(57)【要約】【課題】ブーム角度を考慮せずにチルトエンドまたはダンプエンドにおける衝撃を緩和可能な作業機械を提供すること。【解決手段】本実施の形態のホイールローダ１は、ブーム１４と、バケット１５と、バケットシリンダ１７と、ベルクランク１８と、制御装置２７と、を備える。バケット１５は、ブーム１４に対して駆動する。ベルクランク１８は、ブーム１４に取り付けられ、バケットシリンダ１７の駆動力をバケット１５へ伝達する。制御装置２７は、ブーム１４に対するベルクランク１８の角度に基づいてバケットシリンダ１７を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブームと、
前記ブームに対して駆動する作業具と、
前記作業具を駆動するアクチュエータと、
前記ブームに取り付けられ、前記アクチュエータの駆動力を前記作業具へ伝達するサブリンクと、
前記ブームに対する前記サブリンクの姿勢に基づいて前記アクチュエータを制御する制御部と、を備えた、
作業機械。
【請求項２】
前記アクチュエータは、シリンダであり、
前記シリンダの一端は、車両本体に第１取付部において回動可能に取り付けられ、
前記サブリンクは、前記シリンダの他端に第２取付部において回動可能に取り付けられ、
前記サブリンクは、前記作業具に第３取付部において回動可能に取り付けられ、
前記サブリンクは、前記第２取付部と前記第３取付部の間の第４取付部において、前記ブームに回動可能に取り付けられている、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項３】
前記作業具は、第５取付部において前記ブームに回動可能に取り付けられ、
前記ブームは、第６取付部において前記車両本体に回動可能に取り付けられ、
前記サブリンクの姿勢は、前記第２取付部と前記第４取付部を結ぶ線と、前記第５取付部と前記第６取付部を結ぶ線によって形成される角度を含む、
請求項２に記載の作業機械。
【請求項４】
前記アクチュエータは、シリンダであり、
前記シリンダのストロークを検出する検出部を備え、
前記制御部は、
前記サブリンクの姿勢と前記サブリンクの限界姿勢との差分に基づく第１シリンダ駆動指令と、前記ストロークと前記シリンダの終端位置との差分に基づく第２シリンダ駆動指令との一方に基づき目標シリンダ駆動指令を行う、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項５】
前記作業具を操作する操作部材を更に備え、
前記目標シリンダ駆動指令は、前記シリンダへの作動油の供給量に関する情報を含み、
前記第１シリンダ駆動指令と前記第２シリンダ駆動指令の各々は、前記操作部材の操作による前記シリンダへの作動油の供給量に対する制限量の情報を含み、
前記制御部は、前記第１シリンダ駆動指令と前記第２シリンダ駆動指令の双方のうち大きい制限量を用いて前記目標シリンダ駆動指令を行う、
請求項４に記載の作業機械。
【請求項６】
前記制御部は、
前記操作部材の操作に基づく作動油の供給量が、前記制限量を超えている場合には、前記目標シリンダ駆動指令における前記作動油の供給量を、前記制限量を超えない値に設定し、
前記操作部材の操作に基づく作動油の供給量が、前記制限量を超えていない場合には、前記目標シリンダ駆動指令における前記作動油の供給量を、前記操作部材の操作に基づく作動油の供給量に設定する、
請求項５に記載の作業機械。
【請求項７】
前記シリンダの終端位置は、前記シリンダの前記ストロークの最大値および最小値であり、
前記サブリンクの限界姿勢は、前記作業具のチルトエンドおよびダンプエンドにおける前記サブリンクの姿勢である、
請求項４に記載の作業機械。
【請求項８】
前記作業機械は、フロントフレームとリアフレームが連結されたアーティキュレート式のホイールローダである、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の作業機械。
【請求項９】
ブームに対して駆動する作業具へアクチュエータの駆動力を伝達するサブリンクの前記ブームに対する姿勢に基づいて前記アクチュエータを制御する制御ステップを備えた、
作業機械の制御方法。
【請求項１０】
前記作業具をチルトエンドまで移動させる移動ステップと、
前記サブリンクの前記チルトエンドにおける姿勢を記憶する記憶ステップと、を更に備え、
前記制御ステップは、前記チルトエンドにおける前記サブリンクの姿勢に基づいて前記アクチュエータを制御する、
請求項９に記載の作業機械の制御方法。
【請求項１１】
前記アクチュエータは、シリンダであり、
前記制御ステップは、
前記サブリンクの姿勢と前記サブリンクの限界姿勢との差分に基づく第１シリンダ駆動指令と、前記シリンダのストロークと前記シリンダの終端位置との差分に基づく第２シリンダ駆動指令との一方に基づき目標シリンダ駆動指令を行う、
請求項９に記載の作業機械の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械および作業機械の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機械の一例としてのホイールローダは、ブームの先端にバケットが設けられた作業機を有する。ホイールローダの車両本体とブームの間には、ブーム用油圧シリンダが設けられており、油圧シリンダの伸縮によってブームが上下方向に回動する。
また、ブームにはベルクランクが取り付けられており、ベルクランクの一端と車両本体の間には、バケット用油圧シリンダが設けられている。ベルクランクの他端とバケットの間は、ロッドによって取り付けられている。バケット用油圧シリンダが伸長するとバケットはチルト方向に回動し、バケット用油圧シリンダが縮退するとバケットはダンプ方向に回動する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このようなホイールローダでは、ブーム角度によっては、バケット用シリンダのストロークが最大値または最小値に達するまえに、作業機のリンク機構の構造によってバケットがチルトエンドまたはダンプエンドに達するので、ブーム角度の全体にわたって、バケット用シリンダのストロークの最大値がチルトエンドに対応し、最小値がダンプエンドに対応していない。
【０００４】
このため、チルトエンドまたはダンプエンドにおける衝撃の緩和制御は、バケット形状を考慮したシリンダ長のストロークエンドをブーム角度に対して規定したマップに基づいて行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５７１７９２３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ブーム角度を考慮せずに緩和制御を行うことが要望されている。
本発明は、ブーム角度を考慮せずにチルトエンドまたはダンプエンドにおける衝撃を緩和可能な作業機械および作業機械の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の作業機械は、ブームと、作業具と、アクチュエータと、サブリンクと、制御部と、を備える。作業部は、ブームに対して駆動する。アクチュエータは、作業具を駆動する。サブリンクは、ブームに取り付けられ、アクチュエータの駆動力を作業具へ伝達する。制御部は、ブームに対するサブリンクの姿勢に基づいてアクチュエータを制御する。
発明の作業機械の制御方法は、制御ステップを備える。制御ステップは、ブームに対して駆動する作業具へアクチュエータの駆動力を伝達するサブリンクのブームに対する姿勢に基づいて前記アクチュエータを制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ブーム角度を考慮せずにチルトエンドまたはダンプエンドにおける衝撃を緩和可能な作業機械および作業機械の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明にかかる実施の形態のホイールローダの側面図。
【図２】図１の作業機の側面図。
【図３】図１の制御系統を示すブロック図。
【図４】ブーム角度に対するチルトエンドの時のバケットシリンダ長の変化と、ブーム角度に対するダンプエンドの時のバケットシリンダ長の変化を示す図。
【図５】図４のＰ１における作業機の状態の一例を示す図。
【図６】図４のＰ２における作業機の状態の一例を示す図。
【図７】図４のＰ３における作業機の状態の一例を示す図。
【図８】図５のグラフに、バケットシリンダ長の最小値、バケットシリンダ長の最大値、ベルクランク角度の最小値、およびベルクランク角度の最大値のブーム角度に対する変化を加えた図。
【図９】図８のグラフの縦軸をベルクランク角度に変換したグラフを示す図。
【図１０】図３の処理部の構成を示すブロック図。
【図１１】本発明にかかる実施の形態の作業機械の制御方法を示すフロー図。
【図１２】ベルクランク角度の最大値を校正する方法を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明にかかる実施の形態のホイールローダ１（作業機械の一例）について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
＜構成＞
（ホイールローダ１の構成の概要）
図１は、本実施の形態のホイールローダ１の構成を示す模式図である。
本実施の形態のホイールローダ１は、車体２（車両本体の一例）と、作業機３と、を備える。車体２は、車体フレーム１０と、一対のフロントタイヤ４と、キャブ５と、エンジンルーム６と、一対のリアタイヤ７と、制御系統８（図３参照）と、を備えている。
ホイールローダ１は、作業機３を用いて土砂積み込み作業などを行う。
車体フレーム１０は、いわゆるアーティキュレート式であり、フロントフレーム１１とリアフレーム１２と、連結軸部１３と、を有している。フロントフレーム１１は、リアフレーム１２の前方に配置されている。連結軸部１３は、車幅方向の中央に設けられており、フロントフレーム１１とリアフレーム１２を互いに揺動可能に連結する。
【００１２】
キャブ５には、リアフレーム１２に設けられ、運転席が配置される。キャブ５には、後述する入出力装置５０、ブーム操作レバー６１、およびバケット操作レバー６２等が設けられる。
一対のフロントタイヤ４は、フロントフレーム１１の左右に取り付けられている。また、一対のリアタイヤ７は、リアフレーム１２の左右に取り付けられている。
【００１３】
作業機３は、作業機ポンプからの作動油によって駆動される。図２は、作業機３の拡大側面図である。
作業機３は、ブーム１４と、バケット１５（作業具の一例）と、ブームシリンダ１６と、バケットシリンダ１７（アクチュエータの一例）と、ベルクランク１８（サブリンクの一例）と、を有する。
【００１４】
ブーム１４の一方の取付部１４ａはフロントフレーム１１の前部に回動可能に取り付けられている。ブーム１４の他方の取付部１４ｂは、バケット１５の後部に回動可能に取り付けられている。ブーム１４の取付部１４ａと取付部１４ｂの間に設けられた取付部１４ｃには、ブームシリンダ１６のシリンダロッド１６ａの先端が回動可能に取り付けられている。ブームシリンダ１６のシリンダ本体は、取付部１６ｂにおいてフロントフレーム１１に回動可能に取り付けられている。
【００１５】
ベルクランク１８は、ベルクランク本体１８ｅと、ロッド１８ｆと、を有する。ベルクランク本体１８ｅの一方の端部に設けられた取付部１８ａは、バケットシリンダ１７のシリンダロッド１７ａの先端に回動可能に取り付けられている。ロッド１８ｆの一端は、ベルクランク本体１８ｅの他方の端部に設けられた取付部１８ｂに回動可能に取り付けられている。ロッド１８ｆの他端は、取付部１８ｇにおいてバケット１５の後部に回動可能に取り付けられている。ベルクランク本体１８ｅは、取付部１８ａ（第２取付部の一例）と取付部１８ｂ（第３取付部の一例）の間に設けられた取付部１８ｃ（第４取付部の一例）においてブーム１４の中央近傍のベルクランクサポート１４ｄに回動可能に支持されている。バケットシリンダ１７のシリンダ本体は、取付部１７ｂ（第１取付部の一例）においてフロントフレーム１１に回動可能に取り付けられている。バケットシリンダ１７の伸縮力は、ベルクランクによって回転運動に変換されてバケット１５に伝達される。なお、サブリンクは、ベルクランク１８に加えてクイックカプラ等を含んでもよい。
【００１６】
バケットシリンダ１７の伸縮によって、バケット１５はブーム１４に対して回動し、チルト動作（矢印Ｊ参照）およびダンプ動作（矢印Ｋ参照）を行う。ここで、バケット１５のチルト動作とは、バケット１５の開口部１５ｂおよび爪１５ｃがキャブ５に向かって回動することにより傾く動作である。バケット１５のダンプ動作とは、チルト動作とは反対であって、バケット１５の開口部１５ｂおよび爪１５ｃがキャブ５から遠ざかるように回動することにより傾く動作である。
【００１７】
ブーム角度センサ５４がブーム１４の取付部１４ａに設けられている。ブーム角度センサ５４は、ブーム１４の中心線Ｌ１と水平線Ｈとの間のブーム角度（図においてθａで示す）を検出し、検出信号を出力する。ブーム１４の中心線Ｌ１は、ブーム１４の取付部１４ａと取付部１４ｂを結ぶ線である。ブーム角度は、中心線Ｌ１が水平線Ｈよりも路面Ｒ（図１参照）側に傾斜している場合には、負の値となる。
【００１８】
ベルクランク角度センサ５５が、ベルクランク１８の取付部１８ｃに設けられている。ベルクランク角度センサ５５は、ベルクランク１８の取付部１８ａと取付部１８ｃを結ぶ線Ｌ２と、ブーム１４の中心線Ｌ１との間のベルクランク角度（図においてθｂで示す）を検出し、検出信号を出力する。ベルクランク角度は、ベルクランク１８の姿勢の一例である。
【００１９】
（制御系統）
図３は、作業機３の動作を制御する制御系統８を示す図である。
制御系統８は、作業機３の動作を制御する。制御系統８は、作業機油圧ポンプ２１と、ブーム操作弁２２と、バケット操作弁２３と、パイロットポンプ２４と、吐出回路２５と、電磁比例制御弁２６と、制御装置２７と、ＥＧ（エンジン）制御装置２９と、を有する。
【００２０】
（作業機油圧ポンプ）
作業機油圧ポンプ２１は、エンジンルーム６に搭載されるエンジン３０によって駆動される。エンジン３０は、内燃機関であり、例えばディーゼルエンジンが用いられる。エンジン３０の出力はＰＴＯ（power Take Off）３１に入力された後、作業機油圧ポンプ２１と、トランスミッション３４に出力される。作業機油圧ポンプ２１は、ＰＴＯ３１を介してエンジン３０に駆動されて、作動油を吐出する。クラッチ３２の入力側はエンジン３０に取り付けられている。クラッチ３２の出力側は、トルクコンバータ（ＴＣ）３３に取り付けられている。エンジン３０の出力は、ＰＴＯ３１を介してトランスミッション３４に伝達される。トランスミッション３４は、ＰＴＯ３１を介して伝達されたエンジン３０の出力をフロントタイヤ４及びリアタイヤ７に伝達し、フロントタイヤ４およびリアタイヤ７が駆動する。なお、トランスミッション３４は、ＨＳＴ（Hydro Static Transmission）、電動駆動等、適宜用いることができる。
【００２１】
（吐出回路、ブーム操作弁、バケット操作弁）
吐出回路２５は、作動油が通過する油路であり、作業機油圧ポンプ２１が作動油を吐出する吐出口に取り付けられている。吐出回路２５は、ブーム操作弁２２とバケット操作弁２３に取り付けられている。ブーム操作弁２２およびバケット操作弁２３は、油圧パイロット式の操作弁である。ブーム操作弁２２およびバケット操作弁２３は、車体２に取り付けられている。作業機油圧ポンプ２１と、ブーム操作弁２２と、バケット操作弁２３と、吐出回路２５は、パラレル式の油圧回路を形成している。
【００２２】
ブーム操作弁２２は、Ａ位置、Ｂ位置、Ｃ位置およびＤ位置の間で切り替え可能な４位置切換弁である。ブーム操作弁２２は、Ａ位置になるとブーム１４が上昇し、Ｂ位置になると中立で位置を保持し、Ｃ位置になるとブーム１４が下降し、Ｄ位置は浮きとなる。
バケット操作弁２３は、Ｅ位置、Ｆ位置、およびＧ位置の間で切換可能な３位置切換弁である。バケット操作弁２３は、Ｅ位置になるとバケット１５をチルト動作（図２の矢印Ｊ参照）し、Ｆ位置になると中立で位置を保持し、Ｇ位置になるとバケット１５がダンプ動作（図２の矢印Ｋ参照）する。
【００２３】
（パイロットポンプ）
パイロットポンプ２４は、ブーム操作弁２２のパイロット受圧部とバケット操作弁２３のパイロット受圧部に電磁比例制御弁２６を介して取り付けられている。パイロットポンプ２４は、ＰＴＯ３１に接続されており、エンジン３０によって駆動される。パイロットポンプ２４は、電磁比例制御弁２６を介して、ブーム操作弁２２のパイロット受圧部２２Ｒおよびバケット操作弁２３のパイロット受圧部２３Ｒにパイロット圧力の作動油を供給する。
【００２４】
（電磁比例制御弁）
電磁比例制御弁２６は、ブーム下げ電磁比例制御弁４１と、ブーム上げ電磁比例制御弁４２と、バケットダンプ電磁比例制御弁４３と、バケットチルト電磁比例制御弁４４と、を有している。
ブーム下げ電磁比例制御弁４１およびブーム上げ電磁比例制御弁４２は、ブーム操作弁２２の各パイロット受圧部２２Ｒに取り付けられている。バケットダンプ電磁比例制御弁４３とバケットチルト電磁比例制御弁４４は、バケット操作弁２３の各パイロット受圧部２３Ｒに取り付けられている。
【００２５】
ブーム下げ電磁比例制御弁４１のソレノイド指令部４１Ｓ、ブーム上げ電磁比例制御弁４２のソレノイド指令部４２Ｓ、バケットダンプ電磁比例制御弁４３のソレノイド指令部４３Ｓ，およびバケットチルト電磁比例制御弁４４のソレノイド指令部４４Ｓには、制御装置２７からのそれぞれの電磁比例制御弁への指令信号が入力される。
ブーム下げ電磁比例制御弁４１、ブーム上げ電磁比例制御弁４２、ブーム操作弁２２およびブームシリンダ１６の動作によってブーム１４の上方または下方への回動が行われる。
バケットダンプ電磁比例制御弁４３とバケットチルト電磁比例制御弁４４、バケット操作弁２３およびバケットシリンダ１７の動作によってバケット１５のチルト動作およびダンプ動作が行われる。
【００２６】
（ブーム操作レバー、バケット操作レバー）
制御系統８には、オペレータによって操作されるブーム操作レバー６１とバケット操作レバー６２が設けられている。ブーム操作レバー６１は、ブーム１４を操作するためのレバーである。ブーム操作レバー６１には、ブーム操作レバー６１の操作量を検出する第１ポテンショメータ６３が取り付けられている。
【００２７】
バケット操作レバー６２は、バケット１５を操作するためのレバーである。バケット操作レバー６２には、バケット操作レバー６２の操作量を検出するための第２ポテンショメータ６４が取り付けられている。
第１ポテンショメータ６３および第２ポテンショメータ６４の検出信号は、制御装置２７の入力部４７に入力される。
なお、ブーム操作レバー６１およびバケット操作レバー６２は、シリンダを操作する操作弁をパイロット圧で直接駆動するＰＰＣレバーであってもよい。
【００２８】
（制御装置）
制御装置２７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理部４５と、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶部４６と、入力部４７と、出力部４８と、を有する。
【００２９】
処理部４５は、コンピュータプログラムを実行することによって作業機３の動作を制御する。処理部４５は、記憶部４６、入力部４７および出力部４８と電気的に接続されている。処理部４５は、記憶部４６からの情報を読み出し、記憶部４６への情報の書き込みを行う。処理部４５は、入力部４７から情報を受けとる。処理部４５は、出力部４８から情報を出力する。
【００３０】
記憶部４６は、作業機３の動作を制御するコンピュータプログラムおよび作業機３の制御に用いる情報を記憶する。記憶部４６は、作業機械の制御方法を実現するためのコンピュータプログラムを記憶しており、処理部４５が、このプログラムを読み出して実行する。
記憶部４６は、バケットシリンダ１７のシリンダ長（ストロークの一例）の最大値と最小値と、ベルクランク角度の最大値と最小値を記憶する。ベルクランク角度の最大値と最小値は、限界姿勢の一例に対応する。シリンダ長の最大値と最小値は、終端位置の一例に対応する。
【００３１】
また、記憶部４６は、４つのテーブルを記憶している。第１テーブルは、ベルクランク角度センサ５５より取得したベルクランク角度とベルクランク角度の最大値との差分に対して設定されたバケットシリンダ１７への作動油の制限量を示すテーブルである。第２テーブルは、ベルクランク角度センサ５５より取得したベルクランク角度とベルクランク角度の最小値との差分に対して設定されたバケットシリンダ１７への作動油の制限量を示すテーブルである。第３テーブルは、ブーム角度センサ５４とベルクランク角度センサ５５より取得したバケットシリンダ１７のシリンダ長とシリンダ長の最大値との差分に対して設定されたバケットシリンダ１７への作動油の制限量のテーブルである。第４テーブルは、ブーム角度センサ５４とベルクランク角度センサ５５より取得したバケットシリンダ１７のシリンダ長とシリンダ長の最小値との差分に対して設定されたバケットシリンダ１７への作動油の制限量のテーブルである。
【００３２】
入力部４７には、ブーム角度センサ５４と、ベルクランク角度センサ５５と、第１ポテンショメータ６３と、第２ポテンショメータ６４から検出信号が入力される。処理部４５は、これらの検出信号を取得して作業機３の動作を制御する。
また、バケットシリンダ１７のシリンダ長（図２にＬａで示す）は、ブーム角度センサ５４によって検出されたブーム角度と、ベルクランク角度センサ５５によって検出されたベルクランク角度から求められる。
【００３３】
制御装置２７は、ブーム角度センサ５４及びベルクランク角度センサ５５の少なくとも一方の検出値を用いてブームシリンダ１６のシリンダ長およびバケットシリンダ１７のシリンダ長を求め、ブーム１４およびバケット１５の動作を制御する。
出力部４８は、ブーム下げ電磁比例制御弁４１のソレノイド指令部４１Ｓと、ブーム上げ電磁比例制御弁４２のソレノイド指令部４２Ｓと、バケットダンプ電磁比例制御弁４３のソレノイド指令部４３Ｓと、バケットチルト電磁比例制御弁４４のソレノイド指令部４４Ｓと、入出力装置５０に駆動指令を出力する。
【００３４】
処理部４５は、ブーム下げ電磁比例制御弁４１のソレノイド指令部４１Ｓまたはブーム上げ電磁比例制御弁４２のソレノイド指令部４２Ｓにブームシリンダ１６を動作させるための指令値を与えて、ブームシリンダ１６を伸縮させ、ブーム１４を昇降させる。
処理部４５は、バケットダンプ電磁比例制御弁４３のソレノイド指令部４３Ｓまたはバケットチルト電磁比例制御弁４４のソレノイド指令部４４Ｓにバケットシリンダ１７を動作させるための指令値を与えて、バケットシリンダ１７を伸縮させ、バケット１５をチルト動作またはダンプ動作させる。
【００３５】
入出力装置５０は、キャブ５の内部に設けられている。入出力装置５０は、入力部４７および出力部４８の双方に取り付けられている。入出力装置５０は、入力装置５１と、表示装置５２と、を有する。オペレータは、入力装置５１から制御装置２７に指令値を入力できる。表示装置５２は、作業機３の状態または制御に関する情報を表示する。入力装置５１は、タッチパネルや、押しボタン式のスイッチを用いることができる。後述するが、入力装置５１が操作されることによって、チルトエンドにおけるベルクランク角度の最大値を校正するための校正モードを表示することができる。
【００３６】
（緩停止制御）
本実施の形態のホイールローダ１では、チルトエンドおよびダンプエンドにおける衝撃を緩和するために、チルトエンドおよびダンプエンドにおいて緩停止制御が行われる。
本実施の形態の制御装置２７は、ベルクランク角度と、バケットシリンダ１７のストローク長に基づいて緩停止制御を行う。
【００３７】
緩停止制御を行うための処理部４５の構成について説明を行う前に、ベルクランク角度と、バケットシリンダ１７のストローク長でチルトエンドおよびダンプエンドに達することを検出する点について説明を行う。
図４は、ブーム角度に対するチルトエンドの時のバケットシリンダ長の変化（Ｇ１）と、ブーム角度に対するダンプエンドの時のバケットシリンダ長の変化（Ｇ２）を示す図である。縦軸がバケットシリンダ長を示し、横軸がブーム角度を示している。
【００３８】
Ｇ１に示すように、ブーム角度が最大値からＡ１度までの間では、バケットシリンダ１７のシリンダ長の最大値でチルトエンドに達している。
図５は、バケットシリンダ１７の最大値でチルトエンドに達した状態を示す図であり、図４のＰ１における作業機の状態の一例を示す図である。図５は、ブーム角度が最大値であり、バケットシリンダ１７が伸びきってバケット１５がチルトエンドに達した状態を示す。
【００３９】
一方、ブーム角度がＡ１度から最小値までの間では、バケットシリンダ１７のシリンダ長が最大値に達する前にチルトエンドに達する。
これは、バケットシリンダ１７のシリンダ長が最大値に達する前に作業機３のリンク機構の機構限界に達し、それ以上バケットシリンダ１７を伸ばすことができないためである。図６は、図４のＰ２における作業機３の一例を示す図である。図６に示す状態では、バケット１５がベルクランク１８に接触しているため、これ以上バケットシリンダ１７を伸ばすことができない。図６では、接触箇所がＣ１として示されているが、作業機３のリンクの構造によっては、機構限界において接触する位置は変化する。
【００４０】
このように、最小値から角度Ａ１までは作業機３のリンク機の機構限界によってバケット１５はチルトエンドに達し、角度Ａ１から最大値まではバケットシリンダ１７のシリンダ長の最大値においてバケット１５はチルトエンドに達する。
一方、Ｇ２に示すように、ブーム角度が最小値からＡ２度までの間では、バケットシリンダ１７の最小値でダンプエンドに達するが、ブーム角度がＡ２度から最大値までの間では、バケットシリンダ１７のシリンダ長が最小値に達する前にダンプエンドに達する。
【００４１】
これは、バケットシリンダ１７のシリンダ長が最小値に達する前に作業機３のリンク機構の機構限界に達し、それ以上バケットシリンダ１７を縮めることができないためである。図７は、図４のＰ３における作業機３の一例を示す図である。図７に示す状態では、ベルクランク１８が左右方向に沿って配置されたブーム１４のフレーム部分に接触しているため、これ以上バケットシリンダ１７を縮めることができない（点Ｃ２参照）。
【００４２】
このように、ブーム角度が最小値からＡ２度まではバケットシリンダ１７のシリンダ長の最小値でバケットシリンダ１７はチルトエンドに達し、ブーム角度が所定値から最大値までの間では、作業機３のリンク機構の機構限界によってバケット１５はダンプエンドに達する。
上述のように、機構限界によってチルトエンドおよびダンプエンドに達している領域では、バケットシリンダ１７のストローク長は、ブーム角度に依存するが、機構限界に達しているためベルクランク角度は一定となる。
【００４３】
図８は、図５のグラフに、バケットシリンダ長の最小値（Ｇ３）、バケットシリンダ長の最大値（Ｇ４）、ベルクランク角度の最小値（Ｇ５）、およびベルクランク角度の最大値（Ｇ６）を加えた図である。縦軸がバケットシリンダ長を示し、横軸がブーム角度を示している。
チルトエンドにおけるバケットシリンダ長のＧ１とバケットシリンダ長の最大値のＧ４に示すように、バケットシリンダ１７のストローク長さが最大値に達していない領域では、ベルクランク角度の最大値Ｇ６がＧ１に一致する。
【００４４】
一方、ダンプエンドにおけるバケットシリンダ長のＧ２とバケットシリンダ長の最小値のＧ３に示すように、バケットシリンダ長が最小値に達していない領域では、ベルクランク角度の最小値Ｇ５がＧ２に一致する。
図９は、図８のグラフの縦軸をベルクランク角度に変換したグラフを示す図である。図９に示すように、図８のＧ１に対応するグラフがＧ１´と示され、チルトエンドにおけるベルクランク角度のブーム角度に対する変化を示す。また、図８のＧ２に対応するグラフがＧ２´と示され、ダンプエンドにおけるベルクランク角度のブーム角度に対する変化を示す。また、Ａ３度にブーム下げの場合のエンドラインＧ７が引かれ、Ａ４度にブーム上げの場合のエンドラインＧ８が引かれている。
【００４５】
図９に示すように、チルトエンドにおいて、バケットシリンダ１７のストローク長が最大値に達していない領域では、ベルクランク角度の最大値Ｇ６でバケット１５はチルトエンドに達している。また、ダンプエンドにおいて、バケットシリンダのストローク長が最小値に達していない領域では、ベルクランク角度の最小値Ｇ５でバケット１５がダンプエンドに達している。
【００４６】
図８および図９に示すように、バケットシリンダ長の最大値とベルクランク角度の最大値を組み合わせることによって、バケット１５がチルトエンドに達することを検出することができる。
なお、図４中の点線で示すＧ１１は、バケット１５を他のものに付け替えた際のチルトエンドにおけるバケットシリンダ長を示すグラフである。図４のＧ１１に対応するグラフが図９においてＧ１１´として示されている。Ｇ１１、Ｇ１１´では、Ｇ１、Ｇ１´と異なり、ブーム角度が最大値からＡ５度までの間では、バケットシリンダ１７のシリンダ長の最大値でチルトエンドに達し、ブーム角度がＡ５度から最小値までの間では、バケットシリンダ１７のシリンダ長が最大値に達する前にチルトエンドに達する。
【００４７】
バケット１５は、オペレータによって大きさの異なるものに付け替えられる場合があり、その場合には、機構限界も変化しベルクランク角度の最大値も変化するが、上述したように機構限界におけるベルクランク角度は一定である。そのため、バケットを付け替えた場合には、機構限界におけるベルクランク角度の最大値を校正によって取得し、その最大値とバケットシリンダ長を用いることによって、バケット１５がチルトエンドに達することを検出することができる。バケットを付け替えた際のベルクランク角度の最大値の校正については後述する。
【００４８】
また、バケットシリンダ長の最小値とベルクランク角度の最小値を組み合わせることによって、バケット１５がダンプエンドに達することを検出することができる。
なお、本実施の形態では、ダンプエンドは、バケット１５によらずブーム１４とベルクランク１８の形状によって決定されるため校正を行う必要がなく設計値によって決められる。
【００４９】
（処理部）
図１０は、本実施の形態の処理部４５の構成を示すブロック図である。処理部４５は、駆動指令作成部７０と、ベルクランク制限量算出部７１と、シリンダ制限量算出部７２と、制限量決定部７３と、駆動指令決定部７４と、チルト／ダンプ判定部７５と、を有する。
【００５０】
駆動指令作成部７０は、オペレータによるブーム操作レバー６１およびバケット操作レバー６２の操作に基づいて駆動指令を作成する。オペレータによってブーム操作レバー６１およびバケット操作レバー６２が操作されると、駆動指令作成部７０は、入力部４７を介して第１ポテンショメータ６３および第２ポテンショメータ６４からブーム操作レバー６１およびバケット操作レバー６２の操作量の信号を取得する。そして、駆動指令作成部７０は、操作量の信号に対応する駆動指令（目標シリンダ駆動指令の一例）を作成する。
【００５１】
この駆動指令は、操作量の信号に対応するように、ブームシリンダ１６またはバケットシリンダ１７を駆動する指令であり、ブームシリンダ１６またはバケットシリンダ１７に供給する作動油の流量を規定する。具体的には、駆動指令は、ブーム下げ電磁比例制御弁４１、ブーム上げ電磁比例制御弁４２、バケットダンプ電磁比例制御弁４３、またはバケットチルト電磁比例制御弁４４に対して、操作量に対応する流量の作動油を流すような開度にする指令である。
【００５２】
駆動指令が、ブーム下げ電磁比例制御弁４１、ブーム上げ電磁比例制御弁４２、バケットダンプ電磁比例制御弁４３、またはバケットチルト電磁比例制御弁４４に出力されると、駆動指令の開度情報に応じて、ブーム下げ電磁比例制御弁４１、ブーム上げ電磁比例制御弁４２、バケットダンプ電磁比例制御弁４３、またはバケットチルト電磁比例制御弁４４が駆動する。これによって、駆動指令に応じたパイロット圧力がブーム下げ電磁比例制御弁４１、ブーム上げ電磁比例制御弁４２、バケットダンプ電磁比例制御弁４３、またはバケットチルト電磁比例制御弁４４から、ブーム操作弁２２またはバケット操作弁２３のパイロット受圧部に出力される。そして、ブームシリンダ１６またはバケットシリンダ１７は、それぞれのパイロット油圧に応じた速度で、対応する方向に作動する。
【００５３】
チルト／ダンプ判定部７５は、バケット操作レバー６２の操作量を検出する第２ポテンショメータ６４からの検出信号に基づいて、バケット１５のチルト側への操作かダンプ側への操作かの判定を行う。チルト／ダンプ判定部７５は、判定結果をベルクランク制限量算出部７１とシリンダ制限量算出部７２に送信する。
ベルクランク制限量算出部７１は、入力部４７を介してベルクランク角度センサ５５から取得したベルクランク角度に基づいて、バケットシリンダ１７を駆動するときの流量の制限量を算出する。
【００５４】
ベルクランク制限量算出部７１は、第１チルト側制限量算出部８１と、第１ダンプ側制限量算出部８２と、有する。
第１チルト側制限量算出部８１は、バケット１５のチルト側への操作と判定された場合に、記憶部４６に記憶されているベルクランク角度の最大値と、ベルクランク角度センサ５５より取得したベルクランク角度の差分を演算し、記憶部４６に記憶されている第１テーブルより第１チルト側制限量（第１シリンダ駆動指令の一例）を取得する。第１テーブルでは、差分が小さいほど（ベルクランク角度が最大値に近いほど）、バケットシリンダ１７に供給する作動油の流量の制限量が大きくなるように設定されている。制限量を大きくすることによって、バケットシリンダ１７のシリンダロッド１７ａの移動速度が制限される。すなわち、ベルクランク角度の最大値に達する前にベルクランク１８の移動速度を制限することにより、機構限界によるチルトエンドに達する際に緩やかに停止することができる。
【００５５】
第１ダンプ側制限量算出部８２は、バケット１５のダンプ側への操作と判定された場合に、記憶部４６に記憶されているベルクランク角度の最小値と、ベルクランク角度センサ５５より取得したベルクランク角度の差分を演算し、記憶部４６に記憶されている第２テーブルより第１ダンプ側制限量（第１シリンダ駆動指令の一例）を取得する。第２テーブルでは、差分が小さいほど（ベルクランク角度が最小値に近いほど）、バケットシリンダ１７に供給する作動油の流量の制限量が大きくなるように設定されている。
【００５６】
シリンダ制限量算出部７２は、シリンダ長算出部８５と、第２チルト側制限量算出部８３と、第２ダンプ側制限量算出部８４と、を有する。
シリンダ長算出部８５は、ブーム角度センサ５４から取得したブーム角度とベルクランク角度センサ５５から取得したベルクランク角度に基づいて、バケットシリンダ１７のシリンダ長を算出する。
【００５７】
第２チルト側制限量算出部８３は、バケット１５のチルト側への操作と判定された場合に、記憶部４６に記憶されているバケットシリンダ長の最大値と、シリンダ長算出部８５で算出されたシリンダ長の差分を演算し、記憶部４６に記憶されている第３テーブルより第２チルト側制限量（第２シリンダ駆動指令の一例）を取得する。第３テーブルでは、差分が小さいほど（シリンダ長が最大値に近いほど）、バケットシリンダ１７に供給する作動油の流量の制限量が大きくなるように設定されている。
【００５８】
第２ダンプ側制限量算出部８４は、バケット１５のダンプ側への操作と判定された場合に、記憶部４６に記憶されているバケットシリンダ長の最小値と、シリンダ長算出部８５で算出されたシリンダ長の差分を演算し、記憶部４６に記憶されている第４テーブルより第２ダンプ側制限量（第２シリンダ駆動指令の一例）を取得する。第４テーブルでは、差分が小さいほど（シリンダ長が最小値に近いほど）、バケットシリンダ１７に供給する作動油の流量の制限量が大きくなるように設定されている。
【００５９】
制限量決定部７３は、バケット１５のチルト側への操作と判定された場合には、第１チルト側制限量と第２チルト側制限量のうち大きいほうの制限量をバケットシリンダ１７の駆動指令に対する制限量として決定する。また、制限量決定部７３は、バケット１５のダンプ側への操作と判定された場合には、第１ダンプ側制限量と第２ダンプ側制限量のうち大きいほうの制限量をバケットシリンダ１７の駆動指令に対する制限量として決定する。
このように、バケット１５のチルト側への操作の場合、ベルクランク角の最大値とバケットシリンダ長の最大値のうち接近しているほうに対する制限量が採用されることになる。また、バケット１５のダンプ側への操作の場合、ベルクランク角の最小値とバケットシリンダ長の最小値のうち接近しているほうに対する制限量が採用されることになる。
【００６０】
なお、大きいほうの制限量とは、制限される流量が大きいことを意味する。例えば、最大の流量を１００％とした場合に制限量を４０％としたときには６０％の流量で作動油がバケットシリンダ１７に供給される。すなわち、制限量が大きいほうが、バケットシリンダ１７に供給される作動油の流量は少なくなる。
これによって、バケット１５のチルト側への操作の場合、ベルクランク角の最大値またはバケットシリンダ長の最大値に近づくにつれて制限量が大きくなるため、バケット１５の移動速度が遅くなり、チルトエンドにおける衝撃を緩和することができる。また、バケット１５のダンプ側への操作の場合、ベルクランク角の最小値またはバケットシリンダ長の最小値に近づくにつれて制限量が大きくなるため、バケット１５の移動速度が遅くなり、ダンプエンドにおける衝撃を緩和することができる。
【００６１】
駆動指令決定部７４は、駆動指令作成部７０によって作成された駆動指令によってバケットシリンダ１７に供給される作動油の流量が、制限量を超えている場合には、制限量を守るような最大流量の駆動指令を作成する。すなわち、制限量が４０％の場合には流量は６０％まで供給可能となるが、駆動指令作成部７０で作成された駆動指令のバケットシリンダ１７に供給される作動油の流量が８０％に設定されているときには、駆動指令決定部７４は流量が６０％となるように駆動指令を決定する。すなわち、制限量は駆動指令が可能な流量の上限値となる。駆動指令決定部７４は、駆動指令作成部７０によって作成された駆動指令によってバケットシリンダ１７に供給される作動油の流量が、制限量を超えていない場合には、作成された駆動指令（シリンダ駆動指令の一例）でバケットシリンダ１７の制御を行う。
【００６２】
なお、バケット１５のチルト側への操作と判定された場合に作動油の流量の制限量を大きくするためには、バケットチルト電磁比例制御弁４４の開度が絞られる。これにより、パイロット圧力が低くできるため、バケットシリンダ１７への作動油の流量を制限することができる。
また、バケット１５のダンプ側への操作と判定された場合に作動油の流量の制限量を大きくするためには、バケットダンプ電磁比例制御弁４３の開度が絞られる。これにより、パイロット圧力が低くできるため、バケットシリンダ１７への作動油の流量を制限することができる。
【００６３】
＜動作＞
次に、本発明にかかる実施の形態の動作について説明する。
（制御方法）
図１１は、本実施の形態の作業機械の制御方法を示すフロー図である。
はじめに、ステップＳ１０において、オペレータによってバケット操作レバー６２が操作されると、第２ポテンショメータ６４がバケット操作レバー６２の操作量を検出し、検出信号が制御装置２７の入力部４７に入力される。
【００６４】
次に、ステップＳ１１において、チルト／ダンプ判定部７５が、第２ポテンショメータ６４の検出信号に基づいて、バケット１５のチルト側への操作かダンプ側への操作かの判定を行う。
ステップＳ１１において、チルト側の操作と判定された場合、制御はステップＳ１２に進む。
【００６５】
次に、ステップＳ１２において、駆動指令作成部７０は、第２ポテンショメータ６４による検出信号に基づいた作動油の流量がバケットシリンダ１７に供給されるようにバケットチルト電磁比例制御弁４４のソレノイド指令部４４Ｓに送信する駆動指令を作成する。
次に、ステップＳ１３において、第１チルト側制限量算出部８１が、記憶部４６に記憶されているベルクランク角度の最大値と、ベルクランク角度センサ５５より取得したベルクランク角度の差分を演算し、記憶部４６に記憶されている第１テーブルより第１チルト側制限量を算出する。
【００６６】
次に、ステップＳ１４において、シリンダ長算出部８５が、ブーム角度センサ５４から取得したブーム角度とベルクランク角度センサ５５から取得したベルクランク角度に基づいて、バケットシリンダ１７のシリンダ長を算出する。
次に、ステップＳ１５において、第２チルト側制限量算出部８３が、記憶部４６に記憶されているバケットシリンダ長の最大値と、シリンダ長算出部８５で算出されたシリンダ長の差分を演算し、記憶部４６に記憶されている第３テーブルより第２チルト側制限量を取得する。
【００６７】
次に、ステップＳ１６において、制限量決定部７３が、算出された第１チルト側制限量と第２チルト側制限量のうち、大きい方の制限量をバケットシリンダ１７の駆動指令に対する制限量として決定する。
次に、ステップＳ１７において、駆動指令決定部７４は、駆動指令作成部７０で作成された駆動指令によってバケットシリンダ１７に供給される作動油の流量が、制限量を超えているか否かを判定する。
【００６８】
ステップＳ１７において、供給される作動油の流量が制限量を超えていないと判定された場合には、制御はステップＳ１８に進み、ステップＳ１８において、ステップＳ１２で作成された駆動指令が、出力部４８からバケットチルト電磁比例制御弁４４のソレノイド指令部４４Ｓに出力される。
一方、ステップＳ１７において、供給される作動油の流量が制限量を超えていると判定された場合には、制御はステップＳ１９に進み、ステップＳ１９において駆動指令決定部７４は、制限量を超えない最大流量になるように駆動指令を変更する。続いて、ステップＳ１８において、変更された駆動指令が出力部４８からバケットチルト電磁比例制御弁４４のソレノイド指令部４４Ｓに出力される。
一方、ステップＳ１１において、チルト／ダンプ判定部７５が、第２ポテンショメータ６４の検出信号に基づいて、バケット１５のダンプ側への操作と判定した場合、制御は、ステップＳ２０に進む。
【００６９】
ステップＳ２０において、駆動指令作成部７０は、第２ポテンショメータ６４による検出信号に基づいた作動油の流量がブームシリンダ１６およびバケットシリンダ１７に供給されるようにバケットダンプ電磁比例制御弁４３のソレノイド指令部４３Ｓに送信する駆動指令を作成する。
ステップＳ２１において、第１ダンプ側制限量算出部８２が、記憶部４６に記憶されているベルクランク角度の最小値と、ベルクランク角度センサ５５より取得したベルクランク角度の差分を演算し、記憶部４６に記憶されている第２テーブルより第１ダンプ側制限量を取得する。
【００７０】
次に、ステップＳ２２において、シリンダ長算出部８５が、ブーム角度センサ５４から取得したブーム角度とベルクランク角度センサ５５から取得したベルクランク角度に基づいて、バケットシリンダ１７のシリンダ長を算出する。
次に、ステップＳ２３において、第２ダンプ側制限量算出部８４が、記憶部４６に記憶されているバケットシリンダ長の最小値と、シリンダ長算出部８５で算出されたシリンダ長の差分を演算し、記憶部４６に記憶されている第４テーブルより第２ダンプ側制限量を取得する。
【００７１】
次に、ステップＳ２４において、制限量決定部７３が、算出された第１ダンプ側制限量と第２ダンプ側制限量のうち、大きい方の制限量をバケットシリンダ１７の駆動指令に対する制限量として決定する。
次に、ステップＳ２５において、駆動指令決定部７４は、駆動指令作成部７０で作成された駆動指令によってバケットシリンダ１７に供給される作動油の流量が、制限量を超えているか否かを判定する。
【００７２】
ステップＳ２５において、供給される作動油の流量が制限量を超えていないと判定された場合には、制御はステップＳ２６に進み、ステップＳ２６において、ステップＳ２０で作成された駆動指令が、出力部４８からバケットダンプ電磁比例制御弁４３のソレノイド指令部４３Ｓに出力される。
一方、ステップＳ２５において、供給される作動油の流量が制限量を超えていると判定された場合には、制御はステップＳ２７に進み、ステップＳ２７において駆動指令決定部７４は、制限量を超えない最大流量になるように駆動指令を変更する。続いて、ステップＳ２６において、変更された駆動指令が出力部４８からバケットダンプ電磁比例制御弁４３のソレノイド指令部４３Ｓに出力される。
【００７３】
（校正方法）
次に、バケット１５を付け替えた際にベルクランク角度の最大値を校正する方法について説明する。図１２は、ベルクランク角度の最大値を校正する方法を示すフロー図である。
バケット１５を付け替えた際に、ステップＳ３０において、オペレータは入出力装置５０の入力装置５１を操作してベルクランク角度の最大値の校正モード画面に切り換える。
【００７４】
ステップＳ３１において、入出力装置５０の表示装置５２に表示される指示に従って、オペレータが、バケットシリンダ長が最大値に達しない機構限界の範囲内においてバケット１５をチルトエンド（バケット１５をブーム１４が当接する位置）まで操作する。例えば、図４のＧ１１のグラフの場合、ブーム角度が−１５度よりも低い値にしてバケット１５をチルトエンドまで操作させればよい。実際には、機構限界に達するブーム角度がわからないため、ブーム角度を出来るだけ下げた状態でバケット１５をチルトさせればよい。
次に、ステップＳ３２において、チルトエンドにおけるベルクランク角度をベルクランク角度の最大値として記憶する。
この記憶したベルクランク角度の最大値は、上述した制御方法において用いられる。
【００７５】
＜特徴＞
（１）
本実施の形態のホイールローダ１（作業機械の一例）は、ブーム１４と、バケット１５（作業具の一例）と、バケットシリンダ１７（アクチュエータの一例）と、ベルクランク１８（サブリンクの一例）と、制御装置２７（制御部の一例）と、を備える。バケット１５は、ブーム１４に対して駆動する。ベルクランク１８は、ブーム１４に取り付けられ、バケットシリンダ１７の駆動力をバケット１５へ伝達する。制御装置２７は、ブーム１４に対するベルクランク１８の角度（姿勢の一例）に基づいてバケットシリンダ１７を制御する。
これにより、ベルクランク１８の角度に基づいて、作業機３のリンク機構の機構限界に達したときのチルトエンドおよびダンプエンドを検出することができるため、機構限界に達するときの衝撃を緩和する制御を行うことが可能となる。
【００７６】
（２）
本実施の形態のホイールローダ１（作業機械の一例）では、バケットシリンダ１７の一端は、車体２（車両本体の一例）に取付部１７ｂ（第１取付部の一例）において回動可能に取り付けられている。ベルクランク１８は、バケットシリンダ１７の他端に取付部１８ａ（第２取付部の一例）において回動可能に取り付けられている。ベルクランク１８は、バケット１５に取付部１８ｂ（第３取付部の一例）において回動可能に取り付けられている。ベルクランク１８は、取付部１８ａと取付部１８ｂの間の取付部１８ｃ（第４取付部の一例）において、ブーム１４に回動可能に取り付けられている。
これにより、バケットシリンダ１７の伸縮によって、バケット１５がチルト側およびダンプ側に回動することができる。
【００７７】
（３）
本実施の形態のホイールローダ１（作業機械の一例）では、バケット１５は、取付部１４ｂ（第５取付部の一例）においてブーム１４に回動可能に取り付けられ、ブーム１４は、取付部１４ａ（第６取付部の一例）において車体２に回動可能に取り付けられている。ベルクランク１８の姿勢は、取付部１８ａと取付部１８ｃを結ぶ線と、取付部１４ａと取付部１４ｂを結ぶ線によって形成される角度を含む。
この角度によって、ベルクランク１８の姿勢を規定することができる。
【００７８】
（４）
本実施の形態のホイールローダ１（作業機械の一例）では、バケットシリンダ１７のストロークを検出するブーム角度センサ５４およびベルクランク角度センサ５５（検出部の一例）を備える。制御装置２７は、ベルクランク１８のベルクランク角度（姿勢の一例）とベルクランク１８のベルクランク角度の最大値および最小値（限界姿勢の一例）との差分に基づく第１チルト制限量および第１ダンプ制限量（第１シリンダ駆動の一例）と、シリンダ長とバケットシリンダ１７のシリンダ長の最大値および最小値（終端位置の一例）との差分に基づく第２チルト制限量および第２ダンプ制限量（第２シリンダ駆動指令の一例）との一方に基づき駆動指令（目標シリンダ駆動指令の一例）を行う。
【００７９】
このように、ベルクランク角度の最大値および最小値に基づいて制限量を設定することにより、作業機３のリンク機構の機構限界によるチルトエンドおよびダンプエンドにバケット１５が達する際の緩和制御を行うことができる。
また、バケットシリンダ１７のシリンダ長の最大値および最小値に基づいて制限量を設定することにより、作業機３のシリンダ長によるチルトエンドおよびダンプエンドにバケット１５が達する際の緩和制御を行うことができる。
【００８０】
（５）
本実施の形態のホイールローダ１（作業機械の一例）は、バケット１５を操作するバケット操作レバー６２（操作部材の一例）を更に備えている。駆動指令（目標シリンダ駆動指令の一例）は、バケットシリンダ１７への作動油の供給量に関する情報を含む。第１チルト制限量および第１ダンプ制限量と第２チルト制限量および第２ダンプ制限量の各々は、バケット操作レバー６２の操作によるバケットシリンダ１７への作動油の供給量に対する制限量の情報を含む。制御装置２７は、第１チルト制限量および第１ダンプ制限量と第２チルト制限量および第２ダンプ制限量のうち最も大きい制限量を用いて目標シリンダ駆動指令を行う。
これにより、作業機３のリンク機構の機構限界によるチルトエンドおよびダンプエンドと、作業機３のシリンダ長によるチルトエンドおよびダンプエンドのいずれかに、バケット１５が達することに対して緩和制御を行うことができる。
【００８１】
（６）
本実施の形態のホイールローダ１（作業機械の一例）は、制御装置２７は、バケット操作レバー６２の操作に基づく作動油の供給量が、制限量を超えている場合には、目標シリンダ駆動指令における作動油の供給量を、制限量を超えない値に設定する。バケット操作レバー６２の操作に基づく作動油の供給量が、制限量を超えていない場合には、目標シリンダ駆動指令における作動油の供給量を、バケット操作レバー６２の操作に基づく作動油の供給量に設定する。
これにより、チルトエンドおよびダンプエンドに達する場合に、衝撃を緩和するように制御を行うことができる。
【００８２】
（７）
本実施の形態のホイールローダ１（作業機械の一例）の制御方法は、ステップＳ１１〜Ｓ２０（制御ステップの一例）を備える。ステップＳ１１〜Ｓ２０（制御ステップの一例）は、ブーム１４に対して駆動するバケット１５へバケットシリンダ１７の駆動力を伝達するベルクランク１８のブーム１４に対する姿勢に基づいてバケットシリンダ１７を制御する。
これにより、ベルクランク１８の角度に基づいて、作業機３のリンク機構の機構限界に達したときのチルトエンドおよびダンプエンドを検出することができるため、機構限界に達するときの衝撃を緩和する制御を行うことが可能となる。
【００８３】
（８）
本実施の形態のホイールローダ１（作業機械の一例）の制御方法は、ステップＳ３１（移動ステップの一例）と、ステップＳ３２（記憶ステップの一例）と、を備える。ステップＳ３１（移動ステップの一例）では、バケット１５をチルトエンドまで移動させる。ステップＳ３２では、ベルクランク１８のチルトエンドにおけるベルクランク角度（姿勢の一例）を記憶する。ステップＳ１１〜Ｓ２０（制御ステップの一例）は、チルトエンドにおけるベルクランク１８の角度（姿勢の一例）に基づいてバケットシリンダ１７を制御する。
これにより、バケット１５を交換した際にバケット１５の最大値を簡単に取得し、チルトを検出することができる。
【００８４】
（９）
本実施の形態のホイールローダ１（作業機械の一例）の制御方法では、ステップＳ１１〜Ｓ２６（制御ステップの一例）は、ベルクランク１８のベルクランク角度（姿勢の一例）とベルクランク１８のベルクランク角度の最大値または最小値（限界姿勢の一例）との差分に基づく第１チルト制限量または第１ダンプ制限量（第１シリンダ駆動の一例）と、シリンダ長とバケットシリンダ１７のシリンダ長の最大値または最小値（終端位置の一例）との差分に基づく第２チルト制限量または第２ダンプ制限量（第２シリンダ駆動指令の一例）との一方に基づき駆動指令（目標シリンダ駆動指令の一例）を行う。
【００８５】
このように、ベルクランク角度の最大値および最小値に基づいて制限量を設定することにより、作業機３のリンク機構の機構限界によるチルトエンドおよびダンプエンドにバケット１５が達する際の緩和制御を行うことができる。
また、バケットシリンダ１７のシリンダ長の最大値および最小値に基づいて制限量を設定することにより、作業機３のシリンダ長によるチルトエンドおよびダンプエンドにバケット１５が達する際の緩和制御を行うことができる。
【００８６】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施の形態の作業機３では、ベルクランク１８のバケットシリンダ１７との取付部１８ａが、バケット１５のロッド１５ａとの取付部１８ｂよりも回動方向においてキャブ５側に配置されているが、これに限らなくても良く、ベルクランク１８のバケット１５のロッド１５ａとの取付部が、バケットシリンダ１７との取付部よりもキャブ５側に配置されていてもよい。
【００８７】
（Ｂ）
上記実施の形態の作業機３では、バケットシリンダ１７が伸長した際にバケット１５がチルト側に回動し、収縮した際にバケット１５がダンプ側に回動しているが、これに限らなくても良く、バケットシリンダ１７が伸長した際にバケット１５がダンプ側に回動し、収縮した際にバケット１５がチルト側に回動してもよい。
【００８８】
（Ｃ）
上記実施の形態では、ベルクランク１８の角度を用いてチルトエンドおよびダンプエンドの双方を検出しているが、たとえばチルトエンドのみを検出してもよい。ダンプエンドに関しては、バケットシリンダ１７のストローク長だけでダンプエンドを検出してもよい。これは、ダンプエンドに関してはバケット１５を交換しても変化しないため、一度設定すればよく、バケットを付け替えるたびに上述した校正を行う必要がないためである。
【００８９】
（Ｄ）
上記実施の形態では、チルト／ダンプ判定部７５によってバケット１５のチルト側への移動かダンプ側への移動かを判定して、ベルクランク制限量算出部７１は、第１チルト側制限量と第１ダンプ側制限量の一方を求め、シリンダ制限量算出部７２は、第２チルト側制限量と第２ダンプ側制限量の一方を求めているが、これに限られるものではない。例えば、ベルクランク制限量算出部７１は、ベルクランク角度センサ５５によって検出されたベルクランク角度が最大値と最小値のうち近い方との差分を検出し、その差分に基づいてベルクランク角度に基づいた制限量を算出してもよい。シリンダ制限量算出部７２も同様に、算出されたストロークが最大値と最小値のうち近い方との差分を検出し、その差分に基づいてシリンダ長に基づいた制限量を一つ算出してもよい。
さらに、例えば、バケット１５のチルト側への移動かダンプ側への移動かを判定を行わずに、第１チルト側制限量と第１ダンプ側制限量と第２チルト側制限量と第２ダンプ側制限量の全てを求め、制限量が最も大きいものを採用しても良い。
【００９０】
（Ｅ）
上記実施の形態では、作業機３の機構限界によるチルトエンドとダンプエンドをベルクランク１８の角度に基づいて検出し、バケットシリンダ１７のシリンダ長によるチルトエンドとダンプエンドをストローク長に基づいて検出しているが、一般的に衝撃が強い機構限界によるチルトエンドとダンプエンドのみを検出してもよい。
【００９１】
（Ｆ）
上記実施の形態では、ベルクランク角度センサ５５は、例えば、ポテンショメータが用いられているが、これに限らなくても良く、ＩＭＵ（Inertial measurement unit）等であってもよい。
（Ｇ）
上記実施の形態では、バケットシリンダ１７のストロークをブーム角度センサ５４とベルクランク角度センサ５５の検出値に基づいて求めているが、これに限らなくても良く、シリンダ長を直接計測してもよい。
【００９２】
（Ｈ）
上記実施の形態では、ブーム１４に対するベルクランク１８の姿勢の一例として図２に示すベルクランクの角度が用いられているが、ブーム１４に対するベルクランク１８の姿勢が一義的に決まれば図２のθｂに限られるものでなく、複数の角度の組み合わせであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明によれば、ブーム角度を考慮せずにチルトエンドまたはダンプエンドにおける衝撃を緩和可能な作業機械および作業機械の制御方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１      ：ホイールローダ
１４    ：ブーム
１５    ：バケット
１７    ：バケットシリンダ
１８    ：ベルクランク
２７    ：制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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