CN113302361B - 工作装置控制装置、作业车辆、以及工作装置控制方法 - Google Patents

Abstract

状态判定部基于作业车辆的牵引力和工作装置的姿态，来判定作业车辆的作业状态。自动卸料判定部根据作业状态决定自动卸料可否模式，该自动卸料可否模式表示可否执行使铲斗自动地驱动到规定的卸料角度的自动卸料控制。

Description

工作装置控制装置、作业车辆、以及工作装置控制方法

技术领域

本发明涉及工作装置控制装置、作业车辆、以及工作装置控制方法。

本申请针对于2019年4月4日在日本提出申请的特愿2019-072104号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

在轮式装载机等作业车辆中，为了容易且准确地进行将工作装置反复操作至规定位置的操作，进行使工作装置自动地驱动到规定位置的自动驱动控制(棘爪控制、踢出控制)。

在专利文献1中公开有如下技术，基于根据对工作装置施加的载荷所确定的工作装置的负荷状态，来决定可否进行自动驱动控制。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第9790660号说明书

发明内容

发明要解决的课题

自动驱动控制能够分别针对动臂抬起、动臂降下、铲斗倾斜、铲斗卸料这4个操作而执行。然而，在铲斗中收容有作业对象物时，若由于误操作等而进行与铲斗卸料相关的自动驱动控制，则有可能作业对象物洒落。

本发明的目的在于提供一种防止由自动驱动控制引起的作业对象物的落下的工作装置控制装置、作业车辆、以及工作装置控制方法。

用于解决课题的手段

根据本发明的一方式，工作装置控制装置是具备具有动臂以及铲斗的工作装置的作业车辆的工作装置控制装置，其中，所述工作装置控制装置具备：状态判定部去，其判定所述作业车辆的作业状态；以及自动卸料判定部，其根据所述作业状态决定自动卸料可否模式，该自动卸料可否模式表示可否执行使所述铲斗自动地驱动到规定的卸料角度的自动卸料控制。

发明效果

根据上述方式，工作装置控制装置防止由自动驱动控制引起的作业对象物的落下。

附图说明

图1是第一实施方式的作业车辆的侧视图。

图2是示出第一实施方式的驾驶室的内部的结构的俯视图。

图3是示出第一实施方式的作业车辆的动力系统的示意图。

图4是示出第一实施方式的作业车辆的控制装置的结构的概略框图。

图5是示出第一实施方式的控制装置的自动卸料可否模式的设定方法的流程图。

图6是示出第一实施方式的控制装置的自动驱动控制方法的流程图。

具体实施方式

<第一实施方式>

以下，参照图面对实施方式进行详细说明。

图1是第一实施方式的作业车辆的侧视图。

第一实施方式的作业车辆100是轮式装载机。作业车辆100具备车身110、工作装置120、前轮部130、后轮部140、驾驶室150。

车身110具备前车身111、后车身112、以及转向缸113。前车身111和后车身112安装为能够绕沿车身110的上下方向延伸的转向轴转动。前轮部130设置于前车身111的下部，后轮部140设置于后车身112的下部。

转向缸113是液压缸。转向缸113的基端部安装于后车身112，前端部安装于前车身111。转向缸113在工作油的作用下伸缩，由此规定前车身111与后车身112所成的角度。换句话说，通过转向缸113的伸缩来规定前轮部130的转向角。

工作装置120用于砂土等作业对象物的挖掘以及搬运。工作装置120设置于车身110的前部。工作装置120具备动臂121、铲斗122、双臂曲柄123、提升缸124、铲斗缸125。

动臂121的基端部经由销安装于前车身111的前部。在动臂121的基端部设置有用于检测动臂角θ_L的动臂角传感器1211。动臂角θ_L由从车身110向前方延伸的直线与从动臂121的基端部向前端部延伸的直线所成的角表示。动臂角θ_L越大则动臂121的前端的位置越高，动臂角θ_L越小则动臂121的前端的位置越低。需要说明的是，在其他实施方式中，也可以设置计测提升缸124的行程量的提升缸行程传感器，并基于提升缸124的行程量来检测动臂角θ_L。

铲斗122具备用于挖掘作业对象物的斗齿、以及用于搬运所挖掘的作业对象物的容器。铲斗122的基端部经由销安装于动臂121的前端部。

双臂曲柄123将铲斗缸125的动力传递给铲斗122。双臂曲柄123的第一端经由连杆机构安装于铲斗122的底部。双臂曲柄123的第二端经由销安装于铲斗缸125的前端部。在双臂曲柄123的中央部设置有用于检测铲斗角θ_B的铲斗角传感器1231。铲斗角θ_B由从车身110向前方延伸的直线与沿着铲斗122的底面延伸的直线所成的角表示。在铲斗角θ_B为正的情况下，铲斗122向倾斜侧倾斜，在铲斗角θ_B为负的情况下，铲斗122向卸料侧倾斜。铲斗角θ_B通过将根据铲斗角传感器1231的计测值所求出的以动臂121为基准的铲斗122的角度加上动臂角θ_L而求出。

提升缸124是液压缸。提升缸124的基端部安装于前车身111的前部。提升缸124的前端部安装于动臂121。提升缸124在工作油的作用下伸缩，由此动臂121向抬起方向或者降下方向驱动。

铲斗缸125是液压缸。铲斗缸125的基端部安装于前车身111的前部。铲斗缸125的前端部经由双臂曲柄123安装于铲斗122。铲斗缸125在工作油的作用下伸缩，由此铲斗122向倾斜方向或者卸料方向驱动。

驾驶室150是供操作员搭乘、用于进行作业车辆100的操作的空间。驾驶室150设置于后车身112的上部。

图2是示出第一实施方式的驾驶室的内部的结构的俯视图。在驾驶室150的内部设置有座椅151、加速踏板152、制动踏板153、转向手柄154、前后切换开关155、换挡开关156、动臂杆157、铲斗杆158、停止开关159。

加速踏板152为了设定使作业车辆100产生的行驶的驱动力(牵引力)而被操作。

制动踏板153为了设定使作业车辆100产生的行驶的制动力而被操作。

转向手柄154为了设定作业车辆100的转向角而被操作。

前后切换开关155为了设定作业车辆100的行进方向而被操作。

换挡开关156为了设定动力传递装置的速度范围而被操作。

动臂杆157为了设定动臂121的抬起操作或者降下操作的速度而被操作。动臂杆157通过向前方倾斜而接受降下操作，通过向后方倾斜而接受抬起操作。以下，也将动臂121的抬起操作以及降下操作称作提升操作。另外，动臂杆157通过向前方倾斜一定角度以上，从而向控制装置300输出使动臂121自动地驱动到规定的下降位置的自动驱动控制(自动降下控制)的开始指令。动臂杆157通过向后方倾斜一定角度以上，从而向控制装置300输出使动臂121自动地驱动到规定的上升位置的自动驱动控制(自动抬起控制)的开始指令。下降位置例如可以是将提升缸124最大限度收缩时的位置，也可以是与作业车辆100的接地高度相当的位置。上升位置例如可以是将提升缸124最大限度伸张时的位置。另外，下降位置以及上升位置可以由操作员任意设定。需要说明的是，上升位置以及下降位置并不限定于上述的例子，但无论在何种情况下，上升位置均设定于在车身坐标系中比下降位置靠上方的位置。

动臂杆157在输出自动驱动控制的开始指令后，返回中立位置。需要说明的是，在其他实施方式中，动臂杆157也可以在输出自动驱动控制的开始指令后，固定位置直至自动驱动控制结束。需要说明的是，在动臂杆157被固定了的情况下，也能够通过由操作员操作动臂杆157来解除固定。

铲斗杆158为了设定铲斗122的卸料操作或者倾斜操作的速度而被操作。铲斗杆158通过向前方倾斜而接受卸料操作，通过向后方倾斜而接受倾斜操作。另外，铲斗杆158通过向前方倾斜一定角度以上，从而向控制装置300输出使铲斗122自动地驱动规定的卸料角度的自动驱动控制(自动卸料控制)的开始指令。铲斗杆158通过向后方倾斜一定角度以上，从而向控制装置300输出使铲斗122自动地驱动到规定的倾斜角度的自动驱动控制(自动倾斜控制)的开始指令。卸料角度例如可以是相对于水平向卸料方向倾斜了规定角度时的角度。倾斜角度例如可以是相对于水平向倾斜方向倾斜了规定角度时的角度。卸料角度以及倾斜角度可以由操作员任意设定。需要说明的是，卸料角度以及倾斜角度并不局限于上述例子。另外，卸料角度以及倾斜角度也可以是相同的角度(例如，均为水平)。

铲斗杆158在输出了自动驱动控制的开始指令后，返回中立位置。需要说明的是，在其他实施方式中，铲斗杆158也可以在输出了自动驱动控制的开始指令后，固定位置直至自动驱动控制结束。需要说明的是，在铲斗杆158被固定了的情况下，也能够通过由操作员操作铲斗杆158来解除固定。

停止开关159为了停止各种自动驱动控制而被操作。停止开关159通过被按下而向控制装置300输出停止指令。停止开关159例如设置于铲斗杆158。

《动力系统》

图3是示出第一实施方式的作业车辆的动力系统的示意图。

作业车辆100具备发动机210、PTO220(Power Take Off)、变速器230、前桥240、后桥250、可变容量泵260。

发动机210例如是柴油发动机。在发动机210设置有燃料喷射装置211以及发动机旋转计212。燃料喷射装置211通过调整向发动机210的缸内喷射的燃料量，来控制发动机210的驱动力。发动机旋转计212计测发动机210的转数。

PTO220将发动机210的驱动力的一部分传递给可变容量泵260。换句话说，PTO220将发动机210的驱动力分配给变速器230以及可变容量泵260。

变速器230将输入输入轴的驱动力变速而从输出轴输出。变速器230的输入轴与PTO220连接，输出轴与前桥240以及后桥250连接。换句话说，变速器230将由PTO220分配来的发动机210的驱动力传递给前桥240以及后桥250。

前桥240将变速器230输出的驱动力传递给前轮部130。由此，前轮部130旋转。

后桥250将变速器230输出的驱动力传递给后轮部140。由此，后轮部140旋转。

可变容量泵260由来自发动机210的驱动力驱动。从可变容量泵260排出的工作油经由控制阀261向提升缸124以及铲斗缸125供给。在可变容量泵260设置有泵压计262以及泵容量计263。泵压计262计测来自可变容量泵260的工作油的排出压力。泵容量计263基于可变容量泵260的斜板角等来计测可变容量泵260的容量。

控制阀261对从可变容量泵260排出的工作油的流量进行控制，并将工作油分配给提升缸124和铲斗缸125。

《控制装置》

作业车辆100具备用于控制作业车辆100的控制装置300。控制装置300是工作装置控制装置的一例。

控制装置300根据动臂杆157以及铲斗杆158的操作量，或者根据基于操作员的自动驱动控制的指令，向控制阀261输出控制信号。

图4是示出第一实施方式的作业车辆的控制装置的结构的概略框图。控制装置300是具备处理器310、主存储器330、储存器350、接口370的计算机。

储存器350是非暂时的有形的存储介质。作为储存器350的例子，可以举出磁盘、磁光盘、半导体存储器等。储存器350可以是与控制装置300的总线直接连接的内部介质，也可以是经由接口370或者通信线路与控制装置300连接的外部介质。储存器350存储用于控制作业车辆100的程序。

程序可以是用于实现使控制装置300发挥的功能的一部分的程序。例如，程序也可以是通过与已存储于储存器的其他程序组合、或者与安装于其他装置的其他程序组合来发挥功能的程序。需要说明的是，在其他实施方式中，计算机也可以除了上述结构之外或者取代上述结构而具备PLD(Programmable Logic Device)等定制L SI(Large ScaleIntegrated Circuit)。作为PLD的例子，可以举出PAL(Programmable Array Logic)、GAL(Generic Array Logic)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array)。在该情况下，由处理器实现的功能的一部分或者全部可以由集成电路来实现。

在通过通信线路向控制装置300分发程序的情况下，接受了分发的控制装置300可以将该程序在主存储器330中展开，并执行上述处理。

另外，该程序也可以是用于实现前述的功能的一部分的程序。此外，该程序还可以是通过与已存储于储存器350的其他程序组合来实现前述的功能的所谓的差分文件(差分程序)。

处理器310通过执行程序而具备操作量取得部311、指令输入部312、计测值取得部313、牵引力计算部314、状态判定部315、自动卸料判定部316、驱动控制部317。

另外，通过程序的执行，在主存储器330中确保有模式存储部331的存储区域。模式存储部331存储表示可否执行自动卸料控制的自动卸料可否模式。自动卸料可否模式取允许执行自动卸料控制的自动卸料允许模式、和禁止执行自动卸料控制的自动卸料禁止模式中的任一值。

操作量取得部311取得动臂杆157以及铲斗杆158的操作量。

指令输入部312从动臂杆157以及铲斗杆158接受自动驱动控制的开始指令的输入。另外，指令输入部312从停止开关159接受自动驱动控制的停止指令的输入。

计测值取得部313从燃料喷射装置211、发动机旋转计212、泵压计262、泵容量计263、动臂角传感器1211、以及铲斗角传感器1231取得计测值。即，计测值取得部313取得燃料喷射装置211的燃料喷射量、发动机210的转数、可变容量泵260的排出压力、可变容量泵260的容量、动臂角θ_L、以及铲斗角θ_B的计测值。

牵引力计算部314基于计测值取得部313所取得的计测值来计算作业车辆100的牵引力。

例如，在变速器230为无级变速器的情况下，牵引力计算部314能够通过以下的步骤来计算牵引力。牵引力计算部314根据燃料喷射量的计测值和发动机210的转数来计算发动机210的输出转矩。另外，牵引力计算部314根据可变容量泵260的排出压力以及容量来计算可变容量泵260的负荷转矩。牵引力计算部314将从输出转矩减去负荷转矩而得的行驶转矩乘以变速器230的减速比、车轴的减速比、以及转矩效率，并将其除以车轮的有效直径，由此计算牵引力。

再例如，在变速器230为变矩器的情况下，牵引力计算部314能够通过以下的步骤来计算牵引力。牵引力计算部314将对发动机210的转数除以1000rpm得到的数值进行平方而得的值乘以变速器230的初级转矩系数以及转矩比，由此计算行驶转矩。初级转矩系数以及转矩比是由变速器230的输入输出旋转比确定的特性值。牵引力计算部314将行驶转矩乘以变速器230的减速比、车轴的减速比、以及转矩效率，并将其除以车轮的有效直径，由此计算牵引力。

状态判定部315基于牵引力计算部314计算出的牵引力、计测值取得部313取得的动臂角θ_L及铲斗角θ_B的计测值、以及操作量取得部311取得的动臂杆157及铲斗杆158的操作量，来判定作业车辆100的作业状态。作业状态至少包括挖掘状态和卸料状态。

具体地说，状态判定部315在牵引力为牵引力阈值以上、动臂角θ_L为动臂角阈值以下、铲斗角θ_B为铲斗角范围内、且动臂杆的抬起操作或者铲斗杆的倾斜操作持续了一定时间的情况下，判定作业为状态为挖掘状态。牵引力阈值是与挖掘中发挥的牵引力相当的阈值。动臂角阈值是与铲斗122的基端部位于比接地高度高出规定的允许高度的位置时的动臂角θ_L相当的阈值。换句话说，在动臂角θ_L为动臂角阈值以下时，铲斗122位于包括接地高度在内的规定的高度范围内。高度范围也可以不具有下限。铲斗角范围是包括0度在内的范围。即，在铲斗角θ_B位于铲斗角范围内的情况下，铲斗122的底面与车身110的前方大致平行。

另外，状态判定部315在铲斗角θ_B小于规定的卸料阈值的情况下，判定为作业状态为卸料状态。卸料阈值是负的值、且是比铲斗角范围的下限值低的值。即，在铲斗角θ_B小于卸料阈值的情况下，铲斗122的底面向卸料方向倾斜。

在作业车辆100的作业状态为挖掘状态的情况下，在铲斗122收容有作业对象物。另一方面，在作业车辆100的作业状态为卸料状态的情况下，从铲斗122卸下作业对象物，在铲斗122中未收容作业对象物。换句话说，在作业状态从成为挖掘状态到成为卸料状态为止的期间，在铲斗122中收容有作业对象物的可能性较高。另一方面，在作业状态从成为卸料状态到成为挖掘状态为止的期间，在铲斗122未收容作业对象物的可能性较高。

自动卸料判定部316在判定为作业状态为挖掘状态的情况下，将模式存储部331存储的自动卸料可否模式的值改写为自动卸料禁止模式。另一方面，自动卸料判定部316在判定为作业状态为卸料状态的情况下，将模式存储部331存储的自动卸料可否模式的值改写为自动卸料允许模式。

驱动控制部317在接受了自动驱动控制的开始指令的情况下，生成与自动驱动控制相关的驱动信号，并将该驱动信号向控制阀261输出。但是，在接受了与自动卸料控制相关的开始指令的情况下，驱动控制部317仅在模式存储部331存储的自动卸料可否模式的值为自动卸料允许模式的情况下，向控制阀261输出与自动卸料控制相关的驱动信号。

另外，驱动控制部317在未进行自动驱动控制的情况下，生成与动臂杆157以及铲斗杆158的操作量相应的驱动信号，并将该驱动信号向控制阀261输出。

《自动卸料可否模式的设定》

图5是示出第一实施方式的控制装置的自动卸料可否模式的设定方法的流程图。

控制装置300每隔规定的控制周期执行以下表示的自动卸料可否模式的设定处理。

首先，操作量取得部311取得动臂杆157以及铲斗杆158的操作量(步骤S1)。另外，计测值取得部313从燃料喷射装置211、发动机旋转计212、泵压计262、泵容量计263、动臂角传感器1211、以及铲斗角传感器1231取得计测值(步骤S2)。

接下来，牵引力计算部314基于在步骤S2中取得的计测值，来计算作业车辆100的牵引力(步骤S3)。状态判定部315判定在步骤S3中计算出的牵引力是否为牵引力阈值以上(步骤S4)。在牵引力为牵引力阈值以上的情况下(步骤S4：是)，状态判定部315判定在步骤S2中取得的动臂角θ_L是否为动臂角阈值以下(步骤S5)。在动臂角θ_L为动臂角阈值以下的情况下(步骤S5：是)，状态判定部315判定在步骤S2中取得的铲斗角θ_B是否为铲斗角范围内(步骤S6)。在铲斗角θ_B为铲斗角范围内的情况下(步骤S6：是)，基于在步骤S1中取得的动臂杆157或者铲斗杆158的操作量，来判定动臂121的抬起操作或者铲斗122的倾斜操作的持续时间是否为一定时间以上(步骤S7)。

在牵引力为牵引力阈值以上、动臂角θ_L为动臂角阈值以下、铲斗角θ_B为铲斗角范围内、且动臂121的抬起操作或者铲斗122的倾斜操作的持续时间为一定时间以上的情况下(步骤S7：是)，状态判定部315判定为作业状态为挖掘状态(步骤S8)。在由状态判定部315判定为作业状态为挖掘状态时，自动卸料判定部316将模式存储部331存储的自动卸料可否模式的值改写为自动卸料禁止模式，并结束处理(步骤S9)。

另一方面，在牵引力小于牵引力阈值的情况(步骤S4：否)、动臂角θ_L比动臂角阈值大的情况(步骤S5：否)、铲斗角θ_B为铲斗角范围外的情况(步骤S6：否)、或者动臂121的抬起操作及铲斗122的倾斜操作的持续时间小于一定时间的情况(步骤S7：否)下，状态判定部315判定铲斗角θ_B是否小于卸料阈值(步骤S10)。在铲斗角θ_B小于卸料阈值的情况下(步骤S10：是)，状态判定部315判定为作业状态为卸料状态(步骤S11)。在由状态判定部315判定为作业状态为卸料状态时，自动卸料判定部316将模式存储部331存储的自动卸料可否模式的值改写为自动卸料允许模式，并结束处理(步骤S12)。

控制装置300每隔规定的控制周期执行上述的自动卸料可否模式的设定处理，由此对模式存储部331存储的自动卸料可否模式的值进行更新。

《自动驱动控制》

图6是示出第一实施方式的控制装置的自动驱动控制方法的流程图。

指令输入部312接受自动驱动控制的开始指令的输入，控制装置300执行以下表示的自动驱动控制。首先，驱动控制部317判定所输入的开始指令是否是与自动卸料控制相关的开始指令(步骤S31)。

在输入了与自动卸料控制相关的开始指令的情况下(步骤S31：是)，驱动控制部317判定模式存储部331存储的自动卸料可否模式的值是否为自动卸料允许模式(步骤S32)。在自动卸料可否模式的值为自动卸料禁止模式的情况下(步骤S32：否)，驱动控制部317不执行自动卸料控制而结束处理。

另一方面，在输入了与自动抬起控制、自动降下控制、或自动倾斜控制相关的开始指令的情况(步骤S31：否)、或者自动卸料可否模式的值为自动卸料允许模式的情况下(步骤S32：是)，驱动控制部317向控制阀261输出与规定的驱动速度相关的驱动指令(步骤S33)。

计测值取得部313从动臂角传感器1211以及铲斗角传感器1231取得计测值(步骤S34)。驱动控制部317判定控制对象(动臂121或者铲斗122)的角度是否达到了规定角度(上升角度、下降角度、倾斜角度、或者卸料角度)(步骤S35)。在控制对象的角度未达到规定角度的情况下(步骤S35：否)，指令输入部312判定是否接受了停止指示的输入(步骤S36)。在未输入停止指示的情况下(步骤S36：否)，操作量取得部311判定与自动驱动控制相关的操作杆(动臂杆157或者铲斗杆158)的操作量在刚输入开始指令后恢复至规定的游隙范围之后是否再次超过游隙范围(步骤S37)。在操作杆的操作量未超过游隙范围的情况下(步骤S37：否)，返回步骤S33，并继续驱动指令的输出。需要说明的是，在其他实施方式中，在自动驱动的开始指令的输入后操作杆被固定的情况下，操作量取得部311在步骤S37中判定操作杆的操作量是否为解除固定的范围内。

另一方面，在控制对象的角度达到了规定角度的情况(步骤S35：是)、输入了停止指示的情况(步骤S36：是)、与自动驱动控制相关的操作杆的操作量超过了游隙范围的情况下(步骤S37：是)，驱动控制部317停止向控制阀261的驱动指令的输出(步骤S38)，并结束处理。

《作用/效果》

这样，第一实施方式的控制装置300基于作业车辆100的牵引力和工作装置120的姿态，来判定作业车辆100的作业状态，并根据作业状态来决定自动卸料可否模式。由此，控制装置300能够防止由自动驱动控制引起的作业对象物的落下。

更具体地说，控制装置300在判定为作业状态为挖掘状态的情况下，将自动卸料可否模式切换为自动卸料禁止模式。若作业车辆100进行挖掘作业，则在这之后在铲斗122中收容有作业对象物。因此，控制装置300能够通过在作业状态变成挖掘状态之后将自动卸料可否模式设为自动卸料禁止模式，从而防止由自动驱动控制引起的作业对象物的落下。

另外，第一实施方式的控制装置300在判定为作业状态为卸料状态的情况下，将自动卸料可否模式切换为自动卸料允许模式。若作业车辆100进行卸料操作，则从铲斗122卸下作业对象物，在这之后在铲斗122内没有作业对象物。因此，控制装置300能够通过在作业状态变成卸料状态之后将自动卸料可否模式设为自动卸料允许模式，从而以作业对象物的落下的可能性低的状态接受自动驱动控制。

第一实施方式的控制装置300将牵引力为规定的阈值以上的情况包含于用于判定为挖掘状态的条件。这是因为，挖掘作业中的牵引力由于作业车辆100以将铲斗122插入作业对象物的状态前进而与不进行挖掘作业相比变高。另外，第一实施方式的控制装置300将铲斗角θ_B处于铲斗角度范围内、且铲斗122的高度处于包含作业车辆100的接地高度在内的规定的高度范围内的情况包含于用于判定为挖掘状态的条件。这是因为，在挖掘开始时，操作员将铲斗122的姿态设为使底面沿着地面的姿态。另外，第一实施方式的控制装置300将工作装置120的操作装置的操作持续了一定时间的情况包含于用于判定为挖掘状态的条件。这是因为，在挖掘时需要一边使动臂121上升一边使铲斗122倾斜。

需要说明的是，在其他实施方式中，也可以不将工作装置120的操作装置的操作持续了一定时间的情况包含于挖掘状态的判定的条件。例如，在其他实施方式中，代替于此，可以将相对于工作装置120的操作装置的操作量而工作装置120的驱动量小于规定的阈值的情况包含于用于判定为挖掘状态的条件。

另外，第一实施方式的控制装置300通过按下停止开关159而使自动驱动控制停止。由此，即使在由于操作员的误操作等而开始自动驱动控制的情况下，操作员也能够容易地使该自动驱动控制停止。

<其他实施方式>

以上，参照附图对一实施方式进行了详细说明，但具体的结构并不局限于上述方式，也能够进行各种设计变更等。在其他实施方式中，也可以适当变更上述的处理的顺序。另外，一部分的处理也可以并行处理。

上述的实施方式的作业车辆100通过将动臂杆157或者铲斗杆158倾斜规定的倾角以上，从而输出自动驱动控制的开始指令，但并不局限于此。例如，其他实施方式的作业车辆100也可以针对动臂杆157以及铲斗杆158分别具备用于指示自动驱动控制的开始的开关。该开关也可以兼作停止开关159。

另外，上述的实施方式的作业车辆100将动臂杆157以及铲斗杆158分体设置，但并不局限于此。例如，在其他实施方式中，也可以具备一个汇总了动臂杆157以及铲斗杆158的功能的工作装置杆。

另外，上述的实施方式的作业车辆100是轮式装载机，但并不局限于此。例如，在其他实施方式中，作业车辆100也可以是推土机以及其他作业车辆。

另外，上述的实施方式的作业车辆100针对动臂121的抬起操作及降下操作、以及铲斗122的倾斜操作及卸料操作中的每个来进行自动驱动控制，但并不局限于此。例如，其他实施方式的作业车辆100也可以实现包含自动卸料控制在内的至少一个自动驱动控制。

另外，上述的实施方式的作业车辆100基于铲斗角θ_B来进行铲斗122的倾斜操作以及卸料操作的自动驱动控制，但并不局限于此。例如，其他实施方式的作业车辆100也可以求出铲斗缸125的行程量，并基于铲斗缸125的行程量来进行倾斜操作以及卸料操作的自动驱动控制。铲斗缸125的行程量可以通过在铲斗缸125设置行程传感器来求得，也可以基于设置于双臂曲柄123的角度传感器的计测值和动臂角θ_L来计算。另外，在工作装置120的机构方面，在驱动动臂121时，即使不使铲斗缸125驱动，双臂曲柄角也变化。因此，作业车辆100的控制装置300预先预测铲斗122接地了的状态下的铲斗缸125的行程量(基准行程量)，并基于基准行程量与铲斗缸125的行程量之差，来进行铲斗122的倾斜操作以及卸料操作的自动驱动控制。由此，能够在将动臂121降下至地表附近使铲斗122的底面相对于地表大致平行。在该情况下，用于卸料角度、倾斜角度、以及挖掘条件的判定的铲斗角范围换算为相对于基准行程量而言的行程量的值来进行比较。

工业实用性

根据本发明的上述公开，工作装置控制装置防止由自动驱动控制引起的作业对象物的落下。

附图标记说明：

100…作业车辆，110…车身，111…前车身，112…后车身，113…转向缸，120…工作装置，121…动臂，1211…动臂角传感器，122…铲斗，123…双臂曲柄，1231…铲斗角传感器，124…提升缸，125…铲斗缸，130…前轮部，140…后轮部，150…驾驶室，151…座椅，152…加速踏板，153…制动踏板，154…转向手柄，155…前后切换开关，156…换挡开关，157…动臂杆，158…铲斗杆，159…停止开关，210…发动机，211…燃料喷射装置，212…发动机旋转计，220…PTO，230…变速器，240…前桥，250…后桥，260…可变容量泵，261…控制阀，262…泵压计，263…泵容量计，300…控制装置，310…处理器，311…操作量取得部，312…指令输入部，313…计测值取得部，314…牵引力计算部，315…状态判定部，316…自动卸料判定部，317…驱动控制部，330…主存储器，331…模式存储部，350…储存器，370…接口。

Claims (9)

1.一种工作装置控制装置，其是具备工作装置的作业车辆的工作装置控制装置，所述工作装置具有动臂和铲斗，其中，

所述工作装置控制装置具备：

状态判定部，其判定所述作业车辆的作业状态；以及

自动卸料判定部，其根据所述作业状态来决定自动卸料可否模式，所述自动卸料可否模式表示可否执行使所述铲斗自动地驱动到规定的卸料角度的自动卸料控制，

所述自动卸料判定部在判定为所述作业状态为挖掘状态的情况下，将所述自动卸料可否模式切换为禁止执行所述自动卸料控制的模式，

所述状态判定部在所述作业车辆的牵引力为规定的阈值以上、所述铲斗的角度处于包含所述铲斗的底面相对于所述作业车辆平行的角度在内的规定的角度范围内、且所述铲斗的高度处于包含所述作业车辆的接地高度在内的规定的高度范围内的情况下，判定为所述作业状态为挖掘状态。

2.根据权利要求1所述的工作装置控制装置，其中，

所述状态判定部在所述牵引力为规定的阈值以上、所述铲斗的角度处于包含所述铲斗的底面相对于所述作业车辆平行的角度在内的规定的角度范围内、所述铲斗的高度处于包含所述作业车辆的接地高度在内的规定的高度范围内、且所述工作装置的操作装置的操作持续了一定时间的情况下，判定为所述作业状态为挖掘状态。

3.根据权利要求1或2所述的工作装置控制装置，其中，

所述自动卸料判定部在判定为所述作业状态为卸料状态的情况下，将所述自动卸料可否模式切换为允许执行所述自动卸料控制的模式。

4.根据权利要求3所述的工作装置控制装置，其中，

所述状态判定部在所述铲斗的角度比相对于所述作业车辆平行的角度向卸料方向倾斜了规定角度以上的情况下，判定为所述作业状态为卸料状态。

5.根据权利要求1或2所述的工作装置控制装置，其中，

所述工作装置控制装置具备：

指令输入部，其接受所述自动卸料控制的开始指令；以及

驱动控制部，其接受所述自动卸料控制的开始指令，并且在所述自动卸料可否模式为允许执行所述自动卸料控制的模式的情况下，输出与所述自动卸料控制相关的驱动指令。

6.根据权利要求5所述的工作装置控制装置，其中，

所述指令输入部接受所述自动卸料控制、使所述铲斗自动地驱动到规定的倾斜角度的自动倾斜控制、使所述动臂自动地驱动到规定的上升位置的自动上升控制、以及使所述动臂自动地驱动到规定的下降位置的自动下降控制的开始指令，

所述驱动控制部在接受了所述自动倾斜控制、所述自动上升控制、或者所述自动下降控制的开始指令的情况下，无论所述自动卸料可否模式如何，均输出与所述自动倾斜控制、所述自动上升控制、或所述自动下降控制相关的驱动指令。

7.根据权利要求5所述的工作装置控制装置，其中，

所述指令输入部接受通过按下在所述作业车辆设置的停止开关而产生的停止指令，

所述驱动控制部在接受了所述停止指令的情况下，停止输出所述驱动指令。

8.一种作业车辆，其中，

所述作业车辆具备：

工作装置，其具有动臂和铲斗；以及

权利要求1至7中任一项所述的工作装置控制装置。

9.一种工作装置控制方法，其是具备工作装置的作业车辆的工作装置控制方法，所述工作装置具有动臂和铲斗，其中，

所述工作装置控制方法包括如下步骤：

判定所述作业车辆的作业状态；

根据所述作业状态决定自动卸料可否模式，所述自动卸料可否模式表示可否执行使所述铲斗自动地驱动到规定的卸料角度的自动卸料控制；

在所述作业车辆的牵引力为规定的阈值以上、所述铲斗的角度处于包含所述铲斗的底面相对于所述作业车辆平行的角度在内的规定的角度范围内、且所述铲斗的高度处于包含所述作业车辆的接地高度在内的规定的高度范围内的情况下，判定所述作业状态为挖掘状态；以及

在判定为所述作业状态为挖掘状态的情况下，将所述自动卸料可否模式的值改写为自动卸料禁止模式。

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