本發(fā)明涉及裝載機(jī)械的控制系統(tǒng)及裝載機(jī)械的控制方法。

背景技術(shù)：

在施工現(xiàn)場中，有將砂土裝載到運(yùn)載車輛中的裝載機(jī)械進(jìn)行工作。作為裝載機(jī)械之一已知有輪式裝載機(jī)。輪式裝載機(jī)具有包括動臂及鏟斗的作業(yè)機(jī)，將由鏟斗鏟起的砂土向作為運(yùn)載車輛之一的自卸車的箱斗中排出。輪式裝載機(jī)的操作員對操作桿進(jìn)行操作，來實(shí)施一邊調(diào)整動臂的位置及鏟斗的角度一邊將鏟斗中的砂土向箱斗中排出的卸土作業(yè)。在專利文獻(xiàn)1中公開了一種為了防止砂土從鏟斗中灑落而對動臂缸及鏟斗缸進(jìn)行控制的技術(shù)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009－052287號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

隨著輪式裝載機(jī)不斷進(jìn)行卸土作業(yè)，箱斗中的砂土的高度逐漸增高。因此，在動臂配置于較低位置的狀態(tài)下繼續(xù)進(jìn)行卸土作業(yè)時，鏟斗遲早會與箱斗中的砂土接觸，可能導(dǎo)致難以順利地進(jìn)行卸土作業(yè)。另一方面，在動臂配置于較高位置的狀態(tài)下實(shí)施卸土作業(yè)時，砂土從較高的位置落到箱斗中，會給自卸車帶來較大的沖擊力。在給自卸車帶來較大的沖擊力時，可能使自卸車的至少一部分發(fā)生損傷，或者給自卸車的操作員帶來不舒適感。熟悉輪式裝載機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的熟練操作員能夠以在鏟斗進(jìn)行傾卸動作的同時使動臂上升的方式對操作桿進(jìn)行操作。因此，由熟練操作員操作的輪式裝載機(jī)能夠根據(jù)箱斗中砂土的高度順利地實(shí)施卸土作業(yè)。但是，不熟悉輪式裝載機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的非熟練操作員就難以以在鏟斗進(jìn)行傾卸動作的同時使動臂上升的方式對操作桿進(jìn)行操作。因此，在由非熟練操作員操作輪式裝載機(jī)的情況下，難以根據(jù)箱斗中砂土的高度來調(diào)整動臂的高度而順利地實(shí)施卸土作業(yè)。

本發(fā)明的形態(tài)的目的在于提供一種能夠順利地實(shí)施卸土作業(yè)的裝載機(jī)械的控制系統(tǒng)及裝載機(jī)械的控制方法。

依照本發(fā)明的第一形態(tài)，提供一種裝載機(jī)械的控制系統(tǒng)，其具備：動臂位置計算部，其計算由裝載機(jī)械的車身支承而能夠旋轉(zhuǎn)的動臂的位置；鏟斗姿勢計算部，其計算由上述動臂支承而能夠旋轉(zhuǎn)的鏟斗的姿勢；判斷部，其基于上述姿勢和傾卸動作中上述鏟斗的基準(zhǔn)姿勢來判斷上述姿勢是否滿足規(guī)定條件；以及作業(yè)機(jī)控制部，其使上述鏟斗進(jìn)行傾卸動作，在判斷為上述姿勢滿足上述規(guī)定條件時，輸出使上述動臂進(jìn)行上升動作的控制信號。

依照本發(fā)明的第二形態(tài)，提供一種裝載機(jī)械的控制方法，其包括：在由動臂支承而能夠旋轉(zhuǎn)的鏟斗的傾卸動作中計算上述鏟斗的姿勢；以及在上述姿勢滿足規(guī)定條件時使上述動臂進(jìn)行上升動作。

根據(jù)本發(fā)明的形態(tài)，提供一種能夠順利地實(shí)施卸土作業(yè)的裝載機(jī)械的控制系統(tǒng)及裝載機(jī)械的控制方法。

附圖說明

圖1是示意性地表示本實(shí)施方式涉及的裝載機(jī)械的一個示例的側(cè)視圖。

圖2是示意性地表示本實(shí)施方式涉及的作業(yè)機(jī)的一個示例的圖。

圖3是示意性地表示使用現(xiàn)有例涉及的輪式裝載機(jī)的卸土作業(yè)的一個示例的圖。

圖4是示意性地表示使用現(xiàn)有例涉及的輪式裝載機(jī)的卸土作業(yè)的一個示例的圖。

圖5是示意性地表示使用本實(shí)施方式涉及的輪式裝載機(jī)的卸土作業(yè)的一個示例的圖。

圖6是示意性地表示使用本實(shí)施方式涉及的輪式裝載機(jī)的卸土作業(yè)的一個示例的圖。

圖7是示意性地表示在本實(shí)施方式涉及的自動卸土控制中表示實(shí)施過的卸土作業(yè)的次數(shù)的卸土次數(shù)、動臂的前端部的卸土作業(yè)開始位置和動臂的前端部的卸土作業(yè)結(jié)束位置之間的關(guān)系的圖。

圖8是表示本實(shí)施方式涉及的自動卸土控制中的作業(yè)機(jī)3的動作的一個示例的流程圖。

圖9是用于說明本實(shí)施方式涉及的自動卸土控制中的鏟斗的傾卸動作與動臂的上升動作之間的關(guān)系的示意圖。

圖10是示意性地表示本實(shí)施方式涉及的駕駛室的一個示例的圖。

圖11是表示本實(shí)施方式涉及的裝載機(jī)械的控制系統(tǒng)的一個示例的圖。

圖12是表示本實(shí)施方式涉及的裝載機(jī)械的控制裝置的一個示例的功能框圖。

圖13是表示本實(shí)施方式涉及的裝載機(jī)械的控制方法的一個示例的流程圖。

圖14是表示本實(shí)施方式涉及的裝載機(jī)械的控制方法的一個示例的流程圖。

圖15是表示本實(shí)施方式涉及的顯示裝置所顯示的標(biāo)志的一個示例的圖。

圖16是表示本實(shí)施方式涉及的顯示裝置所顯示的標(biāo)志的一個示例的圖。

圖17是表示本實(shí)施方式涉及的表示動臂偏差角與液壓油的目標(biāo)流量之間的關(guān)系的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的一個示例的圖。

圖18是表示本實(shí)施方式涉及的表示鏟斗偏差長度與液壓油的目標(biāo)流量之間的關(guān)系的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的一個示例的圖。

符號說明

1輪式裝載機(jī)(裝載機(jī)械)

2車身

3作業(yè)機(jī)

4液壓缸

5行走裝置

6駕駛室

7座椅

8操作桿

9車輪

9f前輪

9r后輪

10輪胎

10f前輪胎

10r后輪胎

11油路

12液壓泵

13動臂操作閥

14鏟斗操作閥

16發(fā)動機(jī)

17動力輸出裝置

18變速器

20電磁比例控制閥

21動臂下降電磁比例控制閥

21s電磁閥控制部

22動臂提升電磁比例控制閥

22s電磁閥控制部

23鏟斗傾卸電磁比例控制閥

23s電磁閥控制部

24鏟斗傾斜電磁比例控制閥

24s電磁閥控制部

31動臂

31b支架

31p連接銷

31q連接銷

32鏟斗

32b底面

32m開口部

32p連接銷

32q連接銷

32t斗齒

33雙臂曲柄

33p連接銷

33q連接銷

33r連接銷

34鏟斗連桿

35支承部件

41動臂缸

41p連接銷

41q連接銷

42鏟斗缸

42p連接銷

46動臂角度傳感器

47鏟斗角度傳感器

48動臂缸壓力傳感器

49車速傳感器

51第一電位計

52第二電位計

60監(jiān)視裝置

61顯示裝置

62輸入裝置

63標(biāo)志

70轉(zhuǎn)向桿

71油門踏板

72r右制動踏板

72l左制動踏板

73前進(jìn)后退切換開關(guān)

81動臂操作桿

82鏟斗操作桿

83自動卸土控制開關(guān)

84復(fù)位開關(guān)

85定位器設(shè)定開關(guān)

100控制系統(tǒng)

200控制裝置

200a運(yùn)算處理裝置

200b存儲裝置

200c計算機(jī)程序

201檢測數(shù)據(jù)獲取部

202輸入數(shù)據(jù)獲取部

203開始信號獲取部

204卸土次數(shù)計數(shù)部

205復(fù)位部

206動臂位置計算部

207鏟斗姿勢計算部

208判斷部

209目標(biāo)值計算部

210作業(yè)機(jī)控制部

211顯示控制部

212存儲部

213輸入輸出部

500自卸車

501箱斗

axa動臂旋轉(zhuǎn)軸

axb鏟斗旋轉(zhuǎn)軸

axc雙臂曲柄旋轉(zhuǎn)軸

gr地面

la直線

lb直線

lr基準(zhǔn)線

sr砂土

ze卸土作業(yè)結(jié)束位置

ze1卸土作業(yè)結(jié)束位置

ze2卸土作業(yè)結(jié)束位置

ze3卸土作業(yè)結(jié)束位置

ze4卸土作業(yè)結(jié)束位置

zm位置

zs卸土作業(yè)開始位置

zsa位置

zsb位置

zs1卸土作業(yè)開始位置

zs2卸土作業(yè)開始位置

zs3卸土作業(yè)開始位置

zs4卸土作業(yè)開始位置

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖對本發(fā)明涉及的實(shí)施方式進(jìn)行說明，但是本發(fā)明不限于此。以下說明的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)要素能夠適當(dāng)組合。此外，也存在不使用一部分結(jié)構(gòu)要素的情況。

裝載機(jī)械

圖1是示意性地表示本實(shí)施方式涉及的裝載機(jī)械1的一個示例的側(cè)視圖。在本實(shí)施方式中對裝載機(jī)械1是輪式裝載機(jī)的示例進(jìn)行說明。輪式裝載機(jī)1是將由鏟斗32鏟起的砂土sr裝載到自卸車的箱斗中的工程機(jī)械。

如圖1所示，輪式裝載機(jī)1具備車身2、由車身2支承的作業(yè)機(jī)3、驅(qū)動作業(yè)機(jī)3的液壓缸4、以及支承車身2而使其能夠移動的行走裝置5。

車身2具有前部、后部、以及連接前部和后部的彎曲部。此外，車身2支承作業(yè)機(jī)3。在車身2設(shè)置有駕駛室6。在駕駛室6內(nèi)設(shè)置有座椅7及操作桿8。輪式裝載機(jī)1的操作員坐在座椅7上，對操作桿8進(jìn)行操作。

行走裝置5具有四個車輪9。四個車輪9上分別安裝有輪胎10。輪胎10與地面gr接觸。通過車輪9的旋轉(zhuǎn)，使輪式裝載機(jī)1行走。

在以下的說明中，使用上下方向、左右方向和前后方向等用語對各部分的位置關(guān)系進(jìn)行說明。上下方向是指與接觸于地面gr的輪胎10的接地面正交的方向。上下方向等同于與輪胎10的接地面正交的高度方向。左右方向是指與輪式裝載機(jī)1的車輪9的旋轉(zhuǎn)軸平行的方向。左右方向等同于輪式裝載機(jī)1的車寬方向。前后方向是指與左右方向及上下方向正交的方向。前后方向等同于輪式裝載機(jī)1的行走方向。

上方是指上下方向中的一個方向，是指遠(yuǎn)離輪胎10的接地面的方向。下方是上下方向中與上方相反的方向，是指靠近輪胎10的接地面的方向。左方是左右方向中的一個方向，是指以坐在座椅7上的輪式裝載機(jī)1的操作員為基準(zhǔn)的左側(cè)方向。右方是左右方向中與左方相反的方向，是指以坐在座椅7上的輪式裝載機(jī)1的操作員為基準(zhǔn)的右側(cè)方向。前方是前后方向中的一個方向，是指從座椅7朝向作業(yè)機(jī)3所在一側(cè)的方向。后方是前后方向中與前方相反的方向，是指從作業(yè)機(jī)3朝向座椅7所在一側(cè)的方向。

上部是指在上下方向上部件或空間的上側(cè)的部分，是遠(yuǎn)離輪胎10的接地面的部分。下部是指在上下方向上部件或空間的下側(cè)的部分，是靠近輪胎10的接地面的部分。左部是指以坐在座椅7上的輪式裝載機(jī)1的操作員為基準(zhǔn)時的部件或空間的左側(cè)部分。右部是指以坐在座椅7上的輪式裝載機(jī)1的操作員為基準(zhǔn)時的部件或空間的右側(cè)部分。前部是指在前后方向上部件或空間的前側(cè)部分。后部是指在前后方向上部件或空間的后側(cè)部分。

車輪9包括設(shè)置在車身2的前部的前輪9f、以及設(shè)置在車身2的后部的后輪9r。輪胎10包括安裝在前輪9f上的前輪胎10f、以及安裝在后輪9r上的后輪胎10r。車身2在前輪9f與后輪9r之間具有彎曲部。由于車身2的彎曲部彎曲，而能夠使輪式裝載機(jī)1轉(zhuǎn)向。

作業(yè)機(jī)3由車身2的前部支承。作業(yè)機(jī)3包括與車身2連接的動臂31、以及與動臂31連接的鏟斗32。

動臂31由車身2的前部支承而能夠旋轉(zhuǎn)。動臂31能夠以動臂旋轉(zhuǎn)軸axa為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。動臂旋轉(zhuǎn)軸axa沿著車寬方向延伸。動臂31具有基端部和前端部。動臂31的基端部與車身2的前部連接。動臂31的前端部與鏟斗32連接。

鏟斗32由動臂31的前端部支承而能夠旋轉(zhuǎn)。鏟斗32能夠以鏟斗旋轉(zhuǎn)軸axb為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。鏟斗旋轉(zhuǎn)軸axb沿著車寬方向延伸。鏟斗32具有開口部32m和斗齒32t。鏟斗32鏟取砂土sr。輪式裝載機(jī)1將由鏟斗32鏟起的砂土sr向自卸車的箱斗中排出。從鏟斗32排出的砂土sr在自卸車的箱斗中積載。

液壓缸4包括用于驅(qū)動動臂31的動臂缸41、以及用于驅(qū)動鏟斗32的鏟斗缸42。

動臂缸41設(shè)置在車身2與動臂31之間。具體而言，動臂缸41的一端部與車身2的前部連接，動臂缸41的另一端部與動臂31連接。由于動臂缸41伸縮，動臂31以動臂旋轉(zhuǎn)軸axa為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。

鏟斗缸42設(shè)置在車身2與雙臂曲柄33之間。具體而言，鏟斗缸42的一端部與車身2連接，鏟斗缸42的另一端部與雙臂曲柄33連接。雙臂曲柄33的一端部與鏟斗缸42連接，雙臂曲柄33的另一端部通過鏟斗連桿34與鏟斗32連接。由于鏟斗缸42伸縮，鏟斗32以鏟斗旋轉(zhuǎn)軸axb為中心旋轉(zhuǎn)。

操作桿8由操作員進(jìn)行操作。通過對操作桿8進(jìn)行操作，動臂缸41和鏟斗缸42中的至少一方驅(qū)動。搭乘在駕駛室6內(nèi)的操作員對操作桿8進(jìn)行操作，使動臂缸41和鏟斗缸42中的至少一方伸縮。

作業(yè)機(jī)

圖2是示意性地表示本實(shí)施方式涉及的作業(yè)機(jī)3的一個示例的圖。如圖2所示，作業(yè)機(jī)3的動臂31的基端部通過連接銷31p與車身2的前部連接。連接銷31p包含動臂旋轉(zhuǎn)軸axa。動臂31以動臂旋轉(zhuǎn)軸axa為支點(diǎn)可旋轉(zhuǎn)地與車身2連接。在動臂31的中間部設(shè)置有支架31b。

動臂缸41的一端部通過連接銷41p與車身2的前部連接。動臂缸41的另一端部通過連接銷41q與支架31b連接。即，動臂缸41的前端部通過支架31b與動臂31連接。

由于動臂缸41伸縮，動臂31以動臂旋轉(zhuǎn)軸axa為中心旋轉(zhuǎn)。動臂31的基端部以動臂旋轉(zhuǎn)軸axa為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，因此動臂31的前端部沿著上下方向移動。

鏟斗32通過連接銷32p與動臂31的前端部連接。連接銷32p包含鏟斗旋轉(zhuǎn)軸axb。鏟斗32以鏟斗旋轉(zhuǎn)軸axb為支點(diǎn)可旋轉(zhuǎn)地與動臂31連接。

鏟斗缸42的一端部通過連接銷42p與車身2的前部連接。鏟斗缸42的另一端部通過連接銷33p與雙臂曲柄33的一端部連接。雙臂曲柄33的另一端部通過連接銷33q與鏟斗連桿34的一端部連接。鏟斗連桿34的另一端部通過連接銷32q與鏟斗32連接。

在動臂31的中間部設(shè)置有支承部件35。支承部件35支承雙臂曲柄33。雙臂曲柄33的中間部通過連接銷33r與支承部件35連接。連接銷33r包含雙臂曲柄旋轉(zhuǎn)軸axc。雙臂曲柄33以雙臂曲柄旋轉(zhuǎn)軸axc為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。雙臂曲柄旋轉(zhuǎn)軸axc沿著車寬方向延伸。

由于鏟斗缸42伸縮，雙臂曲柄33以雙臂曲柄旋轉(zhuǎn)軸axc為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，鏟斗32以鏟斗旋轉(zhuǎn)軸axb為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。由于鏟斗32以鏟斗旋轉(zhuǎn)軸axb為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，所以以鏟斗旋轉(zhuǎn)軸axb為中心的鏟斗32的角度發(fā)生變化。

鏟斗缸42收縮時，雙臂曲柄33按照雙臂曲柄33的一端部向后方移動而雙臂曲柄33的另一端部向前方移動的方式以雙臂曲柄旋轉(zhuǎn)軸axc為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。在雙臂曲柄33的另一端部向前方移動時，鏟斗32由鏟斗連桿34向前方推動。由于鏟斗32由鏟斗連桿34向前方推動，所以鏟斗32進(jìn)行傾卸動作。

鏟斗缸42伸長時，雙臂曲柄33按照雙臂曲柄33的一端部向前方移動而雙臂曲柄33的另一端部向后方移動的方式以雙臂曲柄旋轉(zhuǎn)軸axc為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。雙臂曲柄33的另一端部向后方移動時，鏟斗32由鏟斗連桿34向后方牽引。由于鏟斗32由鏟斗連桿34向后方牽引，所以鏟斗32進(jìn)行傾斜動作。

鏟斗32的傾卸動作是指鏟斗32以使開口部32m朝向下方且斗齒32t靠近地面gr的方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的動作。鏟斗32的傾斜動作是指鏟斗32以使開口部32m朝向上方且斗齒32t遠(yuǎn)離地面gr的方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的動作。通過鏟斗32實(shí)施傾卸動作，將由鏟斗32鏟起的砂土sr從鏟斗32排出。通過鏟斗32實(shí)施傾斜動作，鏟斗32鏟取砂土sr。

傳感器

如圖2所示，輪式裝載機(jī)1具備用于檢測動臂角度α的動臂角度傳感器46、以及用于檢測鏟斗角度β的鏟斗角度傳感器47。

在本實(shí)施方式中，動臂角度α是指在與動臂旋轉(zhuǎn)軸axa正交的平面內(nèi)與動臂旋轉(zhuǎn)軸axa正交且與輪胎10的接地面平行的基準(zhǔn)線lr、以及連接動臂旋轉(zhuǎn)軸axa及鏟斗旋轉(zhuǎn)軸axb的直線la所構(gòu)成的角度。

也就是說，在本實(shí)施方式中，動臂角度α是指動臂31相對于基準(zhǔn)線lr的角度。在動臂31下降而直線la配置在比基準(zhǔn)線lr靠近地面gr的情況下，動臂角度α是負(fù)值。在直線la與基準(zhǔn)線lr一致的情況下，動臂角度α是0°。在動臂31上升而直線la比基準(zhǔn)線lr遠(yuǎn)離地面gr的情況下，動臂角度α是正值。動臂31上升時，動臂角度α變大，動臂31下降時，動臂角度α變小。

在本實(shí)施方式中，鏟斗角度β是指在與鏟斗旋轉(zhuǎn)軸axb正交的平面內(nèi)與鏟斗旋轉(zhuǎn)軸axb正交且與輪胎10的接地面平行的基準(zhǔn)線lr、以及與鏟斗旋轉(zhuǎn)軸axb正交且與鏟斗32的底面32b平行的直線lb所構(gòu)成的角度。

也就是說，在本實(shí)施方式中，鏟斗角度β是指鏟斗32相對于基準(zhǔn)線lr的角度。在鏟斗32進(jìn)行傾卸動作而直線lb配置在比基準(zhǔn)線lr靠近地面gr的情況下，鏟斗角度β是負(fù)值。在直線lb與基準(zhǔn)線lr一致的情況下，鏟斗角度β是0°。在鏟斗32進(jìn)行傾斜動作而直線lb比基準(zhǔn)線lr遠(yuǎn)離地面gr的情況下，鏟斗角度β是正值。鏟斗32進(jìn)行傾斜動作時，鏟斗角度β變大，鏟斗32進(jìn)行傾卸動作時，鏟斗角度β變小。

在本實(shí)施方式中，基準(zhǔn)線lr與水平面平行。另外，基準(zhǔn)線lr也可以相對于水平面傾斜。

動臂角度傳感器46設(shè)置于包含動臂旋轉(zhuǎn)軸axa的連接銷31p。鏟斗角度傳感器47設(shè)置于包含雙臂曲柄旋轉(zhuǎn)軸axc的連接銷33r。鏟斗角度傳感器47通過檢測雙臂曲柄33的姿勢來檢測鏟斗32的姿勢。鏟斗32的姿勢包含鏟斗角度β。在本實(shí)施方式中，動臂角度傳感器46和鏟斗角度傳感器47分別包含電位計。

此外，輪式裝載機(jī)1具備用于檢測動臂缸41的液壓油的壓力的動臂缸壓力傳感器48、以及用于檢測行走裝置5的行走速度的車速傳感器49。

動臂缸壓力傳感器48檢測填充在動臂缸41中的液壓油的缸底壓力。動臂缸41的缸底壓力與鏟斗32的總重量相關(guān)聯(lián)。即，收容在鏟斗32中的砂土的重量越大，動臂缸41的缸底壓力越高，收容在鏟斗32中的砂土的重量越小，動臂缸41的缸底壓力越低。表示動臂缸41的缸底壓力與鏟斗32的總重量之間的關(guān)系的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)是已知數(shù)據(jù)。因此，基于動臂缸壓力傳感器48的檢測數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，計算收容在鏟斗32中的砂土的重量。收容在鏟斗32中的砂土的重量與從鏟斗32排出的砂土的重量是相等的。因此，基于動臂缸壓力傳感器48的檢測數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，計算從鏟斗32向自卸車的箱斗中排出的砂土的重量。在本實(shí)施方式中，動臂缸壓力傳感器48具有作為用于檢測收容在鏟斗32中的砂土的重量及從鏟斗32排出的砂土的重量的重量傳感器的功能。此外，動臂缸壓力傳感器48具有作為用于檢測鏟斗32是處于空載狀態(tài)還是處于裝載狀態(tài)的裝載檢測裝置的功能。鏟斗32處于空載狀態(tài)是指鏟斗32沒有收容砂土的狀態(tài)。鏟斗32處于裝載狀態(tài)是指鏟斗32收容有砂土的狀態(tài)。

自動卸土控制

下面，對本實(shí)施方式涉及的輪式裝載機(jī)1的動作及現(xiàn)有例涉及的輪式裝載機(jī)1j的動作進(jìn)行說明。

對現(xiàn)有例涉及的輪式裝載機(jī)1j的動作進(jìn)行說明。圖3及圖4是示意性地表示使用現(xiàn)有例涉及的輪式裝載機(jī)1j的卸土作業(yè)的一個示例的圖。圖3及圖4示出了輪式裝載機(jī)1j將由鏟斗32鏟起的砂土sr向自卸車500的箱斗501中排出的卸土作業(yè)。如圖3及圖4所示，輪式裝載機(jī)1j例如為了在自卸車500的箱斗501中填滿砂土而實(shí)施多次卸土作業(yè)。在第一次卸土作業(yè)之前，箱斗501中沒有砂土sr。通過依次實(shí)施卸土作業(yè)，自卸車500的箱斗501中的砂土sr的量逐漸增加，砂土sr的高度逐漸增高。

圖3示出了在將動臂31的前端部配置于較低位置zsa的狀態(tài)下實(shí)施多次卸土作業(yè)的示例。另外，在圖3至圖6中，用雙點(diǎn)劃線表示使鏟斗32進(jìn)行傾卸動作之前的鏟斗32的姿勢，用實(shí)線表示傾卸動作中或傾卸動作后的鏟斗32的姿勢。位置zsa是與包含基準(zhǔn)線lr的平面(在本實(shí)施方式中是水平面)正交的上下方向(高度方向)上的位置。動臂31的前端部的位置較低的情況包含動臂31的前端部與箱斗501在上下方向上的距離較短的情況。即，圖3示出了在上下方向上動臂31的前端部配置于靠近箱斗501的位置zsa的狀態(tài)下鏟斗32進(jìn)行傾卸動作的示例。在多次卸土作業(yè)的各次作業(yè)中，動臂31的前端部在上下方向上的位置zsa是固定的。

如圖3所示，隨著輪式裝載機(jī)1j不斷進(jìn)行卸土作業(yè)，箱斗501中的砂土sr的高度逐漸增高。因此，如圖3所示，雖然在第一次卸土作業(yè)中鏟斗32與箱斗501中的砂土sr接觸的可能性較低，但是在例如第四次卸土作業(yè)中鏟斗32與箱斗501中的砂土sr接觸的可能性較高。即，在動臂31的前端部配置于較低位置zsa的狀態(tài)下繼續(xù)進(jìn)行多次卸土作業(yè)時，卸土作業(yè)中鏟斗32與箱斗501中的砂土sr遲早會接觸的可能性較高。在鏟斗32與箱斗501中的砂土sr接觸時，可能導(dǎo)致難以順利地實(shí)施卸土作業(yè)。

圖4示出了在動臂31的前端部配置于較高的位置zsb的狀態(tài)下實(shí)施多次卸土作業(yè)的示例。位置zsb是與包含基準(zhǔn)線lr的平面(在本實(shí)施方式中是水平面)正交的上下方向(高度方向)上的位置。動臂31的前端部的位置較高的情況包含動臂31的前端部與箱斗501在上下方向上的距離較長的情況。即，圖4示出了在上下方向上動臂31的前端部配置于遠(yuǎn)離箱斗501的位置zsb的狀態(tài)下鏟斗32進(jìn)行傾卸動作的示例。在多次卸土作業(yè)的各次作業(yè)中，動臂31的前端部在上下方向上的位置zsb是固定的。

如圖4所示，在動臂31的前端部配置于較高的位置zsb的狀態(tài)下實(shí)施卸土作業(yè)時，在例如第一次卸土作業(yè)中鏟斗32與箱斗501之間的距離較長，砂土sr從較高的位置落到箱斗501中。在砂土sr從較高的位置zsb落到箱斗501中時，給自卸車500帶來較大的沖擊力。在給自卸車500帶來較大的沖擊力時，可能導(dǎo)致自卸車500的至少一部分發(fā)生損傷或給自卸車500的操作員帶來不舒適感。

下面，對本實(shí)施方式涉及的輪式裝載機(jī)1的動作的一個示例進(jìn)行說明。圖5及圖6是示意性地表示使用本實(shí)施方式涉及的輪式裝載機(jī)1的卸土作業(yè)的一個示例的圖。

在本實(shí)施方式中，輪式裝載機(jī)1實(shí)施自動卸土控制。自動卸土控制是指在卸土作業(yè)中以在進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作中至少一部分傾卸動作的同時使動臂31進(jìn)行上升動作的方式對輪式裝載機(jī)1的液壓缸4進(jìn)行控制。在自動卸土控制中，液壓缸4是基于從搭載在輪式裝載機(jī)1中的控制裝置200輸出的控制信號被控制的。

圖5是示意性地表示基于自動卸土控制而實(shí)施的輪式裝載機(jī)1的卸土作業(yè)中的第一次卸土作業(yè)的圖。圖6是示意性地表示基于自動卸土控制而實(shí)施的輪式裝載機(jī)1的卸土作業(yè)中的第四次卸土作業(yè)的圖。輪式裝載機(jī)1對一臺自卸車500實(shí)施多次卸土作業(yè)。

如圖5的(a)所示，在第一次卸土作業(yè)之前，箱斗501中沒有砂土sr。在第一次卸土作業(yè)中的自動卸土控制開始時，動臂31的前端部配置在較低的位置zs1。動臂31的前端部的較低的位置zs1是指在上下方向上靠近箱斗501的位置。

在將動臂31的前端部配置于位置zs1之后，控制裝置200以使動臂31的前端部逐漸上升的方式對動臂缸41進(jìn)行控制。在圖5所示的示例中，控制裝置200以使動臂31的前端部從位置zs1開始向上方移動并通過圖5的(b)所示的比位置zs1高的位置zm之后到達(dá)圖5的(c)所示的比位置zm高的位置ze1的方式對動臂缸41進(jìn)行控制。此外，控制裝置200以在進(jìn)行動臂31的上升動作中至少一部分上升動作的同時使鏟斗32進(jìn)行傾卸動作的方式對鏟斗缸42進(jìn)行控制。

位置zs1、位置zm和位置ze1分別是與包含基準(zhǔn)線lr的平面(在本實(shí)施方式中是水平面)正交的上下方向(高度方向)上的位置。位置zs1是第一次卸土作業(yè)開始時的動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置。位置ze1是第一次卸土作業(yè)結(jié)束時的動臂31的前端部的卸土作業(yè)結(jié)束位置。

在第一次卸土作業(yè)開始時，由于動臂31的前端部配置在較低的位置zs1，所以能夠在鏟斗32與箱斗501之間的距離較短的狀態(tài)下使砂土sr從較低的位置落到箱斗501中。由此，能夠抑制給自卸車500帶來較大的沖擊力。此外，由于使動臂31的上升動作與鏟斗32的傾卸動作中至少一部分傾卸動作同時實(shí)施，所以能夠抑制裝載在箱斗501中的砂土sr與鏟斗32的接觸。

如圖6的(a)所示，在第四次卸土作業(yè)之前，箱斗501中有砂土sr。在第四次卸土作業(yè)中的自動卸土控制開始時，動臂31的前端部配置在比位置zs1高的位置zs4。在上下方向上，動臂31的前端部的位置zs4與箱斗501之間的距離比動臂31的前端部的位置zs1與箱斗501之間的距離長。

在將動臂31的前端部配置于位置zs4之后，控制裝置200以使動臂31的前端部逐漸上升的方式對動臂缸41進(jìn)行控制。在圖6所示的示例中，控制裝置200以使動臂31的前端部從位置zs4開始向上方移動并通過圖6的(b)所示的比位置zs4高的位置zm之后到達(dá)圖6的(c)所示的比位置zm高的位置ze4的方式對動臂缸41進(jìn)行控制。此外，控制裝置200以在進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作中至少一部分傾卸動作的同時使動臂31進(jìn)行上升動作的方式對鏟斗缸42進(jìn)行控制。

位置zs4、位置zm和位置ze4分別是與包含基準(zhǔn)線lr的平面(在本實(shí)施方式中是水平面)正交的上下方向(高度方向)上的位置。位置zs4是第四次卸土作業(yè)開始時的動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置。位置ze4是第四次卸土作業(yè)結(jié)束時的動臂31的前端部的卸土作業(yè)結(jié)束位置。

在第四次卸土作業(yè)開始時，由于動臂31的前端部配置在比位置zs1高的位置zs4，所以能夠在鏟斗32與箱斗501之間的距離較長的狀態(tài)下實(shí)施鏟斗32的傾卸動作。如圖6所示，在第四次卸土作業(yè)開始時，箱斗501中已經(jīng)裝載有砂土sr。在動臂31的前端部配置于位置zs4的狀態(tài)下開始鏟斗32的傾卸動作，因此能夠抑制裝載在箱斗501中的砂土sr與鏟斗32的接觸。此外，在進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作中至少一部分傾卸動作的同時使動臂31上升，因此即使裝載在箱斗501中的砂土sr的高度增高，也能夠抑制箱斗501中的砂土sr與鏟斗32的接觸。

圖7是示意性地表示在本實(shí)施方式涉及的自動卸土控制中表示對一臺自卸車500的箱斗501實(shí)施過的卸土作業(yè)的次數(shù)的卸土次數(shù)、動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置zs和動臂31的前端部的卸土作業(yè)結(jié)束位置ze之間的關(guān)系的圖。圖8是表示本實(shí)施方式涉及的自動卸土控制中的作業(yè)機(jī)3的動作的一個示例的流程圖。

在圖7及圖8所示的示例中，通過第一次卸土作業(yè)、第二次卸土作業(yè)、第三次卸土作業(yè)和第四次卸土作業(yè)，自卸車500的箱斗501因砂土sr變成滿載狀態(tài)。

在本實(shí)施方式中，基于卸土次數(shù)改變動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置zs。控制裝置200對實(shí)施的從鏟斗32向作為卸土對象的一個箱斗501排出砂土sr的卸土作業(yè)的卸土次數(shù)進(jìn)行計數(shù)。控制裝置200基于卸土次數(shù)改變動臂31的卸土作業(yè)開始位置zs。

在第一次卸土作業(yè)中，將動臂31的前端部配置于卸土作業(yè)開始位置zs1之后(步驟s1s)，在進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作中至少一部分傾卸動作的同時使動臂31的前端部上升，如箭頭a1所示那樣移動到卸土作業(yè)結(jié)束位置ze1(步驟s1e)。

在第二次卸土作業(yè)中，將動臂31的前端部配置于卸土作業(yè)開始位置zs2之后(步驟s2s)，在進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作中至少一部分傾卸動作的同時使動臂31的前端部上升，如箭頭a2所示那樣移動到卸土作業(yè)結(jié)束位置ze2(步驟s2e)。

在第三次卸土作業(yè)中，將動臂31的前端部配置于卸土作業(yè)開始位置zs3之后(步驟s3s)，在進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作中至少一部分傾卸動作的同時使動臂31的前端部上升，如箭頭a3所示那樣移動到卸土作業(yè)結(jié)束位置ze3(步驟s3e)。

在第四次卸土作業(yè)中，將動臂31的前端部配置于卸土作業(yè)開始位置zs4之后(步驟s4s)，在進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作中至少一部分傾卸動作的同時使動臂31的前端部上升，如箭頭a4所示那樣移動到卸土作業(yè)結(jié)束位置ze4(步驟s4e)。

在本實(shí)施方式中，卸土次數(shù)越多，動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置zs越高。即，在卸土作業(yè)開始位置zs1、卸土作業(yè)開始位置zs2、卸土作業(yè)開始位置zs3和卸土作業(yè)開始位置zs4中，卸土作業(yè)開始位置zs1最低，卸土作業(yè)開始位置zs2高于卸土作業(yè)開始位置zs1，卸土作業(yè)開始位置zs3高于卸土作業(yè)開始位置zs2，卸土作業(yè)開始位置zs4最高。

在本實(shí)施方式中，卸土作業(yè)結(jié)束位置ze1、卸土作業(yè)結(jié)束位置ze2、卸土作業(yè)結(jié)束位置ze3和卸土作業(yè)結(jié)束位置ze4相同。動臂31在上下方向上具有可動范圍。動臂31的可動范圍例如由動臂缸41的可動范圍決定。在本實(shí)施方式中，卸土作業(yè)結(jié)束位置ze1、卸土作業(yè)結(jié)束位置ze2、卸土作業(yè)結(jié)束位置ze3和卸土作業(yè)結(jié)束位置ze4是動臂31的可動范圍內(nèi)動臂31移動到最上方時動臂31的前端部的位置。即，卸土作業(yè)結(jié)束位置ze1、卸土作業(yè)結(jié)束位置ze2、卸土作業(yè)結(jié)束位置ze3和卸土作業(yè)結(jié)束位置ze4是動臂31移動到可動范圍的上端部時動臂31的前端部的位置。

另外，卸土作業(yè)結(jié)束位置ze1、卸土作業(yè)結(jié)束位置ze2、卸土作業(yè)結(jié)束位置ze3和卸土作業(yè)結(jié)束位置ze4也可以不是動臂31移動到最上方時的動臂31的前端部的位置。此外，卸土作業(yè)結(jié)束位置ze1、卸土作業(yè)結(jié)束位置ze2、卸土作業(yè)結(jié)束位置ze3和卸土作業(yè)結(jié)束位置ze4也可以是不同的位置。即，卸土作業(yè)結(jié)束位置ze1位于比卸土作業(yè)開始位置zs1高的位置即可。卸土作業(yè)結(jié)束位置ze2位于比卸土作業(yè)開始位置zs2高的位置即可。卸土作業(yè)結(jié)束位置ze3位于比卸土作業(yè)開始位置zs3高的位置即可。卸土作業(yè)結(jié)束位置ze4位于比卸土作業(yè)開始位置zs4高的位置即可。

圖9是用于說明本實(shí)施方式涉及的自動卸土控制中的鏟斗32的傾卸動作與動臂31的上升動作之間的關(guān)系的示意圖。

在基于自動卸土控制實(shí)施第n次卸土作業(yè)的情況下，將動臂31的前端部配置于卸土作業(yè)開始位置zs之后，在進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作中至少一部分傾卸動作的同時使動臂31的前端部上升而移動到卸土作業(yè)結(jié)束位置ze。如圖9的(a)所示，在將動臂31的前端部配置于卸土作業(yè)開始位置zs之后開始進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作。

在本實(shí)施方式中，即使開始進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作，在鏟斗32的姿勢不滿足規(guī)定條件時，動臂31也不會開始上升動作，而維持動臂31在上下方向上的位置。在本實(shí)施方式中，規(guī)定條件包含鏟斗角度β為表示鏟斗32的基準(zhǔn)角度的閾值a以下的條件。閾值a是針對鏟斗角度β的閾值，是針對鏟斗32規(guī)定的基準(zhǔn)角度。在本實(shí)施方式中，在不滿足鏟斗角度β為閾值a以下的條件的情況下、即在鏟斗角度β大于閾值a的情況下，在鏟斗32的傾卸動作中，動臂31不會開始上升動作，動臂31的前端部被維持在卸土作業(yè)開始位置zs。

另一方面，在如圖9的(b)所示那樣箱斗32進(jìn)行傾卸動作且鏟斗32的姿勢滿足規(guī)定條件時、即滿足鏟斗角度β為閾值a以下的條件時，鏟斗32進(jìn)行傾卸動作并且在進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作的同時使動臂31進(jìn)行上升動作。

在鏟斗32的一次傾卸動作中，鏟斗角度β從大于閾值a的狀態(tài)變化成閾值a以下的狀態(tài)。即，在本實(shí)施方式中，在鏟斗32的檢測角度即鏟斗角度β大于基準(zhǔn)角度即閾值a的“鏟斗32的第一旋轉(zhuǎn)區(qū)間”內(nèi)，鏟斗32在動臂31被維持于卸土作業(yè)開始位置zs的狀態(tài)下進(jìn)行傾卸動作。并且，在鏟斗32的檢測角度即鏟斗角度β為基準(zhǔn)角度即閾值a以下的“鏟斗32的第二旋轉(zhuǎn)區(qū)間”內(nèi)，在動臂31進(jìn)行上升動作的同時鏟斗32進(jìn)行傾卸動作。

在本實(shí)施方式中，表示基準(zhǔn)角度的閾值a例如被設(shè)定為0°。在本實(shí)施方式中，即使開始進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作，在動臂角度β為大于0°的正值時、即在鏟斗32的底面32b相對于基準(zhǔn)線lr位于上方的狀態(tài)下動臂31也不會開始上升動作，在將動臂31的前端部維持于卸土作業(yè)開始位置zs的狀態(tài)下實(shí)施鏟斗32的傾卸動作。另外，也可以設(shè)定0°以外的角度作為表示基準(zhǔn)角度的閾值a。

在動臂角度β為0°以下時、即在鏟斗32的底面32b相對于基準(zhǔn)線lr位于下方的狀態(tài)下，在進(jìn)行動臂31的上升動作的同時執(zhí)行鏟斗32的傾卸動作。

即，在本實(shí)施方式中，在動臂角度β為閾值a以下時，動臂31的上升動作與鏟斗32的傾卸動作連動地實(shí)施。在動臂角度β大于閾值a時，不實(shí)施動臂31的上升動作，而單獨(dú)地實(shí)施鏟斗32的傾卸動作。

在以下的說明中，可將動臂角度β為閾值a以下并且在進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作的同時實(shí)施動臂31的上升動作稱為作業(yè)機(jī)3的連動動作，可將動臂角度β大于閾值a并且不實(shí)施動臂31的上升動作而實(shí)施鏟斗32的傾卸動作稱為作業(yè)機(jī)3的單獨(dú)動作。

駕駛室

圖10是示意性地表示本實(shí)施方式涉及的駕駛室6的一個示例的圖。如圖10所示，在輪式裝載機(jī)1的駕駛室6內(nèi)設(shè)置有監(jiān)視裝置60、座椅7、用于操作作業(yè)機(jī)3的操作桿8、用于對輪式裝載機(jī)1進(jìn)行轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向桿70、油門踏板71、右制動踏板72r、左制動踏板72l、以及前進(jìn)后退切換開關(guān)73。

操作桿8包括用于對動臂缸41進(jìn)行操作的動臂操作桿81、以及用于對鏟斗缸42進(jìn)行操作的鏟斗操作桿82。

輪式裝載機(jī)1的操作員坐在座椅7上對操作桿8進(jìn)行操作。在本實(shí)施方式中，將動臂操作桿81向前方推倒時，動臂31下降。將動臂操作桿81向后方拉倒時，動臂31上升。將鏟斗操作桿82向前方推倒時，鏟斗32進(jìn)行傾卸動作。將鏟斗操作桿82向后方拉倒時，鏟斗32進(jìn)行傾斜動作。

前進(jìn)后退切換開關(guān)73由操作員操作來生成用于在輪式裝載機(jī)1的前進(jìn)和后退之間進(jìn)行切換的控制信號。在操作前進(jìn)后退切換開關(guān)73而生成用于使輪式裝載機(jī)1前進(jìn)的控制信號后，根據(jù)操作員對油門踏板71的操作，輪式裝載機(jī)1前進(jìn)。在操作前進(jìn)后退切換開關(guān)73而生成用于使輪式裝載機(jī)1后退的控制信號后，根據(jù)操作員對油門踏板71的操作，輪式裝載機(jī)1后退。輪式裝載機(jī)1的前進(jìn)是指行走裝置5以車身2的連接有作業(yè)機(jī)3的前部朝向行進(jìn)方向前方的方式行走。輪式裝載機(jī)1的前進(jìn)是指行走裝置5以車身2的沒有連接作業(yè)機(jī)3的后部朝向行進(jìn)方向前方的方式行走。

此外，在輪式裝載機(jī)1的駕駛室6內(nèi)設(shè)置有自動卸土控制開關(guān)83、復(fù)位開關(guān)84和定位器設(shè)定開關(guān)85。在本實(shí)施方式中，自動卸土控制開關(guān)83和復(fù)位開關(guān)84設(shè)置于鏟斗操作桿82。自動卸土控制開關(guān)83、復(fù)位開關(guān)84、定位器設(shè)定開關(guān)85由輪式裝載機(jī)1的操作員操作。另外，自動卸土控制開關(guān)83、復(fù)位開關(guān)84和定位器設(shè)定開關(guān)85可以設(shè)置于坐在座椅7上的操作員能夠進(jìn)行操作的駕駛室6內(nèi)的任意位置。

自動卸土控制開關(guān)83通過由操作員操作來生成用于開始自動卸土控制的開始信號。通過生成開始信號，開始自動卸土控制。

復(fù)位開關(guān)84通過由操作員操作來生成用于將表示實(shí)施過的卸土作業(yè)的次數(shù)的卸土次數(shù)計數(shù)值復(fù)位的復(fù)位信號。

定位器設(shè)定開關(guān)85通過由操作員操作來生成用于設(shè)定動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置zs的設(shè)定信號。

控制系統(tǒng)

圖11是表示本實(shí)施方式涉及的輪式裝載機(jī)1的控制系統(tǒng)100的一個示例的圖?？刂葡到y(tǒng)100搭載在輪式裝載機(jī)1中?？刂葡到y(tǒng)100至少對作業(yè)機(jī)3進(jìn)行控制。如圖11所示，控制系統(tǒng)100具備油路11、液壓泵12、動臂操作閥13、鏟斗操作閥14、電磁比例控制閥20和控制裝置200。

此外，控制系統(tǒng)100具備動臂角度傳感器46、鏟斗角度傳感器47、動臂缸壓力傳感器48、車速傳感器49、第一電位計51、第二電位計52、前進(jìn)后退切換開關(guān)73、自動卸土控制開關(guān)83、復(fù)位開關(guān)84、定位器設(shè)定開關(guān)85和監(jiān)視裝置60。

此外，控制系統(tǒng)100具備作為動力產(chǎn)生源的發(fā)動機(jī)16、用于輸出發(fā)動機(jī)16的動力的動力輸出裝置(powertakeoff：pto)17、以及變速器18。由發(fā)動機(jī)16產(chǎn)生的動力經(jīng)由動力輸出裝置17被分別供給到液壓泵12和變速器18。

液壓泵12基于從發(fā)動機(jī)16經(jīng)由動力輸出裝置17被供給的動力進(jìn)行驅(qū)動。液壓泵12向油路11排出液壓油。

變速器18將從發(fā)動機(jī)經(jīng)由動力輸出裝置17被供給的動力傳遞給車輪9。車輪9基于從發(fā)動機(jī)16經(jīng)由動力輸出裝置17及變速器18被供給的動力旋轉(zhuǎn)。通過車輪9的旋轉(zhuǎn)，使輪式裝載機(jī)1行走。

油路11與液壓泵12的排出口連接。從液壓泵12的排出口排出的液壓油流過油路11。油路11分別與動臂操作閥13及鏟斗操作閥14連接。在本實(shí)施方式中，動臂操作閥13和鏟斗操作閥14是液壓先導(dǎo)式操作閥。動臂操作閥13與動臂缸41連接。鏟斗操作閥14與鏟斗缸42連接。

動臂操作閥13調(diào)整向動臂缸41供給的液壓油。動臂操作閥13能夠移動到下述各位置：向動臂缸41供給液壓油以使動臂31上升的第一位置、向動臂缸41供給液壓油以使動臂31下降的第二位置、以及向動臂缸41供給液壓油以維持動臂31的位置的第三位置。

鏟斗操作閥14調(diào)整向鏟斗缸42供給的液壓油。鏟斗操作閥14能夠移動到下述各位置：向鏟斗缸42供給液壓油以使鏟斗32進(jìn)行傾斜動作的第四位置、向鏟斗缸42供給液壓油以使鏟斗32進(jìn)行傾卸動作的第五位置、以及向鏟斗缸42供給液壓油以維持鏟斗32的角度的第六位置。

動臂操作閥13的先導(dǎo)壓力接收部和鏟斗操作閥14的先導(dǎo)壓力接收部各自通過電磁比例控制閥20與液壓泵12連接。液壓泵12經(jīng)由電磁比例控制閥20分別向動臂操作閥13的先導(dǎo)壓力接收部及鏟斗操作閥14的先導(dǎo)壓力接收部施加先導(dǎo)壓力。

電磁比例控制閥20包括動臂下降電磁比例控制閥21、動臂提升電磁比例控制閥22、鏟斗傾卸電磁比例控制閥23、以及鏟斗傾斜電磁比例控制閥24。

動臂下降電磁比例控制閥21具有電磁閥控制部21s。動臂下降電磁比例控制閥21與動臂操作閥13的一個先導(dǎo)壓力接收部連接。

動臂提升電磁比例控制閥22具有電磁閥控制部22s。動臂提升電磁比例控制閥22與動臂操作閥13的另一個先導(dǎo)壓力接收部連接。

鏟斗傾卸電磁比例控制閥23具有電磁閥控制部23s。鏟斗傾卸電磁比例控制閥23與鏟斗操作閥14的一個先導(dǎo)壓力接收部連接。

鏟斗傾斜電磁比例控制閥24具有電磁閥控制部24s。鏟斗傾斜電磁比例控制閥24與鏟斗操作閥14的另一個先導(dǎo)壓力接收部連接。

電磁閥控制部21s、電磁閥控制部22s、電磁閥控制部23s和電磁閥控制部24s分別與控制裝置200連接?？刂蒲b置200向電磁閥控制部21s、電磁閥控制部22s、電磁閥控制部23s和電磁閥控制部24s中的至少一個輸出控制信號。

動臂下降電磁比例控制閥21、動臂提升電磁比例控制閥22、動臂操作閥13和動臂缸41具有作為使動臂31的前端部在上下方向上的位置變化的動臂驅(qū)動部的功能。鏟斗傾卸電磁比例控制閥23、鏟斗傾斜電磁比例控制閥24、鏟斗操作閥14和鏟斗缸42具有作為以鏟斗旋轉(zhuǎn)軸axb為支點(diǎn)使鏟斗32的角度變化的鏟斗驅(qū)動部的功能。

控制裝置200包括計算機(jī)系統(tǒng)?？刂蒲b置200具有包括如cpu(centralprocessingunit，中央處理單元)這樣的處理器的運(yùn)算處理裝置200a、包括如rom(readonlymemory，只讀存儲器)這樣的易失性存儲器和ram(randomaccessmemory，隨機(jī)存取器)這樣的非易失性存儲器的存儲裝置200b。運(yùn)算處理裝置200a根據(jù)存儲在存儲裝置200b中的計算機(jī)程序200c實(shí)施運(yùn)算處理。

控制裝置200與動臂角度傳感器46、鏟斗角度傳感器47、動臂缸壓力傳感器48、車速傳感器49、第一電位計51、第二電位計52、前進(jìn)后退切換開關(guān)73、自動卸土控制開關(guān)83、復(fù)位開關(guān)84、定位器設(shè)定開關(guān)85及監(jiān)視裝置60連接。

動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)、鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)、動臂缸壓力傳感器48的檢測數(shù)據(jù)和車速傳感器49的檢測數(shù)據(jù)被輸出到控制裝置200。

第一電位計51檢測動臂操作桿81的操作量。第二電位計52檢測鏟斗操作桿82的操作量。第一電位計51的檢測數(shù)據(jù)被輸出到控制裝置200。第二電位計52的檢測數(shù)據(jù)被輸出到控制裝置200。

通過操作前進(jìn)后退切換開關(guān)73而生成的控制信號、通過操作自動卸土控制開關(guān)83而生成的開始信號、通過操作復(fù)位開關(guān)84而生成的復(fù)位信號、以及通過操作定位器設(shè)定開關(guān)85而生成的設(shè)定信號被輸出到控制裝置200。

監(jiān)視裝置60包括顯示裝置61和輸入裝置62。顯示裝置61包括如液晶顯示器(liquidcrystaldisplay：lcd)或有機(jī)el顯示器(organicelectroluminescencedisplay：oeld)這樣的平板顯示器。輸入裝置62包括開關(guān)按鈕、計算機(jī)用鍵盤、鼠標(biāo)、以及設(shè)置在顯示裝置61的顯示畫面上的觸摸傳感器中的至少一種?？刂蒲b置200向顯示裝置61輸出顯示數(shù)據(jù)。顯示裝置61在顯示畫面上顯示從控制裝置200輸出的顯示數(shù)據(jù)。輸入裝置62由輪式裝載機(jī)1的操作員操作。由于操作員進(jìn)行操作，輸入裝置62生成輸入數(shù)據(jù)并將其輸出到控制裝置200。

第一電位計51檢測由操作員操作的動臂操作桿81的操作量。第一電位計51的檢測數(shù)據(jù)被輸出到控制裝置200?？刂蒲b置200基于第一電位計51的檢測數(shù)據(jù)，向動臂下降電磁比例控制閥21的電磁閥控制部21s和動臂提升電磁比例控制閥22的電磁閥控制部22s中的至少一方輸出用于使動臂缸41驅(qū)動的控制信號。通過向電磁閥控制部21s和電磁閥控制部22s中的至少一方輸出控制信號，使動臂缸41進(jìn)行伸縮。由于動臂缸41伸縮，動臂31的前端部沿著上下方向移動。

第二電位計52檢測由操作員操作的鏟斗操作桿82的操作量。第二電位計52的檢測數(shù)據(jù)被輸出到控制裝置200。控制裝置200基于第二電位計52的檢測數(shù)據(jù)，向鏟斗傾卸電磁比例控制閥23的電磁閥控制部23s和鏟斗傾斜電磁比例控制閥24的電磁閥控制部24s中的至少一方輸出用于使鏟斗缸42驅(qū)動的控制信號。通過向電磁閥控制部23s和電磁閥控制部24s中的至少一方輸出控制信號，使鏟斗缸42進(jìn)行伸縮。由于鏟斗缸42伸縮，鏟斗32進(jìn)行傾斜動作或傾卸動作。

控制裝置

圖12是表示本實(shí)施方式涉及的輪式裝載機(jī)1的控制裝置200的一個示例的功能框圖。如圖12所示，控制裝置200包括檢測數(shù)據(jù)獲取部201、輸入數(shù)據(jù)獲取部202、開始信號獲取部203、卸土次數(shù)計數(shù)部204、復(fù)位部205、動臂位置計算部206、鏟斗姿勢計算部207、判斷部208、目標(biāo)值計算部209、作業(yè)機(jī)控制部210、顯示控制部211、存儲部212和輸入輸出部213。

控制裝置200的輸入輸出部213與動臂角度傳感器46、鏟斗角度傳感器47、動臂缸壓力傳感器48、車速傳感器49、第一電位計51、第二電位計52、前進(jìn)后退切換開關(guān)73、自動卸土控制開關(guān)83、復(fù)位開關(guān)84、定位器設(shè)定開關(guān)85、監(jiān)視裝置60及電磁比例控制閥20連接。

檢測數(shù)據(jù)獲取部201獲取：動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)、鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)、動臂缸壓力傳感器48的檢測數(shù)據(jù)、車速傳感器49的檢測數(shù)據(jù)、第一電位計51的檢測數(shù)據(jù)、以及第二電位計52的檢測數(shù)據(jù)。

輸入數(shù)據(jù)獲取部202獲取通過操作前進(jìn)后退切換開關(guān)73而生成的控制信號、以及通過操作輸入裝置62而生成的輸入數(shù)據(jù)。

開始信號獲取部203獲取由作為操作裝置之一的自動卸土控制開關(guān)83而生成的、用于指示自動卸土控制的控制開始的開始信號。

卸土次數(shù)計數(shù)部204對實(shí)施的從鏟斗32向作為砂土sr的排出對象的一個箱斗501排出砂土的卸土作業(yè)的卸土次數(shù)進(jìn)行計數(shù)。在本實(shí)施方式中，卸土次數(shù)計數(shù)部204基于動臂缸壓力傳感器48的檢測數(shù)據(jù)，對卸土次數(shù)進(jìn)行計數(shù)。如上所述，動臂缸壓力傳感器48具有作為用于檢測收容在鏟斗32中的砂土的重量的重量傳感器以及用于檢測鏟斗32是處于空載狀態(tài)還是處于裝載狀態(tài)的裝載檢測裝置的功能。卸土次數(shù)計數(shù)部204能夠基于動臂缸壓力傳感器48的檢測數(shù)據(jù)，來判斷是鏟斗32沒有收容砂土的空載狀態(tài)還是鏟斗32收容有砂土的裝載狀態(tài)。在基于動臂缸壓力傳感器48的檢測數(shù)據(jù)而判斷為鏟斗32從裝載狀態(tài)變成空載狀態(tài)時，卸土次數(shù)計數(shù)部204判斷為已實(shí)施一次卸土作業(yè)。

復(fù)位部205獲取通過操作復(fù)位開關(guān)84而生成的復(fù)位信號。在獲取了復(fù)位信號時，復(fù)位部205將由卸土次數(shù)計數(shù)部204計數(shù)而得到的表示實(shí)施過的卸土作業(yè)的次數(shù)的卸土次數(shù)計數(shù)值復(fù)位。

動臂位置計算部206計算由輪式裝載機(jī)1的車身2支承而能夠旋轉(zhuǎn)的動臂31的位置。動臂位置計算部206基于動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)和存儲在存儲部212中的作業(yè)機(jī)數(shù)據(jù)來計算動臂31的位置。動臂31的位置包含基于動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)和存儲在存儲部212中的作業(yè)機(jī)數(shù)據(jù)計算出的、動臂31的前端部在上下方向上的位置。

作業(yè)機(jī)數(shù)據(jù)例如包含動臂31的外形數(shù)據(jù)及尺寸數(shù)據(jù)。作業(yè)機(jī)數(shù)據(jù)是基于作業(yè)機(jī)3的規(guī)格數(shù)據(jù)導(dǎo)出的已知數(shù)據(jù)，存儲在存儲部212中。動臂位置計算部206能夠基于動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)和存儲在存儲部212中的作業(yè)機(jī)數(shù)據(jù)來計算動臂31的前端部在上下方向上的位置。

鏟斗姿勢計算部207計算由動臂31支承而能夠旋轉(zhuǎn)的鏟斗32的姿勢。鏟斗姿勢計算部206基于鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)和存儲在存儲部212中的作業(yè)機(jī)數(shù)據(jù)計算鏟斗32的姿勢。鏟斗32的姿勢包含基于鏟斗32的姿勢的檢測數(shù)據(jù)計算出的檢測角度即鏟斗角度β。在本實(shí)施方式中，鏟斗32的姿勢包含基于鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)和存儲在存儲部212中的作業(yè)機(jī)數(shù)據(jù)計算出的鏟斗32的檢測角度即鏟斗角度β。此外，鏟斗32的姿勢包含鏟斗32的底面32b相對于基準(zhǔn)線lr的角度及位置。

作業(yè)機(jī)數(shù)據(jù)包含鏟斗32的外形數(shù)據(jù)及尺寸數(shù)據(jù)。作業(yè)機(jī)數(shù)據(jù)是基于作業(yè)機(jī)3的規(guī)格數(shù)據(jù)導(dǎo)出的已知數(shù)據(jù)，存儲在存儲部212中。鏟斗姿勢計算部207能夠基于鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)和存儲在存儲部212中的作業(yè)機(jī)數(shù)據(jù)來計算鏟斗角度β及鏟斗32在上下方向上的位置。

判斷部208基于由鏟斗姿勢計算部207計算出的鏟斗32的姿勢、以及傾卸動作中的鏟斗32的基準(zhǔn)角度，判斷鏟斗32的姿勢是否滿足規(guī)定條件。鏟斗32的基準(zhǔn)角度包含表示鏟斗32的作為基準(zhǔn)的姿勢即基準(zhǔn)姿勢的角度的閾值a。判斷部208判斷是否滿足鏟斗32的檢測角度即鏟斗角度β為閾值a以下的條件。

目標(biāo)值計算部209計算自動卸土控制中的目標(biāo)值。在本實(shí)施方式中，目標(biāo)值計算部209獲取通過操作定位器設(shè)定開關(guān)85而生成的設(shè)定信號。目標(biāo)值計算部209基于獲取的設(shè)定信號來設(shè)定動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置zs的目標(biāo)位置。

也就是說，在本實(shí)施方式中，卸土作業(yè)開始位置zs基于定位器設(shè)定開關(guān)85的操作來設(shè)定。例如輪式裝載機(jī)1的操作員在對操作桿8進(jìn)行操作而將動臂31的前端部配置于所期望的位置時操作定位器設(shè)定開關(guān)85，示教出(teaching)動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置zs。動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置zs的示教處理也可以在卸土作業(yè)開始前預(yù)先實(shí)施。通過示教處理設(shè)定的動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置zs存儲在存儲部212中。

另外，目標(biāo)值計算部209可以基于存儲在存儲部212中的自卸車500的外形數(shù)據(jù)和尺寸數(shù)據(jù)來設(shè)定動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置zs的目標(biāo)位置。例如在自卸車2的車身高度較高的情況下，將卸土作業(yè)開始位置zs的目標(biāo)位置設(shè)定為較高的位置。在自卸車2的車身高度較低的情況下，將卸土作業(yè)開始位置zs的目標(biāo)位置設(shè)定為較低的位置。此外，目標(biāo)值計算部209也可以基于自卸車500的停車位置處的地面高度與為了進(jìn)行卸土作業(yè)而靠近自卸車500的輪式裝載機(jī)1的所在位置處的地面高度之間的關(guān)系，來設(shè)定動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置zs的目標(biāo)位置。在這種情況下，可以將已知的目標(biāo)位置預(yù)先存儲在存儲部212中，并將存儲在存儲部212中的目標(biāo)位置用作卸土作業(yè)開始位置zs的目標(biāo)位置，也可以將由用于檢測高度的傳感器求出的高度位置用作卸土作業(yè)開始位置zs的目標(biāo)位置。

作業(yè)機(jī)控制部210根據(jù)由目標(biāo)值計算部209計算出的目標(biāo)值，輸出用于反饋控制的控制信號。

在本實(shí)施方式中，在判斷部208中判斷為鏟斗32的姿勢滿足規(guī)定條件時，作業(yè)機(jī)控制部210使鏟斗32進(jìn)行傾卸動作，并且輸出用于在進(jìn)行鏟斗的傾卸動作中至少一部分傾卸動作的同時使動臂31進(jìn)行上升動作的控制信號。

在本實(shí)施方式中，在判斷部208中判斷為鏟斗32的姿勢不滿足規(guī)定條件時，作業(yè)機(jī)控制部210輸出用于在鏟斗32的傾卸動作中維持動臂31的位置的控制信號。

在本實(shí)施方式中，在判斷為滿足鏟斗32的檢測角度即鏟斗角度β為表示鏟斗32的基準(zhǔn)角度的閾值a以下的條件時，作業(yè)機(jī)控制部210輸出用于在進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作中至少一部分傾卸動作的同時使動臂31進(jìn)行上升動作的控制信號。在判斷為不滿足鏟斗32的檢測角度即鏟斗角度β為表示鏟斗32的基準(zhǔn)角度的閾值a以下的條件時，作業(yè)機(jī)控制部210輸出用于在鏟斗32的傾卸動作中維持動臂31的前端部在上下方向上的位置的控制信號。

作業(yè)機(jī)控制部210在將動臂31配置于卸土作業(yè)開始位置zs之后開始進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作。通過由操作員操作自動卸土控制開關(guān)83而生成的開始信號被作業(yè)機(jī)控制部210獲取，由此來執(zhí)行鏟斗3的傾卸動作。在鏟斗32的一次傾卸動作中，作業(yè)機(jī)控制部210按照下述方式輸出控制信號：在檢測角度即鏟斗角度β大于基準(zhǔn)角度即閾值a的“鏟斗32的第一旋轉(zhuǎn)區(qū)間”內(nèi)，鏟斗32在動臂31被維持于卸土作業(yè)開始位置zs的狀態(tài)下進(jìn)行傾卸動作，在鏟斗角度β為閾值a以下的“鏟斗32的第二旋轉(zhuǎn)區(qū)間”內(nèi)，在動臂31進(jìn)行上升動作的同時鏟斗32進(jìn)行傾卸動作。

也就是說，作業(yè)機(jī)控制部210在鏟斗角度β為閾值a以下時以使作業(yè)機(jī)3進(jìn)行復(fù)合動作的方式輸出控制信號，在鏟斗β大于閾值a時以使作業(yè)機(jī)3進(jìn)行單獨(dú)動作的方式輸出控制信號。

此外，作業(yè)機(jī)控制部210基于由卸土次數(shù)計數(shù)部204計數(shù)而得到的卸土次數(shù)來改變動臂31的卸土作業(yè)開始位置zs。在本實(shí)施方式中，卸土次數(shù)越多，作業(yè)機(jī)控制部210使動臂31的卸土作業(yè)開始位置zs越高。

此外，在判斷為獲取了通過操作自動卸土控制開關(guān)83而生成的開始信號并且鏟斗32處于裝載狀態(tài)且由動臂角度傳感器46檢測出的動臂31的檢測角度即動臂角度α為閾值a以上時，作業(yè)機(jī)控制部210開始輸出用于自動卸土控制的控制信號。

此外，在判斷為鏟斗32處于空載狀態(tài)并且獲取了通過操作前進(jìn)后退切換開關(guān)73而生成的控制信號且輪式裝載機(jī)1后退時，作業(yè)機(jī)控制部210停止輸出用于自動卸土控制的控制信號。

顯示控制部211對顯示裝置61進(jìn)行控制。顯示控制部211生成用于在顯示裝置61上顯示的顯示數(shù)據(jù)并輸出到顯示裝置61。

控制方法

下面，對本實(shí)施方式涉及的輪式裝載機(jī)1的控制方法進(jìn)行說明。圖13及圖14是表示本實(shí)施方式涉及的輪式裝載機(jī)1的控制方法的一個示例的流程圖。

顯示控制部211使監(jiān)視裝置60的顯示裝置61顯示供操作員選擇是否實(shí)施自動卸土控制的顯示數(shù)據(jù)(步驟s10)。

輪式裝載機(jī)1的操作員目視確認(rèn)顯示裝置61的顯示數(shù)據(jù)，選擇是否實(shí)施自動卸土控制并操作輸入裝置62。通過操作輸入裝置62而生成的輸入數(shù)據(jù)由輸入數(shù)據(jù)獲取部202獲取。

判斷部208基于輸入數(shù)據(jù)判斷是否使自動卸土控制模式有效(步驟s20)。

在步驟s20中，在判斷為使自動卸土控制模式有效的情況下(步驟s20：“是”)，顯示控制部211使顯示裝置61顯示表示自動卸土控制模式為有效的標(biāo)志(步驟s30)。

圖15是表示本實(shí)施方式涉及的顯示裝置61所顯示的標(biāo)志63的一個示例的圖。在自動卸土控制模式為有效的情況下，顯示控制部211使顯示裝置61顯示如圖15所示的表示自動卸土控制模式為有效的標(biāo)志63。另外，顯示裝置61也可以在顯示標(biāo)志63的同時輸出表示自動卸土控制模式為有效的聲音。

另一方面，在步驟s20中判斷為不使自動卸土控制模式有效的情況下(步驟s20：“否”)，顯示控制部211使顯示裝置61不顯示表示自動卸土控制模式為有效的標(biāo)志(步驟s240)。

操作員對操作桿8進(jìn)行操作，用鏟斗32鏟起砂土sr。操作員在希望實(shí)施自動卸土控制的情況下，對自動卸土控制開關(guān)83進(jìn)行操作。通過操作自動卸土控制開關(guān)83而生成的開始信號被輸出到開始信號獲取部203。

判斷部208判斷開始信號獲取部203是否獲取了通過操作自動卸土控制開關(guān)83而生成的開始信號(步驟s40)。

在步驟s40中判斷為獲取了開始信號的情況下(步驟s40：“是”)，復(fù)位部205將動臂31的前端部在上下方向上的目標(biāo)位置初始化(步驟s50)。

目標(biāo)值計算部209基于由卸土次數(shù)計數(shù)部204計數(shù)的卸土次數(shù)來設(shè)定在卸土作業(yè)開始時動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置zs的目標(biāo)位置。在第一次卸土作業(yè)的情況下，目標(biāo)值計算部209將動臂31的前端部的目標(biāo)位置設(shè)定為卸土作業(yè)開始位置zs1。在第二次卸土作業(yè)的情況下，目標(biāo)值計算部209將動臂31的前端部的目標(biāo)位置設(shè)定為比卸土作業(yè)開始位置zs1高的卸土作業(yè)開始位置zs2。在第三次卸土作業(yè)的情況下，目標(biāo)值計算部209將動臂31的前端部的目標(biāo)位置設(shè)定為比卸土作業(yè)開始位置zs2高的卸土作業(yè)開始位置zs3。在第四次卸土作業(yè)的情況下，目標(biāo)值計算部209將動臂31的前端部的目標(biāo)位置設(shè)定為比卸土作業(yè)開始位置zs3高的卸土作業(yè)開始位置zs4。

目標(biāo)值計算部209設(shè)定卸土作業(yè)開始位置zs的目標(biāo)位置。如上所述，在存儲部212中存儲有通過示教處理而設(shè)定的表示卸土作業(yè)開始位置zs的設(shè)定數(shù)據(jù)。目標(biāo)值計算部209基于存儲在存儲部212中的設(shè)定數(shù)據(jù)來設(shè)定動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置zs的目標(biāo)位置。另外，目標(biāo)值計算部209也可以基于存儲在存儲部212中的自卸車500的外形數(shù)據(jù)及尺寸數(shù)據(jù)來設(shè)定動臂31的前端部的卸土作業(yè)開始位置zs的目標(biāo)位置。

判斷部208判斷自動卸土控制的結(jié)束條件是否成立(步驟s60)。

在本實(shí)施方式中，當(dāng)滿足在步驟s20中說明的自動卸土控制模式并未有效、無法獲取鏟斗角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)、無法獲取動臂角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)、以及無法獲取動臂缸壓力傳感器48的檢測數(shù)據(jù)中的至少一個條件時，自動卸土控制的結(jié)束條件成立。

在步驟s60中判斷為結(jié)束條件不成立的情況下(步驟s60：“否”)，判斷部208判斷鏟斗32是否處于裝載狀態(tài)(步驟s70)。

動臂缸壓力傳感器48的檢測數(shù)據(jù)被輸出到檢測數(shù)據(jù)獲取部201。判斷部208基于由檢測數(shù)據(jù)獲取部201獲取的動臂缸壓力傳感器48的檢測數(shù)據(jù)，來判斷鏟斗32是否處于裝載狀態(tài)。

在步驟s70中判斷為鏟斗32處于裝載狀態(tài)的情況下(步驟s70：“是”)，判斷部208判斷動臂31的位置是否為閾值f以上(步驟s80)。

如上所述，動臂31的前端部的位置基于動臂31的檢測角度即動臂角度α和作業(yè)機(jī)數(shù)據(jù)被唯一地確定。在本實(shí)施方式中，判斷動臂31的檢測角度即動臂角度α是否為0°以上。即，在本實(shí)施方式中，閾值f是動臂角度α為0°時的動臂31的前端部的位置。

動臂31的檢測角度即動臂角度α由動臂角度傳感器46檢測。動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)被輸出到檢測數(shù)據(jù)獲取部201。判斷部208基于由檢測數(shù)據(jù)獲取部201獲取的動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)來判斷動臂角度α是否為0°以上。另外，針對動臂角度α的閾值f也可以不是0°。

在步驟s80中判斷為動臂角度α為0°以上的情況下(步驟s80：“是”)，作業(yè)機(jī)控制部210開始進(jìn)行自動卸土控制。即，在判斷為獲取了開始信號并且鏟斗32處于裝載狀態(tài)且動臂31的檢測角度α為0°以上時，作業(yè)機(jī)控制部210開始輸出用于自動卸土控制的控制信號。

顯示控制部211使顯示裝置61顯示表示自動卸土控制已經(jīng)開始的標(biāo)志(步驟s90)。

圖16是表示本實(shí)施方式涉及的顯示裝置60所顯示的標(biāo)志64的一個示例的圖。在自動卸土控制已經(jīng)開始的情況下，顯示控制部211使顯示裝置61顯示如圖16所示的表示正在實(shí)施自動卸土控制的標(biāo)志64。

判斷部208判斷鏟斗32的檢測角度即鏟斗角度β是否為閾值a以下(步驟s100)。

另外，在步驟s40中判斷為沒有獲取開始信號的情況下(步驟s40：“否”)，返回步驟s40的處理。此外，在步驟s60中判斷為結(jié)束條件成立的情況下(步驟s60：“是”)、在步驟s70中判斷為鏟斗32不是處于裝載狀態(tài)的情況下(步驟s70：“否”)、以及在步驟s80中判斷為動臂角度α并非0°以上的情況下(步驟s80：“否”)，將動臂31的目標(biāo)位置初始化而設(shè)定為動臂31的當(dāng)前位置之后(步驟s250)，返回步驟s40的處理。

在本實(shí)施方式中，步驟s100的處理中的閾值a被設(shè)定為在卸土作業(yè)中鏟斗32與箱斗501中的砂土sr接觸的可能性較高的鏟斗角度β。在本實(shí)施方式中，步驟s100的處理中的閾值a為0°。在步驟s100中，判斷部208判斷鏟斗角度β是否為0°以下。另外，閾值a也可以不為0°，例如也可以在－5°以上+5°以下的鏟斗角度β的范圍內(nèi)確定。

在步驟s100中判斷為鏟斗角度β大于閾值a的情況下(步驟s100：“否”)，目標(biāo)值計算部209計算在作業(yè)機(jī)3的單獨(dú)動作中的動臂31的前端部的目標(biāo)位置(步驟s110)。

在本實(shí)施方式中，目標(biāo)值計算部209將基于由動臂角度傳感器46檢測出的當(dāng)前動臂角度α計算出的當(dāng)前動臂31的前端部的位置，設(shè)定為動臂31的前端部的目標(biāo)位置。目標(biāo)值計算部209將基于動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)計算出的動臂31的前端部的當(dāng)前位置，設(shè)定為動臂31的前端部在上下方向上的目標(biāo)位置。目標(biāo)值計算部209能夠基于動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)和存儲在存儲部212中的作為已知數(shù)據(jù)的作業(yè)機(jī)數(shù)據(jù)，來計算動臂31的前端部在上下方向上的當(dāng)前位置。

此外，目標(biāo)值計算部209計算在作業(yè)機(jī)3的單獨(dú)動作中的鏟斗32的目標(biāo)角度及目標(biāo)位置(步驟s120)。

目標(biāo)值計算部209通過從由鏟斗角度傳感器47檢測出的當(dāng)前的鏟斗角度β減去規(guī)定的角度指令值b來計算鏟斗角度β的目標(biāo)值。此外，目標(biāo)值計算部209基于鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)來計算鏟斗缸42的當(dāng)前的行程長度。鏟斗角度β與鏟斗缸42的行程長度相關(guān)聯(lián)。鏟斗角度β與鏟斗缸42的行程長度之間的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)是已知數(shù)據(jù)，存儲在存儲部212中。目標(biāo)值計算部209能夠基于鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)來計算鏟斗缸42的當(dāng)前的行程長度。目標(biāo)值計算部209計算用于使鏟斗角度β變?yōu)槟繕?biāo)值的鏟斗缸42的行程長度的目標(biāo)值。

此外，目標(biāo)值計算部209基于鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)來計算鏟斗32在上下方向上的當(dāng)前位置。鏟斗角度β與鏟斗32的位置相關(guān)聯(lián)。鏟斗角度β與鏟斗32的位置之間的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)是已知數(shù)據(jù)，存儲在存儲部212中。目標(biāo)值計算部209能夠基于鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)來計算鏟斗32的當(dāng)前位置。目標(biāo)值計算部209計算用于使鏟斗32移到目標(biāo)位置的鏟斗缸42的行程長度的目標(biāo)值。

也就是說，目標(biāo)值計算部209在作業(yè)機(jī)3的單獨(dú)操作中以隨著時間經(jīng)過而鏟斗缸42的缸體長度逐漸變短并且隨著時間經(jīng)過而鏟斗角度β逐漸變小的方式，計算鏟斗缸42的缸體長度的目標(biāo)值和鏟斗角度β的目標(biāo)值。

在步驟s100中判斷為鏟斗角度β為閾值a以下的情況下(步驟s100：“是”)，目標(biāo)值計算部209計算在作業(yè)機(jī)3的連動動作中的動臂31的目標(biāo)位置(步驟s130)。

在本實(shí)施方式中，目標(biāo)值計算部209通過將由動臂角度傳感器46檢測出的、隨著時間經(jīng)過而變化的當(dāng)前的動臂角度α與規(guī)定的角度指令值c相加來計算動臂角度α的目標(biāo)值。此外，目標(biāo)值計算部209基于動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)來計算動臂缸41的當(dāng)前的行程長度。動臂角度α與動臂缸41的行程長度相關(guān)聯(lián)。動臂角度α與動臂缸41的行程長度之間的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)是已知數(shù)據(jù)，存儲在存儲部212中。目標(biāo)值計算部209能夠基于動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)來計算動臂缸41的當(dāng)前的行程長度。目標(biāo)值計算部209計算用于使動臂角度α變?yōu)槟繕?biāo)值的動臂缸41的行程長度的目標(biāo)值。

此外，目標(biāo)值計算部209基于動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)來計算動臂31的前端部的當(dāng)前位置。動臂角度α與動臂31的前端部的位置相關(guān)聯(lián)。動臂角度α與動臂31的前端部的位置之間的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)是已知數(shù)據(jù)，存儲在存儲部212中。目標(biāo)值計算部209能夠基于動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)來計算動臂31的前端部的當(dāng)前位置。目標(biāo)值計算部209計算用于使動臂31的前端部移到目標(biāo)位置的動臂缸41的行程長度的目標(biāo)值。

此外，目標(biāo)值計算部209計算作業(yè)機(jī)3的連動動作中的鏟斗32的目標(biāo)角度和目標(biāo)位置(步驟s140)。

在本實(shí)施方式中，目標(biāo)值計算部209通過從由鏟斗角度傳感器47檢測出的當(dāng)前的鏟斗角度β減去規(guī)定的角度指令值d來計算鏟斗角度β的目標(biāo)值。角度指令值d與角度指令值b不同。此外，目標(biāo)值計算部209基于鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)來計算鏟斗缸42的當(dāng)前的行程長度。鏟斗角度β與鏟斗缸42的行程長度相關(guān)聯(lián)。鏟斗角度β與鏟斗缸42的行程長度之間的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)是已知數(shù)據(jù)，存儲在存儲部212中。目標(biāo)值計算部209能夠基于鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)來計算鏟斗缸42的當(dāng)前的行程長度。目標(biāo)值計算部209計算用于使鏟斗角度β變?yōu)槟繕?biāo)值的鏟斗缸42的行程長度的目標(biāo)值。

此外，目標(biāo)值計算部209基于鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)來計算鏟斗32的當(dāng)前位置。鏟斗角度β與鏟斗32的位置相關(guān)聯(lián)。鏟斗角度β與鏟斗32的位置之間的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)是已知數(shù)據(jù)，存儲在存儲部211中。目標(biāo)值計算部209能夠基于鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)來計算鏟斗32的當(dāng)前位置。目標(biāo)值計算部209計算用于使鏟斗32移到目標(biāo)位置的鏟斗缸42的行程長度的目標(biāo)值。

也就是說，目標(biāo)值計算部209在作業(yè)機(jī)3的連動操作中以隨著時間經(jīng)過而鏟斗缸42的缸體長度逐漸變短且隨著時間經(jīng)過而鏟斗角度β逐漸變小的方式，計算鏟斗缸42的缸體長度的目標(biāo)值、以及鏟斗角度β的目標(biāo)值。此外，目標(biāo)值計算部209在作業(yè)機(jī)3的連動操作中以隨著時間經(jīng)過而動臂缸41的缸體長度逐漸變長且隨著時間經(jīng)過而動臂角度α逐漸變大、動臂31的前端部的位置逐漸變高的方式，計算動臂缸41的缸體長度的目標(biāo)值、動臂角度α的目標(biāo)值、以及動臂31的前端部的位置的目標(biāo)值。

判斷部208基于動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)判斷動臂缸41是否到達(dá)了可動范圍的端部、動臂31的前端部是否到達(dá)了作為卸土作業(yè)結(jié)束位置ze的最高位置(步驟s150)。

在步驟s150中判斷為動臂31的前端部到達(dá)了最高位置的情況下(步驟s150：“是”)，目標(biāo)值計算部209計算動臂31的前端部的目標(biāo)位置(步驟s160)。動臂31的前端部的目標(biāo)位置被設(shè)定為基于動臂角度傳感器46的檢測數(shù)據(jù)而確定的動臂31的前端部的當(dāng)前位置。

判斷部208基于鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)判斷鏟斗缸42是否到達(dá)了可動范圍的端部、鏟斗32是否到達(dá)了作為傾卸動作的可動范圍的下端部的最低位置(步驟s170)。

在步驟s170中判斷為鏟斗32到達(dá)了最低位置的情況下(步驟s170：“是”)，目標(biāo)值計算部209計算鏟斗32的目標(biāo)位置(步驟s180)。鏟斗32的目標(biāo)位置被設(shè)定為基于鏟斗角度傳感器47的檢測數(shù)據(jù)而確定的鏟斗32的當(dāng)前位置。

作業(yè)機(jī)控制部210計算表示動臂31的目標(biāo)位置與動臂31的當(dāng)前位置之間的偏差量的動臂偏差量，并且計算表示鏟斗32的目標(biāo)位置與鏟斗32的當(dāng)前位置之間的偏差量的鏟斗偏差量(步驟s190)。即，作業(yè)機(jī)控制部210求取與動臂31的目標(biāo)位置對應(yīng)的動臂角度α和與動臂31的當(dāng)前位置對應(yīng)的動臂角度α，計算它們的偏差角作為動臂偏差角。此外，作業(yè)機(jī)控制部210求取與鏟斗32的目標(biāo)位置對應(yīng)的鏟斗角度β和與鏟斗32的當(dāng)前位置對應(yīng)的鏟斗角度β，對與它們的偏差角對應(yīng)的鏟斗缸42的行程量進(jìn)行換算，作為鏟斗偏差長度來計算。

作業(yè)機(jī)控制部210基于計算出的動臂偏差量、以及表示存儲在存儲部212中的動臂偏差角和向動臂缸41供給的液壓油的目標(biāo)流量之間的關(guān)系的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，來計算用于使動臂31移動到目標(biāo)位置的動臂操作桿81的操作量。即，作業(yè)機(jī)控制部210基于圖17所示的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)來求取與計算出的動臂偏差角對應(yīng)的液壓油的目標(biāo)流量，并計算與目標(biāo)流量對應(yīng)的動臂操作桿81的操作量。作業(yè)機(jī)控制部210生成與計算出的動臂操作桿81的操作量對應(yīng)的控制信號(步驟s200)。

作業(yè)機(jī)控制部210基于計算出的鏟斗偏差量、以及表示存儲在存儲部212中的鏟斗偏差長度和向鏟斗缸42供給的液壓油的目標(biāo)流量之間的關(guān)系的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，計算用于使鏟斗32移動到目標(biāo)位置的鏟斗操作桿82的操作量。即，作業(yè)機(jī)控制部210基于圖18所示的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)來求取與計算出的鏟斗偏差長度對應(yīng)的液壓油的目標(biāo)流量，并計算與目標(biāo)流量對應(yīng)的鏟斗操作桿82的操作量。作業(yè)機(jī)控制部210生成與計算出的鏟斗操作桿82的操作量對應(yīng)的控制信號(步驟s210)。

圖17是本實(shí)施方式涉及的表示存儲在存儲部212中的動臂偏差角與向動臂缸41供給的液壓油的目標(biāo)流量之間的關(guān)系的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的一個示例。圖18是本實(shí)施方式涉及的表示存儲在存儲部212中的鏟斗偏差長度與向鏟斗缸42供給的液壓油的目標(biāo)流量之間的關(guān)系的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的一個示例。

在生成控制信號之后，作業(yè)機(jī)控制部210輸出用于控制動臂缸41和鏟斗缸42的控制信號(步驟s220)。

判斷部208基于動臂缸壓力傳感器48的檢測數(shù)據(jù)和由前進(jìn)后退切換開關(guān)73生成的控制信號，判斷是否鏟斗32處于空載狀態(tài)且輪式裝載機(jī)1在后退(步驟s230)。

在步驟s230中沒有判斷為鏟斗32處于空載狀態(tài)且輪式裝載機(jī)1處于后退狀態(tài)的情況下(步驟s230：“否”)，返回步驟s60，繼續(xù)進(jìn)行上述步驟的處理。

在步驟s230中判斷為鏟斗32處于空載狀態(tài)且輪式裝載機(jī)1后退的情況下(步驟s230：“是”)，結(jié)束一次卸土作業(yè)。

另外，在步驟s150中判斷為動臂31的前端部沒有到達(dá)最高位置的情況下(步驟s150：“否”)，不實(shí)施步驟s160的處理，而實(shí)施步驟s170的處理。在步驟s170中判斷為鏟斗32沒有到達(dá)最低位置的情況下(步驟s170：“否”)，不實(shí)施步驟s180的處理，而實(shí)施步驟s190的處理。

上述的步驟s60至步驟s230的處理以規(guī)定的采樣周期來實(shí)施。

另外，在本實(shí)施方式中，基于自動卸土控制而在進(jìn)行鏟斗32的傾卸動作的同時使動臂31進(jìn)行上升動作的情況下，在操作員將動臂操作桿81向前方操作時自動卸土控制結(jié)束，動臂31的上升動作停止。

效果

如以上說明的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式，計算由輪式裝載機(jī)1的車身2支承而能夠旋轉(zhuǎn)的動臂31的位置，計算由動臂31支承而能夠旋轉(zhuǎn)的鏟斗32的姿勢，并基于計算出的鏟斗32的姿勢和傾卸動作中的鏟斗32的基準(zhǔn)姿勢來判斷計算出的鏟斗32的姿勢是否滿足規(guī)定條件，使鏟斗32進(jìn)行傾卸動作，在判斷為計算出的鏟斗32的姿勢滿足規(guī)定條件時，執(zhí)行使動臂31進(jìn)行上升動作的自動卸土控制。

由此，輪式裝載機(jī)1能夠根據(jù)箱斗501中的砂土sr的高度順利地實(shí)施卸土作業(yè)。因此，能夠順利地實(shí)施從鏟斗32排出砂土sr的卸土作業(yè)。

以上，對本實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本實(shí)施方式不限于上述內(nèi)容。此外，上述的結(jié)構(gòu)要素包含本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易想到的結(jié)構(gòu)要素、實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)要素、以及所謂等同范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)要素。并且，能夠適當(dāng)組合上述的結(jié)構(gòu)要素。并且，能夠在不脫離本實(shí)施方式要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行結(jié)構(gòu)要素的各種省略、置換或變更。