輪式裝載的制造方法
輪式裝載的制造方法
【專利摘要】在使動臂向上方轉動時，連桿機構變更工作件相對于動臂的相對角度。由此，工作件相對于水平方向的角度的變化量小于通過將工作件相對于動臂的相對角度設為一定而使動臂向上方轉動時的工作件相對于水平方向的角度的變化量?？刂撇繄?zhí)行自動傾斜控制。在自動傾斜控制中，控制部在進行掘削中使動臂以比水平方向低的角度范圍向上方轉動時，使工作件向上方轉動。
【專利說明】輪式裝載機
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及輪式裝載機。
【背景技術】
[0002]輪式裝載機具備車體和安裝于車體的工作裝置。工作裝置具有動臂和工作件。動臂可轉動地安裝于車體上。工作件例如有鏟斗、貨叉等，被安裝于動臂的前端部。
[0003]如專利文獻I所公開，工作裝置具備平行連桿機構、Z形連桿機構等連桿機構。連桿機構是將動臂和工作件連結，與動臂的動作聯(lián)動使工作件動作的機構。在搭載有Z形連桿機構的輪式裝載機中，當動臂向上方轉動時，工作件相對于水平方向的角度發(fā)生變化。但是，例如在鏟斗上裝載有載荷的狀態(tài)下高高地抬起鏟斗時，優(yōu)選將鏟斗的角度維持為水平。
[0004]因此，當動臂向上方轉動時，平行連桿機構以鏟斗的角度維持為水平的方式變更鏟斗相對于動臂的相對角度。另外，除上述的平行連桿機構外，還已知有一種具有動臂向上方轉動時將鏟斗相對于水平方向的角度的變化抑制為小的功能(以下稱作“姿勢保持功能”)的連桿機構。在以下的說明中，“平行連桿機構”不限于狹義的平行連桿機構，也包含具有姿勢保持功能的其它連桿機構。
[0005]現(xiàn)有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:特開2010 - 265639號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]在輪式裝載機的掘削作業(yè)中，將鏟斗插入沙土等對象物。此時，為防止車輪的打滑，操作員在多數(shù)情況下將鏟斗的齒尖插入對象物的同時進行使動臂抬起操作，由此增大車輪的接地壓力。
[0010]此時,在搭載有Z形連桿機構的輪式裝載機中，由于構成為動臂向上方轉動的同時鏟斗適度向上方轉動的構造，因此，即使不進行鏟斗的操作而僅進行動臂的操作，也使對象物容易地進入鏟斗內(nèi)。而且，在操作員繼續(xù)進行動臂上升操作的情況下，通過使鏟斗適度地向上方轉動，能夠緩和工作裝置所承受的反作用力。由此，動臂缸的液壓的上升或失速被抑制，動臂容易上升，因此挖掘的操作性好。
[0011]另一方面，在搭載有平行連桿機構的輪式裝載機中，與動臂向上方的轉動無關，鏟斗的角度大致為一定。因此，在僅操作動臂上升中，掘削時工作裝置所承受的反作用力增大，動臂難以上升。因此，在開始掘削時，如果不與動臂上升操作同時進行使鏟斗向上方轉動的操作，則不能得到良好的掘削作業(yè)性。
[0012]本發(fā)明的課題在于，提供一種能夠以簡易的操作得到良好的掘削作業(yè)性的輪式裝載機。
[0013]本發(fā)明第一方面的輪式裝載機具備車體、工作裝置、連桿機構、控制部。工作裝置具有動臂和工作件。動臂可上下方向轉動地安裝于車體上。工作件課上下方向轉動地安裝于動臂的前端部。連桿機構在使動臂向上方轉動時，變更工作件相對于動臂的相對角度。由此，工作件相對于水平方向的角度的變化量小于通過使工作件相對于動臂的相對角度設為一定而使動臂向上方轉動時的工作件相對于水平方向的角度的變化量?？刂撇繄?zhí)行自動傾斜控制。在自動傾斜控制中，控制部在進行掘削中，以比水平方向低的角度范圍向上方轉動動臂時，使工作件向上方轉動。
[0014]本發(fā)明第二方面的輪式裝載機在第一方面的基礎上，從自動傾斜控制開始時經(jīng)過了規(guī)定時間時，控制部結束自動傾斜控制。
[0015]本發(fā)明第三方面的輪式裝載機在第一或第二方面的基礎上，在動臂相對于水平方向的角度達到比水平方向低的規(guī)定角度時，控制部結束自動傾斜控制。
[0016]本發(fā)明第四方面的輪式裝載機在第一?第三方面中任一方面的基礎上，還具備排出工作油的工作裝置用液壓泵。工作裝置還具有驅動動臂的動臂缸?？刂撇炕跒槭箘颖巯蛏戏睫D動而向動臂缸供給的液壓的大小判定是否在進行掘削中。
[0017]本發(fā)明第五方面的輪式裝載機在第一?第四方面中任一方面的基礎上，還具備牽引力參數(shù)檢測部。牽引力參數(shù)檢測部檢測牽引力參數(shù)值。牽引力參數(shù)是表示輪式裝載機向前進方向的牽引力的大小的參數(shù)?；跔恳?shù)是否為規(guī)定值以上，控制部判定自動傾斜控制的執(zhí)行。
[0018]本發(fā)明第六方面的輪式裝載機在第一?第五方面中任一方面的基礎上，還具備用于選擇自動傾斜控制的有效或無效的選擇部。
[0019]本發(fā)明第七方面的輪式裝載機在第一?第六方面中任一方面的基礎上，還具備工作裝置操作部和工作裝置鎖定操作部。操作員通過工作裝置操作部操作工作裝置。工作裝置鎖定操作部與工作裝置操作部的操作無關地鎖定工作裝置?？刂撇吭诠ぷ餮b置被工作裝置鎖定操作部鎖定時，不執(zhí)行自動傾斜控制。
[0020]本發(fā)明第八方面的輪式裝載機的控制方法包括如下的步驟。在第一步驟中，使動臂向上方轉動。在第二步驟中，在動臂向上方轉動時，利用連桿機構變更工作件相對于動臂的相對角度。由此，使安裝于動臂的前端部的工作件相對于水平方向的角度的變化量小于通過將工作件相對于動臂的相對角度設為一定而使動臂向上方轉動時的工作件相對于水平方向的角度的變化量。在第三步驟中，執(zhí)行自動傾斜控制。在自動傾斜控制中，在進行掘削中，以比水平方向低的角度范圍向上方轉動動臂時，使工作件向上方轉動。
[0021]發(fā)明效果
[0022]在本發(fā)明第一方面的輪式裝載機中，在進行掘削中，以比水平方向低的角度范圍向上方轉動動臂時，工作件自動向上方轉動。因此，操作員即使在進行動臂的操作的同時不進行工作件的操作，也能夠得到良好的掘削作業(yè)性。
[0023]在本發(fā)明第二方面的輪式裝載機中，只在工作裝置所承受的反作用力大的掘削開始時，自動控制工作件。由此，抑制工作件不必要地被自動控制。
[0024]在本發(fā)明第三方面的輪式裝載機中，在大幅上升工作件時，解除自動傾斜控制。由此，在大幅上升了工作件的狀態(tài)下，通過連桿機構的姿勢保持功能來能夠提高操作性。
[0025]在本發(fā)明第四方面的輪式裝載機中，控制部能夠基于向動臂缸供給的液壓的大小高精度地判定是否在進行掘削中。[0026]在本發(fā)明第五方面的輪式裝載機中，在向前進方向的牽引力大時，執(zhí)行自動傾斜控制。因此，在工作裝置所承受的反作用力大的狀況下，可以進行自動傾斜控制。
[0027]在本發(fā)明第六方面的輪式裝載機中，操作員可以在不需要自動傾斜控制時，通過選擇部使自動傾斜控制無效。由此，抑制工作件被不必要地控制，因此操作性提高。
[0028]在本發(fā)明第七方面的輪式裝載機中，在由工作裝置鎖定操作部鎖定工作裝置時，不執(zhí)行自動傾斜控制。由此，可以避免自動傾斜控制的無用的執(zhí)行。
[0029]在本發(fā)明第八方面的輪式裝載機的控制方法中，在進行掘削中，以比水平方向低的角度范圍向上方轉動動臂時，工作件自動向上方轉動。因此，操作員即使在進行動臂的操作的同時不進行工作件的操作，也能夠得到良好的掘削作業(yè)性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明實施方式的輪式裝載機的側視圖；
[0031]圖2是表示輪式裝載機的前部的側視圖；
[0032]圖3是表示搭載于輪式裝載機的液壓回路的構成的框圖；
[0033]圖4是表示搭載于輪式裝載機的液壓回路的構成的框圖；
[0034]圖5是表示用于判定自動傾斜控制可否執(zhí)行的處理的流程圖；
[0035]圖6是表示用于判定自動傾斜控制的執(zhí)行開始的處理的流程圖；
[0036]圖7是表不自動傾斜指令值信息的一例的圖；
[0037]圖8是表示用于判定自動傾斜控制結束的處理的流程圖；
[0038]圖9是表示在輪式裝載機中執(zhí)行自動傾斜控制時鏟斗的傾斜角度的變化的圖；
[0039]圖10是表示搭載于變形例的輪式裝載機的液壓回路的構成的框圖；
[0040]圖11是表示用于判定變形例的自動傾斜控制的執(zhí)行開始的處理的流程圖；
[0041]圖12是表示用于判定變形例的自動傾斜控制結束的處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0042]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明一實施方式的輪式裝載機50。圖1是輪式裝載機50的立體圖。輪式裝載機50具備車體51、工作裝置52、多個車輪55、駕駛室56、連桿機構59。駕駛室56被載置于車體51上。工作裝置52被安裝于車體51的前部。工作裝置52具有動臂53、鏟斗54、動臂缸57、鏟斗缸58。
[0043]動臂53是用于上升鏟斗54的部件。動臂53上下方向可轉動地安裝于車體51上。動臂53通過動臂缸57上下轉動。纟產(chǎn)斗54上下方向可轉動地安裝于動臂53的前端部。韋產(chǎn)斗54通過伊斗缸58上下轉動。在以下的說明中，“傾斜”是指伊斗54向上方轉動的動作。“傾卸”是指鏟斗54向下方轉動的動作。此外，在動臂53上，代替鏟斗54可安裝貨叉等其它工作件。
[0044]如圖2所示，連桿機構59具有搖臂59a和連結連桿59b。連桿機構59使鏟斗54與動臂53的動作聯(lián)動而動作。
[0045]搖臂59a被連結于動臂53的長度方向的中央部附近。搖臂59a可轉動地與動臂53連結。搖臂59a的一端部與鏟斗缸58連結(參照圖1)。搖臂59a的另一端部與連結連桿59b連結。連結連桿59b的一端部可轉動地與鏟斗54的背面連結。連結連桿59b的另一端部可轉動地與搖臂59a連結。
[0046]連桿機構59在使動臂53上下轉動時變更鏟斗相對角度Θ bu’，以使鏟斗角度Θ bu的變化量比將鏟斗相對角度Θ bu’設為一定而使動臂53向上方轉動時的鏟斗角度Qbu的變化量小。鏟斗角度0bu是鏟斗54的底面相對于水平方向的角度。鏟斗相對角度Θ bu’是鏟斗54的底面相對于動臂53的基準線L的角度。動臂53的基準線L是將動臂53相對于車體51的轉動中心01和鏟斗54相對于動臂53的轉動中心02連結的線。
[0047]具體而言，連桿機構59根據(jù)動臂角度Θ bo的變化變更鏟斗相對角度Θ bu’以使鏟斗角度9bu為一定。即，在動臂53上下轉動時，連桿機構59將鏟斗角度0bu維持在一定。由此，鏟斗54平行移動。需要說明的是，動臂角度Θ bo為動臂53的基準線L相對于水平方向的角度。動臂角度Θ bo在側面看時，將水平方向設為O度。比水平方向更下方的角度為負的值，比水平方向更上方的角度為正的值。
[0048]圖3及圖4是表示搭載于輪式裝載機50的液壓回路的構成的框圖。輪式裝載機50主要具有發(fā)動機1、工作裝置用液壓泵2、供給泵3、行駛機構4、發(fā)動機控制器8、車體控制器9。
[0049]發(fā)動機I為柴油發(fā)動機，由發(fā)動機I產(chǎn)生的輸出扭矩向工作裝置用液壓泵2、供給泵3、行駛機構4等傳遞。發(fā)動機I的實際旋轉速度通過發(fā)動機旋轉速度傳感器Ia進行檢測。另外，在發(fā)動機I上連接有燃料噴射裝置lb。發(fā)動機控制器8通過根據(jù)設定的目標發(fā)動機旋轉速度控制燃料噴射裝置lb，控制發(fā)動機I的輸出扭矩和旋轉速度。
[0050]行駛機構4通過來自發(fā)動機I的驅動力使輪式裝載機50行駛。行駛機構4具有行駛用液壓泵5、液壓馬達10、驅動液壓回路20。
[0051]行駛用液壓泵5通過由發(fā)動機I驅動來排出工作油。行駛用液壓泵5為可變?nèi)萘啃鸵簤罕?。從行駛用液壓?排出的工作油通過驅動液壓回路20被送入液壓馬達10。行駛用液壓泵5可變更工作油的排出方向。具體而言，驅動液壓回路20具有第一驅動回路20a和第二驅動回路20b。
[0052]工作油從行駛用液壓泵5經(jīng)由第一驅動回路20a向液壓馬達10供給，由此，液壓馬達10向一方向(例如前進方向)驅動。該情況下，工作油經(jīng)由第二驅動回路20b從液壓馬達10返回行駛用液壓泵5。工作油從行駛用液壓泵5經(jīng)由第二驅動回路20b向液壓馬達10供給，由此液壓馬達10向另一方向(例如后退方向)驅動。該情況下，工作油經(jīng)由第一驅動回路20a從液壓馬達10返回行駛用液壓泵5。
[0053]而且，液壓馬達10經(jīng)由驅動軸11旋轉驅動上述的車輪55，由此輪式裝載機50行駛。即，在輪式裝載機50中，采用所謂的單泵單馬達的HST系統(tǒng)。
[0054]在驅動液壓回路20中設有驅動回路壓檢測部17。驅動回路壓檢測部17檢測經(jīng)由第一驅動回路20a或第二驅動回路20b向液壓馬達10供給的工作油的壓力(以下為“驅動回路壓”)。具體而言，驅動回路壓檢測部17具有第一驅動回路壓傳感器17a和第二驅動回路壓傳感器17b。第一驅動回路壓傳感器17a檢測第一驅動回路20a的液壓。第二驅動回路壓傳感器17b檢測第二驅動回路20b的液壓。第一驅動回路壓傳感器17a和第二驅動回路壓傳感器17b將檢測信號向車體控制器9傳送。另外，在行駛用液壓泵5上連接有用于控制行駛用液壓泵5的排出方向的前進后退切換閥27和泵容量控制缸28。
[0055]前進后退切換閥27是基于來自車體控制器9的控制信號切換工作油向泵容量控制缸28的供給方向的電磁控制閥。泵容量控制缸28通過經(jīng)由泵先導回路32被供給工作油來進行驅動，變更行駛用液壓泵5的傾角。另外，泵容量控制缸28根據(jù)向泵容量控制缸28供給的工作油的供給方向切換工作油從行駛用液壓泵5的排出方向。
[0056]在泵先導回路32上配置有壓力控制閥29。壓力控制閥29是基于來自車體控制器9的控制信號進行控制的電磁控制閥。壓力控制閥29通過控制泵先導回路32的液壓，調(diào)整行駛用液壓泵5的傾角。
[0057]泵先導回路32經(jīng)由截止閥47與供給回路33和工作油箱連接。截止閥47的先導孔經(jīng)由換向閥46與第一驅動回路20a和第二驅動回路20b連接。換向閥46將第一驅動回路20a的液壓和第二驅動回路20b的液壓中選擇大的液壓導入截止閥47的先導孔。當驅動回路壓達到規(guī)定的截止壓以上時，截止閥47使泵先導回路32與工作油箱連通。由此，泵先導回路32的液壓降低，從而降低行駛用液壓泵5的容量，抑制驅動回路壓的上升。
[0058]供給泵3由發(fā)動機I驅動，用于向驅動液壓回路20供給工作油的泵。供給泵3與供給回路33連接。供給泵3經(jīng)由供給回路33向泵先導回路32供給工作油。供給回路33經(jīng)由第一單向閥41與第一驅動回路20a連接。供給回路33經(jīng)由第二單向閥42與第二驅動回路20b連接。
[0059]供給回路33經(jīng)由第一安全閥43與第一驅動回路20a連接。當?shù)谝或寗踊芈?0a的液壓比規(guī)定的壓力大時，第一安全閥43打開。供給回路33經(jīng)由第二安全閥44與第二驅動回路20b連接。當?shù)诙寗踊芈?0b的液壓比規(guī)定的壓力大時，第二安全閥44打開。
[0060]供給回路33經(jīng)由低壓安全閥45與工作油箱連接。當供給回路33的液壓比規(guī)定的安全壓大時，低壓安全閥45打開。當驅動回路壓比供給回路33的液壓低時，經(jīng)由第一單向閥41或第二單向閥42將工作油從供給回路33向驅動液壓回路20供給。
[0061]工作裝置用液壓泵2由發(fā)動機I驅動。工作裝置用液壓泵2是用于驅動工作裝置52的液壓泵。從工作裝置用液壓泵2排出的工作油經(jīng)由工作裝置用液壓回路31向動臂缸57及鏟斗缸58供給，由此驅動工作裝置52。
[0062]如圖3所示，在工作裝置用液壓回路31上設有動臂控制閥18。動臂控制閥18根據(jù)工作裝置操作部23的操作量驅動。動臂控制閥18根據(jù)施加于動臂控制閥18的先導孔的先導壓(以下稱作“動臂PPC壓”)控制向動臂缸57供給的工作油的流量。動臂PPC壓由工作裝置操作部23的動臂PPC閥23a控制。動臂PPC閥23a將與工作裝置操作部23的操作量相對應的先導壓向動臂控制閥18的先導孔施加。由此，根據(jù)工作裝置操作部23的操作量控制動臂缸57。
[0063]動臂PPC壓由動臂PPC壓傳感器21檢測。另外，向動臂缸57供給的工作油的壓力由動臂壓傳感器22檢測。動臂PPC壓傳感器21及動臂壓傳感器22將檢測信號向車體控制器9發(fā)送。
[0064]在動臂53上設有動臂角度傳感器38。動臂角度傳感器38檢測動臂角度Θ bo。動臂角度傳感器38將檢測信號向車體控制器9發(fā)送。
[0065]如圖4所示，在工作裝置用液壓回路31上設有鏟斗控制閥35。鏟斗控制閥35根據(jù)工作裝置操作部23的操作量被驅動。鏟斗控制閥35根據(jù)施加于鏟斗控制閥35的先導孔的先導壓(以下稱作“鏟斗PPC壓”)控制向鏟斗缸58供給的工作油的流量。鏟斗PPC壓由工作裝置操作部23的鏟斗PPC閥23b來控制。鏟斗PPC閥23b將與工作裝置操作部23的操作量相對應的先導壓向鏟斗控制閥35的先導孔施加。由此，根據(jù)工作裝置操作部23的操作量控制鏟斗缸58。
[0066]鏟斗PPC壓由鏟斗PPC壓傳感器36檢測。鏟斗PPC壓傳感器36將檢測信號向車體控制器9發(fā)送。另外，在鏟斗缸58上設有用于檢測鏟斗角度0bu超過規(guī)定的閾值的接近開關37。規(guī)定的閾值與鏟斗54最大程度地進行傾斜動作的狀態(tài)下的鏟斗角度Qbu相當。因此，接近開關37檢測鏟斗54是否處于最大程度地進行傾斜動作的狀態(tài)。
[0067]在工作裝置用液壓回路31上設有鏟斗傾斜控制閥61和高壓選擇閥62。鏟斗傾斜控制閥61是基于來自車體控制器9的控制信號控制向鏟斗控制閥35施加的先導壓的電磁控制閥。高壓選擇閥62選擇從鏟斗傾斜控制閥61供給的先導壓和從鏟斗PPC閥23b供給的先導壓中選擇大的先導壓的先導壓向鏟斗控制閥35的先導孔供給。由此，即使不操作工作裝置操作部23，也能夠通過來自車體控制器9的控制信號控制鏟斗缸58。
[0068]圖3所不的液壓馬達10是可變?nèi)萘啃鸵簤厚R達10。液壓馬達10由從行駛用液壓泵5排出的工作油驅動。液壓馬達10是產(chǎn)生用于使車輪55旋轉的驅動力的行駛用馬達。液壓馬達10根據(jù)來自行駛用液壓泵5的工作油的排出方向將驅動方向變更為前進方向或后退方向。
[0069]液壓馬達10設有馬達缸12和馬達容量控制部13。馬達缸12變更液壓馬達10的傾角。馬達容量控制部13是基于來自車體控制器9的控制信號被控制的電磁控制閥。馬達容量控制部13基于來自車體控制器9的控制信號控制馬達缸12。
[0070]馬達缸12和馬達容量控制部13均與馬達先導回路34連接。馬達先導回路34經(jīng)由單向閥48與第一驅動回路20a連接。馬達先導回路34經(jīng)由單向閥49與第二驅動回路20b連接。通過單向閥48、49將第一驅動回路20a和第二驅動回路20b中選擇大的液壓即驅動回路壓的工作油向馬達先導回路34供給。
[0071]馬達容量控制部13基于來自車體控制器9的控制信號切換工作油從馬達先導回路34向馬達缸12的供給方向及供給流量。由此，車體控制器9可以任意改變液壓馬達10的容量。
[0072]輪式裝載機50具備前進后退操作部件26。前進后退操作部件26為切換車輛的前進或后退而由操作員操作。前進后退操作部件26的操作位置在前進位置、后退位置和中立位置之間被切換。前進后退操作部件26將表示前進后退操作部件26的位置的操作信號向車體控制器9發(fā)送。操作員通過操作前進后退操作部件26可以切換輪式裝載機50的前進或后退。
[0073]輪式裝載機50具備工作裝置鎖定操作部25。工作裝置鎖定操作部25能夠在鎖定位置和解除位置之間被切換，由操作員操作。在工作裝置鎖定操作部25位于鎖定位置時，與工作裝置操作部23的操作無關，鎖定工作裝置52。在工作裝置鎖定操作部25位于解除位置時，工作裝置52根據(jù)工作裝置操作部23的操作而動作。將表示工作裝置鎖定操作部25的位置的操作信號向車體控制器9發(fā)送。
[0074]輪式裝載機50具備輸入裝置24。操作員可通過輸入裝置24輸入有關輪式裝載機50的選項選擇的信息。選項選擇包含平行連桿機構及Z形連桿機構等可安裝于輪式裝載機50的連桿機構的種類。另外，輸入裝置24為選擇后述的自動傾斜控制的有效或無線而由操作員操作。[0075]發(fā)動機控制器8是具有CPU等運算裝置及各種存儲器等的電子控制部。發(fā)動機控制器8為了得到設定的目標旋轉速度而控制發(fā)動機I。
[0076]車體控制器9是具有CPU等運算裝置及各種存儲器等的電子控制部。車體控制器9通過基于來自各檢測部的輸出信號電子控制各控制閥，控制行駛用液壓泵5的容量和液壓馬達10的容量。具體而言，車體控制器9基于發(fā)動機旋轉速度傳感器Ia檢測到的發(fā)動機旋轉速度將指令信號向壓力控制閥29輸出。由此控制行駛用液壓泵5的容量。
[0077]車體控制器9處理來自發(fā)動機旋轉速度傳感器Ia及驅動回路壓檢測部17的輸出信號，將電動機容量的指令信號向馬達容量控制部13輸出。由此控制液壓馬達10的容量。
[0078]接著，對由車體控制器9執(zhí)行的自動傾斜控制進行說明。自動傾斜控制是在掘削中使動臂53以比水平方向更低的角度范圍向上方轉動時使鏟斗54自動向上方轉動的控制。圖5是表示用于判定自動傾斜控制可否執(zhí)行的處理的流程圖。
[0079]在步驟SI中，車體控制器9判定在上述輸入裝置24的選項選擇中連桿機構種類是否被設定為平行連桿機構。當連桿機構的種類被設定為平行連桿機構時進入步驟S2。
[0080]在步驟S2中，車體控制器9判定在上述輸入裝置24的選項選擇中是否有效地設定了自動傾斜控制的有效或無效。當有效地設定了自動傾斜控制的有效或無效時進入步驟S3。
[0081]在步驟S3中，車體控制器9判定工作裝置鎖定是否被解除。車體控制器9在工作裝置鎖定操作部25處于解除位置時，判定為工作裝置鎖定被解除。在解除了工作裝置鎖定時，進入步驟S4。
[0082]在步驟S4中，將自動傾斜控制許可標志設定為0N?！白詣觾A斜控制許可標志為0N”是指許可自動傾斜控制的執(zhí)行。因此，在均滿足步驟SI?S3的條件時，車體控制器9判定為可執(zhí)行自動傾斜控制。
[0083]在不滿足步驟SI?S3的條件中的至少一個條件時，進入步驟S5。在步驟S5中，自動傾斜控制許可標志被設定為OFF。“自動傾斜控制許可標志為OFF”是指不許可自動傾斜控制的執(zhí)行。因此，在不滿足步驟SI?S3的條件中的至少一個條件時，車體控制器9不執(zhí)行自動傾斜控制。
[0084]圖6是表示用于判定自動傾斜控制的執(zhí)行開始的處理的流程圖。車體控制器9在自動傾斜控制許可標志為ON時，進行圖6所示的處理。
[0085]在步驟SlOl中，車體控制器9判定掘削標志是否為0N。掘削標志是表示輪式裝載機50是否進行掘削的標志?！熬蛳鳂酥緸?N”是指輪式裝載機50正在進行掘削。“掘削標志為OFF”是指輪式裝載機50不進行掘削。
[0086]車體控制器9基于動臂底部壓的大小判定是否在進行掘削中。動臂底部壓是為使動臂53向上方轉動而向動臂缸57供給的液壓。例如，車體控制器9在滿足包含動臂底部壓為規(guī)定的壓力閾值以上的規(guī)定條件時將掘削標志設定為0N?！皠颖鄣撞繅簽橐?guī)定的壓力閾值以上”是指以能夠視作掘削進行的程度對動臂缸57作用大的負荷。在步驟SlOl中，在掘削標志為ON時，進入步驟S102。
[0087]在步驟S102中，車體控制器9判定動臂角度是否比規(guī)定的角度閾值Al小。角度閾值Al是水平方向下方的動臂角度。在動臂角度比規(guī)定的角度閾值Al小時，進入步驟S103。
[0088]在步驟S103中，判定動臂上升PPC壓是否為規(guī)定的壓力閾值BI以上。動臂上升PPC壓為用于使動臂53上升的動臂PPC壓。壓力閾值BI與動臂53開始上升時的動臂上升PPC壓相當。在動臂上升PPC壓為規(guī)定的壓力閾值BI以上時，進入步驟S104。
[0089]在步驟S104中，判定驅動回路壓是否為規(guī)定的壓力閾值Cl以上。在此，驅動回路壓是將液壓馬達10向前進方向驅動時的液壓(例如第一驅動回路20a的液壓)。因此，驅動回路壓被作為表示輪式裝載機50向前進方向的牽引力大小的牽引力參數(shù)使用。壓力閾值Cl與鏟斗插入土砂的狀態(tài)下的輪式裝載機50的牽引力相當。在驅動回路壓為規(guī)定的壓力閾值Cl以上時，進入步驟S105。
[0090]在步驟S105中，車體控制器9判定來自接近開關37的信號是否為關(CLOSE)?！皝碜越咏_關37的信號為CLOSE”是指鏟斗角度9bu未超過規(guī)定的閾值。換言之，“來自接近開關37的信號為CLOSE”是指鏟斗54位于在進行掘削等時所承受的反作用力大的位置。車體控制器9在來自接近開關37的信號為CLOSE時，進入步驟S106。
[0091]在步驟S106中，車體控制器9判定鏟斗傾卸PPC壓是否比規(guī)定的壓力閾值Dl小。鏟斗傾卸PPC壓為用于使鏟斗54傾卸的鏟斗PPC壓。壓力閾值Dl與未進行使鏟斗54傾卸的操作時的鏟斗傾卸PPC壓相當。車體控制器9在鏟斗傾卸PPC壓比規(guī)定的壓力閾值Dl小時，進入步驟S107。
[0092]在步驟S107中，車體控制器9判定鏟斗PPC壓傳感器36是否正常。例如，車體控制器9在來自鏟斗PPC壓傳感器36的信號的電壓處于適當范圍內(nèi)時，判定為鏟斗PPC壓傳感器36為正常。在鏟斗PPC壓傳感器36為正常時，進入步驟S108。
[0093]在步驟S108中，車體控制器9開始自動傾斜控制。在自動傾斜控制中，車體控制器9基于自動傾斜指令值信息控制鏟斗54的傾斜角度?！皟A斜角度”是指鏟斗54進行傾斜動作時的鏟斗角度。
[0094]圖7表示自動傾斜指令值信息之一例。自動傾斜指令值信息規(guī)定自動傾斜指令值和動臂上升PPC壓的關系。自動傾斜指令值是對于鏟斗傾斜控制閥61的指令值。因此，車體控制器9根據(jù)動臂上升PPC壓控制鏟斗54的傾斜角度。如圖7所示，在自動傾斜指令值信息中，動臂上升PPC壓越大，自動傾斜指令值越大。自動傾斜指令值越大，纟產(chǎn)斗傾斜控制閥61將越大的鏟斗PPC向鏟斗控制閥35供給。S卩，動臂上升PPC壓越大，傾斜角度越大。
[0095]更詳細而言，在自動傾斜指令值信息中，在動臂上升PPC壓為大于pi且p2以下的范圍時，相比在動臂動臂上升PPC壓為pi以下的范圍時，自動傾斜指令值相對于動臂上升PPC壓的增加率大。因此，在動臂上升PPC壓小時，自動傾斜控制下的傾斜角度的增加量小。
[0096]圖8是表示用于判定自動傾斜控制結束的處理的流程圖。在步驟S201中，車體控制器9判定掘削標志是否為OFF。在掘削標志為OFF時，進入步驟S210。在步驟S210中，車體控制器9結束自動傾斜控制。
[0097]在步驟S202中，車體控制器9判定動臂角度是否為規(guī)定的角度閾值A2以上。角度閾值A2可以為與上述的角度閾值Al相同的值，或者也可以為不同的值。角度閾值A2為比水平方向低的角度。在動臂角度為規(guī)定的角度閾值A2以上時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。因此，車體控制器9在動臂角度從比規(guī)定角度Al小的角度開始增大并達到規(guī)定角度A2時，結束自動傾斜控制。
[0098]在步驟S203中，判定動臂上升PPC壓是否比規(guī)定的壓力閾值B2小。壓力閾值B2可以為與上述的壓力閾值BI相同的值，或者也可以為不同的值。在動臂上升PPC壓比規(guī)定的壓力閾值B2小時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。
[0099]在步驟S204中，判定驅動回路壓是否比規(guī)定的壓力閾值C2小。在此，驅動回路壓是將液壓馬達向前進方向驅動時的液壓(例如第一驅動回路20a的液壓)。壓力閾值C2可以為與上述的壓力閾值Cl相同的值，或者也可以為不同的值。在驅動回路壓比規(guī)定的壓力閾值C2小時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。
[0100]在步驟S205中，車體控制器9判定來自接近開關37的信號是否為開(OPEN)?！皝碜越咏_關37的信號為OPEN”是指鏟斗角度0bu超過規(guī)定的閾值。換言之，“來自接近開關37的信號為OPEN”是指鏟斗54位于在進行掘削等時所承受的反作用力不會過大的位置。在來自接近開關37的信號為OPEN時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。
[0101]在步驟S206中，車體控制器9判定鏟斗傾卸PPC壓是否為規(guī)定的壓力閾值D2以上。壓力閾值D2可以為與上述的壓力閾值Dl相同的值，或者也可以為不同的值。在鏟斗傾卸PPC壓為規(guī)定的壓力閾值D2以上時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。
[0102]在步驟S207中，車體控制器9判定鏟斗PPC壓傳感器36是否異常。例如，車體控制器9在來自鏟斗PPC壓傳感器36的信號的電壓不在適當范圍內(nèi)時，判定為鏟斗PPC壓傳感器36異常。在鏟斗PPC壓傳感器36為異常時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。
[0103]在步驟S208中，車體控制器9判定動臂角速度是否比規(guī)定的角速度閾值Wl小。車體控制器9例如基于來自動臂角度傳感器38的檢測值計算動臂角速度。角速度閾值Wl是被視作動臂53不上升的程度的小值。在動臂角速度比規(guī)定的角速度閾值Wl小時，車體控制器9在步驟S210結束自動傾斜控制。
[0104]在步驟S209中，車體控制器9判定自動傾斜控制的持續(xù)時間是否為規(guī)定的時間閾值Tl以上。在自動傾斜控制的持續(xù)時間為規(guī)定的時間閾值Tl以上時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。因此，車體控制器9在從自動傾斜控制開始時經(jīng)過了規(guī)定時間Tl時，結束自動傾斜控制。
[0105]如上所述，在滿足步驟S201?S209的條件中的至少一個條件時，車體控制器9結束自動傾斜控制。換言之，在步驟SI?S9的條件均滿足時，車體控制器9繼續(xù)自動傾斜控制。
[0106]本實施方式的輪式裝載機50在進行掘削中，如果操作員進行動臂上升操作，則根據(jù)其操作量，動臂53向上方轉動。與該動臂53的動作聯(lián)動，連桿機構59以鏟斗角度Θ bu成為一定的方式根據(jù)動臂角度Θ bo的變化變更鏟斗相對角度Θ bu’。此時，當動臂53在比水平方向低的規(guī)定的角度范圍(比角度閾值Al小的角度范圍)內(nèi)時，車體控制器9執(zhí)行自動傾斜控制。由此，伊斗54向上方轉動。
[0107]圖9表示在本實施方式的輪式裝載機50中執(zhí)行自動傾斜控制時的鏟斗相對于動臂鉸鏈銷高度的傾斜角度的變化。如圖2所示，動臂鉸鏈銷高度與鏟斗的轉動中心02的高度H相當。因此，通過動臂上升操作，動臂鉸鏈銷的高度增大。圖9中，L_autotilt表示在本實施方式的輪式裝載機50中執(zhí)行自動傾斜控制時的傾斜角度的變化。L_parallel表示具備平行連桿機構，但不執(zhí)行自動傾斜控制的現(xiàn)有的輪式裝載機(以下稱作“現(xiàn)有的平行連桿型輪式裝載機”)的傾斜角度的變化。L_Zbar表示具備Z形連桿機構的現(xiàn)有的輪式裝載機(以下稱作“Z形連桿型輪式裝載機”)的傾斜角度的變化。[0108]如圖9所示，在本實施方式的輪式裝載機50中，在從掘削開始時刻Pl到掘削開始之后的時刻P2的期間，傾斜角度比現(xiàn)有的平行連桿型輪式裝載機大幅增大。由此，傾斜角度與Z形連桿型輪式裝載機同樣地變化。這是因為通過進行自動傾斜控制，以傾斜角度增大的方式自動控制鏟斗54。
[0109]而且，在時刻P2之后，傾斜角度的變化減小。由此，傾斜角度與目前的平行連桿型輪式裝載機同樣地變化。這是因為通過自動傾斜控制結束，除操作員的操作進行的傾斜角度的變化外，傾斜角度的變化僅成為連桿機構59的姿勢保持功能帶來的變化。
[0110]如上所述，本實施方式的輪式裝載機50在進行掘削開始之初，鏟斗54自動向上方轉動。因此，操作員即使在進行動臂53的操作的同時不進行鏟斗54的操作，也能夠得到良好的掘削作業(yè)性。
[0111]如圖8的步驟S209所示，車體控制器9在從自動傾斜控制的開始時經(jīng)過了規(guī)定時間Tl時，結束自動傾斜控制。因此，只在工作裝置52所承受的反作用力大的掘削開始時，自動控制鏟斗54。由此，抑制不必要地自動控制鏟斗54。
[0112]如圖8的步驟S202所示，車體控制器9在動臂角度達到比水平方向低的規(guī)定角度A2時，結束自動傾斜控制。因此，在大幅上升鏟斗54時，解除自動傾斜控制。由此，在大幅上升鏟斗54的狀態(tài)下，可以通過連桿機構59的姿勢保持功能來提高操作性。
[0113]車體控制器9基于動臂底部壓的大小判定是否在進行掘削中。因此，車體控制器9可以高精度地判定是否在進行掘削中。
[0114]如圖6的步驟S104所示，自動傾斜控制的開始條件包含驅動回路壓為規(guī)定的壓力閾值Cl以上。因此，在向前進方向的牽引力大時，執(zhí)行自動傾斜控制。因此，在工作裝置52所承受的反作用力大的狀況下，可以進行自動傾斜控制。
[0115]當不需要自動傾斜控制時，操作員可以通過輸入裝置24使自動傾斜控制無效。由此，抑制了鏟斗不必要地被控制，所以操作性提高。
[0116]如圖5的步驟S3所示，當工作裝置鎖定操作部25不在解除位置時，即工作裝置鎖定操作部25在鎖定位置時，車體控制器9判定為不可執(zhí)行自動傾斜控制。因此，在通過工作裝置鎖定操作部25鎖定工作裝置52時，不執(zhí)行自動傾斜控制。由此，能夠避免自動傾斜控制的無用的執(zhí)行。
[0117]以上對本發(fā)明的一實施方式進行了說明，但本發(fā)明不限于上述實施方式，在不脫離發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可以進行各種變更。
[0118]在上述的實施方式中，以搭載有含有一個液壓泵和一個行駛用液壓馬達的單泵單馬達的HST系統(tǒng)的輪式裝載機為例進行了說明。但是，本發(fā)明不限于此。例如，對于搭載有含有一個第一液壓泵和兩個行駛用液壓馬達的單泵雙馬達的HST系統(tǒng)的輪式裝載機也可以適用本發(fā)明。
[0119]在上述實施方式中，作為行駛機構示例了 HST系統(tǒng)，但行駛機構也可以是經(jīng)由變矩器或傳動裝置驅動驅動軸的機構。該情況下，作為牽引力參數(shù)，可以使用從變矩器的速度比計算出的牽引力。
[0120]作為自動傾斜控制的執(zhí)行與否的判定條件、自動傾斜控制的開始條件、自動傾斜控制的結束條件、掘削標志的判定條件，也可以采用與在上述實施方式中例示的條件不同的條件。[0121]在上述的實施方式中，作為工作件示例了鏟斗，但也可以使用其它工作件。
[0122]在上述實施方式中，記載了車體控制器和發(fā)動機控制器分體的示例，但也可以為一體的控制器?；蛘哕圀w控制器也可以由多個控制器構成。
[0123]在上述實施方式中，代替接近開關37也可以使用鏟斗角度傳感器。鏟斗角度傳感器檢測鏟斗角度Qbu或鏟斗相對角度0bu’。該情況下，在上述的步驟S105中，車體控制器9判定鏟斗角度0bu或鏟斗相對角度0bu’是否比規(guī)定的角度閾值小。另外，在上述的步驟S205中，車體控制器9判定鏟斗角度Θ bu或鏟斗相對角度Θ bu’是否為規(guī)定的角度閾值以上。
[0124]在上述實施方式中，工作裝置操作部23為液壓控制方式的操作部，但也可以使用電氣控制方式的操作部。圖10是表示搭載于變形例的輪式裝載機的液壓回路構成的框圖。需要說明的是，在圖10中，對于與上述的實施方式相同的構成標注相同的符號。
[0125]如圖10所示，變形例的輪式裝載機具備工作裝置操作部23’。工作裝置操作部23’是電氣控制方式的操作部。工作裝置操作部23’將與操作量相對應的操作信號向車體控制器9輸出。例如，工作裝置操作部23’將具有與操作量相對應的電壓值的操作信號向車體控制器9輸出。另外，變形例的輪式裝載機具有第一鏟斗傾斜控制閥61a和第二鏟斗傾斜控制閥61b。第一鏟斗傾斜控制閥61a和第二鏟斗傾斜控制閥61b是基于來自車體控制器9的控制信號控制施加于鏟斗控制閥35的先導壓的電磁控制閥。
[0126]車體控制器9基于來自工作裝置操作部23’的操作信號決定對于第一鏟斗傾斜控制閥61a及第二鏟斗傾斜控制閥61b的指令值。但是，在自動傾斜控制的執(zhí)行中，車體控制器9將基于自動傾斜指令值信息決定的指令值和基于來自工作裝置操作部23’的操作信號決定的指令值中選擇大的指令值作為對于第一鏟斗傾斜控制閥61a的指令值來決定。
[0127]圖11是表示用于判定變形例的自動傾斜控制的執(zhí)行開始的處理的流程圖。如圖11所示，在步驟S103’中，車體控制器9判定動臂上升操作量是否為規(guī)定的操作量閾值El以上。動臂上升操作量是用于使動臂53上升的工作裝置操作部23’的操作量。
[0128]另外，在步驟S106’中，車體控制器9判定鏟斗傾卸操作量是否比規(guī)定的操作量閾值Fl小。鏟斗傾卸操作量是用于使鏟斗54傾卸的工作裝置操作部23’的操作量。需要說明的是，車體控制器9基于來自工作裝置操作部23’的操作信號獲取動臂上升操作量及鏟斗傾卸操作量。
[0129]在步驟S107’中，車體控制器9判定工作裝置操作部23’是否正常。例如，車體控制器9基于來自工作裝置操作部23’的操作信號的電壓值的范圍是否在適當范圍內(nèi)，來判定工作裝置操作部23’是否正常。對于圖11所示的其它處理，與圖6所示的處理相同。
[0130]圖12是表示用于判定變形例的自動傾斜控制的結束的處理的流程圖。如圖12所示，在步驟S203’中，車體控制器9判定動臂上升操作量是否比規(guī)定的操作量閾值E2小。另夕卜，在步驟S206’中，車體控制器9判定鏟斗傾卸操作量是否為規(guī)定的操作量閾值F2以上。在步驟S207’中，車體控制器9判定工作裝置操作部23’是否異常。對于圖12所示的其它處理，與圖8所示的處理相同。
[0131]工業(yè)實用性
[0132]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供以簡易的操作得到良好的掘削作業(yè)性的輪式裝載機。
[0133]符號說明[0134]51車體
[0135]53動臂
[0136]54鏟斗
[0137]52工作裝置
[0138]59連桿機構
[0139]9車體控制器(控制部)
[0140]2工 作裝置用液壓泵
[0141]57動臂缸
[0142]17驅動回路壓檢測部(牽引力參數(shù)檢測部)
[0143]24輸入裝置(選擇部)
[0144]23工作裝置操作部
[0145]25工作裝置鎖定操作部
【權利要求】
1.一種輪式裝載機，其特征在于，具備: 車體； 工作裝置，其具有能夠在上下方向上轉動地安裝于所述車體的動臂和能夠在上下方向上轉動地安裝于所述動臂的前端部的工作件； 連桿機構，在使所述動臂向上方轉動時，其變更所述工作件相對于所述動臂的相對角度，使得所述工作件相對于水平方向的角度的變化量小于通過將所述工作件相對于所述動臂的相對角度設為一定而使所述動臂向上方轉動時的所述工作件相對于水平方向的角度的變化量； 控制部，在掘削中，以比水平方向低的角度范圍向上方轉動所述動臂時，其執(zhí)行使所述工作件向上方轉動的自動傾斜控制。
2.如權利要求1所述的輪式裝載機，其特征在于， 從所述自動傾斜控制開始時經(jīng)過了規(guī)定時間時，所述控制部結束所述自動傾斜控制。
3.如權利要求1或2所述的輪式裝載機，其特征在于， 在所述動臂相對于水平方向的角度達到比水平方向低的規(guī)定角度時，所述控制部結束所述自動傾斜控制。
4.如權利要求1所述的輪式裝載機，其特征在于， 還具備排出工作油的工作裝置用液壓泵， 所述工作裝置還具有驅動所述動臂的動臂缸， 所述控制部基于為使所述動臂向上方轉動而向所述動臂缸供給的液壓的大小判定是否在進行掘削中。
5.如權利要求1所述的輪式裝載機，其特征在于， 還具備牽引力參數(shù)檢測部，該牽引力參數(shù)檢測部檢測表示所述輪式裝載機向前進方向的牽引力大小的牽引力參數(shù)值， 基于所述牽引力參數(shù)是否為規(guī)定值以上，所述控制部判定所述自動傾斜控制的執(zhí)行。
6.如權利要求1所述的輪式裝載機，其特征在于， 還具備用于選擇所述自動傾斜控制的有效或無效的選擇部。
7.如權利要求1所述的輪式裝載機，其特征在于，還具備: 用于操作所述工作裝置的工作裝置操作部和工作裝置鎖定操作部， 該工作裝置鎖定操作部與所述工作裝置操作部的操作無關地鎖定所述工作裝置， 在所述工作裝置被所述工作裝置鎖定操作部鎖定時，所述控制部不執(zhí)行所述自動傾斜控制。
8.一種輪式裝載機的控制方法，其特征在于，包括: 使動臂向上方轉動； 在所述動臂向上方轉動時，利用連桿機構變更所述工作件相對于所述動臂的相對角度，使得安裝于所述動臂的前端部的工作件相對于水平方向的角度的變化量小于通過將所述工作件相對于所述動臂的相對角度設為一定而使所述動臂向上方轉動時的所述工作件相對于水平方向的角度的變化量； 在掘削中，以比水平方向低的角度范圍向上方轉動所述動臂時，執(zhí)行使所述工作件向上方轉動的自動傾斜控制。
【文檔編號】E02F3/43GK103975110SQ201280002370
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年9月19日 優(yōu)先權日:2012年9月12日
【發(fā)明者】白尾敦, 碇政典 申請人:株式會社小松制作所
【專利摘要】在使動臂向上方轉動時，連桿機構變更工作件相對于動臂的相對角度。由此，工作件相對于水平方向的角度的變化量小于通過將工作件相對于動臂的相對角度設為一定而使動臂向上方轉動時的工作件相對于水平方向的角度的變化量?？刂撇繄?zhí)行自動傾斜控制。在自動傾斜控制中，控制部在進行掘削中使動臂以比水平方向低的角度范圍向上方轉動時，使工作件向上方轉動。
【專利說明】輪式裝載機
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及輪式裝載機。
【背景技術】
[0002]輪式裝載機具備車體和安裝于車體的工作裝置。工作裝置具有動臂和工作件。動臂可轉動地安裝于車體上。工作件例如有鏟斗、貨叉等，被安裝于動臂的前端部。
[0003]如專利文獻I所公開，工作裝置具備平行連桿機構、Z形連桿機構等連桿機構。連桿機構是將動臂和工作件連結，與動臂的動作聯(lián)動使工作件動作的機構。在搭載有Z形連桿機構的輪式裝載機中，當動臂向上方轉動時，工作件相對于水平方向的角度發(fā)生變化。但是，例如在鏟斗上裝載有載荷的狀態(tài)下高高地抬起鏟斗時，優(yōu)選將鏟斗的角度維持為水平。
[0004]因此，當動臂向上方轉動時，平行連桿機構以鏟斗的角度維持為水平的方式變更鏟斗相對于動臂的相對角度。另外，除上述的平行連桿機構外，還已知有一種具有動臂向上方轉動時將鏟斗相對于水平方向的角度的變化抑制為小的功能(以下稱作“姿勢保持功能”)的連桿機構。在以下的說明中，“平行連桿機構”不限于狹義的平行連桿機構，也包含具有姿勢保持功能的其它連桿機構。
[0005]現(xiàn)有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:特開2010 - 265639號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]在輪式裝載機的掘削作業(yè)中，將鏟斗插入沙土等對象物。此時，為防止車輪的打滑，操作員在多數(shù)情況下將鏟斗的齒尖插入對象物的同時進行使動臂抬起操作，由此增大車輪的接地壓力。
[0010]此時,在搭載有Z形連桿機構的輪式裝載機中，由于構成為動臂向上方轉動的同時鏟斗適度向上方轉動的構造，因此，即使不進行鏟斗的操作而僅進行動臂的操作，也使對象物容易地進入鏟斗內(nèi)。而且，在操作員繼續(xù)進行動臂上升操作的情況下，通過使鏟斗適度地向上方轉動，能夠緩和工作裝置所承受的反作用力。由此，動臂缸的液壓的上升或失速被抑制，動臂容易上升，因此挖掘的操作性好。
[0011]另一方面，在搭載有平行連桿機構的輪式裝載機中，與動臂向上方的轉動無關，鏟斗的角度大致為一定。因此，在僅操作動臂上升中，掘削時工作裝置所承受的反作用力增大，動臂難以上升。因此，在開始掘削時，如果不與動臂上升操作同時進行使鏟斗向上方轉動的操作，則不能得到良好的掘削作業(yè)性。
[0012]本發(fā)明的課題在于，提供一種能夠以簡易的操作得到良好的掘削作業(yè)性的輪式裝載機。
[0013]本發(fā)明第一方面的輪式裝載機具備車體、工作裝置、連桿機構、控制部。工作裝置具有動臂和工作件。動臂可上下方向轉動地安裝于車體上。工作件課上下方向轉動地安裝于動臂的前端部。連桿機構在使動臂向上方轉動時，變更工作件相對于動臂的相對角度。由此，工作件相對于水平方向的角度的變化量小于通過使工作件相對于動臂的相對角度設為一定而使動臂向上方轉動時的工作件相對于水平方向的角度的變化量?？刂撇繄?zhí)行自動傾斜控制。在自動傾斜控制中，控制部在進行掘削中，以比水平方向低的角度范圍向上方轉動動臂時，使工作件向上方轉動。
[0014]本發(fā)明第二方面的輪式裝載機在第一方面的基礎上，從自動傾斜控制開始時經(jīng)過了規(guī)定時間時，控制部結束自動傾斜控制。
[0015]本發(fā)明第三方面的輪式裝載機在第一或第二方面的基礎上，在動臂相對于水平方向的角度達到比水平方向低的規(guī)定角度時，控制部結束自動傾斜控制。
[0016]本發(fā)明第四方面的輪式裝載機在第一?第三方面中任一方面的基礎上，還具備排出工作油的工作裝置用液壓泵。工作裝置還具有驅動動臂的動臂缸?？刂撇炕跒槭箘颖巯蛏戏睫D動而向動臂缸供給的液壓的大小判定是否在進行掘削中。
[0017]本發(fā)明第五方面的輪式裝載機在第一?第四方面中任一方面的基礎上，還具備牽引力參數(shù)檢測部。牽引力參數(shù)檢測部檢測牽引力參數(shù)值。牽引力參數(shù)是表示輪式裝載機向前進方向的牽引力的大小的參數(shù)?；跔恳?shù)是否為規(guī)定值以上，控制部判定自動傾斜控制的執(zhí)行。
[0018]本發(fā)明第六方面的輪式裝載機在第一?第五方面中任一方面的基礎上，還具備用于選擇自動傾斜控制的有效或無效的選擇部。
[0019]本發(fā)明第七方面的輪式裝載機在第一?第六方面中任一方面的基礎上，還具備工作裝置操作部和工作裝置鎖定操作部。操作員通過工作裝置操作部操作工作裝置。工作裝置鎖定操作部與工作裝置操作部的操作無關地鎖定工作裝置?？刂撇吭诠ぷ餮b置被工作裝置鎖定操作部鎖定時，不執(zhí)行自動傾斜控制。
[0020]本發(fā)明第八方面的輪式裝載機的控制方法包括如下的步驟。在第一步驟中，使動臂向上方轉動。在第二步驟中，在動臂向上方轉動時，利用連桿機構變更工作件相對于動臂的相對角度。由此，使安裝于動臂的前端部的工作件相對于水平方向的角度的變化量小于通過將工作件相對于動臂的相對角度設為一定而使動臂向上方轉動時的工作件相對于水平方向的角度的變化量。在第三步驟中，執(zhí)行自動傾斜控制。在自動傾斜控制中，在進行掘削中，以比水平方向低的角度范圍向上方轉動動臂時，使工作件向上方轉動。
[0021]發(fā)明效果
[0022]在本發(fā)明第一方面的輪式裝載機中，在進行掘削中，以比水平方向低的角度范圍向上方轉動動臂時，工作件自動向上方轉動。因此，操作員即使在進行動臂的操作的同時不進行工作件的操作，也能夠得到良好的掘削作業(yè)性。
[0023]在本發(fā)明第二方面的輪式裝載機中，只在工作裝置所承受的反作用力大的掘削開始時，自動控制工作件。由此，抑制工作件不必要地被自動控制。
[0024]在本發(fā)明第三方面的輪式裝載機中，在大幅上升工作件時，解除自動傾斜控制。由此，在大幅上升了工作件的狀態(tài)下，通過連桿機構的姿勢保持功能來能夠提高操作性。
[0025]在本發(fā)明第四方面的輪式裝載機中，控制部能夠基于向動臂缸供給的液壓的大小高精度地判定是否在進行掘削中。[0026]在本發(fā)明第五方面的輪式裝載機中，在向前進方向的牽引力大時，執(zhí)行自動傾斜控制。因此，在工作裝置所承受的反作用力大的狀況下，可以進行自動傾斜控制。
[0027]在本發(fā)明第六方面的輪式裝載機中，操作員可以在不需要自動傾斜控制時，通過選擇部使自動傾斜控制無效。由此，抑制工作件被不必要地控制，因此操作性提高。
[0028]在本發(fā)明第七方面的輪式裝載機中，在由工作裝置鎖定操作部鎖定工作裝置時，不執(zhí)行自動傾斜控制。由此，可以避免自動傾斜控制的無用的執(zhí)行。
[0029]在本發(fā)明第八方面的輪式裝載機的控制方法中，在進行掘削中，以比水平方向低的角度范圍向上方轉動動臂時，工作件自動向上方轉動。因此，操作員即使在進行動臂的操作的同時不進行工作件的操作，也能夠得到良好的掘削作業(yè)性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明實施方式的輪式裝載機的側視圖；
[0031]圖2是表示輪式裝載機的前部的側視圖；
[0032]圖3是表示搭載于輪式裝載機的液壓回路的構成的框圖；
[0033]圖4是表示搭載于輪式裝載機的液壓回路的構成的框圖；
[0034]圖5是表示用于判定自動傾斜控制可否執(zhí)行的處理的流程圖；
[0035]圖6是表示用于判定自動傾斜控制的執(zhí)行開始的處理的流程圖；
[0036]圖7是表不自動傾斜指令值信息的一例的圖；
[0037]圖8是表示用于判定自動傾斜控制結束的處理的流程圖；
[0038]圖9是表示在輪式裝載機中執(zhí)行自動傾斜控制時鏟斗的傾斜角度的變化的圖；
[0039]圖10是表示搭載于變形例的輪式裝載機的液壓回路的構成的框圖；
[0040]圖11是表示用于判定變形例的自動傾斜控制的執(zhí)行開始的處理的流程圖；
[0041]圖12是表示用于判定變形例的自動傾斜控制結束的處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0042]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明一實施方式的輪式裝載機50。圖1是輪式裝載機50的立體圖。輪式裝載機50具備車體51、工作裝置52、多個車輪55、駕駛室56、連桿機構59。駕駛室56被載置于車體51上。工作裝置52被安裝于車體51的前部。工作裝置52具有動臂53、鏟斗54、動臂缸57、鏟斗缸58。
[0043]動臂53是用于上升鏟斗54的部件。動臂53上下方向可轉動地安裝于車體51上。動臂53通過動臂缸57上下轉動。纟產(chǎn)斗54上下方向可轉動地安裝于動臂53的前端部。韋產(chǎn)斗54通過伊斗缸58上下轉動。在以下的說明中，“傾斜”是指伊斗54向上方轉動的動作。“傾卸”是指鏟斗54向下方轉動的動作。此外，在動臂53上，代替鏟斗54可安裝貨叉等其它工作件。
[0044]如圖2所示，連桿機構59具有搖臂59a和連結連桿59b。連桿機構59使鏟斗54與動臂53的動作聯(lián)動而動作。
[0045]搖臂59a被連結于動臂53的長度方向的中央部附近。搖臂59a可轉動地與動臂53連結。搖臂59a的一端部與鏟斗缸58連結(參照圖1)。搖臂59a的另一端部與連結連桿59b連結。連結連桿59b的一端部可轉動地與鏟斗54的背面連結。連結連桿59b的另一端部可轉動地與搖臂59a連結。
[0046]連桿機構59在使動臂53上下轉動時變更鏟斗相對角度Θ bu’，以使鏟斗角度Θ bu的變化量比將鏟斗相對角度Θ bu’設為一定而使動臂53向上方轉動時的鏟斗角度Qbu的變化量小。鏟斗角度0bu是鏟斗54的底面相對于水平方向的角度。鏟斗相對角度Θ bu’是鏟斗54的底面相對于動臂53的基準線L的角度。動臂53的基準線L是將動臂53相對于車體51的轉動中心01和鏟斗54相對于動臂53的轉動中心02連結的線。
[0047]具體而言，連桿機構59根據(jù)動臂角度Θ bo的變化變更鏟斗相對角度Θ bu’以使鏟斗角度9bu為一定。即，在動臂53上下轉動時，連桿機構59將鏟斗角度0bu維持在一定。由此，鏟斗54平行移動。需要說明的是，動臂角度Θ bo為動臂53的基準線L相對于水平方向的角度。動臂角度Θ bo在側面看時，將水平方向設為O度。比水平方向更下方的角度為負的值，比水平方向更上方的角度為正的值。
[0048]圖3及圖4是表示搭載于輪式裝載機50的液壓回路的構成的框圖。輪式裝載機50主要具有發(fā)動機1、工作裝置用液壓泵2、供給泵3、行駛機構4、發(fā)動機控制器8、車體控制器9。
[0049]發(fā)動機I為柴油發(fā)動機，由發(fā)動機I產(chǎn)生的輸出扭矩向工作裝置用液壓泵2、供給泵3、行駛機構4等傳遞。發(fā)動機I的實際旋轉速度通過發(fā)動機旋轉速度傳感器Ia進行檢測。另外，在發(fā)動機I上連接有燃料噴射裝置lb。發(fā)動機控制器8通過根據(jù)設定的目標發(fā)動機旋轉速度控制燃料噴射裝置lb，控制發(fā)動機I的輸出扭矩和旋轉速度。
[0050]行駛機構4通過來自發(fā)動機I的驅動力使輪式裝載機50行駛。行駛機構4具有行駛用液壓泵5、液壓馬達10、驅動液壓回路20。
[0051]行駛用液壓泵5通過由發(fā)動機I驅動來排出工作油。行駛用液壓泵5為可變?nèi)萘啃鸵簤罕?。從行駛用液壓?排出的工作油通過驅動液壓回路20被送入液壓馬達10。行駛用液壓泵5可變更工作油的排出方向。具體而言，驅動液壓回路20具有第一驅動回路20a和第二驅動回路20b。
[0052]工作油從行駛用液壓泵5經(jīng)由第一驅動回路20a向液壓馬達10供給，由此，液壓馬達10向一方向(例如前進方向)驅動。該情況下，工作油經(jīng)由第二驅動回路20b從液壓馬達10返回行駛用液壓泵5。工作油從行駛用液壓泵5經(jīng)由第二驅動回路20b向液壓馬達10供給，由此液壓馬達10向另一方向(例如后退方向)驅動。該情況下，工作油經(jīng)由第一驅動回路20a從液壓馬達10返回行駛用液壓泵5。
[0053]而且，液壓馬達10經(jīng)由驅動軸11旋轉驅動上述的車輪55，由此輪式裝載機50行駛。即，在輪式裝載機50中，采用所謂的單泵單馬達的HST系統(tǒng)。
[0054]在驅動液壓回路20中設有驅動回路壓檢測部17。驅動回路壓檢測部17檢測經(jīng)由第一驅動回路20a或第二驅動回路20b向液壓馬達10供給的工作油的壓力(以下為“驅動回路壓”)。具體而言，驅動回路壓檢測部17具有第一驅動回路壓傳感器17a和第二驅動回路壓傳感器17b。第一驅動回路壓傳感器17a檢測第一驅動回路20a的液壓。第二驅動回路壓傳感器17b檢測第二驅動回路20b的液壓。第一驅動回路壓傳感器17a和第二驅動回路壓傳感器17b將檢測信號向車體控制器9傳送。另外，在行駛用液壓泵5上連接有用于控制行駛用液壓泵5的排出方向的前進后退切換閥27和泵容量控制缸28。
[0055]前進后退切換閥27是基于來自車體控制器9的控制信號切換工作油向泵容量控制缸28的供給方向的電磁控制閥。泵容量控制缸28通過經(jīng)由泵先導回路32被供給工作油來進行驅動，變更行駛用液壓泵5的傾角。另外，泵容量控制缸28根據(jù)向泵容量控制缸28供給的工作油的供給方向切換工作油從行駛用液壓泵5的排出方向。
[0056]在泵先導回路32上配置有壓力控制閥29。壓力控制閥29是基于來自車體控制器9的控制信號進行控制的電磁控制閥。壓力控制閥29通過控制泵先導回路32的液壓，調(diào)整行駛用液壓泵5的傾角。
[0057]泵先導回路32經(jīng)由截止閥47與供給回路33和工作油箱連接。截止閥47的先導孔經(jīng)由換向閥46與第一驅動回路20a和第二驅動回路20b連接。換向閥46將第一驅動回路20a的液壓和第二驅動回路20b的液壓中選擇大的液壓導入截止閥47的先導孔。當驅動回路壓達到規(guī)定的截止壓以上時，截止閥47使泵先導回路32與工作油箱連通。由此，泵先導回路32的液壓降低，從而降低行駛用液壓泵5的容量，抑制驅動回路壓的上升。
[0058]供給泵3由發(fā)動機I驅動，用于向驅動液壓回路20供給工作油的泵。供給泵3與供給回路33連接。供給泵3經(jīng)由供給回路33向泵先導回路32供給工作油。供給回路33經(jīng)由第一單向閥41與第一驅動回路20a連接。供給回路33經(jīng)由第二單向閥42與第二驅動回路20b連接。
[0059]供給回路33經(jīng)由第一安全閥43與第一驅動回路20a連接。當?shù)谝或寗踊芈?0a的液壓比規(guī)定的壓力大時，第一安全閥43打開。供給回路33經(jīng)由第二安全閥44與第二驅動回路20b連接。當?shù)诙寗踊芈?0b的液壓比規(guī)定的壓力大時，第二安全閥44打開。
[0060]供給回路33經(jīng)由低壓安全閥45與工作油箱連接。當供給回路33的液壓比規(guī)定的安全壓大時，低壓安全閥45打開。當驅動回路壓比供給回路33的液壓低時，經(jīng)由第一單向閥41或第二單向閥42將工作油從供給回路33向驅動液壓回路20供給。
[0061]工作裝置用液壓泵2由發(fā)動機I驅動。工作裝置用液壓泵2是用于驅動工作裝置52的液壓泵。從工作裝置用液壓泵2排出的工作油經(jīng)由工作裝置用液壓回路31向動臂缸57及鏟斗缸58供給，由此驅動工作裝置52。
[0062]如圖3所示，在工作裝置用液壓回路31上設有動臂控制閥18。動臂控制閥18根據(jù)工作裝置操作部23的操作量驅動。動臂控制閥18根據(jù)施加于動臂控制閥18的先導孔的先導壓(以下稱作“動臂PPC壓”)控制向動臂缸57供給的工作油的流量。動臂PPC壓由工作裝置操作部23的動臂PPC閥23a控制。動臂PPC閥23a將與工作裝置操作部23的操作量相對應的先導壓向動臂控制閥18的先導孔施加。由此，根據(jù)工作裝置操作部23的操作量控制動臂缸57。
[0063]動臂PPC壓由動臂PPC壓傳感器21檢測。另外，向動臂缸57供給的工作油的壓力由動臂壓傳感器22檢測。動臂PPC壓傳感器21及動臂壓傳感器22將檢測信號向車體控制器9發(fā)送。
[0064]在動臂53上設有動臂角度傳感器38。動臂角度傳感器38檢測動臂角度Θ bo。動臂角度傳感器38將檢測信號向車體控制器9發(fā)送。
[0065]如圖4所示，在工作裝置用液壓回路31上設有鏟斗控制閥35。鏟斗控制閥35根據(jù)工作裝置操作部23的操作量被驅動。鏟斗控制閥35根據(jù)施加于鏟斗控制閥35的先導孔的先導壓(以下稱作“鏟斗PPC壓”)控制向鏟斗缸58供給的工作油的流量。鏟斗PPC壓由工作裝置操作部23的鏟斗PPC閥23b來控制。鏟斗PPC閥23b將與工作裝置操作部23的操作量相對應的先導壓向鏟斗控制閥35的先導孔施加。由此，根據(jù)工作裝置操作部23的操作量控制鏟斗缸58。
[0066]鏟斗PPC壓由鏟斗PPC壓傳感器36檢測。鏟斗PPC壓傳感器36將檢測信號向車體控制器9發(fā)送。另外，在鏟斗缸58上設有用于檢測鏟斗角度0bu超過規(guī)定的閾值的接近開關37。規(guī)定的閾值與鏟斗54最大程度地進行傾斜動作的狀態(tài)下的鏟斗角度Qbu相當。因此，接近開關37檢測鏟斗54是否處于最大程度地進行傾斜動作的狀態(tài)。
[0067]在工作裝置用液壓回路31上設有鏟斗傾斜控制閥61和高壓選擇閥62。鏟斗傾斜控制閥61是基于來自車體控制器9的控制信號控制向鏟斗控制閥35施加的先導壓的電磁控制閥。高壓選擇閥62選擇從鏟斗傾斜控制閥61供給的先導壓和從鏟斗PPC閥23b供給的先導壓中選擇大的先導壓的先導壓向鏟斗控制閥35的先導孔供給。由此，即使不操作工作裝置操作部23，也能夠通過來自車體控制器9的控制信號控制鏟斗缸58。
[0068]圖3所不的液壓馬達10是可變?nèi)萘啃鸵簤厚R達10。液壓馬達10由從行駛用液壓泵5排出的工作油驅動。液壓馬達10是產(chǎn)生用于使車輪55旋轉的驅動力的行駛用馬達。液壓馬達10根據(jù)來自行駛用液壓泵5的工作油的排出方向將驅動方向變更為前進方向或后退方向。
[0069]液壓馬達10設有馬達缸12和馬達容量控制部13。馬達缸12變更液壓馬達10的傾角。馬達容量控制部13是基于來自車體控制器9的控制信號被控制的電磁控制閥。馬達容量控制部13基于來自車體控制器9的控制信號控制馬達缸12。
[0070]馬達缸12和馬達容量控制部13均與馬達先導回路34連接。馬達先導回路34經(jīng)由單向閥48與第一驅動回路20a連接。馬達先導回路34經(jīng)由單向閥49與第二驅動回路20b連接。通過單向閥48、49將第一驅動回路20a和第二驅動回路20b中選擇大的液壓即驅動回路壓的工作油向馬達先導回路34供給。
[0071]馬達容量控制部13基于來自車體控制器9的控制信號切換工作油從馬達先導回路34向馬達缸12的供給方向及供給流量。由此，車體控制器9可以任意改變液壓馬達10的容量。
[0072]輪式裝載機50具備前進后退操作部件26。前進后退操作部件26為切換車輛的前進或后退而由操作員操作。前進后退操作部件26的操作位置在前進位置、后退位置和中立位置之間被切換。前進后退操作部件26將表示前進后退操作部件26的位置的操作信號向車體控制器9發(fā)送。操作員通過操作前進后退操作部件26可以切換輪式裝載機50的前進或后退。
[0073]輪式裝載機50具備工作裝置鎖定操作部25。工作裝置鎖定操作部25能夠在鎖定位置和解除位置之間被切換，由操作員操作。在工作裝置鎖定操作部25位于鎖定位置時，與工作裝置操作部23的操作無關，鎖定工作裝置52。在工作裝置鎖定操作部25位于解除位置時，工作裝置52根據(jù)工作裝置操作部23的操作而動作。將表示工作裝置鎖定操作部25的位置的操作信號向車體控制器9發(fā)送。
[0074]輪式裝載機50具備輸入裝置24。操作員可通過輸入裝置24輸入有關輪式裝載機50的選項選擇的信息。選項選擇包含平行連桿機構及Z形連桿機構等可安裝于輪式裝載機50的連桿機構的種類。另外，輸入裝置24為選擇后述的自動傾斜控制的有效或無線而由操作員操作。[0075]發(fā)動機控制器8是具有CPU等運算裝置及各種存儲器等的電子控制部。發(fā)動機控制器8為了得到設定的目標旋轉速度而控制發(fā)動機I。
[0076]車體控制器9是具有CPU等運算裝置及各種存儲器等的電子控制部。車體控制器9通過基于來自各檢測部的輸出信號電子控制各控制閥，控制行駛用液壓泵5的容量和液壓馬達10的容量。具體而言，車體控制器9基于發(fā)動機旋轉速度傳感器Ia檢測到的發(fā)動機旋轉速度將指令信號向壓力控制閥29輸出。由此控制行駛用液壓泵5的容量。
[0077]車體控制器9處理來自發(fā)動機旋轉速度傳感器Ia及驅動回路壓檢測部17的輸出信號，將電動機容量的指令信號向馬達容量控制部13輸出。由此控制液壓馬達10的容量。
[0078]接著，對由車體控制器9執(zhí)行的自動傾斜控制進行說明。自動傾斜控制是在掘削中使動臂53以比水平方向更低的角度范圍向上方轉動時使鏟斗54自動向上方轉動的控制。圖5是表示用于判定自動傾斜控制可否執(zhí)行的處理的流程圖。
[0079]在步驟SI中，車體控制器9判定在上述輸入裝置24的選項選擇中連桿機構種類是否被設定為平行連桿機構。當連桿機構的種類被設定為平行連桿機構時進入步驟S2。
[0080]在步驟S2中，車體控制器9判定在上述輸入裝置24的選項選擇中是否有效地設定了自動傾斜控制的有效或無效。當有效地設定了自動傾斜控制的有效或無效時進入步驟S3。
[0081]在步驟S3中，車體控制器9判定工作裝置鎖定是否被解除。車體控制器9在工作裝置鎖定操作部25處于解除位置時，判定為工作裝置鎖定被解除。在解除了工作裝置鎖定時，進入步驟S4。
[0082]在步驟S4中，將自動傾斜控制許可標志設定為0N?！白詣觾A斜控制許可標志為0N”是指許可自動傾斜控制的執(zhí)行。因此，在均滿足步驟SI?S3的條件時，車體控制器9判定為可執(zhí)行自動傾斜控制。
[0083]在不滿足步驟SI?S3的條件中的至少一個條件時，進入步驟S5。在步驟S5中，自動傾斜控制許可標志被設定為OFF。“自動傾斜控制許可標志為OFF”是指不許可自動傾斜控制的執(zhí)行。因此，在不滿足步驟SI?S3的條件中的至少一個條件時，車體控制器9不執(zhí)行自動傾斜控制。
[0084]圖6是表示用于判定自動傾斜控制的執(zhí)行開始的處理的流程圖。車體控制器9在自動傾斜控制許可標志為ON時，進行圖6所示的處理。
[0085]在步驟SlOl中，車體控制器9判定掘削標志是否為0N。掘削標志是表示輪式裝載機50是否進行掘削的標志?！熬蛳鳂酥緸?N”是指輪式裝載機50正在進行掘削。“掘削標志為OFF”是指輪式裝載機50不進行掘削。
[0086]車體控制器9基于動臂底部壓的大小判定是否在進行掘削中。動臂底部壓是為使動臂53向上方轉動而向動臂缸57供給的液壓。例如，車體控制器9在滿足包含動臂底部壓為規(guī)定的壓力閾值以上的規(guī)定條件時將掘削標志設定為0N?！皠颖鄣撞繅簽橐?guī)定的壓力閾值以上”是指以能夠視作掘削進行的程度對動臂缸57作用大的負荷。在步驟SlOl中，在掘削標志為ON時，進入步驟S102。
[0087]在步驟S102中，車體控制器9判定動臂角度是否比規(guī)定的角度閾值Al小。角度閾值Al是水平方向下方的動臂角度。在動臂角度比規(guī)定的角度閾值Al小時，進入步驟S103。
[0088]在步驟S103中，判定動臂上升PPC壓是否為規(guī)定的壓力閾值BI以上。動臂上升PPC壓為用于使動臂53上升的動臂PPC壓。壓力閾值BI與動臂53開始上升時的動臂上升PPC壓相當。在動臂上升PPC壓為規(guī)定的壓力閾值BI以上時，進入步驟S104。
[0089]在步驟S104中，判定驅動回路壓是否為規(guī)定的壓力閾值Cl以上。在此，驅動回路壓是將液壓馬達10向前進方向驅動時的液壓(例如第一驅動回路20a的液壓)。因此，驅動回路壓被作為表示輪式裝載機50向前進方向的牽引力大小的牽引力參數(shù)使用。壓力閾值Cl與鏟斗插入土砂的狀態(tài)下的輪式裝載機50的牽引力相當。在驅動回路壓為規(guī)定的壓力閾值Cl以上時，進入步驟S105。
[0090]在步驟S105中，車體控制器9判定來自接近開關37的信號是否為關(CLOSE)?！皝碜越咏_關37的信號為CLOSE”是指鏟斗角度9bu未超過規(guī)定的閾值。換言之，“來自接近開關37的信號為CLOSE”是指鏟斗54位于在進行掘削等時所承受的反作用力大的位置。車體控制器9在來自接近開關37的信號為CLOSE時，進入步驟S106。
[0091]在步驟S106中，車體控制器9判定鏟斗傾卸PPC壓是否比規(guī)定的壓力閾值Dl小。鏟斗傾卸PPC壓為用于使鏟斗54傾卸的鏟斗PPC壓。壓力閾值Dl與未進行使鏟斗54傾卸的操作時的鏟斗傾卸PPC壓相當。車體控制器9在鏟斗傾卸PPC壓比規(guī)定的壓力閾值Dl小時，進入步驟S107。
[0092]在步驟S107中，車體控制器9判定鏟斗PPC壓傳感器36是否正常。例如，車體控制器9在來自鏟斗PPC壓傳感器36的信號的電壓處于適當范圍內(nèi)時，判定為鏟斗PPC壓傳感器36為正常。在鏟斗PPC壓傳感器36為正常時，進入步驟S108。
[0093]在步驟S108中，車體控制器9開始自動傾斜控制。在自動傾斜控制中，車體控制器9基于自動傾斜指令值信息控制鏟斗54的傾斜角度?！皟A斜角度”是指鏟斗54進行傾斜動作時的鏟斗角度。
[0094]圖7表示自動傾斜指令值信息之一例。自動傾斜指令值信息規(guī)定自動傾斜指令值和動臂上升PPC壓的關系。自動傾斜指令值是對于鏟斗傾斜控制閥61的指令值。因此，車體控制器9根據(jù)動臂上升PPC壓控制鏟斗54的傾斜角度。如圖7所示，在自動傾斜指令值信息中，動臂上升PPC壓越大，自動傾斜指令值越大。自動傾斜指令值越大，纟產(chǎn)斗傾斜控制閥61將越大的鏟斗PPC向鏟斗控制閥35供給。S卩，動臂上升PPC壓越大，傾斜角度越大。
[0095]更詳細而言，在自動傾斜指令值信息中，在動臂上升PPC壓為大于pi且p2以下的范圍時，相比在動臂動臂上升PPC壓為pi以下的范圍時，自動傾斜指令值相對于動臂上升PPC壓的增加率大。因此，在動臂上升PPC壓小時，自動傾斜控制下的傾斜角度的增加量小。
[0096]圖8是表示用于判定自動傾斜控制結束的處理的流程圖。在步驟S201中，車體控制器9判定掘削標志是否為OFF。在掘削標志為OFF時，進入步驟S210。在步驟S210中，車體控制器9結束自動傾斜控制。
[0097]在步驟S202中，車體控制器9判定動臂角度是否為規(guī)定的角度閾值A2以上。角度閾值A2可以為與上述的角度閾值Al相同的值，或者也可以為不同的值。角度閾值A2為比水平方向低的角度。在動臂角度為規(guī)定的角度閾值A2以上時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。因此，車體控制器9在動臂角度從比規(guī)定角度Al小的角度開始增大并達到規(guī)定角度A2時，結束自動傾斜控制。
[0098]在步驟S203中，判定動臂上升PPC壓是否比規(guī)定的壓力閾值B2小。壓力閾值B2可以為與上述的壓力閾值BI相同的值，或者也可以為不同的值。在動臂上升PPC壓比規(guī)定的壓力閾值B2小時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。
[0099]在步驟S204中，判定驅動回路壓是否比規(guī)定的壓力閾值C2小。在此，驅動回路壓是將液壓馬達向前進方向驅動時的液壓(例如第一驅動回路20a的液壓)。壓力閾值C2可以為與上述的壓力閾值Cl相同的值，或者也可以為不同的值。在驅動回路壓比規(guī)定的壓力閾值C2小時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。
[0100]在步驟S205中，車體控制器9判定來自接近開關37的信號是否為開(OPEN)?！皝碜越咏_關37的信號為OPEN”是指鏟斗角度0bu超過規(guī)定的閾值。換言之，“來自接近開關37的信號為OPEN”是指鏟斗54位于在進行掘削等時所承受的反作用力不會過大的位置。在來自接近開關37的信號為OPEN時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。
[0101]在步驟S206中，車體控制器9判定鏟斗傾卸PPC壓是否為規(guī)定的壓力閾值D2以上。壓力閾值D2可以為與上述的壓力閾值Dl相同的值，或者也可以為不同的值。在鏟斗傾卸PPC壓為規(guī)定的壓力閾值D2以上時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。
[0102]在步驟S207中，車體控制器9判定鏟斗PPC壓傳感器36是否異常。例如，車體控制器9在來自鏟斗PPC壓傳感器36的信號的電壓不在適當范圍內(nèi)時，判定為鏟斗PPC壓傳感器36異常。在鏟斗PPC壓傳感器36為異常時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。
[0103]在步驟S208中，車體控制器9判定動臂角速度是否比規(guī)定的角速度閾值Wl小。車體控制器9例如基于來自動臂角度傳感器38的檢測值計算動臂角速度。角速度閾值Wl是被視作動臂53不上升的程度的小值。在動臂角速度比規(guī)定的角速度閾值Wl小時，車體控制器9在步驟S210結束自動傾斜控制。
[0104]在步驟S209中，車體控制器9判定自動傾斜控制的持續(xù)時間是否為規(guī)定的時間閾值Tl以上。在自動傾斜控制的持續(xù)時間為規(guī)定的時間閾值Tl以上時，車體控制器9在步驟S210中結束自動傾斜控制。因此，車體控制器9在從自動傾斜控制開始時經(jīng)過了規(guī)定時間Tl時，結束自動傾斜控制。
[0105]如上所述，在滿足步驟S201?S209的條件中的至少一個條件時，車體控制器9結束自動傾斜控制。換言之，在步驟SI?S9的條件均滿足時，車體控制器9繼續(xù)自動傾斜控制。
[0106]本實施方式的輪式裝載機50在進行掘削中，如果操作員進行動臂上升操作，則根據(jù)其操作量，動臂53向上方轉動。與該動臂53的動作聯(lián)動，連桿機構59以鏟斗角度Θ bu成為一定的方式根據(jù)動臂角度Θ bo的變化變更鏟斗相對角度Θ bu’。此時，當動臂53在比水平方向低的規(guī)定的角度范圍(比角度閾值Al小的角度范圍)內(nèi)時，車體控制器9執(zhí)行自動傾斜控制。由此，伊斗54向上方轉動。
[0107]圖9表示在本實施方式的輪式裝載機50中執(zhí)行自動傾斜控制時的鏟斗相對于動臂鉸鏈銷高度的傾斜角度的變化。如圖2所示，動臂鉸鏈銷高度與鏟斗的轉動中心02的高度H相當。因此，通過動臂上升操作，動臂鉸鏈銷的高度增大。圖9中，L_autotilt表示在本實施方式的輪式裝載機50中執(zhí)行自動傾斜控制時的傾斜角度的變化。L_parallel表示具備平行連桿機構，但不執(zhí)行自動傾斜控制的現(xiàn)有的輪式裝載機(以下稱作“現(xiàn)有的平行連桿型輪式裝載機”)的傾斜角度的變化。L_Zbar表示具備Z形連桿機構的現(xiàn)有的輪式裝載機(以下稱作“Z形連桿型輪式裝載機”)的傾斜角度的變化。[0108]如圖9所示，在本實施方式的輪式裝載機50中，在從掘削開始時刻Pl到掘削開始之后的時刻P2的期間，傾斜角度比現(xiàn)有的平行連桿型輪式裝載機大幅增大。由此，傾斜角度與Z形連桿型輪式裝載機同樣地變化。這是因為通過進行自動傾斜控制，以傾斜角度增大的方式自動控制鏟斗54。
[0109]而且，在時刻P2之后，傾斜角度的變化減小。由此，傾斜角度與目前的平行連桿型輪式裝載機同樣地變化。這是因為通過自動傾斜控制結束，除操作員的操作進行的傾斜角度的變化外，傾斜角度的變化僅成為連桿機構59的姿勢保持功能帶來的變化。
[0110]如上所述，本實施方式的輪式裝載機50在進行掘削開始之初，鏟斗54自動向上方轉動。因此，操作員即使在進行動臂53的操作的同時不進行鏟斗54的操作，也能夠得到良好的掘削作業(yè)性。
[0111]如圖8的步驟S209所示，車體控制器9在從自動傾斜控制的開始時經(jīng)過了規(guī)定時間Tl時，結束自動傾斜控制。因此，只在工作裝置52所承受的反作用力大的掘削開始時，自動控制鏟斗54。由此，抑制不必要地自動控制鏟斗54。
[0112]如圖8的步驟S202所示，車體控制器9在動臂角度達到比水平方向低的規(guī)定角度A2時，結束自動傾斜控制。因此，在大幅上升鏟斗54時，解除自動傾斜控制。由此，在大幅上升鏟斗54的狀態(tài)下，可以通過連桿機構59的姿勢保持功能來提高操作性。
[0113]車體控制器9基于動臂底部壓的大小判定是否在進行掘削中。因此，車體控制器9可以高精度地判定是否在進行掘削中。
[0114]如圖6的步驟S104所示，自動傾斜控制的開始條件包含驅動回路壓為規(guī)定的壓力閾值Cl以上。因此，在向前進方向的牽引力大時，執(zhí)行自動傾斜控制。因此，在工作裝置52所承受的反作用力大的狀況下，可以進行自動傾斜控制。
[0115]當不需要自動傾斜控制時，操作員可以通過輸入裝置24使自動傾斜控制無效。由此，抑制了鏟斗不必要地被控制，所以操作性提高。
[0116]如圖5的步驟S3所示，當工作裝置鎖定操作部25不在解除位置時，即工作裝置鎖定操作部25在鎖定位置時，車體控制器9判定為不可執(zhí)行自動傾斜控制。因此，在通過工作裝置鎖定操作部25鎖定工作裝置52時，不執(zhí)行自動傾斜控制。由此，能夠避免自動傾斜控制的無用的執(zhí)行。
[0117]以上對本發(fā)明的一實施方式進行了說明，但本發(fā)明不限于上述實施方式，在不脫離發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可以進行各種變更。
[0118]在上述的實施方式中，以搭載有含有一個液壓泵和一個行駛用液壓馬達的單泵單馬達的HST系統(tǒng)的輪式裝載機為例進行了說明。但是，本發(fā)明不限于此。例如，對于搭載有含有一個第一液壓泵和兩個行駛用液壓馬達的單泵雙馬達的HST系統(tǒng)的輪式裝載機也可以適用本發(fā)明。
[0119]在上述實施方式中，作為行駛機構示例了 HST系統(tǒng)，但行駛機構也可以是經(jīng)由變矩器或傳動裝置驅動驅動軸的機構。該情況下，作為牽引力參數(shù)，可以使用從變矩器的速度比計算出的牽引力。
[0120]作為自動傾斜控制的執(zhí)行與否的判定條件、自動傾斜控制的開始條件、自動傾斜控制的結束條件、掘削標志的判定條件，也可以采用與在上述實施方式中例示的條件不同的條件。[0121]在上述的實施方式中，作為工作件示例了鏟斗，但也可以使用其它工作件。
[0122]在上述實施方式中，記載了車體控制器和發(fā)動機控制器分體的示例，但也可以為一體的控制器?；蛘哕圀w控制器也可以由多個控制器構成。
[0123]在上述實施方式中，代替接近開關37也可以使用鏟斗角度傳感器。鏟斗角度傳感器檢測鏟斗角度Qbu或鏟斗相對角度0bu’。該情況下，在上述的步驟S105中，車體控制器9判定鏟斗角度0bu或鏟斗相對角度0bu’是否比規(guī)定的角度閾值小。另外，在上述的步驟S205中，車體控制器9判定鏟斗角度Θ bu或鏟斗相對角度Θ bu’是否為規(guī)定的角度閾值以上。
[0124]在上述實施方式中，工作裝置操作部23為液壓控制方式的操作部，但也可以使用電氣控制方式的操作部。圖10是表示搭載于變形例的輪式裝載機的液壓回路構成的框圖。需要說明的是，在圖10中，對于與上述的實施方式相同的構成標注相同的符號。
[0125]如圖10所示，變形例的輪式裝載機具備工作裝置操作部23’。工作裝置操作部23’是電氣控制方式的操作部。工作裝置操作部23’將與操作量相對應的操作信號向車體控制器9輸出。例如，工作裝置操作部23’將具有與操作量相對應的電壓值的操作信號向車體控制器9輸出。另外，變形例的輪式裝載機具有第一鏟斗傾斜控制閥61a和第二鏟斗傾斜控制閥61b。第一鏟斗傾斜控制閥61a和第二鏟斗傾斜控制閥61b是基于來自車體控制器9的控制信號控制施加于鏟斗控制閥35的先導壓的電磁控制閥。
[0126]車體控制器9基于來自工作裝置操作部23’的操作信號決定對于第一鏟斗傾斜控制閥61a及第二鏟斗傾斜控制閥61b的指令值。但是，在自動傾斜控制的執(zhí)行中，車體控制器9將基于自動傾斜指令值信息決定的指令值和基于來自工作裝置操作部23’的操作信號決定的指令值中選擇大的指令值作為對于第一鏟斗傾斜控制閥61a的指令值來決定。
[0127]圖11是表示用于判定變形例的自動傾斜控制的執(zhí)行開始的處理的流程圖。如圖11所示，在步驟S103’中，車體控制器9判定動臂上升操作量是否為規(guī)定的操作量閾值El以上。動臂上升操作量是用于使動臂53上升的工作裝置操作部23’的操作量。
[0128]另外，在步驟S106’中，車體控制器9判定鏟斗傾卸操作量是否比規(guī)定的操作量閾值Fl小。鏟斗傾卸操作量是用于使鏟斗54傾卸的工作裝置操作部23’的操作量。需要說明的是，車體控制器9基于來自工作裝置操作部23’的操作信號獲取動臂上升操作量及鏟斗傾卸操作量。
[0129]在步驟S107’中，車體控制器9判定工作裝置操作部23’是否正常。例如，車體控制器9基于來自工作裝置操作部23’的操作信號的電壓值的范圍是否在適當范圍內(nèi)，來判定工作裝置操作部23’是否正常。對于圖11所示的其它處理，與圖6所示的處理相同。
[0130]圖12是表示用于判定變形例的自動傾斜控制的結束的處理的流程圖。如圖12所示，在步驟S203’中，車體控制器9判定動臂上升操作量是否比規(guī)定的操作量閾值E2小。另夕卜，在步驟S206’中，車體控制器9判定鏟斗傾卸操作量是否為規(guī)定的操作量閾值F2以上。在步驟S207’中，車體控制器9判定工作裝置操作部23’是否異常。對于圖12所示的其它處理，與圖8所示的處理相同。
[0131]工業(yè)實用性
[0132]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供以簡易的操作得到良好的掘削作業(yè)性的輪式裝載機。
[0133]符號說明[0134]51車體
[0135]53動臂
[0136]54鏟斗
[0137]52工作裝置
[0138]59連桿機構
[0139]9車體控制器(控制部)
[0140]2工 作裝置用液壓泵
[0141]57動臂缸
[0142]17驅動回路壓檢測部(牽引力參數(shù)檢測部)
[0143]24輸入裝置(選擇部)
[0144]23工作裝置操作部
[0145]25工作裝置鎖定操作部
【權利要求】
1.一種輪式裝載機，其特征在于，具備: 車體； 工作裝置，其具有能夠在上下方向上轉動地安裝于所述車體的動臂和能夠在上下方向上轉動地安裝于所述動臂的前端部的工作件； 連桿機構，在使所述動臂向上方轉動時，其變更所述工作件相對于所述動臂的相對角度，使得所述工作件相對于水平方向的角度的變化量小于通過將所述工作件相對于所述動臂的相對角度設為一定而使所述動臂向上方轉動時的所述工作件相對于水平方向的角度的變化量； 控制部，在掘削中，以比水平方向低的角度范圍向上方轉動所述動臂時，其執(zhí)行使所述工作件向上方轉動的自動傾斜控制。
2.如權利要求1所述的輪式裝載機，其特征在于， 從所述自動傾斜控制開始時經(jīng)過了規(guī)定時間時，所述控制部結束所述自動傾斜控制。
3.如權利要求1或2所述的輪式裝載機，其特征在于， 在所述動臂相對于水平方向的角度達到比水平方向低的規(guī)定角度時，所述控制部結束所述自動傾斜控制。
4.如權利要求1所述的輪式裝載機，其特征在于， 還具備排出工作油的工作裝置用液壓泵， 所述工作裝置還具有驅動所述動臂的動臂缸， 所述控制部基于為使所述動臂向上方轉動而向所述動臂缸供給的液壓的大小判定是否在進行掘削中。
5.如權利要求1所述的輪式裝載機，其特征在于， 還具備牽引力參數(shù)檢測部，該牽引力參數(shù)檢測部檢測表示所述輪式裝載機向前進方向的牽引力大小的牽引力參數(shù)值， 基于所述牽引力參數(shù)是否為規(guī)定值以上，所述控制部判定所述自動傾斜控制的執(zhí)行。
6.如權利要求1所述的輪式裝載機，其特征在于， 還具備用于選擇所述自動傾斜控制的有效或無效的選擇部。
7.如權利要求1所述的輪式裝載機，其特征在于，還具備: 用于操作所述工作裝置的工作裝置操作部和工作裝置鎖定操作部， 該工作裝置鎖定操作部與所述工作裝置操作部的操作無關地鎖定所述工作裝置， 在所述工作裝置被所述工作裝置鎖定操作部鎖定時，所述控制部不執(zhí)行所述自動傾斜控制。
8.一種輪式裝載機的控制方法，其特征在于，包括: 使動臂向上方轉動； 在所述動臂向上方轉動時，利用連桿機構變更所述工作件相對于所述動臂的相對角度，使得安裝于所述動臂的前端部的工作件相對于水平方向的角度的變化量小于通過將所述工作件相對于所述動臂的相對角度設為一定而使所述動臂向上方轉動時的所述工作件相對于水平方向的角度的變化量； 在掘削中，以比水平方向低的角度范圍向上方轉動所述動臂時，執(zhí)行使所述工作件向上方轉動的自動傾斜控制。
【文檔編號】E02F3/43GK103975110SQ201280002370
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年9月19日 優(yōu)先權日:2012年9月12日
【發(fā)明者】白尾敦, 碇政典 申請人:株式會社小松制作所
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