特許 7530903 履帯式作業機械

(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】2024-07-31

(45)【発行日】2024-08-08

(54)【発明の名称】履帯式作業機械

(51)【国際特許分類】

   B62D 11/08 20060101AFI20240801BHJP

【ＦＩ】

B62D11/08 C

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021542577

(86)(22)【出願日】2020-06-29

(86)【国際出願番号】 JP2020025575

(87)【国際公開番号】W WO2021039095

(87)【国際公開日】2021-03-04

【審査請求日】2023-05-08

(31)【優先権主張番号】P 2019158994

(32)【優先日】2019-08-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】菊池 孝高

(72)【発明者】

【氏名】竹島 宏明

(72)【発明者】

【氏名】吉川 剛史

【審査官】久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】特表平０１－５０１０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０７４４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０３５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１４２４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－００１０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－０７５０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１４５１０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ １１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、
左右の履帯を駆動させる左右の駆動輪と、
前記エンジンの動力を前記左右の駆動輪に伝達する動力伝達装置と、
前記動力伝達装置と前記左右の駆動輪との間に配置され、動力を伝達又は遮断する左右のステアリングクラッチと、
前記左右のステアリングクラッチと前記左右の駆動輪との間に配置され、前記左右の駆動輪の回転を制動する左右のステアリングブレーキと、
前記左右のステアリングクラッチ及び前記左右のステアリングブレーキを制御することによって車両の旋回制御を実行する制御部と、
を備え、
前記制御部は、実旋回半径と目標旋回半径との偏差又は実方位と目標方位との偏差に基づいて、前記クラッチ制御と前記ブレーキ制御とを切り替え、
前記クラッチ制御において、前記制御部は、前記左右のステアリングクラッチのうち旋回方向側に位置する一方のステアリングクラッチを部分係合させ、かつ、前記左右のステアリングブレーキのうち前記旋回方向側に位置する一方のステアリングブレーキを開放させ、
前記ブレーキ制御において、前記制御部は、前記一方のステアリングクラッチを開放させ、かつ、前記一方のステアリングブレーキを完全係合又は部分係合させ、
前記制御部は、前記クラッチ制御で旋回制御を実行している場合において、前記実旋回半径が前記目標旋回半径より第１閾値以上大きいとき、前記クラッチ制御から前記ブレーキ制御に移行させ、前記ブレーキ制御で旋回制御を実行している場合において、前記目標旋回半径が前記実旋回半径より第２閾値以上大きいとき、前記ブレーキ制御から前記クラッチ制御に移行させ、
前記制御部は、前記目標旋回半径に対する前記偏差の比に基づいて、前記第１閾値及び前記第２閾値それぞれを設定する、
履帯式作業機械。

【請求項2】

エンジンと、
左右の履帯を駆動させる左右の駆動輪と、
前記エンジンからの動力を伝達する動力伝達装置と、
前記動力伝達装置から前記左右の駆動輪それぞれへの動力を伝達又は遮断する左右のステアリングクラッチと、
前記左右の駆動輪の回転を制動する左右のステアリングブレーキと、
前記左右のステアリングクラッチ及び前記左右のステアリングブレーキを制御することによって車両の旋回制御を実行する制御部と、
を備え、
前記制御部は、実旋回半径と目標旋回半径との偏差又は実方位と目標方位との偏差に基づいて、前記クラッチ制御と前記ブレーキ制御とを切り替え、
前記クラッチ制御において、前記制御部は、前記左右のステアリングクラッチのうち旋回方向側に位置する一方のステアリングクラッチを部分係合させ、かつ、前記左右のステアリングブレーキのうち前記旋回方向側に位置する一方のステアリングブレーキを開放させ、
前記ブレーキ制御において、前記制御部は、前記一方のステアリングクラッチを開放させ、かつ、前記一方のステアリングブレーキを完全係合又は部分係合させ、
前記制御部は、前記クラッチ制御で旋回制御を実行している場合において、前記実旋回半径が前記目標旋回半径より第１閾値以上大きいとき、前記クラッチ制御から前記ブレーキ制御に移行させ、前記ブレーキ制御で旋回制御を実行している場合において、前記目標旋回半径が前記実旋回半径より第２閾値以上大きいとき、前記ブレーキ制御から前記クラッチ制御に移行させ、
前記制御部は、前記目標旋回半径に対する前記偏差の比に基づいて、前記第１閾値及び前記第２閾値それぞれを設定する、
履帯式作業機械。

【請求項3】

前記実旋回半径は、下記式（１）に基づいて算出される、
請求項１又は２に記載の履帯式作業機械。

（ただし、式（１）において、Ｂは車幅方向における前記左右の履帯の車幅方向中央部の間隔であり、Ｖ１は旋回方向側の履帯の走行速度であり、Ｖ２は旋回方向と反対側の履帯の走行速度である。）

【請求項4】

前記目標旋回半径は、オペレータによる操向操作に用いられる操向レバーの操作量に応じて設定される、
請求項１乃至３のいずれかに記載の履帯式作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、履帯式作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

履帯式作業機械（例えば、ブルドーザなど）においては、エンジンの動力がトランスミッションを介して左右の駆動輪に伝達され、左右の駆動輪によって左右の履帯が駆動される。

【0003】

このような履帯式作業機械では、左右の駆動輪に対応して設けられた左右のステアリングクラッチ及びステアリングブレーキを油圧制御することによって、左右の旋回が実行される。

【0004】

例えば、走行中に左緩旋回する場合は、左ステアリングクラッチを部分係合させるとともに、左ステアリングブレーキを開放させる。また、走行中に左急旋回する場合は、左ステアリングクラッチを開放させるとともに、左ステアリングブレーキを完全係合又は部分係合させる。

【0005】

特許文献１では、実旋回角速度と目標旋回角速度との偏差に基づいてステアリングクラッチ及びステアリングブレーキを油圧制御することによって、実旋回半径を目標旋回半径に近似させる手法が提案されている。しかしながら、特許文献１に記載の手法では、操向レバーの操作量に応じて設定された目標旋回角速度の値に基づいてステアリングクラッチ及びステアリングブレーキのいずれを開放するかが決められる。そのため、傾斜地走行中やドージング作業中には実旋回半径を目標旋回半径に近似させることが困難な場合がある。

【0006】

そこで、特許文献２では、傾斜地走行中やドージング作業中などの走行状態に応じて、ステアリングクラッチ及びステアリングブレーキのモジュレーション特性を選択する手法が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０００－１４２４５５号公報

【文献】特開２０００－１７７６１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献２の手法では、あらゆる走行状態に適したモジュレーション特性を選択するには、多数のモジュレーション特性を準備する必要があるだけでなく、走行状態を正確に判定するために膨大な入力パラメータを取得する必要もある。

【0009】

本開示の課題は、簡便に実旋回半径を目標旋回半径に近似させることのできる履帯式作業機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の一側面に係る履帯式作業機械は、エンジンと、左右の駆動輪と、動力伝達装置と、左右のステアリングクラッチと、左右のステアリングブレーキと、制御部とを備える。左右の駆動輪は、左右の履帯を駆動させる。動力伝達装置は、エンジンからの動力を伝達する。左右のステアリングクラッチは、動力伝達装置から左右の駆動輪それぞれへの動力を伝達又は遮断する。左右のステアリングブレーキは、左右の駆動輪の回転を制動する。制御部は、左右のステアリングクラッチ及び左右のステアリングブレーキを制御することによって車両の旋回制御を実行する。制御部は、実旋回半径と目標旋回半径との偏差又は実方位と目標方位との偏差に基づいて、クラッチ制御とブレーキ制御とを切り替える。

【発明の効果】

【0011】

本開示に係る履帯式作業機械によれば、簡便に実旋回半径を目標旋回半径に近似させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】履帯式作業機械の一例であるブルドーザの斜視図。

【図2】ブルドーザの動力伝達系統の構成を示す模式図。

【図3】ブルドーザの動力伝達系統の概略システム構成図。

【図4】制御部による旋回制御について説明するための模式図。

【図5】制御部による旋回制御について説明するための模式図。

【図6】制御部による旋回制御について説明するための模式図。

【図7A】初期の制御モードの設定について説明するためのフロー図。

【図7B】フィードバック制御について説明するためのフロー図。

【図8A】クラッチ制御モードからブレーキ制御モードに移行する様子を説明するための図

【図8B】クラッチ制御モードからブレーキ制御モードに移行する様子を説明するための図

【図8C】クラッチ制御モードからブレーキ制御モードに移行する様子を説明するための図

【図8D】クラッチ制御モードからブレーキ制御モードに移行する様子を説明するための図

【図9】変形例５に係る動力伝達系統の概略システム構成図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

［ブルドーザ１の構成］
図１は、履帯式作業機械の一例であるブルドーザ１の斜視図である。

【0014】

ブルドーザ１は、左右のスプロケット２Ｌ，２Ｒ（左右の駆動輪の一例）及び左右の履帯３Ｌ，３Ｒを有する左右の走行装置４Ｌ，４Ｒと、車両前部に設けられたブレード５と、車両後部に設けられたリッパ装置６とを備える。

【0015】

このブルドーザ１は、ブレード５による土押し等の作業、リッパ装置６による破砕及び掘削等の作業を行うことができる。

【0016】

［動力伝達系統の構成］
図２は、ブルドーザ１の動力伝達系統の構成を示す模式図である。図３は、ブルドーザ１の動力伝達系統の概略システム構成図である。ただし、図３では、エンジン１０、ダンパ１５及びトルクコンバータ１６が省略されている。

【0017】

ブルドーザ１は、エンジン１０と、動力伝達装置１１と、左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒと、左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒと、制御部３０とを有する。

【0018】

動力伝達装置１１は、エンジン１０からの動力を伝達する。動力伝達装置１１は、ダンパ１５、トルクコンバータ１６、トランスミッション１７、ピニオン１８、ベベルギア１９及び横軸２０を含む。動力伝達装置１１では、エンジン１０からの動力は、ダンパ１５を介してトルクコンバータ１６に伝達される。トルクコンバータ１６の出力軸は、トランスミッション１７の入力軸に連結されており、トルクコンバータ１６からトランスミッション１７に動力が伝達される。トランスミッション１７から出力された動力は、ピニオン１８及びベベルギア１９を介して、横軸２０に伝達される。

【0019】

横軸２０に伝達された動力は、左ステアリングクラッチ１２Ｌ、左出力軸２１Ｌ及び左終減速装置２２Ｌを介して左スプロケット２Ｌに伝達されるとともに、右ステアリングクラッチ１２Ｒ、右出力軸２１Ｒ及び右終減速装置２２Ｒを介して右スプロケット２Ｒに伝達される。

【0020】

各スプロケット２Ｌ，２Ｒには履帯３Ｌ，３Ｒが巻回されている。スプロケットが回転駆動されると、履帯３Ｌ，３Ｒが駆動され、これによりブルドーザ１が走行する。

【0021】

左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒは、動力伝達装置１１から左右のスプロケット２Ｌ，２Ｒへの動力を伝達又は遮断する。左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒそれぞれは、油圧によって係合状態（すなわち、動力伝達状態）と開放状態（すなわち、動力遮断状態）とに切替可能な油圧クラッチである。左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒの係合には、完全係合と部分係合とが含まれる。左ステアリングクラッチ１２Ｌが係合されると、ベベルギア１９からの動力が左スプロケット２Ｌに伝達される。右ステアリングクラッチ１２Ｒが係合されると、ベベルギア１９からの動力が右スプロケット２Ｒに伝達される。

【0022】

左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒへの圧油の供給及び排出は、クラッチ用コントロールバルブ２７Ｌ，２７Ｒによって制御される。左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒは、ネガティブタイプの油圧クラッチであり、油圧が供給されていないとき完全係合され、供給される油圧が所定値より低いとき部分係合され、供給される油圧が所定値以上であるとき開放される。

【0023】

本実施形態において、左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒは、動力伝達装置１１と左右のスプロケット２Ｌ，２Ｒとの間に配置される。

【0024】

左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒは、左右のスプロケット２Ｌ，２Ｒの回転を制動する。左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒは、油圧によって係合状態（すなわち、制動状態）と開放状態（すなわち、非制動状態）とに切替可能な油圧式のブレーキである。左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒの係合には、完全係合と部分係合とが含まれる。左ステアリングブレーキ１３Ｌが係合されると、左ステアリングクラッチ１２Ｌの出力回転、すなわち左スプロケット２Ｌの回転が制動される。右ステアリングブレーキ１３Ｒが係合されると、右ステアリングクラッチ１２Ｒの出力回転、すなわち右スプロケット２Ｒの回転が制動される。

【0025】

左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒへの圧油の供給及び排出は、ブレーキ用コントロールバルブ２８Ｌ，２８Ｒによって制御される。左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒは、常時制動タイプの油圧ブレーキであり、油圧が供給されていないとき完全係合され、供給される油圧が所定値より低いとき部分係合され、供給される油圧が所定値以上であるとき開放される。

【0026】

本実施形態において、左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒは、左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒと左右のスプロケット２Ｌ，２Ｒとの間に配置される。

【0027】

左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒの出力側には、左右の回転数検出センサ３２Ｌ，３２Ｒが設けられる。左右の回転数検出センサ３２Ｌ，３２Ｒは、左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒの出力回転数を検出する。左右の回転数検出センサ３２Ｌ，３２Ｒは、検出した出力回転数を制御部３０に送信する。

【0028】

制御部３０は、オペレータによる操向操作に用いられる操向レバー３５から操向指令を取得する。制御部３０は、オペレータによる操向レバー３５の操作に応じて、車両の旋回制御を実行する。具体的には、制御部３０は、操向レバー３５が操作されると、操向レバー３５の操作方向に応じて旋回方向（右方向又は左方向）を設定するとともに、操向レバー３５の操作量に応じて目標旋回半径Ｒａを設定する。制御部３０は、設定された旋回方向に向かって設定された目標旋回半径Ｒａで車両が旋回するように、クラッチ用コントロールバルブ２７Ｌ，２７Ｒ及びブレーキ用コントロールバルブ２８Ｌ，２８Ｒを介して左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒ及び左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒを制御する。

【0029】

制御部３０は、旋回制御の実行中、左右の回転数検出センサ３２Ｌ，３２Ｒから取得する左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒの出力回転数に基づいて、車両の実旋回半径Ｒｂを算出する。そして、制御部３０は、実旋回半径Ｒｂと目標旋回半径Ｒａとの偏差ΔＲに基づいて、左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒいずれかの制御（以下、「クラッチ制御」という。）による旋回と、左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒの制御（以下、「ブレーキ制御」という。）による旋回とを自動的に切り替える。

【0030】

本明細書において、クラッチ制御によって旋回することを「クラッチ制御モード」と略称する。クラッチ制御モードでは、左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒのうち旋回方向側に位置する一方のステアリングクラッチを部分係合させ、かつ、左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒのうち旋回方向側に位置する一方のステアリングブレーキを開放させる。また、クラッチ制御モードでは、左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒのうち旋回方向の反対側に位置する他方のステアリングクラッチを完全係合させ、かつ、左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒのうち旋回方向の反対側に位置する他方のステアリングブレーキを開放させる。クラッチ制御モードでは、一方のステアリングクラッチの係合度合いを制御することによって実旋回半径Ｒｂの調整が行われる。クラッチ制御モードは、主として、実旋回半径Ｒｂが目標旋回半径Ｒａより小さい場合に用いられる。

【0031】

本明細書において、ブレーキ制御によって旋回することを「ブレーキ制御モード」と略称する。ブレーキ制御モードとは、左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒのうち旋回方向側に位置する一方のステアリングクラッチを開放させ、かつ、左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒのうち旋回方向側に位置する一方のステアリングブレーキを完全係合又は部分係合させた状態を意味する。ブレーキ制御モードでは、一方のステアリングブレーキの係合度合いを制御することによって実旋回半径Ｒｂの調整が行われる。ブレーキ制御モードは、主として、実旋回半径Ｒｂが目標旋回半径Ｒａより大きい場合に用いられる。

【0032】

そして、制御部３０は、図４に示すように、クラッチ制御モードとブレーキ制御モードとを自動的に切り替えて旋回制御を実行しながら、実旋回半径Ｒｂと目標旋回半径Ｒａとの偏差ΔＲに基づいて、実旋回半径Ｒｂが目標旋回半径Ｒａに近づくように一方のステアリングクラッチ又は一方のステアリングブレーキの油圧を調整する。

【0033】

具体的には、図５に示すように、登坂中あるいはドージング中などのような高負荷状態では、実旋回半径Ｒｂが目標旋回半径Ｒａより小さくなりやすい。この場合、制御部３０は、操向レバー３５の操作量によって決定されるクラッチ制御モードからブレーキ制御モードへの切り替えタイミングよりも遅いタイミングで、クラッチ制御モードからブレーキ制御モードに切り替えることによって、精度良く実旋回半径Ｒｂを目標旋回半径Ｒａに近づけることができる。この際、操向レバー３５の操作量に対するクラッチ圧の傾きは小さくなり、操向レバー３５の操作量に対するブレーキ圧の傾きは大きくなる。

【0034】

また、図６に示すように、降坂中あるいは無負荷自走中などのような低負荷状態では、実旋回半径Ｒｂが目標旋回半径Ｒａより大きくなりやすい。この場合、制御部３０は、操向レバー３５の操作量によって決定されるクラッチ制御モードからブレーキ制御モードへの切り替えタイミングよりも早いタイミングで、クラッチ制御モードからブレーキ制御モードに切り替えることによって、精度良く実旋回半径Ｒｂが目標旋回半径Ｒａに近づけることができる。この際、操向レバー３５の操作量に対するクラッチ圧の傾きは大きくなり、操向レバー３５の操作量に対するブレーキ圧の傾きは小さくなる。

【0035】

［旋回制御］
次に、制御部３０による旋回制御について、図面を参照しながら説明する。図７Ａは、初期の制御モードの設定について説明するためのフロー図である。図７Ｂは、フィードバック制御について説明するためのフロー図である。以下の旋回制御は、車両が直進走行中の状態から開始する。

【0036】

ステップＳ１において、制御部３０は、操向レバー３５が右旋回方向又は左旋回方向に操作されているか否かを判定する。操向レバー３５が操作されていない場合、処理は終了する。操向レバー３５が操作されている場合、処理はステップＳ２に進む。

【0037】

ステップＳ２において、制御部３０は、操向レバー３５の操作量が所定量以下であるか否かを判定する。操作量が所定量以下である場合、処理はステップＳ３に進み、制御部３０は、旋回制御の制御モードをクラッチ制御モードに設定する。操作量が所定量以下でない場合、処理はステップＳ４に進み、制御部３０は、旋回制御の制御モードをブレーキ制御モードに設定する。

【0038】

ステップＳ５において、制御部３０は、操向レバー３５の操作量に基づいて、目標旋回半径Ｒａを設定する。

【0039】

ステップＳ６において、制御部３０は、左右の回転数検出センサ３２Ｌ，３２Ｒから取得する左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒの出力回転数に基づいて、車両の実旋回半径Ｒｂを算出する。実旋回半径Ｒｂは、下記式（１）から算出することができる。

【0040】

式（１）において、Ｂは、車幅方向における各履帯３Ｌ，３Ｒの車幅方向中央部の間隔であり、Ｖ１は、旋回方向側の履帯の走行速度であり、Ｖ２は、旋回方向と反対側の履帯の走行速度である。

【0041】

ステップＳ７において、制御部３０は、実旋回半径Ｒｂから目標旋回半径Ｒａを引くことによって偏差ΔＲを算出する。

【0042】

ステップＳ８において、制御部３０は、旋回制御の制御モードがクラッチ制御モードであるかブレーキ制御モードであるかを判定する。

【0043】

ステップＳ８において旋回制御の制御モードがクラッチ制御モードであると判定された場合、処理はステップＳ９に進み、制御部３０は、実旋回半径Ｒｂが目標旋回半径Ｒａより第１閾値ＴＨ１以上大きいか否かを判定する。第１閾値ＴＨ１は、例えば目標旋回半径Ｒａに対する偏差ΔＲの比に基づいて設定される。第１閾値ＴＨ１は、０より大きい値に設定される。第１閾値ＴＨ１を小さくするほどクラッチ制御モードからブレーキ制御モードへの移行が精度良く行われ、第１閾値ＴＨ１を大きくするほどクラッチ制御モードからブレーキ制御モードへの移行にヒステリシスが付与されてハンチングが抑制される。

【0044】

ステップＳ９において実旋回半径Ｒｂが目標旋回半径Ｒａより第１閾値ＴＨ１以上大きいと判定された場合、処理はステップＳ１０に進み、制御部３０は、旋回制御の制御モードをクラッチ制御モードからブレーキ制御モードに移行させる。ステップＳ９において実旋回半径Ｒｂが目標旋回半径Ｒａより第１閾値ＴＨ１以上大きくないと判定された場合、処理はステップＳ１３に進む。

【0045】

ステップＳ８において旋回制御の制御モードがブレーキ制御モードであると判定された場合、処理はステップＳ１１に進み、制御部３０は、目標旋回半径Ｒａが実旋回半径Ｒｂより第２閾値ＴＨ２以上大きいか否かを判定する。第２閾値ＴＨ２は、例えば目標旋回半径Ｒａに対する偏差ΔＲの比に基づいて設定される。第２閾値ＴＨ２は、０より大きい値に設定される。第２閾値ＴＨ２を小さくするほどブレーキ制御モードからクラッチ制御モードへの移行が精度良く行われ、第２閾値ＴＨ２を大きくするほどブレーキ制御モードからクラッチ制御モードへの移行にヒステリシスが付与されてハンチングが抑制される。

【0046】

ステップＳ１１において目標旋回半径Ｒａが実旋回半径Ｒｂより第２閾値ＴＨ２以上大きいと判定された場合、処理はステップＳ１２に進み、制御部３０は、旋回制御の制御モードをブレーキ制御モードからクラッチ制御モードに移行させる。ステップＳ１１において目標旋回半径Ｒａが実旋回半径Ｒｂより第２閾値ＴＨ２以上大きくないと判定された場合、処理はステップＳ１６に進む。

【0047】

ステップＳ９からステップＳ１３に進んだ場合、又は、ステップＳ１２からステップＳ１３に処理が進んだ場合、制御部３０は、操向レバー３５の操作量に基づいて、左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒのうち旋回方向側に位置する一方のステアリングクラッチの油圧Ｐ１を設定する。

【0048】

ステップＳ１４において、制御部３０は、偏差ΔＲに所定のゲインを乗算することによって、油圧Ｐ１の補正量ΔＰ１を算出する。ただし、補正量ΔＰ１は偏差ΔＲに基づいて決定されればよく、補正量ΔＰ１の算出方法は特に限られない。

【0049】

ステップＳ１５において、制御部３０は、一方のステアリングクラッチの油圧がＰ１＋ΔＰ１になるようクラッチ用コントロールバルブ２７Ｌ，２７Ｒの一方を制御する。これにより、偏差ΔＲが小さくなるように、一方のステアリングクラッチの係合度合いが制御される。

【0050】

ステップＳ１１からステップＳ１６に進んだ場合、又は、ステップＳ１０からステップＳ１６に処理が進んだ場合、制御部３０は、操向レバー３５の操作量に基づいて、左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒのうち旋回方向側に位置する一方のステアリングブレーキの油圧Ｐ２を設定する。

【0051】

ステップＳ１７において、制御部３０は、偏差ΔＲに所定のゲインを乗算することによって、油圧Ｐ２の補正量ΔＰ２を算出する。ただし、補正量ΔＰ２は偏差ΔＲに基づいて決定されればよく、補正量ΔＰ２の算出方法は特に限られない。

【0052】

ステップＳ１８において、制御部３０は、一方のステアリングブレーキの油圧がＰ２＋ΔＰ２になるようブレーキ用コントロールバルブ２８Ｌ，２８Ｒの一方を制御する。これにより、偏差ΔＲが小さくなるように、一方のステアリングブレーキの係合度合いが制御される。

【0053】

なお、ステップＳ１３～Ｓ１５における一方のステアリングクラッチの係合度合いの制御、及び、ステップＳ１６～Ｓ１８における一方のステアリングブレーキの係合度合いの制御については、特開２０００－１４２４５５号公報に詳細が開示されている。

【0054】

ステップＳ１５又はステップＳ１８の終了後、処理はステップＳ１９に進み、制御部３０は、操向レバー３５が右旋回方向又は左旋回方向に操作されているか否かを判定する。操向レバー３５が操作されていない場合、処理は終了する。操向レバー３５が操作されている場合、制御部３０は、処理をステップＳ５に戻して、上述した制御モードの切り替えと係合度合いの制御とを繰り返す。

【0055】

［特徴］
本実施形態に係るブルドーザ１は、左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒ及び左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒを制御することによって、クラッチ制御モード又はブレーキ制御モードで車両の旋回制御を実行する制御部３０を備える。制御部３０は、実旋回半径Ｒｂと目標旋回半径Ｒａとの偏差ΔＲに基づいて、クラッチ制御モードとブレーキ制御モードとを切り替える。

【0056】

ここで、図８Ａ～Ｄは、旋回制御の制御モードがクラッチ制御モードからブレーキ制御モードに移行する様子を説明するための図である。図８Ａは操向レバー３５の操作量を示すグラフである。図８Ｂは旋回方向側に位置するステアリングクラッチ及びステアリングブレーキの油圧を示すグラフである。図８Ｃは偏差ΔＲの経時変化を示すグラフである。図８Ｄは目標旋回半径Ｒａ及び実旋回半径Ｒｂの経時変化を示すグラフである。

【0057】

本実施形態に係るブルドーザ１によれば、図８Ａに示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ２にかけて、操向レバー３５の操作量が徐々に大きくなった場合、図８Ｂ，８Ｃに示すように、実旋回半径Ｒｂが目標旋回半径Ｒａより第１閾値ＴＨ１以上大きくなる時刻ｔ１において、旋回制御の制御モードがクラッチ制御モードからブレーキ制御モードへ自動的に移行する。そのため、図８Ｄに示すように、簡便かつスムーズに実旋回半径Ｒｂを目標旋回半径Ｒａに近似させることができる。

【0058】

［実施形態の変形例］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。

【0059】

（変形例１）
上記実施形態において、ブルドーザ１は操向レバー３５を備えることとしたが、ブルドーザ１を無人遠隔操作する場合、ブルドーザ１は操向レバー３５を備えていなくてもよい。この場合、目標旋回半径Ｒａを示す情報を制御部３０に直接入力すればよい。

【0060】

（変形例２）
上記実施形態において、制御部３０は、左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒの出力回転数に基づいて実旋回半径Ｒｂを算出することとしたが、これに限られない。制御部３０は、ＩＭＵ（慣性計測装置）、ＧＰＳ（全地球測位システム）、加速度センサ、ジャイロセンサ、ヨーレートセンサ、方位角センサなどを用いて実旋回半径Ｒｂを算出してもよい。

【0061】

（変形例３）
上記実施形態において、制御部３０は、実旋回半径Ｒｂと目標旋回半径Ｒａとの偏差ΔＲを用いて、クラッチ制御モードとブレーキ制御モードとを切り替えることとしたが、これに限られない。制御モードの切り替えは、グローバル座標系において規定される実方位と目標方位との偏差Δを用いて実行してもよい。実方位は、ＧＮＳＳ電波から取得することができる。

【0062】

（変形例４）
上記実施形態では、履帯式作業機械の一例としてブルドーザ１の構成を説明したが、履帯式作業機械は、履帯式油圧ショベルや履帯式ローダなどのように、左右のステアリングクラッチ及び左右のステアリングブレーキを備えた履帯式作業機械であればよい。

【0063】

（変形例５）
上記実施形態において、左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒは、動力伝達装置１１と左右のスプロケット２Ｌ，２Ｒとの間に配置され、左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒは、左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒと左右のスプロケット２Ｌ，２Ｒとの間に配置されることとしたが、これに限られない。左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒは、動力伝達装置１１から左右のスプロケット２Ｌ，２Ｒへの動力を伝達又は遮断可能であればよく、左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒは、左右のスプロケット２Ｌ，２Ｒの回転を制動可能であればよい。

【0064】

例えば、図９に示すように、動力伝達装置１１と左右のスプロケット２Ｌ，２Ｒとの間に左右の遊星歯車機構４０Ｌ，４０Ｒが配置され、左右の遊星歯車機構４０Ｌ，４０Ｒと左右のスプロケット２Ｌ，２Ｒとの間に左右のステアリングブレーキ１３Ｌ，１３Ｒが配置されていてもよい。

【0065】

左右の遊星歯車機構４０Ｌ，４０Ｒは、左右のリングギア４１Ｌ，４１Ｒ、左右のプラネタリギア４２Ｌ，４２Ｒ、左右のサンギア４３Ｌ，４３Ｒ及び左右のキャリア４４Ｌ，４４Ｒを有する。

【0066】

左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒは、左右のサンギア４３Ｌ，４３Ｒに対して係合又は開放可能である。左ステアリングクラッチ１２Ｌが左サンギア４３Ｌに係合されて左サンギア４３Ｌが制動状態になると、横軸２０の回転は、左リングギア４１Ｌ、左プラネタリギア４２Ｌ及び左キャリア４４Ｌを介して左出力軸２１Ｌに伝達される。左ステアリングクラッチ１２Ｌが左サンギア４３Ｌから開放されて左サンギア４３Ｌが自由回転状態になると、横軸２０の回転は左出力軸２１Ｌに伝達されない。このように、左ステアリングクラッチ１２Ｌは、動力伝達装置１１から左スプロケット２Ｌへの動力を伝達又は遮断可能である。同様に、右ステアリングクラッチ１２Ｒも、動力伝達装置１１から右スプロケット２Ｒへの動力を伝達又は遮断可能である。

【0067】

なお、図９に示す例において、左ステアリングクラッチ１２Ｌは、アイドラギア５０及びピニオンギア５１を介してモータ５２に連結され、右ステアリングクラッチ１２Ｒは、第１トランスファギア５３、副軸５４、第２トランスファギア５５、アイドラギア５０及びピニオンギア５１を介してモータ５２に連結されている。左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒが係合されている場合、モータ５２の回転動力が、左右のステアリングクラッチ１２Ｌ，１２Ｒを介して左右のサンギア４３Ｌ，４３Ｒに伝達され、左右のサンギア４３Ｌ，４３Ｒが互いに逆回転することによって、作業機械は緩旋回又は信地旋回することができる。

【0068】

ただし、モータ５２は任意の構成要素である。モータ５２を設置しない場合には、アイドラギア５０及びピニオンギア５１の少なくとも一方を固定すればよい。

【符号の説明】

【0069】

１ ブルドーザ
２Ｌ，２Ｒ スプロケット（駆動輪）
３Ｌ，３Ｒ 履帯
４Ｌ，４Ｒ 走行装置
１０ エンジン
１１ 動力伝達装置
１２Ｌ，１２Ｒ ステアリングクラッチ
１３Ｌ，１３Ｒ ステアリングブレーキ
３０ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図9】