２の検出値Ｌ２、補助センサー４３の検出値Ｌ３、補助センサー４４の検出値Ｌ４及び補助センサー４５の検出値Ｌ５、が制御装置４０に入力される（ステップＳ８）。前後位置センサー３１の検出値Ｋ１と補助センサー４１の検出値Ｌ１との差Ｘ１、左右位置センサー３２の検出値Ｋ２と補助センサー４２の検出値Ｌ２との差Ｘ２、前後位置センサー３３の検出値Ｋ３と補助センサー４３の検出値Ｌ３との差Ｘ３、左右位置センサー３４の検出値Ｋ４と補助センサー４４の検出値Ｌ４との差Ｘ４、左右位置センサー３５の検出値Ｌ５と補助センサー４５の検出値Ｌ５との差Ｘ５が演算される（ステップＳ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）。
【００２３】
前後及び左右位置センサー３１〜３５の各々に対応して、設定値Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，Ｙ５が事前に設定されており、設定値Ｙ１〜Ｙ５の各々に対応して設定値Ｙ１〜Ｙ５を含む設定範囲Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５が事前に設定されている。これにより、差Ｘ１〜Ｘ５が設定範囲Ｚ１〜Ｚ５に入っていると（ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１８）、前後及び左右位置センサー３１〜３５の検出値Ｋ１〜Ｋ５は正常であると判断される。
【００２４】
これにより、右及び左の操作レバー９，１０、操作ペダル３９の操作位置（前後及び左右位置センサー３１〜３５の検出値Ｋ１〜Ｋ５）に対応して、以下のように第１ブーム４ａの制御弁２１、アーム５の制御弁２２、バケット６の制御弁２３、旋回台２の制御弁２４及び第２ブーム４ｂの制御弁２５が操作される（ステップＳ１９，Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３）。
【００２５】
図３に示すように、右操作レバー９を中立位置Ｎから後に操作すると、第１ブーム４ａの制御弁２１が上昇側（油圧シリンダ１１の伸長側）に操作され、右操作レバー９を中立位置Ｎから前に操作すると、第１ブーム４ａの制御弁２１が下降側（油圧シリンダ１１の収縮側）に操作される。右操作レバー９を中立位置Ｎから右に操作すると、バケット６の制御弁２３が排土側（油圧シリンダ１３の収縮側）に操作され、右操作レバー９を中立位置Ｎから左に操作すると、バケット６の制御弁２３が掻き込み側（油圧シリンダ１３の伸長側）に操作される。
【００２６】
図３に示すように、左操作レバー１０を中立位置Ｎから後に操作すると、アーム５の制御弁２２が掻き込み側（油圧シリンダ１２の伸長側）に操作され、左操作レバー１０を中立位置Ｎから前に操作すると、アーム５の制御弁２２が排土側（油圧シリンダ１２の収縮側）に操作される。左操作レバー１０を中立位置Ｎから右に操作すると、旋回台２の制御弁２４が右旋回側に操作され、左操作レバー１０を中立位置Ｎから左に操作すると、旋回台２の制御弁２４が左旋回側に操作される。操作ペダル３９を中立位置Ｎから左に操作すると、第２ブーム４ｂの制御弁２５が左揺動側（油圧シリンダ７の伸長側）に操作され、操作ペダル３９を中立位置Ｎから右に操作すると、第２ブーム４ｂの制御弁２５が右揺動側（油圧シリンダ７の収縮側）に操作される。
【００２７】
この場合、右及び左操作レバー９，１０、操作ペダル３９の操作位置に対応して、制御弁２１〜２５の開度が設定されるように構成されており、右及び左操作レバー９，１０、操作ペダル３９を中立位置Ｎから大きく操作する程、制御弁２１〜２５の開度が大きくなるように構成されている。これにより、右及び左操作レバー９，１０、操作ペダル３９を中立位置Ｎから大きく操作する程、油圧シリンダ７，１１，１２，１３及び旋回モータ１８が高速で作動する。
【００２８】
［４］
次に、前後位置センサー３１，３３及び左右位置センサー３２，３４，３５の異常の検出について、図７及び図８に基づいて説明する。
右及び左操作レバー９，１０、操作ペダル３９の操作範囲は機械的に決まっているので、右及び左操作レバー９，１０、操作ペダル３９の操作範囲に対応した前後及び左右位置センサー３１〜３５の検出値Ｋ１〜Ｋ５の変化範囲を、所定範囲Ｈ１〜Ｈ５として事前に把握することができる。
【００２９】
これにより、前後及び左右位置センサー３１〜３５の検出値Ｋ１〜Ｋ５が、所定範囲Ｈ１〜Ｈ５に入っていると、前後及び左右位置センサー３１〜３５の検出値Ｋ１〜Ｋ５は正常であると判断できる。前後及び左右位置センサー３１〜３５の検出値Ｋ１〜Ｋ５のうちのいずれか一つでも、所定範囲Ｈ１〜Ｈ５から外れていると、前後及び左右位置センサー３１〜３５の検出値Ｋ１〜Ｋ５が異常であると判断できるのであり（ステップＳ３〜Ｓ７）、警報ブザー（図示せず）が作動し、警報ランプ（図示せず）が点灯して、バックホウ装置３及び旋回台２が停止する（ステップＳ２４）。このような状態は、前後及び左右位置センサー３１〜３５が大きく破損したり、前後及び左右位置センサー３１〜３５の配線が完全に断線したりと言うように、比較的大きな異常が発生した場合である。
【００３０】
前後及び左右位置センサー３１〜３５の検出値Ｋ１〜Ｋ５と補助センサー４１〜４５の検出値Ｌ１〜Ｌ５との両方が正常である場合、右及び左操作レバー９，１０、操作ペダル３９をどのように操作しても、差Ｘ１〜Ｘ５は設定値Ｙ１〜Ｙ５に一致している（設定範囲Ｚ１〜Ｚ５に入っている）。これにより、ステップＳ１４〜Ｓ１８において、差Ｘ１〜Ｘ５のうちのいずれか一つでも、設定範囲Ｚ１〜Ｚ５から外れていると、前後及び左右位置センサー３１〜３５の検出値Ｋ１〜Ｋ５又は補助センサー４１〜４５の検出値Ｌ１〜Ｌ５が異常であると判断できるのであり、ステップＳ２４に移行する。
【００３１】
このような状態は、前後及び左右位置センサー３１〜３５や前後及び左右位置センサー３１〜３５の配線に僅かに水が侵入したり、前後及び左右位置センサー３１〜３５が僅かに破損したりと言うように、前後及び左右位置センサー３１〜３５の検出値Ｋ１〜Ｋ５が、所定範囲Ｈ１〜Ｈ５から外れるような状態ではないが、前後及び左右位置センサー３１〜３５や前後及び左右位置センサー３１〜３５の配線に比較的小さな異常が発生した場合である。
【００３２】
［５］
例えば、バックホウを工場から出荷する際や定期的なメンテナンス作業を行う際に、前項［３］［４］に記載の所定範囲Ｈ１〜Ｈ５、設定値Ｙ１〜Ｙ５及び設定範囲Ｚ１〜Ｚ５を記憶及び更新することができる。
図７，９，１０に示すように、設定スイッチ４６をメンテナンス位置に操作した状態において（ステップＳ１）、左右軸芯Ｐ４周りの操作範囲の一方の端部から他方の端部に亘って右操作レバー９を操作すると（ステップＳ３１）、この操作時の前後位置センサー３１の検出値Ｋ１（図６の実線参照）、及び補助センサー４１の検出値Ｌ１（図６の一点鎖線参照）が記憶される（ステップＳ３２）。同様に、前後軸芯Ｐ３周りの操作範囲の一方の端部から他方の端部に亘って右操作レバー９を操作することにより（ステップＳ３３）、この操作時の左右位置センサー３２の検出値Ｋ２、及び補助センサー４２の検出値Ｌ１が記憶される（ステップＳ３４）。
【００３３】
左右軸芯Ｐ６周りの操作範囲の一方の端部から他方の端部に亘って左操作レバー１０を操作することにより（ステップＳ３５）、この操作時の前後位置センサー３３の検出値Ｋ３、及び補助センサー４３の検出値Ｌ３が記憶される（ステップＳ３６）。前後軸芯Ｐ５周りの操作範囲の一方の端部から他方の端部に亘って左操作レバー１０を操作することにより（ステップＳ３７）、この操作時の左右位置センサー３４の検出値Ｋ４、及び補助センサー４４の検出値Ｌ４が記憶される（ステップＳ３８）。
前後軸芯Ｐ７周りの操作範囲の一方の端部から他方の端部に亘って操作ペダル３９を操作することにより（ステップＳ３９）、この操作時の左右位置センサー３５の検出値Ｋ５、及び補助センサー４５の検出値Ｌ５が記憶される（ステップＳ４０）。
【００３４】
これにより、記憶された前後位置センサー３１の検出値Ｋ１の上限値及び下限値の範囲が、所定範囲Ｈ１として記憶されて更新され、記憶された左右位置センサー３２の検出値Ｋ２の上限値及び下限値の範囲が、所定範囲Ｈ２として記憶されて更新される。記憶された前後位置センサー３３の検出値Ｋ３の上限値及び下限値の範囲が、所定範囲Ｈ３として記憶されて更新され、記憶された左右位置センサー３４の検出値Ｋ４の上限値及び下限値の範囲が、所定範囲Ｈ４として記憶されて更新される。記憶された左右位置センサー３５の検出値Ｋ５の上限値及び下限値の範囲が、所定範囲Ｈ５として記憶されて更新される（ステップＳ４１）（図６参照）。
【００３５】
所定範囲Ｈ１の各々の操作位置において、記憶された前後位置センサー３１の検出値Ｋ１と補助センサー４１の検出値Ｌ１との差が演算され、所定範囲Ｈ１の各々の操作位置に対応する設定値Ｙ１として記憶されて更新され（ステップＳ４２）、設定値Ｙ１を含む設定範囲Ｚ１が設定され記憶されて更新される（ステップＳ４３）。所定範囲Ｈ２の各々の操作位置において、記憶された左右位置センサー３２の検出値Ｋ２と補助センサー４２の検出値Ｌ２との差が演算され、所定範囲Ｈ２の各々の操作位置に対応する設定値Ｙ２として記憶されて更新され（ステップＳ４４）、設定値Ｙ２を含む設定範囲Ｚ２が設定され記憶されて更新される（ステップＳ４５）（図６参照）。
【００３６】
所定範囲Ｈ３の各々の操作位置において、記憶された前後位置センサー３３の検出値Ｋ３と補助センサー４３の検出値Ｌ３との差が演算され、所定範囲Ｈ３の各々の操作位置に対応する設定値Ｙ３として記憶されて更新され（ステップＳ４６）、設定値Ｙ３を含む設定範囲Ｚ３が設定され記憶されて更新される（ステップＳ４７）。所定範囲Ｈ４の各々の操作位置において、記憶された左右位置センサー３４の検出値Ｋ４と補助センサー４４の検出値Ｌ４との差が演算され、所定範囲Ｈ４の各々の操作位置に対応する設定値Ｙ４として記憶されて更新され（ステップＳ４８）、設定値Ｙ４を含む設定範囲Ｚ４が設定され記憶されて更新される（ステップＳ４９）。所定範囲Ｈ５の各々の操作位置において、記憶された左右位置センサー３５の検出値Ｋ５と補助センサー４５の検出値Ｌ５との差が演算され、所定範囲Ｈ５の各々の操作位置に対応する設定値Ｙ５として記憶されて更新され（ステップＳ５０）、設定値Ｙ５を含む設定範囲Ｚ５が設定され記憶されて更新される（ステップＳ５１）（図６参照）。
【００３７】
この場合、所定範囲Ｈ１〜Ｈ５は前後及び左右位置センサー３１〜３５の各々において異なるものになることがあり、同じ機種のバックホウにおいても前後及び左右位置センサー３１〜３５の個体差により異なったり、長時間の経過によって変化したりすることがある。これと同様に、設定値Ｙ１〜Ｙ５及び設定範囲Ｚ１〜Ｚ５も、前後及び左右位置センサー３１〜３５の各々において異なるものになることがあり、同じ機種のバックホウにおいても前後及び左右位置センサー３１〜３５の個体差により異なったり、長時間の経過によって変化したりすることがある。これにより、前述のように所定範囲Ｈ１〜Ｈ５、設定値Ｙ１〜Ｙ５及び設定範囲Ｚ１〜Ｚ５を定期的に更新する必要がある。
【００３８】
［６］
前項［３］に記載のようにバックホウ装置３が操作された際、バケット６を運転部１５に接近させ過ぎると、バケット６が縦及び上仕切り板１６，１７に接触するおそれがあるので、このような状態を避ける牽制制御について説明する。
図１，４，５に示すように、旋回台２及び第１ブーム４ａの連結部に、旋回台２に対する第１ブーム４ａの上下角度ａ１を検出する第１角度センサー３６が備えられ、第１及び第２ブーム４ａ，４ｂの連結部に、第１ブーム４ａに対する第２ブーム４ｂの左右角度ａ２を検出する第２角度センサー３７が備えられている（第２ブーム４ｂを左揺動側の限度に操作した位置（図５の二点鎖線参照）を基準とした左右角度ａ２）。支持ブラケット４ｃ及びアーム５の連結部に、第２ブーム４ｂに対するアーム５の前後角度ａ３を検出する第３角度センサー３８が備えられており、図３に示すように第１，２，３角度センサー３６，３７，３８の検出値が、制御装置４０に常時入力されている（図１１のステップＳ６１）。
【００３９】
先ず、第１ブーム４ａを上昇側及び下降側に操作した場合の牽制制御について図１１に基づいて説明する。
右操作レバー９を中立位置Ｎから後に後操作して第１ブーム４ａを上昇側に操作する場合、バケット６は運転部１５に接近する状態となる。これにより、第１ブーム４ａの上下角度ａ１が上昇側に変化する場合（第１ブーム４ａの上下角度ａ１が増大する場合）（ステップＳ６２）、このときの第２ブーム４ｂの左右角度ａ２及びアーム５の前後角度ａ３に基づいて、関係式ｆｂ１，ｆｂ２により第１設定角度ＢＯ１及び第２設定角度ＢＯ２が算出される（ステップＳ６３）。
【００４０】
第１ブーム４ａの上下角度ａ１が第１設定角度ＢＯ１に達していなければ（ステップＳ６６）、バケット６は運転部１５からまだ充分に遠い位置にあると判断されて、牽制制御は行われずに右操作レバー９の操作位置に対応した速度で第１ブーム４ａが上昇側に操作される。
【００４１】
第１ブーム４ａの上下角度ａ１が第１設定角度ＢＯ１を越えると（ステップＳ６６，Ｓ６７）、バケット６が運転部１５から第１所定距離だけ離れた位置を越えて運転部１５に接近したと判断されて、第１ブーム４ａの上下角度ａ１と第１設定角度ＢＯ１との差Δａ１が算出される（ステップＳ６８）。これにより、差Δａ１に基づいて第１ブーム４ａの制御弁２１が閉側に操作されて、右操作レバー９の操作位置に関係なく、第１ブーム４ａの上昇側への操作（油圧シリンダ１１の伸長速度）が減速されるのであり、差Δａ１が大きくなる程（バケット６が運転部１５に接近する程）、第１ブーム４ａの上昇側への操作（油圧シリンダ１１の伸長速度）が大きく減速される（ステップＳ６９）。
【００４２】
第１ブーム４ａの上下角度ａ１が第２設定角度ＢＯ２に達すると（ステップＳ６７）、バケット６が運転部１５から第２所定距離だけ離れた位置に達したと判断されて、第１ブーム４ａの制御弁２１が中立位置に操作され、右操作レバー９の操作位置に関係なく、第１ブーム４ａの上昇側への操作（油圧シリンダ１１の伸長作動）が阻止される（ステップＳ７０）。
【００４３】
逆に、右操作レバー９を中立位置Ｎから前に操作して第１ブーム４ａを下降側に操作する場合（第１ブーム４ａの上下角度ａ１が減少する場合）（ステップＳ６２）、バケット６が運転部１５から離間する状態となるので、牽制制御は行われずに右操作レバー９の操作位置に対応した速度で第１ブーム４ａが下降側に操作される。
【００４４】
［７］
前項［６］に記載のように、ステップＳ６３の関係式ｆｂ１，ｆｂ２で算出される第１及び第２設定角度ＢＯ１，ＢＯ２は、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２及びアーム５の前後角度ａ３が変化すると、これに伴って変化するものであり、例えば第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が小さくなる程、アーム５の前後角度ａ３が小さくなる程、第１及び第２設定角度ＢＯ１，ＢＯ２は小さくなる。
【００４５】
これにより、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２及びアーム５の前後角度ａ３に対応して、第１ブーム４ａの上下角度ａ１が第１設定角度ＢＯ１に達したときのバケットピン６ａ（アーム５の先端にバケット６を揺動自在に支持するもの）の位置をつないでいくと、図４及び図５に示すように、運転部１５（縦及び上仕切り板１６，１７）から前方に第１所定距離だけ離れた面状の軌跡Ｂ１となる。
第２ブーム４ｂの左右角度ａ２及びアーム５の前後角度ａ３に対応して、第１ブーム４ａの上下角度ａ１が第２設定角度ＢＯ２に達したときのバケットピン６ａの位置をつないでいくと、運転部１５（縦及び上仕切り板１６，１７）から前方に第２所定距離だけ離れた面状の軌跡Ａ１となる。
【００４６】
この場合、第１ブーム４ａの上下角度ａ１が第２設定角度ＢＯ２に達した状態（バケットピン６ａが軌跡Ａ１に位置した状態）において、バケット６を最も運転部１５に近づくように操作しても、縦仕切り板１６の前縁部及び上仕切り板１７の前縁部から所定距離だけ離れた軌跡Ｃ１にバケット６の先端が位置するように、第２設定角度ＢＯ２（軌跡Ａ１）が設定されている。
【００４７】
図５に示すように、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が所定角度（図５に示す構成では第１及び第２ブーム４ａ，４ｂが直線状になる状態から、第２ブーム４ｂが右揺動側に位置した状態）を越えると、バケット６が運転部１５から右横側に離れるので、この状態で第１ブーム４ａを上昇側及び下降側に操作しても、バケット６が運転部１５（縦及び上仕切り板１６，１７）に接触することはない。これによって、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が前述の所定角度よりも大きくなると、ステップＳ１０の関係式ｆｂ１，ｆｂ２で算出される第１及び第２設定角度ＢＯ１，ＢＯ２が、充分に大きな値（第１ブーム４ａの上昇限度を越えるような大きな値）に設定されて、第１ブーム４ａを上昇限度まで操作することが可能になる。
【００４８】
第１ブーム４ａが上昇限度まで操作されようとした場合に、第１ブーム４ａの上下角度ａ１が上昇限度の少し手前の第３設定角度ＢＯ３に達すると（ステップＳ６４）、第１ブーム４ａの制御弁２１が閉側に操作されて、右操作レバー９の操作位置に関係なく、第１ブーム４ａの上昇側への操作（油圧シリンダ１１の伸長速度）が減速されるのであり（ステップＳ６５）、第１ブーム４ａが上昇限度に達すると図２に示すリリーフ弁４７が開いて、第１ブーム４ａ（油圧シリンダ１１）が停止する。
【００４９】
第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が前述の所定角度に達した状態で、第１ブーム４ａを上昇側及び下降側に操作した際に、バケットピン６ａの位置をつないでいくと、図５に示すように運転部１５（縦及び上仕切り板１６，１７）から右横方に第１所定距離だけ離れた面状の軌跡Ａ２となる。この場合、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が前述の所定角度に達した状態（バケットピン６ａが軌跡Ａ２に位置した状態）において、縦仕切り板１６から所定距離だけ離れた軌跡Ｃ２にバケット６の左横側面が位置するように、前述の所定角度（軌跡Ａ２）が設定されている。
【００５０】
［８］
次に、アーム５を掻き込み側及び排土側に操作した場合の牽制制御について、図１２に基づいて説明する。
左操作レバー１０を中立位置Ｎから後に操作してアーム５を掻き込み側に操作すると、バケット６は運転部１５に接近する状態となる。これにより、アーム５の前後角度ａ３が掻き込み側に変化する場合（アーム５の前後角度ａ３が減少する場合）（ステップＳ７１）、このときの第１ブーム４ａの上下角度ａ１及び第２ブーム４ｂの左右角度ａ２に基づいて、関係式ｆａ１，ｆａ２により第１設定角度ＡＲ１及び第２設定角度ＡＲ２が算出される（ステップＳ７２）。
【００５１】
アーム５の前後角度ａ３が第１設定角度ＡＲ１に達していなければ（ステップＳ７５）、バケット６は運転部１５からまだ充分に遠い位置にあると判断され、牽制制御は行われずに左操作レバー１０の操作位置に対応した速度でアーム５が掻き込み側に操作される。
【００５２】
アーム５の前後角度ａ３が第１設定角度ＡＲ１を越えると（ステップＳ７５，Ｓ７６）、バケット６が運転部１５から第１所定距離だけ離れた位置を越えて運転部１５に接近したと判断されて、アーム５の前後角度ａ３と第１設定角度ＡＲ１との差Δａ３が算出される（ステップＳ７７）。これにより、差Δａ３に基づいてアーム５の制御弁２２の開度に操作されて、左操作レバー１０の操作位置に関係なく、アーム５の掻き込み側への操作（油圧シリンダ１２の伸長速度）が減速されるのであり、差Δａ３が大きくなる程（バケット６が運転部１５に接近する程）、アーム５の掻き込み側への操作（油圧シリンダ１２の伸長速度）が大きく減速される（ステップＳ７８）。
【００５３】
アーム５の前後角度ａ３が、第２設定角度ＡＲ２に達すると（ステップＳ７６）、バケット６が運転部１５から第２所定距離だけ離れた位置に達したと判断され、アーム５の制御弁２２が中立位置に操作されて、左操作レバー１０の操作位置に関係なく、アーム５の掻き込み側への操作（油圧シリンダ１２の伸長作動）が阻止される（ステップＳ７９）。
【００５４】
逆に、左操作レバー１０を中立位置Ｎから前に操作してアーム５を排土側に操作する場合（アーム５の前後角度ａ３が増大する場合）（ステップＳ７１）、バケット６が運転部１５から離間する状態となるので、牽制制御は行われずに左操作レバー１０の操作位置に対応した速度でアーム５が排土側に操作される。
【００５５】
［９］
前項［８］に記載のように、ステップＳ７２の関係式ｆａ１，ｆａ２で算出される第１及び第２設定角度ＡＲ１，ＡＲ２は、第１ブーム４ａの上下角度ａ１及び第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が変化すると、これに伴って変化するものであり、例えば、第１ブーム４ａの上下角度ａ１が小さくなる程、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が大きくなる程、第１及び第２設定角度ＡＲ１，ＡＲ２は小さくなる。
【００５６】
これにより、第１ブーム４ａの上下角度ａ１及び第２ブーム４ｂの左右角度ａ２に対応して、アーム５の前後角度ａ３が第１設定角度ＡＲ１に達したときのバケットピン６ａの位置をつないでいくと、図４，５及び前項［７］に記載のような軌跡Ｂ１となる。第１ブーム４ａの上下角度ａ１及び第２ブーム４ｂの左右角度ａ２に対応して、アーム５の前後角度ａ３が第２設定角度ＡＲ２に達したときのバケットピン６ａの位置をつないでいくと、図４，５及び前項［７］に記載のような軌跡Ａ１となる。
【００５７】
図５及び前項［８］に記載のように、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が所定角度（図５に示す構成では第１及び第２ブーム４ａ，４ｂが直線状になる状態から第２ブーム４ｂが右揺動側に位置した状態）を越えると、バケット６が運転部１５から右横側に離れるので、この状態でアーム５を掻き込み側及び排土側に操作しても、バケット６が運転部１５（縦及び上仕切り板１６，１７）に接触することはない。これにより、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が前述の所定角度よりも大きくなると、ステップＳ７２の関係式ｆａ１，ｆａ２で算出される第１及び第２設定角度ＡＲ１，ＡＲ２が、充分に小さな値（アーム５の掻き込み限度を越えるような小さな値）に設定されて、アーム５を掻き込み限度まで操作することが可能になる。
【００５８】
アーム５が掻き込み限度まで操作されようとした場合、アーム５の前後角度ａ３が掻き込み限度の少し手前の第３設定角度ＡＲ３に達すると（ステップＳ７３）、アーム５の制御弁２２が閉側に操作されて、左操作レバー１０の操作位置に関係なく、アーム５の掻き込み側への操作（油圧シリンダ１２の伸長速度）が減速されるのであり（ステップＳ７４）、アーム５が掻き込み限度に達すると図２に示すリリーフ弁４７が開いて、アーム５（油圧シリンダ１２）が停止する。
第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が前述の所定角度に達した状態で、アーム５を掻き込み側及び排土側に操作した際に、バケットピン６ａの位置をつないでいくと、図５及び前項［７］に記載のような軌跡Ａ２となる。
【００５９】
［１０］
次に、第２ブーム４ｂを左揺動側及び右揺動側に操作した場合の牽制制御について図１３に基づいて説明する。
操作ペダル３９を中立位置Ｎから左に操作して第２ブーム４ｂを左揺動側に操作すると、バケット６は運転部１５に接近する状態となる。これにより、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が左揺動側に変化する場合（第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が減少する場合）（ステップＳ８０）、このときの第１ブーム４ａの上下角度ａ１及びアーム５の前後角度ａ３に基づいて、関係式ｆｏ１，ｆｏ２により第１設定角度ＯＦ１及び第２設定角度ＯＦ２が算出される（ステップＳ８１）。
【００６０】
第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が第１設定角度ＯＦ１に達していなければ（ステップＳ８４）、バケット６は運転部１５からまだ充分に遠い位置にあると判断されて、牽制制御は行われずに操作ペダル３９の操作位置に対応した速度で第２ブーム４ｂが左揺動側に操作される。
【００６１】
第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が第１設定角度ＯＦ１を越えると（ステップＳ８４，Ｓ８５）、バケット６が運転部１５から第１所定距離だけ離れた位置を越えて運転部１５に接近したと判断されて、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２と第１設定角度ＯＦ１との差Δａ２が算出される（ステップＳ８６）。これにより、差Δａ２に基づいて第２ブーム４ｂの制御弁２５が閉側に操作されて、操作ペダル３９の操作位置に関係なく、第２ブーム４ｂの左揺動側への操作（油圧シリンダ７の伸長速度）が減速されるのであり、差Δａ２が大きくなる程（バケット６が運転部１５に接近する程）、第２ブーム４ｂの左揺動側への操作（油圧シリンダ７の伸長速度）が大きく減速される（ステップＳ８７）。
【００６２】
第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が第２設定角度ＯＦ２に達すると（ステップＳ８５）、バケット６が運転部１５から第２所定距離だけ離れた位置に達したと判断されて、第２ブーム４ｂの制御弁２５が中立位置に操作されて、操作ペダル３９の操作位置に関係なく、第２ブーム４ｂの左揺動側への操作（油圧シリンダ７の伸長作動）が阻止される（ステップＳ８８）。
【００６３】
逆に、操作ペダル３９を中立位置Ｎから右に操作して第２ブーム４ｂを右揺動側に操作する場合（第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が増大する場合）（ステップＳ８０）、バケット６が運転部１５から離間する状態となるので、牽制制御は行われずに操作ペダル３９の操作位置に対応した速度で第２ブーム４ｂが右揺動側に操作される。
【００６４】
［１１］
前項［１０］に記載のように、ステップＳ８１の関係式ｆｏ１，ｆｏ２で算出される第１及び第２設定角度ＯＦ１，ＯＦ２は、第１ブーム４ａの上下角度ａ１及びアーム５の前後角度ａ３が変化すると、これに伴って変化するものである。運転部１５の前方にバケット１５が位置する場合には、第１ブーム４ａの上下角度ａ１が大きくなる程、アーム５の前後角度ａ３が大きくなる程、第１及び第２設定角度ＯＦ１，ＯＦ２は小さくなる。運転部１５の右横側にバケット１５が位置するような第１ブーム４ａの上下角度ａ１及びアーム５の前後角度ａ３の場合には、第１及び第２設定角度ＯＦ１，ＯＦ２は一定値となる。
【００６５】
これにより、運転部１５の前方にバケット１５が位置する場合、第１ブーム４ａの上下角度ａ１及びアーム５の前後角度ａ３に対応して、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が第１設定角度ＯＦ１に達したときのバケットピン６ａの位置をつないでいくと、図４，５及び前項［７］に記載のような軌跡Ｂ１となる。第１ブーム４ａの上下角度ａ１及びアーム５の前後角度ａ３に対応して、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が第２設定角度ＯＦ２に達したときのバケットピン６ａの位置をつないでいくと、図４，５及び前項［７］に記載ような軌跡Ａ１となる。
【００６６】
運転部１５の右横側にバケット１５が位置する場合、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が第１設定角度ＯＦ１に達したときのバケットピン６ａの位置をつないでいくと、図５に記載のような軌跡Ｂ２となる。第１ブーム４ａの上下角度ａ１及びアーム５の前後角度ａ３に対応して、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が第２設定角度ＯＦ２に達したときのバケットピン６ａの位置をつないでいくと、図５及び前項［７］に記載ような軌跡Ａ２となる。
【００６７】
バケット６を運転部１５から前方に充分に離れた位置に位置させていると（第１ブーム４ａを下降側に操作し、アーム５を排土側に操作した状態）、この状態で第２ブーム４ａを左揺動限度まで操作しても、バケット６が運転部１５（縦及び上仕切り板１６，１７）に接触することはない。
これにより、バケット６を運転部１５から前方に充分に離れた位置に位置させていると、ステップＳ８１の関係式ｆｏ１，ｆｏ２で算出される第１及び第２設定角度ＯＦ１，ＯＦ２が充分に小さな値（第２ブーム４ｂの左揺動限度を越えるような小さな値）に設定されて、第２ブーム４ｂを左揺動限度まで操作することが可能になる。
【００６８】
第２ブーム４ｂが左揺動限度まで操作されようとした場合に、第２ブーム４ｂの左揺動限度の少し手前の第３設定角度ＯＦ３に達すると（ステップＳ８２）、第２ブーム４ｂの制御弁２５が閉側に操作されて、操作ペダル３９の操作位置に関係なく、第２ブーム４ｂの左揺動側への操作（油圧シリンダ７の伸長速度）が減速されるのであり（ステップＳ８３）、第２ブーム４ｂが左揺動限度に達すると図２に示すリリーフ弁４７が開いて、第２ブーム４ｂ（油圧シリンダ７）が停止する。
【００６９】
［発明の実施の別形態］
前述の［発明の実施の形態］において、前項［４］［５］、図９及び図１０に記載の構成を、第１，２，３角度センサー３６，３７，３８に適用することも可能である。本発明はバックホウばかりではなく、農用トラクタの操作レバーやリフトアーム、乗用型田植機において苗植付装置を昇降自在に機体に連結する昇降リンクや昇降レバーにも適用できる。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１の特徴によると、作業車の異常検出構造において作動部材の位置を検出する位置センサーに対し、補助センサーを備えることにより、位置センサーの検出値が作動部材の作動範囲に対応した値から外れるような状態ではなくても、位置センサーや位置センサーの配線の比較的小さな異常を的確に検出することができるようになって、異常検出性能を向上させることができた。
【００７１】
請求項１の特徴によると、位置センサーの検出値や補助センサーの検出値の出力特性に変化が生じても、この変化した状態での位置センサーの検出値と補助センサーの検出値との差を、異常検出の為の新たな設定値（設定範囲）として記憶及び更新することができるようになって、異常検出性能の安定化を図ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】バックホウの全体側面図
【図２】バックホウ装置の油圧シリンダ及び制御弁等を示す油圧回路図
【図３】右及び左操作レバー、操作ペダル、位置センサー及び補助センサー等の関係を示す図
【図４】図１１のステップＳ６９，Ｓ７０及び図１２のステップＳ７８，Ｓ７９でのバケットピンの位置をつないだ軌跡を示す側面図
【図５】図１１のステップＳ６９，Ｓ７０及び図１２のステップＳ７８，Ｓ７９、図１３のステップＳ８７，Ｓ８８でのバケットピンの位置をつないだ軌跡を示す平面図
【図６】前後及び左右位置センサーの検出値、補助センサーの検出値の状態を示す図
【図７】バックホウ装置及び旋回台の操作の流れ、前後及び左右位置センサーの異常の検出の流れの前半を示す図
【図８】バックホウ装置及び旋回台の操作の流れ、前後及び左右位置センサーの異常の検出の流れの後半を示す図
【図９】所定範囲、設定値及び設定範囲の記憶及び更新の流れの前半を示す図
【図１０】所定範囲、設定値及び設定範囲の記憶及び更新の流れの後半を示す図
【図１１】第１ブームを上昇側及び下降側に操作した際の牽制制御の流れを示す図
【図１２】アームを掻き込み側及び排土側に操作した際の牽制制御の流れを示す図
【図１３】第２ブームを左揺動側及び右揺動側に操作した際の牽制制御の流れを示す図
【符号の説明】
９，１０，３９作動部材
３１，３２，３３，３４，３５位置センサー
４１，４２，４３，４４，４５補助センサー
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５位置センサーの検出値
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５補助センサーの検出値
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５差
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，Ｙ５設定値
Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５設定範囲[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is provided with a position sensor that detects the position of an operation member with respect to an operation member such as an operation pedal or an operation lever operated by a pilot, or a work arm that changes a position of a work device provided in the airframe, The present invention relates to a structure for detecting an abnormality of a position sensor in a work vehicle configured to perform control based on a detection value of a sensor.
[0002]
[Prior art]
As described above, the position sensor for detecting the position of the operating member is configured to output a detection value corresponding to the operating range of the operating member, and the detection value of the position sensor corresponding to the operating range of the operating member is previously set. Can grasp. As a result, when the detected value of the position sensor deviates from the value corresponding to the operating range of the operating member during work or the like, it can be determined that the position sensor or the wiring of the position sensor is abnormal.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As described in the prior art, when the detection value of the position sensor deviates from the value corresponding to the operating range of the operating member, the position sensor may be greatly damaged or the position sensor wiring may be completely disconnected. As you say, there are many cases where relatively large abnormalities occur.
[0004]
On the other hand, the detected value of the position sensor deviates from the value corresponding to the operating range of the operating member, such as a slight amount of water entering the position sensor or the wiring of the position sensor or a slight damage to the position sensor. If a relatively small abnormality occurs in the position sensor or the wiring of the position sensor, the abnormality is determined based on whether the detected value of the position sensor is out of the value corresponding to the operating range of the operating member. With the structure, it is impossible to detect the occurrence of a relatively small abnormality as described above.
[0005]
In other words, if the position of the actuating member is determined from the detected value of the position sensor and the position sensor is not configured to recognize the detected value of the position sensor, the detected value of the position sensor is activated. Even if the value does not deviate from the value corresponding to the operating range of the member, it cannot be determined whether or not the detected value of the position sensor is a value that correctly corresponds to the actual position of the operating member (as described above, Even if the detection value of the position sensor is slightly deviated from the actual position of the operating member due to the occurrence of a small abnormality, if the detected value of the position sensor does not deviate from the value corresponding to the operating range of the operating member, The occurrence of relatively small anomalies like
[0006]
The present invention provides a work vehicle abnormality detection structure in which a relatively small abnormality occurs in the position sensor and the position sensor wiring even if the detection value of the position sensor does not deviate from the value corresponding to the operating range of the operating member. In such a case, an object is to configure such that the occurrence of such a relatively small abnormality can be accurately detected.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
[I]
According to the first aspect of the present invention, the apparatus includes an operation member that is operably provided in the airframe and a position sensor that detects a position of the operation member, and is configured to perform control based on a detection value of the position sensor. An abnormality detection structure for a work vehicle, comprising an auxiliary sensor that outputs a detection value according to the position of the operating member, a setting switch that sets a work state and a maintenance state, and the setting switch is set to a maintenance state position Over the entire operating range of the actuating member The detection value corresponding to each position of the position sensor and the detection value corresponding to each position of the auxiliary sensor are respectively stored by the operation, and the stored operation member A storage means capable of storing and updating a difference between each detection value of the position sensor corresponding to each position and each detection value of the corresponding auxiliary sensor as a new setting value, and setting the switch in the working state. In the state set to the position, the difference between the detection value of the position sensor and the detection value of the auxiliary sensor corresponding to the position of the operating member is stored in the storage means. Said Judgment means for judging an abnormality when the set value is not within the set range obtained from the set value is provided.
[0008]
According to the feature of claim 1, if the position of the actuating member changes, the detected value of the position sensor also changes accordingly, and the detected value of the auxiliary sensor also changes, corresponding to each position of the actuating member. Thus, the detection value of the position sensor and the detection value of the auxiliary sensor form a set. As a result, if the detection value of the position sensor and the detection value of the auxiliary sensor are normal, the difference between the detection value of the position sensor and the detection value of the auxiliary sensor becomes a predetermined value even if the position of the operating member changes. Is within the setting range.
[0009]
Conversely, if the detection value of the position sensor or the detection value of the auxiliary sensor is abnormal, the difference between the detection value of the position sensor and the detection value of the auxiliary sensor becomes larger or smaller than the predetermined value (from the setting range). Come off). Thus, according to the feature of claim 1, the detection value of the position sensor or the detection value of the auxiliary sensor is determined by determining that the difference between the detection value of the position sensor and the detection value of the auxiliary sensor is out of the set range. Can be detected as abnormal.
In this case, according to the feature of claim 1, even if the detection value of the position sensor is normal and the detection value of the auxiliary sensor is abnormal, it is determined to be abnormal, but overlooking that the detection value of the position sensor is abnormal. Less is.
[0010]
[II]
Since the output characteristics of the position sensor detection value and auxiliary sensor detection value may change over time, the position sensor detection value or auxiliary sensor detection value may be abnormal. It may be difficult to detect with high accuracy.
[0011]
According to the features of claim 1, In a state where the setting switch is set to a maintenance state position, a detection value corresponding to each position of the position sensor and a detection value corresponding to each position of the auxiliary sensor are obtained by an operation over the entire operation range of the operating member. The difference between each detected value of the position sensor corresponding to each position of the stored actuating member and each detected value of the corresponding auxiliary sensor is stored as a new set value. A storage unit capable of storing and updating is provided, and a setting range including a setting value stored in the storage unit is set.
Thus, according to the feature of claim 1, the difference between the detection value of the position sensor corresponding to the position of the actuating member and the detection value of the auxiliary sensor can be stored and updated in advance as a setting value (setting range). Therefore, even if the output characteristics of the position sensor detection value and the auxiliary sensor detection value change as described above, the difference between the position sensor detection value and the auxiliary sensor detection value in this changed state is newly calculated. Can be stored and updated as various setting values (setting ranges).
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[1]
FIG. 1 shows the entire side surface of the backhoe. A swivel base 2 is supported by rubber crawler type right and left traveling devices 1, and a backhoe device 3 is provided at the front of the swivel stand 2. The backhoe device 3 includes a boom 4 that is operated up and down by a hydraulic cylinder 11, an arm 5 that is operated back and forth by a hydraulic cylinder 12, and a bucket 6 that is operated back and forth by a hydraulic cylinder 13.
[0013]
As shown in FIG. 1, the boom 4 is connected to the swivel base 2 so as to be swingable up and down, and the second boom 4 is connected to the front end of the first boom 4a so as to be swingable left and right. The boom 4b and the second boom 4b are configured to include a support bracket 4c connected to the front end of the axis P2 at the front end so as to be able to swing left and right. The arm 5 is connected to the support bracket 4c so as to be swingable back and forth. . A link four link is constructed over the first boom 4a and the support bracket 4c to form a parallel four-link. By operating the second boom 4b with respect to the first boom 4a by the hydraulic cylinder 7, The arm 5 and the bucket 6 are moved left and right.
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 5, in the swivel base 2, the backhoe device 3 is disposed on the right side, and the driving unit 15 including the driver's seat 14 and the right and left operation levers 9 and 10 is disposed on the left side. Yes. A vertical partition plate 16 with a window for partitioning the backhoe device 3 and the operating unit 15 is provided at the left and right center of the swivel base 2, and an upper partition plate 17 along the outside of the swivel base 2 at the upper end of the vertical partition plate 16. Is fixed.
[0015]
[2]
Next, the operation structure of the hydraulic circuit structure, the backhoe device 3 and the swivel base 2 will be described.
As shown in FIG. 2, the control valve 21 of the hydraulic cylinder 11 of the first boom 4 a (boom 4), the control valve 22 of the hydraulic cylinder 12 of the arm 5, the control valve 23 of the hydraulic cylinder 13 of the bucket 6, and the swivel 2 Control of the control valve 24 of the swing motor 18, the control valve 25 of the hydraulic cylinder 7 of the second boom 4b, the control valve 26 of the right traveling device 1, the control valve 27 of the left traveling device 1, and the control of the service port (not shown). The control valve 29 of the hydraulic cylinder 30 which operates the valve 28 and the dozer 19 shown in FIG. 1 up and down is provided, and the hydraulic oil of the pump 20 is supplied to the control valves 21-29.
[0016]
As shown in FIG. 2, the control valve 21 of the first boom 4a, the control valve 22 of the arm 5, the control valve 23 of the bucket 6, the control valve 24 of the swivel 2 and the control valve 25 of the second boom 4b are electromagnetically proportional. The pressure reducing valve is a neutral return type. The control valves 26 and 27 of the right and left traveling devices 1, the control valve 28 of the service port, and the control valve 29 of the dozer 19 are constructed by a mechanical operation type operated by an operation lever (not shown) and configured as a neutral return type. Yes.
[0017]
As shown in FIGS. 3 and 5, the right operation lever 9 is configured to be movable back and forth and left and right around the front and rear axis P3 and the left and right axis P4, and the operation position of the right operation lever 9 around the left and right axis P4. And a left / right position sensor 32 for detecting an operation position of the right operation lever 9 around the front / rear axis P3. The left operation lever 10 is configured to be freely movable back and forth around the front and rear axis P5 and the left and right axis P6. The front and rear position sensor 33 detects the operation position of the left operation lever 10 around the left and right axis P6. A left-right position sensor 34 that detects an operation position of the lever 10 around the longitudinal axis P5 is provided. An operation pedal 39 that can be operated left and right is provided around the front and rear axis P7, and a left and right position sensor 35 that detects an operation position of the operation pedal 39 around the front and rear axis P7 is provided.
[0018]
As shown in FIG. 3, the positions of the front and rear axis P3 and the left and right axis P4 of the right operating lever 9, the positions of the front and rear axis P5 and the left and right axis P6 of the left operating lever 10, and the positions of the front and rear axis P7 of the operating pedal 39 are shown. Auxiliary sensors 41, 42, 43, 44, 45 are provided at the positions. The auxiliary sensors 41 to 45 are the operation positions around the front and rear axis P3 and the left and right axis P4 of the right operation lever 9, the operation positions around the front and rear axis P5 and the left and right axis P6 of the left operation lever 10, and the front and rear axes of the operation pedal 39. The detection values L1 to L5 corresponding to the operation positions around the lead P7 are output.
[0019]
As shown in FIGS. 2 and 3, the detection values K1 to K5 of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 and the detection values L1 to L5 of the auxiliary sensors 41 to 45 are input to the control device 40, and the first boom 4a. An operation signal is output from the control device 40 to the control valve 21, the control valve 22 of the arm 5, the control valve 23 of the bucket 6, the control valve 24 of the swivel base 2, and the control valve 25 of the second boom 4b. [3] The control as described in [4] is performed.
[0020]
[3]
Next, operation of the backhoe device 3 and the swivel base 2 will be described based on FIGS. 7 and 8.
As shown in FIG. 3, a setting switch 46 for setting the work state and the maintenance state is provided. In the case of normal work, the setting switch 46 is operated to the work position (step S1). In a state where the setting switch 46 is operated to the work position, the detection value K1 of the front / rear position sensor 31, the detection value K2 of the left / right position sensor 32, the detection value K3 of the front / rear position sensor 33, the detection value K4 of the left / right position sensor 34, The detection value K5 of the left / right position sensor 35 is input to the control device 40 (step S2).
[0021]
Predetermined ranges H1, H2, H3, H4, and H5 are set in advance corresponding to each of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35, and the detection values K1 to K5 of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 are If it is within the predetermined range H1 to H5 (steps S3, S4, S5, S6, S7), it is determined that the detection values K1 to K5 of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 are normal.
[0022]
The detection value L1 of the auxiliary sensor 41, the detection value L2 of the auxiliary sensor 42, the detection value L3 of the auxiliary sensor 43, the detection value L4 of the auxiliary sensor 44, and the detection value L5 of the auxiliary sensor 45 are input to the control device 40 (step) S8). A difference X1 between the detection value K1 of the front and rear position sensor 31 and the detection value L1 of the auxiliary sensor 41, a difference X2 between the detection value K2 of the left and right position sensor 32 and the detection value L2 of the auxiliary sensor 42, and a detection value K3 of the front and rear position sensor 33 And the detection value L3 of the auxiliary sensor 43, the difference X4 of the detection value K4 of the left and right position sensor 34 and the detection value L4 of the auxiliary sensor 44, the detection value L5 of the left and right position sensor 35 and the detection value L5 of the auxiliary sensor 45 Is calculated (steps S9, S10, S11, S12, S13).
[0023]
Set values Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 are set in advance corresponding to each of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35, and set values Y1 to Y5 corresponding to each of the set values Y1 to Y5. The setting ranges Z1, Z2, Z3, Z4, and Z5 including are set in advance. Accordingly, when the differences X1 to X5 are within the set ranges Z1 to Z5 (steps S14, S15, S16, S17, S18), the detection values K1 to K5 of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 are normal. To be judged.
[0024]
Accordingly, the control of the first boom 4a is performed as follows in correspondence with the operation positions of the right and left operation levers 9 and 10 and the operation pedal 39 (detection values K1 to K5 of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35). The valve 21, the control valve 22 of the arm 5, the control valve 23 of the bucket 6, the control valve 24 of the swivel 2 and the control valve 25 of the second boom 4b are operated (steps S19, S20, S21, S22, S23).
[0025]
As shown in FIG. 3, when the right operating lever 9 is operated later from the neutral position N, the control valve 21 of the first boom 4a is operated to the ascending side (the extending side of the hydraulic cylinder 11), and the right operating lever 9 is moved to the neutral position. When operated forward from N, the control valve 21 of the first boom 4a is operated to the lower side (the contraction side of the hydraulic cylinder 11). When the right operating lever 9 is operated to the right from the neutral position N, the control valve 23 of the bucket 6 is operated to the soil discharge side (the contraction side of the hydraulic cylinder 13), and when the right operating lever 9 is operated to the left from the neutral position N, The control valve 23 of the bucket 6 is operated to the scraping side (the extending side of the hydraulic cylinder 13).
[0026]
As shown in FIG. 3, when the left operation lever 10 is operated later from the neutral position N, the control valve 22 of the arm 5 is operated to the scraping side (extension side of the hydraulic cylinder 12), and the left operation lever 10 is moved to the neutral position N. When operated from the front, the control valve 22 of the arm 5 is operated to the soil discharge side (the contraction side of the hydraulic cylinder 12). When the left operating lever 10 is operated to the right from the neutral position N, the control valve 24 of the swivel base 2 is operated to the right turning side, and when the left operating lever 10 is operated to the left from the neutral position N, the control valve of the swivel base 2 is operated. 24 is operated to the left turning side. When the operation pedal 39 is operated to the left from the neutral position N, the control valve 25 of the second boom 4b is operated to the left swing side (the extension side of the hydraulic cylinder 7), and when the operation pedal 39 is operated to the right from the neutral position N. The control valve 25 of the second boom 4b is operated to the right swing side (the contraction side of the hydraulic cylinder 7).
[0027]
In this case, the opening degree of the control valves 21 to 25 is set corresponding to the operation positions of the right and left operation levers 9 and 10 and the operation pedal 39, and the right and left operation levers 9 and 10 are set. The opening degree of the control valves 21 to 25 increases as the operating pedal 39 is operated more greatly from the neutral position N. As a result, the hydraulic cylinders 7, 11, 12, 13 and the swing motor 18 operate at higher speeds as the right and left operation levers 9, 10 and the operation pedal 39 are largely operated from the neutral position N.
[0028]
[4]
Next, detection of abnormalities in the front and rear position sensors 31, 33 and the left and right position sensors 32, 34, 35 will be described with reference to FIGS.
Since the operation ranges of the right and left operation levers 9 and 10 and the operation pedal 39 are mechanically determined, the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 corresponding to the operation ranges of the right and left operation levers 9 and 10 and the operation pedal 39 are used. The change range of the detected values K1 to K5 can be grasped in advance as the predetermined ranges H1 to H5.
[0029]
Accordingly, when the detection values K1 to K5 of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 are within the predetermined ranges H1 to H5, the detection values K1 to K5 of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 are determined to be normal. it can. If any one of the detection values K1 to K5 of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 is out of the predetermined range H1 to H5, the detection values K1 to K5 of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 are abnormal. (Steps S3 to S7), an alarm buzzer (not shown) is activated, an alarm lamp (not shown) is lit, and the backhoe device 3 and the swivel base 2 are stopped (step S24). ). Such a state is when a relatively large abnormality occurs, such as the front / rear and left / right position sensors 31-35 being severely damaged, or the wiring of the front / rear and left / right position sensors 31-35 being completely disconnected. is there.
[0030]
When both the detection values K1 to K5 of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 and the detection values L1 to L5 of the auxiliary sensors 41 to 45 are normal, how to operate the right and left operation levers 9 and 10 and the operation pedal 39 Even when operated, the differences X1 to X5 coincide with the set values Y1 to Y5 (entering the set ranges Z1 to Z5). As a result, if any one of the differences X1 to X5 is out of the setting range Z1 to Z5 in steps S14 to S18, the detection values K1 to K5 of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 or the auxiliary sensor It can be determined that the detection values L1 to L5 of 41 to 45 are abnormal, and the process proceeds to step S24.
[0031]
Such a state is that water slightly enters the wiring of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 and the front and rear and left and right position sensors 31 to 35, or the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 are slightly damaged. As described above, the detection values K1 to K5 of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 are not in a state that deviates from the predetermined range H1 to H5, but the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 and the front and rear and left and right position sensors 31 to 35 This is a case where a relatively small abnormality occurs in the wiring.
[0032]
[5]
For example, when the backhoe is shipped from the factory or when periodic maintenance work is performed, the predetermined ranges H1 to H5, the set values Y1 to Y5, and the set ranges Z1 to Z5 described in [3] and [4] are stored and stored. Can be updated.
As shown in FIGS. 7, 9, and 10, when the setting switch 46 is operated to the maintenance position (step S1), the right operation is performed from one end of the operating range around the left and right axis P4 to the other end. When the lever 9 is operated (step S31), the detection value K1 (see the solid line in FIG. 6) of the front / rear position sensor 31 and the detection value L1 (see the dashed line in FIG. 6) of the auxiliary sensor 41 are stored. (Step S32). Similarly, by operating the right operating lever 9 from one end of the operating range around the longitudinal axis P3 to the other end (step S33), the detection value K2 of the left / right position sensor 32 at the time of this operation , And the detection value L1 of the auxiliary sensor 42 is stored (step S34).
[0033]
By operating the left operating lever 10 from one end of the operating range around the left and right axis P6 to the other end (step S35), the detected value K3 of the front / rear position sensor 33 during this operation and the auxiliary The detection value L3 of the sensor 43 is stored (step S36). By operating the left operating lever 10 from one end to the other end of the operating range around the front / rear axis P5 (step S37), the detected value K4 of the left / right position sensor 34 during this operation, and the auxiliary The detection value L4 of the sensor 44 is stored (step S38).
By operating the operation pedal 39 from one end to the other end of the operation range around the front / rear axis P7 (step S39), the detection value K5 of the left / right position sensor 35 during this operation, and the auxiliary sensor 45 detection values L5 are stored (step S40).
[0034]
Thus, the stored upper limit value and lower limit value range of the detection value K1 of the front and rear position sensor 31 is stored and updated as the predetermined range H1, and the stored upper limit value and lower limit of the detection value K2 of the left and right position sensor 32 is stored. The value range is stored and updated as the predetermined range H2. The stored range of the upper limit value and lower limit value of the detection value K3 of the front and rear position sensor 33 is stored and updated as the predetermined range H3, and the range of the upper limit value and lower limit value of the detection value K4 of the left and right position sensor 34 stored. Is stored and updated as the predetermined range H4. The range of the upper limit value and the lower limit value of the stored detection value K5 of the left / right position sensor 35 is stored and updated as the predetermined range H5 (step S41) (see FIG. 6).
[0035]
At each operation position in the predetermined range H1, the difference between the stored detection value K1 of the front and rear position sensor 31 and the detection value L1 of the auxiliary sensor 41 is calculated, and a set value Y1 corresponding to each operation position in the predetermined range H1. Is stored and updated (step S42), and the setting range Z1 including the setting value Y1 is set, stored and updated (step S43). At each operation position in the predetermined range H2, the difference between the stored detection value K2 of the left / right position sensor 32 and the detection value L2 of the auxiliary sensor 42 is calculated, and a set value Y2 corresponding to each operation position in the predetermined range H2 is calculated. Is stored and updated (step S44), and the set range Z2 including the set value Y2 is set, stored and updated (step S45) (see FIG. 6).
[0036]
At each operation position in the predetermined range H3, the difference between the stored detection value K3 of the front / rear position sensor 33 and the detection value L3 of the auxiliary sensor 43 is calculated, and a set value Y3 corresponding to each operation position in the predetermined range H3. Is stored and updated (step S46), and the set range Z3 including the set value Y3 is set, stored and updated (step S47). At each operation position in the predetermined range H4, the difference between the stored detection value K4 of the left and right position sensor 34 and the detection value L4 of the auxiliary sensor 44 is calculated, and the set value Y4 corresponding to each operation position in the predetermined range H4. Is stored and updated (step S48), and the setting range Z4 including the setting value Y4 is set, stored and updated (step S49). At each operation position in the predetermined range H5, the difference between the stored detection value K5 of the left and right position sensor 35 and the detection value L5 of the auxiliary sensor 45 is calculated, and a set value Y5 corresponding to each operation position in the predetermined range H5. Is stored and updated (step S50), and the set range Z5 including the set value Y5 is set, stored and updated (step S51) (see FIG. 6).
[0037]
In this case, the predetermined ranges H1 to H5 may be different for each of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35. It may change over time. Similarly, the setting values Y1 to Y5 and the setting ranges Z1 to Z5 may be different in each of the front and rear and left and right position sensors 31 to 35. May vary depending on individual differences of 35 or may change over time. Accordingly, as described above, it is necessary to periodically update the predetermined ranges H1 to H5, the set values Y1 to Y5, and the set ranges Z1 to Z5.
[0038]
[6]
When the backhoe device 3 is operated as described in [3] above, if the bucket 6 is too close to the operation unit 15, the bucket 6 may come into contact with the vertical and upper partition plates 16 and 17, The check control that avoids such a state will be described.
As shown in FIGS. 1, 4, and 5, a connecting portion between the swivel base 2 and the first boom 4 a is provided with a first angle sensor 36 that detects the vertical angle a <b> 1 of the first boom 4 a with respect to the swivel base 2. And a second angle sensor 37 for detecting a left-right angle a2 of the second boom 4b with respect to the first boom 4a is provided at the connecting portion of the second booms 4a, 4b (the second boom 4b is limited to the left swing side). Left and right angle a2) based on the position (see the two-dot chain line in FIG. 5). A connecting portion between the support bracket 4c and the arm 5 is provided with a third angle sensor 38 for detecting the longitudinal angle a3 of the arm 5 with respect to the second boom 4b. As shown in FIG. 3, the first, second and third angle sensors are provided. The detected values 36, 37, and 38 are always input to the control device 40 (step S61 in FIG. 11).
[0039]
First, the restraint control when the first boom 4a is operated to the ascending side and the descending side will be described with reference to FIG.
When the right operation lever 9 is operated afterward from the neutral position N to operate the first boom 4 a to the ascending side, the bucket 6 is brought into a state of approaching the operating unit 15. Thereby, when the vertical angle a1 of the first boom 4a changes to the ascending side (when the vertical angle a1 of the first boom 4a increases) (step S62), the left-right angle a2 and the arm of the second boom 4b at this time The first set angle BO1 and the second set angle BO2 are calculated by the relational expressions fb1 and fb2 based on the front-rear angle a3 of 5 (step S63).
[0040]
If the vertical angle a1 of the first boom 4a has not reached the first set angle BO1 (step S66), it is determined that the bucket 6 is still sufficiently far from the operating unit 15, and the check control is not performed. The first boom 4a is operated upward at a speed corresponding to the operation position of the operation lever 9.
[0041]
When the vertical angle a1 of the first boom 4a exceeds the first set angle BO1 (steps S66 and S67), it is determined that the bucket 6 has approached the operating unit 15 beyond a position separated from the operating unit 15 by a first predetermined distance. Then, the difference Δa1 between the vertical angle a1 of the first boom 4a and the first set angle BO1 is calculated (step S68). As a result, the control valve 21 of the first boom 4a is operated to the closed side based on the difference Δa1, and the operation to the upward side of the first boom 4a (the hydraulic cylinder 11 of the hydraulic cylinder 11) is performed regardless of the operation position of the right operation lever 9. (Extension speed) is decelerated, and the greater the difference Δa1 is (the closer the bucket 6 is to the operating section 15), the greater the operation of the first boom 4a to the ascending side (the extension speed of the hydraulic cylinder 11) is. (Step S69).
[0042]
When the vertical angle a1 of the first boom 4a reaches the second set angle BO2 (step S67), it is determined that the bucket 6 has reached a position away from the operating unit 15 by a second predetermined distance, and the first boom 4a The control valve 21 is operated to the neutral position, and the operation of the first boom 4a to the ascending side (extension operation of the hydraulic cylinder 11) is prevented regardless of the operation position of the right operation lever 9 (step S70).
[0043]
On the contrary, when operating the right control lever 9 forward from the neutral position N to operate the first boom 4a to the lower side (when the vertical angle a1 of the first boom 4a decreases) (step S62), the bucket 6 Since the control unit 15 is separated from the driving unit 15, the first boom 4a is operated to the lowering side at a speed corresponding to the operation position of the right operation lever 9 without performing the check control.
[0044]
[7]
As described in the previous item [6], the first and second set angles BO1 and BO2 calculated by the relational expressions fb1 and fb2 in step S63 are the left-right angle a2 of the second boom 4b and the front-rear angle a3 of the arm 5, respectively. If it changes, it will change with this, for example, the 1st and 2nd setting angles BO1 and BO2 will become small, so that the back-and-forth angle a3 of the arm 5 becomes small, so that the left-right angle a2 of the 2nd boom 4b becomes small. Become.
[0045]
Accordingly, the bucket pin 6a (the tip of the arm 5) when the vertical angle a1 of the first boom 4a reaches the first set angle BO1 corresponding to the left-right angle a2 of the second boom 4b and the front-rear angle a3 of the arm 5 is obtained. When the position of the bucket 6 is swingably supported, the first predetermined distance forward from the operating portion 15 (vertical and upper partition plates 16 and 17) as shown in FIGS. It becomes a planar trajectory B1 separated by a distance.
Corresponding to the right and left angle a2 of the second boom 4b and the front and rear angle a3 of the arm 5, when the position of the bucket pin 6a when the vertical angle a1 of the first boom 4a reaches the second set angle BO2, It becomes a planar locus A1 that is separated from the operation unit 15 (vertical and upper partition plates 16 and 17) by a second predetermined distance forward.
[0046]
In this case, even when the bucket 6 is operated so as to be closest to the operating unit 15 in a state where the vertical angle a1 of the first boom 4a has reached the second set angle BO2 (a state where the bucket pin 6a is located on the locus A1). The second set angle BO2 (trajectory A1) is set so that the tip of the bucket 6 is located at a trajectory C1 that is a predetermined distance away from the front edge of the vertical partition plate 16 and the front edge of the upper partition plate 17. Yes.
[0047]
As shown in FIG. 5, the left and right angle a2 of the second boom 4b is a predetermined angle (in the configuration shown in FIG. 5, the first and second booms 4a and 4b are linear, and the second boom 4b swings to the right. When the first boom 4a is operated to the up side and the down side in this state, the bucket 6 remains in the driving unit 15 ( There is no contact with the vertical and upper dividers 16, 17). As a result, when the left-right angle a2 of the second boom 4b is larger than the predetermined angle, the first and second set angles BO1, BO2 calculated by the relational expressions fb1, fb2 in step S10 are sufficiently large values ( It is possible to operate the first boom 4a to the upper limit by setting it to a large value that exceeds the upper limit of the first boom 4a.
[0048]
When the first boom 4a is about to be operated to the upper limit and the vertical angle a1 of the first boom 4a reaches the third set angle BO3 slightly before the upper limit (step S64), the control of the first boom 4a is performed. The valve 21 is operated to the closed side, and the operation (the extension speed of the hydraulic cylinder 11) of the first boom 4a to the ascending side is decelerated regardless of the operating position of the right operating lever 9 (step S65). When the first boom 4a reaches the upper limit, the relief valve 47 shown in FIG. 2 is opened, and the first boom 4a (hydraulic cylinder 11) is stopped.
[0049]
When the position of the bucket pin 6a is connected when the first boom 4a is operated to the ascending side and the descending side with the left-right angle a2 of the second boom 4b reaching the above-mentioned predetermined angle, it is shown in FIG. As described above, a planar trajectory A2 that is separated from the operation unit 15 (vertical and upper partition plates 16 and 17) by a first predetermined distance to the right side is obtained. In this case, in a state where the left and right angle a2 of the second boom 4b has reached the above-described predetermined angle (a state where the bucket pin 6a is positioned on the locus A2), the bucket 6 is moved to the locus C2 that is separated from the vertical partition plate 16 by a predetermined distance. The aforementioned predetermined angle (trajectory A2) is set so that the left lateral surface is positioned.
[0050]
[8]
Next, the restraint control when the arm 5 is operated to the scraping side and the soil discharging side will be described with reference to FIG.
When the left operating lever 10 is operated later from the neutral position N and the arm 5 is operated to the scraping side, the bucket 6 comes into a state of approaching the operating unit 15. Thereby, when the front-rear angle a3 of the arm 5 changes to the scraping side (when the front-rear angle a3 of the arm 5 decreases) (step S71), the vertical angle a1 of the first boom 4a and the second boom 4b at this time Based on the left and right angle a2, the first set angle AR1 and the second set angle AR2 are calculated by the relational expressions fa1 and fa2 (step S72).
[0051]
If the front-rear angle a3 of the arm 5 does not reach the first set angle AR1 (step S75), it is determined that the bucket 6 is still sufficiently far from the operating unit 15, and the left control lever 10 is not subjected to the check control. The arm 5 is operated to the scraping side at a speed corresponding to the operation position.
[0052]
When the front-rear angle a3 of the arm 5 exceeds the first set angle AR1 (steps S75, S76), it is determined that the bucket 6 has approached the operating unit 15 beyond a position separated from the operating unit 15 by a first predetermined distance. The difference Δa3 between the front-rear angle a3 of the arm 5 and the first set angle AR1 is calculated (step S77). Accordingly, the opening of the control valve 22 of the arm 5 is operated based on the difference Δa3, and the operation of the arm 5 toward the scraping side (the extension speed of the hydraulic cylinder 12) is performed regardless of the operation position of the left operation lever 10. As the difference Δa3 increases (as the bucket 6 approaches the operating unit 15), the operation of the arm 5 toward the scraping side (extension speed of the hydraulic cylinder 12) is greatly reduced (step). S78).
[0053]
When the front-rear angle a3 of the arm 5 reaches the second set angle AR2 (step S76), it is determined that the bucket 6 has reached a position away from the operating unit 15 by a second predetermined distance, and the control valve 22 of the arm 5 is Regardless of the operation position of the left operation lever 10, the operation to the scraping side of the arm 5 (extension operation of the hydraulic cylinder 12) is prevented by being operated to the neutral position (step S79).
[0054]
Conversely, when the left operating lever 10 is operated forward from the neutral position N to operate the arm 5 to the earth discharging side (when the front-rear angle a3 of the arm 5 increases) (step S71), the bucket 6 is operated by the operating unit 15. Accordingly, the arm 5 is operated to the earth discharging side at a speed corresponding to the operation position of the left operation lever 10 without performing the check control.
[0055]
[9]
As described in [8] above, the first and second setting angles AR1 and AR2 calculated by the relational expressions fa1 and fa2 in step S72 are the vertical angle a1 of the first boom 4a and the horizontal angle of the second boom 4b. When a2 changes, it changes accordingly. For example, the lower the vertical angle a1 of the first boom 4a, the larger the left and right angle a2 of the second boom 4b, the first and second set angles. AR1 and AR2 become smaller.
[0056]
Accordingly, the position of the bucket pin 6a when the front-rear angle a3 of the arm 5 reaches the first set angle AR1 corresponding to the up-down angle a1 of the first boom 4a and the left-right angle a2 of the second boom 4b is connected. As a result, the locus B1 as described in FIGS. Corresponding to the vertical angle a1 of the first boom 4a and the horizontal angle a2 of the second boom 4b, when the position of the bucket pin 6a when the longitudinal angle a3 of the arm 5 reaches the second set angle AR2, The locus A1 is as described in FIGS. 4 and 5 and the previous item [7].
[0057]
As described in FIG. 5 and the previous item [8], the left and right angle a2 of the second boom 4b is a predetermined angle (in the configuration shown in FIG. 5, the first and second booms 4a and 4b are in a linear shape from the second boom. 4b is positioned on the right swinging side), the bucket 6 is moved to the right side from the operating unit 15, and even if the arm 5 is operated in the scraping side and the soil discharging side in this state, the bucket 6 Does not come into contact with the operation unit 15 (vertical and upper partition plates 16 and 17). Thereby, when the left-right angle a2 of the second boom 4b becomes larger than the predetermined angle, the first and second set angles AR1, AR2 calculated by the relational expressions fa1, fa2 in step S72 are sufficiently small values ( It is possible to operate the arm 5 up to the scratching limit by setting it to a small value that exceeds the scratching limit of the arm 5.
[0058]
When the arm 5 is about to be operated to the scratch limit, when the longitudinal angle a3 of the arm 5 reaches the third set angle AR3 slightly before the scrap limit (step S73), the control valve 22 of the arm 5 is closed. Therefore, regardless of the operation position of the left operation lever 10, the operation to the scraping side of the arm 5 (extension speed of the hydraulic cylinder 12) is decelerated (step S74). 2, the relief valve 47 shown in FIG. 2 is opened and the arm 5 (hydraulic cylinder 12) is stopped.
When the position of the bucket pin 6a is connected when the arm 5 is operated to the scraping side and the soil discharging side in a state where the left and right angle a2 of the second boom 4b has reached the predetermined angle, FIG. The locus A2 is as described in [7].
[0059]
[10]
Next, the restraint control when the second boom 4b is operated to the left swing side and the right swing side will be described with reference to FIG.
When the operation pedal 39 is operated to the left from the neutral position N and the second boom 4b is operated to the left swing side, the bucket 6 is brought into a state of approaching the operating unit 15. Thereby, when the left-right angle a2 of the second boom 4b changes to the left swing side (when the left-right angle a2 of the second boom 4b decreases) (step S80), the vertical angle a1 of the first boom 4a at this time The first set angle OF1 and the second set angle OF2 are calculated by the relational expressions fo1 and fo2 based on the front-rear angle a3 of the arm 5 (step S81).
[0060]
If the left-right angle a2 of the second boom 4b does not reach the first set angle OF1 (step S84), it is determined that the bucket 6 is still far from the operating unit 15, and the control is not performed. The second boom 4b is operated to the left swing side at a speed corresponding to the operation position of the pedal 39.
[0061]
When the left-right angle a2 of the second boom 4b exceeds the first set angle OF1 (steps S84 and S85), it is determined that the bucket 6 has approached the operating unit 15 beyond a position separated from the operating unit 15 by a first predetermined distance. Then, the difference Δa2 between the left and right angle a2 of the second boom 4b and the first set angle OF1 is calculated (step S86). As a result, the control valve 25 of the second boom 4b is operated to the close side based on the difference Δa2, and the operation to the left swing side of the second boom 4b (the hydraulic cylinder 7) is performed regardless of the operation position of the operation pedal 39. Of the second boom 4b to the left swing side (extension speed of the hydraulic cylinder 7) as the difference Δa2 increases (as the bucket 6 approaches the operating unit 15). Is greatly decelerated (step S87).
[0062]
When the left-right angle a2 of the second boom 4b reaches the second set angle OF2 (step S85), it is determined that the bucket 6 has reached a position away from the operating unit 15 by a second predetermined distance, and the second boom 4b The control valve 25 is operated to the neutral position, and the operation to the left swing side of the second boom 4b (extension operation of the hydraulic cylinder 7) is prevented regardless of the operation position of the operation pedal 39 (step S88).
[0063]
Conversely, when the operation pedal 39 is operated to the right from the neutral position N to operate the second boom 4b to the right swing side (when the left-right angle a2 of the second boom 4b increases) (step S80), the bucket 6 Is in a state of being separated from the driving unit 15, the check control is not performed, and the second boom 4b is operated to the right swing side at a speed corresponding to the operation position of the operation pedal 39.
[0064]
[11]
As described in [10], the first and second set angles OF1 and OF2 calculated by the relational expressions fo1 and fo2 in step S81 are the vertical angle a1 of the first boom 4a and the longitudinal angle a3 of the arm 5. If it changes, it will change accordingly. When the bucket 15 is positioned in front of the operating unit 15, the first and second set angles OF1 and OF2 are increased as the vertical angle a1 of the first boom 4a is increased and the longitudinal angle a3 of the arm 5 is increased. Get smaller. In the case of the vertical angle a1 of the first boom 4a and the longitudinal angle a3 of the arm 5 such that the bucket 15 is positioned on the right side of the operating unit 15, the first and second set angles OF1, OF2 are constant values. .
[0065]
Accordingly, when the bucket 15 is positioned in front of the operating unit 15, the left-right angle a2 of the second boom 4b is set to the first set angle OF1 corresponding to the vertical angle a1 of the first boom 4a and the front-back angle a3 of the arm 5. When the position of the bucket pin 6a is reached, the locus B1 as shown in FIGS. 4 and 5 and the previous item [7] is obtained. Corresponding to the vertical angle a1 of the first boom 4a and the longitudinal angle a3 of the arm 5, the position of the bucket pin 6a when the horizontal angle a2 of the second boom 4b reaches the second set angle OF2, The locus A1 is as described in FIGS.
[0066]
When the bucket 15 is located on the right side of the operation unit 15, when the position of the bucket pin 6a when the left-right angle a2 of the second boom 4b reaches the first set angle OF1 is connected, as shown in FIG. The locus B2 is as follows. Corresponding to the vertical angle a1 of the first boom 4a and the longitudinal angle a3 of the arm 5, the position of the bucket pin 6a when the horizontal angle a2 of the second boom 4b reaches the second set angle OF2, The locus A2 is as described in FIG. 5 and the previous item [7].
[0067]
When the bucket 6 is positioned at a position sufficiently away from the operation unit 15 (a state in which the first boom 4a is operated to the lowering side and the arm 5 is operated to the earth discharging side), the second boom is maintained in this state. Even if 4a is operated to the left swing limit, the bucket 6 does not come into contact with the operating unit 15 (vertical and upper partition plates 16, 17).
As a result, when the bucket 6 is positioned at a position sufficiently away from the operating unit 15 in front, the first and second set angles OF1 and OF2 calculated by the relational expressions fo1 and fo2 in step S81 are sufficiently small. The value (small value exceeding the left swing limit of the second boom 4b) is set, and the second boom 4b can be operated to the left swing limit.
[0068]
When the second boom 4b is about to be operated to the left swing limit, when the third set angle OF3 slightly before the left swing limit of the second boom 4b is reached (step S82), the second boom 4b is controlled. The valve 25 is operated to the closed side, and the operation to the left swinging side of the second boom 4b (extension speed of the hydraulic cylinder 7) is reduced regardless of the operation position of the operation pedal 39 (step S83). When the second boom 4b reaches the left swing limit, the relief valve 47 shown in FIG. 2 is opened and the second boom 4b (hydraulic cylinder 7) is stopped.
[0069]
[Another Embodiment of the Invention]
In the above-mentioned [Embodiments of the invention], the configurations described in [4] and [5], FIGS. 9 and 10 can be applied to the first, second, and third angle sensors 36, 37, and 38. is there. The present invention can be applied not only to backhoes but also to operating levers and lift arms of agricultural tractors, elevating links and elevating levers that connect the seedling planting device to the machine body in a riding type rice transplanter.
[0070]
【The invention's effect】
According to the feature of claim 1, by providing an auxiliary sensor to the position sensor for detecting the position of the operating member in the abnormality detection structure of the work vehicle, the detected value of the position sensor is determined from a value corresponding to the operating range of the operating member. Even if it is not in a state of being detached, a relatively small abnormality of the position sensor and the wiring of the position sensor can be accurately detected, and the abnormality detection performance can be improved.
[0071]
According to the feature of claim 1, even if the output characteristics of the detection value of the position sensor and the detection value of the auxiliary sensor change, the difference between the detection value of the position sensor and the detection value of the auxiliary sensor in this changed state is calculated. As a result, it is possible to store and update as a new set value (set range) for detecting an abnormality, and to stabilize the abnormality detecting performance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side view of a backhoe.
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing a hydraulic cylinder and a control valve of the backhoe device.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between right and left operation levers, operation pedals, position sensors, auxiliary sensors, and the like.
4 is a side view showing a locus connecting the positions of bucket pins in steps S69 and S70 in FIG. 11 and steps S78 and S79 in FIG. 12;
5 is a plan view showing a trajectory connecting positions of bucket pins in steps S69 and S70 in FIG. 11, steps S78 and S79 in FIG. 12, and steps S87 and S88 in FIG. 13;
FIG. 6 is a diagram showing states of detection values of front and rear and left and right position sensors and detection values of auxiliary sensors.
FIG. 7 is a diagram showing the first half of the flow of operation of the backhoe device and the swivel base, and the detection flow of the abnormality of the front and rear and left and right position sensors.
FIG. 8 is a diagram showing the second half of the flow of operation of the backhoe device and the swivel base, and the flow of detection of abnormality of the front and rear and left and right position sensors.
FIG. 9 is a diagram showing the first half of the flow of storing and updating a predetermined range, set value, and set range;
FIG. 10 is a diagram showing the second half of the flow of storing and updating a predetermined range, a set value, and a set range.
FIG. 11 is a diagram showing the flow of check control when the first boom is operated to the ascending side and the descending side.
FIG. 12 is a diagram showing a flow of check control when the arm is operated on the scraping side and the soil discharging side.
FIG. 13 is a diagram showing a flow of check control when the second boom is operated to the left swing side and the right swing side.
[Explanation of symbols]
9, 10, 39 Actuating member
31, 32, 33, 34, 35 Position sensor
41, 42, 43, 44, 45 Auxiliary sensor
K1, K2, K3, K4, K5 Position sensor detection values
L1, L2, L3, L4, L5 Auxiliary sensor detection values
X1, X2, X3, X4, X5 difference
Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 set value
Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 Setting range

Claims

An abnormality detection structure for a work vehicle that includes an operation member that is operably provided in a machine body and a position sensor that detects a position of the operation member, and is configured to perform control based on a detection value of the position sensor. And
An auxiliary sensor that outputs a detection value according to the position of the operating member, and a setting switch that sets a working state and a maintenance state,
In a state where the setting switch is set to a maintenance state position, a detection value corresponding to each position of the position sensor and a detection value corresponding to each position of the auxiliary sensor are obtained by an operation over the entire operation range of the operating member. The difference between each detected value of the position sensor corresponding to each position of the stored actuating member and each detected value of the corresponding auxiliary sensor can be stored and updated as a new set value. A storage means,
Under the set conditions of the setting switch to the working state, the difference between the detected value and the detected value of the auxiliary sensors of the position sensor corresponding to the position of the actuating member, from the setting value stored in the storage means An abnormality detection structure for a work vehicle provided with a determination unit that determines that an abnormality occurs when the set value is out of the set range.