WO2012036045A1

WO2012036045A1 - ブルドーザ

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Publication number: WO2012036045A1
Application number: PCT/JP2011/070386
Authority: WO
Inventors: 了新谷; 智裕中川; 亮一長坂
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2012-03-22
Anticipated expiration: 2013-03-14
Also published as: US20120267128A1; CN102523748A; US20140048294A1; US8788157B2; JP5132742B2; US8616297B2; JP2012062620A; CN102523748B

Abstract

　ブルドーザ（１）は、ブルドーザ（１）の機体の後部に取り付けられたリッパ装置（５）の動きを制御する際に、リッピング作業の終了を検知してリッパ装置（５）を地中から引き上げる第１制御と、リッパ装置（５）をチルトバックさせる第２制御と、を選択的に実行する。

Description

ブルドーザ

　本発明は、掘削作業等を行うために機体後部に装着されたリッパ装置の駆動制御を行うブルドーザに関するものである。

　従来より、ブルドーザの機体後部に装着されたリッパ装置を用いて、岩盤や硬い土の掘削作業が行われている。
　例えば、特許文献１には、このようなリッパ装置のリッピング作業を自動的に制御する装置として、オペレータによって押下されるとリッパ装置を所定の位置まで自動的に上昇させるオートリターンボタンを設けた装置が開示されている。

特開平１０－８８６１４号公報（平成１０年４月７日公開）

　しかしながら、上記従来のリッパ装置の駆動制御装置では、以下に示すような問題点を有している。
　すなわち、上記公報に開示されたリッパ装置の駆動制御装置では、オペレータが自動制御を実施するためにはオートリターンボタンを押下する必要があるため、リッピング作業における通常の操作以外の操作を伴う。このため、オペレータとしては、通常のリッピング作業時の操作に新たな操作を加える必要があり、従来と同じ感覚でリッピング作業を行うことができないという問題がある。

　本発明の課題は、従来と同じ感覚で操作しながら、リッピング作業時におけるオペレータの操作負担を軽減することが可能なブルドーザを提供することにある。
（課題を解決するための手段）
　第１の発明に係るブルドーザは、機体と走行装置とを備えるブルドーザであって、リッパ装置と、操作レバーと、操向操作レバーと、制御部と、を備えている。リッパ装置は、機体の後部に取り付けられており、リッピング作業を行う。操作レバーは、リッパ装置を操作するために設けられている。操向操作レバーは、走行装置による走行を操作するために設けられている。制御部は、操作レバーと操向操作レバーの操作によりリッピング作業が終了したことを検知すると、リッパ装置を地中から引き上げる第１制御と、リッパ装置をチルトバックさせる第２制御と、を実行する。

　ここでは、ブルドーザの機体後部に設けられたリッパ装置を用いてリッピング作業を行う際のオペレータの操作負担を軽減するために、リッピング作業後の一定の動作を、第１・第２制御によって自動化している。
　すなわち、本発明のブルドーザでは、例えば、リッパ装置が地中から引き上げられた等、リッピング作業の終了を検知した場合には、その後で再度リッピング作業を開始するまでに行われる一定の操作について、自動制御を行う。

　なお、上記一定の操作には、リッパ装置を地中から引き上げる操作、地中から引き上げたリッパ装置をチルトバックさせる操作が含まれる。また、制御部は、上記第１・第２制御を選択的に行うようにしてもよいし、第１・第２制御の双方を行うようにしてもよい。
　通常、このようなブルドーザによるリッピング作業では、リッパ装置の先端（リッパポイント）を接地させて機体後部を持ち上げた状態で前進させることで、リッパ装置を地中の所定の深さまで貫入させ、そのまま前進することで岩盤や硬い土等の掘削作業を行う。そして、このようなリッピング作業では、掘削作業を行ったラインに沿って何度もリッピング作業を行うケースが多い。この場合、ブルドーザのオペレータは、リッパ操作レバーを操作しながらリッピング作業を行い、リッピング作業終了後には次のリッピング作業の準備のための操作を繰り返し行う必要がある。さらに、リッピング作業を行う際には、リッパ操作レバーの操作をブルドーザの操向を行うステアリングレバーの操作と連動させて２つの操作レバーを上手く操作する必要があるため、オペレータの操作負担が大きいという問題がある。

　特に、ブルドーザの運転席周りにおいて、リッパ装置の操作レバーとステアリングレバーとが運転席の左右に分かれて配置されている場合には、オペレータは両手で各操作レバーを適切に操作しながら、後方を振り返った状態で後進する等の状態となり、操作負担が大きい。
　そこで、本発明のブルドーザでは、リッピング作業を繰り返し行う際のオペレータの操作負担を軽減するために、リッピング作業が終了したことを検知して、次のリッピング作業の準備を行うまでの一定の操作（リッパ装置の持ち上げおよびリッパ装置のチルトバック）の全部あるいは一部を自動化するように制御を行う。

　これにより、リッピング作業を行うオペレータは、特に、特定の操作ボタン等を押下することもなく、リッピング作業終了時から次のリッピング作業を行う準備のために必要な操作の全部または一部を自動的に行わせることができる。よって、リッピング作業終了から次のリッピング作業開始までは、ブルドーザの操向を行うステアリングレバーの操作に集中することができる。この結果、リッピング作業時におけるオペレータの操作負担を、従来よりも大幅に軽減することができる。

　第２の発明に係るブルドーザは、第１の発明に係るブルドーザであって、制御部は、第１制御を選択的に実行する第１モードが設定される。

　第３の発明に係るブルドーザは、第１または第２の発明に係るブルドーザであって、制御部は、リッピング作業中に操向操作レバーが後進側に操作され、かつリッパ装置の操作レバーによって上げ操作をされたことによりリッピング作業が終了したことが検知されると、第１制御を実行する。
　ここでは、上記開始条件を満たした場合に、リッパ装置を地中から引き上げる第１制御を実行する。

　すなわち、オペレータによってリッパ装置の操作レバーの上げ操作がされると、オペレータがその後で操作レバーを離しても、第１制御が実行されることで、自動的にリッパ装置の上げ操作が継続して実行される。
　これにより、オペレータはリッピング作業を終えようとする際に操作レバーを一時的に上げ側に操作するだけで、ブルドーザがその後も自動的に上げ操作を継続して実行する。この結果、オペレータは、通常のリッピング作業時の操作を繰り返すだけで、ブルドーザを後進させる操作の方に集中することができるため、従来よりも操作負担を軽減することができる。

　第４の発明に係るブルドーザは、第１から第３の発明のいずれか１つに係るブルドーザであって、制御部は、リッピング作業中に操向操作レバーが後進側に操作され、かつリッパ装置の操作レバーによってチルトバック操作されたことが検知されると、第２制御を実行する。
　すなわち、オペレータによってリッパ装置の操作レバーのチルトバック操作がされると、オペレータがその後で操作レバーを離しても、第２制御が実行されることで、自動的にリッパ装置のチルトバック操作が継続して実行される。

　これにより、オペレータはリッピング作業を終えようとする際に操作レバーを一時的にチルトバック側に操作するだけで、ブルドーザがその後も自動的にチルトバック操作を継続して実行する。この結果、オペレータは、通常のリッピング作業時の操作を繰り返すだけで、ブルドーザを後進させる操作の方に集中することができるため、従来よりも操作負担を軽減することができる。

　第５の発明に係るブルドーザは、第３の発明に係るブルドーザであって、制御部は、
・ブルドーザが前進、あるいは停止していること、
・ブルドーザの油圧回路において作業機油圧が所定のリリーフ圧以上になっていること、
・リッパ装置の操作レバーによって下げ操作されたこと、
・リッパ装置の上げ操作から所定時間以上経過したこと、
のいずれか１つが検知されると、第１制御を解除する。

　ここでは、上記４つの解除条件の１つを満たした場合に、リッパ装置を地中から引き上げる第１制御を解除する。
　ここで、上記４つの条件のうち、ブルドーザの前進は、例えば、ステアリングレバーの操作状態に基づいて検知する。また、油圧回路における作業機油圧が所定のリリーフ圧以上になっていることは、例えば、リフトシリンダやチルトシリンダ等の油圧に基づいて検知する。さらに、リッパ装置の操作レバーの下げ操作については、例えば、操作レバーの操作状態に基づいて検知する。リッパ装置の上げ操作から所定時間が経過したことは、例えば、操作レバーの上げ操作を検出して時間を計測するタイマによって検知する。

　これにより、次のリッピング作業が始まると想定される状況や、ブレード等の作業機が操作されて別の作業に移行したと想定される状況、第１制御の解除条件が有効に機能していないと想定される状況になった場合でも、確実に第１制御を解除することができる。この結果、リッピング作業時におけるオペレータの操作負担を軽減し、かつ安全性を向上させることができる。

　第６の発明に係るブルドーザは、第４の発明に係るブルドーザであって、制御部は、
・ブルドーザが前進、あるいは停止していること、
・ブルドーザの油圧回路において作業機油圧が所定のリリーフ圧以上になっていること、
・リッパ装置の操作レバーによってチルトイン操作されたこと、
・リッパ装置のチルトバック操作から所定時間以上経過したこと、
のいずれか１つが検知されると、第２制御を解除する。

　ここでは、上記４つの解除条件の１つを満たした場合に、地中から引き上げられたリッパ装置をチルトバックさせる第２制御を解除する。
　ここで、上記４つの条件のうち、ブルドーザの前進は、例えば、ステアリングレバーの操作状態に基づいて検知する。また、油圧回路における作業機油圧が所定のリリーフ圧以上になっていることは、例えば、リフトシリンダやチルトシリンダ等の油圧に基づいて検知する。さらに、リッパ装置の操作レバーのチルトバック操作については、例えば、操作レバーの操作状態に基づいて検知する。リッパ装置のチルトバック操作から所定時間が経過したことは、例えば、操作レバーのチルトバック操作を検出して時間を計測するタイマによって検知する。

　これにより、次のリッピング作業が始まると想定される状況や、ブレード等の作業機が操作されて別の作業に移行したと想定される状況、第２制御の解除条件が有効に機能していないと想定される状況になった場合でも、確実に第２制御を解除することができる。この結果、リッピング作業時におけるオペレータの操作負担を軽減し、かつ安全性を向上させることができる。

　第７の発明に係るブルドーザは、第２の発明に係るブルドーザであって、制御部は、第１・第２制御を独立して実行する第２モードと、第１・第２制御を連動させて実行する第３モードと、が設定される。
　ここでは、所定の条件を満たした場合には、第１・第２制御のうち一方だけを実行するモード（第１モード）と、両方を独立して実行するモード（第２モード）と、両方を連動させて実行するモード（第３モード）と、をオペレータが選択可能である。
　これにより、オペレータは、自動化したい操作だけを選択することができるため、オペレータの好みに応じて、効果的にオペレータの操作負担を軽減することができる。

　第８の発明に係るリッパ装置の駆動制御方法は、ブルドーザの機体の後部に取り付けられたリッパ装置の動きを制御するリッパ装置の駆動制御方法であって、ブルドーザが前進または停止中にリッパ装置が操作される第１ステップと、ブルドーザが後進にされリッパ装置が上げ操作される第２ステップと、リッパ装置を自動的に上げる第３ステップと、を備えている。

本発明の一実施形態に係るブルドーザの構成を示す全体斜視図。図１のブルドーザに搭載されたキャブ内の構成を示す斜視図。図１のブルドーザに搭載された制御装置とその周辺の構成を示すブロック図。図１のブルドーザの機体後部に設けられたリッパ装置によるリッピング作業の流れを示す説明図。（ａ）～（ｃ）は、図２のキャブ内に設置されたモニタと、リッパ自動復帰制御の設定時における表示画面を示す図。（ａ）～（ｃ）は、リッパ自動復帰制御のモード選択画面を示す図。図４の制御装置によるリッパ自動復帰制御（リフト）の流れを示すフローチャート。図４の制御装置によるリッパ自動復帰制御（チルト）の流れを示すフローチャート。図４の制御装置によるリッパ自動復帰制御（リフト／チルト連動）の流れを示すフローチャート。

　本発明の一実施形態に係るブルドーザ１について、図１～図９を用いて説明すれば以下の通りである。
　［ブルドーザ１全体の構成］
　本実施形態に係るブルドーザ１は、不整地において整地作業を行う建設機械であって、図１に示すように、主として、キャブ２、車体フレーム３、ブレード４、リッパ装置５、および走行装置７を備えている。

　キャブ２には、運転者（オペレータ）が着座するためのオペレータシート（運転席）１１や各種操作のためのレバー、ペダルおよび計器類等が内装されている（図２参照）。なお、キャブ２内の構成については、後段にて詳述する。
　車体フレーム３は、ブレード４やリッパ装置５等の作業機構および走行装置７が取り付けられており、その上部にはキャブ２が載置されている。
　ブレード４は、車体フレーム３の前方に設けられており、地面を削り取って土砂を押し運ぶための作業機であって、後述するブレード操作レバー３１の操作に応じて油圧シリンダ（ブレードリフトシリンダ４１、ブレードチルトシリンダ４２）によって駆動される。

　リッパ装置５は、車体フレーム（機体）３の後方に設けられており、略鉛直下向きに突出するシャンク５ａの先端に取り付けられたリッパポイント５ｂを岩石等に突き刺して、走行装置７による牽引力によって切削、破砕を行う。また、リッパ装置５は、ブレード４と同様に、後述するリッパ操作レバー（操作レバー）３２の操作に応じて油圧シリンダ（リッパリフトシリンダ５１、リッパチルトシリンダ５２）によって駆動される。なお、このリッパ装置５を用いたリッピング作業の制御方法については、後段にて詳述する。
　走行装置７は、車体フレーム３の左右下部にそれぞれ設けられた一対の無端状の履帯７ａを回転させることで不整地における走行を可能としている。

　［キャブ２内の構成］
　本実施形態のキャブ２は、図２に示すように、内部に、オペレータシート１１、右側操作装置２０、左側操作装置２１、モニタ３５および制御装置（検知部、制御部）４０等を搭載している。

　オペレータシート１１は、キャブ２に乗降する運転者が着座して運転操作を行う座席であって、前後にスライド可能な状態で設置されている。また、オペレータシート１１は、運転者が後方を振り返ったままリッパ装置５等の操作を行う際の操作性を向上させるために、回転可能な状態で設置されている。そして、このオペレータシート１１の左右両脇には、運転者によって操作される各種操作レバー等の操作機器類が設置されている。

　右側操作装置２０は、図２に示すように、オペレータシート１１に着座した運転者からみてオペレータシート１１の右側に配置されている。また、右側操作装置２０の上面には、ブレード操作レバー３１やリッパ操作レバー（操作レバー）３２等が設けられている。
　ブレード操作レバー３１は、右側操作装置２０の上面における最前部に設けられており、ブレード４を駆動するブレードリフトシリンダ４１、ブレードチルトシリンダ４２（図１，３参照）を動作させる。

　リッパ操作レバー３２は、右側操作装置２０の上面におけるブレード操作レバー３１の後方に隣接して設けられており、リッパ装置５を駆動するリッパリフトシリンダ５１、リッパチルトシリンダ５２（図１，３参照）を動作させる。また、リッパ操作レバー３２は、リッパチルトレバー３２ａ、リッパリフトレバー３２ｂ（図３参照）を有している。リッパチルトレバー３２ａは、リッパ装置５をチルトイン／アウトさせるための操作具であって、リッパチルトシリンダ５２を動作させる。リッパリフトレバー３２ｂは、リッパ装置５を引き上げる／引き下げるための操作具であって、リッパリフトシリンダ５１を動作させる。

　左側操作装置２１は、図２に示すように、オペレータシート１１に着座した運転者からみてオペレータシート１１の左側に配置されている。そして、左側操作装置２１の上面には、操向操作レバー（ステアリングレバー）３３やアームレスト３４等が設けられている。
　操向操作レバー３３は、車体の前進方向を前方とした場合の前後方向および左右方向において揺動され、ステアリング操作がなされる。また、操向操作レバー３３は、シフトスイッチ３３ａ、ステアリングレバー３３ｂ（図３参照）を有している。シフトスイッチ３３ａは、トランスミッションの速度段を切り換える操作具であって、前進・後進時における走行速度に応じて速度段を切り換える。ステアリングレバー３３ｂは、前後左右の四方向に揺動可能な操作具であって、前方向に揺動させると前進、後方向に揺動させると後進、左方向に揺動させると左折、右方向に揺動させると右折するように、ブルドーザ１の走行方向をコントロールする。

　アームレスト３４は、左側端部に土手部分を有しており、この土手部分において左側に重心が移動した場合の運転者の体重を支える。
　モニタ３５は、オペレータシート１１の正面側に配置されたタッチパネル式の表示装置であって、図２に示すように、操作パネル３５ａとタッチキー３５ｂ（図５（ａ）参照）とを有している。そして、モニタ３５は、オペレータによってブルドーザ１の操作に関する各種設定入力が行われるとともに、後述するリッパ装置５を用いたリッピング作業の制御に関する設定入力も行われる。

　制御装置４０は、図２に示すように、モニタ３５の内部に搭載されており、ブルドーザ１の走行、各種作業を行う際の動作を制御する。また、制御装置４０は、図３に示すように、リッパ操作レバー３２、操向操作レバー３３、油圧ポンプ３６、油圧センサ３６ａ、メインバルブ３７、タイマ３９、ブレードリフトシリンダ４１、ブレードチルトシリンダ４２、リッパリフトシリンダ５１、油圧センサ５１ａ、リッパチルトシリンダ５２、および油圧センサ５２ａと接続されており、それぞれとの間において各種信号を送受信する。具体的には、制御装置４０は、リッパ操作レバー３２や操向操作レバー３３の操作に応じて、ブルドーザ１内に構成される油圧回路において、油圧ポンプ３６の吐出量や、油圧ポンプ３６から供給される圧油の供給先を決めるメインバルブ３７を制御することで、ブレード４やリッパ装置５を含む作業機を駆動する油圧シリンダ４１，４２，５１，５２を作動させる。なお、この制御装置４０によるリッピング作業時のリッパ自動復帰制御については、後段にて詳述する。

　＜リッピング作業の流れ＞
　ここで、ブルドーザ１のリッパ装置５を用いたリッピング作業の流れについて、図４を用いて説明すれば以下の通りである。
　すなわち、リッパ装置５を用いた一般的なリッピング作業では、オペレータは、図４に示すような手順で各操作を行いながらリッピング作業を行う。なお、以下で説明する（１）～（６）は、図４に示す（１）～（６）における操作に対応している。また、以下の説明において、チルトインとは、シャンク５ｂを図４における時計回り（リッパポイント５ｂの指す方向）に回動させることを意味し、チルトバックとは、その逆方向に回動させることを意味している。
（１）オペレータは、リッパチルトレバー３２ａを操作してシャンク５ａをチルトバックさせ、この状態でリッピング開始点にリッパポイント５ｂを接地させる。そして、オペレータは、リッパリフトレバー３２ｂを操作して、リッパリフトシリンダ５１によってブルドーザ１の機体後部を持ち上げる。
（２）オペレータは、キャブ２内に設置された減速ペダルを踏み込んでエンジン回転数を落とし、シフトスイッチ３３ａを操作して速度段をＦ１とする。そして、オペレータは、リッパチルトレバー３２ａを操作して、リッパポイント５ｂを地中の所望の深さまで貫入させる。
（３）オペレータは、リッパポイント５ｂを所望の深さまで貫入させると、エンジン回転数をＭＡＸとし、ステアリングレバー３３ｂを操作してブルドーザ１を前進させることで掘削作業を行う。このとき、オペレータは、リッパチルトレバー３２ａを操作してシャンク５ａをチルトさせながらリッピング作業を行う。
（４）オペレータは、ブルドーザ１を所望の位置まで前進させてリッピング作業が終了すると、リッパリフトレバー３２ｂを操作してブルドーザ１が前進している間にシャンク５ａを岩盤から抜き取る。その後、オペレータは、ステアリングレバー３３ｂを操作してブルドーザ１を後進させる。
（５）オペレータは、ブルドーザ１を後進させている間に、リッパチルトレバー３２ａを操作して、シャンク５ａをチルトバックさせる。
（６）オペレータは、ブルドーザ１を次のリッピング開始点付近まで後進させると、リッパリフトレバー３２ｂを操作して、リッパポイント５ｂがリッピング開始点に接地するまでシャンク５ａを下げていく。以下、（１）～（６）の操作を繰り返し行う。

　通常、このようなリッピング作業を行う際には、オペレータは、図２に示すキャブ２内において、右手でリッパ操作レバー３２を持ってリッパ装置５の操作を行いながら、左手で操向操作レバー３３を持ってブルドーザ１の前後を目視確認しながら前後進を切り換えている。
　ここで、上記（４）、（５）の操作は、一列分のリッピング作業を実施した後、次のリッピング作業を行うまでの準備作業として毎回実施する必要がある。そして、これらの操作は、前後確認をしながら複数の操作を同時に行う必要があるため、オペレータの操作負担が大きい。

　特に、図２に示すブルドーザ１のキャブ２内には、オペレータが座るオペレータシート１１の右側にリッパ操作レバー３２、左側に操向操作レバー３３がそれぞれ設けられているため、オペレータは左右の手で別々の操作をしながら前後を目視確認して次のリッピング作業を行うまでの準備を行う必要があり、非常に操作負担が大きい。

　＜リッパ自動復帰制御の設定＞
　本実施形態では、以上のようなリッピング作業時におけるオペレータの操作負担を軽減するために、以下のような手順によりリッピング復帰自動制御の設定を行う。
　すなわち、リッパ自動復帰制御（リッパオートリターン）を実施する際には、図５（ａ）に示すように、まず、キャブ２内に設けられたモニタ３５の操作パネル３５ａおよびタッチキー３５ｂを用いて設定を行う。
　具体的には、オペレータがキャブ２内においてキーオンすると、図５（ｂ）に示すように、操作パネル３５ａに通常画面６１、タッチキー３５ｂにタッチキー画面６２が表示される。このキーオン直後の通常画面６１では、自動復帰制御は機能オフ状態で立ち上がり、画面右上の自動制御機能表示部６１ａは機能オフ状態を示す色（例えば、通常画面６１の背景色と同じ青色）で表示される。

　次に、オペレータがタッチキー画面６２の中央上段部に配置された自動制御機能ＯＮ／ＯＦＦボタン６２ａを押下すると、図５（ｃ）に示すように、通常画面６１の画面右上の自動制御機能表示部６１ａが機能オンを示す色（例えば、緑色）に変化する。なお、この自動制御機能表示部６１ａは、以下で説明する所定の条件を満たしてリッパ自動復帰制御が開始されると、自動制御動作中を示す色（例えば、黄色）に変化する。これにより、オペレータは、自動復帰制御が動作していることを認識することができる。

　＜リッパ自動復帰制御のモード設定＞
　本実施形態では、このリッパ自動復帰制御として、上述した（４）の動作（リフト作動）のみ自動化する制御（第１モード）、上述した（４）、（５）の動作を独立して作動（リフト／チルト独立作動）させるように自動化する制御（第２モード）、上述した（４）、（５）の動作を作動（リフト／チルト連動作動）させるように自動化する制御（第３モード）という、３つのモードを設けている。

　よって、オペレータは、これらの３つのモード選択を以下のような手順で行う。
　すなわち、図６（ａ）に示すように、モニタ３５に通常画面６１が表示されている状態において、オペレータがタッチキー画面６２のモード選択ボタン６２ｂを押下すると、図６（ｂ）に示すように、モニタ３５にモード選択画面６３が表示される。
　次に、図６（ｂ）に示すように、オペレータが、モード選択画面６３中のリッパオートリターンボタン６３ａを選択して、選択ボタン６３ｂを押下すると、図６（ｃ）に示すように、モード選択画面６３上に自動制御モード選択画面６４が表示される。

　この自動制御モード選択画面６４には、図６（ｃ）に示すように、機能オフボタン６４ａ、リフトのみ選択ボタン６４ｂ、リフト／チルト独立作動選択ボタン６４ｃ、リフト／チルト連動作動選択ボタン６４ｄという４つの選択肢が表示される。
　よって、オペレータは、自動化したい作業を選択して、選択ボタン６３ｂを押下することで所望のモードを選択して、制御装置４０にリッパ自動復帰制御を実行させることができる。

　＜リッパ自動復帰制御の流れ＞
　本実施形態のブルドーザ１に搭載された制御装置４０では、上述した自動復帰制御の設定が完了すると、以下のような所定の条件（ステップＳ２～Ｓ４）を全て満たした場合に、通常制御からリッパ自動復帰制御に切り換える。一方、リッパ自動復帰制御が開始された後には、以下のような所定の条件（ステップＳ６～Ｓ９）のいずれか１つを満たした場合に、リッパ自動復帰制御から通常制御へ切り換える。

　（リフト自動制御）
　ここでは、まず、上述したリッピング作業完了後の動作のうち、図４に示す（４）のリッパ装置５のリフト動作を自動化する制御について説明する。
　すなわち、上述したモード設定によって、自動制御モード選択画面６４においてリフトのみ選択ボタン６４ｂが選択されると、図７に示すように、ステップＳ１において、リッパ通常制御の状態からステップＳ２に移行する。

　ステップＳ２では、リッピング作業中であるか否かの判定を行い、リッピング作業中である場合にはステップＳ３へ進み、それ以外の場合にはステップＳ１へ戻る。なお、リッピング作業中であるか否かの判定は、具体的には、ブルドーザ１を前進させている間にリッパ装置５の下げ操作、チルトイン操作があったか、あるいはブルドーザ１が停止中にリッパ装置５の下げ操作があったか、によって行われる。これにより、例えば、ブレード４による押土作業中に、誤ってリッパ自動復帰制御が実施されることを回避できる。

　ステップＳ３では、ブルドーザ１が後進しているか否かを判定し、後進中である場合にはステップＳ４へ進む。ここでは、リッピング作業が完了してブルドーザ１を後進させつつあることを確認している。
　ステップＳ４では、オペレータによって、リッパ操作レバー３２で上げ（リフト）操作がされたか否かを判定し、上げ操作された場合にはステップＳ５へ進む。ここで、リッパ上げ操作の有無は、リッパ操作レバー３２の位置によって検出することができる。

　ステップＳ５では、ステップＳ２～Ｓ４において、リッピング作業が完了して自動復帰制御を開始する条件が満たされているため、制御装置４０は、リッパ装置５の上げ指令を出力してリッパ装置５の上げ操作を自動的に実施する。
　すなわち、本実施形態では、ステップＳ２，Ｓ３においてリッピング作業が完了して後進している状態において、オペレータが一瞬でもリッパ操作レバー３２で上げ操作すると、その後、リッパ操作レバー３２から手を離しても、自動的にリッパ装置５の上げ操作は継続して行われる。

　これにより、オペレータは、リッパ自動復帰制御を開始するきっかけとして、通常の制御と同様に、リッパ操作レバー３２を上げ操作するだけで、その後の上げ操作を自動的に実施させることができる。よって、オペレータは後進する際の操向操作レバー３３の操作の方に意識を集中させて、次のリッピング作業を開始するポイントまでブルドーザ１を移動させることができる。この結果、特定のボタン等を押下することもなく、通常のリッピング作業と同じ操作を行う中で、リッピング作業完了後の一部の動作を自動化することで、オペレータの操作負担を軽減することができる。

　次に、以下のステップＳ６～Ｓ９では、このリッパ自動復帰制御を解除して、通常制御に切り換えるための条件について説明する。なお、本実施形態では、図７に示すように、ステップＳ６～Ｓ９のいずれか１つの条件でも満たす場合には、リッパ自動復帰制御を解除する。
　ステップＳ６では、ブルドーザ１が前進中、あるいは停止中であるか否かを判定する。これは、オペレータが操向操作レバー３３を操作してブルドーザ１を後進させている状態から前進させようとしていることを検知することで、次のリッピング作業に入ろうとしている状況を認識して、リッパ自動復帰制御を解除するためである。

　ステップＳ７では、油圧回路において作業機油圧がリリーフされているか否かを判定する。これは、リッパ装置５が上がりきった状態や、旋回操作、ブレード４の操作が行われたことを検知して、リッパ自動復帰制御を停止、中断させるためである。なお、このステップＳ７の判定については、油圧ポンプ３６の吐出圧を検出する油圧センサ３６ａや、リッパリフトシリンダ５１への吐出圧を検出する油圧センサ５１ａ、リッパチルトシリンダ５２への吐出圧を検出する油圧センサ５２ａにおける検出結果に基づいて行われる。

　ステップＳ８では、リッパ装置５の下げ操作がされたか否かを判定する。つまり、リッパ操作レバー３２において下げ操作がされたということは、オペレータが次のリッピング作業を開始しようとしていることが想定されるため、リッパ自動復帰制御を解除する。この判定については、リッパ操作レバー３２のレバーの位置によって検出すればよい。なお、このように自動制御によるリッパ装置５の動きとは逆方向への操作を検知して、オペレータの手動操作を自動制御よりも優先させることで、効果的に自動制御を解除することができる。

　ステップＳ９では、タイマ３９からの出力により、制御装置４０からリッパ上げ指令が出力されてから所定時間以上経過しているか否かを判定する。これは、リッパ自動復帰制御開始後、ステップＳ６～Ｓ８までの解除条件によって適正に解除されない場合を想定し、安全性を考慮して設定された解除条件である。
　本実施形態では、以上のように、リッパ自動復帰制御が開始されると、ステップＳ６～Ｓ９のいずれか１つの解除条件でも満たした場合には、リッパ自動復帰制御を解除して、通常制御へと切り換える。

　そして、オペレータが、リッパ操作レバー３２の操作（上げから下げ）、操向操作レバー３３の操作（後進から前進）を切り換えた手動動作を検知した場合には、自動制御よりも手動動作を優先させてリッパ装置５の動きを停止させることで、自動制御に対する安全性にも配慮することができる。

　（チルト自動制御）
　次に、上述したリッピング作業完了後の動作のうち、図４に示す（５）のリッパ装置５のチルト動作を自動化する制御について説明する。
　すなわち、上述したモード設定によって、自動制御モード選択画面６４においてリフト／チルト独立作動選択ボタン６４ｃが選択されると、図７に示すリフト自動制御とは独立して、図８に示すチルト自動制御が実施される。
　具体的には、図８に示すように、ステップＳ１１において、リッパ通常制御の状態からステップＳ１２に移行する。

　ステップＳ１２では、リッピング作業中であるか否かの判定を行い、リッピング作業中である場合にはステップＳ１３へ進み、それ以外の場合にはステップＳ１１へ戻る。なお、リッピング作業中であるか否かの判定は、具体的には、ブルドーザ１を前進させている間にリッパ装置５の下げ操作、チルトイン操作があったか、あるいはブルドーザ１が停止中にリッパ装置５の下げ操作があったか、によって行われる。これにより、例えば、ブレード４による押土作業中に、誤ってリッパ自動復帰制御が実施されることを回避できる。

　ステップＳ１３では、ブルドーザ１が後進しているか否かを判定し、後進中である場合にはステップＳ１４へ進む。ここでは、リッピング作業が完了してブルドーザ１を後進させつつあることを確認している。
　ステップＳ１４では、オペレータによって、リッパ操作レバー３２でチルトバック操作がされたか否かを判定し、チルトバック操作された場合にはステップＳ１５へ進む。ここで、チルトバック操作の有無は、リッパ操作レバー３２（リッパチルトレバー３２ａ）の操作状況によって検出することができる。

　ステップＳ１５では、ステップＳ１２～Ｓ１４において、リッピング作業が完了して自動復帰制御を開始する条件が満たされているため、制御装置４０は、リッパ装置５のチルトバック指令を出力してリッパ装置５のチルトバック操作を自動的に実施する。
　すなわち、本実施形態では、ステップＳ１２，Ｓ１３においてリッピング作業が完了して後進している状態において、オペレータが一瞬でもリッパ操作レバー３２でチルトバック操作すると、その後、リッパ操作レバー３２から手を離しても、自動的にリッパ装置５のチルトバック動作は継続して行われる。

　これにより、オペレータは、リッパ自動復帰制御を開始するきっかけとして、通常の制御と同様に、リッパ操作レバー３２をチルトバック操作するだけで、その後のチルトバックの動作を自動的に実施させることができる。よって、オペレータは後進する際の操向操作レバー３３の操作の方に意識を集中させて、次のリッピング作業を開始するポイントまでブルドーザ１を移動させることができる。この結果、特定のボタン等を押下することもなく、通常のリッピング作業と同じ操作を行う中で、リッピング作業完了後の一部の動作を自動化することで、オペレータの操作負担を軽減することができる。

　次に、以下のステップＳ１６～Ｓ１９では、このリッパ自動復帰制御を解除して、通常制御に切り換えるための条件について説明する。なお、本実施形態では、図８に示すように、ステップＳ１６～Ｓ１９のいずれか１つの条件でも満たす場合には、リッパ自動復帰制御を解除する。
　ステップＳ１６では、ブルドーザ１が前進中、あるいは停止中であるか否かを判定する。これは、オペレータが操向操作レバー３３を操作してブルドーザ１を後進させている状態から前進させようとしていることを検知することで、次のリッピング作業に入ろうとしている状況を認識して、リッパ自動復帰制御を解除するためである。

　ステップＳ１７では、油圧回路において作業機油圧がリリーフされているか否かを判定する。これは、リッパ装置５が上がりきった状態や、旋回操作、ブレード４の操作が行われたことを検知して、リッパ自動復帰制御を停止、中断させるためである。
　ステップＳ１８では、リッパ装置５のチルトイン操作がされたか否かを判定する。つまり、リッパ操作レバー３２においてチルトイン操作がされたということは、オペレータが次のリッピング作業を開始しようとしていることが想定されるため、リッパ自動復帰制御を解除する。この判定については、リッパ操作レバー３２のレバーの位置によって検出すればよい。なお、このように自動制御によるリッパ装置５の動きとは逆方向への操作を検知して、オペレータの手動操作を自動制御よりも優先させることで、効果的に自動制御を解除することができる。

　ステップＳ１９では、タイマ３９からの出力により、制御装置４０からチルトバック指令が出力されてから所定時間以上経過しているか否かを判定する。これは、リッパ自動復帰制御開始後、ステップＳ１６～Ｓ１８までの解除条件によって適正に解除されない場合を想定し、安全性を考慮して設定された解除条件である。
　本実施形態では、以上のように、リッパ自動復帰制御が開始されると、ステップＳ１６～Ｓ１９のいずれか１つの解除条件でも満たした場合には、リッパ自動復帰制御を解除して、通常制御へと切り換える。

　そして、オペレータが、リッパ操作レバー３２の操作（チルトバックからチルトイン）、操向操作レバー３３の操作（後進から前進）を切り換えた手動動作を検知した場合には、自動制御よりも手動動作を優先させてリッパ装置５の動きを停止させることで、自動制御に対する安全性にも配慮することができる。
　なお、図６（ｃ）に示す自動制御モード選択画面６４においてリフト／チルト独立作動選択ボタン６４ｃが選択されると、上述したリフト自動制御とは独立して、このチルト自動制御も並行して進められる。

　（リフト／チルト連動自動制御）
　次に、上述したリッピング作業完了後の動作のうち、図４に示す（４）および（５）のリッパ装置５のリフト動作およびチルト動作を連動させて自動化する制御について説明する。
　すなわち、上述したモード設定によって、自動制御モード選択画面６４においてリフト／チルト連動作動選択ボタン６４ｄが選択されると、上記リフト自動制御とチルト自動制御とを連動させるように制御が行われる。

　具体的には、図９に示すように、ステップＳ１～Ｓ９までは、図７に示すフト自動制御の流れと同様である。
　つまり、リフト／チルト連動自動制御を実施するモード（第３モード）が設定されると、ステップＳ１の通常制御状態から順に、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４の条件を満たすか否かを判定し、全ての条件を満たした場合には、ステップＳ５において制御装置４０からリッパ上げ指令を出力してリフト上げ動作を自動的に行う。

　次に、ステップＳ６～Ｓ９において解除条件を満たすと、リフト上げ操作を停止して、ステップＳ１５において、制御装置４０からチルトバック指令を出力して、チルト自動制御を開始する。つまり、本モードでは、チルトバック自動制御を実施するための各種条件（図８のステップＳ１２～Ｓ１４）を判定することなく、リフト自動制御が解除されたことを条件として、チルト自動制御を開始する。

　そして、上述した図８に示すチルト自動制御と同様に、ステップＳ１６～Ｓ１９において、チルト自動制御を解除する条件を満たすまでチルトバックを自動的に行った後、通常制御に戻る。
　以上のように、本実施形態では、オペレータが自身の好みに合わせて３つのモードを選択して実行させることができる。

　［他の実施形態］
　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。

　（Ａ）
　上記実施形態では、リッパ自動復帰制御の開始条件および解除条件について、それぞれ例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、開始条件および解除条件として、他の条件を追加してもよいし、上述した開始条件および解除条件の一部を削除して実施してもよい。

　（Ｂ）
　上記実施形態では、上記チルト自動制御については、リフト／チルト独立作動制御（第２モード）およびリフト／チルト連動作動制御（第３モード）選択時にのみ、実施される例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、チルト自動制御についても、設定画面において単一で選択可能となっていてもよい。

　本発明のブルドーザは、特定の操作ボタン等を押下することもなく、リッピング作業時におけるオペレータの操作負担を、従来よりも大幅に軽減することができるという効果を奏することから、リッパ装置を搭載した作業車両に対して広く適用可能である。

　１　　　ブルドーザ
　２　　　キャブ
　３　　　車体フレーム
　４　　　ブレード
　５　　　リッパ装置
　５ａ　　シャンク
　５ｂ　　リッパポイント
　７　　　走行装置
　７ａ　　履帯
１１　　　オペレータシート（運転席）
２０　　　右側操作装置
２１　　　左側操作装置
３１　　　ブレード操作レバー
３２　　　リッパ操作レバー（操作レバー）
３２ａ　　リッパチルトレバー
３２ｂ　　リッパリフトレバー
３３　　　操向操作レバー（ステアリングレバー）
３３ａ　　シフトスイッチ
３３ｂ　　ステアリングレバー
３４　　　アームレスト
３５　　　モニタ
３５ａ　　操作パネル
３５ｂ　　タッチキー
３６　　　油圧ポンプ
３６ａ　　油圧センサ
３７　　　メインバルブ
３９　　　タイマ
４０　　　制御装置（検知部、制御部）
４１　　　ブレードリフトシリンダ
４２　　　ブレードチルトシリンダ
５１　　　リッパリフトシリンダ
５１ａ　　油圧センサ
５２　　　リッパチルトシリンダ
５２ａ　　油圧センサ
６１　　　通常画面
６１ａ　　自動制御機能表示部
６２　　　タッチキー画面
６２ａ　　自動制御機能ＯＮ／ＯＦＦボタン
６２ｂ　　モード選択ボタン
６３　　　モード選択画面
６３ａ　　リッパオートリターンボタン
６３ｂ　　選択ボタン
６４　　　自動制御モード選択画面
６４ａ　　機能オフボタン
６４ｂ　　リフトのみ選択ボタン
６４ｃ　　リフト／チルト独立作動選択ボタン
６４ｄ　　リフト／チルト連動作動選択ボタン

Claims

　機体と走行装置とを備えるブルドーザであって、
　前記機体の後部に取り付けられており、リッピング作業を行うリッパ装置と、
　前記リッパ装置を操作するための操作レバーと、
　前記走行装置による走行を操作するための操向操作レバーと、
　前記操作レバーと前記操向操作レバーの操作により前記リッピング作業が終了したことを検知すると、前記リッパ装置を地中から引き上げる第１制御と、前記リッパ装置をチルトバックさせる第２制御と、を実行する制御部と、
を備えているブルドーザ。
　前記制御部は、前記第１制御を選択的に実行する第１モードが設定される、
請求項１に記載のブルドーザ。
　前記制御部は、リッピング作業中に前記操向操作レバーが後進側に操作され、かつ前記リッパ装置の操作レバーによって上げ操作をされたことによりリッピング作業が終了したことが検知されると、前記第１制御を実行する、
請求項１または２に記載のブルドーザ。
　前記制御部は、前記リッピング作業中に前記操向操作レバーが後進側に操作され、かつ前記リッパ装置の操作レバーによってチルトバック操作されたことが検知されると、前記第２制御を実行する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のブルドーザ。
　前記制御部は、前記ブルドーザの油圧回路において作業機油圧が所定のリリーフ圧以上になっていること、前記検知部において、前記ブルドーザが前進あるいは停止していること、前記リッパ装置の操作レバーによって下げ操作されたこと、前記リッパ装置の上げ操作から所定時間以上経過したこと、のいずれか１つが検知されると、前記第１制御を解除する、
請求項３に記載のブルドーザ。
　前記制御部は、前記ブルドーザの油圧回路において作業機油圧が所定のリリーフ圧以上になっていること、前記検知部において、前記ブルドーザが前進あるいは停止していること、前記リッパ装置の操作レバーによってチルトイン操作されたこと、前記リッパ装置のチルトバック操作から所定時間以上経過したこと、のいずれか１つが検知されると、前記第２制御を解除する、
請求項４に記載のブルドーザ。
　前記制御部は、前記第１・第２制御を独立して実行する第２モードと、前記第１・第２制御を連動させて実行する第３モードと、が設定される、
請求項２に記載のブルドーザ。
　ブルドーザの機体の後部に取り付けられたリッパ装置の動きを制御するリッパ装置の駆動制御方法であって、
　ブルドーザが前進または停止中に前記リッパ装置が操作される第１ステップと、
　ブルドーザが後進にされ前記リッパ装置が上げ操作される第２ステップと、
　前記リッパ装置を自動的に上げる第３ステップと、
を備えているリッパ装置の駆動制御方法。