JP6223258B2

JP6223258B2 - 作業車

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Publication number: JP6223258B2
Application number: JP2014072106A
Authority: JP
Inventors: 松本　厚; 厚松本; 龍一灘岡; 真宏杉岡
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: JP2015194013A

Description

本発明は、作業具を揺動駆動するアクチュエータと、前記作業具の揺動角度を検出する揺動角検出器とを備えた作業車に関する。

上記のような作業車においては、作業具（ブーム及びバケット）の任意の位置を記憶させる設定スイッチと、記憶した任意の位置に作業具を自動復帰させる復帰スイッチとを備えたものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−１５２７０７号公報

上記構成の作業車において、例えば、復帰スイッチの操作後に、揺動角検出器の故障などに起因して、作業具が任意の位置にて自動停止しないことを運転者が気付いた場合、この自動復帰を停止させるための操作が必要になるが、このような事態を運転者は予測していないため、自動復帰を停止させるための操作に手間取ることがある。

本発明の目的は、作業具が任意の位置にて自動停止しない場合の対応を迅速かつ確実に行えるようにすることにある。

本発明の課題解決手段は、
作業具を揺動駆動するアクチュエータと、
前記作業具の揺動角度を検出する揺動角検出器と、
操作具の人為操作に基づいて前記アクチュエータの作動を制御する手動用制御部と、
人為操作が継続されている間は前記作業具を制御目標角度にて自動停止させる目標角停止制御の実行を指令する指令操作具と、
前記目標角停止制御の実行が継続して指令されている間は前記目標角停止制御を実行し、前記目標角停止制御の実行中に前記揺動角検出器の出力に基づいて前記作業具の揺動角度が前記制御目標角度に達したことを検知した場合に、前記手動用制御部の制御作動に優先して前記アクチュエータを自動停止させる自動停止用制御部と、
を備え、
前記自動停止用制御部は、前記目標角停止制御の実行中に、前記揺動角検出器の出力に基づいて前記作業具の揺動角度が前記制御目標角度に達したことを検知するまでの間において、前記操作具の人為操作と前記指令操作具の人為操作とのいずれか一方又は双方が解除された場合は、前記目標角停止制御を終了して前記アクチュエータを直ちに自動停止させるように構成している。

この手段によると、指令操作具を人為操作しながら操作具の人為操作を行うことにより、作業具を、その揺動角度が制御目標角度に達するように揺動駆動することができ、作業具の揺動角度が制御目標角度に達するのに伴って作業具を自動停止させることができる。

これにより、作業具の揺動角度が制御目標角度から大きく外れている場合であっても、作業具を制御目標角度に対応する任意の揺動姿勢に簡単かつ迅速に復帰させることができる。

又、例えば、揺動角検出器の故障などに起因して、作業具が任意の揺動姿勢にて自動停止しないことに運転者が気付いた場合には、操作具の人為操作と指令操作具の人為操作とのいずれか一方又は双方を解除することにより、作業具を現在の揺動姿勢にて迅速かつ確実に緊急停止させることができる。

従って、作業具を任意の揺動姿勢に簡単かつ迅速に復帰させることができる上に、作業具が任意の揺動姿勢にて自動停止しない場合の対応を迅速かつ確実に行うことができる。

本発明をより好適なものにするための手段の一つとして、
前記アクチュエータとして、
走行車体に装備した支持部材に対してブームを左右向きの第１支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するブーム用アクチュエータと、
前記ブームに対してバケットを左右向きの第２支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するバケット用アクチュエータと、
を備え、
前記揺動角検出器として、
前記ブームの上下揺動角度を検出するブーム角検出器と、
前記ブームに対する前記バケットの上下揺動角度を検出するバケット角検出器と、
を備え、
前記手動用制御部は、前記操作具のブーム操作用の人為操作に基づいて前記ブーム用アクチュエータの作動を制御し、又、前記操作具のバケット操作用の人為操作に基づいて前記バケット用アクチュエータの作動を制御し、
前記自動停止用制御部は、
前記ブーム角検出器の出力と前記バケット角検出器の出力とに基づいて前記バケットの対地揺動角度を演算し、
前記目標角停止制御の実行中に、
前記バケットの対地揺動角度が前記制御目標角度に達したことを検知した場合は、前記手動用制御部の制御作動に優先して前記バケット用アクチュエータを自動停止させ、
前記バケットの対地揺動角度が前記制御目標角度に達したことを検知するまでの間において、前記操作具の人為操作と前記指令操作具の人為操作とのいずれか一方又は双方が解除された場合は、前記目標角停止制御を終了して前記バケット用アクチュエータを直ちに自動停止させるように構成している。

この手段によると、指令操作具を人為操作しながら操作具の人為操作を行うことにより、バケットを、その対地揺動角度が制御目標角度に達するように揺動駆動することができ、バケットの対地揺動角度が制御目標角度に達するのに伴ってバケットを自動停止させることができる。

これにより、バケットの対地揺動角度が制御目標角度から大きく外れている場合であっても、バケットを制御目標角度に対応する任意の揺動姿勢に簡単かつ迅速に復帰させることができる。

又、例えば、ブーム角検出器又はバケット角検出器揺の故障などに起因して、バケットが任意の揺動姿勢にて自動停止しないことに運転者が気付いた場合には、操作具の人為操作と指令操作具の人為操作とのいずれか一方又は双方を解除することにより、バケットを現在の揺動姿勢にて迅速かつ確実に緊急停止させることができる。

従って、バケットを任意の揺動姿勢に簡単かつ迅速に復帰させることができる上に、バケットが任意の揺動姿勢にて自動停止しない場合の対応を迅速かつ確実に行うことができる。

本発明をより好適なものにするための手段の一つとして、
前記アクチュエータとして、
走行車体に着脱可能に装備した支持部材に対してブームを左右向きの第１支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するブーム用アクチュエータと、
前記ブームに対してバケットを左右向きの第２支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するバケット用アクチュエータと、
を備え、
前記揺動角検出器として、
前記ブームの上下揺動角度を検出するブーム角検出器と、
前記ブームに対する前記バケットの上下揺動角度を検出するバケット角検出器と、
を備え、
前記手動用制御部は、前記操作具のブーム操作用の人為操作に基づいて前記ブーム用アクチュエータの作動を制御し、又、前記操作具のバケット操作用の人為操作に基づいて前記バケット用アクチュエータの作動を制御し、
前記自動停止用制御部は、
前記制御目標角度として、前記支持部材を前記走行車体から離脱させる離脱姿勢に基づいて設定した離脱用のブーム目標角度と離脱用のバケット目標角度とを備え、
前記目標角停止制御の実行中に、
前記ブーム角検出器の出力に基づいて前記ブームの上下揺動角度が前記離脱用のブーム目標角度に達したことを検知した場合は、前記手動用制御部の制御作動に優先して前記ブーム用アクチュエータを自動停止させ、
前記ブームの上下揺動角度が前記離脱用のブーム目標角度に達したことを検知するまでの間において、前記操作具の人為操作と前記指令操作具の人為操作とのいずれか一方又は双方が解除された場合は、前記目標角停止制御を終了して前記ブーム用アクチュエータを直ちに自動停止させ、
前記バケット角検出器の出力に基づいて前記バケットの上下揺動角度が前記離脱用のバケット目標角度に達したことを検知した場合は、前記手動用制御部の制御作動に優先して前記バケット用アクチュエータを自動停止させ、
前記バケットの上下揺動角度が前記離脱用のバケット目標角度に達したことを検知するまでの間において、前記操作具の人為操作と前記指令操作具の人為操作とのいずれか一方又は双方が解除された場合は、前記目標角停止制御を終了して前記バケット用アクチュエータを直ちに自動停止させるように構成している。

この手段によると、指令操作具を人為操作しながら操作具のブーム操作用の人為操作を行うことにより、ブームを、その揺動角度が離脱用のブーム目標角度に達するように揺動駆動することができ、ブームの揺動角度が離脱用のブーム目標角度に達するのに伴ってブームを自動停止させることができる。

又、指令操作具を人為操作しながら操作具のバケット操作用の人為操作を行うことにより、バケットを、その揺動角度が離脱用のバケット目標角度に達するように揺動駆動することができ、バケットの揺動角度が離脱用のバケット目標角度に達するのに伴ってバケットを自動停止させることができる。

これにより、ブーム及びバケットを所定の離脱姿勢に簡単かつ迅速に移動させることができる。

又、例えば、ブーム角検出器又はバケット角検出器揺の故障などに起因して、ブーム又はバケットが所定の離脱姿勢にて自動停止しないことに運転者が気付いた場合には、操作具の人為操作と指令操作具の人為操作とのいずれか一方又は双方を解除することにより、ブーム又はバケットを現在の揺動姿勢にて迅速かつ確実に緊急停止させることができる。

従って、ブーム及びバケットを所定の離脱姿勢に簡単かつ迅速に移動させることができる上に、ブーム又はバケットが所定の離脱姿勢にて自動停止しない場合の対応を迅速かつ確実に行うことができる。

本発明をより好適なものにするための手段の一つとして、
前記自動停止用制御部は、前記目標角停止制御の実行中に、前記バケット角検出器の出力に基づいて前記バケットの上下揺動角度が前記離脱用のバケット目標角度に達していないことを検知している状態において、前記操作具のブーム操作用の人為操作が行われた場合は、前記手動用制御部の制御作動に優先して前記ブーム用アクチュエータを停止状態に維持するように構成している。

この手段によると、バケットの姿勢が所定の離脱姿勢に切り替わっていない限り、ブームの姿勢を所定の離脱姿勢に切り換えることができなくなる。

これにより、バケットの姿勢が所定の離脱姿勢に切り替わっていない状態でブームの姿勢を所定の離脱姿勢に切り替えようとした場合に生じる虞のある、例えば、ブームに備えた離脱時用のスタンドがバケットに先行して接地することに起因して損傷する虞を回避することができる。

本発明をより好適なものにするための手段の一つとして、
前記自動停止用制御部は、前記目標角停止制御の実行中に、前記バケットの対地揺動角度が前記制御目標角度よりも設定角度手前の減速角度に達したことを検知した場合は、前記バケット用アクチュエータの作動速度を低下させるように構成している。

この手段によると、バケット用アクチュエータが自動停止する前にバケット用アクチュエータの作動速度を低下させることができる。

これにより、バケット用アクチュエータを自動停止させたときに発生するショックを軽減することができるとともに、任意の揺動姿勢でのバケットの自動停止を精度良く行うことができる。

本発明をより好適なものにするための手段の一つとして、
前記自動停止用制御部は、前記目標角停止制御の実行中に、前記バケットの上下揺動角度が前記離脱用のバケット目標角度よりも設定角度手前の減速角度に達したことを検知した場合は、前記バケット用アクチュエータの作動速度を低下させ、前記ブームの上下揺動角度が前記離脱用のブーム目標角度よりも設定角度手前の減速角度に達したことを検知した場合は、前記ブーム用アクチュエータの作動速度を低下させるように構成している。

この手段によると、バケット用アクチュエータ又はブーム用アクチュエータが自動停止する前に、バケット用アクチュエータ又はブーム用アクチュエータの作動速度を低下させることができる。

これにより、バケット用アクチュエータ又はブーム用アクチュエータを自動停止させたときに発生するショックを軽減することができるとともに、所定の離脱姿勢でのバケット及びブームの自動停止を精度良く行うことができる。

ローダ作業車の左側面図である。フロントローダの作動状態を示す左側面図である。フロントローダに関する制御構成を示すブロック図である。バケット自動停止時の作動速度を示す図である。フロントローダの離脱状態を示すローダ作業車の左側面図である。

以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明を作業車の一例であるローダ作業車に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、この実施形態にて例示するローダ作業車は、走行車体ＡとしてのトラクタＡに作業装置Ｂの一例であるフロントローダＢを着脱可能に装備して構成している。

トラクタＡは、車体フレーム１の前部側に原動部２及び左右の前輪３などを備えている。又、車体フレーム１の後部側に搭乗運転部４を形成するキャビン５及び左右の後輪６などを備えている。車体フレーム１の前後中間部には、作業装置Ｂの一例であるフロントローダＢの装着を可能にする左右の支持ブラケット７を装備している。搭乗運転部４には、ステアリングホイール８及び運転座席９などを配備している。

図１〜３に示すように、フロントローダＢは、対応する支持ブラケット７に着脱可能に装着する支持部材としての左右の固定ブラケット１０、対応する固定ブラケット１０に左右向きの第１支軸１１を介して上下揺動可能に連結した作業具の一例としての左右のブーム１２、対応するブーム１２の遊端部に左右向きの第２支軸１３を介して上下揺動可能に連結した左右の揺動ブラケット１４、左右の揺動ブラケット１４に着脱可能に連結した作業具の一例としてのバケット１５、ブーム用のアクチュエータとして使用する油圧式で複動型の左右のブームシリンダ１６、バケット用のアクチュエータとして使用する油圧式で複動型の左右のバケットシリンダ１７、左右いずれか一方のブーム１２の上下揺動角度θａを検出する揺動角検出器の一例としてのブーム角検出器１８、及び、左右のブーム１２に対するバケット１５の上下揺動角度θｂを検出する揺動角検出器の一例としてのバケット角検出器１９、などを備えている。

左右のブームシリンダ１６は、対応するブーム１２をトラクタＡに対して第１支軸１１を支点にして上下方向に揺動駆動する。左右のバケットシリンダ１７は、左右の揺動ブラケット１４とともにバケット１５を各ブーム１２に対して第２支軸１３を支点にして上下方向に揺動駆動する。ブーム角検出器１８及びバケット角検出器１９には回転式のポテンショメータを採用している。

図３に示すように、トラクタＡは、左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７に対するオイルの流れを制御するバルブユニット２０、及び、バルブユニット２０を介して左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御するフロントローダ用の電子制御ユニット（以下、ＬＤ−ＥＣＵと称する）２１を備えている。

図示は省略するが、油圧制御ユニット２０は、左右のブームシリンダ１６に対するオイルの流れを制御するブーム用の電子制御バルブ、及び、左右のバケットシリンダ１７に対するオイルの流れを制御するバケット用の電子制御バルブ、などを備えている。

図２及び図３に示すように、ＬＤ−ＥＣＵ２１は、ＣＰＵやＥＥＰＲＯＭなどを備えたマイクロコンピュータにより構成している。そして、左右のブーム１２及びバケット１５の手動動作を可能にする手動用制御部２２、及び、手動用制御部２２の制御作動に優先した左右のブーム１２又はバケット１５の制御目標角度θｏでの自動停止を可能にする自動停止用制御部２８、などを備えている。

手動用制御部２２は、搭乗運転部４にフロントローダ操作用の操作具として備えた十字揺動式で中立復帰型の操作レバー３０の人為操作に基づいて左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する。具体的には、操作レバー３０の操作位置を検出するレバー操作検出器３１の出力に基づいて左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する手動操作制御を行う。

手動操作制御では、レバー操作検出器３１の出力に基づいて操作レバー３０の操作位置を判別する。そして、操作レバー３０の操作位置が上昇位置である場合は、その上昇位置への操作が継続されている間は左右のブーム１２が上昇揺動するように左右のブームシリンダ１６を伸長作動させる。操作レバー３０の操作位置が下降位置である場合は、その下降位置への操作が継続されている間は左右のブーム１２が下降揺動するように左右のブームシリンダ１６を収縮作動させる。操作レバー３０の操作位置が掬い位置である場合は、その掬い位置への操作が継続されている間はバケット１５が上昇揺動（掬い揺動）するように左右のバケットシリンダ１７を収縮作動させる。操作レバー３０の操作位置がダンプ位置である場合は、そのダンプ位置への操作が継続されている間はバケット１５が下降揺動（ダンプ揺動）するように左右のバケットシリンダ１７を伸長作動させる。操作レバー３０の操作位置が中立位置である場合は、中立位置に位置している間は左右のブーム１２及びバケット１５が上下揺動を停止するように左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の伸縮作動を停止させる。

レバー操作検出器３１には、操作レバー３０の各操作位置への揺動操作を検出する複数のスイッチ、又は、操作レバー３０の前後方向への揺動操作を検出する回転式のポテンショメータと左右方向への揺動操作を検出する回転式のポテンショメータ、などを採用することができる。

自動停止用制御部２８は、ブーム角検出器１８の出力とバケット角検出器１９の出力とに基づいてバケット１５の対地揺動角度θｃを演算する演算部２８Ａ、ブーム１２又はバケット１５を所望の揺動姿勢にて自動停止させるための制御目標角度θｏを記憶する記憶部２８Ｂ、及び、ブーム１２又はバケット１５を制御目標角度θｏにて自動停止させる目標角停止制御を実行する停止制御部２８Ｃ、を備えている。

記憶部２８Ｂは、搭乗運転部４に備えた制御目標角度設定用の設定スイッチ３２が押圧操作された場合に、そのときに演算部２８Ａが出力しているバケット１５の対地揺動角度θｃを、バケット１５を任意の揺動姿勢にて自動停止させるための制御目標角度θｃｏ（作業具の制御目標角度θｏの一例）として記憶する。つまり、操作レバー３０を操作して、左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７を作動させて、バケット１５を任意の対地揺動角度θｃまで操作した後、設定スイッチ３２を押圧操作することにより、このときのバケット１５の対地揺動角度θｃを任意角度停止用の制御目標角度θｃｏとして記憶部２８Ｂに記憶することができる。尚、図２においては、対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏを、バケット１５の底面が水平になる角度に設定した状態を例示している。

又、記憶部２８Ｂは、任意角度停止用の制御目標角度θｃｏ以外の作業具の制御目標角度θｏとして、左右のブーム１２に備えた左右のスタンド４０を使用してフロントローダＢの左右の固定ブラケット１０を走行車体Ａの左右の支持ブラケット７から離脱させる際のブーム１２及びバケット１５の離脱姿勢に基づいて設定した離脱用のブーム目標角度θａｏと離脱用のバケット目標角度θｂｏとを備えている。

停止制御部２８Ｃは、通常、目標角停止制御用の制御目標角度θｏとして任意角度停止用の制御目標角度θｃｏを設定している。又、搭乗運転部４に備えた離脱用の指令スイッチ３４が押圧操作された場合は、目標角停止制御用の制御目標角度θｏを任意角度停止用の制御目標角度θｃｏから離脱用のブーム目標角度θａｏ及び離脱用のバケット目標角度θｂｏに設定変更する。そして、操作レバー３０の把持部に指令操作具として備えた目標角停止制御用の指令スイッチ３５が人為操作された場合に目標角停止制御を実行するように構成している。

目標角停止制御用の指令スイッチ３５は、モーメンタリ式で、人為操作による押圧が継続されている間は目標角停止制御の実行を指令し、人為操作による押圧が解除されるのに伴って目標角停止制御の実行を指令しないように構成している。

図２〜４に示すように、停止制御部２８Ｃは、目標角停止制御用の制御目標角度θｏとして任意角度停止用の制御目標角度θｃｏを設定している場合において、目標角停止制御用の指令スイッチ３５により目標角停止制御の実行が継続して指令されている間は、目標角停止制御として、バケット１５を任意の揺動姿勢にて自動停止させる任意角度停止用の目標角停止制御を実行する。

又、目標角停止制御用の制御目標角度θｏとして離脱用のブーム目標角度θａｏ及び離脱用のバケット目標角度θｂｏを設定している場合において、目標角停止制御用の指令スイッチ３５により目標角停止制御の実行が継続して指令されている間は、目標角停止制御として、ブーム１２及びバケット１５をフロントローダ離脱用の揺動姿勢にて自動停止させる離脱用の目標角停止制御を実行する。

任意角度停止用の目標角停止制御では、この制御作動の実行中に操作レバー３０の人為操作が行われると、レバー操作検出器３１の出力に基づいて、その操作位置が、バケット１５を任意角度停止用の制御目標角度θｃｏに向かわせるのに適した操作か否かを判断する。
適した操作でない場合は、搭乗運転部に備えたブザーなどの警報装置（図示せず）を作動させるとともに、操作レバー３０の人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動に優先して左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７を停止状態に維持する。
適した操作である場合は、演算部２８Ａの演算結果を取り込んで、操作レバー３０の人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動などにより左右のバケットシリンダ１７が作動している間、バケット１５の対地揺動角度θｃを監視する。

そして、演算部２８Ａの演算結果に基づいて、バケット１５の対地揺動角度θｃが任意角度停止用の制御目標角度θｃｏよりも設定角度（例えば１０度）手前の減速角度θｃｘに達したことを検知した場合は、操作レバー３０の人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動に優先して、バケット１５が減速角度θｃｘから設定角度（例えば５度）の減速領域Ｈ内に位置する間、左右のバケットシリンダ１７に対するオイルの分流比が徐々に低下するようにバケット用の電子制御バルブに対するデューティー比を変更して、左右のバケットシリンダ１７の作動速度を目標速度まで徐々に低下させ、減速領域Ｈの通過後は目標速度に維持する。

その後、演算部２８Ａの演算結果に基づいて、バケット１５の対地揺動角度θｃが任意角度停止用の制御目標角度θｃｏに達したことを検知した場合は、左右のバケットシリンダ１７を自動停止させて、バケット１５の対地揺動角度θｃを任意角度停止用の制御目標角度θｃｏに維持する。

一方、バケット１５の対地揺動角度θｃが任意角度停止用の制御目標角度θｃｏに達したことを検知するまでの間において、操作レバー３０の人為操作と目標角停止制御用の指令スイッチ３５の人為操作とのいずれか一方又は双方が解除された場合は、任意角度停止用の目標角停止制御を終了して左右のバケットシリンダ１７を直ちに自動停止させることにより、バケット１５を現在の揺動姿勢にて迅速に自動停止させる。

つまり、目標角停止制御用の指令スイッチ３５を押圧しながら操作レバー３０の人為操作を適正に行うことにより、設定スイッチ３２により設定した水平などの任意の揺動姿勢に向けてバケット１５を揺動駆動させて、その任意の揺動姿勢にてバケット１５を自動停止させることができる。

これにより、バケット１５を大きく掬い揺動又はダンプ揺動させた場合であっても、バケット１５を設定スイッチ３２により設定した水平などの任意の揺動姿勢に簡単かつ迅速に復帰させることができる。又、左右のバケットシリンダ１７の自動停止前に左右のバケットシリンダ１７の作動速度を徐々に低下させることから、左右のバケットシリンダ１７を自動停止させるときに発生するショックを軽減することができるとともに、任意の揺動姿勢でのバケット１５の自動停止を精度良く行うことができる。

又、例えば、ブーム角検出器１８又はバケット角検出器１９の故障などに起因して、バケット１５が任意の揺動姿勢にて自動停止しないことに運転者が気付いた場合には、少なくとも、操作レバー３０の人為操作と目標角停止制御用の指令スイッチ３５の人為操作とのいずれか一方を解除することにより、バケット１５を現在の揺動姿勢にて簡単かつ迅速に緊急停止させることができる。

離脱用の目標角停止制御では、この制御作動の実行中に操作レバー３０の人為操作が行われると、バケット角検出器１９の出力とレバー操作検出器３１の出力とに基づいて、その操作レバー３０の操作が適切な操作か否かを判断する。

そして、バケット１５の上下揺動角度θｂが離脱用のバケット目標角度θｂｏに達していない状態において、バケット１５を離脱用のバケット目標角度θｂｏに向かわせるのに適した操作が行われていないと判断した場合は、前述した警報装置を作動させるとともに、操作レバー３０の人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動に優先して左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７を停止状態に維持する。

逆に、バケット１５を離脱用のバケット目標角度θｂｏに向かわせるのに適した操作が行われていると判断した場合は、操作レバー３０の人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動などにより左右のバケットシリンダ１７が作動している間、バケット角検出器１９の出力に基づいてバケット１５の上下揺動角度θｂを監視する。

そして、バケット角検出器１９の出力に基づいて、バケット１５の上下揺動角度θｂが離脱用のバケット目標角度θｂｏよりも設定角度（例えば１０度）手前の減速角度θｂｘに達したことを検知した場合は、操作レバー３０の人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動に優先して、バケット１５が減速角度θｂｘから設定角度（例えば５度）の減速領域Ｈ内に位置する間、左右のバケットシリンダ１７に対するオイルの分流比が徐々に低下するようにバケット用の電子制御バルブに対するデューティー比を変更して、左右のバケットシリンダ１７の作動速度を目標速度まで徐々に低下させ、減速領域Ｈの通過後は目標速度に維持する。

その後、バケット角検出器１９の出力に基づいて、バケット１５の上下揺動角度θｂが離脱用のバケット目標角度θｂｏに達したことを検知した場合は、左右のバケットシリンダ１７を自動停止させて、バケット１５の上下揺動角度θｂを離脱用のバケット目標角度θｂｏに維持する。

一方、バケット１５の上下揺動角度θｂが離脱用のバケット目標角度θｂｏに達している状態においては、左右のブーム１２を離脱用のブーム目標角度θａｏに向かわせるのに適した操作が行われていないと判断した場合に、前述した警報装置を作動させるとともに、操作レバー３０の人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動に優先して左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７を停止状態に維持する。

逆に、左右のブーム１２を離脱用のブーム目標角度θａｏに向かわせるのに適した操作が行われていると判断した場合は、操作レバー３０の人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動などにより左右のブームシリンダ１６が作動している間、ブーム角検出器１８の出力に基づいて左右のブーム１２の上下揺動角度θａを監視する。

そして、ブーム角検出器１８の出力に基づいて、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが離脱用のブーム目標角度θａｏよりも設定角度（例えば１０度）手前の減速角度θａｘに達したことを検知した場合は、操作レバー３０の人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動に優先して、左右のブーム１２が減速角度θａｘから設定角度（例えば５度）の減速領域Ｈ内に位置する間、左右のブームシリンダ１６に対するオイルの分流比が徐々に低下するようにブーム用の電子制御バルブに対するデューティー比を変更して、左右のブームシリンダ１６の作動速度を目標速度まで徐々に低下させ、減速領域Ｈの通過後は目標速度に維持する。

その後、ブーム角検出器１８の出力に基づいて、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが離脱用のブーム目標角度θａｏに達したことを検知した場合は、左右のブームシリンダ１６を自動停止させて、左右のブーム１２の上下揺動角度θａを離脱用のブーム目標角度θａｏに維持する。

一方、バケット１５の上下揺動角度θｂが離脱用のバケット目標角度θｂｏに達したことを検知するまでの間において、操作レバー３０の人為操作と目標角停止制御用の指令スイッチ３５の人為操作とのいずれか一方又は双方が解除された場合は、離脱用の目標角停止制御を終了して左右のバケットシリンダ１７を直ちに自動停止させることにより、バケット１５を現在の揺動姿勢にて迅速に自動停止させる。

又、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが離脱用のブーム目標角度θａｏに達したことを検知するまでの間において、操作レバー３０の人為操作と目標角停止制御用の指令スイッチ３５の人為操作とのいずれか一方又は双方が解除された場合は、離脱用の目標角停止制御を終了して左右のブームシリンダ１６を直ちに自動停止させることにより、左右のブーム１２を現在の揺動姿勢にて迅速に自動停止させる。

つまり、目標角停止制御用の指令スイッチ３５を押圧しながら操作レバー３０の人為操作を適正に行うことにより、所定の離脱姿勢に向けて左右のブーム１２及びバケット１５を揺動駆動させて、その所定の離脱姿勢にて左右のブーム１２及びバケット１５を自動停止させることができる。

これにより、左右のスタンド４０を使用してフロントローダＢの左右の固定ブラケット１０を走行車体Ａの左右の支持ブラケット７から離脱させる場合には、左右のブーム１２及びバケット１５の姿勢を所定の離脱姿勢に簡単かつ迅速に切り替えることができ、バケット１５及び左右のスタンド４０を適正に接地させることができる。

その結果、バケット１５の姿勢が所定の離脱姿勢に切り替わっていない状態で左右のブーム１２を下降揺動させた場合に生じる虞のある、バケット１５に先行して左右のスタンド４０が接地することに起因した左右のスタンド４０の損傷を回避することができる。

又、左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の自動停止前に左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動速度を徐々に低下させることから、左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７を自動停止させるときに発生するショックを軽減することができるとともに、所定の離脱姿勢での左右のブーム１２及びバケット１５の自動停止を精度良く行うことができる。

そして、例えば、ブーム角検出器１８又はバケット角検出器１９の故障などに起因して、左右のブーム１２又はバケット１５が所定の離脱姿勢にて自動停止しないことに運転者が気付いた場合には、少なくとも、操作レバー３０の人為操作と目標角停止制御用の指令スイッチ３５の人為操作とのいずれか一方を解除することにより、左右のブーム１２又はバケット１５を現在の揺動姿勢にて簡単かつ迅速に緊急停止させることができる。

〔別実施形態〕

〔１〕走行車体Ａは、ローダ作業用の専用車、フロントローダ及びモーアを装備するローダ草刈兼用車、及び、フロントローダ及びバックホーを装備するローダ掘削兼用車、などであってもよい。

〔２〕ブーム用アクチュエータ１６及びバケット用アクチュエータ１７として油圧モータなどを採用してもよい。

〔３〕操作具３０として、ブーム専用の操作具とバケット専用の操作具とを備えるようにしてもよい。又、操作具３０として、ブーム１２の上昇揺動を指令するスイッチ、ブーム１２の下降揺動を指令するスイッチ、バケット１５の掬い揺動を指令するスイッチ、及び、バケット１５のダンプ揺動を指令するスイッチを備えるようにしてもよい。

〔４〕指令操作具３５を、操作具３０から独立した状態で搭乗運転部４に配備するようにしてもよい。

〔５〕ブーム角検出器１８として、ブームシリンダ１６の伸縮長さをブーム１２の上下揺動角度θａとして検出する摺動式のポテンショメータを採用してもよい。又、バケット角検出器１９として、バケットシリンダ１７の伸縮長さをバケット１５の上下揺動角度θｂとして検出する摺動式のポテンショメータを採用してもよい。

〔６〕減速角度θａｘ，θｂｘ，θｃｘは種々の変更が可能であり、例えば、各制御目標角度θｏよりも５度手前の角度や１５度手前の角度などであってもよい。

〔７〕自動停止用制御部２８は、目標角停止制御の実行中に、揺動角検出器１６，１７の出力に基づいて作業具１２，１５の揺動角度θａ，θｂ，θｃが制御目標角度θｏに達したことを検知するまでの間において、操作具３０の人為操作が解除された場合にのみ目標角停止制御を終了してアクチュエータ１６，１７を直ちに自動停止させるように構成してもよい。

〔８〕自動停止用制御部２８は、目標角停止制御の実行中に、揺動角検出器１６，１７の出力に基づいて作業具１２，１５の揺動角度θａ，θｂ，θｃが制御目標角度θｏに達したことを検知するまでの間において、指令操作具３５の人為操作が解除された場合にのみ目標角停止制御を終了してアクチュエータ１６，１７を直ちに自動停止させるように構成してもよい。

〔９〕自動停止用制御部２８は、目標角停止制御の実行中に、揺動角検出器１６，１７の出力に基づいて作業具１２，１５の揺動角度θａ，θｂ，θｃが制御目標角度θｏに達したことを検知するまでの間において、操作具３０の人為操作と指令操作具３５の人為操作との双方が解除された場合にのみ目標角停止制御を終了してアクチュエータ１６，１７を直ちに自動停止させるように構成してもよい。

本発明は、ローダ作業車、耕耘作業車、バックホー、及び、乗用田植機、などの作業車に適用することができる。

１０支持部材
１１第１支軸
１２ブーム（作業具）
１３第２支軸
１５バケット（作業具）
１６ブーム用アクチュエータ（アクチュエータ）
１７バケット用アクチュエータ（アクチュエータ）
１８ブーム角検出器（揺動角検出器）
１９バケット角検出器（揺動角検出器）
２２手動用制御部
２８自動停止用制御部
３０操作具
３５指令操作具
Ａ走行車体
θａブームの上下揺動角度
θａｏ離脱用のブーム目標角度
θａｘ減速角度
θｂバケットの上下揺動角度
θｂｏ離脱用のバケット目標角度
θｂｘ減速角度
θｃバケットの対地揺動角度
θｃｏ制御目標角度
θｃｘ減速角度
θｏ制御目標角度

Claims

作業具を揺動駆動するアクチュエータと、
前記作業具の揺動角度を検出する揺動角検出器と、
操作具の人為操作に基づいて前記アクチュエータの作動を制御する手動用制御部と、
人為操作が継続されている間は前記作業具を制御目標角度にて自動停止させる目標角停止制御の実行を指令する指令操作具と、
前記目標角停止制御の実行が継続して指令されている間は前記目標角停止制御を実行し、前記目標角停止制御の実行中に前記揺動角検出器の出力に基づいて前記作業具の揺動角度が前記制御目標角度に達したことを検知した場合に、前記手動用制御部の制御作動に優先して前記アクチュエータを自動停止させる自動停止用制御部と、
を備え、
前記自動停止用制御部は、前記目標角停止制御の実行中に、前記揺動角検出器の出力に基づいて前記作業具の揺動角度が前記制御目標角度に達したことを検知するまでの間において、前記操作具の人為操作と前記指令操作具の人為操作とのいずれか一方又は双方が解除された場合は、前記目標角停止制御を終了して前記アクチュエータを直ちに自動停止させるように構成している作業車。
前記アクチュエータとして、
走行車体に装備した支持部材に対してブームを左右向きの第１支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するブーム用アクチュエータと、
前記ブームに対してバケットを左右向きの第２支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するバケット用アクチュエータと、
を備え、
前記揺動角検出器として、
前記ブームの上下揺動角度を検出するブーム角検出器と、
前記ブームに対する前記バケットの上下揺動角度を検出するバケット角検出器と、
を備え、
前記手動用制御部は、前記操作具のブーム操作用の人為操作に基づいて前記ブーム用アクチュエータの作動を制御し、又、前記操作具のバケット操作用の人為操作に基づいて前記バケット用アクチュエータの作動を制御し、
前記自動停止用制御部は、
前記ブーム角検出器の出力と前記バケット角検出器の出力とに基づいて前記バケットの対地揺動角度を演算し、
前記目標角停止制御の実行中に、
前記バケットの対地揺動角度が前記制御目標角度に達したことを検知した場合は、前記手動用制御部の制御作動に優先して前記バケット用アクチュエータを自動停止させ、
前記バケットの対地揺動角度が前記制御目標角度に達したことを検知するまでの間において、前記操作具の人為操作と前記指令操作具の人為操作とのいずれか一方又は双方が解除された場合は、前記目標角停止制御を終了して前記バケット用アクチュエータを直ちに自動停止させるように構成している請求項１に記載の作業車。
前記アクチュエータとして、
走行車体に着脱可能に装備した支持部材に対してブームを左右向きの第１支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するブーム用アクチュエータと、
前記ブームに対してバケットを左右向きの第２支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するバケット用アクチュエータと、
を備え、
前記揺動角検出器として、
前記ブームの上下揺動角度を検出するブーム角検出器と、
前記ブームに対する前記バケットの上下揺動角度を検出するバケット角検出器と、
を備え、
前記手動用制御部は、前記操作具のブーム操作用の人為操作に基づいて前記ブーム用アクチュエータの作動を制御し、又、前記操作具のバケット操作用の人為操作に基づいて前記バケット用アクチュエータの作動を制御し、
前記自動停止用制御部は、
前記制御目標角度として、前記支持部材を前記走行車体から離脱させる離脱姿勢に基づいて設定した離脱用のブーム目標角度と離脱用のバケット目標角度とを備え、
前記目標角停止制御の実行中に、
前記ブーム角検出器の出力に基づいて前記ブームの上下揺動角度が前記離脱用のブーム目標角度に達したことを検知した場合は、前記手動用制御部の制御作動に優先して前記ブーム用アクチュエータを自動停止させ、
前記ブームの上下揺動角度が前記離脱用のブーム目標角度に達したことを検知するまでの間において、前記操作具の人為操作と前記指令操作具の人為操作とのいずれか一方又は双方が解除された場合は、前記目標角停止制御を終了して前記ブーム用アクチュエータを直ちに自動停止させ、
前記バケット角検出器の出力に基づいて前記バケットの上下揺動角度が前記離脱用のバケット目標角度に達したことを検知した場合は、前記手動用制御部の制御作動に優先して前記バケット用アクチュエータを自動停止させ、
前記バケットの上下揺動角度が前記離脱用のバケット目標角度に達したことを検知するまでの間において、前記操作具の人為操作と前記指令操作具の人為操作とのいずれか一方又は双方が解除された場合は、前記目標角停止制御を終了して前記バケット用アクチュエータを直ちに自動停止させるように構成している請求項１に記載の作業車。
前記自動停止用制御部は、前記目標角停止制御の実行中に、前記バケット角検出器の出力に基づいて前記バケットの上下揺動角度が前記離脱用のバケット目標角度に達していないことを検知している状態において、前記操作具のブーム操作用の人為操作が行われた場合は、前記手動用制御部の制御作動に優先して前記ブーム用アクチュエータを停止状態に維持するように構成している請求項３に記載の作業車。
前記自動停止用制御部は、前記目標角停止制御の実行中に、前記バケットの対地揺動角度が前記制御目標角度よりも設定角度手前の減速角度に達したことを検知した場合は、前記バケット用アクチュエータの作動速度を低下させるように構成している請求項２に記載の作業車。
前記自動停止用制御部は、前記目標角停止制御の実行中に、前記バケットの上下揺動角度が前記離脱用のバケット目標角度よりも設定角度手前の減速角度に達したことを検知した場合は、前記バケット用アクチュエータの作動速度を低下させ、前記ブームの上下揺動角度が前記離脱用のブーム目標角度よりも設定角度手前の減速角度に達したことを検知した場合は、前記ブーム用アクチュエータの作動速度を低下させるように構成している請求項３又は４に記載の作業車。