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WO2018087832A1 - 作業車両および制御方法 - Google Patents

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WO2018087832A1
WO2018087832A1 PCT/JP2016/083217 JP2016083217W WO2018087832A1 WO 2018087832 A1 WO2018087832 A1 WO 2018087832A1 JP 2016083217 W JP2016083217 W JP 2016083217W WO 2018087832 A1 WO2018087832 A1 WO 2018087832A1
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WO
WIPO (PCT)
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bucket
current value
proportional control
electromagnetic proportional
control valve
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2016/083217
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English (en)
French (fr)
Inventor
悠人 藤井
晴己 西口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US15/562,925 priority patent/US10526765B2/en
Priority to KR1020177017197A priority patent/KR101985349B1/ko
Priority to JP2016575694A priority patent/JP6793041B2/ja
Priority to DE112016000708.6T priority patent/DE112016000708B4/de
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    • E02F9/264Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • E02F9/265Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool with follow-up actions (e.g. control signals sent to actuate the work tool)

Definitions

  • the present invention relates to a work vehicle and a control method for the work vehicle.
  • Patent Document 1 In recent years, in a hydraulic excavator as a work vehicle, as disclosed in International Publication No. 2015/129931 (Patent Document 1), by calculating the speed limit in the vertical direction of the blade edge of the bucket with respect to the target excavation landform, Control is performed to limit the operation of the machine.
  • Patent Document 2 discloses a work support device for supporting initial calibration of the stroke length of a hydraulic cylinder.
  • Patent Document 3 a work vehicle capable of tilting a bucket is also known.
  • An object of the present invention is to provide a work vehicle and a control method capable of accurately calibrating data used for predicting the operation speed of a bucket due to a tilt operation.
  • a work vehicle includes a bucket, a valve that adjusts a flow rate of hydraulic oil that causes the bucket to tilt, an electromagnetic proportional control valve that generates a pilot pressure guided to the valve, and an electromagnetic proportional control valve. And a first sensor for detecting a tilting operation.
  • the controller includes a storage unit that stores data for predicting the operation speed of the bucket due to the tilt operation, a detection unit that detects that the bucket is in a horizontal state based on an output from the first sensor, And a calibration unit that adjusts the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve after starting the horizontal state detection and starts data calibration.
  • the work vehicle can calibrate the data without being affected by the gravity applied to the bucket. Therefore, the work vehicle can calibrate the data with high accuracy.
  • the bucket is tilted by rotating about a rotation axis orthogonal to the bucket pin.
  • the calibration unit adjusts the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve after detecting that the blade edge of the bucket and the rotation shaft are in a horizontal state, and starts calibration of data.
  • the work vehicle can calibrate the data in a state where the influence of gravity applied to the bucket is less than when the rotation shaft is not in a horizontal state.
  • a second sensor for measuring a pilot pressure generated by the electromagnetic proportional control valve is further provided.
  • the controller further includes a current value control unit that increases the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve after it is detected that the bucket is in the horizontal state.
  • the calibration unit specifies the pilot pressure when the bucket starts moving based on the outputs from the first sensor and the second sensor. The calibration unit calibrates the data using the specified pilot pressure.
  • the work vehicle can calibrate data for predicting the speed of the tilt operation using the pilot pressure generated by the electromagnetic proportional control valve.
  • the data includes first data defining a relationship between a current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve and a pilot pressure generated by the electromagnetic proportional control valve.
  • the controller further includes a current value control unit that increases the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve after it is detected that the bucket is in a horizontal state.
  • the calibration unit specifies the current value when the bucket starts the tilt operation based on the detection result by the first sensor.
  • the calibration unit identifies a pilot pressure corresponding to the identified current value based on the first data.
  • the calibration unit calibrates the data using the specified pilot pressure.
  • the work vehicle has the first data that defines the relationship between the specified current value, the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve, and the pilot pressure generated by the electromagnetic proportional control valve. And can be used to calibrate data for predicting the operation speed of the bucket due to the tilt operation.
  • the bucket can be tilted in a first direction and a second direction opposite to the first direction.
  • the calibration unit specifies a current value when the bucket starts a tilt operation in the first direction and a current value when the bucket starts a tilt operation in the second direction.
  • the work vehicle has a current value of the command current when the bucket starts the tilt operation in the first direction and a current of the command current when the bucket starts the tilt operation in the second direction. Value can be measured.
  • the work vehicle further includes a cylinder for causing the bucket to tilt.
  • the cylinder includes a first cylinder that tilts the bucket in a first direction by extending, and a second cylinder that tilts the bucket in a second direction by extending.
  • the valve includes a first valve that adjusts the flow rate of the hydraulic oil supplied to the first cylinder, and a second valve that adjusts the flow rate of the hydraulic oil supplied to the second cylinder.
  • the electromagnetic proportional control valve includes a first electromagnetic proportional control valve that generates a pilot pressure guided to the first valve, and a second electromagnetic proportional control valve that generates a pilot pressure guided to the second valve.
  • the current value control unit increases the current value of the current output to the first electromagnetic proportional control valve, and then increases the current value of the current output to the second electromagnetic proportional control valve.
  • the work vehicle starts the tilt operation in the first direction for the command current output to the first electromagnetic proportional control valve for tilting the bucket in the first direction.
  • Current value can be specified.
  • the work vehicle has a current value when the bucket starts the tilting operation in the second direction for the command current output to the second electromagnetic proportional control valve for tilting the bucket in the second direction. Can be identified.
  • the work vehicle further includes an operation device for operating the bucket.
  • the data includes second data that defines the relationship between the pilot pressure and the operating speed of the first cylinder, and third data that defines the relationship between the pilot pressure and the operating speed of the second cylinder.
  • the calibration unit calibrates the second data and the third data on condition that the operation device accepts an operation for tilting the bucket.
  • the second data and the third data are calibrated on the condition that the operation on the operating device has been performed. Therefore, the work vehicle can calibrate data for predicting the operation speed of the bucket by the tilt operation in a state that accurately reflects the operator's intention.
  • the current value control unit predicts the operation speed of the bucket by the tilt operation using the first data and the second data on the condition that the operation mode of the work vehicle is the first operation mode,
  • the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve is limited based on the prediction result.
  • the current value control unit increases the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve stepwise after the bucket is in a horizontal state on condition that the operation mode of the work vehicle is the second operation mode. .
  • predictive control using the second data and the third data is performed when the work vehicle is in the first operation mode.
  • the current value of the command current when the bucket starts the tilting operation can be measured.
  • the control method is executed in a work vehicle.
  • the work vehicle includes a bucket, a valve that adjusts a flow rate of hydraulic oil that causes the bucket to tilt, an electromagnetic proportional control valve that generates a pilot pressure guided to the valve, a controller that outputs current to the electromagnetic proportional control valve, And a sensor for detecting a tilt operation.
  • the control method includes a step in which the controller detects that the bucket is in a horizontal state and a current value of a current output to the electromagnetic proportional control valve after the controller detects that the bucket is in a horizontal state. Adjusting and initiating calibration of data to predict bucket operating speed due to tilting.
  • the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve is adjusted, and calibration of data for predicting the operation speed of the bucket by the tilt operation is started. . Therefore, the data can be calibrated without being affected by gravity applied to the bucket. Therefore, the data can be calibrated with high accuracy.
  • FIG. 15 is a displayed user interface in which an adjustment execution button in FIG. 14 is selected. It is a user interface displayed when a clockwise pv table is calibrated using a clockwise movement start point. It is a flowchart for demonstrating the flow of the whole process in a work vehicle. It is a flowchart for demonstrating the detail of the process in step S2 in FIG. It is a flowchart for demonstrating the detail of the process in step S4 in FIG. It is a flowchart for demonstrating the detail of the process of step S41 in FIG. It is a flowchart for demonstrating the detail of the process of step S43 in FIG.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an appearance of a work vehicle 100 based on the embodiment.
  • the working vehicle 100 will be described mainly using a hydraulic excavator as an example in this example.
  • Work vehicle 100 mainly includes a traveling body 101, a turning body 103, and a work implement 104.
  • the work vehicle main body includes a traveling body 101 and a turning body 103.
  • the traveling body 101 has a pair of left and right crawler belts.
  • the swivel body 103 is mounted so as to be able to swivel via a swivel mechanism at the top of the traveling body 101.
  • the swivel body 103 includes a cab 108 and the like.
  • the work machine 104 is pivotally supported by the swing body 103 so as to be operable in the vertical direction, and performs work such as excavation of earth and sand.
  • the work machine 104 is operated by hydraulic oil supplied from a hydraulic pump (see FIG. 2).
  • the work implement 104 includes a boom 105, an arm 106, a bucket 107, a boom cylinder 10, an arm cylinder 11, a bucket cylinder 12, and tilt cylinders 13A and 13B.
  • the base end portion of the boom 105 is movably connected to the swing body 103 via a boom pin (not shown).
  • the proximal end portion of the arm 106 is movably attached to the distal end portion of the boom 105 via the arm pin 15.
  • a connecting member 109 is attached to the tip of the arm 106 via a bucket pin 16.
  • the connecting member 109 is attached to the bucket 107 via the tilt pin 17.
  • the connecting member 109 is connected to the bucket cylinder 12 via a pin (not shown). As for the connection member 109, the bucket 107 moves because the bucket cylinder 12 expands and contracts.
  • the boom pin 14, the arm pin 15, and the bucket pin 16 are all arranged in a parallel positional relationship.
  • the bucket 107 is called a tilt bucket.
  • the bucket 107 is connected to the arm 106 via the connecting member 109 and further via the bucket pin 16. Further, in the connecting member 109, the bucket 107 is attached via the tilt pin 17 on the bucket 107 side opposite to the side on which the bucket pin 16 of the connecting member 109 is attached.
  • the tilt pin 17 is orthogonal to the bucket pin 16.
  • the bucket 107 is attached to the connecting member 109 via the tilt pin 17 so as to be rotatable about the central axis of the tilt pin 17.
  • the bucket 107 can rotate about the central axis of the bucket pin 16 and can rotate about the central axis of the tilt pin 17.
  • the operator can tilt the blade edge 1071a with respect to the ground by rotating the bucket 107 around the central axis of the tilt pin 17.
  • the bucket 107 includes a plurality of blades 1071.
  • the plurality of blades 1071 are attached to the end of the bucket 107 opposite to the side to which the tilt pin 17 is attached.
  • the plurality of blades 1071 are arranged in a direction orthogonal to the tilt pin 17.
  • the plurality of blades 1071 are arranged in a line.
  • the blade edges 1071a of the plurality of blades 1071 are also arranged in a line.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the tilting operation of the bucket.
  • the tilt cylinder 13 ⁇ / b> A connects the bucket 107 and the connecting member 109.
  • the tip of the cylinder rod of the tilt cylinder 13A is connected to the main body side of the bucket 107, and the cylinder tube side of the tilt cylinder 13A is connected to the connecting member 109.
  • the tilt cylinder 13B connects the bucket 107 and the connecting member 109 similarly to the tilt cylinder 13A.
  • the tip of the cylinder rod of the tilt cylinder 13B is connected to the main body side of the bucket 107, and the cylinder tube side of the tilt cylinder 13B is connected to the connecting member 109.
  • the tilt cylinder 13B As shown as a transition from the state (A) to the state (B), when the tilt cylinder 13A is extended, the tilt cylinder 13B is contracted, so that the bucket 107 moves around the tilt pin 17 around the rotation axis AX. Rotate clockwise. Further, as shown as a transition from the state (A) to the state (C), when the tilt cylinder 13B is extended, the tilt cylinder 13A is contracted, so that the bucket 107 has the tilt pin 17 with the rotation axis AX as the rotation center. Turn around counterclockwise. In this manner, the bucket 107 rotates in the clockwise direction and the counterclockwise direction around the rotation axis AX.
  • the expansion and contraction of the tilt cylinders 13A and 13B can be performed by an operating device (not shown) in the cab 108.
  • an operating device not shown
  • hydraulic oil is supplied to or discharged from the tilt cylinders 13A and 13B, and the tilt cylinders 13A and 13B expand and contract.
  • the bucket 107 rotates (tilts) clockwise or counterclockwise by an amount corresponding to the amount of operation.
  • the operating device includes, for example, an operating lever, a sliding switch, or a foot pedal.
  • an operating lever for example, an operating lever, a sliding switch, or a foot pedal.
  • the operation device includes an operation lever and an operation detector that detects the operation of the operation lever will be described as an example.
  • the two tilt cylinders 13A and 13B connect the bucket 107 and the connecting member 109 on both the left and right sides, but it is sufficient that at least one tilt cylinder connects both. .
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration of work vehicle 100.
  • the work vehicle 100 includes tilt cylinders 13A and 13B, an operation device 51, a main controller 52, a monitor device 53, an engine controller 54, an engine 55, a hydraulic pump 56, an oblique A plate driving device 57, a pilot oil passage 59, electromagnetic proportional control valves 61A and 61B, main valves 62A and 62B, sensors 71A and 71B, sensors 72A and 72B, and sensors 73A and 73B are provided.
  • the hydraulic pump 56 includes a main pump 56A that supplies hydraulic oil to the work machine 104, and a pilot pump 56B that directly supplies oil to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B.
  • the electromagnetic proportional control valve is also referred to as an EPC valve.
  • the operation device 51 includes an operation lever 51a and an operation detector 51b that detects an operation amount of the operation lever 51a.
  • the main valves 62 ⁇ / b> A and 62 ⁇ / b> B have a spool 621 and a pilot chamber 622.
  • Main valves 62 ⁇ / b> A and 62 ⁇ / b> B adjust the flow rate of hydraulic oil that operates work implement 104.
  • the main valves 62A and 62B adjust the flow rate of hydraulic oil that causes the bucket to tilt.
  • the monitor device 53 is communicably connected to the main controller 52.
  • the monitor device 53 displays the engine state of the work vehicle 100, guidance information, warning information, and the like.
  • Monitor device 53 also accepts setting instructions regarding various operations of work vehicle 100.
  • the monitor device 53 notifies the main controller 52 of the received setting instruction. Specific examples of display contents and setting instructions of the monitor device 53 will be described later.
  • the operating device 51 is a device for operating the work machine 104.
  • the operating device 51 is an electronic device, and is a device for tilting the bucket 107.
  • the operation detector 51b outputs an electrical signal corresponding to the operation direction and the operation amount of the operation lever 51a to the main controller 52.
  • the engine 55 has a drive shaft for connection to the hydraulic pump 56.
  • the hydraulic oil is discharged from the hydraulic pump 56 by the rotation of the engine 55.
  • the engine 55 is a diesel engine as an example.
  • the engine controller 54 controls the operation of the engine 55 in accordance with an instruction from the main controller 52.
  • the engine controller 54 adjusts the rotational speed of the engine 55 by controlling the fuel injection amount injected by the fuel injection device in accordance with an instruction from the main controller 52.
  • the engine controller 54 adjusts the engine speed of the engine 55 in accordance with a control instruction from the main controller 52 to the hydraulic pump 56.
  • the main pump 56A discharges hydraulic oil used for driving the work machine 104.
  • a swash plate driving device 57 is connected to the main pump 56A.
  • the pilot pump 56B discharges hydraulic oil to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B.
  • the swash plate driving device 57 is driven based on an instruction from the main controller 52, and changes the inclination angle of the swash plate of the main pump 56A.
  • the main controller 52 is a controller that controls the entire work vehicle 100, and includes a CPU (Central Processing Unit), a nonvolatile memory, a timer, and the like.
  • the main controller 52 controls the engine controller 54 and the monitor device 53.
  • the main controller 52 outputs a current (command current) for operating the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B in accordance with the operation of the operation lever 51a.
  • a current command current
  • the main controller 52 outputs a current having a current value corresponding to the operation amount to the electromagnetic proportional control valve 61A.
  • the main controller 52 outputs a current having a current value corresponding to the operation amount to the electromagnetic proportional control valve 61B.
  • main controller 52 and the engine controller 54 have been described with respect to different configurations, but a common controller can also be used.
  • the electromagnetic proportional control valve 61A generates a pilot pressure (command pilot pressure) guided to the main valve 62A.
  • the electromagnetic proportional control valve 61A is provided in a pilot oil passage 59 connecting the pilot pump 56B and the pilot chamber 622 of the main valve 62A, and generates the pilot pressure using the original pressure input from the pilot pump 56B as a primary pressure. To do. Oil is directly supplied from the pilot pump 56B to the electromagnetic proportional control valve 61A.
  • the electromagnetic proportional control valve 61A generates a pilot pressure corresponding to the current value.
  • the electromagnetic proportional control valve 61A drives the spool 621 of the main valve 62A by the pilot pressure.
  • the main valve 62A is provided between the electromagnetic proportional control valve 61A and the tilt cylinder 13A for tilting the bucket 107.
  • the main valve 62A supplies an amount of hydraulic oil corresponding to the position of the spool 621 to the tilt cylinder 13A.
  • the electromagnetic proportional control valve 61B is provided in a pilot oil passage 59 that connects the pilot pump 56B and the pilot chamber 622 of the main valve 62B, and the pilot pressure (command pilot) Pressure). As with the electromagnetic proportional control valve 61A, the electromagnetic proportional control valve 61B is directly supplied with oil from the pilot pump 56B. The electromagnetic proportional control valve 61B generates a pilot pressure corresponding to the current value. The electromagnetic proportional control valve 61B drives the spool 621 of the main valve 62B with the pilot pressure.
  • the main valve 62B is provided between the electromagnetic proportional control valve 61B and the tilt cylinder 13B for tilting the bucket 107.
  • the main valve 62B supplies hydraulic oil having an oil amount corresponding to the position of the spool 621 to the tilt cylinder 13B.
  • the electromagnetic proportional control valve 61A controls the flow rate of the hydraulic oil supplied to the tilt cylinder 13A by the pilot pressure.
  • the electromagnetic proportional control valve 61B controls the flow rate of the hydraulic oil supplied to the tilt cylinder 13B by the pilot pressure.
  • Sensor 71A measures the current value of the current output from main controller 52 to electromagnetic proportional control valve 61A, and outputs the measurement result to main controller 52.
  • the sensor 71B measures the current value of the current output from the main controller 52 to the electromagnetic proportional control valve 61B, and outputs the measurement result to the main controller 52.
  • the sensor 72A measures the pilot pressure output from the electromagnetic proportional control valve 61A to the main valve 62A, and outputs the measurement result to the main controller 52.
  • the sensor 72B measures the pilot pressure output from the electromagnetic proportional control valve 61B to the main valve 62B, and outputs the measurement result to the main controller 52.
  • Sensors 73A and 73B are sensors for detecting the operation of the work machine 104.
  • the sensor 73A is a sensor for detecting the operation of the tilt cylinder 13A.
  • the sensor 73B is a sensor for detecting the operation of the tilt cylinder 13B.
  • the main controller 52 determines the position of the rod of the tilt cylinder 13A. Further, the main controller 52 detects the operating speed of the tilt cylinder 13A based on the change in the rod position (the amount of expansion / contraction of the rod).
  • the main controller 52 determines the position of the rod of the tilt cylinder 13B based on the output from the sensor 73B. Further, the main controller 52 detects the operating speed of the tilt cylinder 13B based on the change in the rod position (the amount of expansion / contraction of the rod).
  • pilot pressure corresponding to the current value of the current output from the main controller 52 to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B is output from the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B to the main valves 62A and 62B.
  • the tilt cylinders 13A and 13B move at a speed according to the pilot pressure that is output from the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B to the main valves 62A and 62B. Therefore, in the work vehicle 100, the tilt cylinders 13A and 13B move at a speed corresponding to the current value of the current output from the main controller 52 to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B.
  • the hydraulic pump 56 includes a main pump 56A that supplies hydraulic oil to the work implement 104 and a pilot pump 56B that supplies oil to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B is taken as an example.
  • the hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the work implement 104 and the hydraulic pump that supplies oil to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B may be the same hydraulic pump (one hydraulic pump).
  • the flow of oil discharged from the hydraulic pump may be branched before the working machine 104, and the branched oil may be decompressed and supplied to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of work vehicle 100.
  • the work vehicle 100 includes an operating device 51, a main controller 52, a monitor device 53, electromagnetic proportional control valves 61A and 61B, sensors 71A and 71B, sensors 72A and 72B, 73A, 73B.
  • the main controller 52 includes a control unit 80 and a storage unit 90.
  • the control unit 80 includes a current value control unit 81, an operation mode switching unit 82, a calibration unit 83, a speed prediction side unit 84, and a detection unit 86.
  • the calibration unit 83 includes a specifying unit 85.
  • the detection unit 86 detects that the bucket 107 is in a horizontal state based on an output from at least one of the sensor 73A and the sensor 73B. The detection unit 86 notifies the current value control unit 81 of the detection result.
  • the current value control unit 81 controls the current value of the current (command current) output to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B.
  • the current value control unit 81 controls the current value in either of two operation modes (normal mode and calibration mode) described later.
  • the storage unit 90 stores an operating system and various data.
  • the storage unit 90 includes a data storage unit 91.
  • the data storage unit 91 stores an ip table 911, an ip table 912, a pv table 913, and a pv table 914.
  • the ip table 911 includes the current value (i) of the current output from the main controller 52 to the electromagnetic proportional control valve 61A and the electromagnetic current when the current of the current value is input to the electromagnetic proportional control valve 61A.
  • a relationship with the pilot pressure (p) assumed to be generated by the proportional control valve 61A is defined.
  • the ip table 912 includes the current value (i) of the current output from the main controller 52 to the electromagnetic proportional control valve 61B and the electromagnetic current when the current of the current value is input to the electromagnetic proportional control valve 61B.
  • a relationship with the pilot pressure (p) assumed to be generated by the proportional control valve 61B is defined.
  • the pv table 913 includes a pilot pressure (p) output from the electromagnetic proportional control valve 61A to the main valve 62A and a tilt cylinder assumed when the pilot pressure is applied to the spool 621 of the main valve 62A. A relationship with the operating speed (v) of 13A is defined.
  • the pv table 914 includes a pilot pressure (p) output from the electromagnetic proportional control valve 61B to the main valve 62B, and a tilt cylinder assumed when the pilot pressure is applied to the spool 621 of the main valve 62B.
  • the relationship with the operating speed (v) of 13B is defined.
  • the ip table 911 and the pv table 913 are used when the operation device 51 is operated to rotate the bucket 107 in the clockwise direction.
  • the ip table 912 and the pv table 914 are used when the operation device 51 is operated to rotate the bucket 107 in the counterclockwise direction.
  • the ip table 911, the ip table 912, the pv table 913, and the pv table 914 indicate the operation speed of the bucket 107 by the tilt operation (hereinafter also referred to as “tilt operation speed”). Used for prediction. These data are used when automatic stop control (hereinafter also referred to as “predictive control”) is performed. The outline of the automatic stop control for the tilt operation will be described below.
  • the main controller 52 always calculates the distance between the design surface and the cutting edge 1071a and the speed and direction of the cutting edge 1071a.
  • the main controller 52 calculates (predicts) the speed generated in the blade edge 1071a based on the operation amount of the operation lever 51a, thereby calculating an allowable speed according to the distance from the design surface.
  • the main controller 52 geometrically converted the target speed of the tilt cylinders 13A and 13B so that the cutting edge 1071a has an allowable speed, and determined that control intervention is necessary.
  • the current value of the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B is controlled. Thereby, the main controller 52 brakes the tilting operation of the bucket, and finally stops the blade edge 1071a on the design surface.
  • the ip table 911 and the pv table 913 are used when calculating the operation speed of the bucket 107 in the clockwise direction (specifically, the blade edge 1071a).
  • the operation speed in the clockwise direction specifically, the blade edge 1071a.
  • a current having a current value (I) corresponding to the operation amount of the operation lever 51a is input from the operation detector 51b to the main controller 52.
  • the main controller 52 determines the current value (i) of the current output to the electromagnetic proportional control valve 61A based on the current value input from the operation detector 51b.
  • the main controller 52 specifies the pilot pressure (p) associated with the determined current value (i) in the ip table 911. Further, the main controller 52 specifies the operating speed of the tilt cylinder 13A associated with the specified pilot pressure (9) in the pv table 913.
  • the main controller 52 calculates (predicts) the operation speed of the bucket 107 in the clockwise direction using the ip table 911 and the pv table 913.
  • the ip table 912 and the pv table 914 are used when calculating the operation speed of the bucket 107 in the counterclockwise direction (specifically, the blade edge 1071a). An outline of calculation of the operation speed in the counterclockwise direction will be described.
  • a current having a current value (I) corresponding to the operation amount of the operation lever 51a is input from the operation detector 51b to the main controller 52.
  • the main controller 52 determines the current value (i) of the current output to the electromagnetic proportional control valve 61B based on the current value input from the operation detector 51b.
  • the main controller 52 specifies the pilot pressure (p) associated with the determined current value (i) in the ip table 912. Further, the main controller 52 specifies the operating speed of the tilt cylinder 13B associated with the specified pilot pressure (9) in the pv table 914.
  • the main controller 52 calculates (predicts) the operation speed of the bucket 107 in the counterclockwise direction using the ip table 912 and the pv table 914.
  • the speed prediction side 84 calculates (predicts) the operation speed of the bucket 107 in the clockwise direction and the counterclockwise direction.
  • the current value control unit 81 controls the current value output to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B (hereinafter also referred to as “command current value”) based on the operation speed obtained by the calculation, as described above. .
  • the ip table 911, the ip table 912, the pv table 913, and the pv table 914 are also referred to as “default data”.
  • the operation mode switching unit 82 calibrates the default data to the normal operation mode for performing excavation work or the like (hereinafter also referred to as “normal mode”) according to the setting instruction to the monitor device 53 by the operator. To one of the operation modes (hereinafter also referred to as “calibration mode”).
  • the main controller 52 executes an automatic control function using default data.
  • the calibration unit 83 calibrates default data in accordance with the operation of the operator, and generates calibrated data.
  • the calibration unit 83 calibrates the ip table 911 and generates the ip table 921. Similarly, the calibration unit 83 calibrates each of the ip table 912, the pv table 913, and the pv table 914, and the corresponding ip table 922, pv table 923, and A pv table 924 is generated.
  • the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B have individual differences. Therefore, even if the same type of electromagnetic proportional control valve is installed for each of a plurality of work vehicles of the same type and the current of the same current value is input, the output is completely the same for each work vehicle. Don't be. Further, each sensor such as the sensors 72A and 72B has individual differences.
  • the main valves 62A and 62B also have individual differences in the stroke amount of the spool 621 because of mechanical differences and individual differences in springs. Further, even if the stroke amount of the spool 621 is the same between the main valves, the hydraulic oil having the same flow rate is caused by the individual difference in the notch of the opening for flowing the hydraulic oil and the difference in pressure loss due to the difference in piping. Is not necessarily supplied to the tilt cylinders 13A and 13B. Furthermore, even if hydraulic oil having the same flow rate per unit time is supplied to the tilt cylinders 13A and 13B of each work vehicle, the operating speeds of the tilt cylinders 13A and 13B are the same type due to individual differences between the tilt cylinders 13A and 13B. It will not be exactly the same on the work vehicle.
  • the ip table 911, the ip table 912, the pv table 913, and the pv table 914 are matched with the characteristics of the work vehicle 100 in order to match the ip table 911, the ip table, and the ip table. 912, the pv table 913, and the pv table 914 are calibrated.
  • the reason for having a clockwise table and a counterclockwise table is the individual difference between the tilt cylinders 13A and 13B. Furthermore, the piping path from the main valve 62A to the tilt cylinder 13A is different from the piping path from the main valve 62B to the tilt cylinder 13B. Therefore, the pressure loss until the hydraulic oil supplied from the main valve 62A reaches the tilt cylinder 13A is the same as the pressure loss until the hydraulic oil supplied from the main valve 62B reaches the tilt cylinder 13B. Don't be. In consideration of such a difference in pressure loss, a clockwise table and a counterclockwise table are provided.
  • the specifying unit 85 of the calibration unit 83 specifies the value of the command current for the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B from the main controller 52 when the bucket 107 starts the tilting operation. A specific example of the processing of the specifying unit will be described later.
  • the ip table 911, 912 and the pv table 913, 914 are examples of “data for predicting the operating speed of the work machine”.
  • the ip tables 911 and 912 and the pv tables 913 and 914 are also examples of data relating to the speed of the tilt operation.
  • the clockwise direction and the counterclockwise direction are examples of the “first direction” and the “second direction”, respectively.
  • the normal mode and the calibration mode are examples of the “first operation mode” and the “second operation mode”, respectively.
  • the main controller 52, the tilt cylinder 13A, the tilt cylinder 13B, the electromagnetic proportional control valve 61A, and the electromagnetic proportional control valve 61B are respectively “controller”, “first cylinder”, “second cylinder”, “first cylinder”. It is an example of "electromagnetic proportional control valve” and "second electromagnetic proportional control valve”.
  • the pilot pump is an example of a “pilot hydraulic power source”.
  • the ip table and the pv table can be calibrated separately.
  • a predetermined authority is required for the calibration of the ip table.
  • a service person or the like inputs a specific code such as a password to the monitor device 53 in order to display an operation menu for ip table calibration on the monitor device 53. Thereafter, a serviceman or the like performs a predetermined input operation on the operation menu, thereby calibrating the ip table.
  • the configuration in which the main controller 52 stores data in a table format as described in the ip table 911, 912 and the pv table 913, 914 will be described as an example.
  • the present invention is not limited to this.
  • the main controller controls the electromagnetic proportional control when the current value (i) of the current output to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B and the current of the current value are input to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B.
  • the relationship with the pilot pressure (p) assumed to be generated by the valves 61A and 61B may be stored as a function.
  • the main controller 52 applies the pilot pressure (p) output from the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B to the main valves 62A and 62B and the pilot pressure is applied to the spool 621 of the main valves 62A and 62B.
  • the relationship between the operation speed (v) of the tilt cylinders 13A and 13B assumed in the above may be stored as a function.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the ip table 911 before calibration. As shown in FIG. 5, the data (discrete values) of the ip table 911 is graphed for convenience of explanation, and the ip table 911 is represented as a line segment J1.
  • the ip table 911 defines the relationship between the current value i of the command current and the pilot pressure (ppc pressure) in the range of Ia to Ib.
  • the pilot pressure value is Pa.
  • the value of the pilot pressure is set to increase as the value of the current value i increases.
  • the pilot pressure value is Pb.
  • FIG. 6 is a diagram showing an actual measured value of the pilot pressure that is output when the current value i of the command current is actually increased.
  • the current value i of the command current is measured by the sensor 71A.
  • the pilot pressure is measured by sensor 72A.
  • the pilot pressure measured by the sensor 72A is shown as a line segment J2.
  • Iu is a value that is greater than or equal to Ic and less than or equal to Id.
  • Iw is a value that is greater than or equal to Id and less than or equal to Ib.
  • Ie is a value that is greater than or equal to Id and less than or equal to Iw.
  • Id, Ie, and Ib are fixed values.
  • the pilot pressure may not increase even though the current value i is increased.
  • the calibration unit 83 calibrates the ip table 911 using the pilot pressure when the current value i is Id, Ie, Ib.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the ip table after calibration. As shown in FIG. 7, the data (discrete values) of the ip table 921 after calibration is graphed for convenience of description, and the ip table 921 is represented as a line segment J3.
  • the calibration unit 83 performs linear interpolation (linear interpolation) using the coordinate point B1 where the current value is Id and the pilot pressure is Pd and the coordinate point B2 where the current value is Ie and the pilot pressure is Pe. Furthermore, the calibration unit 83 performs linear interpolation using the coordinate point B2 and the coordinate point B3 where the current value is Ib and the pilot pressure is Pb '. The calibration unit 83 obtains a post-calibration ip table 921 with the current value i between Id and Ib by such data processing.
  • the calibration unit 83 determines that the change rate of the pilot pressure with respect to the current value i in the region where the current value i is smaller than Id (Ia ⁇ i ⁇ Id) is the change rate of the pilot pressure with respect to the current value between Id and Ie.
  • the ip table 911 is calibrated to be the same as. Therefore, in a region where the current value i is smaller than Id, a straight line connecting the coordinate point B1 and the coordinate point B2 is extended.
  • the calibration unit 83 performs the ip table after calibration such that the slope of the graph changes at the coordinate point B2 where the current value i is Ie in the region where the current value i is not less than Ia and not more than Ib. 921 is obtained.
  • Id is a value larger than the current value of the command current when the bucket 107 starts a clockwise tilt operation.
  • pilot pressures P1, P2, P3,... P10 are associated with operating speeds V1, V2, V3,.
  • P1, P2, P3,... P10 are respectively designated as “No. 1 pilot pressure”, “No. 2 pilot pressure”, “No. 3 pilot pressure”,.
  • pilot pressure Also referred to as “pilot pressure”.
  • V1, V2, V3,... V10 are also referred to as “No. 1 operation speed”, “No. 2 operation speed”, “No. 3 operation speed”,. .
  • the number of data points in the pv table 913 is 10 points, this is an example, and is not limited to 10 points.
  • the operating speed of the tilt cylinder 13A is also simply referred to as “cylinder speed V”.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the pv table 913 before calibration.
  • the data (discrete values) of the pv table 913 is graphed for convenience of explanation, and the pv table 911 is represented as a line segment K1.
  • the pilot pressure is P1
  • the value of the operating speed of the tilt cylinder 13A is V1.
  • the pilot pressure is P10
  • the value of the operating speed of the tilt cylinder 13A is V10.
  • the pv table 911 stipulates that the operating speed of the tilt cylinder 13A increases as the pilot pressure increases. Further, in the region where the pilot pressure is close to P10, the increase rate of the operating speed with respect to the increase in the pilot pressure is smaller than in other regions.
  • p-v table 914 has the same configuration as the p-v table 913, so the description thereof will not be repeated here.
  • the starting point of movement differs among multiple work vehicles. Further, even with the work vehicle 100 alone, the pilot pressure at the start point of movement does not always become constant. Therefore, when the pv table 913 is calibrated, it is necessary to specify the position of the movement start point.
  • the movement start point is specified by the specifying unit 85 in the calibration unit 83.
  • the pilot pressure (actually measured value) is required at the point where the bucket 107 starts to tilt in the counterclockwise direction.
  • the calibration process of the pv table 913 is started.
  • the calibration process of the pv table 913 is started after the cutting edge 1071a of the bucket 107 and the rotation axis AX (see FIG. 1) are in the horizontal state.
  • the current value control unit 81 increases the current value of the command current output to the electromagnetic proportional control valve 61A stepwise from a predetermined value. As the current value increases, the bucket 107 is tilted clockwise from the horizontal state.
  • the calibration process of the pv table 914 is started.
  • the calibration process of the pv table 914 is started after the cutting edge 1071a of the bucket 107 and the rotation axis AX (see FIG. 1) are in the horizontal state.
  • the current value control unit 81 increases the current value of the command current output to the electromagnetic proportional control valve 61B stepwise from a predetermined value. As the current value increases, the bucket 107 is tilted counterclockwise from the horizontal state.
  • the reason why the p-v tables 913 and 914 are calibrated after the bucket 107 is in a horizontal state is as follows. If a command current is passed while the bucket 107 is tilted, the bucket 107 may be arbitrarily tilted due to gravity. Further, when the bucket 107 is tilted in the normal mode, it is necessary to finely adjust the tilt angle. Even in such a situation where fine adjustment is required, it is necessary to perform automatic stop control with high accuracy. Therefore, it is desired to obtain the relationship between the pilot pressure and the operating speed of the tilt cylinders 13A and 13B when the speed is not affected by gravity and is very small. As described above, the main controller 52 calibrates the pv tables 913 and 914 after placing the bucket 107 in a horizontal state.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining how to increase the current value of the command current output to the electromagnetic proportional control valve 61A.
  • the current value control unit 81 increases the current value of the command current output to the electromagnetic proportional control valve 61A stepwise from a predetermined value Im.
  • the current value controller 81 temporarily reduces the current value of the command current output to the electromagnetic proportional control valve 61A, and then outputs a command current having a larger current value to the electromagnetic proportional control valve 61A than before the decrease.
  • the current value of the command current output to the electromagnetic proportional control valve 61A is increased stepwise.
  • the current value control unit 81 temporarily decreases the current value of the command current output to the electromagnetic proportional control valve 61A to a predetermined value, and then commands the current value larger than before the decrease. The process of outputting the current to the electromagnetic proportional control valve 61A is repeated.
  • the predetermined value is zero, as shown in FIG.
  • the current value control unit 81 outputs a command current having a current value Im to the electromagnetic proportional control valve 61A from time Tm to time Tm + Tr. Note that Tr is a predetermined time. Thereafter, the current value control unit 81 once sets the current value of the command current to zero. Then, the current value control unit 81 outputs the command current of the current value Im + Ir to the electromagnetic proportional control valve 61A from the time Tm + T0 to the time Tm + T0 + Tr. T0 represents a predetermined cycle.
  • the current value control unit 81 once sets the current value of the command current to zero. Then, the current value control unit 81 outputs a command current of the current value Im + 2Ir to the electromagnetic proportional control valve 61A from time Tm + 2T0 to time Tm + 2T0 + Tr.
  • the current value control unit 81 periodically performs control to set the current value to zero and increase the current value by Ir.
  • the sensor 73A detects the operating speed of the tilt cylinder 13A when the current value increases stepwise, and notifies the main controller 52 of it.
  • the specifying unit 85 of the main controller 52 calculates the average operating speed of the tilt cylinder 13A for a predetermined time. Typically, the specifying unit 85 calculates the average operating speed of the tilt cylinder 13A during Tr seconds when the current value of the command current is Im, Im + Ir, Im + 2Ir, Im + 3Ir, Im + 4Ir, respectively.
  • the specifying unit 85 specifies the current value of the command current when the average operating speed of the tilt cylinder 13A exceeds the threshold Thv (mm / sec).
  • the specifying unit 85 sets a current value lower by Ir than the specified current value as a current value when the tilt operation starts. For example, when determining that the average operation speed exceeds the threshold Thv (mm / sec) when the current value is Im + 4Ir, the specifying unit 85 sets Im + 3Ir as the current value when the tilt operation starts.
  • the specifying unit 85 determines the current value of the command current when the bucket 107 starts the tilt operation based on the detection result by the sensor 73A. Identify.
  • a current value lower by Ir than the specified current value is defined as a current value when the tilt operation starts.
  • the present invention is not limited to this.
  • the specifying unit 85 may use a value that is less than the specified current value and is equal to or greater than the current value that is lower than the current value by Ir as the current value when the tilt operation starts. For example, if the specifying unit 85 determines that the average operation speed exceeds the threshold Thv (mm / sec) when the current value is Im + 4Ir, the tilt operation starts with a value less than Im + 4I and a value greater than Im + 3Ir. It is good also as a current value at the time.
  • the reason why the current value of the command current is once decreased to a predetermined value is as follows. .
  • the pilot pressure output from the electromagnetic proportional control valve 61A should also increase by the current value Ir. But in reality, this is not the case. The reason is that even if the current value is increased by Ir, the spool in the electromagnetic proportional control valve 61A may remain stopped without exceeding the static frictional force.
  • the difference between the current value (zero) at the time of reduction and the current value of the command current output to the electromagnetic proportional control valve 61A becomes large.
  • the difference in current value is not Ir but Im + nIr (n is a natural number of 1 or more).
  • the current value of the command current at the movement start point is expressed as Is.
  • the calibration unit 83 identifies the pilot pressure corresponding to the current value Is in the ip table 921.
  • the pilot pressure value is expressed as Ps.
  • the calibration unit 83 can obtain the pilot pressure Ps at the movement start point.
  • the main controller 52 uses the pilot pressure and tilt cylinder 13A output from the electromagnetic proportional control valve 61A when the current value of the command current is Iz. Are measured using the sensor 72A and the sensor 73A. Further, the main controller 52 similarly uses the sensor 72B and the sensor 73B to calculate the pilot pressure output from the electromagnetic proportional control valve 61B and the operating speed of the tilt cylinder 13B when the current value of the command current is Iz. taking measurement.
  • the current value Iz is, for example, the same value as the current value Ie.
  • the bucket 107 tilts at a speed close to the maximum speed that the bucket 107 can output.
  • the main controller 52 performs electromagnetic proportionality on the condition that an operator operation is performed on the operation lever 51a.
  • the command current having the current value Iz is continuously output to the control valve 61A.
  • the bucket 107 starts tilting in the clockwise direction, and after being in a horizontal state, is tilted to the maximum angle ⁇ max in the counterclockwise direction.
  • the main controller 52 performs electromagnetic proportional control on the condition that an operator operation is performed on the operation lever 51a.
  • the command current of the current value Iz is continuously output to the valve 61B.
  • the bucket 107 starts tilting in the counterclockwise direction, and after being in a horizontal state, is tilted to the maximum angle ⁇ max in the clockwise direction.
  • the reason that the operator operation is performed on the operation lever 51a is as follows. It is.
  • the operation device 51 is an electronic device, it is possible to operate the tilt cylinders 13A and 13B even if there is no operation on the operation lever 51a by the main controller 52 outputting a pseudo command current (signal). Is possible.
  • the bucket 107 automatically operates in a state where the operator does not intend to tilt the bucket 107.
  • the current value Iz is the same value as Ie, as described above, the bucket 107 tilts at a speed close to the maximum speed. Therefore, it is preferable from the viewpoint of operability that the bucket 107 is tilted in a state where the operator clearly recognizes the operation of tilting the bucket 107.
  • a command current having a current value Iz to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B, it is a condition that an operator operation is performed on the operation lever 51a.
  • the main controller 52 monitors the current value (I) corresponding to the operation amount of the operation lever 51a and detects a current value (I) equal to or greater than a predetermined value. Then, a command current having a current value Iz is output to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B.
  • the main controller 52 when the movement start point is detected, the main controller 52 has a very slow tilt operation. For this reason, even if the bucket 107 automatically operates, the main controller 52 does not monitor the current value (I) because there is almost no influence on the operability. From such a viewpoint, when detecting the movement start point, the bucket 107 is tilted without the condition that the operator operation on the operation lever 51a is performed. However, an operator operation on the operation lever 51a can also be used as a condition when detecting the movement start point.
  • the pilot pressure and the operating speed of the tilt cylinder 13A (maximum operating speed) when the current value is Iz are measured. It is as follows.
  • the bucket 107 does not reach the maximum speed even if a command current having a large current value is output to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B. Will shake off. For this reason, it is preferable to measure the pilot pressure and the operating speed of the tilt cylinders 13A and 13B when the current value is Iz in a state where the stroke length is gained.
  • the measured pilot pressure is expressed as Pz
  • the operating speed (maximum speed) of the tilt cylinder 13A is expressed as Vz.
  • the current value Is and the current value Iz are examples of a “first current value” and a “second current value”, respectively.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a method for calculating the calibration ratios Rp and Rv. First, a method for calculating the calibration ratio Rp will be described.
  • the calibration unit 83 calculates a difference (Pz ⁇ Ps) between the pilot pressure Pz when the current value of the command current is Iz and the pilot pressure Ps when the current value Is at the movement start point. To do.
  • the calibration unit 83 calculates a difference (P8 ⁇ P1) in the pv table 913 before calibration.
  • the reason for subtracting P1 from P8 when calculating the difference is as follows.
  • the pilot pressure P1 is used because it is a pilot pressure at the movement start point. Also, in the region of the pilot pressure higher than the pilot pressure P8, the pilot pressure is not calibrated from the viewpoint of approximating the shape of the pv table 913 before calibration.
  • the calibration unit 83 calculates a difference (Vz ⁇ Vf) between the operating speed Vz when the current value of the command current is Iz and a predetermined speed Vf.
  • Vf can be set to the same value as V1, for example.
  • the calibration unit 83 calculates the difference (V8 ⁇ V1) in the pv table 913 before calibration.
  • the calibration unit 83 calculates the difference (Pz ⁇ Ps) between the pilot pressure Pz measured when the current of the current value Iz is output and the pilot pressure Ps specified by the specifying unit 85 as p ⁇ .
  • the calibration ratio Rp is calculated by dividing by the difference (P8 ⁇ P1) between two predetermined pilot pressures (P8, P1) in the v table 913.
  • the calibration unit 83 calculates a difference (Vz ⁇ Vf) between the operating speed Vz of the tilt cylinder 13A measured when the current of the current value Iz is output and a predetermined speed Vf (Vz ⁇ Vf).
  • the calibration ratio Rv is calculated by dividing by the difference (V8 ⁇ V1) between the two operating speeds (V8, V1) related to the tilt cylinder 13A associated with the two predetermined pilot pressures (P8, P1). To do.
  • the calibration ratio Rp and the calibration ratio Rv are examples of a “first calibration ratio” and a “second calibration ratio”, respectively.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the data tables 951 and 952 obtained by the arithmetic processing.
  • FIG. 11A is a diagram showing a data table 951 after offset processing is performed on the pilot pressure in the pv table 913 before calibration.
  • FIG. 11B shows a data table 952 obtained by using the data table 951 shown in FIG.
  • the calibration unit 83 sets the No. in the p-v table 913. 2 to No.
  • the value is subtracted from the pilot pressure of 8 by the difference (P1 ⁇ Ps) between P1 and Ps.
  • the calibration unit 83 obtains the data table 952 by calculating the difference between the data adjacent in the vertical direction with respect to the pilot pressure and the operating speed in the data table 951.
  • the calibration unit 83 is No. 2 pilot pressure (P2- (P1-Ps)) 1 pilot pressure (Ps) is subtracted. As a result, the calibration unit 83 obtains a value of P2-P1. Further, the calibration unit 83 has a No. 2 operating speed (V2). Subtract 1 operation speed (V1). Thereby, the calibration unit 83 obtains a value of V2-V1.
  • FIG. 12 shows the data after calibration.
  • FIG. 12A shows the difference data after calibration.
  • FIG. 12B shows a p-v table 923 after calibration.
  • the calibration unit 83 multiplies each pilot pressure in FIG. 11 (B) by a calibration ratio Rp.
  • the calibration unit 83 multiplies each operation speed in FIG. 11B by the calibration ratio Rv.
  • the calibration unit 83 obtains differential data 953 after calibration.
  • the calibration unit 83 performs Ps, V1, P9, and P10 in the data table 951 shown in FIG. 11A and the difference data after calibration shown in FIG. 95 to generate a pv table 923.
  • the calibration unit 83 is No. 1 is the same as the value in the data table 951 after the offset processing shown in FIG. In addition, the calibration unit 83 has a No. 9 and no.
  • the pilot pressure at 10 is the same as the value in the data table 951.
  • the calibration unit performs calibration using the differential data after calibration for other data. This will be described below.
  • the calibration unit 83 performs a process of adding the sum from Dp1 to Dp (i ⁇ 1) to Ps in order to obtain the i-th (2 ⁇ i ⁇ 8) calibrated pilot pressure. For example, the calibration unit 83 sets the fifth (No. 5) calibrated pilot pressure as Ps + Dp1 + Dp2 + Dp3 + Dp4. Since i is 5, Dp (i ⁇ 1) is Dp4.
  • the calibration unit 83 performs a process of adding the sum from Dv1 to Dv (i ⁇ 1) to V1 in order to obtain the j-th (2 ⁇ i ⁇ 10) post-calibration operation speed. For example, the calibration unit 83 sets the operation speed after the fifth (No. 5) calibration as V1s + Dv1 + Dv2 + Dv3 + Dv4. Since j is 5, Dv (i ⁇ 1) is Dv4.
  • the calibration unit 83 obtains the calibrated pv table 923 from the pv table 913.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the pv table 923 after calibration.
  • the data (discrete values) in the pv table 923 shown in FIG. 12B is graphed for convenience of explanation, and the pv table 923 is represented as a line segment K2.
  • the broken line segment K1 represents the pv table 913 before calibration as shown in FIG.
  • the line segment K2 is calibrated while maintaining the same shape as the line segment K1.
  • the calibration unit 83 adjusts the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve 61A after detecting that the bucket 107 is in the horizontal state, and calibrates the pv table 913.
  • the calibration unit 83 generates an electromagnetic proportional control valve from the main controller 52 that has a pilot pressure Ps specified by the specifying unit 85, a predetermined speed Vf, and a current value Iz larger than the current value Is.
  • the pv table 913 is calibrated based on the pilot pressure Pz and the operating speed Vz of the tilt cylinder 13A measured when output to 61A.
  • the actual value to be used for calibration is the pilot pressure at the current value Is (starting point) and the current value Iz.
  • the pilot pressure and the operating speed of the tilt cylinder 13A are used.
  • the configuration of the pv table 913 is made possible only by obtaining actually measured values for the two current values Is and Iz for the command current.
  • the tilt lengths of the tilt cylinders 13A and 13B are shorter than those of the boom cylinder 10 and the arm cylinder 11. For this reason, in one operation of extending the one-way cylinder, compared to the boom cylinder 10 and the arm cylinder 11, it is difficult to obtain actual measurement values for many current values.
  • the tilt cylinder 13A when the pv table 913 is calibrated, it is only necessary to extend the tilt cylinder 13A twice. Specifically, a cylinder operation for moving the bucket 107 and a cylinder operation for moving the bucket 107 are sufficient. Similarly, when the p-v table 914 is calibrated, the tilt cylinder 13B may be extended only twice.
  • the shapes of the pv table 913 before calibration and the pv table 923 after calibration are approximate. For this reason, the operation sensitivity felt by the operator does not change greatly.
  • FIG. 14 is a diagram showing the screen transition until the calibration mode of the p-v table 913, 914 is entered.
  • the monitor device displays an adjustment execution button for executing calibration of the pv table 913, 914.
  • the adjustment execution button is selected (state (B))
  • the main controller 52 shifts the operation mode from the normal mode to the calibration mode for starting the calibration of the pv table.
  • the pv table used for the automatic stop control is used as the pv table before calibration ( The default pv table 913, 914 is set.
  • FIG. 15 is a displayed user interface in which the adjustment execution button in FIG. 14 is selected.
  • FIG. 15 shows a user interface displayed when detecting a movement start point in the clockwise direction.
  • the monitor device 53 displays guidance for instructing the operator to place the bucket 107 in a horizontal state in accordance with an instruction from the main controller 52 (state (A)).
  • the main controller 52 determines that the bucket 107 is in a horizontal state
  • the main controller 52 provides guidance to the monitor device 53 for requesting that the operation lever 51a be set to the neutral position, the engine 55 to be fully rotated, and the PPC to be unlocked. Display. Thereafter, the main controller 52 causes the monitor device 53 to display a user interface indicating that adjustment (during detection) and adjustment have been completed (states (C) and (D)).
  • the main controller 52 detects the movement start point in the clockwise direction. Thereafter, the main controller 52 causes the monitor device 53 to display a user interface for detecting a counterclockwise movement start point.
  • a user interface similar to the user interface displayed when detecting the start point in the clockwise direction is displayed.
  • the monitor device 53 displays guidance for instructing the operator again to place the bucket 107 in a horizontal state in accordance with an instruction from the main controller 52.
  • the monitor device determines that the bucket 107 is in a horizontal state
  • the monitor device provides guidance for “setting the operation lever 51a to the neutral position, fully rotating the engine 55, and unlocking the PPC”. 53 is displayed.
  • the main controller 52 causes the monitor device 53 to display a user interface indicating that adjustment (during detection) and adjustment have been completed.
  • the main controller 52 detects the movement start point in the counterclockwise direction. Thereafter, the main controller 52 monitors the user interface for executing the calibration of the pv table 913 using the clockwise movement start point and the pv table 914 using the counterclockwise movement start point. It is displayed on the device 53.
  • FIG. 16 is a user interface displayed when the clockwise p-v table 913 is calibrated using the clockwise movement start point.
  • the monitor device 53 displays guidance for instructing the operator to perform the maximum angle tilt operation of the bucket 107 in the counterclockwise direction in accordance with the instruction of the main controller 52 (state (A)).
  • the main controller 52 determines that the bucket 107 has been tilted by the maximum angle in the counterclockwise direction, “in a state where the engine 55 is fully rotated, the operation amount of the operation lever 51a is maximized and the bucket 107 is rotated in the clockwise direction.
  • the monitor device 53 displays a guidance requesting that “tilt and rotate”. Thereafter, the main controller 52 causes the monitor device 53 to display a user interface indicating that the calibration is being completed and the calibration has been completed (states (C) and (D)).
  • the main controller 52 causes the monitor device 53 to display a user interface for calibrating the pv table 914 in the counterclockwise direction.
  • the monitor device 53 displays guidance for instructing the operator to perform the maximum angle tilt operation of the bucket 107 in the clockwise direction in accordance with an instruction from the main controller 52.
  • the main controller 52 determines that the bucket 107 has been tilted by the maximum angle in the clockwise direction, “when the engine 55 is fully rotated, the operation amount of the operation lever 51a is maximized and the bucket 107 is rotated counterclockwise.
  • the monitor device 53 displays a guidance requesting that “tilt and rotate”. Thereafter, the main controller 52 causes the monitor device 53 to display a user interface indicating that the calibration is being completed and the calibration has been completed.
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining the overall processing flow in work vehicle 100. Moreover, below, the flow of the process of the aspect which the service person mentioned above and a specific manager perform a calibration process is demonstrated.
  • main controller 52 determines whether or not the operation mode of work vehicle 100 is the calibration mode.
  • the main controller 52 determines that the calibration mode is not set (NO in step S1)
  • the main controller 52 uses the current ip table and pv table for the tilt operation of the bucket 107. Performs automatic stop control.
  • the main controller 52 performs automatic stop control using the ip table 911, 912 and the pv table 913, 914.
  • the main controller 52 performs automatic stop control using the ip tables 921, 922 and the pv tables 923, 924.
  • the main controller 52 determines that the calibration mode is set (YES in step S1), the main controller 52 performs a calibration process on the default ip table 911 in step S2. Even when the ip table 911 has already been calibrated and the ip table 921 has been generated, the main controller 52 performs a calibration process on the default ip table 911.
  • step S3 the main controller 52 performs a calibration process on the default ip table 912.
  • step S4 the main controller 52 performs a calibration process on the default pv table 913.
  • step S5 the main controller 52 performs a calibration process on the default pv table 914.
  • the main controller 52 relates to the tilt operation of the bucket 107 in step S6, and the calibrated ip tables 921, 922 and p- The automatic stop control using the v tables 923 and 924 is started.
  • step S2 and step S3 are not performed.
  • FIG. 18 is a flowchart for explaining details of the process in step S2 in FIG.
  • the main controller 52 determines the pilot pressures Pd, Pe, when the current value of the command current output from the main controller 52 to the electromagnetic proportional control valve 61A is Id, Ie, Ib. Pb ′ is detected using the sensor 72A.
  • the main controller 52 calibrates the ip table 911 by linear interpolation using the three coordinate values (Id, Pd), (Ie, Pe), and (Ib, Pb ′). An ip table 921 is generated.
  • step S3 in FIG. 17 the main controller 52 sets the pilot pressures Pd, Pe, Pb ′ when the current value of the command current output from the main controller 52 to the electromagnetic proportional control valve 61B is Id, Ie, Ib. , Using the sensor 72B.
  • the main controller 52 calibrates the ip table 912 by linear interpolation using the three coordinate values (Id, Pd), (Ie, Pe), and (Ib, Pb ′).
  • a p table 922 is generated.
  • FIG. 19 is a flowchart for explaining details of the process in step S4 in FIG.
  • step S ⁇ b> 41 the main controller 52 determines the current value Is of the command current at the point where the bucket 107 starts moving in the clockwise direction.
  • step S42 the main controller 52 uses the calibrated ip table 921 to specify the pilot pressure Ps at the point where the bucket 107 starts to move in the clockwise direction.
  • step S43 the main controller 52 specifies the pilot pressure and the operating speed Vz of the tilt cylinder 13A when the current value of the command current is Iz based on the measurement result.
  • step S44 the main controller 52 calculates calibration ratios Rp and Rv.
  • step S45 the main controller 52 executes the above-described offset processing on the pv table 913.
  • step S46 the main controller 52 performs a difference calculation in the data table 951 after the offset process (FIG. 11A).
  • step S47 the main controller 52 multiplies the data table 952 (FIG. 11B) obtained by the difference calculation in step S46 by the calibration ratios Rp and Rv to obtain difference data 953 (FIG. 12A). ) Is generated.
  • step S48 the main controller 52 generates a calibrated pv table 923 using the difference data 953 and a part of the data in the data table 951 after the offset process.
  • step S5 in FIG. 17 the following processing is performed in the same flow as step S4.
  • the main controller 52 determines the current value Is of the command current at the point where the bucket 107 starts to move counterclockwise.
  • the main controller 52 specifies the pilot pressure Ps at the point where the bucket 107 starts to move counterclockwise using the ip table 922 after calibration. Based on the measurement result, the main controller 52 specifies the pilot pressure and the operating speed Vz of the tilt cylinder 13B when the current value of the command current is Iz.
  • the main controller 52 calculates calibration ratios Rp and Rv.
  • the main controller 52 executes the above-described offset processing on the pv table 914.
  • the main controller 52 performs a difference calculation on the data table after the offset process.
  • the main controller 52 generates a data table by multiplying the data table obtained by the above difference calculation by the calibration ratios Rp and Rv.
  • the main controller 52 generates a calibrated pv table 924 using the data table generated by multiplying the calibration ratios Rp and Rv and a part of the data in the data table after the offset processing.
  • FIG. 20 is a flowchart for explaining details of the process in step S41 in FIG.
  • step S411 the main controller 52 determines whether or not the bucket 107 is in a horizontal state.
  • main controller 52 determines that bucket 107 is in a horizontal state (YES in step S411)
  • step S412 command current of predetermined current value Im (FIG. 9) is output to electromagnetic proportional control valve 61A. If the bucket 107 is not in the horizontal state (step S411), the main controller 52 returns the process to step S411 and waits until the bucket 107 is in the horizontal state.
  • step S413 the main controller 52 temporarily sets the current value of the command current output to the electromagnetic proportional control valve 61A to zero, and then the command current having a current value larger by Ir than the current value immediately before the zero is set to zero. Is output to the electromagnetic proportional control valve 61A.
  • step S414 the main controller 52 determines whether or not the tilt cylinder 13A has moved at a speed equal to or higher than the threshold Thv. If the main controller 52 determines that the tilt cylinder 13A has not moved at a speed equal to or higher than the threshold Thv (NO in step S414), the main controller 52 returns the process to step S413 to further increase the current value of the command current by Ir.
  • step S415 the main controller 52 has a current value that is greater than the current value when the tilt cylinder 13A has moved at a speed equal to or higher than the threshold Thv.
  • a current value lower by Ir is set as a current value Is at a movement start point.
  • FIG. 21 is a flowchart for explaining details of the process in step S43 in FIG.
  • step S431 main controller 52 determines whether or not bucket 107 is tilted counterclockwise to maximum angle ⁇ max.
  • main controller 52 determines that bucket 107 is tilted counterclockwise to maximum angle ⁇ max (YES in step S431)
  • step S432 full lever operation for tilting bucket 107 in the clockwise direction is performed. It is determined whether or not it has been accepted. If the main controller 52 determines that the bucket 107 is not tilted counterclockwise to the maximum angle ⁇ max (NO in step S431), the process returns to step S431.
  • step S433 the command current of the current value Iz is output to the electromagnetic proportional control valve 61A.
  • main controller 52 determines that the full lever operation is not accepted (NO in step S432), the process returns to step S432.
  • step S434 the main controller 52 uses the sensors 72A and 73A to obtain the maximum speed Vz of the tilt cylinder 13A and the pilot pressure Pz at that time.
  • the specifying unit 85 obtains the current value Is at the starting point, and determines the pilot pressure Ps corresponding to the current value Is using the ip tables 921 and 922 after calibration. did. Furthermore, as described based on FIGS. 10 to 12, the pv tables 913 and 914 were calibrated using the pilot pressure Ps. However, the present invention is not limited to this. Other processing examples will be described below.
  • the calibration unit 83 specifies the pilot pressure when the bucket 107 starts moving in the clockwise direction based on the outputs from the sensor 73A and the sensor 72A when the current value is increased by the current value control unit 81. For example, the calibration unit 83 specifies the pilot pressure when the average operating speed of the tilt cylinder 13A exceeds the threshold Thv (mm / sec). The calibration unit 83 calibrates the pv table 913 based on the specified pilot pressure. Specifically, the specified pilot pressure is used as the pilot pressure Ps.
  • the calibration unit 83 specifies the pilot pressure when the bucket 107 starts to move counterclockwise based on the outputs from the sensor 73B and the sensor 72B. For example, the calibration unit 83 specifies the pilot pressure when the average operating speed of the tilt cylinder 13B exceeds the threshold Thv (mm / sec). The calibration unit 83 calibrates the pv table 914 based on the specified pilot pressure. Specifically, the specified pilot pressure is used as the pilot pressure Ps.
  • the calibration unit 83 can calibrate the p-v tables 913 and 914.
  • the above-described data calibration method uses the data for predicting the operating speed of the boom 105, the operating speed of the arm 106, the operating speed of the bucket 107 when the bucket cylinder 12 is operated, and the turning speed of the revolving structure 103. Applicable to
  • the main controller 52 converts the ip table by linear interpolation using the three coordinate values (Id, Pd), (Ie, Pe), and (Ib, Pb ′). Calibrated to generate a calibrated ip table.
  • the present invention is not limited to this, and a calibrated ip table may be generated using four or more coordinate values.
  • ip data data defining the relationship between the current value of the command current and the pilot pressure generated by the electromagnetic proportional control valve
  • pv data data defining the relationship between the pilot pressure and the operating speed of the tilt cylinder
  • ip data, p-st data data defining the relationship between pilot pressure and spool stroke length
  • st-v data stroke Data defining the relationship between the length and the operating speed of the tilt cylinder.
  • work vehicle 100 needs to include a sensor that measures the stroke length of the spool.
  • the electronic operation device 51 has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the hydraulic operation device outputs a pilot pressure corresponding to the operation direction and the operation amount of the operation lever. It is good also as an apparatus.
  • the work vehicle 100 includes a bucket 107, main valves 62A and 62B that adjust the flow rate of hydraulic oil that causes the bucket 107 to perform a tilting operation, and an electromagnetic proportional control valve that generates a pilot pressure guided to the main valves 62A and 62B.
  • 61A, 61B a main controller 52 that outputs current to the electromagnetic proportional control valves (61A, 61B), and a first sensor (73A, 73B) for detecting the operation of the bucket 107.
  • the main controller 52 includes a storage unit 90 for storing data (ip tables 911, 912 and pv tables 913, 914) for predicting the operation speed of the bucket 107 by the tilt operation, and sensors 73A, 73B.
  • the detection unit 86 that detects that the bucket 107 has become horizontal, and the current value of the current that is output to the electromagnetic proportional control valve after detecting that the bucket 107 has become horizontal is adjusted. And a calibration unit 83 for starting calibration of data.
  • the work vehicle 100 can calibrate data without being affected by gravity applied to the bucket 107. Therefore, the work vehicle can calibrate the data with high accuracy.
  • the bucket 107 is tilted by rotating about a rotation axis AX orthogonal to the bucket pin 16.
  • the calibration unit 83 adjusts the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valves (61A, 61B) after detecting that the blade edge 1071a of the bucket 107 and the rotation axis AX are in the horizontal state, and the data Start calibration.
  • the work vehicle 100 can calibrate data in a state where the influence of gravity applied to the bucket is less than when the rotation axis AX is not in a horizontal state.
  • the work vehicle 100 further includes second sensors (72A, 72B) that measure the pilot pressure generated by the electromagnetic proportional control valves (61A, 61B).
  • the main controller 52 further includes a current value control unit 81 that increases the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve after the bucket 107 is detected to be in the horizontal state.
  • the calibration unit 83 is a pilot when the bucket 107 starts to move based on the outputs from the first sensor (73A, 73B) and the second sensor (72A, 72B). Identify pressure.
  • the calibration unit 83 calibrates the data (specifically, the pv table 913, 914) using the identified pilot pressure.
  • the work vehicle 100 can calibrate data for predicting the speed of the tilt operation using the pilot pressure generated by the electromagnetic proportional control valve.
  • the above data is first data (ip tables 911, 912) defining the relationship between the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve and the pilot pressure generated by the electromagnetic proportional control valve. )including.
  • the main controller 52 further includes a current value control unit 81 that increases the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valves (61A, 61B) after the bucket 107 is detected to be in the horizontal state.
  • the calibration unit 83 specifies the current value Is when the bucket 107 starts the tilt operation based on the detection result by the first sensors (73A, 73B).
  • the main controller 52 determines the pilot pressure Ps corresponding to the specified current value based on the ip tables 911 and 912.
  • the main controller 52 calibrates the above data (specifically, the pv tables 913, 914) using the determined pilot pressure Ps.
  • work vehicle 100 defines the relationship between the identified current value, the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve, and the pilot pressure generated by the electromagnetic proportional control valve.
  • the data for predicting the operation speed of the bucket 107 by the tilt operation can be calibrated using the data of 1 (ip tables 911, 912).
  • the bucket 107 can be tilted clockwise and counterclockwise.
  • the calibration unit 83 specifies a current value when the bucket 107 starts a tilt operation in the clockwise direction and a current value when the bucket 107 starts a tilt operation in the counterclockwise direction.
  • the work vehicle has a current value of a command current when the bucket 107 starts a tilt operation in the clockwise direction and a command current when the bucket 107 starts a tilt operation in the counterclockwise direction.
  • Current value can be measured.
  • the work vehicle 100 further includes a cylinder for causing the bucket 107 to perform a tilting operation.
  • the cylinder includes a tilt cylinder 13A that tilts the bucket 107 in the clockwise direction by extending, and a tilt cylinder 13B that tilts the bucket 107 in the counterclockwise direction by extending.
  • the main valve includes a main valve 62A for adjusting the flow rate of the hydraulic oil supplied to the tilt cylinder 13A, and a main valve 62B for adjusting the flow rate of the hydraulic oil supplied to the tilt cylinder 13B.
  • the electromagnetic proportional control valves include an electromagnetic proportional control valve 61A that generates a pilot pressure guided to the main valve 62A and an electromagnetic proportional control valve 61B that generates a pilot pressure guided to the main valve 62B.
  • the current value control unit 81 increases the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve 61B, and then increases the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valve 61B.
  • the work vehicle starts the tilting operation in the clockwise direction for the command current output to the electromagnetic proportional control valve 61A for tilting the bucket 107 in the clockwise direction.
  • Current value (Is) can be specified.
  • the work vehicle has a current value (when the bucket 107 starts the tilt operation in the counterclockwise direction ( Is) can be specified.
  • the work vehicle 100 further includes an operation device 51 for operating the bucket 107.
  • the data includes second data (pv table 913) that defines the relationship between the pilot pressure and the operating speed of the tilt cylinder 13A, and third data that defines the relationship between the pilot pressure and the operating speed of the tilt cylinder 13B. (Pv table 914).
  • the calibration unit 83 calibrates the second data and the third data on condition that the operation device 51 has received an operation for tilting the bucket 107.
  • the second data and the third data are calibrated on the condition that the operation on the operation device 51 is performed. Therefore, the work vehicle 100 can calibrate data for predicting the operation speed of the bucket 107 by the tilt operation in a state in which the intention of the operator is accurately reflected.
  • the current value control unit 81 receives the second data (pv table 913) and the third data (pv table 914) on condition that the operation mode of the work vehicle 100 is the normal mode. It is used to predict the speed of the tilting operation of the bucket 107 and limit the current value of the current output to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B based on the prediction result.
  • the current value control unit 81 provides a current output to the electromagnetic proportional control valves 61A and 61B after detecting that the bucket 107 is in a horizontal state on the condition that the operation mode of the work vehicle 100 is the calibration mode. Increase the current value.
  • work vehicle 100 performs predictive control using the second data and the third data in the normal mode, and bucket 107 starts a tilt operation in the calibration mode.
  • the current value of the command current can be measured.

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Abstract

作業車両は、作動油によってチルト動作が可能なバケット(107)と、バケット(107)にチルト動作をさせる作動油の流量を調整するバルブと、バルブに導かれるパイロット圧を生成する電磁比例制御弁と、電磁比例制御弁に電流を出力するコントローラと、チルト動作を検出するための第1のセンサとを備える。コントローラは、第1のセンサからの出力に基づき、バケット(107)が水平状態になったことを検出する。コントローラは、バケット(107)が水平状態になったことが検出された後に、電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を調整して、チルト動作によるバケットの動作速度を予測するためのデータの較正を開始する。

Description

作業車両および制御方法
 本発明は、作業車両および作業車両における制御方法に関する。
 近年、作業車両としての油圧ショベルでは、国際公開第2015/129931号(特許文献1)に開示されているように、目標掘削地形に対するバケットの刃先の垂直方向の制限速度を算出することにより、作業機の動作を制限する制御が行われている。
 また、作業車両においては、作業車両の個体差を考慮し、各種の較正作業が適宜行われる。たとえば、特許第5635706号公報(特許文献2)には、油圧シリンダのストローク長の初期較正を支援するための作業支援装置が開示されている。
 さらに、特開2014-74319号公報(特許文献3)に示すように、バケットのチルト動作が可能な作業車両も知られている。
国際公開第2015/129931号 特許第5635706号公報 特開2014-74319号公報
 バケットをチルト動作可能な作業車両において、作業機の制限速度を精度良く算出するためには、チルト動作によるバケットの動作速度を予測するために用いるデータを較正することが好ましい。しかしながら、バケットの姿勢によっては、データを精度良く較正できない可能性がある。
 本発明の目的は、チルト動作によるバケットの動作速度を予測するために用いるデータを精度よく較正することを可能とする作業車両および制御方法を提供する。
 本発明のある局面に従うと、作業車両は、バケットと、バケットにチルト動作をさせる作動油の流量を調整するバルブと、バルブに導かれるパイロット圧を生成する電磁比例制御弁と、電磁比例制御弁に電流を出力するコントローラと、チルト動作を検出するための第1のセンサとを備える。コントローラは、チルト動作によるバケットの動作速度を予測するためのデータを記憶する記憶部と、第1のセンサからの出力に基づき、バケットが水平状態になったことを検出する検出部と、バケットが水平状態になったことが検出された後に、電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を調整して、データの較正を開始する較正部とを含む。
 上記の構成によれば、バケットが水平状態になった後に、電磁比例制御弁に出力する電流の電流値が調整され、チルト動作によるバケットの動作速度を予測するためのデータの較正が開始される。それゆえ、作業車両は、バケットに加わる重力の影響を受けることなく、データを較正することができる。したがって、作業車両は、データを精度よく較正することができる。
 好ましくは、バケットは、バケットピンと直交する回動軸を中心に回動することによってチルト動作する。較正部は、バケットの刃先および前記回動軸が水平状態になったことが検出された後に、電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を調整して、データの較正を開始する。
 上記の構成によれば、作業車両は、回動軸が水平状態になっていないときよりも、バケットに加わる重力の影響を少なくした状態で、データを較正することができる。
 好ましくは、電磁比例制御弁が発生するパイロット圧を測定する第2のセンサをさらに備える。コントローラは、バケットが水平状態になったことが検出された後に、電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を上昇させる電流値制御部をさらに含む。較正部は、電流値制御部によって電流値が上昇すると、第1のセンサおよび第2のセンサからの出力に基づき、バケットが動き出したときのパイロット圧を特定する。較正部は、特定されたパイロット圧を用いて、データを較正する。
 上記の構成によれば、作業車両は、電磁比例制御弁が発生するパイロット圧を用いて、チルト動作の速度を予測するためのデータを較正することができる。
 好ましくは、データは、電磁比例制御弁に出力される電流の電流値と、電磁比例制御弁が発生するパイロット圧との関係を規定した第1のデータを含む。コントローラは、バケットが水平状態になったことが検出された後に、電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を上昇させる電流値制御部をさらに備える。較正部は、電流値制御部によって電流値が上昇すると、第1のセンサによる検出結果に基づいて、バケットがチルト動作を開始したときの電流値を特定する。較正部は、第1のデータに基づき、特定された電流値に対応するパイロット圧を特定する。較正部は、特定されたパイロット圧を用いて、データを較正する。
 上記の構成によれば、作業車両は、特定された電流値と、電磁比例制御弁に出力される電流の電流値と電磁比例制御弁が発生するパイロット圧との関係を規定した第1のデータとを用いて、チルト動作によるバケットの動作速度を予測するためのデータを較正することができる。
 好ましくは、バケットは、第1の方向と、第1の方向とは反対の第2の方向とにチルト動作が可能である。較正部は、バケットが第1の方向にチルト動作を開始したときの電流値と、バケットが第2の方向にチルト動作を開始したときの電流値とを特定する。
 上記の構成によれば、作業車両は、バケットが第1の方向にチルト動作を開始したときの指令電流の電流値と、バケットが第2の方向にチルト動作を開始したときの指令電流の電流値とを測定することができる。
 好ましくは、作業車両は、バケットにチルト動作をさせるためのシリンダをさらに備える。シリンダは、伸びることによってバケットを第1の方向にチルト動作させる第1のシリンダと、伸びることによってバケットを第2の方向にチルト動作させる第2のシリンダとを含む。バルブは、第1のシリンダに供給される作動油の流量を調整する第1のバルブと、第2のシリンダに供給される作動油の流量を調整する第2のバルブとを含む。電磁比例制御弁は、第1のバルブに導かれるパイロット圧を生成する第1の電磁比例制御弁と、第2のバルブに導かれるパイロット圧を生成する第2の電磁比例制御弁とを含む。電流値制御部は、第1の電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を上昇させた後に、第2の電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を上昇させる。
 上記の構成によれば、作業車両は、バケットを第1の方向にチルト動作させるための第1の電磁比例制御弁に出力される指令電流について、バケットが第1の方向にチルト動作を開始するときの電流値を特定することができる。また、作業車両は、バケットを第2の方向にチルト動作させるための第2の電磁比例制御弁に出力される指令電流について、バケットが第2の方向にチルト動作を開始するときの電流値を特定することができる。
 好ましくは、作業車両は、バケットを操作するための操作装置をさらに備える。データは、パイロット圧と第1のシリンダの動作速度との関係を規定した第2のデータと、パイロット圧と第2のシリンダの動作速度との関係を規定した第3のデータとを含む。較正部は、バケットをチルト動作させるための操作を操作装置が受け付けたことを条件に、第2のデータおよび第3のデータを較正する。
 上記の構成によれば、操作装置に対する操作が行われたことを条件に、第2のデータおよび第3のデータが較正される。したがって、作業車両は、オペレータの意思を正確に反映した状態で、チルト動作によるバケットの動作速度を予測するためのデータを較正できる。
 好ましくは、電流値制御部は、作業車両の動作モードが第1の動作モードであることを条件に、第1のデータおよび第2のデータを用いてチルト動作によるバケットの動作速度を予測し、かつ予測結果に基づいて電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を制限する。電流値制御部は、作業車両の動作モードが第2の動作モードであることを条件に、バケットが水平状態になった後に、電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を段階的に上昇させる。
 上記の構成によれば、作業車両が第1の動作モードの場合に、第2のデータおよび第3のデータを用いた予測制御がなされる。作業車両が第2の動作モードの場合に、バケットがチルト動作を開始するときの指令電流の電流値を測定することができる。
 本発明の他の局面に従うと、制御方法は、作業車両において実行される。作業車両は、バケットと、バケットにチルト動作をさせる作動油の流量を調整するバルブと、バルブに導かれるパイロット圧を生成する電磁比例制御弁と、電磁比例制御弁に電流を出力するコントローラと、チルト動作を検出するためのセンサとを有する。制御方法は、コントローラが、バケットが水平状態になったことを検出するステップと、コントローラが、バケットが水平状態になったことが検出された後に、電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を調整して、チルト動作によるバケットの動作速度を予測するためのデータの較正を開始するステップとを備える。
 上記の構成によれば、バケットが水平状態になった後に、電磁比例制御弁に出力する電流の電流値が調整され、チルト動作によるバケットの動作速度を予測するためのデータの較正が開始される。それゆえ、バケットに加わる重力の影響を受けることなく、データを較正することができる。したがって、データを精度よく較正することができる。
 上記の発明によれば、チルト動作によるバケットの動作速度を予測するために用いるデータを精度よく較正することが可能となる。
実施形態に基づく作業車両の外観を説明する図である。 バケットのチルト動作を説明するための図である。 作業車両のハードウェア構成を表した図である。 作業車両の機能的構成を表したブロック図である。 較正前のi-pテーブルを説明するための図である。 指令電流の電流値iを実際に上昇させたときに、出力されるパイロット圧の実測値を表した図である。 較正後のi-pテーブルを説明するための図である。 較正前のp-vテーブルを説明するための図である。 電磁比例制御弁に出力する指令電流の電流値の上昇のさせ方を説明するための図である。 較正比率を算出するための手法を説明するための図である。 演算処理によって得られるデータテーブルを説明するための図である。 較正後のデータを表した図である。 較正後のp-vテーブルを説明するための図である。 i-pテーブルおよびp-vテーブルの較正モードに移行するまでの画面遷移を表した図である。 図14における調整実行ボタンが選択された表示されユーザインターフェイスである。 時計回り方向の動き出し点を用いて時計回り方向のp-vテーブルを較正するときに表示されるユーザインターフェイスである。 作業車両における全体の処理の流れを説明するためのフローチャートである。 図17におけるステップS2における処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 図17におけるステップS4における処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 図19におけるステップS41の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 図19におけるステップS43の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
 以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
 実施形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
 以下、作業車両について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、「上」,「下」,「前」,「後」,「左」,「右」,「時計回り方向」,「反時計回り方向」とは、作業車両の運転席に着座したオペレータを基準とする用語である。
 <A.全体構成>
 図1は、実施形態に基づく作業車両100の外観を説明する図である。
 図1に示されるように、作業車両100として、本例においては、主に油圧ショベルを例に挙げて説明する。
 作業車両100は、走行体101と、旋回体103と、作業機104とを主に有している。作業車両本体は、走行体101と旋回体103とにより構成される。走行体101は、左右1対の履帯を有している。旋回体103は、走行体101の上部の旋回機構を介して旋回可能に装着される。旋回体103は、運転室108等を含む。
 作業機104は、旋回体103において、上下方向に作動可能に軸支されており、土砂の掘削などの作業を行う。作業機104は、油圧ポンプ(図2参照)から供給される作動油によって動作する。作業機104は、ブーム105と、アーム106と、バケット107と、ブームシリンダ10と、アームシリンダ11と、バケットシリンダ12と、チルトシリンダ13A,13Bとを含む。
 ブーム105の基端部は、図示しないブームピンを介して旋回体103に可動可能に連結されている。アーム106の基端部は、アームピン15を介してブーム105の先端部に可動可能に取り付けられている。アーム106の先端部には、バケットピン16を介して連結部材109が取り付けられている。
 連結部材109は、チルトピン17を介してバケット107に取り付けられている。連結部材109は、図示しないピンを介してバケットシリンダ12と連結されている。連結部材109は、バケットシリンダ12が伸縮することで、バケット107が可動する。
 なお、ブームピン14とアームピン15とバケットピン16とは、いずれも平行な位置関係に配置されている。
 バケット107は、チルトバケットと呼ばれるものである。バケット107は、連結部材109を介し、さらにバケットピン16を介してアーム106に連結されている。さらに、連結部材109において、連結部材109のバケットピン16が取り付けられる側とは反対のバケット107側には、チルトピン17を介してバケット107が取り付けられている。
 チルトピン17は、バケットピン16と直交している。このように、バケット107は、チルトピン17を介して、チルトピン17の中心軸を中心として回動できるように連結部材109に取り付けられている。このような構造により、バケット107は、バケットピン16の中心軸を中心として回動でき、かつチルトピン17の中心軸を中心として回動できる。オペレータは、バケット107をチルトピン17の中心軸を中心に回動させることにより、刃先1071aを地面に対して傾斜させることができる。
 バケット107は、複数の刃1071を備えている。複数の刃1071は、バケット107のチルトピン17が取り付けられる側とは反対側の端部に取り付けられている。複数の刃1071は、チルトピン17と直交する方向に配列されている。複数の刃1071は、一列に並んでいる。また、複数の刃1071の刃先1071aも一列に並んでいる。
 図2は、バケットのチルト動作を説明するための図である。
 図2に示されるように、チルトシリンダ13Aは、バケット107と、連結部材109とを連結している。チルトシリンダ13Aのシリンダロッドの先端がバケット107の本体側に連結され、チルトシリンダ13Aのシリンダチューブ側が連結部材109に連結されている。
 チルトシリンダ13Bは、チルトシリンダ13Aと同様に、バケット107と、連結部材109とを連結している。チルトシリンダ13Bのシリンダロッドの先端がバケット107の本体側に連結され、チルトシリンダ13Bのシリンダチューブ側が連結部材109に連結されている。
 状態(A)から状態(B)への遷移として示すように、チルトシリンダ13Aが伸びるとチルトシリンダ13Bが縮むことにより、バケット107は、回動軸AXを回動中心として、チルトピン17の周りを時計回り方向に回動する。また、状態(A)から状態(C)への遷移として示すように、チルトシリンダ13Bが伸びるとチルトシリンダ13Aが縮むことにより、バケット107は、回動軸AXを回動中心として、チルトピン17の周りを反時計回り方向に回動する。このように、バケット107は、回動軸AXを中心に時計回り方向と反時計回り方向とに回動する。
 チルトシリンダ13A,13Bの伸縮は、運転室108内の図示しない操作装置によって行うことができる。作業車両100のオペレータが操作装置を操作することで、作動油がチルトシリンダ13A,13Bに供給またはチルトシリンダ13A,13Bから排出され、チルトシリンダ13A,13Bが伸縮する。その結果、バケット107は、操作の量に応じた量だけ時計回り方向または反時計回り方向に回動(チルト)する。
 操作装置は、たとえば、操作レバー、スライド式スイッチ、または足踏み式ペダルを含んで構成される。以下では、操作装置が操作レバーと当該操作レバーの操作を検出する操作検出器とを含んで構成される場合を例に挙げて説明する。
 なお、本実施の形態では、2本のチルトシリンダ13A、13Bがバケット107および連結部材109の左右両側で両者を連結しているが、少なくとも1本のチルトシリンダが両者を連結していればよい。
 <B.ハードウェア構成>
 図3は、作業車両100のハードウェア構成を表した図である。
 図3に示されるように、作業車両100は、チルトシリンダ13A,13Bと、操作装置51と、メインコントローラ52と、モニタ装置53と、エンジンコントローラ54と、エンジン55と、油圧ポンプ56と、斜板駆動装置57と、パイロット油路59と、電磁比例制御弁61A,61Bと、メインバルブ62A,62Bと、センサ71A,71Bと、センサ72A,72Bと、センサ73A,73Bとを備える。油圧ポンプ56は、作業機104に作動油を供給するメインポンプ56Aと、電磁比例制御弁61A,61Bに油を直接供給するパイロット用ポンプ56Bとを有する。なお、電磁比例制御弁は、EPC弁とも称される。
 操作装置51は、操作レバー51aと、操作レバー51aの操作量を検出する操作検出器51bとを含む。メインバルブ62A,62Bは、スプール621と、パイロット室622とを有する。メインバルブ62A,62Bは、作業機104を動作させる作動油の流量を調整する。具体的には、メインバルブ62A,62Bは、バケットにチルト動作をさせる作動油の流量を調整する。
 モニタ装置53は、メインコントローラ52と通信可能に接続されている。モニタ装置53は、作業車両100のエンジン状態、ガイダンス情報、警告情報等を表示する。また、モニタ装置53は、作業車両100の種々の動作に関する設定指示を受け付ける。モニタ装置53は、受け付けた設定指示を、メインコントローラ52に通知する。モニタ装置53の表示内容および設定指示の具体例については、後述する。
 操作装置51は、作業機104を操作するための装置である。本例では、操作装置51は、電子式の装置であって、バケット107をチルト動作させるための装置である。作業車両100のオペレータが操作レバー51aを操作すると、操作検出器51bは、操作レバー51aの操作方向および操作量に応じた電気信号をメインコントローラ52に出力する。
 エンジン55は、油圧ポンプ56に接続するための駆動軸を有する。エンジン55の回転によって、油圧ポンプ56から作動油が吐出される。エンジン55は、一例としてディーゼルエンジンである。
 エンジンコントローラ54は、メインコントローラ52からの指示に従い、エンジン55の動作を制御する。エンジンコントローラ54は、メインコントローラ52からの指示に従い燃料噴射装置が噴射する燃料噴射量等の制御を行うことにより、エンジン55の回転数を調節する。また、エンジンコントローラ54は、メインコントローラ52からの油圧ポンプ56に対する制御指示に従ってエンジン55のエンジン回転数を調節する。
 メインポンプ56Aは、作業機104の駆動に用いる作動油を吐出する。メインポンプ56Aには、斜板駆動装置57が接続されている。パイロット用ポンプ56Bは、電磁比例制御弁61A,61Bに対して作動油を吐出する。
 斜板駆動装置57は、メインコントローラ52からの指示に基づいて駆動し、メインポンプ56Aの斜板の傾斜角度を変更する。
 メインコントローラ52は、作業車両100全体を制御するコントローラであり、CPU(Central Processing Unit)、不揮発性メモリ、タイマ等により構成される。メインコントローラ52は、エンジンコントローラ54、モニタ装置53を制御する。
 メインコントローラ52は、操作レバー51aの操作に応じて電磁比例制御弁61A,61Bを動作させる電流(指令電流)を電磁比例制御弁61A,61Bに出力する。メインコントローラ52は、操作レバーが第1の方向に操作されると、操作量に応じた電流値の電流を電磁比例制御弁61Aに出力する。また、メインコントローラ52は、操作レバーが第1の方向とは反対の第2の方向に操作されると、操作量に応じた電流値の電流を電磁比例制御弁61Bに出力する。
 なお、本例においては、メインコントローラ52と、エンジンコントローラ54とがそれぞれ別々の構成について説明しているが共通の1つのコントローラとすることも可能である。
 電磁比例制御弁61Aは、メインバルブ62Aに導かれるパイロット圧(指令パイロット圧)を生成する。電磁比例制御弁61Aは、パイロット用ポンプ56Bとメインバルブ62Aのパイロット室622とを結ぶパイロット油路59に設けられ、パイロット用ポンプ56Bから入力される元圧を一次圧として、上記パイロット圧を生成する。電磁比例制御弁61Aには、パイロット用ポンプ56Bから油が直接供給される。電磁比例制御弁61Aは、電流値に応じたパイロット圧を発生する。電磁比例制御弁61Aは、パイロット圧によってメインバルブ62Aのスプール621を駆動する。
 メインバルブ62Aは、電磁比例制御弁61Aと、バケット107をチルト動作させるチルトシリンダ13Aとの間に設けられている。メインバルブ62Aは、スプール621の位置に応じた油量の作動油をチルトシリンダ13Aに供給する。
 電磁比例制御弁61Bは、パイロット用ポンプ56Bとメインバルブ62Bのパイロット室622とを結ぶパイロット油路59に設けられ、パイロット用ポンプ56Bから入力される元圧を一次圧として、パイロット圧(指令パイロット圧)を生成する。電磁比例制御弁61Bは、電磁比例制御弁61Aと同様に、パイロット用ポンプ56Bから油が直接供給される。電磁比例制御弁61Bは、電流値に応じたパイロット圧を発生する。電磁比例制御弁61Bは、パイロット圧によってメインバルブ62Bのスプール621を駆動する。
 メインバルブ62Bは、電磁比例制御弁61Bと、バケット107をチルト動作させるチルトシリンダ13Bとの間に設けられている。メインバルブ62Bは、スプール621の位置に応じた油量の作動油をチルトシリンダ13Bに供給する。
 このように、電磁比例制御弁61Aは、パイロット圧によって、チルトシリンダ13Aに供給される作動油の流量を制御する。また、電磁比例制御弁61Bは、パイロット圧によって、チルトシリンダ13Bに供給される作動油の流量を制御する。
 センサ71Aは、メインコントローラ52から電磁比例制御弁61Aに出力された電流の電流値を測定し、測定結果をメインコントローラ52に出力する。センサ71Bは、メインコントローラ52から電磁比例制御弁61Bに出力された電流の電流値を測定し、測定結果をメインコントローラ52に出力する。
 センサ72Aは、電磁比例制御弁61Aからメインバルブ62Aに出力されたパイロット圧を測定し、測定結果をメインコントローラ52に出力する。センサ72Bは、電磁比例制御弁61Bからメインバルブ62Bに出力されたパイロット圧を測定し、測定結果をメインコントローラ52に出力する。
 センサ73A,73Bは、作業機104の動作を検出するためのセンサである。具体的には、センサ73Aは、チルトシリンダ13Aの動作を検出するためのセンサである。センサ73Bは、チルトシリンダ13Bの動作を検出するためのセンサである。センサ73Aからの出力によって、メインコントローラ52は、チルトシリンダ13Aのロッドの位置を判断する。さらに、メインコントローラ52は、ロッド位置の変化(ロッドの伸縮量)に基づいて、チルトシリンダ13Aの動作速度を検出する。センサ73Bからの出力によって、メインコントローラ52は、チルトシリンダ13Bのロッドの位置を判断する。さらに、メインコントローラ52は、ロッド位置の変化(ロッドの伸縮量)に基づいて、チルトシリンダ13Bの動作速度を検出する。
 作業車両100においては、メインコントローラ52から電磁比例制御弁61A、61Bに出力された電流の電流値に応じたパイロット圧が、電磁比例制御弁61A、61Bからメインバルブ62A,62Bに出力される。また、作業車両100においては、電磁比例制御弁61A、61Bからメインバルブ62A,62Bに出力されパイロット圧に応じた速度でチルトシリンダ13A,13Bが移動する。それゆえ、作業車両100においては、メインコントローラ52から電磁比例制御弁61A、61Bに出力された電流の電流値に応じた速度で、チルトシリンダ13A,13Bが移動することになる。
 なお、上記においては、油圧ポンプ56が、作業機104に作動油を供給するメインポンプ56Aと、電磁比例制御弁61A,61Bに油を供給するパイロット用ポンプ56Bとを有する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、作業機104に作動油を供給する油圧ポンプと、電磁比例制御弁61A,61Bに油を供給する油圧ポンプとを同じ油圧ポンプ(一つの油圧ポンプ)としてもよい。この場合、この油圧ポンプから吐出される油の流れを、作業機104の手前で分岐させ、かつ、分岐した油を減圧した上で、電磁比例制御弁61A,61Bに供給すればよい。
 <C.コントローラの機能的構成>
 図4は、作業車両100の機能的構成を表したブロック図である。
 図4に示されるように、作業車両100は、操作装置51と、メインコントローラ52と、モニタ装置53と、電磁比例制御弁61A,61Bと、センサ71A,71Bと、センサ72A,72Bと、センサ73A,73Bとを備える。
 メインコントローラ52は、制御部80と、記憶部90とを備える。制御部80は、電流値制御部81と、動作モード切替部82と、較正部83と、速度予側部84と、検出部86とを備える。較正部83は、特定部85を備える。
 検出部86は、センサ73Aおよびセンサ73Bの少なくとも一方からの出力に基づいて、バケット107が水平状態になったことを検出する。検出部86は、当該検出結果を、電流値制御部81に通知する。
 電流値制御部81は、電磁比例制御弁61A,61Bに対して出力する電流(指令電流)の電流値を制御する。電流値制御部81は、の電流値の制御を後述する2つの動作モード(通常モードおよび較正モード)のいずれかにおいても実施する。
 記憶部90は、オペレーティングシステム、各種のデータを格納している。記憶部90は、データ記憶部91を備える。データ記憶部91は、i-pテーブル911と、i-pテーブル912と、p-vテーブル913と、p-vテーブル914とを記憶している。
 i-pテーブル911には、メインコントローラ52から電磁比例制御弁61Aに対して出力される電流の電流値(i)と、当該電流値の電流が電磁比例制御弁61Aに入力されたときに電磁比例制御弁61Aによって生成されると想定されるパイロット圧(p)との関係が規定されている。
 i-pテーブル912には、メインコントローラ52から電磁比例制御弁61Bに対して出力される電流の電流値(i)と、当該電流値の電流が電磁比例制御弁61Bに入力されたときに電磁比例制御弁61Bによって生成されると想定されるパイロット圧(p)との関係が規定されている。
 p-vテーブル913には、電磁比例制御弁61Aからメインバルブ62Aに対して出力されるパイロット圧(p)と、当該パイロット圧がメインバルブ62Aのスプール621に加わったときに想定されるチルトシリンダ13Aの動作速度(v)との関係が規定されている。
 p-vテーブル914には、電磁比例制御弁61Bからメインバルブ62Bに対して出力されるパイロット圧(p)と、当該パイロット圧がメインバルブ62Bのスプール621に加わったときに想定されるチルトシリンダ13Bの動作速度(v)との関係が規定されている。
 i-pテーブル911およびp-vテーブル913は、操作装置51に対して、バケット107を時計回り方向に回動させる操作が行われたときに用いられる。i-pテーブル912およびp-vテーブル914は、操作装置51に対して、バケット107を反時計回り方向に回動させる操作が行われたときに用いられる。
 i-pテーブル911と、i-pテーブル912と、p-vテーブル913と、p-vテーブル914とは、チルト動作によるバケット107の動作速度(以下、「チルト動作の速度」とも称する)を予測するために用いられる。これらのデータは、自動停止制御(以下、「予測制御」と称することもある)を行うときに利用される。以下、チルト動作についての自動停止制御の概要を説明する。
 メインコントローラ52は、設計面と刃先1071aとの距離と、刃先1071aの速度および向きとを常に計算している。メインコントローラ52は、操作レバー51aの操作量に基づき刃先1071aに発生する速度を計算(予測)することにより、設計面との距離に応じて許容できる速度を計算する。メインコントローラ52は、制御介入が必要と判断した場合、刃先1071aが許容できる速度になるように、幾何学的にチルトシリンダ13A,13Bの目標速度へと変換し、制御介入が必要だと判断した電磁比例制御弁61A、61Bの電流値をコントロールする。これにより、メインコントローラ52は、バケットのチルト動作にブレーキをかけて、最終的に設計面で刃先1071aを停止させる。
 i-pテーブル911とp-vテーブル913とは、時計回り方向のバケット107(詳しくは、刃先1071a)の動作速度を計算するときに用いられる。以下、時計回り方向の動作速度の計算の概要について説明する。
 操作レバー51aが操作されると、操作検出器51bからメインコントローラ52に対して、操作レバー51aの操作量に応じた電流値(I)の電流が入力される。この場合、メインコントローラ52は、電磁比例制御弁61Aに対して出力する電流の電流値(i)を、操作検出器51bから入力された電流値に基づき判断する。
 メインコントローラ52は、i-pテーブル911において、上記判断した電流値(i)に対応付けられたパイロット圧(p)を特定する。さらに、メインコントローラ52は、p-vテーブル913において、特定されたパイロット圧(9)に対応付けられたチルトシリンダ13Aの動作速度を特定する。
 このように、メインコントローラ52は、i-pテーブル911およびp-vテーブル913を用いて、時計回り方向のバケット107の動作速度を計算(予測)する。
 i-pテーブル912とp-vテーブル914とは、反時計回り方向のバケット107(詳しくは、刃先1071a)の動作速度を計算するときに用いられる。反時計回り方向の動作速度の計算の概要について説明する。
 操作レバー51aが操作されると、操作検出器51bからメインコントローラ52に対して、操作レバー51aの操作量に応じた電流値(I)の電流が入力される。この場合、メインコントローラ52は、電磁比例制御弁61Bに対して出力する電流の電流値(i)を、操作検出器51bから入力された電流値に基づき判断する。
 メインコントローラ52は、i-pテーブル912において、上記判断した電流値(i)に対応付けられたパイロット圧(p)を特定する。さらに、メインコントローラ52は、p-vテーブル914において、特定されたパイロット圧(9)に対応付けられたチルトシリンダ13Bの動作速度を特定する。
 このように、メインコントローラ52は、i-pテーブル912およびp-vテーブル914を用いて、反時計回り方向のバケット107の動作速度を計算(予測)する。
 速度予側部84は、時計回り方向および反時計回り方向のバケット107の動作速度を計算(予測)する。電流値制御部81は、計算により得られた動作速度に基づき、上述したように、電磁比例制御弁61A,61Bに対して出力する電流値(以下、「指令電流値」とも称する)を制御する。
 なお、以下では、i-pテーブル911と、i-pテーブル912と、p-vテーブル913と、p-vテーブル914とを、「デフォルトデータ」とも称する。
 動作モード切替部82は、オペレータのモニタ装置53に対する設定指示に応じて、動作モードを、掘削作業等を行う通常の動作モード(以下、「通常モード」とも称する)と、デフォルトデータを較正するための動作モード(以下、「較正モード」とも称する)とのいずれかに切り換える。動作モードが通常モードに設定されると、メインコントローラ52は、デフォルトデータを用いて、自動的制御機能を実行する。動作モードが較正モードに設定されると、オペレータの操作に伴い、較正部83によってデフォルトデータの較正が行われ、較正後のデータが生成される。
 具体的には、較正部83は、i-pテーブル911を較正し、i-pテーブル921を生成する。同様に、較正部83は、i-pテーブル912、p-vテーブル913、およびp-vテーブル914の各々を較正し、各々に対応する、i-pテーブル922、p-vテーブル923、およびp-vテーブル924を生成する。
 上記のように較正を行う理由の一部を説明すると、以下のとおりである。
 電磁比例制御弁61A,61Bには、個体差がある。そのため、複数の同種の作業車両の各々に対して、同一種類の電磁比例制御弁を搭載し、かつ同一の電流値の電流を入力しても、作業車両毎で出力が完全には同一とはならない。また、センサ72A,72B等の各センサにも、個体差がある。
 さらに、メインバルブ62A,62Bについても、機械交差およびバネの個体差があるため、スプール621のストローク量にも個体差が出る。また、スプール621のストローク量がメインバルブ同士で同じであったとしても、作動油を流すための開口部の切欠きの個体差と配管の差異による圧力損失の違いとによって、同じ流量の作動油がチルトシリンダ13A,13Bに供給されるとは限らない。さらに、単位時間当たり同一の流量の作動油を各作業車両のチルトシリンダ13A,13Bに供給したとしても、チルトシリンダ13A,13Bの個体差から、チルトシリンダ13A,13Bの動作速度は同一種類の各作業車両で完全に同一とはならない。
 このような観点から、i-pテーブル911、i-pテーブル912、p-vテーブル913、およびp-vテーブル914を作業車両100の特性に合わせるため、i-pテーブル911、i-pテーブル912、p-vテーブル913、およびp-vテーブル914に対して較正処理を行う。
 なお、時計回りのテーブルと反時計回りのテーブルとを有している理由としては、チルトシリンダ13A,13Bの個体差が挙げられる。さらに、メインバルブ62Aからチルトシリンダ13Aまでの配管の経路と、メインバルブ62Bからチルトシリンダ13Bまでの配管の経路とは異なる。それゆえ、メインバルブ62Aから供給される作動油がチルトシリンダ13Aに到達するまでの圧力損失と、メインバルブ62Bから供給される作動油がチルトシリンダ13Bに到達するまでの圧力損失とは、同じにならない。このような圧力損失の相違も考慮し、時計回りのテーブルと反時計回りのテーブルとを有している。
 較正部83の特定部85は、バケット107がチルト動作を開始したときの、メインコントローラ52から電磁比例制御弁61A,61Bに対する指令電流の値を特定する。特定部の処理の具体例については、後述する。
 以下では、i-pテーブルの較正と、p-vテーブルの較正とに分けて、各々のテーブルの具体的に較正方法について説明する。
 なお、本例では、i-pテーブル911,912およびp-vテーブル913,914は、「作業機の動作速度を予測するためのデータ」の一例である。また、i-pテーブル911,912およびp-vテーブル913,914は、チルト動作の速度に関するデータの一例でもある。さらに、時計回り方向と反時計回り方向とは、それぞれ、「第1の方向」、「第2の方向」の一例である。通常モードと較正モードとは、それぞれ、「第1の動作モード」、「第2の動作モード」の一例である。メインコントローラ52、チルトシリンダ13A、チルトシリンダ13B、電磁比例制御弁61A、および電磁比例制御弁61Bは、それぞれ、「コントローラ」、「第1のシリンダ」、「第2のシリンダ」、「第1の電磁比例制御弁」、「第2の電磁比例制御弁」の一例である。パイロット用ポンプは、「パイロット油圧源」の一例である。
 <D.テーブル較正>
 i-pテーブルは、作業車両100の本体そのものに固有のもであるため、基本的には、一回だけ較正を行えばよい。また、i-pテーブルは、p-vテーブルよりも、作業車両100の動作に大きく影響を与えるため、サービスマンや特定の管理者に対してのみ、較正の権限を与えることが好ましい。一方、p-vテーブルは、バケットを他のバケットに交換する度に、較正を行なう必要がある。
 このような観点から、作業車両100においては、i-pテーブルと、p-vテーブルとを、別々に較正可能としている。特に、i-pテーブルの較正には、所定の権限を必要としている。たとえば、サービスマン等が、i-pテーブル較正用の操作メニューをモニタ装置53に表示させるために、パスワード等の特定のコードをモニタ装置53に対して入力する。その後に、サービスマン等が、当該操作メニューに対して所定の入力操作を行うことにより、i-pテーブルの較正が行われる。
 また、i-pテーブルの較正の際には、チルト動作をする必要はない。その一方で、p-vテーブルの較正の際には、バケット107を実際にチルト動作させる必要がある。
 なお、本実施の形態では、メインコントローラ52が、i-pテーブル911,912およびp-vテーブル913,914と記載したように、データをテーブル形式で記憶している構成を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。たとえば、メインコントローラは、電磁比例制御弁61A,61Bに対して出力される電流の電流値(i)と、当該電流値の電流が電磁比例制御弁61A,61Bに入力されたときに電磁比例制御弁61A,61Bによって生成されると想定されるパイロット圧(p)との関係を、関数として記憶していてもよい。同様に、メインコントローラ52は、電磁比例制御弁61A,61Bからメインバルブ62A,62Bに対して出力されるパイロット圧(p)と、当該パイロット圧がメインバルブ62A,62Bのスプール621に加わったときに想定されるチルトシリンダ13A,13Bの動作速度(v)との関係を、関数として記憶していてもよい。
 (d1.i-pテーブルの較正)
 以下では、i-pテーブル911およびi-pテーブル912のうち、i-pテーブル911の較正について説明する。なお、i-pテーブル912の較正も、i-pテーブル911の較正と同様であるため、以下では、繰り返して説明しない。
 図5は、較正前のi-pテーブル911を説明するための図である。
 図5に示されるように、i-pテーブル911のデータ(離散値)を、説明の便宜上グラフ化し、i-pテーブル911を線分J1として表記している。
 i-pテーブル911においては、IaからIbの範囲で、指令電流の電流値iとパイロット圧(ppc圧)との関係が規定されている。指令電流の電流値iの値がIaのときに、パイロット圧の値がPaとなっている。また、i-pテーブル911においては、電流値iの値が増加するにつれて、パイロット圧の値が高くなるように設定されている。指令電流の電流値iの値がIbのときに、パイロット圧の値がPbとなっている。
 図6は、指令電流の電流値iを実際に上昇させたときに、出力されるパイロット圧の実測値を表した図である。指令電流の電流値iは、センサ71Aによって測定される。パイロット圧は、センサ72Aによって測定される。
 図6に示されるように、電磁比例制御弁61Aに出力する指令電流の電流値iをIcからIbまで上昇させたときに、センサ72Aで測定されるパイロット圧を線分J2として表している。電流値iがIuからIwまでの間では、指令電流の電流値iの増加に対して概ね一定の割合でパイロット圧が上昇している。なお、Iuは、Ic以上かつId以下の値である。また、Iwは、Id以上かつIb以下の値である。
 電流値iがIwを超えると、電流値iに対するパイロット圧の増加割合が低下する。なお、Ieは、Id以上かつIw以下の値である。また、Id,Ie,Ibは、固定値である。電流値iがIcからIu(<Id)までの間では、電流値iを上昇させているにも関わらず、パイロット圧が増加しない場合もある。
 上記のような特性を鑑み、較正部83は、電流値iがId,Ie,Ibのときのパイロット圧を用いて、i-pテーブル911を較正する。
 図7は、較正後のi-pテーブルを説明するための図である。
 図7に示されるように、較正後のi-pテーブル921のデータ(離散値)を、説明の便宜上グラフ化し、i-pテーブル921を線分J3として表記している。
 較正部83は、電流値がIdかつパイロット圧がPdとなる座標点B1と、電流値がIeかつパイロット圧がPeとなる座標点B2とを用いて、線形補間(直線補間)を行う。さらに、較正部83は、座標点B2と、電流値がIbかつパイロット圧がPb’となる座標点B3とを用いて、線形補間を行う。較正部83は、このようなデータ処理により、電流値iがIdからIbまでの間における、較正後のi-pテーブル921を得る。
 次に、電流値iがId以下の領域における較正について説明する。
 較正部83は、電流値iがIdよりも値が小さい領域(Ia<i<Id)における電流値iに対するパイロット圧の変化率が、IdとIeとの間における電流値に対するパイロット圧の変化率と同じとなるように、i-pテーブル911を較正する。それゆえ、電流値iがIdよりも値が小さい領域では、座標点B1と座標点B2とを結ぶ直線が延長された状態となる。
 以上の処理により、較正部83は、電流値iがIa以上かつIb以下の領域において、電流値iがIeとなる座標点B2において、グラフの傾きが変化するような較正後のi-pテーブル921を得る。
 なお、Idは、バケット107が時計回り方向のチルト動作を開始するときの指令電流の電流値よりも大きな値である。
 (d2.p-vテーブルの較正)
 次に、p-vテーブル913,914の較正について説明する。p-vテーブル913,914の較正は、i-pテーブル911,912の較正が行われた後に実施される。また、上述したように、p-vテーブル913,914の較正の際には、バケット107をチルト動作させる必要がある。
 (1)較正前のp-vテーブル
 p-vテーブル913では、パイロット圧と、チルトシリンダ13Aの動作速度とが対応付けられている。以下では、パイロット圧P1,P2,P3,…P10が、それぞれ、動作速度V1,V2,V3,…V10に対応づけられているものとする。また、説明の便宜上、P1,P2,P3,…P10を、それぞれ、「No.1のパイロット圧」、「No.2のパイロット圧」、「No.3のパイロット圧」、…「No.10のパイロット圧」とも称する。V1,V2,V3,…V10を、それぞれ、「No.1の動作速度」、「No.2の動作速度」、「No.3の動作速度」、…「No.10の動作速度」とも称する。なお、p-vテーブル913におけるデータの点数を10点としているが、これは一例であって、10点に限定されるものではない。また、チルトシリンダ13Aの動作速度を、単に、「シリンダ速度V」とも称する。
 図8は、較正前のp-vテーブル913を説明するための図である。
 図8に示されるように、p-vテーブル913のデータ(離散値)を、説明の便宜上グラフ化し、p-vテーブル911を線分K1として表記している。パイロット圧がP1のときに、チルトシリンダ13Aの動作速度の値がV1となっている。パイロット圧がP10のときに、チルトシリンダ13Aの動作速度の値がV10となっている。
 p-vテーブル911においては、パイロット圧が増加するにつれて、チルトシリンダ13Aの動作速度が高くなるように規定されている。また、パイロット圧がP10に近い領域では、パイロット圧の上昇に対する動作速度の増加割合が、それ以外の領域に比べて小さくなっている。
 なお、p-vテーブル914もp-vテーブル913と同様な構成を有するため、ここでは、その説明を繰り返さない。
 (2)動き出し点の検出
 p-vテーブル913を較正するときには、バケット107が時計回り方向にチルト動作を開始する点(以下、「動き出し点」とも称する)におけるパイロット圧(実測値)が必要となる。なお、動き出し点は、チルト動作を開始したときの指令電流の電流値iと、当該指令電流を電磁比例制御弁61Aに出力したときにセンサ72Aによって測定されるパイロット圧によって規定される。
 動き出し点は、複数の作業車両同士で互いに異なる。また、作業車両100単体であっても、動き出し点におけるパイロット圧が常に一定になるとは限らない。それゆえ、p-vテーブル913を較正するときには、動き出し点の位置を特定する必要がある。なお、動き出し点の特定は、較正部83内の特定部85によって行われる。
 同様に、p-vテーブル914を較正するときには、バケット107が反時計回り方向にチルト動作を開始する動き出し点におけるパイロット圧(実測値)が必要となる。
 バケット107が水平状態になった後に、p-vテーブル913の較正処理が開始される。好ましくは、バケット107の刃先1071aと回動軸AX(図1の参照)とが水平状態になった後に、p-vテーブル913の較正処理が開始される。電流値制御部81は、電磁比例制御弁61Aに出力する指令電流の電流値を、所定の値から段階的に上昇させる。このような電流値の上昇に伴い、バケット107が水平状態から時計回り方向に傾いた状態となる。
 同様に、バケット107が水平状態になった後に、p-vテーブル914の較正処理が開始される。好ましくは、バケット107の刃先1071aと回動軸AX(図1の参照)とが水平状態になった後に、p-vテーブル914の較正処理が開始される。電流値制御部81は、電磁比例制御弁61Bに出力する指令電流の電流値を、所定の値から段階的に上昇させる。このような電流値の上昇に伴い、バケット107が水平状態から反時計回り方向に傾いた状態となる。
 バケット107を水平状態にしてからp-vテーブル913,914を較正する理由は、以下のとおりである。バケット107が傾いた状態で指令電流を流すと、重力によりバケット107が勝手にチルトすることがある。また、通常モードにおいてバケット107をチルト動作させるのときには、チルト角を微調整する必要がある。このようなに微調整が求められる局面でも、精度よく自動停止制御を行う必要がある。それゆえ、重力の影響を受けていないく、かつ微小に速度が出ているときの、パイロット圧とチルトシリンダ13A,13Bの動作速度との関係を得たい。このように、メインコントローラ52は、バケット107を水平状態にしてからp-vテーブル913,914を較正する。
 図9は、電磁比例制御弁61Aに出力する指令電流の電流値の上昇のさせ方を説明するための図である。図9に示されるように、電流値制御部81は、電磁比例制御弁61Aに出力する指令電流の電流値を、所定の値Imから段階的に上昇させる。
 電流値制御部81は、電磁比例制御弁61Aに出力している指令電流の電流値を一時的に低下させた後に低下前よりも大きな電流値の指令電流を電磁比例制御弁61Aに出力する処理を繰り返すことにより、電磁比例制御弁61Aに出力する指令電流の電流値を段階的に上昇させる。典型的には、電流値制御部81は、電磁比例制御弁61Aに出力している指令電流の電流値を一時的に予め定められた値まで低下させた後に低下前よりも大きな電流値の指令電流を電磁比例制御弁61Aに出力する処理を繰り返す。好ましくは、予め定められた値は、図9に示したように、ゼロである。
 図9に即して説明すると、以下のとおりである。電流値制御部81は、時間Tmから時間Tm+Trまでの間、電流値Imの指令電流を電磁比例制御弁61Aに出力する。なお、Trは、所定の時間である。その後、電流値制御部81は、指令電流の電流値を一旦ゼロとする。そして、電流値制御部81は、時間Tm+T0から時間Tm+T0+Trまでの間、電流値Im+Irの指令電流を電磁比例制御弁61Aに出力する。なお、T0は、所定の周期を表している。
 さらに、電流値制御部81は、指令電流の電流値を一旦ゼロとする。そして、電流値制御部81は、時間Tm+2T0から時間Tm+2T0+Trまでの間、電流値Im+2Irの指令電流を電磁比例制御弁61Aに出力する。
 このように、電流値制御部81は、周期的に、電流値をゼロとし、かつ電流値をIrずつ上昇させる制御を行う。
 センサ73Aは、電流値が段階的に上昇させたときのチルトシリンダ13Aの動作速度を検出し、メインコントローラ52に通知する。メインコントローラ52の特定部85は、所定の時間におけるチルトシリンダ13Aの平均動作速度を算出する。典型的には、特定部85は、指令電流の電流値を、それぞれ、Im,Im+Ir,Im+2Ir,Im+3Ir,Im+4IrのときのTr秒間におけるチルトシリンダ13Aの平均動作速度を算出する。
 特定部85は、チルトシリンダ13Aの平均動作速度が閾値Thv(mm/sec)を超えたときの指令電流の電流値を特定する。特定部85は、特定された電流値よりもIrだけ低い電流値を、チルト動作が開始したときの電流値とする。たとえば、特定部85は、電流値がIm+4Irのときに平均動作速度が閾値Thv(mm/sec)を超えたと判断すると、Im+3Irをチルト動作が開始したときの電流値とする。
 以上のように、特定部85は、電流値制御部81によって電流値が段階的に上昇すると、センサ73Aによる検出結果に基づいて、バケット107がチルト動作を開始したときの指令電流の電流値を特定する。
 なお、電磁比例制御弁61Bに出力する指令電流の電流値の上昇のさせ方も同様であるため、ここでは、説明を繰り返さない。
 また、上記においては、特定された電流値よりもIrだけ低い電流値を、チルト動作が開始したときの電流値とした。しかしながら、これに限定されるものではない。たとえば、特定部85は、特定された電流値未満の値であって、当該電流値よりもIrだけ低い電流値以上の値を、チルト動作が開始したときの電流値としてもよい。たとえば、特定部85は、電流値がIm+4Irのときに平均動作速度が閾値Thv(mm/sec)を超えたと判断すると、Im+4I未満の値であって、かつIm+3Ir以上の値を、チルト動作が開始したときの電流値としてもよい。
 上記のように、指令電流の電流値を段階的に上昇させる際に、一旦、指令電流の電流値を予め定められた値(典型的にはゼロ)まで低下させる理由は、以下のとおりである。
 理論的には、指令電流の電流値をIrずつ上昇させると、電磁比例制御弁61Aから出力されるパイロット圧も電流値Ir分ずつ上昇するはず。しかし、実際には、このようにならない。その理由は、Irだけ電流値を上昇させても、電磁比例制御弁61Aの中のスプールが静止摩擦力を超えずに止まったままとなる場合もあるからである。
 そこで、指令電流値をたとえばゼロまで一旦低下させれば、低下させたときの電流値(ゼロ)と電磁比例制御弁61Aに対して出力する指令電流の電流値との差が大きくなる。たとえば、電流値の差は、Irではなくて、Im+nIr(nは1以上の自然数)となる。これにより、電磁比例制御弁61Aの中のスプールが静止摩擦力を超えるため、電流値を上昇させたにも関わらず、スプールが停止したままとなってしまうことを防ぐことができる。
 それゆえ、図9に示したように指令電流の電流値を上昇させることにより、動き出し点を正しく検出することが可能となる。なお、以下では、動き出し点における指令電流の電流値をIsと表記する。
 較正部83は、i-pテーブル921において、電流値Isに対応するパイロット圧を特定する。なお、このパイロット圧の値をPsと表記する。
 以上の処理により、較正部83は、動き出し点におけるパイロット圧Psを得ることができる。
 (3)電流値Izのときのパイロット圧およびチルトシリンダの動作速度の検出
 メインコントローラ52は、指令電流の電流値をIzとしたときに電磁比例制御弁61Aから出力されるパイロット圧とチルトシリンダ13Aの動作速度とを、センサ72Aおよびセンサ73Aを用いて測定する。さらに、メインコントローラ52は、同様に、指令電流の電流値をIzとしたときに電磁比例制御弁61Bから出力されるパイロット圧とチルトシリンダ13Bの動作速度とを、センサ72Bおよびセンサ73Bを用いて測定する。
 電流値Izは、たとえば、電流値Ieと同じ値である。電流値Ieとしたときには、バケット107は、バケット107が出し得る最高速度に近い速度でチルトする。
 p-vテーブル913を較正する場合、バケット107が反時計回り方向に最大角θmaxまでチルトした後、メインコントローラ52は、操作レバー51aに対してオペレータ操作が行われたことを条件に、電磁比例制御弁61Aに対して電流値Izの指令電流を出力し続ける。その結果、バケット107は、時計回り方向へのチルトを開始し、水平状態を経て、反時計回り方向に最大角θmaxまでチルトした状態となる。
 p-vテーブル914を較正する場合、バケット107が時計回り方向に最大角θmaxまでチルトした後、メインコントローラ52は、操作レバー51aに対してオペレータ操作が行われたことを条件に、電磁比例制御弁61Bに対して電流値Izの指令電流を出力し続ける。その結果、バケット107は、反時計回り方向へのチルトを開始し、水平状態を経て、時計回り方向に最大角θmaxまでチルトした状態となる。
 上記のように、電磁比例制御弁61A,61Bに対して電流値Izの指令電流を出力するために、操作レバー51aに対してオペレータ操作が行われたことを条件とする理由は、以下のとおりである。
 p-vテーブルの較正の際には、チルトシリンダ13A,13Bを動かす必要がある。操作装置51は電子式の装置であるため、メインコントローラ52が疑似的に指令電流(信号)を出力することにより、操作レバー51aに対する操作がなくても、チルトシリンダ13A,13Bを動作させることは可能である。
 しかしながら、オペレータがバケット107をチルト動作させることを意図していないような状態で、バケット107が自動的に動作することは、操作性の観点から好ましくない。特に、電流値IzをIeと同じ値とした場合には、上述したように、バケット107が最高速度に近い速度でチルトする。それゆえ、オペレータがバケット107をチルト動作させる操作を明確に認識している状態で、バケット107をチルト動作させることが操作性の観点から好ましい。
 それゆえ、電磁比例制御弁61A,61Bに対して電流値Izの指令電流を出力するために、操作レバー51aに対してオペレータ操作が行われたことを条件としている。なお、p-vテーブル913,914の較正の際には、メインコントローラ52が、操作レバー51aの操作量に応じた電流値(I)をモニタリングし、所定値以上の電流値(I)を検知すると、電磁比例制御弁61A,61Bに対して電流値Izの指令電流を出力する。
 なお、動き出し点の検出の際には、メインコントローラ52は、チルト動作の速度が非常に低速となる。このため、バケット107が自動的に動作しても、操作性に与える影響はほとんどないため、メインコントローラ52は、電流値(I)をモニタリングしない。このような観点から、動き出し点の検出の際には、操作レバー51aに対するオペレータ操作が行われたことを条件せずに、バケット107がチルトする。ただし、動き出し点の検出の際にも、操作レバー51aに対するオペレータ操作を条件とすることも可能である。
 また、上述したように、バケット107を最大角度θmaxだけチルトさせてから、電流値をIzとしたときのパイロット圧とチルトシリンダ13Aの動作速度(動作速度の最高速度)とを測定する理由は、以下のとおりである。
 チルトシリンダ13A,13Bのストローク長をある程度確保しておかないと、大きな電流値の指令電流を電磁比例制御弁61A,61Bに出力しても、バケット107が最高速度に到達しない状態で、バケット107が振り切ってしまう。このため、ストローク長を稼いだ状態で、電流値をIzとしたときのパイロット圧とチルトシリンダ13A,13Bの動作速度とを測定することが好ましい。
 なお、測定したいのは最高速度であるため、重力の影響は問題とならない。また、指令電流の電流値がIzのときに、バケット107のチルトを自動停止させないといけない状況は、オペレータが間違って大きなシリンダ速度が出る操作をしてしまった場合である。
 以上の理由により、バケット107を最大角度θmaxだけチルトさせてから、電流値をIzとしたときのパイロット圧とチルトシリンダ13Aの動作速度とを測定する。
 以下では、電流値をIzとしたときに、測定されたパイロット圧をPzと表記し、チルトシリンダ13Aの動作速度(最高速度)をVzと表記する。
 なお、本例では、電流値Is、電流値Izは、それぞれ、「第1の電流値」、「第2の電流値」の一例である。
 (4)較正比率の算出
 p-vテーブル913のパイロット圧(p)を較正するときに用いる較正比率Rpと、p-vテーブル913の動作速度(v)を較正するときに用いる較正比率Rvとを算出する方法を説明する。なお、p-vテーブル914に対しても、同様の手法により較正比率が算出されるため、ここでは繰り返し説明は行わない。
 図10は、較正比率Rp,Rvを算出するための手法を説明するための図である。まず、較正比率Rpの算出方法を説明する。
 図10に示されるように、較正部83は、指令電流の電流値がIzのときのパイロット圧Pzと、動き出し点における電流値Isのときのパイロット圧Psとの差分(Pz-Ps)を算出する。
 さらに、較正部83は、較正前のp-vテーブル913における差分(P8-P1)を算出する。当該差分を算出するときに、P8からP1を引く理由は、以下のとおりである。パイロット圧P1は、動き出し点におけるパイロット圧であるために用いられる。また、パイロット圧P8よりも高いパイロット圧の領域では、較正前のp-vテーブル913の形状に近似させる観点から、パイロット圧の較正を行わないためである。
 較正部83は、PzとPsとの差分を、較正前のp-vテーブル913における差分で除することにより、較正比率Rp(=(Pz-Ps)/(P8-P1))を求める。
 次に、較正比率Rvの算出方法を説明する。
 較正部83は、指令電流の電流値がIzのときの動作速度Vzと、予め定められた速度Vfとの差分(Vz-Vf)を算出する。Vfは、たとえばV1と同じ値とすることができる。
 さらに、較正部83は、較正前のp-vテーブル913における差分(V8-V1)を算出する。較正部83は、VzとVfとの差分を、較正前のp-vテーブル913における差分で除することにより、較正比率Rv(=(Vz-Vf)/(V8-V1))を求める。
 以上のように、較正部83は、電流値Izの電流が出力されたときに測定されたパイロット圧Pzと特定部85によって特定されたパイロット圧Psとの差分(Pz-Ps)を、p-vテーブル913内の2つの所定のパイロット圧(P8,P1)の差分(P8-P1)で除することによって、較正比率Rpを算出する。また、較正部83は、電流値Izの電流が出力されたときに測定されたチルトシリンダ13Aの動作速度Vzと予め定められた速度Vfとの差分(Vz-Vf)を、p-vテーブル913内における上記2つの所定のパイロット圧(P8,P1)に対応付けられたチルトシリンダ13Aに関する2つの動作速度(V8,V1)の差分(V8-V1)で除することによって、較正比率Rvを算出する。
 なお、本例では、較正比率Rp、較正比率Rvは、それぞれ、「第1の較正比率」、「第2の較正比率」の一例である。
 (5)較正後のp-vテーブルの生成
 次に、較正比率Rp,Rvを利用して、p-vテーブル913からp-vテーブル923を生成する方法について説明する。なお、p-vテーブル914からp-vテーブル924を生成方法も、p-vテーブル913からp-vテーブル923を生成する方法と同様であるため、ここでは繰り返し説明しない。
 図11は、演算処理によって得られるデータテーブル951,952を説明するための図である。図11(A)は、較正前のp-vテーブル913において、パイロット圧に対してオフセット処理をした後のデータテーブル951を表した図である。図11(B)は、図11(A)に示したデータテーブル951を利用して得られるデータテーブル952を表した図である。
 図11(A)に示すように、較正部83は、p-vテーブル913におけるNo.2~No.8のパイロット圧から、P1とPsとの差分(P1-Ps)だけ値を差し引く。
 図11(B)に示されるように、較正部83は、データテーブル951において、パイロット圧および動作速度に関して、縦方向で隣り合ったデータ同士の差分を算出することにより、データテーブル952を得る。
 この処理について、データテーブル951におけるNo.1のデータとNo.2のデータとを例に挙げて説明すれば、以下のとおりである。較正部83は、No.2のパイロット圧(P2-(P1-Ps))から、No.1のパイロット圧(Ps)を引く。これにより、較正部83は、P2-P1の値を得る。さらに、較正部83は、No.2の動作速度(V2)からNo.1の動作速度(V1)を引く。これにより、較正部83は、V2-V1の値を得る。
 図12は、較正後のデータを表した図である。図12(A)は、較正後の差分データを表した図である。図12(B)は、較正後のp-vテーブル923を表した図である。
 図12(A)に示すように、較正部83は、図11(B)における各パイロット圧に対して較正比率Rpを掛ける。また、較正部83は、図11(B)における各動作速度に対して較正比率Rvを掛ける。これにより、較正部83は、較正後の差分データ953を得る。
 図12(B)に示されるように、較正部83は、図11(A)に示したデータテーブル951におけるPs,V1,P9,P10と、図12(A)に示した較正後の差分データ953とを用いて、p-vテーブル923を生成する。
 較正部83は、No.1におけるパイロット圧と動作速度とを、図11(A)に示したオフセット処理後のデータテーブル951の値と同じとする。また、較正部83は、No.9およびNo.10におけるパイロット圧を、データテーブル951の値と同じにする。較正部は、その他のデータについては、較正後の差分データを用いた較正を行う。以下、説明する。
 較正部83は、i番目(2≦i≦8)の較正後のパイロット圧を求めるために、Psに対して、Dp1からDp(i-1)までの総和を加算する処理を行なう。一例を挙げて説明すると、較正部83は、5番目(No.5)の較正後のパイロット圧を、Ps+Dp1+Dp2+Dp3+Dp4とする。なお、iが5となるため、Dp(i-1)はDp4である。
 さらに、較正部83は、j番目(2≦i≦10)の較正後の動作速度を求めるために、V1に対して、Dv1からDv(i-1)までの総和を加算する処理を行なう。一例を挙げて説明すると、較正部83は、5番目(No.5)の較正後の動作速度を、V1s+Dv1+Dv2+Dv3+Dv4とする。なお、jが5となるため、Dv(i-1)はDv4である。
 以上の演算処理によって、較正部83は、p-vテーブル913から較正後のp-vテーブル923を得る。
 図13は、較正後のp-vテーブル923を説明するための図である。
 図13に示されるように、図12(B)に示されたp-vテーブル923のデータ(離散値)を、説明の便宜上グラフ化し、p-vテーブル923を線分K2として表記している。なお、破線の線分K1は、図8でも示したように、較正前のp-vテーブル913を表している。図13によれば、線分K2は、線分K1の形状と同じような形状を維持しつつ、較正がなされていることが分かる。
 以上のように、較正部83は、バケット107が水平状態になったことが検出された後に、電磁比例制御弁61Aに出力する電流の電流値を調整して、p-vテーブル913の較正を開始する。具体的には、較正部83は、特定部85によって特定されたパイロット圧Psと、予め定められた速度Vfと、電流値Isよりも大きな電流値Izの電流がメインコントローラ52から電磁比例制御弁61Aに出力されたときに測定されたパイロット圧Pzおよびチルトシリンダ13Aの動作速度Vzとに基づいて、p-vテーブル913を較正する。
 ところで、作業車両100においては、上述したように、p-vテーブル913の較正をする際に、較正に用いるための実測値として、電流値Is(動き出し点)におけるパイロット圧と、電流値Izにおけるパイロット圧およびチルトシリンダ13Aの動作速度とを利用する。このように、作業車両100においては、指令電流について2つの電流値Is,Izについての実測値を得るだけで、p-vテーブル913の構成を可能としている。
 チルトシリンダ13A,13Bは、ブームシリンダ10およびアームシリンダ11よりも、ストローク長が短い。このため、1回の一方向シリンダを伸ばす操作においては、ブームシリンダ10およびアームシリンダ11に比べて、多くの電流値について実測値を得にくい。
 しかしながら、作業車両100によれば、p-vテーブル913の較正の際には、2回だけチルトシリンダ13Aを伸ばせばよい。具体的には、バケット107を移動するためのシリンダ動作と、バケット107を移動するためのシリンダ動作とですむ。同様に、p-vテーブル914の較正の際には、2回だけチルトシリンダ13Bを伸ばせばよい。
 また、図13にも示したように、較正前のp-vテーブル913と較正後のp-vテーブル923とで、形状が近似している。このため、オペレータが感じする操作感応は、大きく変化することはない。このように、作業車両100によれば、電流値Isと電流値Izとに関する実測値のみで、p-vテーブル913,914に対して、精度の高い較正を行うことができる。
 <E.ユーザインターフェイス>
 p-vテーブル913,914を較正するときのモニタ装置53に表示されるユーザインターフェイスについて説明する。なお、i-pテーブル911,912の較正は、既に済んでいるものとする。
 図14は、p-vテーブル913,914の較正モードに移行するまでの画面遷移を表した図である。図14に示されるように、オペレータがチルトバケット制御調整の項目を選択すると(状態(A))、モニタ装置は、p-vテーブル913,914の較正を実行するための調整実行ボタンを表示する。調整実行ボタンが選択されると(状態(B))、メインコントローラ52は、動作モードを、通常モードから、p-vテーブルの較正を開始する較正モードに移行する。
 なお、既に較正が行われ、p-vテーブル923,924が生成されているときには、初期設定値に戻すためのボタンが選択されると、自動停止制御に用いるp-vテーブルとして、較正前(デフォルト)のp-vテーブル913,914を設定する。
 図15は、図14における調整実行ボタンが選択された表示されユーザインターフェイスである。また、図15は、時計回り方向の動き出し点を検出するときに表示されるユーザインターフェイスである。
 図15に示すとおり、モニタ装置53は、メインコントローラ52の指示に従って、バケット107を水平状態にすることをオペレータに指示するガイダンスを表示する(状態(A))。メインコントローラ52は、バケット107が水平状態になったと判断すると、操作レバー51aを中立位置にすること、エンジン55をフル回転させること、PPCのロックを解除することを求めるガイダンスを、モニタ装置53に表示させる。その後、メインコントローラ52は、調整中(検出中)および調整が完了したことを表すユーザインターフェイスを、モニタ装置53に表示させる(状態(C)および(D))。
 これにより、メインコントローラ52によって時計回り方向の動き出し点が検出される。その後、メインコントローラ52は、反時計回り方向の動き出し点を検出するためのユーザインターフェイスを、モニタ装置53に表示させる。
 反時計回り方向の動き出し点を検出するときも、時計回り方向の動き出し点を検出するときに表示されるユーザインターフェイスと同様なユーザインターフェイスが表示される。まず、モニタ装置53は、メインコントローラ52の指示に従って、バケット107を水平状態にすることをオペレータに再度指示するガイダンスを表示する。メインコントローラ52は、バケット107が水平状態になったと判断すると、「操作レバー51aを中立位置にすること、エンジン55をフル回転させること、PPCのロックを解除すること」を求めるガイダンスを、モニタ装置53に表示させる。その後、メインコントローラ52は、調整中(検出中)および調整が完了したことを表すユーザインターフェイスを、モニタ装置53に表示させる。
 これにより、メインコントローラ52によって反時計回り方向の動き出し点が検出される。その後、メインコントローラ52は、時計回り方向の動き出し点を用いたp-vテーブル913の較正と、反時計回り方向の動き出し点を用いたp-vテーブル914を実行するためのユーザインターフェイスを、モニタ装置53に表示させる。
 図16は、時計回り方向の動き出し点を用いて時計回り方向のp-vテーブル913を較正するときに表示されるユーザインターフェイスである。
 図16に示すとおり、モニタ装置53は、メインコントローラ52の指示に従って、バケット107を反時計方向に最大角度チルト動作させることをオペレータに指示するガイダンスを表示する(状態(A))。メインコントローラ52は、バケット107が反時計方向に最大角度チルトした状態になったと判断すると、「エンジン55をフル回転させた状態で、操作レバー51aの操作量を最大にしてバケット107を時計回り方向にチルト回動させること」を求めるガイダンスを、モニタ装置53に表示させる。その後、メインコントローラ52は、較正中および較正が完了したことを表すユーザインターフェイスを、モニタ装置53に表示させる(状態(C)および(D))。
 これにより、時計回り方向のp-vテーブル913の較正が完了し、較正後のp-vテーブル923が生成される。その後、メインコントローラ52は、反時計回り方向のp-vテーブル914を較正するためのユーザインターフェイスを、モニタ装置53に表示させる。
 反時計回り方向のp-vテーブル914を較正するときも、時計回り方向のp-vテーブル913を較正するときに表示されるユーザインターフェイスと同様なユーザインターフェイスが表示される。まず、モニタ装置53は、メインコントローラ52の指示に従って、バケット107を時計方向に最大角度チルト動作させることをオペレータに指示するガイダンスを表示する。メインコントローラ52は、バケット107が時計方向に最大角度チルトした状態になったと判断すると、「エンジン55をフル回転させた状態で、操作レバー51aの操作量を最大にしてバケット107を反時計回り方向にチルト回動させること」を求めるガイダンスを、モニタ装置53に表示させる。その後、メインコントローラ52は、較正中および較正が完了したことを表すユーザインターフェイスを、モニタ装置53に表示させる。
 これにより、反時計回り方向のp-vテーブル914の較正が完了し、較正後のp-vテーブル924が生成される。以上により、一連の較正処理が終了する。
 <F.制御構造>
 図17は、作業車両100における全体の処理の流れを説明するためのフローチャートである。また、以下では、上述したサービスマンおよび特定の管理者が較正処理を行なう局面の処理の流れを説明する。
 図17を参照して、メインコントローラ52は、作業車両100の動作モードが較正モードであるか否かを判断する。メインコントローラ52は、較正モードではないと判断した場合(ステップS1においてNO)、ステップS7において、メインコントローラ52は、バケット107のチルト動作に関し、現在のi-pテーブルおよびp-vテーブルを利用した自動停止制御を行う。
 たとえば、一度の較正処理がなされていない場合、メインコントローラ52は、i-pテーブル911,912およびp-vテーブル913,914を利用した自動停止制御を行う。一方、既に較正処理が行われている場合、メインコントローラ52は、i-pテーブル921,922およびp-vテーブル923,924を利用した自動停止制御を行う。
 メインコントローラ52は、較正モードであると判断した場合(ステップS1においてYES)、ステップS2において、デフォルトのi-pテーブル911に対して較正処理を行なう。なお、i-pテーブル911が既に較正されてi-pテーブル921が生成されているときであっても、メインコントローラ52は、デフォルトのi-pテーブル911に対して較正処理を行なう。
 ステップS3において、メインコントローラ52は、デフォルトのi-pテーブル912に対して較正処理を行なう。ステップS4において、メインコントローラ52は、デフォルトのp-vテーブル913に対して較正処理を行なう。ステップS5において、メインコントローラ52は、デフォルトのp-vテーブル914に対して較正処理を行なう。
 メインコントローラ52は、i-pテーブル911,912およびp-vテーブル913,914の較正が終了すると、ステップS6において、バケット107のチルト動作に関し、較正後のi-pテーブル921,922およびp-vテーブル923,924を利用した自動停止制御を開始する。
 なお、サービスマン等の所定の権限を有していない一般のオペレータが較正処理を行なうときには、ステップS2およびステップS3の処理が行われない。
 図18は、図17におけるステップS2における処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図18を参照して、ステップS21において、メインコントローラ52は、メインコントローラ52から電磁比例制御弁61Aに出力された指令電流の電流値がId,Ie,Ibのときの各パイロット圧Pd,Pe,Pb’を、センサ72Aを用いて検出する。ステップS22において、メインコントローラ52は、3つの座標値(Id,Pd),(Ie,Pe),(Ib,Pb’)を用いた線形補間によって、i-pテーブル911を較正し、較正後のi-pテーブル921を生成する。
 図17におけるステップS3においては、メインコントローラ52は、メインコントローラ52から電磁比例制御弁61Bに出力された指令電流の電流値がId,Ie,Ibのときの各パイロット圧Pd,Pe,Pb’を、センサ72Bを用いて検出する。次いで、メインコントローラ52は、3つの座標値(Id,Pd),(Ie,Pe),(Ib,Pb’)を用いた線形補間によって、i-pテーブル912を較正し、較正後のi-pテーブル922を生成する。
 図19は、図17におけるステップS4における処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
 図19を参照して、ステップS41において、メインコントローラ52は、バケット107の時計回り方向の動き出し点における指令電流の電流値Isを決定する。ステップS42において、メインコントローラ52は、較正後のi-pテーブル921を用いて、バケット107の時計回り方向の動き出し点におけるパイロット圧Psを特定する。ステップS43において、メインコントローラ52は、測定結果に基づき、指令電流の電流値がIzのときのパイロット圧とチルトシリンダ13Aの動作速度Vzとを特定する。
 ステップS44において、メインコントローラ52は、較正比率Rp,Rvを算出する。ステップS45において、メインコントローラ52は、p-vテーブル913に対して、上述したオフセット処理を実行する。ステップS46において、メインコントローラ52は、オフセット処理後のデータテーブル951(図11(A))において、差分演算を行う。
 ステップS47において、メインコントローラ52は、ステップS46の差分演算によって得られたデータテーブル952(図11(B))に対して較正比率Rp,Rvを掛けることにより、差分データ953(図12(A))を生成する。ステップS48において、メインコントローラ52は、差分データ953と、オフセット処理後のデータテーブル951のデータの一部とを用いて、較正後のp-vテーブル923を生成する。
 図17におけるステップS5においては、ステップS4と同様の流れで、以下の処理が行われる。メインコントローラ52は、バケット107の反時計回り方向の動き出し点における指令電流の電流値Isを決定する。メインコントローラ52は、較正後のi-pテーブル922を用いて、バケット107の反時計回り方向の動き出し点におけるパイロット圧Psを特定する。メインコントローラ52は、測定結果に基づき、指令電流の電流値がIzのときのパイロット圧とチルトシリンダ13Bの動作速度Vzとを特定する。メインコントローラ52は、較正比率Rp,Rvを算出する。メインコントローラ52は、p-vテーブル914に対して、上述したオフセット処理を実行する。メインコントローラ52は、オフセット処理後のデータテーブルにおいて、差分演算を行う。メインコントローラ52は、上記の差分演算によって得られたデータテーブルに対して較正比率Rp,Rvを掛けることにより、データテーブルを生成する。メインコントローラ52は、較正比率Rp,Rvを掛けることにより生成されたデータテーブルと、オフセット処理後のデータテーブルのデータの一部とを用いて、較正後のp-vテーブル924を生成する。
 図20は、図19におけるステップS41の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
 図20を参照して、ステップS411において、メインコントローラ52は、バケット107が水平状態か否かを判断する。メインコントローラ52は、バケット107が水平状態であると判断すると(ステップS411においてYES)、ステップS412において、電磁比例制御弁61Aに所定の電流値Im(図9)の指令電流を出力する。メインコントローラ52は、バケット107が水平状態でないと(ステップS411)、処理をステップS411に戻し、バケット107が水平状態になるまで待機する。
 ステップS413において、メインコントローラ52は、電磁比例制御弁61Aに出力している指令電流の電流値を一時的にゼロにしたのち、ゼロとした直前の電流値よりもIrだけ大きな電流値の指令電流を電磁比例制御弁61Aに出力する。
 ステップS414において、メインコントローラ52は、チルトシリンダ13Aが閾値Thv以上の速度で移動したか否かを判断する。メインコントローラ52は、チルトシリンダ13Aが閾値Thv以上の速度で移動しなかったと判断した場合(ステップS414においてNO)、指令電流の電流値をさらにIrだけ増加させるために、処理をステップS413に戻す。
 メインコントローラ52は、チルトシリンダ13Aが閾値Thv以上の速度で移動したと判断した場合(ステップS414においてYES)、ステップS415において、チルトシリンダ13Aが閾値Thv以上の速度で移動したときの電流値よりもIrだけ低い電流値を、動き出し点の電流値Isとする。
 図21は、図19におけるステップS43の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
 図21を参照して、ステップS431において、メインコントローラ52は、バケット107が反時計回り方向に最大角θmaxまでチルトしているか否かを判断する。メインコントローラ52は、バケット107が反時計回り方向に最大角θmaxまでチルトしていると判断すると(ステップS431においてYES)、ステップS432において、時計回り方向にバケット107をチルト動作させるためのフルレバー操作を受け付けたか否かを判断する。なお、メインコントローラ52は、バケット107が反時計回り方向に最大角θmaxまでチルトしていないと判断すると(ステップS431においてNO)、処理をステップS431に戻す。
 メインコントローラ52は、上記フルレバー操作を受け付けたと判断すると(ステップS432においてYES)、ステップS433において、電流値Izの指令電流を電磁比例制御弁61Aに出力する。なお、メインコントローラ52は、上記フルレバー操作を受け付けていないと判断すると(ステップS432においてNO)、処理をステップS432に戻す。
 ステップS434において、メインコントローラ52は、センサ72A,73Aを用いて、チルトシリンダ13Aの最高速度Vzと、そのときのパイロット圧Pzとを取得する。
 <G.変形例>
 以下、作業車両100の変形例を説明する。
 (1)上記の実施の形態においては、特定部85によって、動き出し点の電流値Isを求め、較正後のi-pテーブル921,922を用いて、電流値Isに対応するパイロット圧Psを決定した。さらに、図10から図12に基づいて説明したように、当該パイロット圧Psを用いて、p-vテーブル913,914を較正した。しかしながら、これに限定されるものではない。以下、他の処理例を説明する。
 較正部83は、電流値制御部81によって電流値が上昇すると、センサ73Aおよびセンサ72Aからの出力に基づき、バケット107が時計回り方向に動き出したときのパイロット圧を特定する。たとえば、較正部83は、チルトシリンダ13Aの平均動作速度が閾値Thv(mm/sec)を超えたときのパイロット圧を特定する。較正部83は、当該特定されたパイロット圧に基づいて、p-vテーブル913を較正する。具体的には、上記特定されたパイロット圧を、パイロット圧Psとして用いる。
 また、較正部83は、電流値制御部81によって電流値が上昇すると、センサ73Bおよびセンサ72Bからの出力に基づき、バケット107が反時計回り方向に動き出したときのパイロット圧を特定する。たとえば、較正部83は、チルトシリンダ13Bの平均動作速度が閾値Thv(mm/sec)を超えたときのパイロット圧を特定する。較正部83は、当該特定されたパイロット圧に基づいて、p-vテーブル914を較正する。具体的には、上記特定されたパイロット圧を、パイロット圧Psとして用いる。
 このような構成によっても、較正部83は、p-vテーブル913,914を較正することができる。
 (2)上記の実施の形態においては、バケット107のチルト動作に関する、i-pテーブル911,912およびp-vテーブル913,914に着目して説明したが、これらのテーブルに限定されるものではない。上述したデータ較正の手法は、作業機104の動作速度を予測するためのデータに対して広く適用できる。
 たとえば、上述したデータ較正の手法は、ブーム105の動作速度、アーム106の動作速度、バケットシリンダ12を動作させたときのバケット107の動作速度、および旋回体103の旋回速度を予測するためのデータに対して適用できる。
 (3)上記の実施の形態においては、メインコントローラ52は、3つの座標値(Id,Pd),(Ie,Pe),(Ib,Pb’)を用いた線形補間によって、i-pテーブルを較正し、較正後のi-pテーブルを生成した。しかしながら、これに限定されず、4つ以上の座標値を用いて、較正後のi-pテーブルを生成してもよい。
 (4)上記においては、作業機の動作速度を予測するためのデータとして、i-pデータ(指令電流の電流値と電磁比例制御弁によって生成されるパイロット圧との関係を規定したデータ)と、p-vデータ(パイロット圧とチルトシリンダの動作速度との関係を規定したデータ)を備える構成を例に挙げて説明した。しかしながら、作業機の動作速度を予測するためのデータとして、i-pデータと、p-stデータ(パイロット圧とスプールのストローク長との関係を規定したのデータ)と、st-vデータ(ストローク長とチルトシリンダの動作速度との関係を規定したのデータ)とを備えていてもよい。なお、この構成の場合には、作業車両100は、スプールのストローク長を測定するセンサを備えている必要がある。
 (5)上記においては、電子式の操作装置51を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、操作レバーの操作方向および操作量に応じたパイロット圧を出力する油圧式の装置としてもよい。
 (6)バケット107を最大角度θmaxだけチルトさせてから、電流値をIzとしたときのパイロット圧とチルトシリンダ13Aの動作速度(動作速度の最高速度)とを測定した。しかしながら、必ずしも、バケット107を最大角度θmaxだけチルト動作させる必要はない。電流値Izを電磁比例制御弁に出力したときに、チルトシリンダ13A,13Bがストロークエンドに到達するまでに、チルト動作の速度の最高速度が得られるのであれば、バケット107を最大角度θmaxだけチルト動作させる必要はない。
 (7)上記の実施形態においては、作業車両100が2本のチルトシリンダ13A,13Bを備える構成を例に挙げて説明したが、チルトシリンダは1本であってもよい。
 <H.利点>
 以下、変形例を踏まえて、作業車両100の主たる構成と当該構成により得られる利点とを説明する。なお、以下において、括弧書きの部材名および括弧書きの参照符号は、当該括弧が付された部材の一例を示すための記載である。
 (1)作業車両100は、バケット107と、バケット107にチルト動作をさせる作動油の流量を調整するメインバルブ62A,62Bと、メインバルブ62A,62Bに導かれるパイロット圧を生成する電磁比例制御弁61A,61Bと、電磁比例制御弁(61A,61B)に電流を出力するメインコントローラ52と、バケット107の動作を検出するための第1のセンサ(73A,73B)とを備える。メインコントローラ52は、チルト動作によるバケット107の動作速度を予測するためのデータ(i-pテーブル911,912およびp-vテーブル913,914)を記憶する記憶部90と、センサ73A,73Bからの出力に基づき、バケット107が水平状態になったことを検出する検出部86と、バケット107が水平状態になったことが検出された後に、電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を調整して、データの較正を開始する較正部83とを含む。
 このような構成によれば、バケット107が水平状態になった後に、電磁比例制御弁に出力する電流の電流値が調整され、チルト動作によるバケット107の動作速度を予測するためのデータの較正が開始される。それゆえ、作業車両100は、バケット107に加わる重力の影響を受けることなく、データを較正することができる。したがって、作業車両は、データを精度よく較正することができる。
 (2)バケット107は、バケットピン16と直交する回動軸AXを中心に回動することによってチルトする。較正部83は、バケット107の刃先1071aおよび回動軸AXが水平状態になったことが検出された後に、電磁比例制御弁(61A,61B)に出力する電流の電流値を調整して、データの較正を開始する。
 このような構成によれば、作業車両100は、回動軸AXが水平状態になっていないときよりも、バケットに加わる重力の影響を少なくした状態で、データを較正することができる。
 (3)作業車両100は、電磁比例制御弁(61A,61B)が発生するパイロット圧を測定する第2のセンサ(72A,72B)をさらに備える。
 メインコントローラ52は、バケット107が水平状態になったことが検出された後に、電磁比例制御弁に出力する電流の電流値を上昇させる電流値制御部81をさらに含む。較正部83は、電流値制御部81によって電流値が上昇すると、第1のセンサ(73A,73B)および第2のセンサ(72A,72B)からの出力に基づき、バケット107が動き出したときのパイロット圧を特定する。較正部83は、特定されたパイロット圧を用いて、上記データ(詳しくは、p-vテーブル913,914)を較正する。
 このような構成によれば、作業車両100は、電磁比例制御弁が発生するパイロット圧を用いて、チルト動作の速度を予測するためのデータを較正することができる。
 (4)上記データは、前記電磁比例制御弁に出力される電流の電流値と、前記電磁比例制御弁が発生するパイロット圧との関係を規定した第1のデータ(i-pテーブル911,912)を含む。メインコントローラ52は、バケット107が水平状態になったことが検出された後に、電磁比例制御弁(61A,61B)に出力する電流の電流値を上昇させる電流値制御部81をさらに備える。較正部83は、電流値制御部81によって電流値が上昇すると、第1のセンサ(73A,73B)による検出結果に基づいて、バケット107がチルト動作を開始したときの電流値Isを特定する。メインコントローラ52は、i-pテーブル911,912に基づき、特定された電流値に対応するパイロット圧Psを決定する。メインコントローラ52は、決定されたパイロット圧Psを用いて、上記データ(詳しくは、p-vテーブル913,914)を較正する。
 このような構成によれば、作業車両100は、特定された電流値と、電磁比例制御弁に出力される電流の電流値と当該電磁比例制御弁が発生するパイロット圧との関係を規定した第1のデータ(i-pテーブル911,912)とを用いて、チルト動作によるバケット107の動作速度を予測するためのデータを較正することができる。
 (5)バケット107は、時計回り方向と、反時計回り方向とにチルト動作が可能である。較正部83は、バケット107が時計回り方向にチルト動作を開始したときの電流値と、バケット107が反時計回り方向にチルト動作を開始したときの電流値とを特定する。
 このような構成によれば、作業車両は、バケット107が時計回り方向にチルト動作を開始したときの指令電流の電流値と、バケット107が反時計回り方向にチルト動作を開始したときの指令電流の電流値とを測定することができる。
 (6)作業車両100は、バケット107にチルト動作をさせるためのシリンダをさらに備える。シリンダは、伸びることによってバケット107を時計回り方向にチルト動作させるチルトシリンダ13Aと、伸びることによってバケット107を反時計回り方向にチルト動作させるチルトシリンダ13Bとを含む。メインバルブは、チルトシリンダ13Aに供給される前記作動油の流量を調整するメインバルブ62Aと、チルトシリンダ13Bに供給される前記作動油の流量を調整するメインバルブ62Bとを含む。電磁比例制御弁(61A,61B)は、メインバルブ62Aに導かれるパイロット圧を生成する電磁比例制御弁61Aと、メインバルブ62Bに導かれるパイロット圧を生成する電磁比例制御弁61Bとを含む。電流値制御部81は、電磁比例制御弁61Aに出力する電流の電流値を上昇させた後に、電磁比例制御弁61Bに出力する電流の電流値を上昇させる。
 このような構成によれば、作業車両は、バケット107を時計回り方向にチルト動作させるための電磁比例制御弁61Aに出力される指令電流について、バケット107が時計回り方向にチルト動作を開始するときの電流値(Is)を特定することができる。また、作業車両は、バケット107を反時計回り方向にチルト動作させるための電磁比例制御弁61Bに出力される指令電流について、バケット107が反時計回り方向にチルト動作を開始するときの電流値(Is)を特定することができる。
 (7)作業車両100は、バケット107を操作するための操作装置51をさらに備え。データは、パイロット圧とチルトシリンダ13Aの動作速度との関係を規定した第2のデータ(p-vテーブル913)と、パイロット圧とチルトシリンダ13Bの動作速度との関係を規定した第3のデータ(p-vテーブル914)とを含む。較正部83は、バケット107をチルト動作させるための操作を操作装置51が受け付けたことを条件に、第2のデータおよび第3のデータを較正する。
 このような構成によれば、操作装置51に対する操作が行われたことを条件に、第2のデータおよび第3のデータが較正される。したがって、作業車両100は、オペレータの意思を正確に反映した状態で、チルト動作によるバケット107の動作速度を予測するためのデータを較正できる。
 (8)電流値制御部81は、作業車両100の動作モードが通常モードであることを条件に、第2のデータ(p-vテーブル913)および第3のデータ(p-vテーブル914)を用いてバケット107のチルト動作の速度を予測し、かつ予測結果に基づいて電磁比例制御弁61A,61Bに出力する電流の電流値を制限する。電流値制御部81は、作業車両100の動作モードが較正モードであることを条件に、バケット107が水平状態になったことが検出された後に、電磁比例制御弁61A,61Bに出力する電流の電流値を上昇させる。
 このような構成によれば、作業車両100は、通常モードの場合に、第2のデータおよび第3のデータを用いた予測制御を行い、較正モードの場合に、バケット107がチルト動作を開始するときの指令電流の電流値を測定することができる。
 今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 10 ブームシリンダ、11 アームシリンダ、12 バケットシリンダ、13A,13B チルトシリンダ、14 ブームピン、15 アームピン、16 バケットピン、17 チルトピン、51 操作装置、51a 操作レバー、51b 操作検出器、52 メインコントローラ、55 エンジン、56 油圧ポンプ、56A メインポンプ、56B パイロット用ポンプ、57 斜板駆動装置、59 パイロット油路、61A,61B 電磁比例制御弁、62A,62B メインバルブ、71A,71B,72A,72B,73A,73B センサ、80 制御部、81 電流値制御部、82 動作モード切替部、83 較正部、84 速度予側部、85 特定部、86 検出部、90 記憶部、91 データ記憶部、100 作業車両、101 走行体、103 旋回体、104 作業機、105 ブーム、106 アーム、107 バケット、109 連結部材、621 スプール、622 パイロット室、911,912,921,922 i-pテーブル、913,914,923,924 p-vテーブル、951,952 データテーブル、953 差分データ、1071 刃、1071a 刃先、AX 回動軸、B1,B2,B3 座標点。

Claims (9)

  1.  バケットと、
     前記バケットにチルト動作をさせる作動油の流量を調整するバルブと、
     前記バルブに導かれるパイロット圧を生成する電磁比例制御弁と、
     前記電磁比例制御弁に電流を出力するコントローラと、
     前記チルト動作を検出するための第1のセンサとを備え、
     前記コントローラは、
      前記チルト動作による前記バケットの動作速度を予測するためのデータを記憶する記憶部と、
      前記第1のセンサからの出力に基づき、前記バケットが水平状態になったことを検出する検出部と、
      前記バケットが水平状態になったことが検出された後に、前記電磁比例制御弁に出力する前記電流の電流値を調整して、前記データの較正を開始する較正部とを含む、作業車両。
  2.  前記バケットは、バケットピンと直交する回動軸を中心に回動することによってチルト動作し、
     前記較正部は、前記バケットの刃先および前記回動軸が水平状態になったことが検出された後に、前記電磁比例制御弁に出力する前記電流の電流値を調整して、前記データの較正を開始する、請求項1に記載の作業車両。
  3.  前記電磁比例制御弁が発生する前記パイロット圧を測定する第2のセンサをさらに備え、
     前記コントローラは、前記バケットが水平状態になったことが検出された後に、前記電磁比例制御弁に出力する前記電流の電流値を上昇させる電流値制御部をさらに含み、
     前記較正部は、
      前記電流値制御部によって前記電流値が上昇すると、前記第1のセンサおよび前記第2のセンサからの出力に基づき、前記バケットが動き出したときの前記パイロット圧を特定し、
      前記特定されたパイロット圧を用いて、前記データを較正する、請求項1または2に記載の作業車両。
  4.  前記データは、前記電磁比例制御弁に出力される電流の電流値と、前記電磁比例制御弁が発生するパイロット圧との関係を規定した第1のデータを含み、
     前記コントローラは、前記バケットが水平状態になったことが検出された後に、前記電磁比例制御弁に出力する前記電流の電流値を上昇させる電流値制御部をさらに備え、
     前記較正部は、
      前記電流値制御部によって前記電流値が上昇すると、前記第1のセンサによる検出結果に基づいて、前記バケットが前記チルト動作を開始したときの電流値を特定し、
      前記第1のデータに基づき、前記特定された電流値に対応する前記パイロット圧を特定し、
      前記特定されたパイロット圧を用いて、前記データを較正する、請求項1または2に記載の作業車両。
  5.  前記バケットは、第1の方向と、前記第1の方向とは反対の第2の方向とにチルト動作が可能であり、
     前記較正部は、前記バケットが前記第1の方向に前記チルト動作を開始したときの電流値と、前記バケットが前記第2の方向に前記チルト動作を開始したときの電流値とを特定する、請求項4に記載の作業車両。
  6.  前記バケットにチルト動作をさせるためのシリンダをさらに備え、
     前記シリンダは、伸びることによって前記バケットを第1の方向にチルト動作させる第1のシリンダと、伸びることによって前記バケットを前記第1の方向とは反対の第2の方向にチルト動作させる第2のシリンダとを含み、
     前記バルブは、前記第1のシリンダに供給される前記作動油の流量を調整する第1のバルブと、前記第2のシリンダに供給される前記作動油の流量を調整する第2のバルブとを含み、
     前記電磁比例制御弁は、前記第1のバルブに導かれるパイロット圧を生成する第1の電磁比例制御弁と、前記第2のバルブに導かれるパイロット圧を生成する第2の電磁比例制御弁とを含み、
     前記電流値制御部は、前記第1の電磁比例制御弁に出力する前記電流の電流値を上昇させた後に、前記第2の電磁比例制御弁に出力する前記電流の電流値を上昇させる、請求項3または4に記載の作業車両。
  7.  前記バケットを操作するための操作装置をさらに備え、
     前記データは、前記パイロット圧と前記第1のシリンダの動作速度との関係を規定した第2のデータと、前記パイロット圧と前記第2のシリンダの動作速度との関係を規定した第3のデータとを含み、
     前記較正部は、前記バケットをチルト動作させるための操作を前記操作装置が受け付けたことを条件に、前記第2のデータおよび前記第3のデータを較正する、請求項6に記載の作業車両。
  8.  前記電流値制御部は、
      前記作業車両の動作モードが第1の動作モードであることを条件に、前記第2のデータおよび前記第3のデータを用いて前記チルト動作によるバケットの動作速度を予測し、かつ前記予測結果に基づいて前記電磁比例制御弁に出力する前記電流の電流値を制限し、
      前記作業車両の動作モードが第2の動作モードであることを条件に、前記バケットが水平状態になったことが検出された後に、前記電磁比例制御弁に出力する前記電流の電流値を上昇させる、請求項7に記載の作業車両。
  9.  作業車両における制御方法であって、
     前記作業車両は、バケットと、前記バケットにチルト動作をさせる作動油の流量を調整するバルブと、前記バルブに導かれるパイロット圧を生成する電磁比例制御弁と、前記電磁比例制御弁に電流を出力するコントローラと、前記チルト動作を検出するためのセンサとを有し、
     前記制御方法は、
     前記コントローラが、前記バケットが水平状態になったことを検出するステップと、
     前記コントローラが、前記バケットが水平状態になったことが検出された後に、前記電磁比例制御弁に出力する前記電流の電流値を調整して、前記チルト動作による前記バケットの動作速度を予測するためのデータの較正を開始するステップととを備える、制御方法。
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