JPWO2015011832A1 - 作業車両及び作業車両の制御方法 - Google Patents

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Abstract

ロック弁切換部は、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると、ロック弁をロック状態から解除状態に切り換える。誤操作監視部は、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられた時点からの経過時間が第１所定時間以上であるときにパイロット圧が所定圧力以上となった場合には、ロック弁を解除状態に維持する。誤操作監視部は、経過時間が第１所定時間未満であるときにパイロット圧が所定圧力以上となり且つ前記継続時間が前記第２所定時間より大きい場合には、ロック弁をロック状態に切り換える。誤操作監視部は、経過時間が第１所定時間未満であるときにパイロット圧が所定圧力以上となり且つ継続時間が第２所定時間以下である場合には、ロック弁切換部によるロック弁の切換を許容する。

Description

本発明は、作業車両及び作業車両の制御方法に関する。
作業車両は、油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータを動作させるための操作部材とを備えている。オペレータは、操作部材を用いて、油圧アクチュエータを動作させる。また、作業車両には、操作部材による油圧アクチュエータの動作をロックするためのロック部材を備えたものがある。例えば、特許文献１に開示されている作業機械では、ロック位置と解除位置とに切換可能なロックレバーが備えられている。ロックレバーがロック位置に操作されると、油圧アクチュエータの動作がロックされる。これにより、オペレータが操作レバーを操作しても、油圧アクチュエータは動作しない。ロックレバーが解除位置に操作されると、油圧アクチュエータのロックが解除される。
上記のようにロック部材を備える作業車両では、操作部材が、油圧アクチュエータを動作させるための位置（以下、「動作位置」と呼ぶ）に操作された状態で、ロック部材が解除位置に切り換えられると、油圧アクチュエータが予期しない動作をする可能性がある。油圧アクチュエータのこのような動作を防止するためには、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が、動作位置に位置していることを検知することが有効である。
特許文献１では、操作レバーの一次側の圧力スイッチの設定圧力が、二次側の圧力スイッチの設定圧力よりも低い圧力に設定されている。従って、操作レバーが動作位置に設定された状態でロックレバーが解除位置に切り換えられると、一次側の圧力スイッチが二次側の圧力スイッチよりも先にオンされる。すなわち、一次側の圧力スイッチが二次側の圧力スイッチよりも先にオンしたことによって、操作部材が、動作位置に位置していると判定されている。
特開平１１−２１０７９号公報
しかし、上記のような圧力スイッチを用いた判定では、十分な判定精度を得ることは容易ではない。本発明の課題は、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに操作部材が動作位置に操作されているか否かを精度よく判定することができる作業車両及び作業車両の制御方法を提供することにある。
本発明の第１の態様に係る作業車両は、油圧アクチュエータと、操作部材と、パイロット弁と、アクチュエータ制御弁と、ロック部材と、操作台と、ロック弁と、ロック弁切換部と、経過時間検知部と、第１時間判定部と、パイロット圧判定部と、第２時間判定部と、誤操作監視部と、を備える。操作部材は、油圧アクチュエータを動作させるための部材である。パイロット弁は、操作部材の操作に応じたパイロット圧を出力する。アクチュエータ制御弁は、入力されるパイロット圧に応じて油圧アクチュエータを制御する。ロック部材は、ロック位置と解除位置とに切換可能である。操作台は、操作部材とロック部材とを支持している。操作台は、ロック部材と共に移動可能に設けられる。ロック弁は、解除状態とロック状態とに切り換えられる。ロック弁は、解除状態において、アクチュエータ制御弁へのパイロット圧の供給を許容する。ロック弁は、ロック状態において、アクチュエータ制御弁へのパイロット圧の供給を遮断する。ロック弁切換部は、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると、ロック弁をロック状態から解除状態に切り換える。経過時間検知部は、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられた時点からの経過時間を検知する。第１時間判定部は、経過時間が第１所定時間以上であるか否かを判定する。パイロット圧判定部は、パイロット圧が所定圧力以上であるか否かを判定する。第２時間判定部は、パイロット圧が所定圧力以上となっている継続時間が第２所定時間以下であるか否かを判定する。誤操作監視部は、経過時間が第１所定時間以上であるときにパイロット圧が所定圧力以上となった場合には、ロック弁切換部によるロック弁の切り換えを許容する。誤操作監視部は、経過時間が第１所定時間未満であるときにパイロット圧が所定圧力以上となり且つ継続時間が第２所定時間より大きい場合には、ロック弁をロック状態に切り換える。誤操作監視部は、経過時間が第１所定時間未満であるときにパイロット圧が所定圧力以上となり且つ継続時間が第２所定時間以下である場合には、ロック弁切換部によるロック弁の切換を許容する。
本発明の第１の態様に係る作業車両では、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると、誤操作監視部がロック弁をロック状態から解除状態に切り換える。しかし、経過時間が第１所定時間未満であるときにパイロット圧が所定圧力以上となり且つ継続時間が第２所定時間より大きい場合には、誤操作監視部は、ロック弁をロック状態に切り換える。このようにパイロット圧が急速に立ち上がることは、操作部材が動作位置に設定されている状態でロック部材が解除位置に切り換えられたことを意味する。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が動作位置に設定されているか否かを精度よく判定することができる。
一方、オペレータが、ロック部材を操作するときには、ロック部材と共に操作台も移動する。操作台は操作部材を支持しているため、操作台の移動による衝撃によって操作部材が動くことがあり得る。この場合、操作部材が動作位置に設定されていなくても、パイロット圧が瞬間的に増大する。すなわち、操作部材が誤操作されていなくても、パイロット圧が急速に立ち上がることになる。
そこで、本態様に係る作業車両では、経過時間が第１所定時間未満であるときにパイロット圧が所定圧力以上となっても、継続時間が第２所定時間以下である場合には、誤操作監視部は、ロック弁を解除状態に維持する。従って、パイロット圧の増大が瞬間的なものに過ぎない場合には、誤操作とは見なさずに、ロック弁が解除状態に維持される。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
また、経過時間が第１所定時間以上であるときにパイロット圧が所定圧力以上となった場合には、誤操作監視部は、ロック弁を解除状態に維持する。このようにパイロット圧がゆっくりと立ち上がることは、操作部材が動作位置に設定されていない状態でロック部材が解除位置に切り換えられたことを意味する。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が、動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
好ましくは、第１所定時間は、油圧アクチュエータを動作させるための位置に操作部材が設定された状態で、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられたときにパイロット圧が所定圧力まで立ち上がるまでの時間である。この場合、第１所定時間を予め実験あるいはシミュレーションによって求めておき、設定することができる。
好ましくは、第１所定時間は、０．２秒以上、２秒以下である。この場合、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに操作部材が動作位置に操作されているか否かを精度よく判定することができる。
好ましくは、第２所定時間は、第１所定時間より小さい。この場合、パイロット圧の増大が操作台の衝撃による瞬間的なものであることを精度よく判定することができる。
好ましくは、第２所定時間は、０．２秒より小さい。この場合、パイロット圧の増大が操作台の衝撃による瞬間的なものであることを精度よく判定することができる。
好ましくは、パイロット弁に作動油を供給する油圧ポンプをさらに備える。ロック弁は、油圧ポンプとパイロット弁とを接続する油路に配置される。この場合、ロック弁は、パイロット弁に複数のパイロット油路が接続される場合であっても、１つのロック弁で、複数の油路に出力されるパイロット圧を遮断することができる。
好ましくは、コントローラと、パイロット圧検出部と、ロック弁切換部と、第１の信号ラインと、第２の信号ラインと、第３の信号ラインと、リレーと、第４の信号ラインとをさらに備える。コントローラは、経過時間検知部と第１時間判定部と第２時間判定部と誤操作監視部とを含む。パイロット圧検出部は、パイロット圧を検出する。ロック弁切換部は、ロック部材の動作に連動する。第１の信号ラインは、ロック弁切換部からの信号をロック弁に伝達する。第２の信号ラインは、ロック弁切換部からの信号をコントローラに伝達する。第３の信号ラインは、パイロット圧検出部からの信号をコントローラに伝達する。リレーは、第１の信号ラインに配置される。第４の信号ラインは、コントローラからの信号をリレーに伝達する。
この場合、第１の信号ラインを介して伝達される信号により、ロック弁が、ロック部材の動作に応じて、解除状態とロック状態とに切り換えられる。コントローラは、第２の信号ラインを介して伝達される信号により、ロック部材がロック位置と解除位置との何れに位置しているかを検出することができる。コントローラは、第３の信号ラインを介して伝達される信号により、パイロット圧を検出することができる。コントローラは、第４の信号ラインを介してリレーに信号を送ることにより、ロック部材の動作に関わらず、ロック弁をロック状態に切り換えることができる。
好ましくは、パイロット圧を第１のパイロット圧として、パイロット弁は、第１のパイロット圧と、第１パイロット圧と異なる油路から出力される第２のパイロット圧とを含む複数のパイロット圧を出力する。経過時間が第１所定時間未満であるときに複数のパイロット圧のうち少なくとも１つのパイロット圧が所定圧力以上となり且つ継続時間が第２所定時間より大きい場合には、誤操作監視部は、ロック弁をロック状態に切り換える。この場合、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、さらに確実に油圧アクチュエータの予期せぬ動作を抑えることができる。
好ましくは、報知部をさらに備える。報知部は、誤操作監視部が、ロック弁をロック状態に切り換えると、オペレータに対する報知を出力する。この場合、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに操作部材が誤って操作されていることを、オペレータは報知部からの報知によって認識することができる。
好ましくは、作動油の温度を検出する温度検出部をさらに備える。第１時間判定部は、作動油の温度が低いほど、第１所定時間を増大させる。この場合、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が、動作位置に設定されているか否かをさらに精度よく判定することができる。
好ましくは、操作台は、上下に揺動可能に配置される。ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると共に、操作台は、上方から下方に向かって揺動する。この場合、ロック部材が解除位置に到達したときに、操作台に衝撃が生じ易い。このような場合でも、誤操作とは見なさずに、ロック弁を解除状態に維持することができる。
好ましくは、作業車両は、旋回体を有する油圧ショベルである。油圧アクチュエータは、旋回体を旋回させる旋回モータ、走行用の油圧モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダのいずれかである。この場合、旋回モータ、走行用の油圧モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダのいずれかのパイロット圧を用いて上記の判定を行うことができる。
本発明の第２の態様に係る制御方法は、作業車両の制御方法である。作業車両は、油圧アクチュエータと、操作部材と、パイロット弁と、アクチュエータ制御弁と、ロック部材と、操作台と、ロック弁とを備える。操作部材は、油圧アクチュエータを動作させるための部材である。パイロット弁は、操作部材の操作に応じたパイロット圧を出力する。アクチュエータ制御弁は、入力されるパイロット圧に応じて油圧アクチュエータを制御する。ロック部材は、ロック位置と解除位置とに切換可能である。操作台は、操作部材とロック部材とを支持しており、ロック部材と共に移動可能に設けられる。ロック弁は、解除状態とロック状態とに切り換えられる。ロック弁は、解除状態において、アクチュエータ制御弁へのパイロット圧の供給を許容する。ロック弁は、ロック状態において、アクチュエータ制御弁へのパイロット圧の供給を遮断する。制御方法は、以下のステップを備える。第１ステップでは、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると、ロック弁をロック状態から解除状態に切り換える。第２ステップでは、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられた時点から、パイロット圧が所定圧力まで立ち上がるまでの経過時間を検知する。第３ステップでは、経過時間が第１所定時間以上であるか否かを判定する。第４ステップでは、パイロット圧が所定圧力以上となっている継続時間が第２所定時間以下であるか否かを判定する。第５ステップでは、経過時間が第１所定時間以上であるときに、ロック弁を解除状態に維持する。第６ステップでは、経過時間が第１所定時間未満であり且つ継続時間が第２所定時間より大きいときに、ロック弁をロック状態に切り換える。第７ステップでは、経過時間が第１所定時間未満であり且つ継続時間が第２所定時間以下であるときに、ロック弁を解除状態に維持する。
本発明の第２の態様に係る制御方法では、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると、ロック弁がロック状態から解除状態に切り換えられる。しかし、経過時間が第１所定時間未満であり且つ継続時間が第２所定時間より大きいときには、ロック弁は、ロック状態に切り換えられる。経過時間が第１所定時間未満であることは、ロック部材が解除位置に切り換えられてから、パイロット圧が急速に立ち上がったことを意味している。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が動作位置に設定されているか否かを精度よく判定することができる。
ただし、経過時間が第１所定時間未満であっても、継続時間が第２所定時間以下である場合には、ロック弁は解除状態に維持される。従って、パイロット圧の増大が瞬間的なものに過ぎない場合には、誤操作とは見なさずに、ロック弁が解除状態に維持される。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
また、経過時間が第１所定時間以上であるときには、ロック弁は解除状態に維持される。経過時間が第１所定時間以上であることは、ロック部材が解除位置に切り換えられてから、パイロット圧がゆっくりと立ち上がったことを意味している。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が、動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
本発明の第３の態様に係る制御方法では、ロック部材が、油圧アクチュエータを動作させるための操作部材とロック部材とを支持する操作台と共に、ロック位置から解除位置に切り換えられると、油圧アクチュエータの動作を禁止するロック状態から、油圧アクチュエータの動作を許容する解除状態に、ロック弁が切り換えられる。そして、操作部材の操作に応じたパイロット圧が、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられた時点から第１所定時間内に所定圧力まで立ち上がり、且つ、パイロット圧が、第２所定時間より長い時間、所定圧力以上に維持されている場合には、ロック弁がロック状態に切り換えられる。ただし、パイロット圧が、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられた時点から第１所定時間内に所定圧力まで立ち上がっても、パイロット圧が所定圧力以上に維持されている継続時間が第２所定時間以下である場合には、ロック弁は解除状態に維持される。
本発明の第３の態様に係る制御方法では、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると、ロック弁がロック状態から解除状態に切り換えられる。しかし、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられた後、パイロット圧が、第１所定時間内に所定圧力まで立ち上がり且つ第２所定時間より長い時間、所定圧力以上に維持されている場合には、ロック弁がロック状態に切り換えられる。すなわち、ロック部材が解除位置に切り換えられてから、パイロット圧が急速に立ち上がった場合には、ロック弁がロック状態に切り換えられる。従って、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに操作部材が動作位置に操作されているか否かを精度よく判定することができる。
ただし、パイロット圧が、第１所定時間内に所定圧力まで立ち上がっても、継続時間が第２所定時間以下である場合には、ロック弁は解除状態に維持される。従って、パイロット圧の増大が瞬間的なものに過ぎない場合には、誤操作とは見なさずに、ロック弁が解除状態に維持される。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
本発明によれば、作業車両において、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに操作部材が動作位置に操作されているか否かを精度よく判定することができる。
本発明の実施形態に係る作業車両の斜視図。 作業車両の駆動系と操作系の構成を示す模式図。 運転室の内部を示す斜視図である。 操作台の側面図である。 誤操作の判定処理を示すフローチャート。 誤操作の判定時の各種の信号の変化を示すタイミングチャート。 誤操作の判定時の各種の信号の変化を示すタイミングチャート。 他の実施形態に係る駆動系と操作系の構成を示す模式図。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る作業車両について説明する。図１は、作業車両１００の斜視図である。作業車両１００は、油圧ショベルである。作業車両１００は、車両本体１と作業機２とを有する。車両本体１は、旋回体３と運転室４と走行装置５とを有する。運転室４は旋回体３の前部に載置されている。運転室４内には、後述する操作装置２５が配置される（図２参照）。走行装置５は履帯５ａ，５ｂを有しており、履帯５ａ，５ｂが回転することにより作業車両１００が走行する。
作業機２は、車両本体１の前部に取り付けられており、ブーム６とアーム７とバケット８とブームシリンダ１０とアームシリンダ１１とバケットシリンダ１２とを有する。ブーム６の基端部は、ブームピン１３を介して車両本体１の前部に揺動可能に取り付けられている。アーム７の基端部は、アームピン１４を介してブーム６の先端部に揺動可能に取り付けられている。アーム７の先端部には、バケットピン１５を介してバケット８が揺動可能に取り付けられている。ブームシリンダ１０とアームシリンダ１１とバケットシリンダ１２とは、後述する油圧ポンプ２２から吐出される作動油によって駆動される。
図２は、作業車両１００に搭載された駆動系と操作系との構成を示す模式図である。図２に示すように、作業車両１００は、エンジン２１と、油圧ポンプ２２と、油圧アクチュエータ２３とを備える。油圧ポンプ２２は、エンジン２１によって駆動されることによって、作動油を吐出する。油圧アクチュエータ２３は、油圧ポンプ２２から吐出された作動油によって駆動される。油圧アクチュエータ２３は、例えば、旋回体３を旋回させる油圧モータである。
作業車両１００は、アクチュエータ制御弁２４と操作装置２５とロック弁２６とを備えている。アクチュエータ制御弁２４は、入力されるパイロット圧に応じて油圧アクチュエータ２３を制御する。具体的には、アクチュエータ制御弁２４は、油圧アクチュエータ２３への作動油の供給方向を切り換える方向切換弁である。アクチュエータ制御弁２４は、第１位置状態Ｐ１と第２位置状態Ｐ２と中立位置状態Ｐｎとに切り換えられる。アクチュエータ制御弁２４は、第１位置状態Ｐ１において、油圧アクチュエータ２３が第１方向に駆動するように、油圧アクチュエータ２３に作動油を供給する。アクチュエータ制御弁２４は、第２位置状態Ｐ２において、油圧アクチュエータ２３が第２方向に駆動するように、油圧アクチュエータ２３に作動油を供給する。第２方向は、第１方向と反対の方向である。アクチュエータ制御弁２４は、中立位置状態Ｐｎにおいて、油圧アクチュエータ２３への作動油の供給を遮断する。これにより、油圧アクチュエータ２３が停止される。アクチュエータ制御弁２４は、第１パイロットポートＰｐ１と第２パイロットポートＰｐ２とを有する。パイロット圧が第１パイロットポートＰｐ１に印加されることによって、アクチュエータ制御弁２４が第１位置状態Ｐ１に設定される。パイロット圧が第２パイロットポートＰｐ２に印加されることによって、アクチュエータ制御弁２４が第２位置状態Ｐ２に設定される。パイロット圧が第１パイロットポートＰｐ１と第２パイロットポートＰｐ２のいずれにも印加されないときには、アクチュエータ制御弁２４が中立位置状態Ｐｎに設定される。
操作装置２５は、油圧アクチュエータ２３を動作させるための装置である。操作装置２５は、操作部材２７とパイロット弁２８とを有する。操作部材２７は、例えば、操作レバーである。パイロット弁２８は、油圧ポンプ２２から作動油を供給される。パイロット弁２８は、操作部材２７の操作に応じたパイロット圧を出力する。すなわち、パイロット弁２８は、油圧ポンプ２２からの作動油を操作部材２７の操作に応じたパイロット圧に減圧する。パイロット弁２８は、第１のパイロット弁２８ａと第２のパイロット弁２８ｂとを有する。第１のパイロット弁２８ａから出力されるパイロット圧（以下、「第１のパイロット圧」と呼ぶ。）は、アクチュエータ制御弁２４の第１パイロットポートＰｐ１に印加される。第２のパイロット弁２８ｂから出力されるパイロット圧（以下、「第２のパイロット圧」と呼ぶ。）は、アクチュエータ制御弁２４の第２パイロットポートＰｐ２に印加される。これにより、操作部材２７の操作に応じて、アクチュエータ制御弁２４が第１位置状態Ｐ１と第２位置状態Ｐ２と中立位置状態Ｐｎとのいずれかに設定される。
ロック弁２６は、油圧ポンプ２２とパイロット弁２８とを接続する油路に配置されている。ロック弁２６は、電磁弁である。ロック弁２６は、解除信号の入力の有無に応じて、解除状態ＰＲ１とロック状態ＰＬ１とに切り換えられる。具体的には、ロック弁２６は、解除信号の入力が無いときには、ロック状態ＰＬ１に保持される。ロック弁２６は、解除信号が入力されると、ロック状態ＰＬ１から解除状態ＰＲ１に切り換えられる。ロック弁２６は、解除状態ＰＲ１では、油圧ポンプ２２側の油路１０１とパイロット弁２８側の油路１０２とを接続する。これにより、油圧ポンプ２２からの作動油がパイロット弁２８に供給される。すなわち、ロック弁２６は、解除状態ＰＲ１では、アクチュエータ制御弁２４へのパイロット圧の供給を許容する。これにより、油圧アクチュエータの動作が許容される。ロック弁２６は、ロック状態ＰＬ１では、油圧ポンプ２２側の油路１０１とパイロット弁２８側の油路１０２とを遮断する。ロック弁２６は、ロック状態ＰＬ１では、パイロット弁２８側の油路１０２を作動油タンクに接続する。これにより、油圧ポンプ２２からの作動油はパイロット弁２８に供給されない。すなわち、ロック弁２６は、ロック状態ＰＬ１では、アクチュエータ制御弁２４へのパイロット圧の供給を遮断する。ロック弁２６がロック状態ＰＬ１では、操作部材２７の操作に関わらず、アクチュエータ制御弁２４は中立位置状態Ｐｎに保持される。従って、ロック弁２６がロック状態ＰＬ１では、オペレータが操作部材２７を操作しても、油圧アクチュエータ２３は動作しない。すなわち、油圧アクチュエータの動作が禁止される。
図２に示すように、作業車両１００は、ロック部材３１と、ロックスイッチ３２と、第１の信号ライン３３と、第２の信号ライン３４と、コントローラ３５と、報知部３６とを備える。
ロック部材３１は、運転室４内に配置される。ロック部材３１は、ロック位置と解除位置とに切換可能である。例えば、ロック部材３１は、解除位置では、運転室４内へ突出するように配置される。ロック部材３１は、ロック位置では、運転室４内へ突出しない、或いは、運転室４内への突出量が小さくなるように配置される。ロックスイッチ３２は、ロック部材３１の動作に連動して、ロック位置ＰＬ２と解除位置ＰＲ２とに切り換えられる。ロック部材３１がロック位置に位置しているときには、ロックスイッチ３２は、ロック位置ＰＬ２に位置する。ロック部材３１が解除位置に位置しているときには、ロックスイッチ３２は、解除位置ＰＲ２に位置する。
第１の信号ライン３３は、ロックスイッチ３２からの解除信号をロック弁２６に伝達する。ロックスイッチ３２が解除位置ＰＲ２に設定されると、ロックスイッチ３２からの解除信号が、第１の信号ライン３３を介して、ロック弁２６に入力される。これにより、ロック弁２６が解除状態ＰＲ１に設定される。第２の信号ライン３４は、ロックスイッチ３２からのロックスイッチ信号をコントローラ３５に伝達する。ロックスイッチ３２がロック位置ＰＬ２に設定されると、ロックスイッチ３２からのロックスイッチ信号が、第２の信号ライン３４を介して、コントローラ３５に入力される。このとき、ロック弁２６には、ロックスイッチ３２からの解除信号が入力されないため、ロック弁２６は、ロック状態ＰＬ１に設定される。
コントローラ３５は、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリと、ＣＰＵなどの演算装置とを含む。報知部３６は、例えばモニタである。コントローラ３５は、第２の信号ライン３４を介してロックスイッチ信号を受信すると、オペレータに対する報知を報知部３６から出力させる。オペレータに対する報知は、例えば、モニタにメッセージやアイコンを表示することによって行われる。
また、作業車両１００は、パイロット圧検出部３７と、第３の信号ライン３８とを備える。パイロット圧検出部３７は、パイロット圧を検出する。パイロット圧検出部３７は、複数の圧力センサを有する。具体的には、パイロット圧検出部３７は、第１圧力センサ３７ａと第２圧力センサ３７ｂとを有する。第１圧力センサ３７ａは、第１のパイロット圧を検出する。第２圧力センサ３７ｂは、第２のパイロット圧を検出する。第３の信号ライン３８は、パイロット圧検出部３７からの信号をコントローラ３５に伝達する。後述するように、コントローラ３５は、パイロット圧検出部３７によって検出されたパイロット圧に基づいて、ロック部材３１の操作時の誤操作の判定を行う。
また、作業車両１００は、リレー３９と、第４の信号ライン４１と、第５の信号ライン４２と、第６の信号ライン４３とを備える。リレー３９は、第１の信号ライン３３に配置されている。第４の信号ライン４１は、コントローラ３５からの信号をリレー３９に伝達する。リレー３９は、コントローラ３５からの信号の有無に応じて、オン状態Ｐｏｎとオフ状態Ｐｏｆｆとに切り換えられる。リレー３９は、オン状態Ｐｏｎにおいて、ロックスイッチ３２とロック弁２６とを接続する。これにより、ロックスイッチ３２からの解除信号がロック弁２６に伝達可能となる。リレー３９は、オフ状態Ｐｏｆｆにおいて、ロックスイッチ３２とロック弁２６との間を遮断する。これにより、ロックスイッチ３２からの解除信号がロック弁２６に伝達不能となる。リレー３９は、コントローラ３５から信号が入力されているときには、オン状態Ｐｏｎに設定される。リレー３９は、コントローラ３５から信号が入力されていないときには、オフ状態Ｐｏｆｆに設定される。
第５の信号ライン４２は、第１の信号ライン３３においてロックスイッチ３２とリレー３９との間に接続されている。従って、ロックスイッチ３２からの解除信号が、第５の信号ライン４２を介して、コントローラ３５に伝達される。コントローラ３５は、第５の信号ライン４２を介して受信する解除信号の有無によって、ロック部材３１が解除位置に設定されているか否かを検出する。第６の信号ライン４３は、第１の信号ライン３３においてリレー３９とロック弁２６との間に接続されている。従って、コントローラ３５は、第６の信号ライン４３を介して受信する解除信号の有無によって、リレー３９がオン状態Ｐｏｎとオフ状態Ｐｏｆｆとのいずれの状態であるのか、及び、ロック弁２６がロック状態ＰＬ１と解除状態ＰＲ１とのいずれの状態であるのかを検出する。
また、作業車両１００は、キースイッチ４０と、第７の信号ライン４４とを備える。キースイッチ４０は、作業車両１００を始動させるためのキーによってオン状態とオフ状態とに切り換えられる。キースイッチ４０は、オン状態で信号を出力する。第７の信号ライン４４は、キースイッチ４０からの信号をコントローラ３５に伝達する。
運転室４内には、図３に示すように、シート１７と操作台１８とが配置されている。操作台１８は、シート１７の側方に配置されている。操作台１８は、シート１７と運転室４のドア４０（図１参照）との間に配置されている。操作台１８は、操作部材２７とロック部材３１とを支持している。操作部材２７は、操作台１８の上面に取り付けられている。詳細には、操作部材２７は、操作台１８の上面の前部に取り付けられている。
ロック部材３１は、操作台１８の側面に取り付けられている。詳細には、ロック部材３１は、操作台１８の側面の前部に取り付けられている。ロック部材３１は、操作台１８に対して回転可能に取り付けられている。図４は、操作台１８の側面図である。図４に示すように、ロック部材３１は、操作台１８に対して回転軸３１０周りに回転することにより、解除位置（図４の３１参照）とロック位置（図４の３１’参照）とに切り換えられる。解除位置(３１)は、ロック位置（３１’）よりも下方に位置する。
操作台１８は、跳ね上げ式の機構を有しており、運転室４の床面１９に対して上下に揺動可能に配置される。操作台１８は、揺動軸１８０周りに揺動する。操作台１８は、ロック部材３１と共に移動する。ロック部材３１が解除位置（３１）に位置する場合、操作台１８は第１位置（図４の１８参照）に位置する。第１位置(１８)では、操作台１８が床面１９に降ろされた状態となる。すなわち、操作台１８の底部の前部が、床面１９に接地している。また、操作台１８が第１位置(１８)では、ロック部材３１の一部が操作台１８の前面よりも前方に突き出ている。
ロック部材３１がロック位置(３１’)に位置する場合、操作台１８は第２位置(図４の１８’参照)に位置する。第２位置（１８’）では、操作台１８が床面１９から跳ね上げられた状態となる。すなわち、第２位置（１８’）での操作台１８の前部は、第１位置（１８）での操作台１８の前部よりも上方に位置している。操作台１８が第２位置（１８’）での操作部材２７の位置（図４の２７’参照）は、操作台１８が第１位置（１８）での操作部材２７の位置（図４の２７参照）よりも上方に位置している。第２位置（１８’）では、操作台１８の底部の前部が、床面１９から上方に離れている。また、操作台１８が第２位置（１８’）では、ロック部材３１が操作台１８の前面よりも後方に位置している。
オペレータがロック部材３１を解除位置（３１）からロック位置（３１’）に引き上げると、操作台１８はロック部材３１と共に上方に向かって揺動することで、第１位置（１８）から第２位置（１８’）に移動する。逆に、オペレータがロック部材３１をロック位置（３１’）から解除位置（３１）に押し下げると、操作台１８はロック部材３１と共に下方に向かって揺動することで、第２位置（１８’）から第１位置（１８）に移動する。
次に、コントローラ３５によって実行される誤操作の判定処理について説明する。図２に示すように、コントローラ３５は、ロック解除判定部４５と、経過時間検知部４６と、第１時間判定部４７と、第２時間判定部５１と、パイロット圧判定部４８と、誤操作監視部４９とを含む。図５は、誤操作の判定処理を示すフローチャートである。図６及び図７は、誤操作の判定時のパイロット圧と、ロックスイッチ信号と、コントローラ出力信号と、キースイッチ信号との変化を示すタイミングチャートである。ロックスイッチ信号は、コントローラ３５が検出したロックスイッチ３２からの信号である。具体的には、ロックスイッチ信号は、第２の信号ライン３４を介して伝達されるロックスイッチ信号と、第５の信号ライン４２を介して伝達される解除信号とのいずれかである。コントローラ出力信号は、コントローラ３５からリレー３９に出力される信号である。コントローラ出力信号がオンであるとは、コントローラ３５からリレー３９に信号が出力されていることを意味する。コントローラ出力信号がオフであるとは、コントローラ３５からリレー３９に信号が出力されていないことを意味する。キースイッチ信号は、キースイッチ４０からコントローラ３５に出力される信号である。キースイッチ信号がオンであるとは、キースイッチ４０からコントローラ３５に信号が出力されていることを意味する。キースイッチ信号がオフであるとは、キースイッチ４０からコントローラ３５に信号が出力されていないことを意味する。なお、図６及び図７に示すパイロット圧は、パイロット圧検出部３７によって検出される複数のパイロット圧の１つを例示している。
図５に示すように、キースイッチ４０がオン状態になると、ステップＳ１において、誤操作監視部４９は、コントローラ出力信号をオンにする（図６の時間Ｔ１）。これにより、リレー３９はオン状態Ｐｏｎに設定される。この場合、ロックスイッチ３２の位置に応じてロック弁２６の状態が切り換え可能となる。すなわち、ロック部材３１の操作に応じて、油圧アクチュエータ２３のロックと解除とが切り換え可能となる。
ステップＳ２において、ロック解除判定部４５が、解除信号がオンであるか否かを判定する。第５の信号ライン４２を介して解除信号がコントローラ３５に伝達されているときには、ロック解除判定部４５は、解除信号がオンであると判定する。すなわち、ロック解除判定部４５は、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたか否かを判定する。解除信号がオンであるときには（図６の時間Ｔ２）、ステップＳ３に進む。解除信号がオンであり、且つ、リレー３９がオン状態Ｐｏｎであるときには、解除信号が第１の信号ライン３３を介してロック弁２６に伝達される。従って、ロック弁２６は、解除状態ＰＲ１に設定される。これにより、操作部材２７の操作に応じてパイロット圧が上昇を開始する。
ステップＳ３において、経過時間検知部４６が、経過時間ｔのカウントを開始する。経過時間ｔは、ロックが解除された時点から、すなわち、ロック部材３１がロック位置から解除位置に切り換えられた時点（図６の時間Ｔ２）からの経過時間（図６の経過時間Ｔａ）である。
ステップＳ４において、第１時間判定部４７は、経過時間ｔが第１所定時間Tth1以上であるか否かを判定する。第１所定時間Tth1は、油圧アクチュエータ２３を動作させるための位置に操作部材２７が設定された状態で、ロック部材３１がロック位置から解除位置に切り換えられたときにパイロット圧が所定圧力Pthまで立ち上がるまでの時間である。第１所定時間Tth1は、予め実験或いはシミュレーションによって求められ、コントローラ３５に記憶されている。第１所定時間は、０．２秒以上、２秒以下であることが好ましい。経過時間ｔが第１所定時間Tth1以上ではないときには、ステップＳ５に進む。すなわち、図６において、時間Ｔａが第１所定時間Tth1より小さいときには、ステップＳ５に進む。
ステップＳ５において、パイロット圧判定部４８が、複数のパイロット圧の少なくとも１つが所定圧力Pth以上であるか否かを判定する。少なくとも１つのパイロット圧が所定圧力Pth以上ではないときには、ステップＳ４に戻る。少なくとも１つのパイロット圧が所定圧力Pth以上であるときには（図６の時間Ｔ３）、ステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、第２時間判定部５１は、パイロット圧が所定圧力Pth以上となっている継続時間ｄｔが第２所定時間Tth2以下であるか否かを判定する。継続時間ｄｔが第２所定時間Tth2以下ではないときにはステップＳ７に進む。すなわち、継続時間ｄｔが第２所定時間Tth2より大きいときにはステップＳ７に進む（図６のＴ４）。なお、第２所定時間Tth2は、予め実験或いはシミュレーションによって求められ、コントローラ３５に記憶されている。第２所定時間th2は、第１所定時間th1より小さい。好ましくは、第２所定時間th2は、０．２秒より小さい。より好ましくは、第２所定時間th2は、０．０５秒以上、０．１秒以下である。
ステップＳ７において、コントローラ出力信号がオフにされる（図６の時間Ｔ４）。また、経過時間検知部４６が、経過時間ｔと継続時間ｄｔとを０にリセットする。コントローラ出力信号がオフにされると、リレー３９はオフ状態Ｐｏｆｆに設定される。すなわち、経過時間ｔが第１所定時間Tth1未満であり且つ継続時間ｄｔが第２所定時間Tth2より大きいときには、ロックスイッチ３２が解除位置ＰＲ２であっても、誤操作監視部４９は、ロック弁２６をロック状態ＰＬ１に切り換える。このため、操作部材２７の操作に関わらず、アクチュエータ制御弁２４へのパイロット圧は上昇せず、コントローラ出力信号がオフにされた後に低下する。このため、ロック部材３１が解除位置であっても、油圧アクチュエータ２３の動作はロックされる。
ステップＳ８において、ロック解除判定部４５が、ロックスイッチ信号がオンであるか否かを判定する。ロックスイッチ信号がオンであるとは、第２の信号ライン３４を介してロックスイッチ信号がコントローラ３５に伝達されていることを意味する。ロックスイッチ信号がオンではないときには、コントローラ出力信号がオフに維持される。すなわち、経過時間ｔが第１所定時間Tth1未満であるときにパイロット圧の少なくとも１つが所定圧力Pth以上になり且つ継続時間ｄｔが第２所定時間Tth2より大きくなると、その後、ロック部材３１が解除位置からロック位置に戻されない限り、誤操作監視部４９は、ロック弁２６をロック状態ＰＬ１に維持する。これにより、アクチュエータ制御弁２４へのパイロット圧の遮断が維持される。ロックスイッチ信号がオンであるときには（図６の時間Ｔ５）、ステップＳ１に戻る。すなわち、ロック部材３１が解除位置からロック位置に戻されたときには、ステップＳ１に戻る。
上述したように、ステップＳ１では、コントローラ出力信号がオンにされる（図６の時間Ｔ５）。これにより、ロック部材３１の操作に応じて、油圧アクチュエータ２３のロックと解除とが切り換え可能となる。また、ステップＳ２において、ロック解除判定部４５が、解除信号がオンであるか否かを判定する。解除信号がオンであるときには（図６の時間Ｔ６）、ステップＳ３に進む。ステップＳ３において、経過時間検知部４６が、経過時間ｔのカウントを開始する。経過時間ｔは、ロック部材３１がロック位置から解除位置に切り換えられた時点（図６の時間Ｔ６）からの経過時間（図６の経過時間Ｔｂ）である。
ステップＳ４において、経過時間ｔが第１所定時間Tth1以上であるときには、ステップＳ９に進む。すなわち、経過時間ｔが第１所定時間Tth1に達するまで、いずれのパイロット圧も所定圧力Pth以上とならなかったときには、ステップＳ９に進む。
ステップＳ９では、誤操作監視部４９がコントローラ出力信号をオンに維持する（図６の時間Ｔ７以降）。すなわち、誤操作監視部４９は、リレー３９をオン状態Ｐｏｎに維持する。これにより、ロック部材３１が解除位置に設定されている間は、ロック弁２６が解除状態ＰＲ１に維持される。このため、パイロット圧は、操作部材２７の操作に応じて増大する。また、経過時間検知部４６が、経過時間ｔを０にリセットする。
ステップＳ１０では、ロック解除判定部４５が、解除信号がオフであるか否かを判定する。解除信号がオフであるとは、第５の信号ライン４２を介して解除信号がコントローラ３５に伝達されないことを意味する。解除信号がオフであるときには、ステップＳ１に戻る。すなわち、ロック部材３１が解除位置からロック位置に切り換えられたときには、ステップＳ１に戻る。
一方、上述したステップＳ６において継続時間ｄｔが第２所定時間Tth2以下であるときにはステップＳ９に進む（図７のＴ４’）。ステップＳ９では、誤操作監視部４９がコントローラ出力信号をオンに維持する。すなわち、誤操作監視部４９は、リレー３９をオン状態Ｐｏｎに維持する。これにより、ロック部材３１が解除位置に設定されている間は、ロック弁２６が解除状態ＰＲ１に維持される。また、経過時間検知部４６が、経過時間ｔ及び継続時間ｄｔを０にリセットする。
本発明の実施形態に係る作業車両１００では、ロック部材３１がロック位置から解除位置に切り換えられると、ロックスイッチ３２からの解除信号によって、ロック弁２６がロック状態ＰＬ１から解除状態ＰＲ１に切り換えられる。しかし、経過時間ｔが第１所定時間Tth1未満であるときにパイロット圧が所定圧力Pth以上となり且つ継続時間ｄｔが第２所定時間th2より大きい場合には、誤操作監視部４９は、ロック部材３１が解除位置に設定されていても、ロック弁２６をロック状態ＰＬ１に戻す。このようにパイロット圧が急速に立ち上がることは、操作部材２７が動作位置に設定されている状態でロック部材３１が解除位置に切り換えられたことを意味する。これにより、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたときに、操作部材２７が動作位置に設定されているか否かを精度よく判定することができる。
ただし、経過時間ｔが第１所定時間th1未満であるときにパイロット圧が所定圧力以上となっても、継続時間ｄｔが第２所定時間th2以下である場合には、誤操作監視部４９は、ロック弁を解除状態に維持する。従って、パイロット圧の増大が瞬間的なものに過ぎない場合には、誤操作とは見なさずに、ロック弁が解除状態に維持される。このため、操作台１８が押し下げられたときの衝撃によって操作部材２７が一時的に動き、それによりパイロット圧が上昇しても、操作部材２７が動作位置に設定されていると誤って検知することが防止される。これにより、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたときに、操作部材２７が動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
また、経過時間ｔが第１所定時間Tth1以上であるときにパイロット圧が所定圧力Pth以上となった場合には、誤操作監視部４９は、ロック弁２６を解除状態ＰＲ１に維持する。このようにパイロット圧がゆっくりと立ち上がることは、操作部材２７が動作位置に設定されていない状態でロック部材３１が解除位置に切り換えられたことを意味する。これにより、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたときに、操作部材２７が、動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
ロック弁２６は、油圧ポンプ２２とパイロット弁２８とを接続する油路に配置される。このため、１つのロック弁２６で、複数の油路に出力されるパイロット圧を遮断することができる。
誤操作監視部４９は、複数のパイロット圧のうち少なくとも１つのパイロット圧に対応する経過時間ｔが第１所定時間Tth1未満であり且つ継続時間ｄｔが第２所定時間th2より大きいときには、アクチュエータ制御弁２４へのパイロット圧の供給を遮断する。このため、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたときに、より確実に油圧アクチュエータ２３の誤操作を抑えることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記の実施形態では、作業車両として油圧ショベルが例示されているが、ホイールローダやブルドーザなど他の種類の作業車両に本発明が適用されてもよい。
上記の実施形態では、油圧アクチュエータとして、旋回体の旋回用の油圧モータが例示されているが、他の油圧アクチュエータが用いられてもよい。例えば、走行用の油圧モータ（図示せず）、ブームシリンダ１０、アームシリンダ１１、又は、バケットシリンダ１２が用いられてもよい。或いは、これらの一部の組み合わせ、又は、全ての組み合わせが用いられてもよい。すなわち、上述したステップＳ５において用いられる複数のパイロット圧は、旋回用の油圧モータに限らず、走行用の油圧モータ（図示せず）、ブームシリンダ１０、アームシリンダ１１、又は、バケットシリンダ１２などを制御するためのアクチュエータ制御弁へのパイロット圧であってもよい。
報知部３６は、誤操作監視部４９が、アクチュエータ制御弁２４へのパイロット圧の供給を遮断しているときに、オペレータに対する報知を出力してもよい。これにより、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたときに操作部材２７が誤って操作されていることを、オペレータは報知部３６からの報知によって認識することができる。上記の実施形態では、報知部３６としてモニタが例示されているが、ランプ或いはブザーなどの他の装置であってもよい。
ロック部材３１及び操作部材２７は、レバーに限らず、スイッチ、ボタン、或いはペダルなど他の形態の部材であってもよい。操作台１８の動作は上下方向への揺動に限らない。例えば、操作台１８は前後に移動してもよい。操作台１８とロック部材３１と操作部材２７との構造は上述した構造に限られない。例えば、操作台１８に対するロック部材３１と操作部材２７との取付位置が変更されてもよい。
図８に示すように、作業車両１００は、作動油の温度を検出する温度検出部５０をさらに備えてもよい。この場合、第１時間判定部４７は、作動油の温度が低いほど、第１所定時間Tth1を増大させる。これにより、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたときに、操作部材２７が、動作位置に設定されているか否かをさらに精度よく判定することができる。
本発明によれば、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに操作部材が動作位置に操作されているか否かを精度よく判定することができる作業車両及び作業車両の制御方法を提供することができる。
２２ 油圧ポンプ
２３ 油圧アクチュエータ
２４ アクチュエータ制御弁
２６ ロック弁
２７ 操作部材
２８ パイロット弁
３１ ロック部材
３２ ロックスイッチ
３４ 第２の信号ライン
３５ コントローラ
３６ 報知部
３７ パイロット圧検出部
３８ 第３の信号ライン
３９ リレー
４１ 第４の信号ライン
４６ 経過時間検知部
４７ 第１時間判定部
４８ パイロット圧判定部
４９ 誤操作監視部
５１ 第２時間判定部
１００ 作業車両
５０ 温度検出部
本発明は、作業車両及び作業車両の制御方法に関する。
作業車両は、油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータを動作させるための操作部材とを備えている。オペレータは、操作部材を用いて、油圧アクチュエータを動作させる。また、作業車両には、操作部材による油圧アクチュエータの動作をロックするためのロック部材を備えたものがある。例えば、特許文献１に開示されている作業機械では、ロック位置と解除位置とに切換可能なロックレバーが備えられている。ロックレバーがロック位置に操作されると、油圧アクチュエータの動作がロックされる。これにより、オペレータが操作レバーを操作しても、油圧アクチュエータは動作しない。ロックレバーが解除位置に操作されると、油圧アクチュエータのロックが解除される。
上記のようにロック部材を備える作業車両では、操作部材が、油圧アクチュエータを動作させるための位置（以下、「動作位置」と呼ぶ）に操作された状態で、ロック部材が解除位置に切り換えられると、油圧アクチュエータが予期しない動作をする可能性がある。油圧アクチュエータのこのような動作を防止するためには、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が、動作位置に位置していることを検知することが有効である。
特許文献１では、操作レバーの一次側の圧力スイッチの設定圧力が、二次側の圧力スイッチの設定圧力よりも低い圧力に設定されている。従って、操作レバーが動作位置に設定された状態でロックレバーが解除位置に切り換えられると、一次側の圧力スイッチが二次側の圧力スイッチよりも先にオンされる。すなわち、一次側の圧力スイッチが二次側の圧力スイッチよりも先にオンしたことによって、操作部材が、動作位置に位置していると判定されている。
特開平１１−２１０７９号公報
しかし、上記のような圧力スイッチを用いた判定では、十分な判定精度を得ることは容易ではない。本発明の課題は、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに操作部材が動作位置に操作されているか否かを精度よく判定することができる作業車両及び作業車両の制御方法を提供することにある。
本発明の第１の態様に係る作業車両は、油圧アクチュエータと、操作部材と、パイロット弁と、アクチュエータ制御弁と、ロック部材と、操作台と、ロック弁と、ロック弁切換部と、経過時間検知部と、第１時間判定部と、パイロット圧判定部と、第２時間判定部と、誤操作監視部と、を備える。操作部材は、油圧アクチュエータを動作させるための部材である。パイロット弁は、操作部材の操作に応じたパイロット圧を出力する。アクチュエータ制御弁は、入力されるパイロット圧に応じて油圧アクチュエータを制御する。ロック部材は、ロック位置と解除位置とに切換可能である。操作台は、操作部材とロック部材とを支持している。操作台は、ロック部材と共に移動可能に設けられる。ロック弁は、解除状態とロック状態とに切り換えられる。ロック弁は、解除状態において、アクチュエータ制御弁へのパイロット圧の供給を許容する。ロック弁は、ロック状態において、アクチュエータ制御弁へのパイロット圧の供給を遮断する。ロック弁切換部は、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると、ロック弁をロック状態から解除状態に切り換える。経過時間検知部は、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられた時点からの経過時間を検知する。第１時間判定部は、経過時間が第１所定時間以上であるか否かを判定する。パイロット圧判定部は、パイロット圧が所定圧力以上であるか否かを判定する。第２時間判定部は、パイロット圧が所定圧力以上となっている継続時間が第２所定時間以下であるか否かを判定する。誤操作監視部は、経過時間が第１所定時間以上であるときにパイロット圧が所定圧力以上となった場合には、ロック弁切換部によるロック弁の切り換えを許容する。誤操作監視部は、経過時間が第１所定時間未満であるときにパイロット圧が所定圧力以上となり且つ継続時間が第２所定時間より大きい場合には、ロック弁をロック状態に切り換える。誤操作監視部は、経過時間が第１所定時間未満であるときにパイロット圧が所定圧力以上となり且つ継続時間が第２所定時間以下である場合には、ロック弁切換部によるロック弁の切換を許容する。
本発明の第１の態様に係る作業車両では、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると、誤操作監視部がロック弁をロック状態から解除状態に切り換える。しかし、経過時間が第１所定時間未満であるときにパイロット圧が所定圧力以上となり且つ継続時間が第２所定時間より大きい場合には、誤操作監視部は、ロック弁をロック状態に切り換える。このようにパイロット圧が急速に立ち上がることは、操作部材が動作位置に設定されている状態でロック部材が解除位置に切り換えられたことを意味する。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が動作位置に設定されているか否かを精度よく判定することができる。
一方、オペレータが、ロック部材を操作するときには、ロック部材と共に操作台も移動する。操作台は操作部材を支持しているため、操作台の移動による衝撃によって操作部材が動くことがあり得る。この場合、操作部材が動作位置に設定されていなくても、パイロット圧が瞬間的に増大する。すなわち、操作部材が誤操作されていなくても、パイロット圧が急速に立ち上がることになる。
そこで、本態様に係る作業車両では、経過時間が第１所定時間未満であるときにパイロット圧が所定圧力以上となっても、継続時間が第２所定時間以下である場合には、誤操作監視部は、ロック弁を解除状態に維持する。従って、パイロット圧の増大が瞬間的なものに過ぎない場合には、誤操作とは見なさずに、ロック弁が解除状態に維持される。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
また、経過時間が第１所定時間以上であるときにパイロット圧が所定圧力以上となった場合には、誤操作監視部は、ロック弁を解除状態に維持する。このようにパイロット圧がゆっくりと立ち上がることは、操作部材が動作位置に設定されていない状態でロック部材が解除位置に切り換えられたことを意味する。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が、動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
好ましくは、第１所定時間は、０．２秒以上、２秒以下である。この場合、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに操作部材が動作位置に操作されているか否かを精度よく判定することができる。
好ましくは、第２所定時間は、第１所定時間より小さい。この場合、パイロット圧の増大が操作台の衝撃による瞬間的なものであることを精度よく判定することができる。
好ましくは、第２所定時間は、０．２秒より小さい。この場合、パイロット圧の増大が操作台の衝撃による瞬間的なものであることを精度よく判定することができる。
好ましくは、パイロット弁に作動油を供給する油圧ポンプをさらに備える。ロック弁は、油圧ポンプとパイロット弁とを接続する油路に配置される。この場合、ロック弁は、パイロット弁に複数のパイロット油路が接続される場合であっても、１つのロック弁で、複数の油路に出力されるパイロット圧を遮断することができる。
好ましくは、コントローラと、パイロット圧検出部と、ロック弁切換部と、第１の信号ラインと、第２の信号ラインと、第３の信号ラインと、リレーと、第４の信号ラインとをさらに備える。コントローラは、経過時間検知部と第１時間判定部と第２時間判定部と誤操作監視部とを含む。パイロット圧検出部は、パイロット圧を検出する。ロック弁切換部は、ロック部材の動作に連動する。第１の信号ラインは、ロック弁切換部からの信号をロック弁に伝達する。第２の信号ラインは、ロック弁切換部からの信号をコントローラに伝達する。第３の信号ラインは、パイロット圧検出部からの信号をコントローラに伝達する。リレーは、第１の信号ラインに配置される。第４の信号ラインは、コントローラからの信号をリレーに伝達する。
この場合、第１の信号ラインを介して伝達される信号により、ロック弁が、ロック部材の動作に応じて、解除状態とロック状態とに切り換えられる。コントローラは、第２の信号ラインを介して伝達される信号により、ロック部材がロック位置と解除位置との何れに位置しているかを検出することができる。コントローラは、第３の信号ラインを介して伝達される信号により、パイロット圧を検出することができる。コントローラは、第４の信号ラインを介してリレーに信号を送ることにより、ロック部材の動作に関わらず、ロック弁をロック状態に切り換えることができる。
好ましくは、パイロット圧を第１のパイロット圧として、パイロット弁は、第１のパイロット圧と、第１パイロット圧と異なる油路から出力される第２のパイロット圧とを含む複数のパイロット圧を出力する。経過時間が第１所定時間未満であるときに複数のパイロット圧のうち少なくとも１つのパイロット圧が所定圧力以上となり且つ継続時間が第２所定時間より大きい場合には、誤操作監視部は、ロック弁をロック状態に切り換える。この場合、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、さらに確実に油圧アクチュエータの予期せぬ動作を抑えることができる。
好ましくは、報知部をさらに備える。報知部は、誤操作監視部が、ロック弁をロック状態に切り換えると、オペレータに対する報知を出力する。この場合、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに操作部材が誤って操作されていることを、オペレータは報知部からの報知によって認識することができる。
好ましくは、作動油の温度を検出する温度検出部をさらに備える。第１時間判定部は、作動油の温度が低いほど、第１所定時間を増大させる。この場合、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が、動作位置に設定されているか否かをさらに精度よく判定することができる。
好ましくは、操作台は、上下に揺動可能に配置される。ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると共に、操作台は、上方から下方に向かって揺動する。この場合、ロック部材が解除位置に到達したときに、操作台に衝撃が生じ易い。このような場合でも、誤操作とは見なさずに、ロック弁を解除状態に維持することができる。
好ましくは、作業車両は、旋回体を有する油圧ショベルである。油圧アクチュエータは、旋回体を旋回させる旋回モータ、走行用の油圧モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダのいずれかである。この場合、旋回モータ、走行用の油圧モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダのいずれかのパイロット圧を用いて上記の判定を行うことができる。
本発明の第２の態様に係る制御方法は、作業車両の制御方法である。作業車両は、油圧アクチュエータと、操作部材と、パイロット弁と、アクチュエータ制御弁と、ロック部材と、操作台と、ロック弁とを備える。操作部材は、油圧アクチュエータを動作させるための部材である。パイロット弁は、操作部材の操作に応じたパイロット圧を出力する。アクチュエータ制御弁は、入力されるパイロット圧に応じて油圧アクチュエータを制御する。ロック部材は、ロック位置と解除位置とに切換可能である。操作台は、操作部材とロック部材とを支持しており、ロック部材と共に移動可能に設けられる。ロック弁は、解除状態とロック状態とに切り換えられる。ロック弁は、解除状態において、アクチュエータ制御弁へのパイロット圧の供給を許容する。ロック弁は、ロック状態において、アクチュエータ制御弁へのパイロット圧の供給を遮断する。制御方法は、以下のステップを備える。第１ステップでは、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると、ロック弁をロック状態から解除状態に切り換える。第２ステップでは、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられた時点から、パイロット圧が所定圧力まで立ち上がるまでの経過時間を検知する。第３ステップでは、経過時間が第１所定時間以上であるか否かを判定する。第４ステップでは、パイロット圧が所定圧力以上となっている継続時間が第２所定時間以下であるか否かを判定する。第５ステップでは、経過時間が第１所定時間以上であるときに、ロック弁を解除状態に維持する。第６ステップでは、経過時間が第１所定時間未満であり且つ継続時間が第２所定時間より大きいときに、ロック弁をロック状態に切り換える。第７ステップでは、経過時間が第１所定時間未満であり且つ継続時間が第２所定時間以下であるときに、ロック弁を解除状態に維持する。
本発明の第２の態様に係る制御方法では、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると、ロック弁がロック状態から解除状態に切り換えられる。しかし、経過時間が第１所定時間未満であり且つ継続時間が第２所定時間より大きいときには、ロック弁は、ロック状態に切り換えられる。経過時間が第１所定時間未満であることは、ロック部材が解除位置に切り換えられてから、パイロット圧が急速に立ち上がったことを意味している。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が動作位置に設定されているか否かを精度よく判定することができる。
ただし、経過時間が第１所定時間未満であっても、継続時間が第２所定時間以下である場合には、ロック弁は解除状態に維持される。従って、パイロット圧の増大が瞬間的なものに過ぎない場合には、誤操作とは見なさずに、ロック弁が解除状態に維持される。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
また、経過時間が第１所定時間以上であるときには、ロック弁は解除状態に維持される。経過時間が第１所定時間以上であることは、ロック部材が解除位置に切り換えられてから、パイロット圧がゆっくりと立ち上がったことを意味している。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が、動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
本発明の第３の態様に係る制御方法では、ロック部材が、油圧アクチュエータを動作させるための操作部材とロック部材とを支持する操作台と共に、ロック位置から解除位置に切り換えられると、油圧アクチュエータの動作を禁止するロック状態から、油圧アクチュエータの動作を許容する解除状態に、ロック弁が切り換えられる。そして、操作部材の操作に応じたパイロット圧が、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられた時点から第１所定時間内に所定圧力まで立ち上がり、且つ、パイロット圧が、第２所定時間より長い時間、所定圧力以上に維持されている場合には、ロック弁がロック状態に切り換えられる。ただし、パイロット圧が、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられた時点から第１所定時間内に所定圧力まで立ち上がっても、パイロット圧が所定圧力以上に維持されている継続時間が第２所定時間以下である場合には、ロック弁は解除状態に維持される。
本発明の第３の態様に係る制御方法では、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると、ロック弁がロック状態から解除状態に切り換えられる。しかし、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられた後、パイロット圧が、第１所定時間内に所定圧力まで立ち上がり且つ第２所定時間より長い時間、所定圧力以上に維持されている場合には、ロック弁がロック状態に切り換えられる。すなわち、ロック部材が解除位置に切り換えられてから、パイロット圧が急速に立ち上がった場合には、ロック弁がロック状態に切り換えられる。従って、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに操作部材が動作位置に操作されているか否かを精度よく判定することができる。
ただし、パイロット圧が、第１所定時間内に所定圧力まで立ち上がっても、継続時間が第２所定時間以下である場合には、ロック弁は解除状態に維持される。従って、パイロット圧の増大が瞬間的なものに過ぎない場合には、誤操作とは見なさずに、ロック弁が解除状態に維持される。これにより、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに、操作部材が動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
本発明によれば、作業車両において、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに操作部材が動作位置に操作されているか否かを精度よく判定することができる。
本発明の実施形態に係る作業車両の斜視図。 作業車両の駆動系と操作系の構成を示す模式図。 運転室の内部を示す斜視図である。 操作台の側面図である。 誤操作の判定処理を示すフローチャート。 誤操作の判定時の各種の信号の変化を示すタイミングチャート。 誤操作の判定時の各種の信号の変化を示すタイミングチャート。 他の実施形態に係る駆動系と操作系の構成を示す模式図。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る作業車両について説明する。図１は、作業車両１００の斜視図である。作業車両１００は、油圧ショベルである。作業車両１００は、車両本体１と作業機２とを有する。車両本体１は、旋回体３と運転室４と走行装置５とを有する。運転室４は旋回体３の前部に載置されている。運転室４内には、後述する操作装置２５が配置される（図２参照）。走行装置５は履帯５ａ，５ｂを有しており、履帯５ａ，５ｂが回転することにより作業車両１００が走行する。
作業機２は、車両本体１の前部に取り付けられており、ブーム６とアーム７とバケット８とブームシリンダ１０とアームシリンダ１１とバケットシリンダ１２とを有する。ブーム６の基端部は、ブームピン１３を介して車両本体１の前部に揺動可能に取り付けられている。アーム７の基端部は、アームピン１４を介してブーム６の先端部に揺動可能に取り付けられている。アーム７の先端部には、バケットピン１５を介してバケット８が揺動可能に取り付けられている。ブームシリンダ１０とアームシリンダ１１とバケットシリンダ１２とは、後述する油圧ポンプ２２から吐出される作動油によって駆動される。
図２は、作業車両１００に搭載された駆動系と操作系との構成を示す模式図である。図２に示すように、作業車両１００は、エンジン２１と、油圧ポンプ２２と、油圧アクチュエータ２３とを備える。油圧ポンプ２２は、エンジン２１によって駆動されることによって、作動油を吐出する。油圧アクチュエータ２３は、油圧ポンプ２２から吐出された作動油によって駆動される。油圧アクチュエータ２３は、例えば、旋回体３を旋回させる油圧モータである。
作業車両１００は、アクチュエータ制御弁２４と操作装置２５とロック弁２６とを備えている。アクチュエータ制御弁２４は、入力されるパイロット圧に応じて油圧アクチュエータ２３を制御する。具体的には、アクチュエータ制御弁２４は、油圧アクチュエータ２３への作動油の供給方向を切り換える方向切換弁である。アクチュエータ制御弁２４は、第１位置状態Ｐ１と第２位置状態Ｐ２と中立位置状態Ｐｎとに切り換えられる。アクチュエータ制御弁２４は、第１位置状態Ｐ１において、油圧アクチュエータ２３が第１方向に駆動するように、油圧アクチュエータ２３に作動油を供給する。アクチュエータ制御弁２４は、第２位置状態Ｐ２において、油圧アクチュエータ２３が第２方向に駆動するように、油圧アクチュエータ２３に作動油を供給する。第２方向は、第１方向と反対の方向である。アクチュエータ制御弁２４は、中立位置状態Ｐｎにおいて、油圧アクチュエータ２３への作動油の供給を遮断する。これにより、油圧アクチュエータ２３が停止される。アクチュエータ制御弁２４は、第１パイロットポートＰｐ１と第２パイロットポートＰｐ２とを有する。パイロット圧が第１パイロットポートＰｐ１に印加されることによって、アクチュエータ制御弁２４が第１位置状態Ｐ１に設定される。パイロット圧が第２パイロットポートＰｐ２に印加されることによって、アクチュエータ制御弁２４が第２位置状態Ｐ２に設定される。パイロット圧が第１パイロットポートＰｐ１と第２パイロットポートＰｐ２のいずれにも印加されないときには、アクチュエータ制御弁２４が中立位置状態Ｐｎに設定される。
操作装置２５は、油圧アクチュエータ２３を動作させるための装置である。操作装置２５は、操作部材２７とパイロット弁２８とを有する。操作部材２７は、例えば、操作レバーである。パイロット弁２８は、油圧ポンプ２２から作動油を供給される。パイロット弁２８は、操作部材２７の操作に応じたパイロット圧を出力する。すなわち、パイロット弁２８は、油圧ポンプ２２からの作動油を操作部材２７の操作に応じたパイロット圧に減圧する。パイロット弁２８は、第１のパイロット弁２８ａと第２のパイロット弁２８ｂとを有する。第１のパイロット弁２８ａから出力されるパイロット圧（以下、「第１のパイロット圧」と呼ぶ。）は、アクチュエータ制御弁２４の第１パイロットポートＰｐ１に印加される。第２のパイロット弁２８ｂから出力されるパイロット圧（以下、「第２のパイロット圧」と呼ぶ。）は、アクチュエータ制御弁２４の第２パイロットポートＰｐ２に印加される。これにより、操作部材２７の操作に応じて、アクチュエータ制御弁２４が第１位置状態Ｐ１と第２位置状態Ｐ２と中立位置状態Ｐｎとのいずれかに設定される。
ロック弁２６は、油圧ポンプ２２とパイロット弁２８とを接続する油路に配置されている。ロック弁２６は、電磁弁である。ロック弁２６は、解除信号の入力の有無に応じて、解除状態ＰＲ１とロック状態ＰＬ１とに切り換えられる。具体的には、ロック弁２６は、解除信号の入力が無いときには、ロック状態ＰＬ１に保持される。ロック弁２６は、解除信号が入力されると、ロック状態ＰＬ１から解除状態ＰＲ１に切り換えられる。ロック弁２６は、解除状態ＰＲ１では、油圧ポンプ２２側の油路１０１とパイロット弁２８側の油路１０２とを接続する。これにより、油圧ポンプ２２からの作動油がパイロット弁２８に供給される。すなわち、ロック弁２６は、解除状態ＰＲ１では、アクチュエータ制御弁２４へのパイロット圧の供給を許容する。これにより、油圧アクチュエータの動作が許容される。ロック弁２６は、ロック状態ＰＬ１では、油圧ポンプ２２側の油路１０１とパイロット弁２８側の油路１０２とを遮断する。ロック弁２６は、ロック状態ＰＬ１では、パイロット弁２８側の油路１０２を作動油タンクに接続する。これにより、油圧ポンプ２２からの作動油はパイロット弁２８に供給されない。すなわち、ロック弁２６は、ロック状態ＰＬ１では、アクチュエータ制御弁２４へのパイロット圧の供給を遮断する。ロック弁２６がロック状態ＰＬ１では、操作部材２７の操作に関わらず、アクチュエータ制御弁２４は中立位置状態Ｐｎに保持される。従って、ロック弁２６がロック状態ＰＬ１では、オペレータが操作部材２７を操作しても、油圧アクチュエータ２３は動作しない。すなわち、油圧アクチュエータの動作が禁止される。
図２に示すように、作業車両１００は、ロック部材３１と、ロックスイッチ３２と、第１の信号ライン３３と、第２の信号ライン３４と、コントローラ３５と、報知部３６とを備える。
ロック部材３１は、運転室４内に配置される。ロック部材３１は、ロック位置と解除位置とに切換可能である。例えば、ロック部材３１は、解除位置では、運転室４内へ突出するように配置される。ロック部材３１は、ロック位置では、運転室４内へ突出しない、或いは、運転室４内への突出量が小さくなるように配置される。ロックスイッチ３２は、ロック部材３１の動作に連動して、ロック位置ＰＬ２と解除位置ＰＲ２とに切り換えられる。ロック部材３１がロック位置に位置しているときには、ロックスイッチ３２は、ロック位置ＰＬ２に位置する。ロック部材３１が解除位置に位置しているときには、ロックスイッチ３２は、解除位置ＰＲ２に位置する。
第１の信号ライン３３は、ロックスイッチ３２からの解除信号をロック弁２６に伝達する。ロックスイッチ３２が解除位置ＰＲ２に設定されると、ロックスイッチ３２からの解除信号が、第１の信号ライン３３を介して、ロック弁２６に入力される。これにより、ロック弁２６が解除状態ＰＲ１に設定される。第２の信号ライン３４は、ロックスイッチ３２からのロックスイッチ信号をコントローラ３５に伝達する。ロックスイッチ３２がロック位置ＰＬ２に設定されると、ロックスイッチ３２からのロックスイッチ信号が、第２の信号ライン３４を介して、コントローラ３５に入力される。このとき、ロック弁２６には、ロックスイッチ３２からの解除信号が入力されないため、ロック弁２６は、ロック状態ＰＬ１に設定される。
コントローラ３５は、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリと、ＣＰＵなどの演算装置とを含む。報知部３６は、例えばモニタである。コントローラ３５は、第２の信号ライン３４を介してロックスイッチ信号を受信すると、オペレータに対する報知を報知部３６から出力させる。オペレータに対する報知は、例えば、モニタにメッセージやアイコンを表示することによって行われる。
また、作業車両１００は、パイロット圧検出部３７と、第３の信号ライン３８とを備える。パイロット圧検出部３７は、パイロット圧を検出する。パイロット圧検出部３７は、複数の圧力センサを有する。具体的には、パイロット圧検出部３７は、第１圧力センサ３７ａと第２圧力センサ３７ｂとを有する。第１圧力センサ３７ａは、第１のパイロット圧を検出する。第２圧力センサ３７ｂは、第２のパイロット圧を検出する。第３の信号ライン３８は、パイロット圧検出部３７からの信号をコントローラ３５に伝達する。後述するように、コントローラ３５は、パイロット圧検出部３７によって検出されたパイロット圧に基づいて、ロック部材３１の操作時の誤操作の判定を行う。
また、作業車両１００は、リレー３９と、第４の信号ライン４１と、第５の信号ライン４２と、第６の信号ライン４３とを備える。リレー３９は、第１の信号ライン３３に配置されている。第４の信号ライン４１は、コントローラ３５からの信号をリレー３９に伝達する。リレー３９は、コントローラ３５からの信号の有無に応じて、オン状態Ｐｏｎとオフ状態Ｐｏｆｆとに切り換えられる。リレー３９は、オン状態Ｐｏｎにおいて、ロックスイッチ３２とロック弁２６とを接続する。これにより、ロックスイッチ３２からの解除信号がロック弁２６に伝達可能となる。リレー３９は、オフ状態Ｐｏｆｆにおいて、ロックスイッチ３２とロック弁２６との間を遮断する。これにより、ロックスイッチ３２からの解除信号がロック弁２６に伝達不能となる。リレー３９は、コントローラ３５から信号が入力されているときには、オン状態Ｐｏｎに設定される。リレー３９は、コントローラ３５から信号が入力されていないときには、オフ状態Ｐｏｆｆに設定される。
第５の信号ライン４２は、第１の信号ライン３３においてロックスイッチ３２とリレー３９との間に接続されている。従って、ロックスイッチ３２からの解除信号が、第５の信号ライン４２を介して、コントローラ３５に伝達される。コントローラ３５は、第５の信号ライン４２を介して受信する解除信号の有無によって、ロック部材３１が解除位置に設定されているか否かを検出する。第６の信号ライン４３は、第１の信号ライン３３においてリレー３９とロック弁２６との間に接続されている。従って、コントローラ３５は、第６の信号ライン４３を介して受信する解除信号の有無によって、リレー３９がオン状態Ｐｏｎとオフ状態Ｐｏｆｆとのいずれの状態であるのか、及び、ロック弁２６がロック状態ＰＬ１と解除状態ＰＲ１とのいずれの状態であるのかを検出する。
また、作業車両１００は、キースイッチ４０と、第７の信号ライン４４とを備える。キースイッチ４０は、作業車両１００を始動させるためのキーによってオン状態とオフ状態とに切り換えられる。キースイッチ４０は、オン状態で信号を出力する。第７の信号ライン４４は、キースイッチ４０からの信号をコントローラ３５に伝達する。
運転室４内には、図３に示すように、シート１７と操作台１８とが配置されている。操作台１８は、シート１７の側方に配置されている。操作台１８は、シート１７と運転室４のドア４０（図１参照）との間に配置されている。操作台１８は、操作部材２７とロック部材３１とを支持している。操作部材２７は、操作台１８の上面に取り付けられている。詳細には、操作部材２７は、操作台１８の上面の前部に取り付けられている。
ロック部材３１は、操作台１８の側面に取り付けられている。詳細には、ロック部材３１は、操作台１８の側面の前部に取り付けられている。ロック部材３１は、操作台１８に対して回転可能に取り付けられている。図４は、操作台１８の側面図である。図４に示すように、ロック部材３１は、操作台１８に対して回転軸３１０周りに回転することにより、解除位置（図４の３１参照）とロック位置（図４の３１’参照）とに切り換えられる。解除位置(３１)は、ロック位置（３１’）よりも下方に位置する。
操作台１８は、跳ね上げ式の機構を有しており、運転室４の床面１９に対して上下に揺動可能に配置される。操作台１８は、揺動軸１８０周りに揺動する。操作台１８は、ロック部材３１と共に移動する。ロック部材３１が解除位置（３１）に位置する場合、操作台１８は第１位置（図４の１８参照）に位置する。第１位置(１８)では、操作台１８が床面１９に降ろされた状態となる。すなわち、操作台１８の底部の前部が、床面１９に接地している。また、操作台１８が第１位置(１８)では、ロック部材３１の一部が操作台１８の前面よりも前方に突き出ている。
ロック部材３１がロック位置(３１’)に位置する場合、操作台１８は第２位置(図４の１８’参照)に位置する。第２位置（１８’）では、操作台１８が床面１９から跳ね上げられた状態となる。すなわち、第２位置（１８’）での操作台１８の前部は、第１位置（１８）での操作台１８の前部よりも上方に位置している。操作台１８が第２位置（１８’）での操作部材２７の位置（図４の２７’参照）は、操作台１８が第１位置（１８）での操作部材２７の位置（図４の２７参照）よりも上方に位置している。第２位置（１８’）では、操作台１８の底部の前部が、床面１９から上方に離れている。また、操作台１８が第２位置（１８’）では、ロック部材３１が操作台１８の前面よりも後方に位置している。
オペレータがロック部材３１を解除位置（３１）からロック位置（３１’）に引き上げると、操作台１８はロック部材３１と共に上方に向かって揺動することで、第１位置（１８）から第２位置（１８’）に移動する。逆に、オペレータがロック部材３１をロック位置（３１’）から解除位置（３１）に押し下げると、操作台１８はロック部材３１と共に下方に向かって揺動することで、第２位置（１８’）から第１位置（１８）に移動する。
次に、コントローラ３５によって実行される誤操作の判定処理について説明する。図２に示すように、コントローラ３５は、ロック解除判定部４５と、経過時間検知部４６と、第１時間判定部４７と、第２時間判定部５１と、パイロット圧判定部４８と、誤操作監視部４９とを含む。図５は、誤操作の判定処理を示すフローチャートである。図６及び図７は、誤操作の判定時のパイロット圧と、ロックスイッチ信号と、コントローラ出力信号と、キースイッチ信号との変化を示すタイミングチャートである。ロックスイッチ信号は、コントローラ３５が検出したロックスイッチ３２からの信号である。具体的には、ロックスイッチ信号は、第２の信号ライン３４を介して伝達されるロックスイッチ信号と、第５の信号ライン４２を介して伝達される解除信号とのいずれかである。コントローラ出力信号は、コントローラ３５からリレー３９に出力される信号である。コントローラ出力信号がオンであるとは、コントローラ３５からリレー３９に信号が出力されていることを意味する。コントローラ出力信号がオフであるとは、コントローラ３５からリレー３９に信号が出力されていないことを意味する。キースイッチ信号は、キースイッチ４０からコントローラ３５に出力される信号である。キースイッチ信号がオンであるとは、キースイッチ４０からコントローラ３５に信号が出力されていることを意味する。キースイッチ信号がオフであるとは、キースイッチ４０からコントローラ３５に信号が出力されていないことを意味する。なお、図６及び図７に示すパイロット圧は、パイロット圧検出部３７によって検出される複数のパイロット圧の１つを例示している。
図５に示すように、キースイッチ４０がオン状態になると、ステップＳ１において、誤操作監視部４９は、コントローラ出力信号をオンにする（図６の時間Ｔ１）。これにより、リレー３９はオン状態Ｐｏｎに設定される。この場合、ロックスイッチ３２の位置に応じてロック弁２６の状態が切り換え可能となる。すなわち、ロック部材３１の操作に応じて、油圧アクチュエータ２３のロックと解除とが切り換え可能となる。
ステップＳ２において、ロック解除判定部４５が、解除信号がオンであるか否かを判定する。第５の信号ライン４２を介して解除信号がコントローラ３５に伝達されているときには、ロック解除判定部４５は、解除信号がオンであると判定する。すなわち、ロック解除判定部４５は、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたか否かを判定する。解除信号がオンであるときには（図６の時間Ｔ２）、ステップＳ３に進む。解除信号がオンであり、且つ、リレー３９がオン状態Ｐｏｎであるときには、解除信号が第１の信号ライン３３を介してロック弁２６に伝達される。従って、ロック弁２６は、解除状態ＰＲ１に設定される。これにより、操作部材２７の操作に応じてパイロット圧が上昇を開始する。
ステップＳ３において、経過時間検知部４６が、経過時間ｔのカウントを開始する。経過時間ｔは、ロックが解除された時点から、すなわち、ロック部材３１がロック位置から解除位置に切り換えられた時点（図６の時間Ｔ２）からの経過時間（図６の経過時間Ｔａ）である。
ステップＳ４において、第１時間判定部４７は、経過時間ｔが第１所定時間Tth1以上であるか否かを判定する。第１所定時間Tth1は、油圧アクチュエータ２３を動作させるための位置に操作部材２７が設定された状態で、ロック部材３１がロック位置から解除位置に切り換えられたときにパイロット圧が所定圧力Pthまで立ち上がるまでの時間である。第１所定時間Tth1は、予め実験或いはシミュレーションによって求められ、コントローラ３５に記憶されている。第１所定時間は、０．２秒以上、２秒以下であることが好ましい。経過時間ｔが第１所定時間Tth1以上ではないときには、ステップＳ５に進む。すなわち、図６において、時間Ｔａが第１所定時間Tth1より小さいときには、ステップＳ５に進む。
ステップＳ５において、パイロット圧判定部４８が、複数のパイロット圧の少なくとも１つが所定圧力Pth以上であるか否かを判定する。少なくとも１つのパイロット圧が所定圧力Pth以上ではないときには、ステップＳ４に戻る。少なくとも１つのパイロット圧が所定圧力Pth以上であるときには（図６の時間Ｔ３）、ステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、第２時間判定部５１は、パイロット圧が所定圧力Pth以上となっている継続時間ｄｔが第２所定時間Tth2以下であるか否かを判定する。継続時間ｄｔが第２所定時間Tth2以下ではないときにはステップＳ７に進む。すなわち、継続時間ｄｔが第２所定時間Tth2より大きいときにはステップＳ７に進む（図６のＴ４）。なお、第２所定時間Tth2は、予め実験或いはシミュレーションによって求められ、コントローラ３５に記憶されている。第２所定時間th2は、第１所定時間th1より小さい。好ましくは、第２所定時間th2は、０．２秒より小さい。より好ましくは、第２所定時間th2は、０．０５秒以上、０．１秒以下である。
ステップＳ７において、コントローラ出力信号がオフにされる（図６の時間Ｔ４）。また、経過時間検知部４６が、経過時間ｔと継続時間ｄｔとを０にリセットする。コントローラ出力信号がオフにされると、リレー３９はオフ状態Ｐｏｆｆに設定される。すなわち、経過時間ｔが第１所定時間Tth1未満であり且つ継続時間ｄｔが第２所定時間Tth2より大きいときには、ロックスイッチ３２が解除位置ＰＲ２であっても、誤操作監視部４９は、ロック弁２６をロック状態ＰＬ１に切り換える。このため、操作部材２７の操作に関わらず、アクチュエータ制御弁２４へのパイロット圧は上昇せず、コントローラ出力信号がオフにされた後に低下する。このため、ロック部材３１が解除位置であっても、油圧アクチュエータ２３の動作はロックされる。
ステップＳ８において、ロック解除判定部４５が、ロックスイッチ信号がオンであるか否かを判定する。ロックスイッチ信号がオンであるとは、第２の信号ライン３４を介してロックスイッチ信号がコントローラ３５に伝達されていることを意味する。ロックスイッチ信号がオンではないときには、コントローラ出力信号がオフに維持される。すなわち、経過時間ｔが第１所定時間Tth1未満であるときにパイロット圧の少なくとも１つが所定圧力Pth以上になり且つ継続時間ｄｔが第２所定時間Tth2より大きくなると、その後、ロック部材３１が解除位置からロック位置に戻されない限り、誤操作監視部４９は、ロック弁２６をロック状態ＰＬ１に維持する。これにより、アクチュエータ制御弁２４へのパイロット圧の遮断が維持される。ロックスイッチ信号がオンであるときには（図６の時間Ｔ５）、ステップＳ１に戻る。すなわち、ロック部材３１が解除位置からロック位置に戻されたときには、ステップＳ１に戻る。
上述したように、ステップＳ１では、コントローラ出力信号がオンにされる（図６の時間Ｔ５）。これにより、ロック部材３１の操作に応じて、油圧アクチュエータ２３のロックと解除とが切り換え可能となる。また、ステップＳ２において、ロック解除判定部４５が、解除信号がオンであるか否かを判定する。解除信号がオンであるときには（図６の時間Ｔ６）、ステップＳ３に進む。ステップＳ３において、経過時間検知部４６が、経過時間ｔのカウントを開始する。経過時間ｔは、ロック部材３１がロック位置から解除位置に切り換えられた時点（図６の時間Ｔ６）からの経過時間（図６の経過時間Ｔｂ）である。
ステップＳ４において、経過時間ｔが第１所定時間Tth1以上であるときには、ステップＳ９に進む。すなわち、経過時間ｔが第１所定時間Tth1に達するまで、いずれのパイロット圧も所定圧力Pth以上とならなかったときには、ステップＳ９に進む。
ステップＳ９では、誤操作監視部４９がコントローラ出力信号をオンに維持する（図６の時間Ｔ７以降）。すなわち、誤操作監視部４９は、リレー３９をオン状態Ｐｏｎに維持する。これにより、ロック部材３１が解除位置に設定されている間は、ロック弁２６が解除状態ＰＲ１に維持される。このため、パイロット圧は、操作部材２７の操作に応じて増大する。また、経過時間検知部４６が、経過時間ｔを０にリセットする。
ステップＳ１０では、ロック解除判定部４５が、解除信号がオフであるか否かを判定する。解除信号がオフであるとは、第５の信号ライン４２を介して解除信号がコントローラ３５に伝達されないことを意味する。解除信号がオフであるときには、ステップＳ１に戻る。すなわち、ロック部材３１が解除位置からロック位置に切り換えられたときには、ステップＳ１に戻る。
一方、上述したステップＳ６において継続時間ｄｔが第２所定時間Tth2以下であるときにはステップＳ９に進む（図７のＴ４’）。ステップＳ９では、誤操作監視部４９がコントローラ出力信号をオンに維持する。すなわち、誤操作監視部４９は、リレー３９をオン状態Ｐｏｎに維持する。これにより、ロック部材３１が解除位置に設定されている間は、ロック弁２６が解除状態ＰＲ１に維持される。また、経過時間検知部４６が、経過時間ｔ及び継続時間ｄｔを０にリセットする。
本発明の実施形態に係る作業車両１００では、ロック部材３１がロック位置から解除位置に切り換えられると、ロックスイッチ３２からの解除信号によって、ロック弁２６がロック状態ＰＬ１から解除状態ＰＲ１に切り換えられる。しかし、経過時間ｔが第１所定時間Tth1未満であるときにパイロット圧が所定圧力Pth以上となり且つ継続時間ｄｔが第２所定時間th2より大きい場合には、誤操作監視部４９は、ロック部材３１が解除位置に設定されていても、ロック弁２６をロック状態ＰＬ１に戻す。このようにパイロット圧が急速に立ち上がることは、操作部材２７が動作位置に設定されている状態でロック部材３１が解除位置に切り換えられたことを意味する。これにより、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたときに、操作部材２７が動作位置に設定されているか否かを精度よく判定することができる。
ただし、経過時間ｔが第１所定時間th1未満であるときにパイロット圧が所定圧力以上となっても、継続時間ｄｔが第２所定時間th2以下である場合には、誤操作監視部４９は、ロック弁を解除状態に維持する。従って、パイロット圧の増大が瞬間的なものに過ぎない場合には、誤操作とは見なさずに、ロック弁が解除状態に維持される。このため、操作台１８が押し下げられたときの衝撃によって操作部材２７が一時的に動き、それによりパイロット圧が上昇しても、操作部材２７が動作位置に設定されていると誤って検知することが防止される。これにより、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたときに、操作部材２７が動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
また、経過時間ｔが第１所定時間Tth1以上であるときにパイロット圧が所定圧力Pth以上となった場合には、誤操作監視部４９は、ロック弁２６を解除状態ＰＲ１に維持する。このようにパイロット圧がゆっくりと立ち上がることは、操作部材２７が動作位置に設定されていない状態でロック部材３１が解除位置に切り換えられたことを意味する。これにより、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたときに、操作部材２７が、動作位置に設定されていないことを精度よく判定することができる。
ロック弁２６は、油圧ポンプ２２とパイロット弁２８とを接続する油路に配置される。このため、１つのロック弁２６で、複数の油路に出力されるパイロット圧を遮断することができる。
誤操作監視部４９は、複数のパイロット圧のうち少なくとも１つのパイロット圧に対応する経過時間ｔが第１所定時間Tth1未満であり且つ継続時間ｄｔが第２所定時間th2より大きいときには、アクチュエータ制御弁２４へのパイロット圧の供給を遮断する。このため、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたときに、より確実に油圧アクチュエータ２３の誤操作を抑えることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記の実施形態では、作業車両として油圧ショベルが例示されているが、ホイールローダやブルドーザなど他の種類の作業車両に本発明が適用されてもよい。
上記の実施形態では、油圧アクチュエータとして、旋回体の旋回用の油圧モータが例示されているが、他の油圧アクチュエータが用いられてもよい。例えば、走行用の油圧モータ（図示せず）、ブームシリンダ１０、アームシリンダ１１、又は、バケットシリンダ１２が用いられてもよい。或いは、これらの一部の組み合わせ、又は、全ての組み合わせが用いられてもよい。すなわち、上述したステップＳ５において用いられる複数のパイロット圧は、旋回用の油圧モータに限らず、走行用の油圧モータ（図示せず）、ブームシリンダ１０、アームシリンダ１１、又は、バケットシリンダ１２などを制御するためのアクチュエータ制御弁へのパイロット圧であってもよい。
報知部３６は、誤操作監視部４９が、アクチュエータ制御弁２４へのパイロット圧の供給を遮断しているときに、オペレータに対する報知を出力してもよい。これにより、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたときに操作部材２７が誤って操作されていることを、オペレータは報知部３６からの報知によって認識することができる。上記の実施形態では、報知部３６としてモニタが例示されているが、ランプ或いはブザーなどの他の装置であってもよい。
ロック部材３１及び操作部材２７は、レバーに限らず、スイッチ、ボタン、或いはペダルなど他の形態の部材であってもよい。操作台１８の動作は上下方向への揺動に限らない。例えば、操作台１８は前後に移動してもよい。操作台１８とロック部材３１と操作部材２７との構造は上述した構造に限られない。例えば、操作台１８に対するロック部材３１と操作部材２７との取付位置が変更されてもよい。
図８に示すように、作業車両１００は、作動油の温度を検出する温度検出部５０をさらに備えてもよい。この場合、第１時間判定部４７は、作動油の温度が低いほど、第１所定時間Tth1を増大させる。これにより、ロック部材３１が解除位置に切り換えられたときに、操作部材２７が、動作位置に設定されているか否かをさらに精度よく判定することができる。
本発明によれば、ロック部材が解除位置に切り換えられたときに操作部材が動作位置に操作されているか否かを精度よく判定することができる作業車両及び作業車両の制御方法を提供することができる。
２２ 油圧ポンプ
２３ 油圧アクチュエータ
２４ アクチュエータ制御弁
２６ ロック弁
２７ 操作部材
２８ パイロット弁
３１ ロック部材
３２ ロックスイッチ
３４ 第２の信号ライン
３５ コントローラ
３６ 報知部
３７ パイロット圧検出部
３８ 第３の信号ライン
３９ リレー
４１ 第４の信号ライン
４６ 経過時間検知部
４７ 第１時間判定部
４８ パイロット圧判定部
４９ 誤操作監視部
５１ 第２時間判定部
１００ 作業車両
５０ 温度検出部

Claims (14)

  1. 油圧アクチュエータと、
    前記油圧アクチュエータを動作させるための操作部材と、
    前記操作部材の操作に応じたパイロット圧を出力するパイロット弁と、
    入力される前記パイロット圧に応じて前記油圧アクチュエータを制御するアクチュエータ制御弁と、
    ロック位置と解除位置とに切換可能なロック部材と、
    前記操作部材と前記ロック部材とを支持しており、前記ロック部材と共に移動可能に設けられる操作台と、
    前記アクチュエータ制御弁への前記パイロット圧の供給を許容する解除状態と、前記アクチュエータ制御弁への前記パイロット圧の供給を遮断するロック状態とに切り換えられるロック弁と、
    前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置に切り換えられると、前記ロック弁を前記ロック状態から前記解除状態に切り換えるロック弁切換部と、
    前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置に切り換えられた時点からの経過時間を検知する経過時間検知部と、
    前記経過時間が第１所定時間以上であるか否かを判定する第１時間判定部と、
    前記パイロット圧が所定圧力以上であるか否かを判定するパイロット圧判定部と、
    前記パイロット圧が前記所定圧力以上となっている継続時間が第２所定時間以下であるか否かを判定する第２時間判定部と、
    前記経過時間が前記第１所定時間以上であるときに前記パイロット圧が前記所定圧力以上となった場合には、前記ロック弁切換部による前記ロック弁の切換を許容し、前記経過時間が前記第１所定時間未満であるときに前記パイロット圧が前記所定圧力以上となり且つ前記継続時間が前記第２所定時間より大きい場合には、前記ロック弁を前記ロック状態に切り換え、前記経過時間が前記第１所定時間未満であるときに前記パイロット圧が前記所定圧力以上となり且つ前記継続時間が前記第２所定時間以下である場合には、前記ロック弁切換部による前記ロック弁の切換を許容する誤操作監視部と、
    を備える作業車両。
  2. 前記第１所定時間は、前記油圧アクチュエータを動作させるための位置に前記操作部材が設定された状態で、前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置に切り換えられたときに前記パイロット圧が前記所定圧力まで立ち上がるまでの時間である、
    請求項１に記載の作業車両。
  3. 前記第１所定時間は、０．２秒以上、２秒以下である、
    請求項１に記載の作業車両。
  4. 前記第２所定時間は、前記第１所定時間より小さい、
    請求項１に記載の作業車両。
  5. 前記第２所定時間は、０．２秒より小さい、
    請求項３に記載の作業車両。
  6. 前記パイロット弁に作動油を供給する油圧ポンプをさらに備え、
    前記ロック弁は、前記油圧ポンプと前記パイロット弁とを接続する油路に配置される、
    請求項１に記載の作業車両。
  7. 前記経過時間検知部と前記第１時間判定部と第２時間判定部と前記誤操作監視部とを含むコントローラと、
    前記パイロット圧を検出するパイロット圧検出部と、
    前記ロック弁切換部からの信号を前記ロック弁に伝達する第１の信号ラインと、
    前記ロック弁切換部からの信号を前記コントローラに伝達する第２の信号ラインと、
    前記パイロット圧検出部からの信号を前記コントローラに伝達する第３の信号ラインと、
    前記第１の信号ラインに配置されるリレーと、
    前記コントローラからの信号を前記リレーに伝達する第４の信号ラインと、
    をさらに含む、
    請求項１に記載の作業車両。
  8. 前記パイロット圧を第１のパイロット圧として、
    前記パイロット弁は、前記第１のパイロット圧と、前記第１パイロット圧と異なる油路から出力される第２のパイロット圧とを含む複数のパイロット圧を出力し、
    前記誤操作監視部は、前記経過時間が前記第１所定時間未満であるときに前記複数のパイロット圧のうち少なくとも１つのパイロット圧が前記所定圧力以上となり且つ前記継続時間が前記第２所定時間より大きい場合には、前記ロック弁を前記ロック状態に切り換える、
    請求項１に記載の作業車両。
  9. 前記誤操作監視部が、前記ロック弁を前記ロック状態に切り換えると、オペレータに対する報知を出力する報知部をさらに備える、
    請求項１に記載の作業車両。
  10. 作動油の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
    前記第１時間判定部は、前記作動油の温度が低いほど、前記第１所定時間を増大させる、
    請求項１に記載の作業車両。
  11. 前記操作台は、上下に揺動可能に配置されており、
    前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置に切り換えられると共に、前記操作台は、上方から下方に向かって揺動する、
    請求項１に記載の作業車両。
  12. 前記作業車両は、旋回体を有する油圧ショベルであり、
    前記油圧アクチュエータは、前記旋回体を旋回させる旋回モータ、走行用の油圧モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダのいずれかである、
    請求項１から９のいずれかに記載の作業車両。
  13. 油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータを動作させるための操作部材と、前記操作部材の操作に応じたパイロット圧を出力するパイロット弁と、前記パイロット弁から出力される前記パイロット圧に応じて前記油圧アクチュエータを制御するアクチュエータ制御弁と、ロック位置と解除位置とに切換可能なロック部材と、前記操作部材と前記ロック部材とを支持しており、前記ロック部材と共に移動可能に設けられる操作台と、前記アクチュエータ制御弁への前記パイロット圧の供給を許容する解除状態と、前記アクチュエータ制御弁への前記パイロット圧の供給を遮断するロック状態とに切り換えられるロック弁と、を備える作業車両の制御方法であって、
    前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置に切り換えられると、前記ロック弁を前記ロック状態から前記解除状態に切り換えるステップと、
    前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置に切り換えられた時点から、前記パイロット圧が所定圧力まで立ち上がるまでの経過時間を検知するステップと、
    前記経過時間が第１所定時間以上であるか否かを判定するステップと、
    前記パイロット圧が前記所定圧力以上となっている継続時間が第２所定時間以下であるか否かを判定するステップと、
    前記経過時間が前記第１所定時間以上であるときに、前記ロック弁を前記解除状態に維持するステップと、
    前記経過時間が前記第１所定時間未満であり且つ前記継続時間が前記第２所定時間より大きいときに、前記ロック弁を前記ロック状態に切り換えるステップと、
    前記経過時間が前記第１所定時間未満であり且つ前記継続時間が前記第２所定時間以下であるときに、前記ロック弁を前記解除状態に維持するステップと、
    を備える作業車両の制御方法。
  14. ロック部材が、油圧アクチュエータを動作させるための操作部材と前記ロック部材とを支持する操作台と共に、ロック位置から解除位置に切り換えられると、油圧アクチュエータの動作を禁止するロック状態から、前記油圧アクチュエータの動作を許容する解除状態に、ロック弁が切り換えられ、
    前記操作部材の操作に応じたパイロット圧が、前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置に切り換えられた時点から第１所定時間内に所定圧力まで立ち上がり、且つ、前記パイロット圧が、第２所定時間より長い時間、前記所定圧力以上に維持されている場合には、前記ロック弁が前記ロック状態に切り換えられ、
    前記パイロット圧が、前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置に切り換えられた時点から前記第１所定時間内に所定圧力まで立ち上がり、且つ、前記パイロット圧が前記所定圧力以上に維持されている継続時間が第２所定時間以下である場合には、前記ロック弁は解除状態に維持される、
    作業車両の制御方法。
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