(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024131598
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】作業機械および作業機械の制御方法
(51)【国際特許分類】
E02F 3/84 20060101AFI20240920BHJP
E02F 9/20 20060101ALI20240920BHJP
F15B 11/02 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
E02F3/84 A
E02F9/20 Q
F15B11/02 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023041965
(22)【出願日】2023-03-16
(71)【出願人】
【識別番号】000001236
【氏名又は名称】株式会社小松製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】竹野 陽
【テーマコード（参考）】
2D003
3H089
【Ｆターム（参考）】
2D003AB01
2D003AB05
2D003BA01
2D003CA02
2D003DA02
2D003DA04
2D003FA02
3H089AA21
3H089BB05
3H089BB30
3H089CC01
3H089CC11
3H089DA03
3H089DA13
3H089DB43
3H089DB44
3H089DB48
3H089DC02
3H089EE36
3H089GG02
3H089JJ01
(57)【要約】
【課題】容易に走行時の挙動を安定化することが可能な作業機械を提供する。
【解決手段】ホイールローダ１０は、本体１と、作業機３と、走行ダンパ部２５と、ＩＭＵ２４と、コントローラ２６と、を備える。本体１は、走行可能である。作業機３は、本体１に取り付けられている。走行ダンパ部２５は、作業機３の振動を減衰可能である。ＩＭＵ２４は、本体１の振動に関する情報を検出する。コントローラ２６は、ＩＭＵ２４が検出した振動に関する情報に基づいて、走行ダンパ部２５を制御する。
【選択図】図２
【解決手段】ホイールローダ１０は、本体１と、作業機３と、走行ダンパ部２５と、ＩＭＵ２４と、コントローラ２６と、を備える。本体１は、走行可能である。作業機３は、本体１に取り付けられている。走行ダンパ部２５は、作業機３の振動を減衰可能である。ＩＭＵ２４は、本体１の振動に関する情報を検出する。コントローラ２６は、ＩＭＵ２４が検出した振動に関する情報に基づいて、走行ダンパ部２５を制御する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行可能な作業機械本体と、
前記作業機械本体に取り付けられた作業機と、
前記作業機の振動を減衰可能な減衰部と、
前記作業機械本体の振動に関する情報を検出する振動情報検出センサと、
前記振動情報検出センサが検出した前記振動に関する情報に基づいて、前記減衰部を制御するコントローラと、を備えた、
作業機械。
前記作業機械本体に取り付けられた作業機と、
前記作業機の振動を減衰可能な減衰部と、
前記作業機械本体の振動に関する情報を検出する振動情報検出センサと、
前記振動情報検出センサが検出した前記振動に関する情報に基づいて、前記減衰部を制御するコントローラと、を備えた、
作業機械。
【請求項2】
前記コントローラは、前記減衰部を、前記作業機の振動を減衰する機能が発揮される第１状態および、前記作業機の振動を減衰する機能が発揮されない第２状態との間で切り替え可能であり、
前記コントローラは、前記振動に関する情報に基づいて前記作業機械本体が振動していると判定した場合、前記減衰部を前記第１状態に切り替える、
請求項１に記載の作業機械。
前記コントローラは、前記振動に関する情報に基づいて前記作業機械本体が振動していると判定した場合、前記減衰部を前記第１状態に切り替える、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項3】
前記作業機を駆動する油圧シリンダを更に備え、
前記減衰部は、
開閉弁と、
前記開閉弁を介して前記油圧シリンダに接続されるアキュムレータと、を有し、
前記開閉弁が開状態の場合に、前記減衰部は前記第１状態となり、
前記開閉弁が閉状態の場合に、前記減衰部は前記第２状態となり、
前記コントローラは、前記振動に関する情報に基づいて、前記開閉弁を制御する、
請求項２に記載の作業機械。
前記減衰部は、
開閉弁と、
前記開閉弁を介して前記油圧シリンダに接続されるアキュムレータと、を有し、
前記開閉弁が開状態の場合に、前記減衰部は前記第１状態となり、
前記開閉弁が閉状態の場合に、前記減衰部は前記第２状態となり、
前記コントローラは、前記振動に関する情報に基づいて、前記開閉弁を制御する、
請求項２に記載の作業機械。
【請求項4】
前記振動に関する情報は、前記作業機械本体に生じる加速度であり、
前記コントローラは、前記加速度の振幅が所定閾値より大きいこと、および前記加速度の周波数が所定閾値より大きいことの少なくとも一方を満たす場合に前記作業機械本体が振動していると判定する、
請求項２に記載の作業機械。
前記コントローラは、前記加速度の振幅が所定閾値より大きいこと、および前記加速度の周波数が所定閾値より大きいことの少なくとも一方を満たす場合に前記作業機械本体が振動していると判定する、
請求項２に記載の作業機械。
【請求項5】
前記振動に関する情報は、前記作業機械本体に生じるピッチ角であり、
前記コントローラは、前記ピッチ角の振幅が所定閾値より大きいこと、および前記ピッチ角の周波数が所定閾値より大きいことの少なくとも一方を満たす場合に前記作業機械本体が振動していると判定する、
請求項２に記載の作業機械。
前記コントローラは、前記ピッチ角の振幅が所定閾値より大きいこと、および前記ピッチ角の周波数が所定閾値より大きいことの少なくとも一方を満たす場合に前記作業機械本体が振動していると判定する、
請求項２に記載の作業機械。
【請求項6】
走行可能な作業機械本体と、前記作業機械本体に取り付けられた作業機と、を備えた作業機械の制御方法であって、
前記作業機械本体の振動に関する情報を取得する振動情報取得ステップと、
前記振動に関する情報に基づいて、前記作業機の振動を減衰する減衰部を制御する減衰制御ステップと、を備えた、
作業機械の制御方法。
前記作業機械本体の振動に関する情報を取得する振動情報取得ステップと、
前記振動に関する情報に基づいて、前記作業機の振動を減衰する減衰部を制御する減衰制御ステップと、を備えた、
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】
ホイールローダのような作業機械では、バケットに土砂等を積み込んだ状態で走行することがある。このような場合、作業機の質量が大きくなるため、走行時の振動が大きくなる。
【0003】
このため、作業機を駆動するシリンダにアキュムレータを接続して走行時の振動を減少させる構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。例えば、特許文献１では、シリンダとアキュムレータとの間に弁が設けられており、弁の開閉を切り替えることによって走行時にはシリンダとアキュムレータとの間を接続し、積込作業時にはシリンダとアキュムレータとの接続を遮断していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許第３１２２２４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献１に記載の構成では、弁を手動で操作しているため、走行する前または走行中にオペレータは弁を開操作する必要があり、オペレータの作業を複雑化していた。
【0006】
本開示は、容易に走行時の挙動を安定化することが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】
本開示の第１態様に係る作業機械は、作業機械本体と、作業機と、減衰部と、振動情報検出センサと、コントローラと、を備える。作業機械本体は、走行可能である。作業機は、作業機械本体に取り付けられている。減衰部は、作業機の振動を減衰可能である。振動検出センサは、作業機械本体の振動に関する情報を検出する。コントローラは、振動情報検出センサが検出した振動に関する情報に基づいて、減衰部を制御する。
【0008】
本開示の第２態様に係る作業機械の制御方法は、走行可能な作業機械本体と、作業機械本体に取り付けられた作業機と、を備えた作業機械の制御方法であって、振動情報検出ステップと、減衰制御ステップと、を備える。振動情報検出ステップは、作業機械本体の振動に関する情報を検出する。減衰制御ステップは、振動に関する情報に基づいて、作業機の振動を減衰する減衰部を制御する。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、容易に走行時の挙動を安定化することが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】
【0010】
【図1】ホイールローダの側面図である。
【図2】ホイールローダのシステム構成を示すブロック図である。
【図3】ＩＭＵによる検出を説明するための図である。
【図4】ホイールローダのコントローラの構成を示すブロック図である。
【図5】加速度の振動波形の一例を示す図である。
【図6】ホイールローダの状態遷移の判定を説明するための図である。
【図7】コントローラによる走行ダンパ制御を説明するためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
（ホイールローダの概要）
作業機械の一例としてのホイールローダについて図面を参照しながら以下に説明する。以下の説明において、「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、及び「下」とは、運転席から前方を見た状態を基準とする向きである。「車幅方向」は、「左右方向」と同義である。
作業機械の一例としてのホイールローダについて図面を参照しながら以下に説明する。以下の説明において、「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、及び「下」とは、運転席から前方を見た状態を基準とする向きである。「車幅方向」は、「左右方向」と同義である。
【0012】
図１は、本実施形態に係るホイールローダ１０の全体構成を示す側面図である。
【0013】
ホイールローダ１０は、本体１（作業機械本体の一例）及び作業機３を備える。本体１は、車体フレーム２、一対のフロントタイヤ４、キャブ５、エンジンルーム６、一対のリアタイヤ７と、アーティキュレートシリンダ８と、を備える。
【0014】
車体フレーム２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。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。
【0015】
一対のアーティキュレートシリンダ８は、油圧によって駆動される。一対のアーティキュレートシリンダ８は、連結軸部１３を挟んで車幅方向の左右側に並んで配置されている。各々のアーティキュレートシリンダ８は、一端がフロントフレーム１１に取り付けられており、それぞれの他端が、リアフレーム１２に取り付けられている。アーティキュレートシリンダ８の伸縮によって、リアフレーム１２に対するフロントフレーム１１の角が調整される。
【0016】
作業機３は、本体１に取り付けられる。作業機３は、種々の作業（例えば、土砂の積み込み作業、土砂の排出作業など）に用いられる。作業機３は、後述する油圧ポンプ６４からの作動油によって駆動される。作業機３は、ブーム１４と、バケット１５と、リフトシリンダ１６（油圧シリンダの一例）と、バケットシリンダ１７と、ベルクランク１８と、を有する。ブーム１４は、フロントフレーム１１に装着されている。バケット１５は、ブーム１４の先端に取り付けられている。
【0017】
リフトシリンダ１６およびバケットシリンダ１７は、油圧シリンダである。リフトシリンダ１６の一端はフロントフレーム１１に取り付けられており、リフトシリンダ１６の他端はブーム１４に取り付けられている。リフトシリンダ１６の伸縮により、ブーム１４が上下に揺動する。バケットシリンダ１７の一端はフロントフレーム１１に取り付けられており、バケットシリンダ１７の他端はベルクランク１８を介してバケット１５に取り付けられている。バケットシリンダ１７が伸縮することによって、バケット１５が上下に揺動する。
【0018】
キャブ５は、リアフレーム１２上に載置される。キャブ５の内部には、ホイールローダ１０の走行方向を変更させるためのハンドル５５、作業機３を操作するための作業機操作レバー５６、各種ペダル、各種スイッチ、表示装置などが配置される（図２参照）。
【0019】
エンジンルーム６は、キャブ５の後側においてリアフレーム１２上に配置される。エンジンルーム６には、後述するエンジン３１が収納される。エンジンルーム６の後方には、カウンタウェイト６ａが配置される。カウンタウェイト６ａは、リアフレーム１２の後端部上に配置される。
【0020】
（ホイールローダのシステム構成）
図２は、ホイールローダ１０のシステム構成を模式的に示すブロック図である。
図２は、ホイールローダ１０のシステム構成を模式的に示すブロック図である。
【0021】
ホイールローダ１０は、走行部２１、制動部２２、操作部２３、ＩＭＵ２４（振動情報検出センサの一例）、走行ダンパ部２５（減衰部の一例）、及びコントローラ２６を備える。
【0022】
（走行部２１）
走行部２１は、エンジン３１、ＨＳＴ（Hydro Static Transmission）３２、トランスファ３３、アクスル３４、フロントタイヤ４及びリアタイヤ７を有する。
走行部２１は、エンジン３１、ＨＳＴ（Hydro Static Transmission）３２、トランスファ３３、アクスル３４、フロントタイヤ４及びリアタイヤ７を有する。
【0023】
エンジン３１は、例えばディーゼル式のエンジンである。ＨＳＴ３２は、ポンプ３２ａ、モータ３２ｂ及び油圧回路３２ｃを含む。
【0024】
ポンプ３２ａは、斜板式可変容量型のポンプである。ポンプ３２ａの斜板の角は、ソレノイド３２ｄによって変更可能である。ポンプ３２ａは、エンジン３１によって駆動されることによって作動油を吐出する。ポンプ３２ａから吐出された作動油は、油圧回路３２ｃを通ってモータ３２ｂに送られる。モータ３２ｂは、斜板式ポンプである。モータ３２ｂの斜板の角は、ソレノイド３２ｅによって変更可能である。
【0025】
油圧回路３２ｃは、ポンプ３２ａ及びモータ３２ｂに接続される。油圧回路３２ｃは、第１駆動回路３２ｃ１と第２駆動回路３２ｃ２とを含む。第１駆動回路３２ｃ１を介してポンプ３２ａからモータ３２ｂに作動油が供給されることにより、モータ３２ｂが一方向（例えば、前進方向）に駆動される。第２駆動回路３２ｃ２を介してポンプ３２ａからモータ３２ｂに作動油が供給されることにより、モータ３２ｂが他方向（例えば、後進方向）に駆動される。なお、第１駆動回路３２ｃ１又は第２駆動回路３２ｃ２への作動油の吐出方向は、ソレノイド３２ｄによって変更可能である。
【0026】
モータ３２ｂは、ドライブ軸３５を介してトランスファ３３に連結される。ドライブ軸３５には、車速センサ３６が設けられる。車速センサ３６は、本体１の速度（以下、車速という。）を検出する。車速センサ３６は、ドライブ軸３５の回転速度に基づいて車速を検出する。車速センサ３６は、車速を示す検出信号をコントローラ２６に送信する。
【0027】
トランスファ３３は、前側のアクスル３４及び後側のアクスル３４にエンジン３１からの出力を分配する。前側のアクスル３４には、一対のフロントタイヤ４が接続されている。一対のフロントタイヤ４は、前側のアクスル３４に分配された出力によって回転する。後側のアクスル３４には、一対のリアタイヤ７が接続されている。一対のリアタイヤ７は、後側のアクスル３４に分配された出力によって回転する。
【0028】
（制動部２２）
制動部２２は、ブレーキ弁４１、サービスブレーキ４２及びパーキングブレーキ４３を有する。ブレーキ弁４１は、例えばＥＰＣ弁（Electric Proportional Valve）である。サービスブレーキ４２に送られる作動油量は、ブレーキ弁４１の開度に応じて調整される。ブレーキ弁４１の開度は、コントローラ２６によって制御される。コントローラ２６は、後述するブレーキペダル５４の操作量に応じてブレーキ弁４１の開度を制御する。
制動部２２は、ブレーキ弁４１、サービスブレーキ４２及びパーキングブレーキ４３を有する。ブレーキ弁４１は、例えばＥＰＣ弁（Electric Proportional Valve）である。サービスブレーキ４２に送られる作動油量は、ブレーキ弁４１の開度に応じて調整される。ブレーキ弁４１の開度は、コントローラ２６によって制御される。コントローラ２６は、後述するブレーキペダル５４の操作量に応じてブレーキ弁４１の開度を制御する。
【0029】
サービスブレーキ４２は、前側のアクスル３４及び後側のアクスル３４に設けられる。サービスブレーキ４２は、油圧式のブレーキである。サービスブレーキ４２の制動力は、ブレーキ弁４１の開度が大きいほど強くなる。
【0030】
パーキングブレーキ４３は、トランスファ３３に設けられる。パーキングブレーキ４３としては、例えば、制動状態と非制動状態に切り替え可能な湿式多段式のブレーキや、ディスクブレーキなどを用いることができる。
【0031】
（操作部２３）
操作部２３は、アクセル５１、ＦＮＲレバー５２、パーキングスイッチ５３、ブレーキペダル５４、ハンドル５５、作業機操作レバー５６、及び自動走行ダンパスイッチ５７を有する。
操作部２３は、アクセル５１、ＦＮＲレバー５２、パーキングスイッチ５３、ブレーキペダル５４、ハンドル５５、作業機操作レバー５６、及び自動走行ダンパスイッチ５７を有する。
【0032】
アクセル５１は、キャブ５内に設けられる。アクセル５１は、アクセル操作量を示す操作信号をコントローラ２６に送信する。コントローラ２６は、受信した操作信号に基づいてエンジン３１のスロットル開度を制御する。
【0033】
ＦＮＲレバー５２は、キャブ５内に設けられる。ＦＮＲレバー５２は、前進位置、ニュートラル位置及び後進位置のいずれかに切り替え可能である。ＦＮＲレバー５２は、ＦＮＲレバー５２の位置を示す操作信号をコントローラ２６に送信する。コントローラ２６は、受信した操作信号に基づいてソレノイド３２ｄを制御することによって、前進、ニュートラル又は後進を切り替える。
【0034】
パーキングスイッチ５３は、キャブ５内に設けられる。パーキングスイッチ５３は、オン位置及びオフ位置のいずれかに切り替え可能である。パーキングスイッチ５３は、パーキングスイッチ５３の位置を示す操作信号をコントローラ２６に送信する。コントローラ２６は、受信した操作信号に基づいて、パーキングブレーキ４３を制動状態又は非制動状態にする。
【0035】
ブレーキペダル５４は、キャブ５内に設けられる。ブレーキペダル５４は、ペダル操作量及びペダル操作速度を示す操作信号をコントローラ２６に送信する。コントローラ２６は、受信した操作信号に基づいて、ブレーキ弁４１の開度を制御する。
【0036】
ハンドル５５は、キャブ５内に設けられる。ハンドル５５は、ハンドル操作方向及びハンドル操作量を示す操作信号をコントローラ２６に送信する。コントローラ２６は、受信した操作信号に基づいて、車体フレーム２に配置されたアーティキュレートシリンダ８を伸縮させる。
【0037】
作業機操作レバー５６は、キャブ５内に設けられる。作業機操作レバー５６は、リフトシリンダ１６およびバケットシリンダ１７の操作量を示す操作信号をコントローラ２６に送信する。コントローラ２６は、受信した操作信号に基づいて、油圧ポンプ６４、リフトシリンダ制御弁６５およびバケットシリンダ制御弁８１を制御する。油圧ポンプ６４を駆動し、リフトシリンダ制御弁６５およびバケットシリンダ制御弁８１を制御することによって、リフトシリンダ１６およびバケットシリンダ１７に作動油が供給され、作業機３が駆動する。
【0038】
自動走行ダンパスイッチ５７は、キャブ５内に設けられる。例えば、自動走行ダンパスイッチ５７は、ディスプレイ上に表示されてもよいが、物理的なスイッチであってもよい。自動走行ダンパスイッチ５７は、オン状態及びオフ状態のいずれかに切り替え可能である。自動走行ダンパスイッチ５７は、自動走行ダンパスイッチ５７の状態を示す操作信号をコントローラ２６に送信する。コントローラ２６は、受信した操作信号に基づいて、自動走行ダンパ制御を作動状態又は非作動状態にする。自動走行ダンパ制御の作動状態では、後述するが、コントローラ２６が自動で走行ダンパ部２５の走行ダンパ機能をオン状態またはオフ状態にする。
【0039】
（ＩＭＵ２４）
ＩＭＵ２４は、慣性計測ユニットである。ＩＭＵ２４は、図１に示すように、リアフレーム１２に配置されている。ＩＭＵ２４は、加速度センサとジャイロセンサを有する。ＩＭＵ２４は、図３に示すＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の加速度と角速度を計測する。ここでＸ軸は、本体１の前方向を向き、Ｙ軸は、本体１の右方向を向き、Ｚ軸は、本体１の下方向を向く。また、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の加速度と角速度からピッチ角ｐθ、ヨー角ｙθ、およびロール角ｒθが算出される。
ＩＭＵ２４は、慣性計測ユニットである。ＩＭＵ２４は、図１に示すように、リアフレーム１２に配置されている。ＩＭＵ２４は、加速度センサとジャイロセンサを有する。ＩＭＵ２４は、図３に示すＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の加速度と角速度を計測する。ここでＸ軸は、本体１の前方向を向き、Ｙ軸は、本体１の右方向を向き、Ｚ軸は、本体１の下方向を向く。また、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の加速度と角速度からピッチ角ｐθ、ヨー角ｙθ、およびロール角ｒθが算出される。
【0040】
ＩＭＵ２４は、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の加速度と角速度と、ピッチ角ｐθ、ヨー角ｙθ、およびロール角ｒθの情報を含む検出信号をコントローラ２６に出力する。
【0041】
（走行ダンパ部２５）
走行ダンパ部２５は、油圧回路６１、開閉弁６２、アキュムレータ６３、油圧ポンプ６４、リフトシリンダ制御弁６５及び作動油タンク６６を有する。
走行ダンパ部２５は、油圧回路６１、開閉弁６２、アキュムレータ６３、油圧ポンプ６４、リフトシリンダ制御弁６５及び作動油タンク６６を有する。
【0042】
油圧回路６１は、一対のリフトシリンダ１６、開閉弁６２及びリフトシリンダ制御弁６５に接続される。
【0043】
開閉弁６２は、各リフトシリンダ１６及びアキュムレータ６３の間に配置される。開閉弁６２は、開位置Ｘ（開状態）及び閉位置Ｙ（閉状態）のいずれかに切り替え可能な２位置切換え弁である。開閉弁６２の位置は、コントローラ２６によって制御される。
【0044】
開閉弁６２が開位置Ｘに位置する場合、開閉弁６２は、各リフトシリンダ１６とアキュムレータ６３とを連通させる。これにより、各リフトシリンダ１６とアキュムレータ６３とが接続され、ホイールローダ１０の走行ダンパ機能がオン状態（第１状態の一例）になる。開閉弁６２が閉位置Ｙに位置する場合、開閉弁６２は、各リフトシリンダ１６とアキュムレータ６３とを遮断する。これにより、各リフトシリンダ１６とアキュムレータ６３との接続が切断され、ホイールローダ１０の走行ダンパ機能はオフ状態（第２状態の一例）になる。
【0045】
アキュムレータ６３は、開閉弁６２を介して油圧回路６１に接続される。アキュムレータ６３は、開閉弁６２が開位置Ｘに位置する場合、油圧回路６１を介して各リフトシリンダ１６に接続される。この場合、アキュムレータ６３は、各リフトシリンダ１６の振動を低減させるダンパ機構として機能する。
【0046】
アキュムレータ６３は、開閉弁６２が閉位置Ｙに位置する場合、リフトシリンダ１６との接続が開閉弁６２によって切断される。この場合、アキュムレータ６３は、各リフトシリンダ１６の振動を低減させるダンパ機構として機能しない。
【0047】
油圧ポンプ６４は、エンジン３１によって駆動される。油圧ポンプ６４は、リフトシリンダ制御弁６５及び油圧回路６１を介して、作動油タンク６６に貯留された作動油を各リフトシリンダ１６に供給する。また、油圧ポンプ６４は、バケットシリンダ制御弁８１を介して作動油タンク６６に貯留された作動油をバケットシリンダ１７に供給する。
【0048】
（コントローラ２６）
コントローラ２６は、プロセッサと、記憶装置を含む。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。或いは、プロセッサは、ＣＰＵと異なるプロセッサであってもよい。プロセッサは、記憶装置に記憶されているプログラムに従ってホイールローダ１０の制御のための処理を実行する。記憶装置は、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリおよびＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含む。記憶装置は、ハードディスク、あるいはＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含んでいてもよい。記憶装置は、非一時的な（non-transitory）コンピュータで読取り可能な記録媒体の一例である。
コントローラ２６は、プロセッサと、記憶装置を含む。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。或いは、プロセッサは、ＣＰＵと異なるプロセッサであってもよい。プロセッサは、記憶装置に記憶されているプログラムに従ってホイールローダ１０の制御のための処理を実行する。記憶装置は、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリおよびＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含む。記憶装置は、ハードディスク、あるいはＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含んでいてもよい。記憶装置は、非一時的な（non-transitory）コンピュータで読取り可能な記録媒体の一例である。
【0049】
【0050】
コントローラ２６は、走行判定部７１と、算出部７２と、振動判定部７３と、走行ダンパ制御部７４と、を有する。プロセッサが記憶装置に記憶されているプログラムを実行することで、走行判定部７１と、算出部７２と、振動判定部７３、および走行ダンパ制御部７４の機能を実現する。
【0051】
走行判定部７１は、車速センサ３６から受信する検出信号に基づいて走行中であるか否かを判定する。走行判定部７１は、車速が所定閾値より大きい場合に走行中であると判定し、車速が所定閾値以下の場合には、走行中ではないと判定する。
【0052】
算出部７２は、ＩＭＵ２４から入力された検出信号から、Ｚ軸方向の加速度の振動の周波数と振幅を算出する。Ｚ軸方向の加速度は、上下方向の加速度ともいえる。図５は、Ｚ軸方向の加速度の時間変化を示すグラフである。縦軸は振幅を示し、横軸は時間を示す。算出部７２は、検出信号から図５に示す振幅Ａと周波数ｆを算出する。周波数ｆは、図５における周期Ｔの逆数である。
【0053】
振動判定部７３は、算出された振幅および周波数に基づいて、ホイールローダ１０に振動が発生しているか否かを判定する。図６は、ホイールローダ１０の振動状態を示す状態遷移図である。振動判定部７３は、条件（１）を満たす場合にホイールローダ１０が振動なし状態Ｍ１から振動中状態Ｍ２に遷移したと判定する。条件（１）を満たす場合とは、振幅Ａが所定閾値よりも大きく且つ周波数ｆが所定閾値よりも大きい場合である。すなわち、振動判定部７３は、加速度の振幅Ａが所定閾値よりも大きく且つ加速度の周波数ｆが所定閾値よりも大きい場合に本体１に振動が発生していると判断する。図５には、振幅Ａの所定閾値として＋Ａ０と－Ａ０が示されている。振幅Ａが所定閾値よりも大きいとは、例えば、図５に示すように、上向きの振幅が＋Ａ０よりも大きく、下向きの振幅が－Ａ０よりも小さいことである。条件（１）における振幅が所定閾値よりも大きいとする判定は、適宜設定すればよい。例えば、上向きの振幅が＋Ａ０よりも大きく、下向きの振幅が－Ａ０よりも小さいことが所定回数（若しくは所定時間）繰り返された場合に、振幅Ａが所定閾値よりも大きいと判定されてもよい。上向きの振幅が＋Ａ０よりも大きいこと、および下向きの振幅が－Ａ０よりも小さいことのいずれか一方が成立した場合に振幅Ａが所定閾値よりも大きいと判定されてもよい。条件（１）における周波数が所定閾値よりも大きいとする判定についても、適宜設定すればよい。周期Ｔは、例えば、振幅が最大になった時刻と振幅が最小になった時刻から求めてもよいし、振幅が所定閾値を超えた時刻と所定閾値よりも小さくなった時刻から求めてもよい。この周期Ｔから求めた周波数ｆが、所定時間の間継続して所定閾値よりも大きい場合に、周波数ｆが所定閾値よりも大きいと判定してもよい。
【0054】
一方、振動判定部７３は、条件（１）を満たさない場合、ホイールローダ１０は振動なし状態Ｍ１を維持し、振動が発生していないと判定する。すなわち、振動判定部７３は、振幅Ａが所定閾値以下、または周波数ｆが所定閾値以下の場合にホイールローダ１０に振動が発生していないと判定する。
【0055】
また、振動判定部７３は、本体１が振動中状態Ｍ２であると判定した後に、条件（２）を満たした場合、本体１の状態が振動中状態Ｍ２から振動なし状態Ｍ１に遷移し、振動が発生しなくなったと判定する。条件（２）を満たす場合とは、条件（１）を満たさない状態が所定閾値時間以上継続する場合である。
【0056】
走行ダンパ制御部７４は、振動判定部７３によってホイールローダ１０が振動中状態Ｍ２である判定された場合、開閉弁６２を開位置Ｘに切り替え、ホイールローダ１０の走行ダンパ機能をオン状態にする。走行ダンパ制御部７４は、振動判定部７３によってホイールローダ１０が振動なし状態Ｍ１であると判定された場合、開閉弁６２を閉位置Ｙに切り替え、ホイールローダ１０の走行ダンパ機能をオフ状態にする。
【0057】
なお、上記では振動の判定にＺ軸方向の加速度が用いられるが、ＩＭＵ２４から入力されるピッチ角ｐθが用いられてもよい。算出部７２は、ピッチ角ｐθの振動の周波数と振幅を算出する。振動判定部７３は、算出したピッチ角ｐθの振幅が所定閾値よりも大きく且つピッチ角ｐθの周波数が所定閾値よりも大きい場合、振動が発生していると判断する。
【0058】
また、上下方向の加速度とピッチ角の双方について判定を行い、いずれか一方において条件（１）を満たした場合には、振動が発生していると判定されてもよい。すなわち、加速度の振幅Ａが所定閾値Ａ０よりも大きく且つ加速度の周波数ｆが所定閾値よりも大きい場合、または、ピッチ角ｐθの振幅が所定閾値よりも大きく且つピッチ角ｐθの周波数が所定閾値よりも大きい場合に、振動判定部７３は振動が発生していると判定する。上下方向の加速度またはピッチ角が、振動に関する情報の一例に対応する。
【0059】
（制御動作）
次に、本実施形態のホイールローダ１０の制御動作について説明する。図７は、本実施形態のホイールローダ１０の制御動作を示すフロー図である。
次に、本実施形態のホイールローダ１０の制御動作について説明する。図７は、本実施形態のホイールローダ１０の制御動作を示すフロー図である。
【0060】
はじめに、ステップＳ１０において、コントローラ２６は、自動走行ダンパスイッチ５７がオン状態であるか否かを判定する。ステップＳ１０において自動走行ダンパスイッチ５７がオフ状態の場合、制御は終了する。ステップＳ１０において、自動走行ダンパスイッチ５７がオン状態の場合、制御は、ステップＳ１１に進む。
【0061】
次に、ステップＳ１１において、コントローラ２６の走行判定部７１は、車速センサ３６から受信する検出信号に基づいて走行中であるか否かを判定する。
【0062】
ステップＳ１１において、走行中であると判定された場合、ステップＳ１２において、コントローラ２６の算出部７２は、ＩＭＵ２４から検出信号を取得する。ステップＳ１２は、振動情報取得ステップの一例に対応する。
【0063】
次に、ステップＳ１３において、コントローラ２６の算出部７２は、ＩＭＵ２４からの検出信号に含まれる上下の加速度の振動の周波数と振幅を算出する。なお、上述したように、ピッチ角ｐθの振動の周波数と振幅を算出してもよい。
【0064】
次に、ステップＳ１４において、コントローラ２６の振動判定部７３は、条件（１）（振幅が所定閾値よりも大きく且つ周波数が所定閾値よりも大きい）が成立しているか否かを判定する。ステップＳ１４において、条件（１）が成立する場合、コントローラ２６の振動判定部７３は、本体１が振動中状態Ｍ２であると判定する。
【0065】
次に、ステップＳ１５において、コントローラ２６の走行ダンパ制御部７４は、開閉弁６２を開位置Ｘに設定し、ホイールローダ１０の走行ダンパ機能をオン状態にする。ステップＳ１５は、減衰制御ステップの一例に対応する。
【0066】
次に、ステップＳ１６において、コントローラ２６の振動判定部７３は、条件（２）（条件（１）が所定時間以上継続して未成立）が成立しているか否かを判定する。条件（２）が成立する場合、コントローラ２６の振動判定部７３は、本体１が振動中状態Ｍ２から振動なし状態Ｍ１に遷移したと判定する。
【0067】
次に、ステップＳ１６において条件（２）が成立すると判定された場合、ステップＳ１７において、コントローラ２６の走行ダンパ制御部７４は、開閉弁６２を閉位置Ｙに切り替え、ホイールローダ１０の走行ダンパ機能をオフ状態とし、制御が終了する。ステップＳ１７は、減衰制御ステップの一例に対応する。
【0068】
なお、ステップＳ１１において、走行中ではないと判定された場合、制御はステップＳ１６に進み、コントローラ２６の走行ダンパ制御部７４は、開閉弁６２を閉位置Ｙに設定し、ホイールローダ１０の走行ダンパ機能をオフ状態とし、制御が終了する。
【0069】
また、ステップＳ１４において、条件（１）が成立していない場合、ホイールローダ１０は振動なし状態Ｍ１であると判定され、コントローラ２６の走行ダンパ制御部７４は、開閉弁６２を閉位置Ｙに設定し、ホイールローダ１０の走行ダンパ機能をオフ状態とし、制御が終了する。
【0070】
また、ステップＳ１６において、条件（２）が成立しない場合、ホイールローダ１０は振動中状態Ｍ２が維持されていると判定し、制御を終了する。
【0071】
上記ステップＳ１５において、開閉弁６２が予め開位置Ｘである場合には、コントローラ２６は開閉弁６２を動作しなくてもよい。また、上記ステップＳ１７で開閉弁６２が予め閉位置Ｙである場合には、コントローラ２６は開閉弁６２を動作させなくてもよい。
【0072】
（特徴等）
（１）
本実施形態のホイールローダ１０は、本体１と、作業機３と、走行ダンパ部２５と、ＩＭＵ２４と、コントローラ２６と、を備える。本体１は、走行可能である。作業機３は、本体１に取り付けられている。走行ダンパ部２５は、作業機３の振動を減衰可能である。ＩＭＵ２４は、本体１の振動に関する情報を検出する。コントローラ２６は、ＩＭＵ２４が検出した振動に関する情報に基づいて、走行ダンパ部２５を制御する。
（１）
本実施形態のホイールローダ１０は、本体１と、作業機３と、走行ダンパ部２５と、ＩＭＵ２４と、コントローラ２６と、を備える。本体１は、走行可能である。作業機３は、本体１に取り付けられている。走行ダンパ部２５は、作業機３の振動を減衰可能である。ＩＭＵ２４は、本体１の振動に関する情報を検出する。コントローラ２６は、ＩＭＵ２４が検出した振動に関する情報に基づいて、走行ダンパ部２５を制御する。
【0073】
これにより、ＩＭＵ２４が検出した振動に関する情報に基づいて、走行ダンパ部２５の制御を自動で行うことができる。そのため、ホイールローダ１０の走行時の挙動を容易に安定化することができる。
【0074】
（２）
本実施形態のホイールローダ１０では、コントローラ２６は、走行ダンパ部２５を、作業機３の振動を減衰する機能が発揮される走行ダンパ機能オン状態および、作業機３の振動を減衰する機能が発揮されない走行ダンパ機能オフ状態との間で切り替え可能である。コントローラ２６は、振動に関する情報に基づいて本体１が振動していると判断した場合、走行ダンパ部２５を走行ダンパ機能オン状態に切り替える。
本実施形態のホイールローダ１０では、コントローラ２６は、走行ダンパ部２５を、作業機３の振動を減衰する機能が発揮される走行ダンパ機能オン状態および、作業機３の振動を減衰する機能が発揮されない走行ダンパ機能オフ状態との間で切り替え可能である。コントローラ２６は、振動に関する情報に基づいて本体１が振動していると判断した場合、走行ダンパ部２５を走行ダンパ機能オン状態に切り替える。
【0075】
これにより、ＩＭＵ２４が検出した振動に関する情報に基づいて本体１が振動中状態Ｍ２であると判定した場合、自動で走行ダンパ部２５を走行ダンパ機能オン状態にすることができる。
【0076】
（３）
本実施形態のホイールローダ１０は、作業機３を駆動する一対のリフトシリンダ１６を更に備える。走行ダンパ部２５は、開閉弁６２と、アキュムレータ６３と、を有する。アキュムレータ６３は、開閉弁６２を介してリフトシリンダ１６に接続される。開閉弁６２が開位置Ｘの場合に、走行ダンパ部２５は走行ダンパ機能オン状態となり、開閉弁６２が閉位置Ｙの場合に、走行ダンパ部２５は走行ダンパ機能オフ状態となる。コントローラ２６は、振動に関する情報に基づいて、開閉弁６２を制御する。
本実施形態のホイールローダ１０は、作業機３を駆動する一対のリフトシリンダ１６を更に備える。走行ダンパ部２５は、開閉弁６２と、アキュムレータ６３と、を有する。アキュムレータ６３は、開閉弁６２を介してリフトシリンダ１６に接続される。開閉弁６２が開位置Ｘの場合に、走行ダンパ部２５は走行ダンパ機能オン状態となり、開閉弁６２が閉位置Ｙの場合に、走行ダンパ部２５は走行ダンパ機能オフ状態となる。コントローラ２６は、振動に関する情報に基づいて、開閉弁６２を制御する。
【0077】
これにより、作業機３の振動を減衰する機能を発揮する走行ダンパ機能オン状態と、作業機３の振動を減衰する機能を発揮しない走行ダンパ機能オフ状態の間で走行ダンパ部２５の状態を切り替えることができる。
【0078】
（４）
本実施形態のホイールローダ１０では、振動に関する情報は、本体１に生じる加速度である。コントローラ２６は、加速度の振幅が所定閾値より大きいこと、および加速度の周波数が所定閾値より大きいことを満たす場合に本体１が振動していると判定する。
本実施形態のホイールローダ１０では、振動に関する情報は、本体１に生じる加速度である。コントローラ２６は、加速度の振幅が所定閾値より大きいこと、および加速度の周波数が所定閾値より大きいことを満たす場合に本体１が振動していると判定する。
【0079】
このように本体１に生じる加速度を検出することによって本体１が振動しているか否かを判定することができる。
【0080】
（５）
本実施形態のホイールローダ１０では、振動に関する情報は、本体１に生じるピッチ角である。コントローラ２６は、ピッチ角の振幅が所定閾値より大きいこと、およびピッチ角の周波数が所定閾値より大きいことを満たす場合に本体１が振動していると判定する。
本実施形態のホイールローダ１０では、振動に関する情報は、本体１に生じるピッチ角である。コントローラ２６は、ピッチ角の振幅が所定閾値より大きいこと、およびピッチ角の周波数が所定閾値より大きいことを満たす場合に本体１が振動していると判定する。
【0081】
このように本体１に生じるピッチ角を検出することによって本体１が振動しているか否かを判定することができる。
【0082】
（６）
本実施形態のホイールローダ１０の制御方法は、走行可能な本体１と、本体１に取り付けられた作業機３と、を備えた作業機械の制御方法であって、ステップＳ１２とステップＳ１４とを備える。ステップＳ１２は、本体１の振動に関する情報を取得する。ステップＳ１４は、振動に関する情報に基づいて、作業機３の振動を減衰する走行ダンパ部２５を制御する。
本実施形態のホイールローダ１０の制御方法は、走行可能な本体１と、本体１に取り付けられた作業機３と、を備えた作業機械の制御方法であって、ステップＳ１２とステップＳ１４とを備える。ステップＳ１２は、本体１の振動に関する情報を取得する。ステップＳ１４は、振動に関する情報に基づいて、作業機３の振動を減衰する走行ダンパ部２５を制御する。
【0083】
これにより、ステップＳ１２において取得した振動に関する情報に基づいて、走行ダンパ部２５の制御を自動で行うことができる。そのため、ホイールローダ１０の走行時の挙動を容易に安定化することができる。
【0084】
（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。
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。
【0085】
（Ａ）
上記実施形態では、ピッチ角ｐθは、ＩＭＵ２４が算出してコントローラ２６に入力されているが、ＩＭＵ２４から入力されるＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の加速度と角速度からコントローラ２６がピッチ角ｐθを算出してもよい。
上記実施形態では、ピッチ角ｐθは、ＩＭＵ２４が算出してコントローラ２６に入力されているが、ＩＭＵ２４から入力されるＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の加速度と角速度からコントローラ２６がピッチ角ｐθを算出してもよい。
【0086】
（Ｂ）
上記実施形態では、走行中であるか否かの判定を、車速センサ３６の検出信号に基づいて行っているが、これに限らなくてもよい。例えばアクセル５１から入力される操作信号またはＦＮＲレバー５２の操作信号に基づいて走行中であるか否かの判定が行われてもよい。
上記実施形態では、走行中であるか否かの判定を、車速センサ３６の検出信号に基づいて行っているが、これに限らなくてもよい。例えばアクセル５１から入力される操作信号またはＦＮＲレバー５２の操作信号に基づいて走行中であるか否かの判定が行われてもよい。
【0087】
（Ｃ）
上記実施形態では、コントローラ２６は、加速度の振幅が所定閾値より大きいこと、および加速度の周波数が所定閾値より大きいことを満たす場合に本体１が振動中状態Ｍ２であると判定しているが、これに限らなくてもよい。例えば、コントローラ２６は、加速度の振幅が所定閾値より大きいこと、および加速度の周波数が所定閾値より大きいことの少なくとも一方を満たす場合に本体１が振動中状態Ｍ２であると判定してもよい。
上記実施形態では、コントローラ２６は、加速度の振幅が所定閾値より大きいこと、および加速度の周波数が所定閾値より大きいことを満たす場合に本体１が振動中状態Ｍ２であると判定しているが、これに限らなくてもよい。例えば、コントローラ２６は、加速度の振幅が所定閾値より大きいこと、および加速度の周波数が所定閾値より大きいことの少なくとも一方を満たす場合に本体１が振動中状態Ｍ２であると判定してもよい。
【0088】
また、上記実施形態では、コントローラ２６は、ピッチ角の振幅が所定閾値より大きいこと、およびピッチ角の周波数が所定閾値より大きいことを満たす場合に本体１が振動中状態Ｍ２であると判定しているが、これに限らなくてもよい。例えば、コントローラ２６は、ピッチ角の振幅が所定閾値より大きいこと、およびピッチ角の周波数が所定閾値より大きいことの少なくとも一方を満たす場合に本体１が振動中状態Ｍ２であると判定してもよい。
【0089】
（Ｄ）
上記実施形態では、ホイールローダ１０にＩＭＵ２４が設けられているが、ＩＭＵに限らなくてもよい。例えば、上下方向の加速度を用いて振動の判定を行う場合には、ＩＭＵに代えて加速度センサが設けられていてもよい。また、ピッチ角を用いて振動の判定を行う場合には、ＩＭＵに代えて角度センサが設けられていてもよい。
上記実施形態では、ホイールローダ１０にＩＭＵ２４が設けられているが、ＩＭＵに限らなくてもよい。例えば、上下方向の加速度を用いて振動の判定を行う場合には、ＩＭＵに代えて加速度センサが設けられていてもよい。また、ピッチ角を用いて振動の判定を行う場合には、ＩＭＵに代えて角度センサが設けられていてもよい。
【0090】
（Ｅ）
上記実施形態では、ＩＭＵ２４はリアフレーム１２に設けられているが、これに限らなくてもよい。例えば、ＩＭＵ２４は、フロントフレーム１１に設けられていてもよいが、作業機３の動作による影響が少ない場所が好ましい。
上記実施形態では、ＩＭＵ２４はリアフレーム１２に設けられているが、これに限らなくてもよい。例えば、ＩＭＵ２４は、フロントフレーム１１に設けられていてもよいが、作業機３の動作による影響が少ない場所が好ましい。
【0091】
（Ｆ）
上記実施形態において、ホイールローダ１０は、一対のリフトシリンダ１６を備えることとしたが、これに限られない。ホイールローダ１０は、リフトシリンダ１６を１つ以上備えていればよい。
上記実施形態において、ホイールローダ１０は、一対のリフトシリンダ１６を備えることとしたが、これに限られない。ホイールローダ１０は、リフトシリンダ１６を１つ以上備えていればよい。
【0092】
（Ｇ）
上記実施形態では、作業機械の一例としてホイールローダ１０について説明したが、作業機械としては、ホイールローダのほか、車輪を備える油圧ショベル及びバックホーローダーなどが挙げられる。
上記実施形態では、作業機械の一例としてホイールローダ１０について説明したが、作業機械としては、ホイールローダのほか、車輪を備える油圧ショベル及びバックホーローダーなどが挙げられる。
【0093】
（Ｈ）
上記実施形態において、ホイールローダ１０は、変速機としてＨＳＴ３２を備えることとしたが、これに限られない。変速機としては、例えば、ＨＭＴ（Hydro Mechanical Transmission）、Ｔ/Ｃ（トルクコンバータ）などを用いることができる。
上記実施形態において、ホイールローダ１０は、変速機としてＨＳＴ３２を備えることとしたが、これに限られない。変速機としては、例えば、ＨＭＴ（Hydro Mechanical Transmission）、Ｔ/Ｃ（トルクコンバータ）などを用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【0094】
本開示の作業機械および作業機械の制御方法によれば、容易に走行時の挙動を安定化することが可能な効果を有し、例えばホイールローダ等に有用である。
【符号の説明】
【0095】
１ ：本体
３ ：作業機
１０ ：ホイールローダ
２４ ：ＩＭＵ
２５ ：走行ダンパ部
２６ ：コントローラ
３ ：作業機
１０ ：ホイールローダ
２４ ：ＩＭＵ
２５ ：走行ダンパ部
２６ ：コントローラ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】