(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-11
(45)【発行日】2022-10-19
(54)【発明の名称】作業車両、及び、作業車両の制御方法
(51)【国際特許分類】
E02F 9/22 20060101AFI20221012BHJP
【ＦＩ】
E02F9/22 H
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2018030735
(22)【出願日】2018-02-23
(65)【公開番号】P2019143770
(43)【公開日】2019-08-29
【審査請求日】2021-01-06
(73)【特許権者】
【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】新樹グローバル・アイピー特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】大浅 貴央
【審査官】五十幡 直子
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１５／０５６４９２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２００８／１２３３７６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－０１１３６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１４０７２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１６４０９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第０３／０９１６０６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／０５６０７９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／００００２８８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｆ ９／２０－９／２２
Ｆ１６Ｈ ６１／４２５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンと、前記エンジンによって駆動される走行用ポンプと、
前記走行用ポンプに接続された油圧回路と、
前記油圧回路を介して前記走行用ポンプと接続された走行用モータと、
前後進操作部材と、
前記前後進操作部材の操作位置を示す信号を出力する前後進操作センサと、
車両の実進行方向を示す信号を出力する進行方向センサと、
前記前後進操作センサと前記進行方向センサとからの信号を受信し、前記走行用ポンプと前記走行用モータとを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記前後進操作部材の操作位置と、前記車両の実進行方向とから、前記車両がシャトル動作中であるかを判定し、
前記車両がシャトル動作中であるときには、目標ブレーキ力を決定し、
前記目標ブレーキ力に基づいて前記シャトル動作中の目標車速を決定し、前記シャトル動作中の目標車速に基づいて前記走行用ポンプの目標容量、及び／又は、前記走行用モータの目標容量を決定する、
作業車両。
【請求項2】
アクセル操作部材と、前記アクセル操作部材の操作量を示す信号を出力するアクセル操作センサと、
をさらに備え、
前記コントローラは、
前記アクセル操作センサからの信号を受信し、
前記アクセル操作部材の操作量に応じて前記目標ブレーキ力を決定する、
請求項１に記載の作業車両。
【請求項3】
前記コントローラは、前記アクセル操作部材の操作量と前記目標ブレーキ力との関係を規定する目標ブレーキデータを参照して、前記アクセル操作部材の操作量から前記目標ブレーキ力を決定する、請求項２に記載の作業車両。
【請求項4】
前記コントローラは、実車速を示す信号を受信し、
前記シャトル動作の開始時からの経過時間と、前記実車速と、前記目標ブレーキ力とから、前記シャトル動作中の目標車速を決定し、
前記シャトル動作中の目標車速から、前記走行用ポンプの目標容量を決定する、
請求項１から３のいずれかに記載の作業車両。
【請求項5】
前記コントローラは、前記シャトル動作の開始時からの経過時間に応じて、前記シャトル動作中の目標車速を０に近づける、請求項４に記載の作業車両。
【請求項6】
前記コントローラは、前記シャトル動作の開始時の前記走行用ポンプの容量指令を記憶し、
前記シャトル動作の開始時の前記走行用ポンプの容量指令を、前記シャトル動作の開始時からの経過時間と前記目標ブレーキ力とに応じて減少させることで、前記走行用ポンプの目標容量を決定する、
請求項１から５のいずれかに記載の作業車両。
【請求項7】
前記走行用ポンプは、第１ポンプポートと第２ポンプポートとを含み、前記走行用モータは、第１モータポートと第２モータポートとを含み、
前記油圧回路は、前記第１ポンプポートと前記第１モータポートとを接続する第１回路と、前記第２ポンプポートと前記第２モータポートとを接続する第２回路とを含み、
前記作業車両は、
前記第１回路の油圧を示す信号を出力する第１圧力センサと、
前記第２回路の油圧を示す信号を出力する第２圧力センサと、
をさらに備え、
前記コントローラは、
前記第１圧力センサからの信号と前記第２圧力センサからの信号とを受信し、
前記第１圧力センサからの信号と前記第２圧力センサからの信号とから、前記第１回路と前記第２回路との間の実差圧を取得し、
前記目標ブレーキ力と前記実差圧とから前記走行用モータの目標容量を決定する、
請求項１から６のいずれかに記載の作業車両。
【請求項8】
前記コントローラは、実車速を示す信号を受信し、
前記実車速の低下に応じて前記目標ブレーキ力を低減する、
請求項１から７のいずれかに記載の作業車両。
【請求項9】
前記コントローラは、前記実車速と前記目標ブレーキ力の上限値との関係を規定するブレーキ上限データを参照して、前記実車速から前記目標ブレーキ力の上限値を決定する、
請求項８に記載の作業車両。
【請求項10】
前記コントローラは、前記前後進操作部材の操作位置と、前記車両の実進行方向とが不一致であるときに、前記車両がシャトル動作中であると判定する、請求項１から９のいずれかに記載の作業車両。
【請求項11】
インチング操作部材と、前記インチング操作部材の操作量を示す信号を出力するインチング操作センサと、
をさらに備え、
前記コントローラは、
前記インチング操作センサからの信号を受信し、
前記インチング操作部材の操作量に応じて前記目標ブレーキ力を決定する、
請求項１に記載の作業車両。
【請求項12】
前記コントローラは、前記インチング操作部材の操作量と前記目標ブレーキ力との関係を規定する目標ブレーキデータを参照して、前記インチング操作部材の操作量から前記目標ブレーキ力を決定する、請求項１１に記載の作業車両。
【請求項13】
エンジンと、前記エンジンによって駆動される走行用ポンプと、前記走行用ポンプに接続された油圧回路と、前記油圧回路を介して前記走行用ポンプと接続された走行用モータと、前後進操作部材と、を備える作業車両を制御するためにコントローラによって実行される方法であって、前記前後進操作部材の操作位置を示す信号を受信することと、
前記作業車両の実進行方向を示す信号を受信することと、
前記前後進操作部材の操作位置と、前記車両の実進行方向とから、前記車両がシャトル動作中であるかを判定することと、
前記作業車両がシャトル動作中であるときには、目標ブレーキ力を決定することと、
前記目標ブレーキ力に基づいて、前記シャトル動作中の目標車速を決定することと、
前記シャトル動作中の目標車速に基づいて、前記走行用ポンプの目標容量、及び／又は、前記走行用モータの目標容量を決定すること、
を備える方法。
【請求項14】
エンジンと、前記エンジンによって駆動される走行用ポンプと、
前記走行用ポンプに接続された油圧回路と、
前記油圧回路を介して前記走行用ポンプと接続された第１走行用モータ及び第２走行用モータと、
前後進操作部材と、
前記前後進操作部材の操作位置を示す信号を出力する前後進操作センサと、
車両の実進行方向を示す信号を出力する進行方向センサと、
前記前後進操作センサと前記進行方向センサとからの信号を受信し、前記走行用ポンプと前記第１走行用モータと前記第２走行用モータとを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
走行モードを、前記第１走行用モータと前記第２走行用モータとによって走行する２モータ走行と、前記第２走行用モータのみによって走行する１モータ走行とに切り換え、
前記前後進操作部材の操作位置と、前記車両の実進行方向とから、前記車両がシャトル動作中であるかを判定し、
前記車両がシャトル動作中であるときには、前記走行モードが前記１モータ走行と前記２モータ走行とのいずれであるかに応じて、目標ブレーキ力を決定し、
前記目標ブレーキ力に基づいて前記シャトル動作中の目標車速を決定し、前記シャトル動作中の目標車速に基づいて前記走行用ポンプの目標容量、及び／又は、前記第１走行用モータ及び前記第２走行用モータの目標容量を決定する、
作業車両。
【請求項15】
エンジンと、前記エンジンによって駆動される走行用ポンプと、前記走行用ポンプに接続された油圧回路と、前記油圧回路を介して前記走行用ポンプと接続された第１走行用モータ及び第２走行用モータと、前後進操作部材と、を備える作業車両を制御するためにコントローラによって実行される方法であって、走行モードを、前記第１走行用モータと前記第２走行用モータとによって走行する２モータ走行と、前記第２走行用モータのみによって走行する１モータ走行とに切り換えることと、
前記前後進操作部材の操作位置を示す信号を受信することと、
前記作業車両の実進行方向を示す信号を受信することと、
前記前後進操作部材の操作位置と、前記車両の実進行方向とから、前記車両がシャトル動作中であるかを判定することと、
前記作業車両がシャトル動作中であるときには、前記走行モードが前記１モータ走行と前記２モータ走行とのいずれであるかに応じて、目標ブレーキ力を決定することと、
前記目標ブレーキ力に基づいて前記シャトル動作中の目標車速を決定し、前記シャトル動作中の目標車速に基づいて前記走行用ポンプの目標容量、及び／又は、前記第１走行用モータ及び前記第２走行用モータの目標容量を決定すること、
を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業車両、及び、作業車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
作業車両には、静油圧式トランスミッションを備えるものがある。静油圧式トランスミッションは、走行用ポンプと、油圧回路と、走行用モータとを含む。走行用ポンプはエンジンによって駆動され、作動油を吐出する。走行用ポンプから吐出された作動油は、油圧回路を介して、走行用モータに供給される。走行用モータは、作業車両の走行装置に接続されており、走行用モータが駆動されることで、作業車両が走行する。静油圧式トランスミッションでは、走行用ポンプの容量と走行用モータの容量とを制御することにより、変速比を制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１３－１９００８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
図１６は、従来技術に係る作業車両の駆動系の一部を示す図である。図１６に示すように、走行用ポンプ１０１は、ポンプ制御シリンダ１０２とポンプ制御弁１０３とによって制御される。ポンプ制御シリンダ１０２は、ポンプ制御弁１０３から入力されるパイロット圧に応じて、走行用ポンプ１０１の吐出方向及び容量を変更する。ポンプ制御弁１０３が第１状態P1では、ポンプ制御シリンダ１０２が前進位置となるように、ポンプ制御シリンダ１０２にパイロット圧が供給される。ポンプ制御弁１０３が第２状態P2では、ポンプ制御シリンダ１０２が後進位置となるように、ポンプ制御シリンダ１０２にパイロット圧が供給される。
【0005】
ホイールローダのような作業車両では、走行中に進行方向を切り換えるシャトル動作が多用される。例えば、作業車両が前進中に、オペレータは前後進レバーを前進位置から後進位置に切り換える。このとき、作業車両のコントローラは、ポンプ制御弁を第１状態P1から第２状態P2に切り換えることで、走行用ポンプの吐出方向を切り換える。それにより、作業車両の進行方向が前進から後進に切り換えられる。
【0006】
上記のような状況では、走行用ポンプの吐出方向を切り換えるために、走行用ポンプの斜板角が急激に切り換えられると、車両にショックが生じる虞がある。そのため、従来技術に係る作業車両では、図１６に示すように、ポンプ制御弁１０３の戻り回路１０４に絞り１０５が設けられている。この絞り１０５によって、ポンプ制御弁１０３の切換時にポンプ制御シリンダ１０２を緩やかに動作させることで、走行用ポンプ１０１の斜板角の急変が抑えられる。それにより、前進方向の車速が徐々に減速して０となり、そして、車両の進行方向が前進から後進に切り換わる。
【0007】
しかし、上記のような構成では、シャトル動作時における走行用ポンプの制御は、絞りによる影響を受ける。従って、シャトル動作中に走行用ポンプの制御の応答性を向上させることは容易ではない。また、シャトル動作中に限らず、常時、絞りが、応答遅れの要因となり得る。さらに、アクセルワークに応じてシャトル動作の強弱を調整することは困難である。シャトル動作時に走行用ポンプ及び／又は走行用モータの制御の応答性を向上させることで、オペレータの意図に合った車両の動作を精度良く実現することが望まれている。
【0008】
本発明の目的は、シャトル動作時に、ショックの発生を抑えながら、オペレータの意図に合った作業車両の動作を精度良く実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
第１の態様に係る作業車両は、エンジンと、走行用ポンプと、油圧回路と、走行用モータと、前後進操作部材と、前後進操作センサと、進行方向センサとを備える。走行用ポンプは、エンジンによって駆動される。油圧回路は、走行用ポンプに接続されている。走行用モータは、油圧回路を介して走行用ポンプと接続されている。前後進操作センサは、前後進操作部材の操作位置を示す信号を出力する。進行方向センサは、車両の実進行方向を示す信号を出力する。コントローラは、前後進操作センサと進行方向センサとからの信号を受信し、走行用ポンプと走行用モータとを制御する。コントローラは、前後進操作部材の操作位置と、車両の実進行方向とから、車両がシャトル動作中であるかを判定する。コントローラは、車両がシャトル動作中であるときには、目標ブレーキ力を決定する。コントローラは、目標ブレーキ力に基づいて、走行用ポンプの目標容量、及び／又は、走行用モータの目標容量を決定する。
【0010】
本態様に係る作業車両では、車両がシャトル動作中であるときには、コントローラによって決定された目標ブレーキ力に基づいて、走行用ポンプの目標容量、及び／又は、走行用モータの目標容量が決定される。そのため、絞りではなく、所望の目標ブレーキ力を設定することで、シャトル動作時のショックを抑えることができる。そのため、絞りによってショックを抑える場合と比べて、シャトル動作時の走行用ポンプ及び／又は走行用モータの制御の応答性を向上させることができる。それにより、シャトル動作時に、ショックの発生を抑えながら、オペレータの意図に合った車両の動作を精度良く実現することができる。
【0011】
作業車両は、アクセル操作部材とアクセル操作センサとをさらに備えてもよい。アクセル操作センサは、アクセル操作部材の操作量を示す信号を出力してもよい。コントローラは、アクセル操作センサからの信号を受信してもよい。コントローラは、アクセル操作部材の操作量に応じて目標ブレーキ力を決定してもよい。
【0012】
この場合、オペレータによるアクセル操作部材の操作に応じて、シャトル動作中のブレーキ力を制御することができる。そのため、オペレータの意図に合った車両の動作を精度良く実現することができる。
【0013】
コントローラは、目標ブレーキデータを参照して、アクセル操作部材の操作量から目標ブレーキ力を決定してもよい。目標ブレーキデータは、アクセル操作部材の操作量と目標ブレーキ力との関係を規定してもよい。この場合、目標ブレーキデータの特性に応じて、シャトル動作中のブレーキ力を制御することができる。
【0014】
コントローラは、実車速を示す信号を受信してもよい。コントローラは、シャトル動作の開始時からの経過時間と、実車速と、目標ブレーキ力とから、シャトル動作中の目標車速を決定してもよい。コントローラは、シャトル動作中の目標車速から、走行用ポンプの目標容量を決定してもよい。この場合、シャトル動作の開始時からの経過時間に応じて、作業車両の車速を精度よく制御することができる。
【0015】
コントローラは、シャトル動作の開始時からの経過時間に応じて、シャトル動作中の目標車速を０に近づけてもよい。この場合、シャトル動作中に作業車両を徐々に減速させることができる。それにより、ショックの発生を抑えることができる。
【0016】
コントローラは、シャトル動作の開始時の走行用ポンプの容量指令を記憶してもよい。コントローラは、シャトル動作の開始時の走行用ポンプの容量指令を、シャトル動作の開始時からの経過時間と目標ブレーキ力とに応じて減少させることで、走行用ポンプの目標容量を決定してもよい。この場合、走行用ポンプの目標容量は、シャトル動作の開始時の容量から徐々に小さくなる。それにより、シャトル動作の開始時にショックの発生を抑えることができる。
【0017】
走行用ポンプは、第１ポンプポートと第２ポンプポートとを含んでもよい。走行用モータは、第１モータポートと第２モータポートとを含んでもよい。油圧回路は、第１ポンプポートと第１モータポートとを接続する第１回路と、第２ポンプポートと第２モータポートとを接続する第２回路とを含んでもよい。作業車両は、第１圧力センサと第２圧力センサとを含んでもよい。第１圧力センサは、第１回路の油圧を示す信号を出力してもよい。第２圧力センサは、第２回路の油圧を示す信号を出力してもよい。コントローラは、第１圧力センサからの信号と第２圧力センサからの信号とを受信してもよい。コントローラは、第１圧力センサからの信号と第２圧力センサからの信号とから、第１回路と第２回路との間の実差圧を取得してもよい。コントローラは、目標ブレーキ力と実差圧とから走行用モータの目標容量を決定してもよい。
【0018】
この場合、目標ブレーキ力と実差圧とに基づいて走行用モータの容量を制御することで、所望のブレーキ力を得ることができる。それにより、オペレータの意図に合った車両の動作を精度良く実現することができる。
【0019】
コントローラは、実車速を示す信号を受信してもよい。コントローラは、実車速の低下に応じて目標ブレーキ力を低減してもよい。この場合、作業車両が減速してシャトル動作の終了に近づくほど、目標ブレーキ力が小さくなる。それにより、作業車両を滑らかに停車させて進行方向を切り換えることができる。
【0020】
コントローラは、実車速と目標ブレーキ力の上限値との関係を規定するブレーキ上限データを参照して、実車速から目標ブレーキ力の上限値を決定してもよい。この場合、ブレーキ上限データの特性に応じて、シャトル動作中のブレーキ力を制御することができる。
【0021】
コントローラは、前後進操作部材の操作位置と、車両の実進行方向とが不一致であるときに、車両がシャトル動作中であると判定してもよい。この場合、車両がシャトル動作中であることを精度良く判定することができる。
【0022】
作業車両は、インチング操作部材とインチング操作センサとをさらに備えてもよい。インチング操作センサは、インチング操作部材の操作量を示す信号を出力してもよい。コントローラは、インチング操作センサからの信号を受信してもよい。コントローラは、インチング操作部材の操作量に応じて目標ブレーキ力を決定してもよい。
【0023】
この場合、オペレータによるインチング操作部材の操作に応じて、シャトル動作中のブレーキ力を制御することができる。そのため、オペレータの意図に合った車両の動作を精度良く実現することができる。
【0024】
コントローラは、目標ブレーキデータを参照して、インチング操作部材の操作量から目標ブレーキ力を決定してもよい。目標ブレーキデータは、インチング操作部材の操作量と目標ブレーキ力との関係を規定してもよい。この場合、目標ブレーキデータの特性に応じて、シャトル動作中のブレーキ力を制御することができる。
【0025】
第２の態様に係る方法は、作業車両を制御するためにコントローラによって実行される方法である。作業車両は、エンジンと、走行用ポンプと、油圧回路と、走行用モータと、前後進操作部材とを備える。走行用ポンプは、エンジンによって駆動される。油圧回路は、走行用ポンプに接続されている。走行用モータは、油圧回路を介して走行用ポンプと接続されている。本態様に係る方法は、以下の処理を備える。
【0026】
第１の処理は、前後進操作部材の操作位置を示す信号を受信することである。第２の処理は、作業車両の実進行方向を示す信号を受信することである。第３の処理は、前後進操作部材の操作位置と、車両の実進行方向とから、作業車両がシャトル動作中であるかを判定することである。第４の処理は、作業車両がシャトル動作中であるときには、目標ブレーキ力を決定することである。第５の処理は、目標ブレーキ力に基づいて、走行用ポンプの目標容量、及び／又は、走行用モータの目標容量を決定することである。
【0027】
本態様に係る方法では、作業車両がシャトル動作中であるときには、コントローラによって決定された目標ブレーキ力に基づいて、走行用ポンプの目標容量、及び／又は、走行用モータの目標容量が決定される。そのため、絞りではなく、所望の目標ブレーキ力を設定することで、シャトル動作時のショックを抑えることができる。そのため、絞りによってショックを抑える場合と比べて、シャトル動作時の走行用ポンプ及び／又は走行用モータの制御の応答性を向上させることができる。それにより、シャトル動作時に、ショックの発生を抑えながら、オペレータの意図に合った作業車両の動作を精度良く実現することができる。
【発明の効果】
【0028】
本発明によれば、シャトル動作時に、ショックの発生を抑えながら、オペレータの意図に合った作業車両の動作を精度良く実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】実施形態に係る作業車両の側面図である。
【図2】作業車両の駆動系の構成を示すブロック図である。
【図3】作業車両の駆動系の構成を示すブロック図である。
【図4】作業車両の制御系の構成を示すブロック図である。
【図5】作業車両の車速－牽引力特性を示す図である。
【図6】コントローラによって実行される処理を示すフローチャートである。
【図7】目標車速を決定するための処理を示す図である。
【図8】目標エンジン回転速度を決定するための処理を示す図である。
【図9】走行用ポンプの目標容量と、走行用モータの目標容量とを決定するための処理を示す図である。
【図10】シャトル動作時にコントローラによって実行される処理を示すフローチャートである。
【図11】シャトル動作中の目標ブレーキ力を決定するための処理を示す図である。
【図12】シャトル動作中の目標車速を決定するための処理を示す図である。
【図13】シャトル動作中の走行用ポンプの目標容量を決定するための処理を示す図である。
【図14】シャトル動作中の走行モータの目標容量を決定するための処理を示す図である。
【図15】他の実施形態に係るシャトル動作中の目標ブレーキ力を決定するための処理を示す図である。
【図16】従来技術に係る作業車両の駆動系の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、本発明の一実施形態に係る作業車両１について、図面を用いて説明する。図１は、作業車両１の側面図である。作業車両１は、ホイールローダである。作業車両１は、車体２と、作業機３と、複数の走行輪４と、キャブ５と、を含む。作業機３は、車体２の前部に装着されている。作業機３は、ブーム１１とバケット１２とリフトシリンダ１３とバケットシリンダ１４とを含む。
【0031】
ブーム１１は、車体２に回転可能に取り付けられている。ブーム１１は、リフトシリンダ１３によって駆動される。バケット１２は、ブーム１１に回転可能に取り付けられている。バケット１２は、バケットシリンダ１４によって上下に移動する。キャブ５は、車体２上に配置されている。複数の走行輪４は、車体２に回転可能に取り付けられている。
【0032】
図２及び図３は、作業車両１に搭載された駆動系の構成を示すブロック図である。図２に示すように、作業車両１は、エンジン２１と、作業機用ポンプ２２と、静油圧式変速機（Hydro Static Transmission；以下“HST”と呼ぶ）２３とを含む。エンジン２１は、例えば、ディーゼル式のエンジンである。燃料噴射装置２４がエンジン２１への燃料噴射量を制御することにより、エンジン２１の出力トルク（以下、「エンジントルク」と呼ぶ）と回転速度とが制御される。エンジン２１の実回転速度は、エンジン回転速度センサ２５によって検出される。エンジン回転速度センサ２５は、エンジン２１の実回転速度を示す信号を出力する。
【0033】
作業機用ポンプ２２は、エンジン２１に接続されている。作業機用ポンプ２２は、エンジン２１によって駆動されることで、作動油を吐出する。作業機用ポンプ２２から吐出された作動油は、作業機用油圧回路２６を介してリフトシリンダ１３に供給される。これにより、作業機３が駆動される。
【0034】
作業機用ポンプ２２は、可変容量型の油圧ポンプである。作業機用ポンプ２２には、作業機ポンプ制御装置２８が接続されている。作業機ポンプ制御装置２８は、作業機用ポンプ２２の容量を制御する。なお、作業機用ポンプ２２は、固定容量型の油圧ポンプであってもよい。
【0035】
作業機用油圧回路２６には、作業機制御弁３０が配置されている。作業機制御弁３０は、作業機制御弁３０に印加されるパイロット圧に応じて、リフトシリンダ１３に供給される作動油の流量を制御する。図示を省略するが、作業機制御弁３０は、バケットシリンダ１４に供給される作動油の流量を制御してもよい。なお、作動油の流量とは、単位時間当たりに供給される作動油の量を意味する。作業機制御弁３０は、油圧パイロットの制御弁に限らず、電気的に制御される電磁比例制御弁であってもよい。オペレータが、図示しない作業機操作部材を操作することによって、作業機制御弁３０が制御される。それによって、オペレータは、作業機３を操作することができる。
【0036】
図２及び図３に示すように、HST２３は、走行用ポンプ３１と、駆動油圧回路３２と、第１走行モータ３３ａと、第２走行モータ３３ｂを含む。走行用ポンプ３１は、エンジン２１に接続されている。走行用ポンプ３１は、エンジン２１によって駆動されることにより作動油を吐出する。走行用ポンプ３１は、可変容量型の油圧ポンプである。走行用ポンプ３１から吐出された作動油は、駆動油圧回路３２を通って走行モータ３３ａ，３３ｂへと送られる。
【0037】
駆動油圧回路３２は、走行用ポンプ３１と走行モータ３３ａ，３３ｂとを接続している。駆動油圧回路３２は、第１駆動回路３２ａと第２駆動回路３２ｂとを含む。第１駆動回路３２ａは、走行用ポンプ３１の第１ポンプポート３１ａと第１走行モータ３３ａの第１モータポート３３１とを接続している。また、第１駆動回路３２ａは、走行用ポンプ３１の第１ポンプポート３１ａと第２走行モータ３３ｂの第１モータポート３３３とを接続している。第２駆動回路３２ｂは、走行用ポンプ３１の第２ポンプポート３１ｂと第１走行モータ３３ａの第２モータポート３３２とを接続している。また、第２駆動回路３２ｂは、走行用ポンプ３１の第２ポンプポート３１ｂと第２走行モータ３３ｂの第２モータポート３３４とを接続している。走行用ポンプ３１と走行モータ３３ａ，３３ｂと第１駆動回路３２ａと第２駆動回路３２ｂとは、閉回路を構成している。
【0038】
作動油が、走行用ポンプ３１から第１駆動回路３２ａを介して走行モータ３３ａ，３３ｂに供給されることにより、走行モータ３３ａ，３３ｂが前進方向に駆動される。この場合、作動油は、走行モータ３３ａ，３３ｂから第２駆動回路３２ｂを介して走行用ポンプ３１に戻る。また、作動油が、走行用ポンプ３１から第２駆動回路３２ｂを介して走行モータ３３ａ，３３ｂに供給されることにより、走行モータ３３ａ，３３ｂが後進方向に駆動される。この場合、作動油は、走行モータ３３ａ，３３ｂから第１駆動回路３２ａを介して走行用ポンプ３１に戻る。
【0039】
駆動油圧回路３２には、駆動回路圧センサ３４が設けられている。駆動回路圧センサ３４は、第１駆動回路３２ａ又は第２駆動回路３２ｂを介して第１走行モータ３３ａに供給される作動油の圧力を検出する。具体的には、駆動回路圧センサ３４は、第１回路圧センサ３４ａと第２回路圧センサ３４ｂとを含む。
【0040】
第１回路圧センサ３４ａは、第１駆動回路３２ａの油圧を検出する。第２回路圧センサ３４ｂは、第２駆動回路３２ｂの油圧を検出する。第１回路圧センサ３４ａは、第１駆動回路３２ａの油圧を示す信号を出力する。第２回路圧センサ３４ｂは、第２駆動回路３２ｂの油圧を示す信号を出力する。
【0041】
走行モータ３３ａ，３３ｂは、可変容量型の油圧モータである。走行モータ３３ａ，３３ｂは、走行用ポンプ３１から吐出された作動油によって駆動され、走行のための駆動力を生じさせる。
【0042】
第１走行モータ３３ａには、第１モータ容量制御装置３５ａが接続されている。第１モータ容量制御装置３５ａは、第１走行モータ３３ａの容量を制御する。第１モータ容量制御装置３５ａは、第１モータシリンダ３５１と第１モータ制御弁３５２とを含む。
【0043】
第１モータシリンダ３５１は、第１走行モータ３３ａに接続されている。第１モータシリンダ３５１は、油圧によって駆動され、第１走行モータ３３ａの傾転角を変更する。第１モータ制御弁３５２は、第１モータ制御弁３５２に入力される指令信号に基づいて制御される電磁比例制御弁である。第１モータ制御弁３５２が、第１モータシリンダ３５１を動作させることで、第１走行モータ３３ａの容量が変更される。
【0044】
第２走行モータ３３ｂには、第２モータ容量制御装置３５ｂが接続されている。第２モータ容量制御装置３５ｂは、第２走行モータ３３ｂの容量を制御する。第２モータ容量制御装置３５ｂは、第２モータシリンダ３５３と第２モータ制御弁３５４とを含む。第２モータ容量制御装置３５ｂの構成は、第１モータ容量制御装置３５ａと同様であるため、詳細な説明を省略する。
【0045】
走行モータ３３ａ，３３ｂは、駆動軸３７に接続されている。駆動軸３７は、図示しないアクスルを介して上述した走行輪４に接続されている。走行モータ３３ａ，３３ｂの回転は、駆動軸３７を介して走行輪４に伝達される。それにより、作業車両１が走行する。
【0046】
HST２３は、クラッチ５４とクラッチ制御弁５５とを含む。クラッチ５４は、第１走行モータ３３ａと駆動軸３７との間に配置されている。クラッチ５４は、係合状態と開放状態とに切り換えられる。クラッチ５４は係合状態で第１走行モータ３３ａと駆動軸３７とを接続する。それにより、第１走行モータ３３ａの回転と第２走行モータ３３ｂの回転とが共に駆動軸３７に伝達される。クラッチ５４は開放状態で第１走行モータ３３ａと駆動軸３７とを非接続とする。それにより、第１走行モータ３３ａの回転は駆動軸３７に伝達されず、第２走行モータ３３ｂの回転のみが駆動軸３７に伝達される。
【0047】
クラッチ制御弁５５は、クラッチ５４の油室に供給される作動油の圧力を制御する。クラッチ制御弁５５は、例えば電磁比例制御弁であり、入力される信号に応じて、クラッチ５４の油室に供給される作動油の圧力を制御する。なお、クラッチ制御弁５５は、入力されるパイロット圧に応じて制御される圧力比例制御弁であってもよい。クラッチ制御弁５５によってクラッチ５４の油室に供給される作動油の圧力が制御されることで、クラッチ５４が係合状態と開放状態とに切り換えられる。
【0048】
作業車両１には、車速センサ３６が設けられている。車速センサ３６は、車速を検出する。車速センサ３６は、車速を示す信号を出力する。例えば、車速センサ３６は、駆動軸３７の回転速度を検出することにより、車速を検出する。また、車速センサ３６は、作業車両１の実進行方向を検出する進行方向センサとしても機能する。例えば、車速センサ３６は、駆動軸３７の回転方向を検出することにより、作業車両１の進行方向を検出する。車速センサ３６は、駆動軸３７に限らず、駆動軸３７の回転に応じて回転する他の軸、或いは、ギアの回転速度、及び、回転方向を検出してもよい。
【0049】
HST２３は、チャージポンプ３８とチャージ回路３９とを含む。チャージポンプ３８は、固定容量型の油圧ポンプである。チャージポンプ３８は、エンジン２１に接続されている。チャージポンプ３８は、エンジン２１によって駆動されることで、チャージ回路３９を介して駆動油圧回路３２に作動油を供給する。
【0050】
チャージ回路３９は、チャージポンプ３８に接続されている。チャージ回路３９は、第１チェック弁４１を介して、第１駆動回路３２ａに接続されている。チャージ回路３９は、第２チェック弁４２を介して、第２駆動回路３２ｂに接続されている。
【0051】
チャージ回路３９は、第１リリーフ弁４３を介して、第１駆動回路３２ａに接続されている。第１リリーフ弁４３は、第１駆動回路３２ａの油圧が所定のリリーフ圧より大きくなったときに開かれる。チャージ回路３９は、第２リリーフ弁４４を介して第２駆動回路３２ｂに接続されている。第２リリーフ弁４４は、第２駆動回路３２ｂの油圧が所定のリリーフ圧より大きくなったときに開かれる。
【0052】
チャージ回路３９には、チャージリリーフ弁４０が設けられている。チャージリリーフ弁４０は、チャージ回路３９の油圧が所定のリリーフ圧より大きくなったときに開かれる。それにより、チャージ回路３９の油圧が、所定のリリーフ圧を超えないように制限される。
【0053】
走行用ポンプ３１には、ポンプ容量制御装置４５が接続されている。ポンプ容量制御装置４５は、走行用ポンプ３１の容量を制御する。なお、油圧ポンプの容量とは、一回転あたりの作動油の吐出量（cc／rev）を意味する。また、ポンプ容量制御装置４５は、走行用ポンプ３１の吐出方向を制御する。ポンプ容量制御装置４５は、ポンプ制御シリンダ４６とポンプ制御弁４７とを含む。
【0054】
ポンプ制御シリンダ４６は、走行用ポンプ３１に接続されている。ポンプ制御シリンダ４６は、油圧によって駆動され、走行用ポンプ３１の傾転角を変更する。これにより、ポンプ制御シリンダ４６は、走行用ポンプ３１の容量を変更する。ポンプ制御シリンダ４６は、ポンプパイロット回路４８を介してチャージ回路３９に接続されている。
【0055】
ポンプ制御弁４７は、ポンプ制御弁４７に入力される指令信号に基づいて制御される電磁比例制御弁である。ポンプ制御弁４７は、ポンプ制御シリンダ４６への作動油の供給方向を切り換える。ポンプ制御弁４７は、ポンプ制御シリンダ４６への作動油の供給方向を切り換えることにより、走行用ポンプ３１の吐出方向を切り換える。それにより、走行モータ３３ａ，３３ｂの駆動方向が変更され、作業車両１の前進と後進とが切り換えられる。
【0056】
詳細には、ポンプ制御弁４７は、前進状態と後進状態と中立状態とに切り換えられる。ポンプ制御弁４７は、前進状態で、ポンプパイロット回路４８をポンプ制御シリンダ４６の前進側の油室に接続すると共に、ポンプ制御シリンダ４６の後進側の油室を戻り回路４９に接続する。それにより、ポンプ制御シリンダ４６が前進側に駆動され、走行用ポンプ３１の吐出方向が前進方向に設定される。
【0057】
ポンプ制御弁４７は、後進状態で、ポンプパイロット回路４８をポンプ制御シリンダ４６の後進側の油室に接続すると共に、ポンプ制御シリンダ４６の前進側の油室を戻り回路４９に接続する。それにより、ポンプ制御シリンダ４６が後進側に駆動され、走行用ポンプ３１の吐出方向が後進方向に設定される。なお、ポンプ制御弁４７は、中立状態で、ポンプパイロット回路４８とポンプ制御シリンダ４６の前進側の油室と後進側の油室とを絞りを介して戻り回路４９に接続する。
【0058】
また、ポンプ制御弁４７は、ポンプパイロット回路４８を介してポンプ制御シリンダ４６に供給される作動油の圧力を制御する。具体的には、ポンプ制御弁４７は、ポンプ制御シリンダ４６に供給される作動油の圧力を変更することで、走行用ポンプ３１の傾転角を調整する。それにより、走行用ポンプ３１の容量が制御される。
【0059】
ポンプパイロット回路４８は、リリーフ弁５２を介して、作動油タンクに接続されている。リリーフ弁５２のパイロットポートは、シャトル弁５３を介して第１駆動回路３２ａと第２駆動回路３２ｂとに接続されている。シャトル弁５３は、第１駆動回路３２ａの油圧と第２駆動回路３２ｂの油圧とのうち大きい方（以下、「駆動回路圧」と呼ぶ）を、リリーフ弁５２のパイロットポートに導入する。
【0060】
リリーフ弁５２は、駆動回路圧が所定のカットオフ圧以上になると、ポンプパイロット回路４８を作動油タンクに連通させる。それにより、ポンプパイロット回路４８の油圧が低下することにより、走行用ポンプ３１の容量が低減される。その結果、駆動回路圧の上昇が抑えられる。
【0061】
図４は、作業車両１の制御系を示す模式図である。図４に示すように、作業車両１は、アクセル操作部材６１とFR操作部材６２とインチング操作部材６８とを含む。アクセル操作部材６１とFR操作部材６２とインチング操作部材６８とは、オペレータによって操作可能に配置されている。アクセル操作部材６１とFR操作部材６２とインチング操作部材６８とは、キャブ５内に配置されている。
【0062】
アクセル操作部材６１は、例えばアクセルペダルである。ただし、アクセル操作部材６１は、レバー、或いはスイッチなどの他の部材であってもよい。アクセル操作部材６１は、アクセル操作センサ６４と接続されている。アクセル操作センサ６４は、例えばアクセル操作部材６１の位置を検出する位置センサである。アクセル操作センサ６４は、アクセル操作部材６１の操作量（以下、「アクセル操作量」と呼ぶ）を示す信号を出力する。アクセル操作量は、例えば、アクセル操作部材６１を全開に操作した状態を１００％としたときの割合で表される。後述するように、オペレータは、アクセル操作量を調整することによって、車速と牽引力とを制御することができる。
【0063】
FR操作部材６２は、例えばFRレバーである。ただし、FR操作部材６２は、スイッチなどの他の部材であってもよい。FR操作部材６２は、前進位置と後進位置と中立位置とに切り換えられる。FR操作部材６２は、FR操作センサ６５に接続されている。FR操作センサ６５は、例えばFR操作部材６２の位置を検出する位置センサである。FR操作センサ６５は、FR操作部材６２の位置を示す信号を出力する。オペレータは、FR操作部材６２を操作することによって、作業車両１の前進と後進とを切り換えることができる。
【0064】
インチング操作部材６８は、例えばインチングペダルである。ただし、インチング操作部材６８は、レバー、或いはスイッチなどの他の部材であってもよい。インチング操作部材６８は、インチング操作センサ６９と接続されている。インチング操作センサ６９は、例えばインチング操作部材６８の位置を検出する位置センサである。インチング操作センサ６９は、インチング操作部材６８の操作量（以下、「インチング操作量」と呼ぶ）を示す信号を出力する。インチング操作量は、例えば、インチング操作部材６８を全開に操作した状態を１００％としたときの割合で表される。オペレータは、インチング操作量を調整することによって、車速と牽引力とを制御することができる。
【0065】
図４に示すように、作業車両１は、記憶装置７１とコントローラ７２とを含む。記憶装置７１は、例えばメモリと補助記憶装置とを含む。記憶装置７１は、例えば、RAM、或いはROMなどであってもよい。記憶装置７１は、半導体メモリ、或いはハードディスクなどであってもよい。記憶装置７１は、非一時的な（non-transitory）コンピュータで読み取り可能な記録媒体の一例である。記憶装置７１は、処理装置（プロセッサ）によって実行可能であり作業車両１を制御するためのコンピュータ指令を記憶している。
【0066】
コントローラ７２は、例えばCPU等の処理装置（プロセッサ）を含む。コントローラ７２は、上述したセンサ、及び記憶装置７１と通信可能に接続されている。コントローラ７２は、上述した各種のセンサ、及び記憶装置７１と有線、或いは無線によって通信可能に接続されている。コントローラ７２は、センサ、及び記憶装置７１から信号を受信することで各種のデータを取得する。コントローラ７２は、取得したデータに基づいて作業車両１を制御するようにプログラムされている。なお、コントローラ７２は、互いに別体の複数のコントローラによって構成されてもよい。
【0067】
コントローラ７２は、上述した制御弁３５２，３５４，４７，５５、及び、燃料噴射装置２４と、有線、或いは無線により通信可能に接続されている。コントローラ７２は、制御弁３５２，３５４，４７，５５、及び、燃料噴射装置２４に指令信号を出力することで、制御弁３５ａ，３５ｂ，４７，５５、及び、燃料噴射装置２４を制御する。
【0068】
詳細には、コントローラ７２は、燃料噴射装置２４に指令信号を出力することで、エンジントルク及びエンジン回転速度を制御する。コントローラ７２は、第１モータ制御弁３５２に指令信号を出力することで、第１走行モータ３３ａの容量を制御する。コントローラ７２は、第２モータ制御弁３５４に指令信号を出力することで、第２走行モータ３３ｂの容量を制御する。コントローラ７２は、ポンプ制御弁４７に指令信号を出力することで、走行用ポンプ３１の容量を制御する。コントローラ７２は、クラッチ制御弁５５に指令信号を出力することで、クラッチ５４の切換を制御する。
【0069】
コントローラ７２は、図５に示すような車速－牽引力特性が実現されるように、走行用ポンプ３１の容量と走行モータ３３ａ，３３ｂの容量とを制御して、HST２３の変速比を制御する。図５は、オペレータによるアクセル操作部材６１の操作に応じて変更される車速－牽引力特性の一例を示す図である。図５において、T100は、アクセル操作量が１００％であるときの車速－牽引力特性を示している。T80は、アクセル操作量が８０％であるときの車速－牽引力特性を示している。T60は、アクセル操作量が６０％であるときの車速－牽引力特性を示している。
【0070】
コントローラ７２は、FR操作部材６２の位置に応じて、ポンプ制御弁４７を制御する。詳細には、FR操作部材６２が前進位置であるときには、コントローラ７２は、ポンプ制御弁４７を前進状態とする。FR操作部材６２が後進位置であるときには、コントローラ７２は、ポンプ制御弁４７を後進状態とする。FR操作部材６２が中立位置であるときには、コントローラ７２は、ポンプ制御弁４７を中立状態とする。それにより、FR操作部材６２の操作位置に応じて、走行用ポンプ３１が制御される。
【0071】
コントローラ７２は、作業車両１の走行モードを、車速に応じて１モータ走行と２モータ走行とを切り換える。詳細には、コントローラ７２は、車速が所定の切換閾値より低いときには、クラッチ制御弁５５を係合状態とする。それにより、第１走行モータ３３ａが駆動軸３７に接続され、第１走行モータ３３ａの回転と第２走行モータ３３ｂの回転とが駆動軸３７に伝達される。従って、車速が所定の切換閾値より低いときには、作業車両１は２モータ走行にて走行する。
【0072】
コントローラ７２は、車速が所定の切換閾値以上であるときには、クラッチ制御弁５５を開放状態とする。それにより、第１走行モータ３３ａが駆動軸３７に非接続とされ、第１走行モータ３３ａの回転は駆動軸３７に伝達されず、第２走行モータ３３ｂの回転のみが駆動軸３７に伝達される。従って、車速が所定の切換閾値以上であるときには、作業車両１は１モータ走行にて走行する。
【0073】
以下、コントローラ７２によって実行される処理について説明する。図６は、コントローラ７２によって実行される処理を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、作業車両１が前進するときの制御について説明するが、作業車両１が後進するときにも同様の制御が行われてもよい。
【0074】
図６に示すように、S101では、コントローラ７２は、アクセル操作量を取得する。コントローラ７２は、アクセル操作センサ６４からの信号により、アクセル操作量を取得する。
【0075】
ステップS102では、コントローラ７２は、目標車速を決定する。コントローラ７２は、アクセル操作量に基づいて目標車速を決定する。図７は、アクセル操作量に基づいて目標車速を決定するための処理を示している。
【0076】
図７に示すように、ステップS111では、コントローラ７２は、アクセル操作量から、目標基準車速を決定する。目標基準車速は、作業車両１が平地を走行しているときの目標到達車速として設定される車速である。記憶装置７１は、アクセル操作量と目標基準車速との関係を規定する基準車速データD1を記憶している。基準車速データD1では、アクセル操作量の増大に応じて目標基準車速が増大する。コントローラ７２は、基準車速データD1を参照して、アクセル操作量に対応する目標基準車速を決定する。
【0077】
ステップS112では、コントローラ７２は、車速偏差を算出する。車速偏差は、目標基準車速と実際の車速との差である。ステップS113では、コントローラ７２は、目標加速度を算出する。コントローラ７２は、車速偏差とアクセル操作量とから、目標加速度を算出する。詳細には、コントローラ７２は、加速度データD5を参照して、車速偏差に対応する目標加速度を算出する。加速度データD5は、車速偏差と目標加速度との関係を規定する。加速度データD5では、車速偏差の増大に応じて目標加速度が減少する。コントローラ７２は、アクセル操作量に応じて加速度データD5を変更する。コントローラ７２は、車速偏差が同じであっても、アクセル操作量が増大するほど、目標加速度が増大するように、加速度データD5を変更する。なお、車速偏差が負であることは、作業車両１が加速中であることを意味する。車速偏差が正であることは、作業車両１が減速中であることを意味する。目標加速度が正の値であることは加速を意味し、目標加速度が負の値であることは減速を意味する。
【0078】
ステップS114では、コントローラ７２は、目標加速度から目標速度変化量を算出する。コントローラ７２は、目標加速度に、コントローラ７２による計算周期を乗じることで、目標速度変化量を算出する。
【0079】
ステップS115とステップS116とでは、コントローラ７２は、実際の車速に目標速度変化量を加算する。ステップS117では、コントローラ７２は、実際の車速に目標速度変化量を加算した値と目標基準車速との小さい方（第１目標車速）を選択する。ステップS118では、コントローラ７２は、実際の車速に目標速度変化量を加算した値と目標基準車速との大きい方（第２目標車速）を選択する。
【0080】
ステップS119では、コントローラ７２は、作業車両１が加速中であるのか、減速中であるのかに応じて目標車速を決定する。コントローラ７２は、目標基準車速よりも実際の車速が小さいときには、作業車両１が加速中であると判断する。また、コントローラ７２は、目標基準車速よりも実際の車速が大きいときには、作業車両１が減速中であると判断する。コントローラ７２は、加速中には第１目標車速を目標車速として決定し、減速中には、第２目標車速を目標車速として決定する。なお、目標車速が負の値であるときには、コントローラ７２は、目標車速を０とする。
【0081】
ステップS103では、コントローラ７２は、目標エンジン回転速度を決定する。コントローラ７２は、アクセル操作量と目標車速とに応じて、目標エンジン回転速度を決定する。詳細には、図８に示すように、コントローラ７２は、アクセル操作量と目標車速とに応じて、目標入力馬力を決定する。記憶装置７１は、目標車速とアクセル操作量と目標入力馬力との関係を示す目標入力馬力データD6を記憶している。コントローラ７２は、目標入力馬力データD6を参照して、アクセル操作量に応じた目標車速－目標入力馬力特性が得られるように、アクセル操作量と目標車速とから目標入力馬力を決定する。
【0082】
コントローラ７２は、目標入力馬力から目標エンジン回転速度を決定する。記憶装置７１は、エンジントルクと目標エンジン回転速度との関係を規定するエンジントルク－回転速度データD7を記憶している。コントローラ７２は、エンジントルク－回転速度データD7を参照して、目標入力馬力に対応する目標エンジン回転速度を決定する。コントローラ７２は、エンジントルクと走行用ポンプ３１の吸収トルクとが、目標入力馬力に対応する等馬力線上の所定のマッチング点MPで一致するように、目標エンジン回転速度を決定する。コントローラ７２は、オールスピードガバナ方式で、アクセル操作量と負荷に応じて、燃料噴射装置２４を制御する。詳細には、コントローラ７２は、アクセル操作量に応じたレギュレーションライン上で、負荷に応じたエンジン回転速度となるように、燃料噴射装置２４に指令信号を出力する。
【0083】
次に、ステップS104において、コントローラ７２は、走行用ポンプ３１の目標容量を決定する。図９Ａに示すように、コントローラ７２は、目標車速と、走行モータ３３ａ，３３ｂの最大容量と、目標エンジン回転速度とから、走行用ポンプ３１の目標容量を決定する。詳細には、コントローラ７２は、目標車速と走行モータ３３ａ，３３ｂの最大容量とから、目標車速を得るための走行モータ３３ａ，３３ｂの流量を算出し、走行モータ３３ａ，３３ｂの流量と目標エンジン回転速度とから、走行用ポンプ３１の目標容量を算出する。コントローラ７２は、走行用ポンプ３１の目標容量を示す指令信号をポンプ容量制御装置４５に出力する。
【0084】
なお、上述したように、作業車両１は、車速に応じて、２モータ走行と１モータ走行とに切り換えられる。上述した走行モータ３３ａ，３３ｂの最大容量は、２モータ走行時には、第１走行モータ３３ａの最大容量と第２走行モータ３３ｂの最大容量との合計である。走行モータ３３ａ，３３ｂの最大容量は、１モータ走行時には第１走行モータ３３ａの最大容量である。
【0085】
ステップS105において、コントローラ７２は、走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量を決定する。図９Ｂに示すように、コントローラ７２は、目標車速と、目標エンジン回転速度と、走行用ポンプ３１の最大容量とから、走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量を決定する。詳細には、コントローラ７２は、目標エンジン回転速度と走行用ポンプ３１の最大容量とから、走行用ポンプ３１の流量を決定する。コントローラ７２は、目標車速から、目標車速を得るための走行モータ３３ａ，３３ｂの回転速度を算出する。コントローラ７２は、走行用ポンプ３１の流量と走行モータ３３ａ，３３ｂの回転速度とから、走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量を算出する。コントローラ７２は、走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量を示す指令信号を、第１モータ容量制御装置３５ａと第２モータ容量制御装置３５ｂとに出力する。
【0086】
次に、コントローラ７２によって実行されるシャトル動作時の制御について説明する。コントローラ７２は、作業車両１がシャトル動作中であるときには、アクセル操作量に応じて目標ブレーキ力を決定し、目標ブレーキ力に基づいて、走行用ポンプの目標容量、及び、走行モータの目標容量を決定する。図１０は、シャトル動作時にコントローラ７２によって実行される処理を示すフローチャートである。コントローラ７２は、図１０に示す処理を、所定の演算周期で繰り返し実行する。
【0087】
図１０に示すように、ステップS201では、コントローラ７２は、FR操作部材６２の操作位置を取得する。コントローラ７２は、FR操作センサ６５からの信号により、FR操作部材６２の操作位置を取得する。
【0088】
ステップS202では、コントローラ７２は、作業車両１の実進行方向を取得する。コントローラ７２は、車速センサ３６からの信号によって、作業車両１の実進行方向を取得する。
【0089】
ステップS203では、コントローラ７２は、作業車両１の実車速を取得する。コントローラ７２は、車速センサ３６からの信号によって、作業車両１の実車速を取得する。
【0090】
ステップS204では、コントローラ７２は、シャトル判定が“ON”である、“OFF”であるかを判定する。シャトル判定が“ON”であることは、シャトル動作中であることを意味する。シャトル判定が“OFF”であることは、シャトル動作が終了したことを意味する。
【0091】
コントローラ７２は、作業車両１の実進行方向とFR操作部材６２の操作位置との不一致が発生し、且つ、FR操作部材６２の操作が有りのときに、シャトル判定が“ON”であると判定し、そうではないときには、前回のシャトル判定を維持する。コントローラ７２は、前回の判定では作業車両１の実進行方向とFR操作部材６２の操作位置とが一致しており、且つ、今回の判定で作業車両１の実進行方向とFR操作部材６２の操作位置とが不一致であるときに、不一致が発生したと判定する。また、コントローラ７２は、FR操作センサ６５からの信号の今回の値が前回の値と異なるときに、FR操作部材６２の操作が有りと判定する。なお、コントローラ７２は、作業車両１が停止状態、或いは概ね停止状態であるときには、一致と判定する。また、コントローラ７２は、作業車両１が停止状態、或いは、概ね停止状態ではないときに、FR操作部材６２の操作位置が中立位置であるときには、不一致と判定する。
【0092】
コントローラ７２は、作業車両１の実進行方向とFR操作部材６２の操作位置とが一致しているか、又は、後述するシャトル動作中の目標車速が所定の終了閾値より大きいときに、シャトル判定が“OFF”であると判定する。なお、終了閾値は、０であってもよく、或いは、作業車両１が概ね停止していると見なせる程度の小さな値であってもよい。目標車速は、FR操作部材の操作位置に対応する方向を正とする。
【0093】
ステップS204において、シャトル判定が“ON”であるときには、ステップS205に進む。ステップS205では、コントローラ７２は、目標ブレーキ力を決定する。ここでは、コントローラ７２は、アクセル操作量に応じて目標ブレーキ力を決定する。図１１は、目標ブレーキ力を決定するための処理を示す図である。
【0094】
図１１に示すように、コントローラ７２は、目標ブレーキデータD2,D3を参照して、アクセル操作量から目標ブレーキ力を決定する。目標ブレーキデータD2,D3は、アクセル操作量と目標ブレーキ力との関係を規定しており、記憶装置７１に記憶されている。詳細には、目標ブレーキデータD2,D3は、２モータ走行時の目標ブレーキデータD2と、１モータ走行時の目標ブレーキデータD3とを含む。各目標ブレーキデータD2,D3は、アクセル操作量の増大に応じて増大する目標ブレーキ力を規定している。
【0095】
ステップS301において、コントローラ７２は、クラッチ５４の状態から、作業車両１の走行モードが１モータ走行と２モータ走行のいずれであるのかを決定する。詳細には、コントローラ７２は、クラッチ５４が係合状態であるときには、走行モードが２モータ走行であると判定する。コントローラ７２は、クラッチ５４が開放状態であるときには、走行モードが１モータ走行であると判定する。
【0096】
走行モードが２モータ走行であるときには、ステップS302において、コントローラ７２は、２モータ走行時の目標ブレーキデータD2を参照して、アクセル操作量から目標ブレーキ力を決定する。走行モードが１モータ走行時には、コントローラ７２は、ステップS303において、１モータ走行時の目標ブレーキデータを参照して、アクセル操作量から目標ブレーキ力を決定する。なお、FR操作部材の操作位置が中立位置であるときには、コントローラ７２は、目標ブレーキ力を所定の一定値とする。
【0097】
次に、図１０に示すステップS206において、コントローラ７２は、シャトル動作時の目標車速を決定する。コントローラ７２は、シャトル動作の開始時からの経過時間と、実車速と、目標ブレーキ力とから、シャトル動作中の目標車速を決定する。図１２は、シャトル動作中の目標車速を決定するための処理を示す図である。
【0098】
図１２に示すように、ステップS401において、コントローラ７２は、目標ブレーキ力による目標車速の減速分を算出する。コントローラ７２は、目標ブレーキ力を作業車両１の車重で割り、コントローラ７２の計算時間を乗じることで、目標ブレーキ力による目標車速の減速分を算出する。コントローラ７２の計算時間は、上述した処理の繰り返しの演算周期を意味する。
【0099】
ステップS402において、コントローラ７２は、今回の演算時点がシャトル動作の開始時であるのかを判定する。コントローラ７２は、上述したステップS204の判定結果によって、今回の演算時点がシャトル動作の開始時であるのかを判定する。コントローラ７２は、前回の演算時点でシャトル判定がOFFであり、今回の演算時点でシャトル判定がONである場合に、今回の演算時点がシャトル動作の開始時であると判定する。
【0100】
コントローラ７２は、ステップS402において今回の演算時点がシャトル動作の開始時であるときには、ステップS403において、ステップS401で算出した目標車速の減速分を実車速に加えることで、シャトル動作中の目標車速を決定する。従って、コントローラ７２は、シャトル動作の開始時からの経過時間に応じて、シャトル動作中の目標車速を大きくする。
【0101】
なお、実車速は、FR操作部材の操作位置に対応する方向を正とする。シャトル動作中には、作業車両１の実進行方向は、FR操作部材の操作位置に対応する方向と反対であるため、ここでの実車速は負の値となる。
【0102】
ステップS402において今回の演算時点がシャトル動作の開始時以外であるときには、ステップS404において、コントローラ７２は、実車速と前回のシャトル動作中の目標車速とのうち大きい方を算出し、実車速と前回のシャトル動作中の目標車速とのうち大きい方に、ステップS401で算出した目標車速の減速分を加えることで、シャトル動作中の目標車速を決定する。
【0103】
次に、図１０に示すステップS207において、コントローラ７２は、シャトル動作中の走行用ポンプ３１の目標容量を決定する。コントローラ７２は、シャトル動作中の目標車速から、シャトル動作中の走行用ポンプ３１の目標容量を決定する。図１３は、シャトル動作中の走行用ポンプ３１の目標容量を決定するための処理を示す図である。
【0104】
図１３に示すように、ステップS501において、コントローラ７２は、ステップS403において決定したシャトル動作中の目標車速をシャトル動作の開始時の実車速で割ることで、車速比率を算出する。なお、コントローラ７２は、シャトル動作の開始時に検出した実車速を、シャトル動作の開始時の実車速として記憶装置７１に記憶している。
【0105】
ステップS502において、シャトル動作の開始時の走行用ポンプ３１の容量指令に、ステップS501で算出した車速比率を乗じることで、シャトル動作中の走行用ポンプ３１の目標容量を決定する。なお、コントローラ７２は、シャトル動作の開始時に決定された走行用ポンプ３１の目標容量を、シャトル動作の開始時の走行用ポンプ３１の容量指令として記憶装置７１に記憶している。
【0106】
上述したように、シャトル動作の開始時からの経過時間に応じて、シャトル動作中の目標車速の絶対値は小さくなる。従って、シャトル動作の開始時からの経過時間に応じて、車速比率も小さくなる。従って、コントローラ７２は、シャトル動作の開始時の走行用ポンプ３１の容量指令を、シャトル動作の開始時からの経過時間と目標ブレーキ力とに応じて減少させることで、走行用ポンプ３１の目標容量を決定する。
【0107】
次に、図１０に示すステップS208において、コントローラ７２は、シャトル動作中の走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量を決定する。図１４は、シャトル動作中の走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量を決定するための処理を示す図である。
【0108】
ステップS601において、コントローラ７２は、前回の走行モータ３３ａ，３３ｂの容量指令とHST実差圧とから、現状のブレーキ力を算出する。HST実差圧は、第１駆動回路３２ａと第２駆動回路３２ｂとの間の実差圧である。コントローラ７２は、第１回路圧センサ３４ａからの信号と、第２回路圧センサ３４ｂからの信号により、HST実差圧を取得する。
【0109】
詳細には、コントローラ７２は、前回の走行モータ３３ａ，３３ｂの容量指令とHST実差圧との積を、モータトルク効率とトランスミッション機械効率で割り、所定の換算係数を乗じることで、現状のブレーキ力を算出する。トランスミッション機械効率は、HST２３の出力軸から走行輪４までの伝達効率である。所定の換算係数は、HST２３の出力軸でのトルクを作業車両１の牽引力に換算するための係数である。
【0110】
ステップS602では、コントローラ７２は、目標ブレーキ量と現状のブレーキ力とのうちの小さい方を選択する。ステップS603では、コントローラ７２は、今回の演算時点がシャトル動作の開始時であるのかを判定する。コントローラ７２は、ステップS603において今回の演算時点がシャトル動作の開始時ではないときには、ステップS604において、目標ブレーキ力とHST実差圧とから、シャトル動作中の走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量を算出する。詳細には、コントローラ７２は、目標ブレーキ力に所定の換算係数とトランスミッション機械効率を乗じ、HST実差圧で割り、モータトルク効率を乗じることで、シャトル動作中の走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量を算出する。所定の換算係数は、作業車両１の牽引力をHST２３の出力軸でのトルクに換算するための係数である。
【0111】
なお、ステップS605において、コントローラ７２は、ブレーキ上限データD4を参照して、実車速から目標ブレーキ力の上限値を決定する。ブレーキ上限データD4は、実車速と目標ブレーキ力の上限値との関係を規定する。ステップS606において、コントローラ７２は、目標ブレーキ力と上限値との小さい方を選択し、ステップS604では、目標ブレーキ力と上限値との小さい方から、シャトル動作中の走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量を算出する。
【0112】
ブレーキ上限データD4は、実車速の絶対値の低下に応じて低減される目標ブレーキ力の上限値を規定している。従って、コントローラ７２は、コントローラ７２は、実車速の絶対値の低下に応じて目標ブレーキ力を低減させる。
【0113】
コントローラ７２は、ステップS603において今回の演算時点がシャトル動作の開始時であるときには、目標ブレーキ力と現状のブレーキ力との小さい方から、シャトル動作中の走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量を算出する。すなわち、シャトル動作の開始時において、現状のブレーキ力が目標ブレーキ力より小さいときには、コントローラ７２は、上述した目標ブレーキ力に代えて、現状のブレーキ力からシャトル動作中の走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量を算出する。それにより、シャトル動作の開始時にブレーキ力が急変することが抑えられ、ショックの発生を抑えることができる。なお、目標ブレーキ力の急変防止のためのフィルタ処理がS603とS606の処理の間に設けられてもよい。それにより、シャトル動作開始後に目標ブレーキ力が急変することが抑えられ、ショックの発生を抑えることができる。
【0114】
以上説明した本実施形態に係る作業車両では、作業車両１がシャトル動作中であるときには、コントローラ７２によって決定された目標ブレーキ力に基づいて、走行用ポンプ３１の目標容量、及び、走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量が決定される。そのため、絞りではなく、所望の目標ブレーキ力を設定することで、シャトル動作時のショックを抑えることができる。そのため、絞りによってショックを抑える場合と比べて、シャトル動作時の走行用ポンプ３１、及び、走行モータ３３ａ，３３ｂの制御の応答性を向上させることができる。それにより、シャトル動作時に、ショックの発生を抑えながら、オペレータの意図に合った作業車両１の動作を精度良く実現することができる。
【0115】
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。
【0116】
作業車両１は、ホイールローダに限らず、モータグレーダ等の他の種類の車両であってもよい。作業車両１の駆動系及び制御系の構成は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、走行モータの数は２つに限らず、１つ、或いは３つ以上であってもよい。走行用ポンプ３１の容量は、ポンプ制御弁４７に限らず、他の制御弁によって制御されてもよい。すなわち、ポンプパイロット回路４８を介してポンプ制御シリンダ４６に供給される作動油の圧力を制御するための制御弁が、ポンプ制御弁４７とは別に設けられてもよい。
【0117】
上述した各種の演算に用いられるパラメータは、上述したものに限らず、変更されてもよい。或いは、上述したパラメータ以外のパラメータが演算に用いられてもよい。上述した各種のデータは、例えば式で表されてもよく、或いは、テーブル、マップなどの形式であってもよい。
【0118】
コントローラ７２は、上記の実施形態とは異なる方法によって、目標車速を決定してもよい。コントローラ７２は、上記の実施形態とは異なる方法によって、目標エンジン回転速度を決定してもよい。コントローラ７２は、上記の実施形態とは異なる方法によって、走行用ポンプ３１の目標容量を決定してもよい。コントローラ７２は、上記の実施形態とは異なる方法によって、走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量を決定してもよい。
【0119】
上記の実施形態では、コントローラ７２は、作業車両１がシャトル動作中であるときには、目標ブレーキ力に基づいて、走行用ポンプ３１の目標容量、及び、走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量を決定している。ただし、コントローラ７２は、作業車両１がシャトル動作中であるときに、目標ブレーキ力に基づいて、走行用ポンプ３１の目標容量と走行モータ３３ａ，３３ｂの目標容量とのうち一方のみを決定してもよい。
【0120】
進行方向センサは、車速センサに限らず、他のセンサであってもよい。例えば、作業車両１の位置を示す信号を出力するGPSなどのGNSSセンサによって作業車両１の進行方向が検出されてもよい。
【0121】
コントローラ７２は、目標ブレーキ力の算出に、インチング操作量を使用してもよい。或いは、コントローラ７２は、アクセル操作量とインチング操作量との両方を用いて、目標ブレーキ力を算出してもよい。詳細には、図１５に示すように、コントローラ７２は、アクセル操作量とインチング操作量とに基づいて、インチング操作量を考慮したアクセル・インチング操作量を決定する。
【0122】
コントローラ７２は、インチング操作量の増大に応じて減少するインチング率を決定してもよい。コントローラ７２は、アクセル操作量にインチング率を加算することで、アクセル・インチング操作量を決定してもよい。コントローラ７２は、上述したステップS301～S303と同様の処理により、アクセル・インチング操作量から、目標ブレーキ力を算出してもよい。この場合、アクセル操作とインチング操作とが同時に行われたときに、アクセル操作のみが行われたときと比べて、目標ブレーキ力が小さく設定される。これにより、シャトル動作時の作業車両１のブレーキ感をより直感的に設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【0123】
本発明によれば、シャトル動作時に、ショックの発生を抑えながら、オペレータの意図に合った車両の動作を精度良く実現することができる。
【符号の説明】
【0124】
２１ エンジン
３１ 走行用ポンプ
３１ａ 第１ポンプポート
３１ｂ 第２ポンプポート
３２ 駆動油圧回路
３２ａ 第１駆動回路
３２ｂ 第２駆動回路
３３ａ 第１走行モータ
３３ｂ 第２走行モータ
３４ａ 第１回路圧センサ
３４ｂ 第２圧力センサ
３６ 車速センサ（進行方向センサ）
６１ アクセル操作部材
６２ FR操作部材
６４ アクセル操作センサ
６５ FR操作センサ
６８ インチング操作部材
６９ インチング操作センサ
７２ コントローラ
３３１ 第１モータポート
３３２ 第２モータポート
D2,D3 目標ブレーキデータ
D4 ブレーキ上限データ
３１ 走行用ポンプ
３１ａ 第１ポンプポート
３１ｂ 第２ポンプポート
３２ 駆動油圧回路
３２ａ 第１駆動回路
３２ｂ 第２駆動回路
３３ａ 第１走行モータ
３３ｂ 第２走行モータ
３４ａ 第１回路圧センサ
３４ｂ 第２圧力センサ
３６ 車速センサ（進行方向センサ）
６１ アクセル操作部材
６２ FR操作部材
６４ アクセル操作センサ
６５ FR操作センサ
６８ インチング操作部材
６９ インチング操作センサ
７２ コントローラ
３３１ 第１モータポート
３３２ 第２モータポート
D2,D3 目標ブレーキデータ
D4 ブレーキ上限データ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】