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特開2024-6264作業車両、作業車両の制御装置、及び、作業車両の制御方法
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(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】P2024006264
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】作業車両、作業車両の制御装置、及び、作業車両の制御方法
(51)【国際特許分類】
   E02F 9/22 20060101AFI20240110BHJP
   F15B 11/08 20060101ALI20240110BHJP
   F16H 61/423 20100101ALI20240110BHJP
   E02F 9/00 20060101ALI20240110BHJP
【FI】
E02F9/22 B
F15B11/08 A
F15B11/08 C
F16H61/423
E02F9/00 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022106990
(22)【出願日】2022-07-01
(71)【出願人】
【識別番号】000001052
【氏名又は名称】株式会社クボタ
(74)【代理人】
【識別番号】100142871
【弁理士】
【氏名又は名称】和田 哲昌
(74)【代理人】
【識別番号】100094743
【弁理士】
【氏名又は名称】森 昌康
(74)【代理人】
【識別番号】100175628
【弁理士】
【氏名又は名称】仁野 裕一
(72)【発明者】
【氏名】阿部 太樹
(72)【発明者】
【氏名】濱本 亮太
【テーマコード(参考)】
2D003
2D015
3H089
3J053
【Fターム(参考)】
2D003AA06
2D003AB01
2D003BA01
2D003CA02
2D003DA02
2D003DA04
2D003DB02
2D003DB03
2D003DC02
2D003DC06
2D003FA02
2D015CA01
3H089AA60
3H089AA86
3H089BB14
3H089CC09
3H089DA03
3H089DA13
3H089FF07
3H089FF10
3H089FF12
3H089GG02
3H089JJ02
3J053AA03
3J053AB02
3J053AB21
(57)【要約】
【課題】走行モータと走行ポンプとの間の油路の油圧の変動を利用して所望の車速にフィードバック制御する際の応答性が向上される作業車両を提供する。
【解決手段】作業車両のための制御方法は、ユーザの速度変更操作が入力される少なくとも1つの操作装置の操作量に関わらず、作業車両を上限速度以下で走行させるクリープモードにおける上限速度と、作業車両の走行用の油圧モータと作業車両の走行用の油圧ポンプとの間の油路の油圧と、上限速度及び油圧に対応する、少なくとも1つの操作装置のうちの第1操作装置によって操作される操作弁に入力されるパイロット油の走行一次圧との第1の対応関係を表す第1参照情報を用意し、入力された上限速度を取得し、該油圧を検出し、取得された上限速度と検出された油圧とに対応する走行一次圧を第1参照情報から求め、求められた走行一次圧となるように、パイロット油を操作弁に送る制御弁を制御することを含む。
【選択図】図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ユーザの速度変更操作が入力される少なくとも1つの操作装置の操作量に関わらず、作業車両を上限速度以下で走行させるクリープモードにおける前記上限速度と、前記作業車両の走行用の油圧モータと前記作業車両の走行用の油圧ポンプとの間の油路の油圧と、前記上限速度及び前記油圧に対応する、前記少なくとも1つの操作装置のうちの第1操作装置によって操作される操作弁に入力されるパイロット油の走行一次圧との第1の対応関係を表す第1参照情報を用意し、
入力された前記上限速度を取得し、
前記油圧を検出し、
取得された前記上限速度と検出された前記油圧とに対応する走行一次圧を前記第1参照情報から求め、
前記求められた走行一次圧となるように、前記パイロット油を前記操作弁に送る制御弁を制御することを含む、
作業車両の制御方法。
【請求項2】
前記第1の対応関係が対応する前記作業車両のエンジンの第1回転速度とは異なる第2回転速度に対応する、前記上限速度と前記油圧と前記走行一次圧との第2の対応関係を表す第2参照情報をさらに用意し、
前記エンジンの回転速度を検出し、
検出された前記回転速度と、前記第1の対応関係と、前記第2の対応関係とに基づいて、前記走行一次圧を前記第1参照情報及び前記第2参照情報から求める、
請求項1に記載の制御方法。
【請求項3】
前記少なくとも1つの操作装置の前記操作量に応じて前記作業車両の速度を変更する通常モードにおける前記エンジンの回転速度と、前記エンジンの前記回転速度に対応する前記走行一次圧との第3の対応関係を表す第3参照情報をさらに用意し、
前記エンジンの前記回転速度を検出し、
前記クリープモードと前記通常モードとのうち前記通常モードが選択されると、検出された前記エンジンの前記回転速度に対応する前記走行一次圧を、前記第3参照情報から求める、
請求項1または2に記載の制御方法。
【請求項4】
前記通常モードにおいては、前記作業車両を前記上限速度よりも大きい速度で走行させることが可能である、
請求項3に記載の制御方法。
【請求項5】
前記操作弁によって、前記第1操作装置の第1操作量に基づき、前記走行一次圧を走行二次圧に変換し、
前記パイロット油の前記走行二次圧を、前記油圧ポンプの斜板に油圧を提供するポートに印加することを含む、請求項1から4のいずれかに記載の制御方法。
【請求項6】
前記第1操作量が閾値量以上であるとき、前記操作弁は、前記走行一次圧と等しい前記走行二次圧に変換する、請求項5に記載の制御方法。
【請求項7】
前記走行二次圧を検出し、
前記走行二次圧に基づいて、前記作業車両の旋回半径に対応する直進度を求め、
前記直進度と基準直進度とのずれに基づいて、前記第1の対応関係において同一の前記上限速度、且つ、同一の前記油圧に対応する前記走行一次圧の値を変化させる、
請求項5または6に記載の制御方法。
【請求項8】
前記油圧モータの回転軸に接続する回転センサによって前記油圧モータの回転速度を検出し、
前記回転速度から前記作業車両の実車速を求め、
前記実車速と前記上限速度とのずれに基づいて、前記第1の対応関係において同一の前記上限速度、且つ、同一の前記油圧に対応する前記走行一次圧の値を変化させる、
請求項1から7のいずれかに記載の制御方法。
【請求項9】
走行装置を駆動するように構成される油圧モータと、
前記油圧モータを駆動する作動油を吐出するように構成される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプと前記油圧モータとを接続する油路と、
前記油路における前記作動油の油圧を検出するように構成される油圧センサと、
ユーザの速度変更操作が入力される少なくとも1つの操作装置と、
パイロット油を吐出するように構成されるパイロットポンプと、
前記少なくとも1つの操作装置のうちの第1操作装置の第1操作量に応じて、前記パイロット油の圧力を走行一次圧から走行二次圧に変換して、前記パイロット油を出力するように構成される操作弁と、
前記パイロットポンプと前記操作弁との間に設けられ、前記操作弁に供給される前記パイロット油の圧力を前記走行一次圧に変換するように構成される制御弁と、
前記少なくとも1つの操作装置の操作量に関わらず、前記走行装置を上限速度以下で走行させるクリープモードを設定し、前記上限速度が入力される入力装置と、
前記上限速度と、前記作動油の前記油圧と、前記上限速度及び前記油圧に対応する前記走行一次圧との第1の対応関係を表す第1参照情報を記憶するメモリと、
前記制御弁を制御するように構成される電子回路と、
を備え、
前記電子回路は、
前記入力装置から前記上限速度を取得し、
前記油圧センサから得られた前記油圧と取得された前記上限速度とに対応する前記走行一次圧を前記第1参照情報から求め、
前記求められた走行一次圧となるように前記制御弁を制御する、
ように構成される、作業車両。
【請求項10】
エンジンの回転速度を検出するように構成された速度センサをさらに備え、
前記メモリは、前記第1の対応関係が対応する前記エンジンの第1回転速度とは異なる第2回転速度に対応する、前記上限速度と前記油圧と前記走行一次圧との第2の対応関係を表す第2参照情報をさらに記憶し、
前記電子回路は、検出された前記回転速度と、前記第1の対応関係と、前記第2の対応関係とに基づいて、前記走行一次圧を前記第1参照情報及び前記第2参照情報から求めるように構成される、請求項9に記載の作業車両。
【請求項11】
エンジンの回転速度を検出するように構成された速度センサをさらに備え、
前記入力装置は、前記少なくとも1つの操作装置の前記操作量に応じて前記作業車両の速度を変更し、作業車両を前記上限速度よりも大きい速度で走行させることが可能な通常モードと、前記クリープモードとを切り換えるように構成され、
前記メモリは、前記通常モードにおいて、検出された前記回転速度と前記走行一次圧との第3の対応関係を表す第3参照情報をさらに記憶し、
前記電子回路は、前記入力装置によって前記通常モードが選択されると、検出された前記回転速度に対応する前記走行一次圧を、前記第3参照情報から求めるように構成される、請求項10に記載の作業車両。
【請求項12】
前記操作弁は、前記第1操作量に基づき、前記走行一次圧を走行二次圧に変換し、
前記走行二次圧の前記パイロット油が、前記油圧ポンプの斜板に油圧を提供するポートに印加される、請求項9から11のいずれかに記載の作業車両。
【請求項13】
前記第1操作量が閾値量以上であるとき、前記操作弁は、前記走行一次圧と等しい前記走行二次圧に変換する、請求項12に記載の作業車両。
【請求項14】
前記走行二次圧を検出する追加圧力センサをさらに備え、
前記電子回路は、前記追加圧力センサによって検出された走行二次圧に基づいて、前記作業車両の旋回半径に対応する直進度を求め、前記直進度と基準直進度とのずれに基づいて、前記第1の対応関係において同一の前記上限速度、且つ、同一の前記油圧に対応する前記走行一次圧の値を変化させる、
請求項12または13に記載の制御方法。
【請求項15】
前記油圧モータの回転軸に接続し、前記油圧モータの回転速度を検出する回転センサをさらに備え、
前記電子回路は、前記回転速度から作業車両の実車速を求め、前記実車速と前記上限速度とのずれに基づいて、前記第1の対応関係において同一の前記上限速度、且つ、同一の前記油圧に対応する前記走行一次圧の値を変化させる、
請求項9から13のいずれかに記載の制御方法。
【請求項16】
ユーザの速度変更操作が入力される少なくとも1つの操作装置の操作量に関わらず、作業車両を上限速度以下で走行させるクリープモードにおける前記上限速度と、前記作業車両の走行用の油圧モータと前記作業車両の走行用の油圧ポンプとの間の油路の油圧と、前記上限速度及び前記油圧に対応する、前記少なくとも1つの操作装置のうちの第1操作装置によって操作される操作弁に入力されるパイロット油の走行一次圧との第1の対応関係を表す第1参照情報を記憶するメモリと、
前記パイロット油を前記操作弁に送る制御弁を制御するように構成される電子回路と、
を備え、
前記電子回路は、
入力された前記上限速度を取得し、
前記油圧を取得し、
取得された前記上限速度と取得された前記油圧とに対応する走行一次圧を前記第1参照情報から求め、
前記求められた走行一次圧となるように前記制御弁を制御する、
ように構成される、
作業車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業車両、作業車両の制御装置、及び、作業車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、走行レバーの入力と走行モータの回転速度とを計測し、走行モータの回転速度が走行レバーの入力に基づく指令に合うように走行ポンプのパイロット圧を調整する技術を開示している。特許文献2は、リモコンバルブに供給されるパイロット油の一次圧と、走行モータの回転速度を検出し、検出された一次圧と回転速度に基づいて、目標となる車速となるように一次圧を制御する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2017-053413号公報
【特許文献2】特開2020-038002号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1及び特許文献2のいずれの方法でも、走行モータの回転速度を利用したフィードバックしている。走行モータの実回転速度が目標回転速度から乖離するのは、走行モータに係る負荷が作動油を介して走行ポンプに伝達され、走行ポンプの斜板が押し戻されることに起因している。したがって、走行モータと走行ポンプとの間の油路の油圧の変動が走行モータの実回転速度の目標回転速度からの乖離よりも早く生じるため、走行モータと走行ポンプとの間の油路の油圧の変動を利用してフィードバック制御することによって応答性の向上がさらに期待される。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の第1態様に係る作業車両のための制御方法は、ユーザの速度変更操作が入力される少なくとも1つの操作装置の操作量に関わらず、作業車両を上限速度以下で走行させるクリープモードにおける上限速度と、作業車両の走行用の油圧モータと作業車両の走行用の油圧ポンプとの間の油路の油圧と、上限速度及び油圧に対応する、少なくとも1つの操作装置のうちの第1操作装置によって操作される操作弁に入力されるパイロット油の走行一次圧との第1の対応関係を表す第1参照情報を用意し、入力された上限速度を取得し、該油圧を検出し、取得された上限速度と検出された油圧とに対応する走行一次圧を第1参照情報から求め、求められた走行一次圧となるように、パイロット油を操作弁に送る制御弁を制御することを含む。
【0006】
本開示の第2態様に係る作業車両は、走行装置を駆動するように構成される油圧モータと、油圧モータを駆動する作動油を吐出するように構成される油圧ポンプと、油圧ポンプと油圧モータとを接続する油路と、油路における作動油の油圧を検出するように構成される油圧センサと、ユーザの速度変更操作が入力される少なくとも1つの操作装置と、パイロット油を吐出するように構成されるパイロットポンプと、少なくとも1つの操作装置のうちの第1操作装置の第1操作量に応じて、パイロット油の圧力を走行一次圧から走行二次圧に変換して、パイロット油を出力するように構成される操作弁と、パイロットポンプと操作弁との間に設けられ、操作弁に供給されるパイロット油の圧力を走行一次圧に変換するように構成される制御弁と、少なくとも1つの操作装置の操作量に関わらず、走行装置を上限速度以下で走行させるクリープモードを設定し、上限速度が入力される入力装置と、上限速度と、作動油の油圧と、上限速度及び油圧に対応する走行一次圧との第1の対応関係を表す第1参照情報を記憶するメモリと、制御弁を制御するように構成される電子回路と、を備える。電子回路は、入力装置から上限速度を取得し、油圧センサから得られた油圧と取得された上限速度とに対応する走行一次圧を第1参照情報から求め、求められた走行一次圧となるように制御弁を制御するように構成される。
【0007】
本開示の第3態様に係る作業車両の制御装置は、ユーザの速度変更操作が入力される少なくとも1つの操作装置の操作量に関わらず、作業車両を上限速度以下で走行させるクリープモードにおける上限速度と、作業車両の走行用の油圧モータと作業車両の走行用の油圧ポンプとの間の油路の油圧と、上限速度及び油圧に対応する、少なくとも1つの操作装置のうちの第1操作装置によって操作される操作弁に入力されるパイロット油の走行一次圧との第1の対応関係を表す第1参照情報を記憶するメモリと、パイロット油を操作弁に送る制御弁を制御するように構成される電子回路と、を備える。電子回路は、入力された上限速度を取得し、油圧を取得し、取得された上限速度と取得された油圧とに対応する走行一次圧を第1参照情報から求め、求められた走行一次圧となるように制御弁を制御するように構成される。
【発明の効果】
【0008】
本願に開示される技術によれば、例えば走行モータと走行ポンプとの間の油路の油圧の変動を利用して所望の車速にフィードバック制御する際の応答性が向上される作業車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1図1は、作業車両の側面図である。
図2図2は、作業車両の上面図である。
図3図3は、作業車両の走行系の油圧回路図である。
図4図4は、エンジン回転速度と走行一次圧と、設定線との関係を示す図である。
図5図5は、操作レバーの操作位置と、走行二次圧との関係を示す図である。
図6図6は、作業車両のブロック図である。
図7図7は、第1実施形態における第1参照情報の一例を示す。
図8図8は、第1実施形態における第2参照情報の一例を示す。
図9図9は、第1参照情報と第2参照情報とに基づく線形補間の方法を示す。
図10図10は、第1実施形態に係る作業車両の動作を示すフローチャートである。
図11図11は、第2実施形態における第1参照情報の一例を示す。
図12図12は、第2実施形態における第2参照情報の一例を示す。
図13図13は、第2実施形態に係る作業車両の動作を示すフローチャートである。
図14図14は、第3実施形態に係る作業車両の動作を示すフローチャートである。
【0010】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。なお、図中において同じ符号は、対応するまたは実質的に同一の構成を示している。
<第1実施形態>
<全体構成>
【0011】
図1及び図2を参照すると、作業車両1、例えばコンパクトトラックローダは、車両本体2と、一対の走行装置3と、作業装置4とを備えている。車両本体2は、走行装置3、及び、作業装置4を支持する。図示の実施形態では、走行装置3は、履帯式の走行装置である。このため、一対の走行装置3のそれぞれは、油圧モータ装置30によって駆動される駆動輪31、従動輪32、33、及び、転輪34を含む。ただし、一対の走行装置3のそれぞれは、履帯式走行装置に限定されない。一対の走行装置3のそれぞれは、例えば、前輪/後輪走行装置であってもよいし、前輪と後部クローラとを有する走行装置であってもよい。作業装置4は、作業装置4の末端(distal end)に器具(work equipment)(バケット)41を含む。作業装置4の基端(proximal end)は、車両本体2の後部に取り付けられている。作業装置4は、バケットピボット軸43を介してバケット41を回転可能に支持するための一対のアーム組立体(arm assembly)42を含む。一対のアーム組立体42のそれぞれは、リンク44とアーム45を含む。
【0012】
リンク44は、支点軸(fulcrum shaft)46の周りで車両本体2に対して回転可能である。アーム45は、ジョイント軸(joint shaft)47の周りでリンク44に対して回転可能である。作業装置4は、複数のアームシリンダ48と少なくとも1つの器具シリンダ(equipment cylinder)49とをさらに含む。複数のアームシリンダ48のそれぞれは、車両本体2およびアーム45に回転可能に接続され、リンク44およびアーム45等を移動させて、バケット41を昇降させる。少なくとも1つの器具シリンダ49は、バケット41を傾けるように構成される。車両本体2は、キャビン5を含む。キャビン5は、開閉自在な前窓51を備え、キャブフレーム53によってその外形が定義される。前窓51は、省略されてもよい。作業車両1は、キャビン5内に運転席54および操作レバー55を含む。キャブフレーム53は、図2に示されるように、車両本体2上の回動軸(rotational shaft)RSL及びRSR周りに回転可能である。図1及び図2では、回動軸RSL及びRSRによって規定される共通の旋回軸(pivot)AXCを図示している。つまり、キャブフレーム53は、車両本体2に対して旋回軸AXC周りに回動可能に取り付けられている。
【0013】
なお、本願に係る実施形態において、前後方向DFB(前方向D/後方向D)とは、キャビン5の運転席54に着座したオペレータから見て前後方向(前方向/後方向)を意味する。左方向D、右方向D、幅方向Dとは、当該オペレータから見てそれぞれ、左方向、右方向、左右方向を意味する。上方向D、下方向D、高さ方向Dとは、当該オペレータから見て上方向、下方向、高さ方向を意味する。作業車両1の前後/左右(幅)/上下(高さ)方向とは、それぞれ、当該オペレータから見た前後/左右(幅)/上下(高さ)方向と一致するものとする。
【0014】
図1は、作業車両1の左側を示している。図2に示すように、車両本体2は、車体中央面Mに対して概ね面対称であり、左側側面である第1側面2Lと、右側側面である第2側面2Rとを含む。一対の走行装置3のうち、第1側面2Lに設けられた走行装置3が第1走行装置3Lとして、第2側面2Rに設けられた走行装置3が第2走行装置3Rとして示されている。一対のアーム組立体42のうち、車体中央面Mに対して左側に設けられるアーム組立体42が第1アーム組立体42Lとして、車体中央面Mに対して右側に設けられるアーム組立体42が第2アーム組立体42Rとして示されている。車体中央面Mに対して左側に設けられるリンク44が第1リンク44Lとして示されている。車体中央面Mに対して左側に設けられるアーム45が第1アーム45Lとして、車体中央面Mに対して右側に設けられるアーム45が第2アーム45Rとして示されている。車体中央面Mに対して左側に設けられる支点軸46が第1支点軸46Lとして、車体中央面Mに対して右側に設けられる支点軸46が第2支点軸46Rとして示されている。車体中央面Mに対して左側に設けられるジョイント軸47が第1ジョイント軸47Lとして、車体中央面Mに対して右側に設けられるジョイント軸47が第2ジョイント軸47Rとして示されている。油圧モータ装置30のうち、車体中央面Mに対して左側に設けられる油圧モータ装置30が第1油圧モータ装置30Lとして、車体中央面Mに対して右側に設けられる油圧モータ装置30が第2油圧モータ装置30Rとして示されている。
【0015】
図1及び図2を参照すると、作業車両1は、車両本体2の後部に設けられたエンジン6、並びに、第1油圧ポンプ7L、及び、第2油圧ポンプ7Rを含む複数の油圧ポンプ7をさらに備える。エンジン6は、複数の油圧ポンプ7を駆動する。第1油圧ポンプ7L、及び、第2油圧ポンプ7Rは、駆動輪31を駆動する油圧モータ装置30等)を駆動するために作動油を吐出するように構成されている。第1油圧ポンプ7L、及び、第2油圧ポンプ7Rを総称して、油圧ポンプ(7L、7R)と呼ぶ。第1油圧ポンプ7L、及び、第2油圧ポンプ7R以外の複数の油圧ポンプ7は、作業装置4に接続された油圧アクチュエータ(複数のアームシリンダ48、少なくとも1つの器具シリンダ49等)を駆動するために作動油を吐出するように構成されている。エンジン6は、作業車両1の幅方向Dにおいて、一対のアーム組立体42の間に設けられている。作業車両1は、エンジン6を覆うためのカバー8をさらに備える。作業車両1は、車両本体2の後端に設けられているボンネットカバー9をさらに備える。ボンネットカバー9は、開閉可能であり、保守員がエンジン6などの保守作業を行うことができる。
【0016】
図3は、作業車両1の走行系の油圧回路図である。作業車両1は、油圧回路1Aを含む。油圧回路1Aは、作動油タンク70と、パイロットポンプ71とを含む。パイロットポンプ71は、エンジン6の動力によって駆動される定容量型のギヤポンプである。パイロットポンプ71は、作動油タンク70に貯留された作動油を吐出するように構成される。特に、パイロットポンプ71は、主に制御に用いる作動油を吐出するように構成される。説明の便宜上、パイロットポンプ71から吐出された作動油のうち、制御用として用いられる作動油のことをパイロット油、パイロット油の圧力のことをパイロット圧と呼称される。特に、パイロットポンプ71は、第1油圧ポンプ7L及び第2油圧ポンプ7Rにパイロット油を供給するように構成される。
【0017】
油圧回路1Aは、パイロットポンプ71の吐出ポートに接続されるパイロット供給油路PA1を含む。パイロット油は、パイロット供給油路PA1を流れる。油圧回路1Aは、パイロット供給油路PA1に接続される複数の切換弁(switching valve)(ブレーキ切換弁SV1、方向切換弁SV2)と、複数のブレーキ機構72とを含む。ブレーキ切換弁SV1は、パイロット供給油路PA1に接続されている。ブレーキ切換弁SV1は、複数のブレーキ機構72による制動及び制動の解除を行うための方向切換弁(電磁弁)である。ブレーキ切換弁SV1は、励磁によりその弁体を第1位置VP1aまたは第2位置VP1bに切り換えるように構成された二位置切換弁である。ブレーキ切換弁SV1の弁体の切換は、ブレーキペダル13(図6参照)によって行われる。ブレーキペダル13にはセンサ14が設けられている。センサ14で検出された操作量は、ECU(Electric Control Unit)から成るコントローラ10に入力される。コントローラ10のことを制御装置(Control Device)と呼称してもよい。
【0018】
複数のブレーキ機構72は、第1走行装置3Lを制動するための第1ブレーキ機構72Lと、第2走行装置3Rを制動するための第2ブレーキ機構72Rとを含む。第1ブレーキ機構72L及び第2ブレーキ機構72Rは、油路PA2を介してブレーキ切換弁SV1と接続されている。第1ブレーキ機構72L及び第2ブレーキ機構72Rは、パイロット油(作動油)の圧力に応じて走行装置3を制動するように構成される。ブレーキ切換弁SV1の弁体が第1位置VP1aに切り替えられた場合、ブレーキ切換弁SV1とブレーキ機構72との間における区間において油路PA2から作動油が抜け、ブレーキ機構72により、走行装置3が制動される。ブレーキ切換弁SV1の弁体が第2位置VP1bに切り替えられた場合、ブレーキ機構72による制動が解除される。なお、ブレーキ切換弁SV1の弁体が第1位置VP1aに切り替えられた場合、ブレーキ機構72による制動が解除され、ブレーキ切換弁SV1の弁体が第2位置VP1bに切り替えられた場合、ブレーキ機構72により走行装置3が制動されてもよい。
【0019】
方向切換弁SV2は、第1油圧モータ装置30L及び第2油圧モータ装置30Rの回転を変更する電磁弁である。方向切換弁SV2は、励磁によりその弁体を第1位置VP2aまたは第2位置VP2bに切り換えるように構成された二位置切換弁である。方向切換弁SV2の切換は、図示されない操作部材等によって行われる。なお、方向切換弁SV2は、二位置切換弁ではなく吐出する作動油の流量を調整可能な比例弁であってもよい。
【0020】
第1油圧モータ装置30Lは、第1走行装置3Lに設けられた駆動輪31に動力を伝達する装置である。第1油圧モータ装置30Lは、第1油圧モータ31Lと、第1斜板切換シリンダ32Lと、第1走行制御弁(油圧切換弁)SV4とを含む。第1油圧モータ31Lは、第1走行装置3Lを駆動するための斜板形可変容量アキシャルモータあって、車速(回転)を1速或いは2速に変更することができるモータである。第1斜板切換シリンダ32Lは、伸縮によって第1油圧モータ31Lの斜板の角度を変更するように構成されたシリンダである。第1走行制御弁SV4は、第1斜板切換シリンダ32Lを伸縮させるための弁である。第1走行制御弁SV4は、その弁体を第1位置VP4a及び第2位置VP4bに切り換えるように構成された二位置切換弁である。
【0021】
第1走行制御弁SV4の切換えは、第1走行制御弁SV4に接続された上流側に位置する方向切換弁SV2によって行われる。具体的には、方向切換弁SV2と第1走行制御弁SV4とは、油路PA3により接続されており、油路PA3を流れる作動油により第1走行制御弁SV4の切換が行われる。例えば、操作部材の操作によって方向切換弁SV2の弁体が第1位置VP2aに切り替えられた場合、方向切換弁SV2と第1走行制御弁SV4との間における区間においてパイロット油が抜け、第1走行制御弁SV4の弁体が第1位置VP4aに切換えられる。その結果、第1斜板切換シリンダ32Lが縮み、第1油圧モータ31Lの速度は1速に変更される。また、操作部材の操作によって方向切換弁SV2の弁体が第2位置VP2bに切り替えられた場合、方向切換弁SV2を通じて第1走行制御弁SV4にパイロット油が供給され、第1走行制御弁SV4の弁体が第2位置VP4bに切換えられる。その結果、第1斜板切換シリンダ32Lが延び、第1油圧モータ31Lの速度は2速に変更される。
【0022】
第2油圧モータ装置30Rは、第2走行装置3Rに設けられた駆動輪31に動力を伝達する装置である。第2油圧モータ装置30Rは、第2油圧モータ31Rと、第2斜板切換シリンダ32Rと、第2走行制御弁(油圧切換弁)SV5とを含む。第2油圧モータ装置30Rは、第2走行装置3Rを駆動するための油圧モータであり、第1油圧モータ装置30Lと同様に動作する。つまり、第2油圧モータ31Rは、第1油圧モータ31Lと同様に動作する。なお、第1油圧モータ31Lと第2油圧モータ31Rとを総称して、油圧モータ(31L、31R)と呼ぶ。第2斜板切換シリンダ32Rは、第1斜板切換シリンダ32Lと同様に動作する。第2走行制御弁SV5は、その弁体を第1位置VP5a及び第2位置VP5bに切り換えるように構成された二位置切換弁であり、第1走行制御弁SV4と同様に動作する。
【0023】
油圧回路1Aは、ドレイン油路DR1が接続されている。ドレイン油路DR1は、複数の切換弁(ブレーキ切換弁SV1、方向切換弁SV2)からパイロット油を作動油タンク70へ流す油路である。例えば、ドレイン油路DR1は、複数の切換弁(ブレーキ切換弁SV1、方向切換弁SV2)の排出ポートに接続されている。つまり、ブレーキ切換弁SV1が第1位置VP1aにある場合、ブレーキ切換弁SV1とブレーキ機構72との間における区間において油路PA2から作動油がドレイン油路DR1に排出される。方向切換弁SV2が、第1位置VP1aにある場合、油路PA3のパイロット油は、ドレイン油路DR1に排出される。
【0024】
油圧回路1Aは、第1チャージ油路PA4と、油圧駆動装置75とをさらに含む。第1チャージ油路PA4は、パイロット供給油路PA1から分岐され、油圧駆動装置75に接続される。油圧駆動装置75は、第1油圧モータ装置30L及び第2油圧モータ装置30Rを駆動する装置である。油圧駆動装置75は、第1油圧モータ装置30Lの駆動用の第1駆動回路76Lと、第2油圧モータ装置30Rの駆動用の第2駆動回路76Rとを有する。
【0025】
第1駆動回路76Lは、第1油圧ポンプ7Lと、駆動用油路PA5L,PA6Lと、第2チャージ油路PA7Lとを有する。駆動用油路PA5L,PA6Lは、第1油圧ポンプ7Lと第1油圧モータ31Lとを接続する油路である。駆動用油路PA5L,PA6Lによって形成される油圧回路を第1油圧回路CLと呼ぶ。第2チャージ油路PA7Lは、駆動用油路PA5L,PA6Lに接続され、パイロットポンプ71からの作動油を駆動用油路PA5L,PA6Lに補充する油路である。第1油圧モータ31Lは、駆動用油路PA5Lと接続する第1接続口31P1と、駆動用油路PA6Lと接続する第2接続口31P2とを有する。第1接続口31P1を介して第1走行装置3Lを前進方向に回転させる作動油が第1油圧モータ31Lに入力され、第1接続口31P1を介して第1走行装置3Lを後進方向に回転させる作動油が第1油圧モータ31Lから吐出される。第2接続口31P2を介して第1走行装置3Lを後進方向に回転させる作動油が第1油圧モータ31Lに入力され、第1走行装置3Lを前進方向に回転させる作動油が第1走行装置3Lから吐出される。
【0026】
同様に、第2駆動回路76Rは、第2油圧ポンプ7Rと、駆動用油路PA5R,PA6Rと、第3チャージ油路PA7Rとを有する。駆動用油路PA5R,PA6Rは、第2油圧ポンプ7Rと第2油圧モータ31Rとを接続する油路である。駆動用油路PA5R,PA6Rによって形成される油圧回路を第2油圧回路CRと呼ぶ。第3チャージ油路PA7Rは、駆動用油路PA5R,PA6Rに接続され、パイロットポンプ71からの作動油を駆動用油路PA5R,PA6Rに補充する油路である。第2油圧モータ31Rは、駆動用油路PA5Rと接続する第3接続口31P3と、駆動用油路PA6Rと接続する第4接続口31P4とを有する。第3接続口31P3を介して第2走行装置3Rを前進方向に回転させる作動油が第2油圧モータ31Rに入力され、第3接続口31P3を介して第2走行装置3Rを後進方向に回転させる作動油が第2油圧モータ31Rから吐出される。第4接続口31P4を介して第2走行装置3Rを後進方向に回転させる作動油が第2油圧モータ31Rに入力され、第2走行装置3Rを前進方向に回転させる作動油が第2走行装置3Rから吐出される。つまり、油圧モータ(31L、31R)は、走行装置(3L、3R)を駆動するように構成される。油圧ポンプ(7L、7R)は、油圧モータ(31L、31R)を駆動する作動油を吐出するように構成される。駆動用油路(PA5L、PA6L、PA5R、PA6R)は、油圧ポンプ(7L、7R)と油圧モータ(31L、31R)とを接続する油路である。
【0027】
第1油圧ポンプ7L及び第2油圧ポンプ7Rは、エンジン6の動力によって駆動される斜板形可変容量アキシャルポンプである。第1油圧ポンプ7Lは、第1油圧回路CLを介して第1油圧モータ31Lに接続され、パイロット圧が作用する第1ポートPLaと第2ポートPLbとを有する。第1油圧ポンプ7Lは、第1ポートPLaと第2ポートPLbとに作用するパイロット圧によって斜板の角度が変更される。具体的には、第1油圧ポンプ7Lは、第1ポートPLaにかかる油圧が第2ポートPLbにかかる油圧よりも高いとき、第1走行装置3Lを前進駆動するように第1油圧モータ31Lに第1油圧回路CLを介して作動油を供給し、第2ポートPLbにかかる油圧が第1ポートPLaにかかる油圧よりも高いとき、第1走行装置3Lを後退駆動するように第1油圧モータ31Lに第1油圧回路CLを介して作動油を供給するように構成される。
【0028】
第2油圧ポンプ7Rは、第2油圧回路CRを介して第2油圧モータ31Rに接続され、パイロット圧が作用する第3ポートPRaと第4ポートPRbとを有する。第2油圧ポンプ7Rは、第3ポートPRaと第4ポートPRbとに作用するパイロット圧によって斜板の角度が変更される。具体的には、第2油圧ポンプ7Rは、第3ポートPRaにかかる油圧が第4ポートPRbにかかる油圧よりも高いとき、第2走行装置3Rを前進駆動するように第2油圧モータ31Rに第2油圧回路CRを介して作動油を供給し、第4ポートPRbにかかる油圧が第3ポートPRaにかかる油圧よりも高いとき、第2走行装置3Rを後退駆動するように第2油圧モータ31Rに第2油圧回路CRを介して作動油を供給するように構成される。第1油圧ポンプ7L及び第2油圧ポンプ7Rは、斜板の角度に応じて、出力(作動油の吐出量)や作動油の吐出方向を変えることができる。
【0029】
第1油圧ポンプ7L及び第2油圧ポンプ7Rの出力や作動油の吐出方向の変更は、作業車両1の進行方向を操作するための操作装置56により行われる。具体的には、操作装置56が備える操作レバー55の操作に応じて、第1油圧ポンプ7L及び第2油圧ポンプ7Rの出力や作動油の吐出方向が変更される。つまり、操作装置56は、第1走行装置3L及び第2走行装置3Rの少なくとも一方の走行装置を選択し、少なくとも一方の走行装置の前進あるいは後進を指示することによって、作業車両の進行方向を操作するように構成される装置である。
【0030】
図3に示すように、油圧回路1Aは、パイロット供給油路PA1から分岐され、操作装置56に接続されるパイロット供給油路PA8と、パイロット供給油路PA8上に設けられるパイロット圧制御弁CV1とを含む。パイロット圧制御弁CV1は、電磁比例弁であり開度を調整することにより、操作装置56に供給されるパイロット圧を調整するように構成される。パイロット圧制御弁CV1の開度は、コントローラ10によって制御される。以降の実施形態においてパイロット圧制御弁CV1のことを油圧調整機構と呼称してもよい。パイロット圧制御弁CV1の詳細な動作については後述する。
【0031】
操作装置56は、前進用の操作弁OVAと、後進用の操作弁OVBと、右旋回用の操作弁OVCと、左旋回用の操作弁OVDと、操作レバー55とを備える。また、操作装置56は、第1~4シャトル弁SVa,SVb,SVc,SVdを有する。操作弁OVA,OVB,OVC,OVDは、1本の操作レバー55によって操作される。操作弁OVA,OVB,OVC,OVDは、操作レバー55の操作に応じて作動油の圧力を変化させ、且つ、変化後の作動油を第1油圧ポンプ7Lの第1ポートPLa及び第2ポートPLbと第2油圧ポンプ7Rの第3ポートPRa及び第4ポートPRbとに供給する。なお、この実施形態では、1本の操作レバー55で操作弁OVA,OVB,OVC,OVDが操作されるが、操作レバー55は複数本でもよい。以降の実施形態において、1本もしくは複数本の操作レバー55のことを第1操作装置と呼称してもよい。
【0032】
操作弁OVA,OVB,OVC,OVDは入力ポート(一次側ポート)と排出ポートと出力ポート(二次側ポート)を有している。図3に示すように、入力ポートは、パイロット供給油路PA8に接続される。排出ポートは、作動油タンク70に至るドレイン油路DR2に接続される。操作レバー55は、中立位置から、前後、前後に直交する幅方向、斜め方向に傾動可能である。操作レバー55の傾動に応じて、操作装置56の操作弁OVA,OVB,OVC,OVDが操作される。それにより、操作レバー55の中立位置からの操作量に応じたパイロット圧が操作弁OVA,OVB,OVC,OVDの二次側ポートから出力される。なお、パイロット圧制御弁CV1から出力される一次側ポートにかかるパイロット圧と、二次側ポートにかかるパイロット圧との関係は後述する。
【0033】
操作弁OVAの二次側ポートと操作弁OVCの二次側ポートとは第1シャトル弁SVaの入力ポートに接続され、第1シャトル弁SVaの出力ポートは第1パイロット油路PA11を介して第1油圧ポンプ7Lの第1ポートPLaに接続される。操作弁OVAの二次側ポートと操作弁OVDの二次側ポートとは第2シャトル弁SVbの入力ポートに接続され、第2シャトル弁SVbの出力ポートは第3パイロット油路PA13を介して第2油圧ポンプ7Rの第3ポートPRaに接続される。操作弁OVBの二次側ポートと操作弁OVDの二次側ポートとは第3シャトル弁SVcの入力ポートに接続され、第3シャトル弁SVcの出力ポートは第2パイロット油路PA12を介して第1油圧ポンプ7Lの第2ポートPLbに接続される。操作弁OVBの二次側ポートと操作弁OVCの二次側ポートとは第4シャトル弁SVdの入力ポートに接続され、第4シャトル弁SVdの出力ポートは第4パイロット油路PA14を介して第2油圧ポンプ7Rの第4ポートPRbに接続される。つまり、パイロット供給油路PA8、第1パイロット油路PA11、及び、第4パイロット油路PA14は、パイロットポンプ71と第1油圧ポンプ7Lとを接続する。パイロット供給油路PA8、第2パイロット油路PA12、及び、第3パイロット油路PA13は、パイロットポンプ71と第2油圧ポンプ7Rとを接続する。
【0034】
操作レバー55が前側に傾動されると、前進用の操作弁OVAが操作されて該操作弁OVAからパイロット圧が出力される。このパイロット圧は、操作装置56と第1油圧ポンプ7Lの第1ポートPLaとを接続する第1パイロット油路PA11を介して第1シャトル弁SVaから第1ポートPLaに作用すると共に、操作装置56と第2油圧ポンプ7Rの第3ポートPRaとを接続する第3パイロット油路PA13を介して第2シャトル弁SVbから第3ポートPRaに作用する。これにより、第1油圧ポンプ7Lの出力軸及び第2油圧ポンプ7Rの出力軸が操作レバー55の傾動量に対応した速度で正転(前進回転)して作業車両1が前方に直進する。
【0035】
また、操作レバー55が後側に傾動されると、後進用の操作弁OVBが操作されて該操作弁OVBからパイロット圧が出力される。このパイロット圧は、操作装置56と第2ポートとを接続する第2パイロット油路PA12を介して第3シャトル弁SVcから第1油圧ポンプ7Lの第2ポートPLbに作用すると共に、操作装置56と第2油圧ポンプ7Rの第4ポートPRbとを接続する第4パイロット油路PA14を介して第4シャトル弁SVdから第4ポートPRbに作用する。これにより、第1油圧ポンプ7Lの出力軸及び第2油圧ポンプ7Rの出力軸が操作レバー55の傾動量に対応した速度で逆転(後進回転)して作業車両1が後方に直進する。
【0036】
また、操作レバー55が右側に傾動されると、右旋回用の操作弁OVCが操作されて該操作弁OVCからパイロット圧が出力される。このパイロット圧は、第1シャトル弁SVaから第1パイロット油路PA11を介して第1油圧ポンプ7Lの第1ポートPLaに作用すると共に、第4シャトル弁SVdから第4パイロット油路PA14を介して第2油圧ポンプ7Rの第4ポートPRbにも作用する。これにより、該操作レバー55の右方向への操作位置に対応した曲がり具合で右へ曲進する。
【0037】
また、操作レバー55が左側に傾動されると、左旋回用の操作弁OVDが操作されて該操作弁OVDからパイロット圧が出力される。このパイロット圧は、第2シャトル弁SVbから第3パイロット油路PA13を介して第2油圧ポンプ7Rの第3ポートPRaに作用すると共に、第3シャトル弁SVcから第2パイロット油路PA12を介して第1油圧ポンプ7Lの第2ポートPLbにも作用する。これにより、該操作レバー55の左方向への操作位置に対応した曲がり具合で左へ曲進する。
【0038】
すなわち、操作レバー55が左斜め前側に傾動操作されると、該操作レバー55の前後方向への操作位置に対応した速度で作業車両1が前進し、該操作レバー55の左方向への操作位置に対応した曲がり具合で左へ曲進する。操作レバー55が右斜め前側に傾動操作されると、該操作レバー55の操作位置に対応した速度で作業車両1が前進しながら右旋回する。操作レバー55が左斜め後側に傾動操作されると、該操作レバー55の操作位置に対応した速度で作業車両1が後進しながら左旋回する。操作レバー55が右斜め後側に傾動操作されると、該操作レバー55の操作位置に対応した速度で作業車両1が後進しながら右旋回する。
【0039】
つぎに、パイロット圧制御弁CV1の詳細な動作について説明する。作業車両1は、エンジン6の目標回転速度を設定する設定部材11(図6参照)を含む。設定部材11は、上述する操作装置56とは別の速度入力装置であるアクセルペダル、揺動自在に支持されるアクセルレバー、もしくは、回動可能なインドアダイヤルである。設定部材11にはセンサ12が設けられている。センサ12で検出された操作量は、コントローラ10に入力される。センサ12で検出された操作量に対応するエンジン回転速度が、エンジン6の目標回転速度である。言い換えると、設定部材11の操作量に基づいてエンジン6の目標回転速度が設定される。コントローラ10は、この決定されたエンジン6の目標回転速度になるように、例えば、燃料噴射量、噴射時期、燃料噴射率が示された回転指令をインジェクタに出力する。あるいは、コントローラ10は、この決定されたエンジン6の目標回転速度になるように、燃料噴射圧等が示された回転指令を、サプライポンプやコモンレールに出力する。以降の実施形態において、上述する1本もしくは複数本の操作レバー55と設定部材11とを少なくとも1つの操作装置と呼称してもよい。コントローラ10には、実際のエンジン回転速度(エンジン6の実回転速度という)を検出する速度センサ6aが接続されていて、エンジン6の実回転速度が入力される。速度センサ6aは、例えば、エンジン6のクランクシャフトに接続される回転部材の回転速度を検出するように構成されたポテンショメータである。エンジン6に負荷がかかると、エンジン6の実回転速度は、エンジン6の目標回転速度から低下する。このエンジン29に負荷がかかったときにおける目標回転速度からの実回転速度の低下量(エンジンの目標回転速度とエンジンの実回転速度との差)を、エンジンのドロップ量という。
【0040】
パイロット圧制御弁CV1は、エンジン6の回転速度(エンジン回転速度E1)の低下量(ドロップ量)ΔE1に基づいて、複数の操作弁OVA、OVB、OVC、OVDの入力ポート(一次側ポート)に作用するパイロット圧(一次パイロット圧)を設定可能である。つまり、パイロット圧制御弁CV1は、パイロットポンプ71と操作弁OVA、OVB、OVC、OVDとの間に設けられ、パイロット油を操作弁OVA、OVB、OVC、OVDに送り、操作弁OVA、OVB、OVC、OVDに供給されるパイロット油の圧力を一次パイロット圧に変換するように構成される制御弁である。エンジン6の回転速度は、エンジン回転速度E1の速度センサ6aにより検出することができる。速度センサ6aで検出されたエンジン回転速度E1は、コントローラ10に入力される。速度センサ6aは、速度センサと呼称されてもよい。図4は、エンジン回転速度と、走行一次圧(一次パイロット圧)と、設定線L1、L2の関係を示している。設定線L1は、低下量ΔE1が所定未満(アンチストール判定値未満)である場合のエンジン回転速度E1と、走行一次圧との関係を示している。設定線L2は、低下量ΔE1がアンチストール判定値以上である場合のエンジン回転速度E1と、走行一次圧との関係を示している。設定部材11の操作量に基づいて決定される回転速度RSとエンジン6の実回転速度との差が所定のストール判定速度差(アンチストール判定値)よりも小さいとき、回転速度RSに対応する一次パイロット圧は設定線L1に示される第3の対応関係に応じて遷移する。回転速度RSとエンジン6の実回転速度との差が所定のストール判定速度差(アンチストール判定値)以上であるとき、回転速度RSに対応する一次パイロット圧は設定線L2に示される第4の対応関係に応じて遷移する。
【0041】
コントローラ10は、低下量ΔE1がアンチストール判定値未満である場合、エンジン回転速度E1と走行一次圧との関係が、設定線L1で示された基準パイロット圧に一致するように、パイロット圧制御弁CV1の開度を調整する。また、コントローラ10は、低下量ΔE1がアンチストール判定値以上である場合、エンジン回転速度E1と走行一次圧との関係が、基準パイロット圧よりも低い設定線L2に一致するように、パイロット圧制御弁CV1の開度を調整する。設定線L2では、所定のエンジン回転速度E1に対する走行一次圧が、設定線L1の走行一次圧よりも低い。即ち、同一のエンジン回転速度E1に着目した場合、設定線L2の走行一次圧は、設定線L1の走行一次圧よりも低く設定される。したがって、設定線L2に基づく制御によって、操作弁OVA、OVB、OVC、OVDに入る作動油の圧力(パイロット圧)が低く抑えられる。その結果、第1油圧ポンプ7L、第2油圧ポンプ7Rの斜板角が調整され、エンジン6に作用する負荷が減少し、エンジン6のストールを防止することができる。なお、図4では、1本の設定線L2を示しているが、設定線L2は複数であってもよい。例えば、エンジン回転速度E1毎に設定線L2が設定されていてもよい。また、設定線L1及び設定線L2を示すデータ、或いは、関数等の制御パラメータ等は、コントローラ10が有していることが好ましい。
【0042】
つぎに、操作弁OVA,OVB,OVC,OVDの二次側ポートから出力される二次パイロット圧について説明する。図5は、操作レバーの操作位置と、走行二次圧(二次パイロット圧)との関係を示す図である。図4を参照すると、レバー操作位置は原点がレバーストロークの始端位置である操作始端位置(中立位置、G0位置)であり、該原点から離れるにしたがってレバーストロークの終端位置である操作終端位置(G5位置)に近づく。操作レバー55の操作領域は、操作対象が動作しない(図例では、G0位置からG1位置に至るまでの)中立領域RA1と、操作終端付近の(図例では、G3位置からG5位置までの)フル操作付近領域RA2と、これら中立領域RA1とフル操作付近領域RA2との間(図例では、G1位置からG3位置に至るまで)の中間領域RA3とに分けられる。さらに、中間領域RA3は、G1位置からG2位置に至るまでの微速度領域RA3Aと、G2位置からG3位置に至るまでの中間速度領域RA3Bとに分けられる。
【0043】
中立領域RA1では、操作レバー55を操作しても二次パイロット圧が供給されない。一方、フル操作付近領域RA2では、操作対象の速度調整をすることはなく、したがって、操作レバー55は途中で止まることはなく操作終端位置(G5位置)まで操作される。中間領域RA3では、領域内の任意の位置で操作レバー55を止めたり、位置を変更したりして、操作対象の速度がオペレータの所望の速度になるように調整される。例えば、各操作領域RA1、RA3A、RA3B、RA2のレバーストロークに対する比率は、以下の通りである。
中立領域RA1 :0%以上15%未満
微速度領域RA3A :15%以上45%未満
中間速度領域RA3B :45%以上75%未満
フル操作付近領域RA2:75%から100%
【0044】
図5に示す特性図にあっては、操作レバー55をG0位置からG1位置に操作すると、二次パイロット圧(Pa)が発生し、G1位置からG4位置まで操作レバー55を操作すると、操作レバー55の操作量に比例して二次パイロット圧がPaからPbまで上昇する。また、G4位置において一次パイロット圧がショートカットされて二次側に流れ、二次パイロット圧がPbから一気に最高出力圧のPcに上昇する。そして、操作レバー55をG4位置からG5位置まで操作する間、二次パイロット圧は最高出力圧(Pc)で一定であり、一次パイロット圧と等しくなる。つまり、操作装置56は、左方向への移動を指示するための操作レバー55の中立位置からの変位が第1変位値(G0からG4までの変位)以上であるときに、第1ポートPLa及び第4ポートPRbに、操作装置56に入力される一次パイロット圧を出力する。操作装置56は、右方向への移動を指示するための操作レバー55の中立位置からの変位が第1変位値(G0からG4までの変位)以上であるときに、第2ポートPLb及び第3ポートPRaに、操作装置56に入力される一次パイロット圧を出力する。操作装置56は、前方向への移動を指示するための操作レバー55の中立位置からの変位が第1変位値(G0からG4までの変位)以上であるときに、第1ポートPLa及び第3ポートPRaに、操作装置56に入力される一次パイロット圧を出力する。操作装置56は、後方向への移動を指示するための操作レバー55の中立位置からの変位が第1変位値(G0からG4までの変位)以上であるときに、第2ポートPLb及び第4ポートPRbに、操作装置56に入力される一次パイロット圧を出力する。なお、前後方向の二次パイロット圧の特性値は左右方向の二次パイロット圧の特性値と異なっていてもよい。G0~G5、Pa~Pcに対応する前後方向の二次パイロット圧の特性値をG0’~G5’、Pa’~Pc’とすれば、操作装置56は、前方向への移動を指示するための操作レバー55の中立位置からの変位が第2変位値(G0’からG4’までの変位)以上であるときに、第1ポートPLa及び第3ポートPRaに、操作装置56に入力される一次パイロット圧を出力するとしてもよい。操作装置56は、後方向への移動を指示するための操作レバー55の中立位置からの変位が第2変位値(G0’からG4’までの変位)以上であるときに、第2ポートPLb及び第4ポートPRbに、操作装置56に入力される一次パイロット圧を出力するとしてもよい。また、Pa及びPb(Pa’及びPb’)は、一次パイロット圧の大きさに依存しない値であるが、一次パイロット圧がPaまたはPb(Pa’またはPb’)よりも下回る場合、二次パイロット圧は一次パイロット圧の大きさで頭打ちとなる。つまり、操作弁(OVA、OVB、OVC、OVD)は、操作装置56の第1操作量(操作レバー位置)に応じて、パイロット油の圧力を走行一次圧から走行二次圧に変換して、パイロット油を出力するように構成される。走行二次圧のパイロット油が、油圧ポンプ(7L、7R)の斜板に油圧を提供するポート(PLa、PRa、PLb、PRb)に印加される。当該第1操作量が閾値量(第1変位値)以上であるとき、操作弁(OVA、OVB、OVC、OVD)は、走行一次圧と等しい走行二次圧に変換する。
【0045】
以上の操作弁OVA,OVB,OVC,OVDの特徴に基づき、操作レバー55の操作に対応する作業車両1の動きをより詳細に説明する。操作レバー55の前後方向の操作量が右方向の操作量よりも大きく、且つ、操作レバー55の右方向への操作位置がG1位置からG3位置まで操作される場合、第1油圧ポンプ7Lの回転速度の大きさが第2油圧ポンプ7Rの回転速度の大きさよりも大きい状態で同じ方向に回転することにより、作業車両1が大回りに右へ曲進する。該操作レバー55の右方向への操作位置が、前後方向への操作位置と同じ位置となると、第2油圧ポンプ7Rの回転速度が0となり、第1油圧ポンプ7Lのみが回転することによって、作業車両1が右信地旋回(右ピボットターン)を行う。さらに、該操作レバー55が右方向への操作位置がG4位置からG5位置の間に操作されると、前後方向への操作位置よりも大きくなり、第1油圧ポンプ7Lの出力軸が正転し且つ第2油圧ポンプ7Rの出力軸が逆転して作業車両1が右側に旋回する。
【0046】
また、操作レバー55の前後方向の操作量が左方向の操作量よりも大きく、且つ、操作レバー55の左方向への操作位置がG1位置からG3位置まで操作される場合、第2油圧ポンプ7Rの回転速度の大きさが第1油圧ポンプ7Lの回転速度の大きさよりも大きい状態で同じ方向に回転することにより、作業車両1が大回りに左へ曲進する。該操作レバー55の左方向への操作位置が、前後方向への操作位置と同じ位置となると、第1油圧ポンプ7Lの回転速度が0となり、第2油圧ポンプ7Rのみが回転することによって、作業車両1が左信地旋回(左ピボットターン)を行う。さらに、該操作レバー55が左方向への操作位置がG4位置からG5位置の間に操作されると、前後方向への操作位置よりも大きくなり、第2油圧ポンプ7Rの出力軸が正転し且つ第1油圧ポンプ7Lの出力軸が逆転して作業車両1が左側に旋回する。本実施形態では、旋回とは、右方向への操作位置がG4位置からG5位置の間に操作される場合、もしくは、左方向への操作位置がG4位置からG5位置の間に操作される場合の作業車両1の動作をいう。
【0047】
一方で、該操作レバー55が前方向への操作位置がG4位置からG5位置の間に操作されると、左右方向への操作位置よりも大きくなり、第1油圧ポンプ7L且つ第2油圧ポンプ7Rの出力軸が正転して作業車両1が高速に前進する。該操作レバー55が後方向への操作位置がG4位置からG5位置の間に操作されると、左右方向への操作位置よりも大きくなり、第1油圧ポンプ7L且つ第2油圧ポンプ7Rの出力軸が反転して作業車両1が高速に後進する。なお、その他の操作レバー55の前後方向の操作は、左右方向と同様である。
【0048】
作業車両1には、上述するコントローラ10に接続する各種スイッチやセンサが設けられている。図6は、作業車両1のブロック図である。図6を参照すると、作業車両1は、運転席54の周囲に設けられるクリープ設定部材16を含む。クリープ設定部材16は、入力装置と呼称されてもよい。クリープ設定部材16は、例えば、タッチパネル、スライド自在なスライド型スイッチ、或いは、ダイヤルで構成されている。クリープとは、ユーザの速度変更操作が入力される少なくとも1つの操作装置(設定部材11、1本もしくは複数本の操作レバー55)の操作量に関わらず、作業車両1を上限速度以下で走行させる制御をいう。クリープ設定部材16によって上限速度が入力される。クリープ設定部材16は、通常モードと、クリープモードとを切り替えるように構成される。クリープ設定部材16によって上限速度が設定される状態をクリープモードと呼ぶ。クリープモード以外の状態を通常モードと呼ぶ。
【0049】
通常モードでは、設定部材11の操作によってエンジン6の目標回転速度が設定され、図4の設定線L1またはL2に基づいて目標回転速度に対応する走行一次圧が求められる。そして、1本もしくは複数本の操作レバー55の操作量に基づいて走行二次圧が設定され、油圧モータ(31L、31R)と油圧ポンプ(7L、7R)とが制御される。つまり、通常モードでは、少なくとも1つの操作装置の操作量に応じて作業車両1の速度を変更し、作業車両1を上限速度よりも大きい速度で走行させることが可能である。一方、クリープモードでは、走行一次圧を決定するのに、図4の設定線L1またはL2は使用されず、後述する第1参照情報10r1などを利用して通常モードの走行一次圧よりも小さくなるように決定される。クリープモードにおける走行二次圧以降の設定は、通常モードと同じであるが、走行二次圧は走行一次圧以下であるため、走行一次圧が制限されることによって、少なくとも1つの操作装置(設定部材11、1本もしくは複数本の操作レバー55)の操作量に関わらず、作業車両1の速度が上限速度以下となるように制限されることになる。
【0050】
図3図6とを参照すると、作業車両1は、第1パイロット油路PA11の油圧を検出するための油圧センサSP11、第2パイロット油路PA12の油圧を検出するための油圧センサSP12、第3パイロット油路PA13の油圧を検出するための油圧センサSP13、及び、第4パイロット油路PA14の油圧を検出するための油圧センサSP14を含む。上述のように、操作弁OVA,OVB,OVC,OVDの二次側ポートから出力される二次パイロット圧は、操作レバー55の操作位置に対応して変化する。したがって、油圧センサSP11~SP14は、走行二次圧を検出するためのセンサである。油圧センサSP11~SP14は、追加油圧センサと呼称されてもよい。
【0051】
作業車両1は、駆動用油路PA5Lの油圧を検出するための油圧センサSP5L、駆動用油路PA6Lの油圧を検出するための油圧センサSP6L、駆動用油路PA5Rの油圧を検出するための油圧センサSP5R、及び、駆動用油路PA6Rの油圧を検出するための油圧センサSP6Rを含む。つまり、油圧センサ(SP5L、SP6L、SP5R、SP6R)は、駆動用油路(PA5L、PA6L、PA5R、PA6R)における作動油の油圧を検出するように構成される。油圧センサSP5Lと油圧センサSP6Lとの圧力差と、油圧センサSP5Rと油圧センサSP6Rとの圧力差から第1油圧モータ31Lと第2油圧モータ31Rの状態を検出することができる。
【0052】
図2図3、及び図6を参照すると、作業車両1は、第1油圧モータ31Lの回転軸に接続し、第1油圧モータ31Lの回転速度を検出する回転センサSR31L及び第2油圧モータ31Rの回転速度を検出する回転センサSR31Rをさらに備えてもよい。回転センサSR31Lから検出される回転方向と回転速度の大きさと、回転センサSR31Rから検出される回転方向と回転速度の大きさから第1油圧モータ31Lと第2油圧モータ31Rの状態を検出することができる。作業車両1は、操作レバー55の操作位置を検出するための操作検出センサ18を含んでもよい。操作検出センサ18は、後述するコントローラ10に接続されている。操作検出センサ18は、操作レバー55の位置を検出するポジションセンサなどである。
<コントローラ10の構成>
【0053】
コントローラ10は、上述するクリープモードにおける車速の制御を実現するために、図7に示すようなプロセッサ10aとメモリ10bを有している。プロセッサ10aは電子回路と呼称されてもよい。メモリ10bは揮発性メモリと不揮発性メモリを含む。メモリ10bは、上述する制御を実現するための走行制御プログラム10c1と、第1参照情報10r1と、第2参照情報10r2と、第3参照情報10r3と、第4参照情報10r4とを少なくとも含んでいる。第1参照情報10r1は、クリープモードにおける上述する上限速度と、作業車両1の走行用の油圧モータ(31L、31R)と作業車両1の走行用の油圧ポンプ(7L、7R)との間の油路(CL、CR)の油圧と、上限速度及び油圧に対応する、操作弁OVA,OVB,OVC,OVDに入力されるパイロット油の走行一次圧との第1の対応関係を表す。油圧モータ(31L、31R)と油圧ポンプ(7L、7R)との間の油路(CL、CR)の油圧とは、油圧センサSP5L、油圧センサSP6L、油圧センサSP5R、及び、油圧センサSP6Rの4つの油圧のうち、最も高い油圧と2番目に高い油圧との平均値である。第1参照情報10r1は、作業車両1のエンジン6の回転速度が第1回転速度RS1である場合における第1の対応関係を表す。第1回転速度RS1は上述するアンチストール制御を行うときの標準的なエンジン回転速度である。
【0054】
図7は、第1参照情報10r1の一例を示す。図7は、第1の対応関係を分かりやすく説明するために、クリープ設定部材16によって設定された上限速度を横軸、走行一次圧を表す制御圧出力を縦軸として図示し、油圧モータ(31L、31R)と油圧ポンプ(7L、7R)との間の油路(CL、CR)の油圧をメイン有効圧として示している。上述するように、メイン有効圧は、油圧センサSP5L、油圧センサSP6L、油圧センサSP5R、及び、油圧センサSP6Rの4つの油圧のうち、最も高い油圧と2番目に高い油圧との平均値である。図7では、メイン有効圧が、10MPa、20MPa、及び、30MPaの場合の上限速度と走行一次圧との関係を折れ線グラフで示しているが、第1の対応関係として、他のメイン有効圧における上限速度と走行一次圧との関係を含んでもよい。上限速度として設定されていない範囲は、クリープ設定部材16によって設定できない速度範囲である。
【0055】
図8は、第2参照情報10r2の一例を示す。第2参照情報10r2は、作業車両1のエンジン6の回転速度が第1回転速度RS1と異なる第2回転速度RS2である場合における上限速度とメイン有効圧と走行一次圧との第2の対応関係を表す。第2回転速度RS2は、第1回転速度RS1よりも低い。第2回転速度RS2は、例えば、エンジン6のアイドリング速度である。図8における縦軸、横軸、メイン有効圧の意味は、図7と同じである。第2回転速度RS2は、第1回転速度RS1よりも大幅に小さいため、油圧ポンプ(7L、7R)の容量を最大としても油圧モータ(31L、31R)の回転速度の最大値は制限され、上限速度が制限される。このため、上限速度の範囲が図7よりも狭くなっている。クリープ設定部材16によって設定された上限速度が第2の対応関係で表される範囲から外れる場合、通常モードでの速度制御が行われる。
【0056】
第3参照情報10r3は、通常モードにおいて、速度センサ6aによって検出されたエンジン6の回転速度RSと走行一次圧との第3の対応関係を表す。つまり、第3参照情報10r3は、図4の設定線L1によって表される第3の対応関係を表す。第4参照情報10r4は、通常モードにおいてエンジン6のドロップ量が大きいとき走行一次圧の制御のために使用される、速度センサ6aによって検出されたエンジン6の回転速度RSと走行一次圧との第4の対応関係を表す。つまり、第4参照情報10r4は、図4の設定線L2によって表される第4の対応関係を表す。
【0057】
プロセッサ10aは、第1参照情報10r1と、第2参照情報10r2と、第3参照情報10r3と、第4参照情報10r4とを参照しながら、走行制御プログラム10c1を実行しながら以下の制御を実行する。まず、プロセッサ10aは、クリープ設定部材16によって通常モードが選択されると、エンジン6の回転速度RSを速度センサ6aから取得し、検出されたエンジン6の回転速度RSに対応する走行一次圧を第3参照情報から求めて、求めた走行一次圧となるようにパイロット圧制御弁CV1を制御するように構成される。通常モードが選択されているときにエンジン6のドロップ量が大きいとき、プロセッサ10aは、速度センサ6aによって検出されたエンジン6の回転速度RSに対応する走行一次圧を第4参照情報から求めて、求めた走行一次圧となるようにパイロット圧制御弁CV1を制御するように構成される。
【0058】
プロセッサ10aは、クリープ設定部材16によってクリープモードが選択されると、クリープ設定部材16によって入力された上限速度を取得し、メイン有効圧を取得し、速度センサ6aによって検出されたエンジン6の回転速度RSを取得し、取得された回転速度RSに基づいて、第1参照情報10r1及び第2参照情報10r2から走行一次圧を求めるための情報を抽出し、抽出した情報に基づいて走行一次圧を決定する。例えば、取得された回転速度RSと第1回転速度RS1との差の絶対値が閾値未満であるとき、プロセッサ10aは、取得された上限速度と取得されたメイン有効圧とに対応する走行一次圧を第1参照情報から求める。取得された回転速度RSと第2回転速度RS2との差の絶対値が閾値未満であるとき、プロセッサ10aは、取得された上限速度と取得されたメイン有効圧とに対応する走行一次圧を第2参照情報10r2から求める。あるいは、図10に示すように線形補間を利用してもよい。第1参照情報10r1及び第2参照情報10r2は、操作レバー55のレバー位置(例えば、図5のレバー操作位置のG1~G5)に対応づけて第1の対応関係と第2の対応関係とを有している。エンジン回転速度RSが上記回転速度RS1と上記回転速度RS2との間である場合、図10内のa:b=(RS-RS2):(RS1-RS)となる内分点を求めて、それらをつなぐように走行一次圧と上限速度との対応関係を求めればよい。また、取得されたメイン有効圧が図7図8に示された対応関係に示されてない場合、取得されたメイン有効圧と第1参照情報10r1及び第2参照情報10r2とのうちの一方の1つのメイン有効圧との差、取得されたメイン有効圧と取得されたメイン有効圧と第1参照情報10r1及び第2参照情報10r2とのうちの一方の別の1つのメイン有効圧との差に基づいて、線形補間などによって有効一次圧を求めるための対応関係を抽出してもよい。そして、プロセッサ10aは、求められた走行一次圧となるようにパイロット圧制御弁CV1を制御する。
<作業車両の動作>
【0059】
図10は、第1実施形態に係る作業車両1の動作を示すフローチャートである。本フローチャートでは、ステップS1からステップS12までの処理が所定のサンプリング間隔(例えば、20μs)ごとに実行される。ステップS1において、プロセッサ10aは、速度センサ6aによって検出されたエンジン6の回転速度RSを取得する。つまり、本実施形態に係る作業車両1の制御方法は、速度センサ6aによって検出されたエンジン6の回転速度RSを取得することを含む。ステップS2において、プロセッサ10aは、クリープ設定部材16によってクリープモードが選択されたか否かを判定する。つまり、本実施形態に係る制御方法は、クリープ設定部材16によってクリープモードが選択されたか否かを判定することを含む。クリープモードが設定されている、つまり上限速度が設定されているとき(ステップS2でYes)、ステップS3からS6に進む。通常モードが設定されている、つまり上限速度が設定されていない、もしくは第1の対応関係もしくは第2の対応関係を有さない有効でない上限速度が設定されているとき(ステップS2でNo)、ステップS7からS9に進む。
【0060】
クリープモードでは(ステップS2でYes)、ステップS3において、プロセッサ10aは、クリープ設定部材16によって入力された上限速度を取得する。つまり、本実施形態に係る制御方法は、クリープ設定部材16によって入力された上限速度を取得する。ステップS3では、プロセッサ10aは、油圧センサSP5L、油圧センサSP6L、油圧センサSP5R、及び、油圧センサSP6Rによって検出された油圧を取得し、これらの油圧のうち最も高い油圧と2番目に高い油圧との平均値であるメイン有効圧を求める。つまり、本実施形態に係る制御方法は、作業車両1の走行用の油圧モータ(31L、31R)と作業車両1の走行用の油圧ポンプ(7L、7R)との間の油路(CL、CR)の油圧であるメイン有効圧を検出する。
【0061】
ステップS5において、プロセッサ10aは、エンジン6の回転速度RSに基づいて第1参照情報10r1及び第2参照情報10r2から走行一次圧を求めるための情報を抽出する。抽出方法については上述したとおりである。つまり、本実施形態に係る制御方法は、第1参照情報10r1と第2参照情報10r2とを用意することを含む。ステップS6において、プロセッサ10aは、上限速度とメイン有効圧に対応する走行一次圧を抽出した情報から求める。つまり、本実施形態に係る制御方法は、検出された回転速度RSと、第1の対応関係と、第2の対応関係とに基づいて、走行一次圧を第1参照情報10r1及び第2参照情報10r2から求めることを含む。取得された回転速度RSと第1回転速度RS1との差の絶対値が閾値未満であるとき、本実施形態に係る制御方法は、取得された上限速度と取得されたメイン有効圧とに対応する走行一次圧を第1参照情報から求めることを含む。ステップS6の処理の終了後、ステップS10の処理が実行される。
【0062】
ステップS10において、プロセッサ10aは、ステップS6において求められた走行一次圧となるように、パイロット油を操作弁OVA,OVB,OVC,OVDに送るパイロット圧制御弁CV1を制御する。つまり、本実施形態に係る制御方法は、求められた走行一次圧となるように、パイロット油を操作弁OVA,OVB,OVC,OVDに送るパイロット圧制御弁CV1を制御することを含む。
【0063】
通常モード(ステップS2でYes)、ステップS7において、プロセッサ10aは、エンジンドロップがあるか否かを判定する。つまり、ステップS7において、プロセッサ10aは、エンジン6のドロップ量ΔE1がアンチストール判定値以上であるか否かを判定する。エンジンドロップがないとき(ステップS7でNo)、ステップS8において、プロセッサ10aは、エンジン6の回転速度RSに基づいて第3参照情報10r3から走行一次圧を求める。つまり、本実施形態に係る制御方法は、第3参照情報10r3を用意することと、クリープモードと通常モードとのうち通常モードが選択されると、速度センサ6aによって検出されたエンジン6の回転速度RSに対応する走行一次圧を、第3参照情報10r3から求める。エンジンドロップがあるとき(ステップS7でYes)、ステップS9において、プロセッサ10aは、エンジン6の回転速度RSに基づいて第4参照情報10r4から走行一次圧を求める。つまり、本実施形態に係る制御方法は、第4参照情報10r4を用意することと、通常モードが選択されると、エンジンドロップがあるとき、速度センサ6aによって検出されたエンジン6の回転速度RSに対応する走行一次圧を第4参照情報10r4から求める。ステップS8またはステップS9の処理の終了後、ステップS10の処理が実行される。
【0064】
ステップS10において、プロセッサ10aは、ステップS8またはステップS9において求められた走行一次圧となるように、パイロット油を操作弁OVA,OVB,OVC,OVDに送るパイロット圧制御弁CV1を制御する。つまり、本実施形態に係る制御方法は、求められた走行一次圧となるように、パイロット油を操作弁OVA,OVB,OVC,OVDに送るパイロット圧制御弁CV1を制御することを含む。ステップS11において、操作弁OVA,OVB,OVC,OVDは、操作レバー55(第1操作装置)のレバー位置(第1操作量)に基づき、走行一次圧を走行二次圧に変換する。つまり、本実施形態に係る制御方法は、操作弁OVA,OVB,OVC,OVDによって、操作レバー55(第1操作装置)のレバー位置(第1操作量)に基づき、走行一次圧を走行二次圧に変換することを含む。
【0065】
ステップS12においてパイロット油の走行二次圧が、油圧ポンプ(7L、7R)の斜板に油圧を提供するポート(PLa、PRa、PLb、PRb)に印加される。本実施形態に係る制御方法は、パイロット油の走行二次圧を、油圧ポンプ(7L、7R)の斜板に油圧を提供するポート(PLa、PRa、PLb、PRb)に印加することを含む。
<第1実施形態の作用及び効果>
【0066】
第1実施形態に係る作業車両1の制御方法もしくは作業車両1では、プロセッサ10aは、クリープ設定部材16によって入力された上限速度を取得し、メイン有効圧を取得し、取得された上限速度とメイン有効圧とに対応する走行一次圧を第1参照情報10r1から求め、求められた走行一次圧となるように、パイロット油を操作弁OVA,OVB,OVC,OVDに送るパイロット圧制御弁CV1を制御する。メイン有効圧の変動を利用してフィードバック制御することによってクリープモードにおいて応答性の向上を実現することができる。
<第2実施形態>
【0067】
第1実施形態では、クリープモードにおける走行一次圧は、作業車両1が旋回しているか否かに関わらず、同じ走行一次圧を算出している。しかし、作業車両1が旋回する曲率が大きければ大きいほど(旋回半径が小さければ小さいほど)、作業車両1が地面から受ける走行抵抗が大きくなるため、所望の上限速度で旋回するのに必要な走行一次圧が大きくなる。第2実施形態に係るプロセッサ10aは、作業車両1の旋回半径に対応する直進度を求め、求めた直進度と基準となる直進度とのずれに基づいて、第1の対応関係において同一の上限速度、且つ、同一のメイン有効圧に対応する走行一次圧の値を変化させる。
【0068】
まず、上述する直進度の概念について説明する。この直進度が高い状態とは、(1)第1油圧ポンプ7Lの出力軸及び第2油圧ポンプ7Rの出力軸が正転するためのポート(第1ポートPLa、第3ポートPRa)に係るパイロット圧が、第1油圧ポンプ7Lの出力軸及び第2油圧ポンプ7Rの出力軸が反転するためのポート(第2ポートPLb、第4ポートPRb)に係るパイロット圧よりも十分に大きいか、第1油圧ポンプ7Lの出力軸及び第2油圧ポンプ7Rの出力軸が反転するためのポート(第2ポートPLb、第4ポートPRb)に係るパイロット圧が、第1油圧ポンプ7Lの出力軸及び第2油圧ポンプ7Rの出力軸が正転するためのポート(第1ポートPLa、第3ポートPRa)に係るパイロット圧よりも十分に大きい、(2)(1)においてパイロット圧が高いと判定される2つのポートのパイロット圧が実質的に等しい(2つのパイロット圧の比の値が1に近い所定の範囲内(例えば、0.9から1/0.9の間)である)という2つの条件を満たす状態である。
【0069】
このため、直進度は、以下のアルゴリズムにより求められる。第1ポートPLaにかかる第1パイロット圧(油圧センサSP11の圧力値)をlf(t)、第2ポートPLbにかかる第2パイロット圧(油圧センサSP12の圧力値)をlb(t)、第3ポートPRaにかかる第3パイロット圧(油圧センサSP12の圧力値)をrf(t)、第4ポートPRbにかかる第4パイロット圧(油圧センサSP14の圧力値)をrb(t)とする。まず、lf(t)/rf(t)、lb(t)/rb(t)のいずれが1に近い所定の範囲内(例えば、0.9から1/0.9の間)である)か判定する。lf(t)/rf(t)が上記所定の範囲内にあると判定されると、lb(t)とrb(t)とのうち大きい方の値を変数PVFstraightに代入する。lb(t)/rb(t)が上記所定の範囲内にあると判定されると、lf(t)とrf(t)とのうち大きい方の値を変数PVBstraightに代入する。
【0070】
PVFstraightに値が代入された場合、前進方向の直進度SFratio(t)は式(1)により求められる。PVBstraightに値が代入された場合、後進方向の直進度SBratio(t)は式(2)により求められる。
Fratio(t)={lf(t)+rf(t)}/{2×PVFstraight} (1)
Bratio(t)={lb(t)+rb(t)}/{2×PVBstraight} (2)
ここで、プロセッサ10aは、SFratio(t)とSBratio(t)とのうち、大きい方の値を直進度として算出する。
【0071】
本実施形態において、例えば、直進と一般的にみなせる300を基準直進度とし、直進度が基準直進度以上であるとき、図11及び図12において丸でマークされた対応関係を利用して走行一次圧が求められる。直進度が基準直進度から小さくなればなるほど、丸でマークされた対応関係よりも走行一次圧が大きくなるような対応関係(ひし形でマークされた対応関係)を利用して走行一次圧が求められる。
【0072】
あるいは、別の方法として、中間的な値150を基準直進度とし、直進度が基準直進度(150)であるとき、図11及び図12において丸でマークされた対応関係を利用して走行一次圧が求められてもよい。そして、上記(1)または(2)で得られた直進度が基準直進度に比べて小さくなればなるほど、丸でマークされた対応関係よりも走行一次圧が大きくなるような対応関係(ひし形でマークされた対応関係)を利用して走行一次圧が求められてもよい。また、上記(1)または(2)で得られた直進度が基準直進度に比べて大きくなればなるほど、丸でマークされた対応関係よりも走行一次圧が小さくなるような対応関係(三角形でマークされた対応関係)を利用して走行一次圧が求められてもよい。
【0073】
図13は、第2実施形態に係る作業車両1の動作を示すフローチャートである。ここで第1実施形態と同じ動作については同一の符号を付しており、詳細な説明を省略する。本実施形態に係る作業車両1では、ステップS4の後に、ステップS41において、油圧センサSP11~SP14は走行二次圧を検出する。プロセッサ10aは油圧センサSP11~SP14の圧力値を取得して、上述のアルゴリズムに基づき、直進度を求める。つまり、本実施形態に係る制御方法は、ステップS41において、油圧センサSP11~SP14によって走行二次圧を検出し、直進度を求めることを含む。
【0074】
つぎに、第1実施形態のステップS5に代わるS51において、プロセッサ10aは、求められた直進度と基準直進度とのずれに基づいて、第1の対応関係において同一の上限速度、且つ、同一のメイン有効圧に対応する走行一次圧の値を変化させる。プロセッサ10aは、求められた直進度と基準直進度とのずれに基づいて、第2の対応関係において同一の上限速度、且つ、同一のメイン有効圧に対応する走行一次圧の値を変化させる。つまり、プロセッサ10aは、第1参照情報10r1及び第2参照情報10r2から読み込まれる第1の対応関係及び第2の対応関係を、上述するアルゴリズムのように直進度に応じて修正する。そして、修正した第1の対応関係及び第2の対応関係に基づき、第1実施形態と同様の方法で走行一次圧を求める。
【0075】
つまり、本実施形態に係る制御方法は、求められた直進度と基準直進度とのずれに基づいて、第1の対応関係において同一の上限速度、且つ、同一のメイン有効圧に対応する走行一次圧の値を変化させることによって、第1の対応関係において同一の上限速度、且つ、同一のメイン有効圧に対応する走行一次圧の値を変化させる。本実施形態に係る制御方法は、求められた直進度と基準直進度とのずれに基づいて、第2の対応関係において同一の上限速度、且つ、同一のメイン有効圧に対応する走行一次圧の値を変化させる。つまり、本実施形態に係る制御方法は、第1参照情報10r1及び第2参照情報10r2から読み込まれる第1の対応関係及び第2の対応関係を、上述するアルゴリズムのように直進度に応じて修正する。そして、修正した第1の対応関係及び第2の対応関係に基づき、第1実施形態と同様の方法で走行一次圧を求める。
<第2実施形態の作用及び効果>
【0076】
第2実施形態に係る作業車両1の制御方法もしくは作業車両1では、油圧センサSP11~SP14は走行二次圧を検出し、プロセッサ10aは、走行二次圧から直進度を求め、求められた直進度と基準直進度とのずれに基づいて、第1の対応関係及び第2の対応関係において同一の上限速度、且つ、同一のメイン有効圧に対応する走行一次圧の値を変化させる。このため、作業車両1が地面から受ける走行抵抗が大きくなる直進度が小さい場合において、走行一次圧を上昇させることができるため、オペレータが所望する速度に近い上限速度で作業車両1が旋回することができる。
<第3実施形態>
【0077】
第1実施形態及び第2実施形態では、油圧モータ(31L、31R)の出力の回転速度を利用せずに作業車両1の移動速度を制御しているが、油圧モータ(31L、31R)の出力の回転速度をフィードバックすることによってオペレータが所望する速度にさらに近い上限速度で作業車両1を走行させることができる。クリープモードはユーザが通常モードにおいて微妙な操作を有する速度領域(例えば、図5のレバー操作位置のG1~G4)で作業車両1を移動させる際に操作しやすいレバー位置(図5のG4~G5)で操作できるようにするために用いられる。したがって、走行二次圧が走行一次圧と等しいことを前提として以下のような制御を行う。
【0078】
回転センサSR31L及びSR31Rから油圧モータ(31L、31R)の出力の回転速度が検出されると、第1油圧モータ31Lに接続される減速機の減速比、及び、第2油圧モータ31Rに接続される減速機の減速比、走行装置3の形状から作業車両1の実車速を算出することができる。この実車速とクリープ設定部材16によって設定される上限速度とが等しいときに、図11及び図12において丸でマークされた対応関係を利用して走行一次圧が求められる。この実車速が上限速度よりも小さければ小さいほど、図11及び図12において丸でマークされた対応関係よりも走行一次圧が大きくなるような対応関係(ひし形でマークされた対応関係)を利用して走行一次圧が求められる。逆に、この実車速が上限速度よりも大きければ大きいほど、図11及び図12において丸でマークされた対応関係よりも走行一次圧が小さくなるような対応関係(三角形でマークされた対応関係)を利用して走行一次圧が求められる。
【0079】
図14は、第3実施形態に係る作業車両1の動作を示すフローチャートである。ここで第1実施形態と同じ動作については同一の符号を付しており、詳細な説明を省略する。本実施形態に係る作業車両1では、ステップS4の後に、ステップS42において、回転センサSR31L及びSR31Rから油圧モータ(31L、31R)の出力の回転速度を検出する。プロセッサ10aは回転センサSR31L及びSR31Rから油圧モータ(31L、31R)の出力の回転速度を取得して、実車速を求める。つまり、本実施形態に係る制御方法は、ステップS42において、回転速度から実車速を求めることを含む。
【0080】
つぎに、第1実施形態のステップS5に代わるS52において、プロセッサ10aは、求められた実車速と上限速度とのずれに基づいて、第1の対応関係において同一の上限速度、且つ、同一のメイン有効圧に対応する走行一次圧の値を変化させる。プロセッサ10aは、求められた実車速と上限速度とのずれに基づいて、第2の対応関係において同一の上限速度、且つ、同一のメイン有効圧に対応する走行一次圧の値を変化させる。つまり、プロセッサ10aは、第1参照情報10r1及び第2参照情報10r2から読み込まれる第1の対応関係及び第2の対応関係を、上述するアルゴリズムのように実車速と上限速度とのずれに応じて修正する。そして、修正した第1の対応関係及び第2の対応関係に基づき、第1実施形態と同様の方法で走行一次圧を求める。
【0081】
つまり、本実施形態に係る制御方法は、求められた実車速と上限速度とのずれに基づいて、第1の対応関係において同一の上限速度、且つ、同一のメイン有効圧に対応する走行一次圧の値を変化させる。本実施形態に係る制御方法は、求められた実車速と上限速度とのずれに基づいて、第2の対応関係において同一の上限速度、且つ、同一のメイン有効圧に対応する走行一次圧の値を変化させる。つまり、本実施形態に係る制御方法は、第1参照情報10r1及び第2参照情報10r2から読み込まれる第1の対応関係及び第2の対応関係を、上述するアルゴリズムのように実車速と上限速度とのずれに応じて修正する。そして、修正した第1の対応関係及び第2の対応関係に基づき、第1実施形態と同様の方法で走行一次圧を求める。
<第3実施形態の作用及び効果>
【0082】
第3実施形態に係る作業車両1の制御方法もしくは作業車両1では、回転センサSR31L及びSR31Rは、油圧モータ(31L、31R)の出力の回転速度を検出し、プロセッサ10aは、回転速度から実車速を求め、求められた実車速とクリープ設定部材16によって設定される上限速度とのずれに基づいて、第1の対応関係及び第2の対応関係において同一の上限速度、且つ、同一の油圧に対応する走行一次圧の値を変化させる。このため、油圧モータ(31L、31R)の出力の回転速度をフィードバックすることによってオペレータが所望する速度に近い上限速度で作業車両1が旋回することができる。
<変形例>
【0083】
第2実施形態を含まない作業車両1においては、油圧センサSP11、SP12、SP13、及び、SP14が省略されてもよい。また、第2実施形態において、油圧センサSP5L、SP6L、SP5R、及び、SP6Rの出力値から直進度が算出されてもよい。第3実施形態を含まない作業車両1においては、回転センサSR31L及びSR31Rが省略されてもよい。
【0084】
上記の実施形態は、第1参照情報10r1及び第2参照情報10r2の2つの参照情報がある場合を示しているが、別のエンジン回転速度に対応する第3参照情報などを含んで、上述のように制御されてもよい。また、第2参照情報10r2が省略されてもよい。
【0085】
第1ポートPLaにかかる第1パイロット圧、第2ポートPLbにかかる第2パイロット圧、第3ポートPRaにかかる第3パイロット圧、第4ポートPRbにかかる第4パイロット圧は、操作装置56に入力される一次パイロット圧を制御することによって制御されるのに限らず、操作装置56から出力される二次パイロット圧を移動状態に応じて直接制御されてもよい。
【0086】
各種閾値の値は、第1油圧ポンプ7L、第2油圧ポンプ7R、第1油圧モータ31L、及び、第2油圧モータ31Rの特性、第1油圧モータ31Lに接続される減速機、及び、第2油圧モータ31Rに接続される減速機の特性、各種制御弁の特性によって変更されてもよい。
【0087】
本願においては、「備える」およびその派生語は、構成要素の存在を説明する非制限用語であり、記載されていない他の構成要素の存在を排除しない。これは、「有する」、「含む」およびそれらの派生語にも適用される。
【0088】
「~部材」、「~部」、「~要素」、「~体」、および「~構造」という文言は、単一の部分や複数の部分といった複数の意味を有し得る。
【0089】
「第1」や「第2」などの序数は、単に構成を識別するための用語であって、他の意味(例えば特定の順序など)は有していない。例えば、「第1要素」があるからといって「第2要素」が存在することを暗に意味するわけではなく、また「第2要素」があるからといって「第1要素」が存在することを暗に意味するわけではない。
【0090】
程度を表す「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言は、実施形態に特段の説明がない限りにおいて、最終結果が大きく変わらないような合理的なずれ量を意味し得る。本願に記載される全ての数値は、「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言を含むように解釈され得る。
【0091】
本願において「A及びBの少なくとも一方」という文言は、Aだけ、Bだけ、及びAとBの両方を含むように解釈されるべきである。
【0092】
上記の開示内容から考えて、本発明の種々の変更や修正が可能であることは明らかである。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本願の具体的な開示内容とは別の方法で本発明が実施されてもよい。
図1
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図14