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(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】2024-11-01
(45)【発行日】2024-11-12
(54)【発明の名称】作業機
(51)【国際特許分類】
   E02F 9/22 20060101AFI20241105BHJP
   F16H 61/431 20100101ALI20241105BHJP
   F16H 61/425 20100101ALI20241105BHJP
【FI】
E02F9/22 A
F16H61/431
F16H61/425
【請求項の数】 20
(21)【出願番号】P 2021129155
(22)【出願日】2021-08-05
(65)【公開番号】P2023023547
(43)【公開日】2023-02-16
【審査請求日】2023-12-20
(73)【特許権者】
【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】110003041
【氏名又は名称】安田岡本弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】植田 和輝
(72)【発明者】
【氏名】福田 祐史
(72)【発明者】
【氏名】濱本 亮太
【審査官】石川 信也
(56)【参考文献】
【文献】特開2020-133202(JP,A)
【文献】特開2021-067143(JP,A)
【文献】特開2021-025273(JP,A)
【文献】特開2017-105434(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E02F 9/20- 9/22
E02F 9/00
F15B 11/00-11/22
F15B 21/14
F16H 61/14
F16H 61/38-61/64
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
機体を走行可能に支持する走行装置と、
作動油を吐出する走行ポンプと、
前記走行ポンプが吐出した作動油により回転して前記走行装置に動力を出力可能な走行モータと、
作動状態が切り換えられることで前記走行モータの回転速度を変速可能な走行切換弁と、
作動状態が変更されることで前記走行ポンプからの作動油の吐出量を変更可能な作動弁と、
前記走行切換弁及び前記作動弁を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記走行モータの回転速度を変速する際に、前記作動弁の作動状態を制御する第1制御信号の制御値を、設定値よりも前記走行ポンプからの作動油の吐出量を減らす低減値に一旦変更してから、前記設定値に設定し、前記第1制御信号の変更中に前記走行切換弁の作動状態を切り換えることにより、変速ショックを低減するショック低減制御を実行し、且つ前記ショック低減制御を実行するための制御パラメータを前記機体の走行速度に応じて変更する作業機。
【請求項2】
前記制御装置は、前記制御パラメータとして、前記第1制御信号の制御値を前記低減値に変更する第1変更速度を、前記機体の走行速度に応じて変更する請求項1に記載の作業機。
【請求項3】
前記制御装置は、前記機体の走行速度が速くなるに連れて、前記第1変更速度を速くする請求項2に記載の作業機。
【請求項4】
前記制御装置は、前記制御パラメータとして、前記第1制御信号の制御値を前記低減値に向かって変更し始めてから、前記走行切換弁の作動状態を切り換えるまでの遅延時間を、前記機体の走行速度に応じて変更する請求項1に記載の作業機。
【請求項5】
前記制御装置は、前記機体の走行速度が速くなるに連れて、前記遅延時間を長くする請求項4に記載の作業機。
【請求項6】
前記制御装置は、前記制御パラメータとして、前記第1制御信号の制御値を前記低減値に変更する第1変更量を、前記機体の走行速度に応じて変更する請求項1に記載の作業機。
【請求項7】
前記制御装置は、前記機体の走行速度が速くなるに連れて、前記第1変更量を多くする請求項6に記載の作業機。
【請求項8】
前記走行ポンプの動力源である原動機と、
前記原動機の回転数を検出する第1検出装置と、を備え、
前記制御装置は、前記制御パラメータとして、前記第1制御信号の制御値を前記低減値に変更する第1変更速度及び第1変更量、並びに前記第1制御信号の制御値を前記低減値に向かって変更し始めてから前記走行切換弁の作動状態を切り換えるまでの遅延時間を、前記第1検出装置により検出された前記原動機の回転数に応じて変更する請求項1~7のいずれか1項に記載の作業機。
【請求項9】
前記制御装置は、前記原動機の回転数が速くなるに連れて、前記第1変更速度を速くし、前記第1変更量を多くし、前記遅延時間を長くする請求項8に記載の作業機。
【請求項10】
前記走行切換弁は、前記走行モータの回転速度を第1速度にする第1状態と、前記第1速度より速い第2速度にする第2状態とに切換可能であり、
前記制御装置は、前記走行モータの回転速度を前記第2速度から前記第1速度に減速する際の前記ショック低減制御において、前記第1制御信号の制御値を前記低減値に一旦変更してから前記設定値に設定し、前記第1制御信号の前記低減値から前記設定値への変更中に前記走行切換弁を前記第2状態から前記第1状態に切り換える請求項1~9のいずれか1項に記載の作業機。
【請求項11】
前記走行切換弁は、前記走行モータの回転速度を第1速度にする第1状態と、前記第1速度より速い第2速度にする第2状態とに切換可能であり、
前記制御装置は、前記走行モータの回転速度を前記第1速度から前記第2速度に増速する際の前記ショック低減制御において、前記第1制御信号の制御値を前記低減値に一旦変更してから前記設定値に設定し、前記第1制御信号の前記低減値への変更中に前記走行切換弁を前記第1状態から前記第2状態に切り換える請求項1~10のいずれか1項に記載の作業機。
【請求項12】
前記走行装置を操作する操作装置と、
前記操作装置の操作に応じて前記走行ポンプの斜板の角度を変更可能な操作弁と、を備え、
前記作動弁は、前記操作弁の上流側に接続された油路又は下流側に接続された油路に設けられた電磁比例弁から構成され、
前記制御装置は、前記第1制御信号として電流信号を前記作動弁に入力する請求項1~11のいずれか1項に記載の作業機。
【請求項13】
変速指令を行う変速スイッチを備え、
前記制御装置は、
前記走行モータの回転速度を自動的に変速する自動変速と、前記変速スイッチにより行われた変速指令に応じて、前記走行モータの回転速度を変速する手動変速とを実行可能であり、
前記自動変速と前記手動変速とをそれぞれ実行する際に、前記ショック低減制御を実行し、
前記自動変速を実行する際と前記手動変速を実行する際とで、前記制御パラメータを変更する請求項1~12のいずれか1項に記載の作業機。
【請求項14】
前記制御装置は、
所定の減速条件が成立したことに応じて、前記走行モータの回転速度を自動的に減速する自動減速と、前記変速スイッチにより行われた減速指令に応じて、前記走行モータの回転速度を減速する手動減速とを実行可能であり、
前記自動減速と前記手動減速とをそれぞれ実行する際に、電磁比例弁から構成された前記走行切換弁に入力する第2制御信号の制御値を変更して行って、前記走行モータの回転速度を減速させる状態に前記走行切換弁を切り換え、
前記自動減速を実行する際と前記手動減速を実行する際とで、前記制御パラメータとして、前記第2制御信号の制御値を変更する第2変更速度と、前記第2制御信号の制御値を変化させ始めてから前記走行切換弁の作動状態が切り換わるまでの切換時間とを変更する請求項13に記載の作業機。
【請求項15】
前記制御装置は、
前記自動減速を実行する際の前記第2制御信号の前記第2変更速度を、前記手動減速を実行する際の前記第2制御信号の前記第2変更速度より速くし、
前記自動減速を実行する際の前記切換時間を、前記手動減速を実行する際の前記切換時間より短くする請求項14に記載の作業機。
【請求項16】
前記制御装置は、
所定の増速条件が成立したことに応じて、前記走行モータの回転速度を自動的に増速する自動増速と、前記変速スイッチにより行われた増速指令に応じて、前記走行モータの回転速度を増速する手動増速とを実行可能であり、
前記自動増速と前記手動増速とをそれぞれ実行する際に、電磁比例弁から構成された前記走行切換弁に入力する第2制御信号の制御値を変更して行って、前記走行モータの回転速度を増速させる状態に前記走行切換弁を切り換え、
前記自動増速を実行する際と前記手動増速を実行する際とで、前記制御パラメータとして、前記第2制御信号の制御値を変更する第2変更速度と、前記第2制御信号の制御値を変化させ始めてから前記走行切換弁の作動状態が切り換わるまでの切換時間とを変更する請求項13~15のいずれか1項に記載の作業機。
【請求項17】
前記制御装置は、
前記自動増速を実行する際の前記第2制御信号の前記第2変更速度を、前記手動増速を実行する際の前記第2制御信号の前記第2変更速度より速くし、
前記自動増速を実行する際の前記切換時間を、前記手動増速を実行する際の前記切換時間より短くする請求項16に記載の作業機。
【請求項18】
前記制御装置は、前記第2制御信号の前記第2変更速度と前記切換時間とを、前記機体の走行速度に応じて変更する請求項14~17のいずれか1項に記載の作業機。
【請求項19】
前記制御装置は、
前記自動変速と前記手動変速とをそれぞれ実行する際に、電磁比例弁から構成された前記走行切換弁に入力する第2制御信号の制御値を変更して行って、前記走行モータの回転速度を変速させる状態に前記走行切換弁を切り換え、
前記手動変速を実行する際の前記第2制御信号の制御値の変化を、前記自動変速を実行する際の前記第2制御信号の制御値の変化より緩やかにして、前記手動変速を実行する際の前記第2制御信号の波形を、前記自動変速を実行する際の前記第2制御信号の波形よりなまらせる請求項13~18のいずれか1項に記載の作業機。
【請求項20】
前記走行モータにかかる走行負荷を検出する第2検出装置を備え、
前記走行切換弁は、前記走行モータの回転速度を第1速度にする第1状態と、前記第1速度より速い第2速度にする第2状態とに切換可能であり、
前記制御装置は、
前記走行切換弁を前記第2状態から前記第1状態に切り換えて、前記走行モータの回転速度を前記第2速度から前記第1速度に自動的に減速する自動減速を実行可能であり、
前記自動減速の実行中又は実行直後に、前記第2検出装置により検出された前記走行負荷が復帰閾値以下であれば、前記走行切換弁を前記第1状態から前記第2状態に切り換えて、前記走行モータの回転速度を前記自動減速の実行前の速度に自動的に復帰させ、
前記機体の通常走行時に前記第2検出装置により検出された前記走行負荷より、前記復帰閾値を高く設定する請求項1~19のいずれか1項に記載の作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ、バックホー等の作業機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、作業機において減速及び増速を行う技術として特許文献1に示されているものがある。特許文献1に開示された作業機は、原動機と、原動機の動作により作動し且つ作動油を吐出する油圧ポンプと、作動油の圧力に応じて複数の切換位置に切換可能な油圧切換弁と、油圧切換弁に作用する作動油を変更可能な比例弁と、油圧切換弁の切換位置に応じて速度が変更可能な走行油圧装置と、作業機の走行状態又は原動機の状態などに応じて比例弁を制御する制御装置とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2017-179922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の作業機では、作業機での減速の変速時に、油圧切換弁の切り換えの圧力特性を変更するため、変速ショック(衝撃、違和感)が低減される。しかしながら、作業機の走行速度によっては、変速前後で油圧ポンプからの作動油の吐出量及び走行油圧装置の速度が急変化して、変速ショックが効果的に低減されないおそれがある。
本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、作業機の変速時に変速ショックを効率的に低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
技術的課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、以下の通りである。
本発明に係る作業機は、機体を走行可能に支持する走行装置と、作動油を吐出する走行ポンプと、前記走行ポンプが吐出した作動油により回転して前記走行装置に動力を出力可能な走行モータと、作動状態が切り換えられることで前記走行モータの回転速度を変速可能な走行切換弁と、作動状態が変更されることで前記走行ポンプからの作動油の吐出量を変更可能な作動弁と、前記走行切換弁及び前記作動弁を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記走行モータの回転速度を変速する際に、前記作動弁の作動状態を制御する第1制御信号の制御値を、設定値よりも前記走行ポンプからの作動油の吐出量を減らす低減値に一旦変更してから、前記設定値に設定し、前記第1制御信号の変更中に前記走行切換弁の作動状態を切り換えることにより、変速ショックを低減するショック低減制御を実行し、且つ前記ショック低減制御を実行するための制御パラメータを前記機体の走行速度に応じて変更する。
【0006】
前記制御装置は、前記制御パラメータとして、前記第1制御信号の制御値を前記低減値に変更する第1変更速度を、前記機体の走行速度に応じて変更する。
前記制御装置は、前記機体の走行速度が速くなるに連れて、前記第1変更速度を速くする。
前記制御装置は、前記制御パラメータとして、前記第1制御信号の制御値を前記低減値に向かって変更し始めてから、前記走行切換弁の作動状態を切り換えるまでの遅延時間を、前記機体の走行速度に応じて変更する。
【0007】
前記制御装置は、前記機体の走行速度が速くなるに連れて、前記遅延時間を長くする。
前記制御装置は、前記制御パラメータとして、前記第1制御信号の制御値を前記低減値に変更する第1変更量を、前記機体の走行速度に応じて変更する。
前記制御装置は、前記機体の走行速度が速くなるに連れて、前記第1変更量を多くする。
【0008】
前記作業機は、前記走行ポンプの動力源である原動機と、前記原動機の回転数を検出する第1検出装置と、を備え、前記制御装置は、前記制御パラメータとして、前記第1制御
信号の制御値を前記低減値に変更する第1変更速度及び第1変更量、並びに前記第1制御信号の制御値を前記低減値に向かって変更し始めてから前記走行切換弁の作動状態を切り換えるまでの遅延時間を、前記第1検出装置により検出された前記原動機の回転数に応じて変更する。
【0009】
前記制御装置は、前記原動機の回転数が速くなるに連れて、前記第1変更速度を速くし、前記第1変更量を多くし、前記遅延時間を長くする。
前記走行切換弁は、前記走行モータの回転速度を第1速度にする第1状態と、前記第1速度より速い第2速度にする第2状態とに切換可能であり、前記制御装置は、前記走行モータの回転速度を前記第2速度から前記第1速度に減速する際の前記ショック低減制御において、前記第1制御信号の制御値を前記低減値に一旦変更してから前記設定値に設定し、前記第1制御信号の前記低減値から前記設定値への変更中に前記走行切換弁を前記第2状態から前記第1状態に切り換える。
【0010】
前記走行切換弁は、前記走行モータの回転速度を第1速度にする第1状態と、前記第1速度より速い第2速度にする第2状態とに切換可能であり、前記制御装置は、前記走行モータの回転速度を前記第1速度から前記第2速度に増速する際の前記ショック低減制御において、前記第1制御信号の制御値を前記低減値に一旦変更してから前記設定値に設定し、前記第1制御信号の前記低減値への変更中に前記走行切換弁を前記第1状態から前記第2状態に切り換える。
【0011】
前記作業機は、前記走行装置を操作する操作装置と、前記操作装置の操作に応じて前記走行ポンプの斜板の角度を変更可能な操作弁と、を備え、前記作動弁は、前記操作弁の上流側に接続された油路又は下流側に接続された油路に設けられた電磁比例弁から構成され、前記制御装置は、前記第1制御信号として電流信号を前記作動弁に入力する。
前記作業機は、変速指令を行う変速スイッチを備え、前記制御装置は、前記走行モータの回転速度を自動的に変速する自動変速と、前記変速スイッチにより行われた変速指令に応じて、前記走行モータの回転速度を変速する手動変速とを実行可能であり、前記自動変速と前記手動変速とをそれぞれ実行する際に、前記ショック低減制御を実行し、前記自動変速を実行する際と前記手動変速を実行する際とで、前記制御パラメータを変更する。
【0012】
前記制御装置は、所定の減速条件が成立したことに応じて、前記走行モータの回転速度を自動的に減速する自動減速と、前記変速スイッチにより行われた減速指令に応じて、前記走行モータの回転速度を減速する手動減速とを実行可能であり、前記自動減速と前記手動減速とをそれぞれ実行する際に、電磁比例弁から構成された前記走行切換弁に入力する第2制御信号の制御値を変更して行って、前記走行モータの回転速度を減速させる状態に前記走行切換弁を切り換え、前記自動減速を実行する際と前記手動減速を実行する際とで、前記制御パラメータとして、前記第2制御信号の制御値を変更する第2変更速度と、前記第2制御信号の制御値を変化させ始めてから前記走行切換弁の作動状態が切り換わるまでの切換時間とを変更する。
前記制御装置は、前記自動減速を実行する際の前記第2制御信号の前記第2変更速度を、前記手動減速を実行する際の前記第2制御信号の前記第2変更速度より速くし、前記自動減速を実行する際の前記切換時間を、前記手動減速を実行する際の前記切換時間より短くする。
【0013】
記制御装置は、所定の増速条件が成立したことに応じて、前記走行モータの回転速度を自動的に増速する自動増速と、前記変速スイッチにより行われた増速指令に応じて、前記走行モータの回転速度を増速する手動増速とを実行可能であり、前記自動増速と前記手動増速とをそれぞれ実行する際に、電磁比例弁から構成された前記走行切換弁に入力する第2制御信号の制御値を変更して行って、前記走行モータの回転速度を増速させる状態に前記走行切換弁を切り換え、前記自動増速を実行する際と前記手動増速を実行する際とで、前記制御パラメータとして、前記第2制御信号の制御値を変更する第2変更速度と、前記第2制御信号の制御値を変化させ始めてから前記走行切換弁の作動状態が切り換わるまでの切換時間とを変更する。
前記制御装置は、前記自動増速を実行する際の前記第2制御信号の前記第2変更速度を、前記手動増速を実行する際の前記第2制御信号の前記第2変更速度より速くし、前記自動増速を実行する際の前記切換時間を、前記手動増速を実行する際の前記切換時間より短くする。
前記制御装置は、前記第2制御信号の前記第2変更速度と前記切換時間とを、前記機体の走行速度に応じて変更する。
【0014】
前記制御装置は、前記第2制御信号の前記第2変更速度と前記切換時間とを、前記機体
の走行速度に応じて変更する。
前記制御装置は、前記自動変速と前記手動変速とをそれぞれ実行する際に、電磁比例弁から構成された前記走行切換弁に入力する第2制御信号の制御値を変更して行って、前記走行モータの回転速度を変速させる状態に前記走行切換弁を切り換え、前記手動変速を実行する際の前記第2制御信号の制御値の変化を、前記自動変速を実行する際の前記第2制御信号の制御値の変化より緩やかにして、前記手動変速を実行する際の前記第2制御信号の波形を、前記自動変速を実行する際の前記第2制御信号の波形よりなまらせる。
【0015】
前記作業機は、前記走行モータにかかる走行負荷を検出する第2検出装置を備え、前記走行切換弁は、前記走行モータの回転速度を第1速度にする第1状態と、前記第1速度より速い第2速度にする第2状態とに切換可能であり、前記制御装置は、前記走行切換弁を前記第2状態から前記第1状態に切り換えて、前記走行モータの回転速度を前記第2速度から前記第1速度に自動的に減速する自動減速を実行可能であり、前記自動減速の実行中又は実行直後に、前記第2検出装置により検出された前記走行負荷が復帰閾値以下であれば、前記走行切換弁を前記第1状態から前記第2状態に切り換えて、前記走行モータの回転速度を前記自動減速の実行前の速度に自動的に復帰させ、前記機体の通常走行時に前記第2検出装置により検出された前記走行負荷より、前記復帰閾値を高く設定する。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、作業機の変速時に変速ショックを効率的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】作業機の油圧システムを示す図である。
図2A】自動減速時の第1ショック低減制御における作業機の走行速度と作動弁の第1制御信号と走行切換弁の状態の関係の一例を示した図である。
図2B】自動増速時の第1ショック低減制御における作業機の走行速度と作動弁の第1制御信号と走行切換弁の状態の関係の一例を示した図である。
図3】原動機の実回転数と作動弁の第1制御信号の低下量の関係の一例を示した図である。
図4】原動機の実回転数と作動弁の第1制御信号の低下速度の関係の一例を示した図である。
図5】原動機の実回転数と遅延時間の関係の一例を示した図である。
図6】従来の自動減速時の第1ショック低減制御における作業機の走行速度と作動弁の第1制御信号と走行切換弁の状態の関係の一例を示した図である。
図7A】自動変速時の走行切換弁の第2制御信号の変化の一例を示した図である。
図7B】手動変速時の走行切換弁の第2制御信号の変化の一例を示した図である。
図8】作業機の油圧システムの変形例を示す図である。
図9】作業機の油圧システムの変形例を示す図である。
図10】作業機の油圧システムの変形例を示す図である。
図11】作業機の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明に係る作業機の好適な実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
図11は、本発明の実施形態の作業機1の側面図を示している。本実施形態では、作業機1の一例として、図11に示すようなコンパクトトラックローダを挙げている。然るに、本発明に係る作業機はコンパクトトラックローダに限定されず、例えば、スキッドステアローダ等の他の種類のローダ作業機であってもよい。また、ローダ作業機以外の作業機であってもよい。
【0019】
作業機1は、機体2と、キャビン3と、作業装置4と、走行装置5とを備えている。本発明の実施形態において、作業機1の運転席8に着座した運転者の前側(図11の左側)を前方、運転者の後側(図11の右側)を後方、運転者の左側(図11の手前側)を左方、運転者の右側(図11の奥側)を右方として説明する。
また、前後の方向に直交する方向である水平方向を機体幅方向として説明する。機体2
の中央部から右部或いは左部へ向かう方向を機体外方として説明する。言い換えれば、機体外方とは、機体幅方向であって、機体2から離れる方向である。機体外方とは反対の方向を、機体内方として説明する。言い換えれば、機体内方とは、機体幅方向であって、機体2に近づく方向である。
【0020】
キャビン3は、機体2に搭載されている。このキャビン3には運転席8が設けられている。作業装置4は機体2に装着されている。走行装置5は、機体2の左右の外側に設けられている。機体2内の後部には、原動機32が搭載されている。
作業装置4は、ブーム10と、作業具11と、リフトリンク12と、制御リンク13と、ブームシリンダ14と、バケットシリンダ15とを有している。
【0021】
ブーム10は、キャビン3の右側及び左側に上下揺動自在に設けられている。作業具11は、例えばバケットである。バケット11は、ブーム10の先端部(前端部)に上下揺動自在に設けられている。リフトリンク12及び制御リンク13は、ブーム10が上下揺動自在となるように、ブーム10の基部(後部)を支持している。ブームシリンダ14は、伸縮することによりブーム10を昇降させる。バケットシリンダ15は、伸縮することによりバケット11を揺動させる。
【0022】
左側及び右側の各ブーム10の前部同士は、異形の連結パイプで連結されている。各ブーム10の基部(後部)同士は、円形の連結パイプで連結されている。
リフトリンク12、制御リンク13及びブームシリンダ14は、左側と右側の各ブーム10に対応して機体2の左側と右側にそれぞれ設けられている。
リフトリンク12は、各ブーム10の基部の後部に、縦向きに設けられている。このリフトリンク12の上部(一端側)は、各ブーム10の基部の後部寄りに枢支軸16(第1枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。また、リフトリンク12の下部(他端側)は、機体2の後部寄りに枢支軸17(第2枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第2枢支軸17は、第1枢支軸16の下方に設けられている。
【0023】
ブームシリンダ14の上部は、枢支軸18(第3枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第3枢支軸18は、各ブーム10の基部であって、当該基部の前部に設けられている。ブームシリンダ14の下部は、枢支軸19(第4枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第4枢支軸19は、機体2の後部の下部寄りであって第3枢支軸18の下方に設けられている。
【0024】
制御リンク13は、リフトリンク12の前方に設けられている。この制御リンク13の一端は、枢支軸20(第5枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第5枢支軸20は、機体2であって、リフトリンク12の前方に対応する位置に設けられている。制御リンク13の他端は、枢支軸21(第6枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第6枢支軸21は、ブーム10であって、第2枢支軸17の前方で且つ第2枢支軸17の上方に設けられている。
【0025】
ブームシリンダ14を伸縮することにより、リフトリンク12及び制御リンク13によって各ブーム10の基部が支持されながら、各ブーム10が第1枢支軸16回りに上下揺動し、各ブーム10の先端部が昇降する。制御リンク13は、各ブーム10の上下揺動に伴って第5枢支軸20回りに上下揺動する。リフトリンク12は、制御リンク13の上下揺動に伴って第2枢支軸17回りに前後揺動する。
【0026】
ブーム10の前部には、バケット11の代わりに別の作業具が装着可能とされている。別の作業具としては、例えば、油圧圧砕機、油圧ブレーカ、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノウブロア等のアタッチメント(予備アタッチメント)である。
左側のブーム10の前部には、接続部材50が設けられている。接続部材50は、予備アタッチメントに装備された油圧機器と、ブーム10に設けられたパイプ等の第1管材とを接続する装置である。具体的には、接続部材50の一端には、第1管材が接続可能で、他端には、予備アタッチメントの油圧機器に接続された第2管材が接続可能である。これにより、第1管材を流れる作動油は、第2管材を通過して油圧機器に供給される。
【0027】
バケットシリンダ15は、各ブーム10の前部寄りにそれぞれ配置されている。バケッ
トシリンダ15を伸縮することで、バケット11が揺動される。左側及び右側の各走行装置(第1走行装置、第2走行装置)5は、本実施形態ではクローラ型(セミクローラ型を含む)の走行装置である。これに代えて、例えば前輪及び後輪を有する車輪型の走行装置を採用してもよい。走行装置5は、機体2を走行可能に支持する。
原動機32は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の内燃機関、又は電動モータなどである。この実施形態では、原動機32はディーゼルエンジンであるが、これに限定されない。
【0028】
図1は、作業機1に備わる油圧システム(油圧回路)を示した図である。
図1に示す作業機1の油圧システムは、走行装置5を駆動することが可能な走行系の油圧システムである。作業機1の油圧システムは、第1走行ポンプ53L、第2走行ポンプ53R、第1走行モータ36L、及び第2走行モータ36Rを備えている。
【0029】
第1走行ポンプ53L及び第2走行ポンプ53Rは、原動機32の動力によって駆動するポンプである。具体的には、第1走行ポンプ53L及び第2走行ポンプ53Rは、原動機32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走行ポンプ53L及び第2走行ポンプ53Rは、パイロット圧が作用する受圧部53aと受圧部53bとを有している、受圧部53a、53b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。斜版の角度を変更することによって、第1走行ポンプ53L及び第2走行ポンプ53Rの出力(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。
【0030】
第1走行ポンプ53Lと第1走行モータ36Lとは、循環油路57hによって接続され、第1走行ポンプ53Lが吐出した作動油が第1走行モータ36Lに供給される。第2走行ポンプ53Rと第2走行モータ36Rとは、循環油路57iによって接続され、第2走行ポンプ53Rが吐出した作動油が第2走行モータ36Rに供給される。
第1走行モータ36Lは、機体2の左側に設けられた走行装置5の駆動軸に動力を出力可能な油圧モータである。第1走行モータ36Lは、第1走行ポンプ53Lから吐出した作動油により回転可能であり、当該作動油の流量によって回転速度(回転数)を変更可能である。第1走行モータ36Lには、斜板切換シリンダ37Lが接続され、当該斜板切換シリンダ37Lを一方側或いは他方側に伸縮させることによっても、第1走行モータ36Lの回転速度(回転数)を変更可能である。
【0031】
即ち、斜板切換シリンダ37Lを収縮した場合には、第1走行モータ36Lの回転数は低速(第1速度)に設定され、斜板切換シリンダ37Lを伸長した場合には、第1走行モータ36Lの回転数は高速(第2速度)に設定される。つまり、第1走行モータ36Lの回転数は、低速側(所定の低速範囲)である第1速度と、高速側(所定の高速範囲)である第2速度とに変更可能である。
【0032】
第2走行モータ36Rは、機体2の右側に設けられた走行装置5の駆動軸に動力を出力可能な油圧モータである。第2走行モータ36Rは、第2走行ポンプ53Rから吐出した作動油により回転可能であり、当該作動油の流量によって回転速度(回転数)を変更可能である。第2走行モータ36Rには、斜板切換シリンダ37Rが接続され、当該斜板切換シリンダ37Rを一方側或いは他方側に伸縮させることによっても、第2走行モータ36Rの回転速度(回転数)を変更可能である。
【0033】
即ち、斜板切換シリンダ37Rを収縮した場合には、第2走行モータ36Rの回転数は低速(第1速度)に設定され、斜板切換シリンダ37Rを伸長した場合には、第2走行モータ36Rの回転数は高速(第2速度)に設定される。つまり、第2走行モータ36Rの回転数は、低速側である第1速度と、高速側である第2速度とに変更可能である。
図1に示すように、作業機1の油圧システムは、走行切換弁34を備えている。走行切換弁34は、走行モータ(第1走行モータ36L、第2走行モータ36R)の回転速度(回転数)を第1速度(低速)にする第1状態と、第2速度(高速)にする第2状態とに切換可能である。走行切換弁34は、第1切換弁71L、71Rと、第2切換弁72と、を有している。
【0034】
第1切換弁71Lは、第1走行モータ36Lの斜板切換シリンダ37Lに油路を介して接続されていて、第1位置71L1及び第2位置71L2に切り換わる二位置切換弁であ
る。第1切換弁71Lは、第1位置71L1である場合、斜板切換シリンダ37Lを収縮し、第2位置71L2である場合、斜板切換シリンダ37Lを伸長する。
第1切換弁71Rは、第2走行モータ36Rの斜板切換シリンダ37Rに油路を介して接続されていて、第1位置71R1及び第2位置71R2に切り換わる二位置切換弁である。第1切換弁71Rは、第1位置71R1である場合、斜板切換シリンダ37Rを収縮し、第2位置71R2である場合、斜板切換シリンダ37Rを伸長する。
【0035】
第2切換弁72は、第1切換弁71L及び第1切換弁71Rを切り換える電磁比例弁であって、励磁により第1位置72aと第2位置72bとに切り換え可能である。第2切換弁72の入力側には、吐出油路40が接続され、第2切換弁72の出力側には、油路41が接続されている。油路41は途中で2つに分岐していて、そのうち一方の分岐油路は、第1切換弁71Lのスプールに接続され、他方の分岐油路は、第1切換弁71Rのスプールに接続されている。即ち、第2切換弁72は油路41により、各第1切換弁71L、71Rと接続されている。
【0036】
第2切換弁72は、第1位置72aである場合に第1切換弁71L及び第1切換弁71Rを第1位置71L1、71R1に切り換え、第2位置72bである場合に第1切換弁71L及び第1切換弁71Rを第2位置71L2、71R2に切り換える。
つまり、第2切換弁72が第1位置72a、第1切換弁71Lが第1位置71L1、第1切換弁71Rが第1位置71R1である場合に、走行切換弁34は第1状態になり、走行モータ(第1走行モータ36L、第2走行モータ36R)の回転速度を第1速度にする。第2切換弁72が第2位置72b、第1切換弁71Lが第2位置71L2、第1切換弁71Rが第2位置71R2である場合に、走行切換弁34は第2状態になり、走行モータ(第1走行モータ36L、第2走行モータ36R)の回転速度を第2速度にする。
【0037】
したがって、走行切換弁34によって、走行モータ(第1走行モータ36L、第2走行モータ36R)を低速側である第1速度と、高速側である第2速度とに切り換えることができる。
走行モータ36L、36Rにおける第1速度と、当該第1速度より速い第2速度との切換は、切換部によって行うことができる。切換部は、例えば、制御装置60に接続された変速スイッチ61であり、作業者等が操作することができる。変速スイッチ61を切り換え操作することで、走行モータ36L、36Rの回転速度を第1速度から第2速度に増速する増速指令と、走行モータ36L、36Rの回転速度を第2速度から第1速度に減速する減速指令とをそれぞれ行うことができる。
【0038】
制御装置60は、CPU、MPU等の半導体、電気電子回路等から構成されている。制御装置60は、変速スイッチ61の切換操作に基づいて、走行切換弁34を第1状態と第2状態のいずれかに切り換える。変速スイッチ61は、例えばプッシュスイッチである。
例えば、走行モータ36L、36Rが第1速度の状態にあるときに、変速スイッチ61を押圧操作することで、走行モータ36L、36Rを第2速度に増速する増速指令(走行切換弁34を第2状態に切り換える指令に相当する電気信号(電圧信号又は電流信号))が変速スイッチ61から制御装置60に出力される。また、走行モータが第2速度の状態にあるときに、変速スイッチ61を押圧操作することで、走行モータ36L、36Rを第1速度に減速する減速指令(走行切換弁34を第1状態に切り換える指令に相当する電気信号)が変速スイッチ61から制御装置60に出力される。
【0039】
なお、変速スイッチ61は、ON/OFF状態を保持可能なプッシュスイッチで構成されていてもよい。この場合、変速スイッチ61がOFF状態であるときには、走行モータ36L、36Rを第1速度に保持する指令(当該指令に相当する電気信号)が変速スイッチ61から制御装置60に出力される。また、変速スイッチ61がON状態であるときには、走行モータ36L、36Rを第2速度に保持する指令(当該指令に相当する電気信号)が変速スイッチ61から制御装置60に出力される。
【0040】
制御装置60は、走行切換弁34を第2状態から第1状態に切り換える減速指令を取得したときには、第2切換弁72のソレノイドを消磁することで、走行切換弁34を第1状態(第2切換弁72を第1位置72aで且つ第1切換弁71L、71Rを第1位置71L
1、71R1)にする。また、制御装置60は、走行切換弁34を第1状態から第2状態にする増速指令を取得したときには、第2切換弁72のソレノイドを励磁することで、走行切換弁34を第2状態(第2切換弁72を第2位置72bで且つ第1切換弁71L、71Rを第2位置71L2、71R2)にする。
【0041】
作業機1の油圧システムは、第1油圧ポンプP1と、第2油圧ポンプP2、及び操作装置(走行操作装置)54を備えている。第1油圧ポンプP1は、原動機32の動力によって駆動する油圧ポンプであって、定容量型のギヤポンプによって構成されている。第1油圧ポンプP1は、タンク22に貯留された作動油を吐出可能である。特に、第1油圧ポンプP1は、主に制御に用いる作動油を吐出する。説明の便宜上、作動油を貯留するタンク22のことを作動油タンクということがある。また、第1油圧ポンプP1から吐出した作動油のうち、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いうことがある。
【0042】
第2油圧ポンプP2は、原動機32の動力によって駆動する油圧ポンプであって、定容量型のギヤポンプによって構成されている。第2油圧ポンプP2は、タンク22に貯留された作動油を吐出可能であって、例えば、作業系の油路に作動油を供給する。例えば、第2油圧ポンプP2は、ブーム10を作動させるブームシリンダ14、バケットを作動させるバケットシリンダ15、予備油圧アクチュエータを作動させる予備油圧アクチュエータを制御する制御弁(流量制御弁)に作動油を供給する。
【0043】
走行操作装置54は、走行ポンプ(第1走行ポンプ53L、第2走行ポンプ53R)を操作する装置であり、走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度(斜板角度)を変更可能である。走行操作装置54は、操作レバー等の操作部材59と、複数の操作弁55(55A~55D)とを含んでいる。
操作部材59は、操作弁55に支持され、左右方向(機体幅方向)又は前後方向に揺動する操作部材である。即ち、操作部材59は、中立位置Nを基準とすると、中立位置Nから右方及び左方に操作可能であると共に、中立位置Nから前方及び後方に操作可能である。言い換えれば、操作部材59は、中立位置Nを基準に少なくとも前後左右の4方向に揺動することが可能である。尚、説明の便宜上、前方及び後方の双方向、即ち、前後方向のことを第1方向という。また、右方及び左方の双方向、即ち、左右方向(機体幅方向)のことを第2方向ということがある。
【0044】
また、複数の操作弁55は、共通(即ち1本)の操作部材59によって操作される。複数の操作弁55は、操作部材59の揺動操作に応じて作動する。複数の操作弁55には、吐出油路40が接続され、当該吐出油路40を介して、第1油圧ポンプP1からの作動油(パイロット油)が供給可能である。複数の操作弁55は、操作弁55A、操作弁55B、操作弁55C、及び操作弁55Dから成る。
【0045】
操作部材59を前方に揺動操作(前操作)した場合、当該操作部材59の操作量(操作)に応じて、操作弁55Aから出力される作動油(パイロット油)の圧力(パイロット圧)が変化する。操作部材59を後方に揺動操作(後操作)した場合、当該操作部材59の操作量に応じて、操作弁55Bから出力される作動油の圧力が変化する。操作部材59を右方に揺動操作(右操作)した場合、当該操作部材59の操作量に応じて、操作弁55Cから出力される作動油の圧力が変化する。操作部材59を左方に揺動操作(左操作)した場合、当該操作部材59の操作量に応じて、操作弁55Dから出力される作動油の圧力が変化する。
【0046】
複数の操作弁55と、走行ポンプ(第1走行ポンプ53L,第2走行ポンプ53R)とは、走行油路45によって接続されている。言い換えれば、走行ポンプ53L,53Rは、操作弁55(操作弁55A、操作弁55B、操作弁55C、操作弁55D)から出された作動油によって作動可能な油圧機器である。
走行油路45は、第1走行油路45a、第2走行油路45b、第3走行油路45c、第4走行油路45d、及び第5走行油路45eを有している。第1走行油路45aは、走行ポンプ53Lの受圧部53aに接続された油路である。第2走行油路45bは、走行ポンプ53Lの受圧部53bに接続された油路である。第3走行油路45cは、走行ポンプ5
3Rの受圧部53aに接続された油路である。第4走行油路45dは、走行ポンプ53Rの受圧部53bに接続された油路である。第5走行油路45eは、操作弁55、第1走行油路45a、第2走行油路45b、第3走行油路45c、及び第4走行油路45dを接続する油路である。
【0047】
操作部材59を前方(図1では矢示A1方向)に揺動させると、操作弁55Aが操作されて、当該操作弁55A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走行油路45aを介して第1走行ポンプ53Lの受圧部53aに作用すると共に、第3走行油路45cを介して第2走行ポンプ53Rの受圧部53aに作用する。これにより、第1走行ポンプ53L及び第2走行ポンプ53Rの斜板角度が変更され、第1走行モータ36L及び第2走行モータ36Rが正転(前進回転)して、作業機1が前方に直進する。
【0048】
また、操作部材59を後方(図1では矢示A2方向)に揺動させると、操作弁55Bが操作されて、当該操作弁55B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走行油路45bを介して第1走行ポンプ53Lの受圧部53bに作用すると共に、第4走行油路45dを介して第2走行ポンプ53Rの受圧部53bに作用する。これにより、第1走行ポンプ53L及び第2走行ポンプ53Rの斜板角度が変更され、第1走行モータ36L及び第2走行モータ36Rが逆転(後進回転)して、作業機1が後方に直進する。
【0049】
また、操作部材59を右方(図1では矢示A3方向)に揺動させると、操作弁55Cが操作されて該操作弁55C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走行油路45aを介して第1走行ポンプ53Lの受圧部53aに作用すると共に、第4走行油路45dを介して第2走行ポンプ53Rの受圧部53bに作用する。これにより、第1走行ポンプ53L及び第2走行ポンプ53Rの斜板角度が変更され、第1走行モータ36Lが正転し且つ第2走行モータ36Rが逆転して、作業機1が右側に旋回する。
【0050】
また、操作部材59を左方(図1では矢示A4方向)に揺動させると、操作弁55Dが操作されて該操作弁55Dからパイロット圧が出力される。このパイロット圧は第3走行油路45cを介して第2走行ポンプ53Rの受圧部53aに作用すると共に、第2走行油路45bを介して第1走行ポンプ53Lの受圧部53bに作用する。これにより、第1走行ポンプ53L及び第2走行ポンプ53Rの斜板角度が変更され、第1走行モータ36Lが逆転し且つ第2走行モータ36Rが正転して、作業機1が左側に旋回する。
【0051】
操作部材59は、右斜め前方向、右斜め後ろ方向、左斜め前方向、及び左斜め後ろ方向にも操作可能である。これら斜め方向のいずれかに操作部材59を揺動させると、受圧部53aと受圧部53bとに作用するパイロット圧の差圧によって、第1走行モータ36L及び第2走行モータ36Rの回転方向及び回転速度が決定され、作業機1が前進又は後進しながら、右旋回又は左旋回する。
【0052】
即ち、操作部材59を左斜め前方に揺動操作すると、当該操作部材59の揺動角度に対応した速度で、作業機1が前進しながら左旋回する。また、操作部材59を右斜め前方に揺動操作すると、当該操作部材59の揺動角度に対応した速度で、作業機1が前進しながら右旋回する。また、操作部材59を左斜め後方に揺動操作すると、当該操作部材59の揺動角度に対応した速度で、作業機1が後進しながら左旋回する。さらに、操作部材59を右斜め後方に揺動操作すると、当該操作部材59の揺動角度に対応した速度で、作業機1が後進しながら右旋回する。
【0053】
さて、制御装置60には、原動機32の目標回転数を設定するアクセル65が接続されている。アクセル65は、運転席8の近傍に設けられている。アクセル65は、揺動自在に支持されたアクセルレバー、揺動自在に支持されたアクセルペダル、回転自在に支持されたアクセルボリューム、又はスライド自在に支持されたアクセルスライダーなどである。なお、アクセル65は、上述した例に限定されない。
【0054】
また、制御装置60には、原動機32の実回転数を検出する回転数検出装置(第1検出装置)67が接続されている。制御装置60は、回転数検出装置67の検出結果に基づいて、原動機32の実回転数を把握することができる。制御装置60は、アクセル65の操作量に基づいて、原動機32の目標回転数を設定し、当該目標回転数になるように、原動機32の実回転数を制御する。
【0055】
変速スイッチ61の操作が行われずに、所定の減速条件が成立すると、制御装置60は、走行切換弁34を第2状態から第1状態に切り換えて、走行モータ36L、36Rの回転速度を第2速度から第1速度に自動的に減速(変速)する自動減速を実行する。
それに対して、前述したように変速スイッチ61により減速指令(減速する変速指令)が行われたときに、制御装置60は、走行モータ36L、36Rの回転速度を第2速度から第1速度に減速(変速)する手動減速を実行する。
【0056】
制御装置60は、循環油路57h、57iに作用する作動油の圧力(パイロット圧)に基づいて自動減速を行う。循環油路57h、57iには、複数の圧力検出装置(第2検出装置)80が接続されている。複数の圧力検出装置80は、第1圧力検出装置80a、第2圧力検出装置80b、第3圧力検出装置80c、第4圧力検出装置80dを含んでいる。第1圧力検出装置80aは、循環油路57hにおいて、第1走行モータ36Lの第1ポートP11側に設けられていて、第1ポートP11側の圧力を第1走行圧V1として検出する。第2圧力検出装置80bは、循環油路57hにおいて、第1走行モータ36Lの第2ポートP12側に設けられていて、第2ポートP12側の圧力を第2走行圧V2として検出する。第3圧力検出装置80cは、循環油路57iにおいて、第2走行モータ36Rの第3ポートP13側に設けられていて、第3ポートP13側の圧力を第3走行圧V3として検出する。第4圧力検出装置80dは、循環油路57iにおいて、第2走行モータ36Rの第4ポートP14側に設けられていて、第4ポートP14側の圧力を第4走行圧V4として検出する。
【0057】
制御装置60には、自動減速を有効又は無効に切り換えるモードスイッチ66が接続されている。例えば、モードスイッチ66は、ON状態とOFF状態とに切り換え操作可能なスイッチである。モードスイッチ66がON状態に切り換え操作されると、制御装置60は内部メモリに設けられた自動減速フラグをONして、自動減速を有効にする。モードスイッチ66がOFF状態に切り換え操作されると、制御装置60は設けられた自動減速フラグをOFFして、自動減速を無効にする。
【0058】
制御装置60は、自動減速が有効であるときに、第1走行圧V1、第2走行圧V2、第3走行圧V3、及び第4走行圧V4と、予め定められた減速閾値又は復帰閾値とを比較する。
走行モータ36L、36Rの回転速度が第2速度であって、第1走行圧V1、第2走行圧V2、第3走行圧V3、及び第4走行圧V4の少なくともいずれか1つが減速閾値以上になると、制御装置60は、走行モータ36L、36Rの回転速度を第1速度に減速(変速)する自動減速を実行する。また、走行モータ36L、36Rの回転速度が第1速度であって、第1走行圧V1、第2走行圧V2、第3走行圧V3、及び第4走行圧V4が復帰閾値以下になると、制御装置60は、走行モータ36L、36Rの回転速度を第1速度から第2速度に復帰(増速、変速)させる。
【0059】
なお、制御装置60は、自動減速が無効であるときは、変速スイッチ61の操作状態と
走行モータ36L、36Rの回転速度とに基づいて、前述した手動減速を行ったり、走行モータ36L、36Rの回転速度を第1速度から第2速度に増速(変速)する手動増速を行ったりする。
上述した実施形態では、所定の減速条件として、走行モータ36L、36Rの回転速度が第2速度であり、且つ、走行圧(第1走行圧V1、第2走行圧V2、第3走行圧V3、第4走行圧V4)が減速閾値以上である場合に、制御装置60が自動減速を実行するが、自動減速を行う条件はこれに限定されない。
【0060】
例えば制御装置60は、所定の減速条件として、走行モータ36L、36Rの回転速度が第2速度であり、且つ、第1走行圧V1から第2走行圧V2を減算した第1差圧ΔV1、第2走行圧V2から第1走行圧V1を減算した第2差圧ΔV2、第3走行圧V3から第4走行圧V4を減算した第3差圧ΔV3、及び第4走行圧V4から第3走行圧V3を減算した第4差圧ΔV4の少なくともいずれか1つが減速閾値以上である場合に、自動減速を実行してもよい。
【0061】
図1に示すように、第1油圧ポンプP1から作動油が吐出される吐出油路40は、途中
で複数本に分岐している。そのうち、一方の油路41には、走行切換弁(第2切換弁72)が接続され、別の一方の油路40aには、作動弁69が接続されている。言い換えれば、作動弁69は、分岐後の吐出油路40であって走行操作装置54に至る区間40a、即ち操作弁55の上流側に接続されている。なお、作動弁69は、操作弁55の下流側にある走行油路45に接続されていてもよい。
【0062】
作動弁69は、電磁比例弁(比例弁)であって、制御装置60から入力された制御信号(以下、「第1制御信号」という。)によって開度が変更可能である。第1制御信号は、例えば電圧信号又は電流信号などである。制御装置60から作動弁69に入力された第1制御信号の電気的レベルが大きくなるに連れて、作動弁69の開度が大きくなる。また、制御装置60から作動弁69に入力された第1制御信号の電気的レベルが小さくなるに連れて、作動弁69の開度が小さくなる。
【0063】
制御装置60は、前述した自動減速及び手動減速のいずれかの自動変速を行うときに、作業機1で生じる変速ショック(衝撃又は違和感)を低減するショック低減制御を実行する。ショック低減制御には、第1ショック低減制御と第2ショック低減制御とがある。
第1ショック低減制御は、制御装置60が、走行モータ36L、36Rの回転速度を第2速度から第1速度に自動減速する際に、作動弁69の作動状態として開度を制御する制御信号を設定値より低い低減値に一旦低下させてから設定値に上昇させ、当該制御信号の上昇中に走行切換弁34を第2状態から第1状態に切り換えて、変速ショックを低減する制御である。
【0064】
即ち、制御装置60は、第1ショック低減制御において、一時的に作動弁69の開口を絞る(開口面積を狭くして開度を低下させる)動作を行って、作動弁69から操作弁55を経由して走行ポンプ53L、53Rの受圧部53a、53bに作用するパイロット油の圧力であるパイロット圧を低下させて、走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度を変更し、走行ポンプ53L、53Rからの作動油の吐出量を減らす。
【0065】
また、制御装置60は、第1ショック低減制御において、一旦絞った作動弁69の開口を絞る前の大きさに戻す(開口面積を広げる)動作を行って、作動弁69から操作弁55を経由して走行ポンプ53L、53Rの受圧部53a、53bに作用するパイロット圧を上昇させて、走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度を変更し、走行ポンプ53L、53Rからの作動油の吐出量を増やす(作動弁69の開口を絞る前の流量に戻す)。
【0066】
第2ショック低減制御は、制御装置60が、走行モータ36L、36Rの回転速度を第2速度から第1速度に自動減速する際に、原動機32の駆動を制御して、原動機32の実回転数を低下させて、変速ショックを低減する制御である。
【0067】
図2Aは、自動減速時の第1ショック低減制御における、作業機1の走行速度と、作動弁69に入力する第1制御信号と、走行切換弁34の状態との関係の一例を示した図である。
制御装置60は、例えば図2Aに示す時点Q11で減速条件が成立したことに応じて、走行切換弁34を第2状態から第1状態に切り換えて、走行モータ36L、36Rの回転速度を第2速度から第1速度に自動減速する。この自動減速を実行する際に、制御装置60は第1ショック低減制御を実行する。
即ち、制御装置60は、第1ショック低減制御において、図2Aに示すように作動弁69の開度を制御する第1制御信号を設定値Iaより低い低減値Ibに一旦低下させてから(時点Q11から時点Q12までのラインLb)、設定値Iaに上昇させる(時点Q12から時点Q13までのラインLc)。また、制御装置60は、第1制御信号の低減値Ibから設定値Laまでの上昇中に、走行切換弁34を第2状態から第1状態に切り換えて、走行モータ36L、36Rの回転速度を第2速度から第1速度に減速し、変速ショックを低減する。
【0068】
また、制御装置60は、第1ショック低減制御を実行するための制御パラメータを、作業機1(機体2及び走行装置5)の走行速度に応じて設定(変更)する。詳しくは、制御装置60は、制御パラメータとして、作動弁69に入力する第1制御信号を低減値Ibまで低下させる低下速度(変更速度)Eb、第1制御信号の低下量(変更量)ΔFb、及び
走行切換弁34を第2状態から第1状態に切り換えるまでの遅延時間Tdなどを、原動機32の実回転数に応じて設定(変更)する。
原動機32の実回転数は、作業機1(機体2及び走行装置5)の走行速度に応じて変化する物理量である。制御装置60は、回転数検出装置67により検出された原動機32の実回転数を、作業機1の走行速度とみなし、原動機32の実回転数に基づいて、第1制御信号の低下速度Eb、低下量ΔFb、及び遅延時間Tdなどの制御パラメータを設定(変更)する。
【0069】
第1制御信号の低下量ΔFbは、設定値Iaと低減値Ibとの差である(ΔFb=Ia-Ib)。設定値Iaは、例えば減速条件が成立したとき(時点Q11)に、制御装置60が作動弁69に入力していた第1制御信号の制御値(時点Q11より時間的に前のラインLaの値)である。
他の例として、設定値Iaは、例えば、減速条件が成立したときの原動機32の実回転数に対応する第1制御信号の目標制御値(時点Q11より時間的に後のラインLdの値)であってもよい。この場合、第1制御信号の目標制御値を、予め実験、設定、又はシミュレーションなどにより原動機32の回転数毎に定めて、制御データとして制御装置60の内部メモリに記憶させておけばよい。
【0070】
低減値Ibは、減速条件が成立したときの原動機32の実回転数に対応する第1制御信号の一時的な制御値であって、設定値Iaより作動弁69の開度を低くして、走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度を変更し、走行ポンプ53L、53Rからの作動油の吐出量を減らす値である。例えば低減値Ibは、変速ショックを低減することができるように、予め実験、シミュレーション、又は設計などにより原動機32の回転数毎に定められて、制御データとして制御装置60の内部メモリに記憶されている。
【0071】
制御装置60は、内部メモリの制御データと原動機32の実回転数などに基づいて、第1制御信号の設定値Iaと低減値Ibとを設定する。そして、制御装置60は、設定値Iaから低減値Ibを減算することにより、低下量ΔFbを求める。なお、本例では、第1制御信号の制御値、目標制御値、設定値Ia、及び低減値Ibは、電流信号の電流値である。
【0072】
図3は、原動機32の実回転数と作動弁69の第1制御信号の制御値(電流値)の低下量との関係の一例を示した図である。制御装置60は、図3に太い実線で示すように、原動機32の実回転数(即ち機体2の走行速度)が速くなるに連れて、第1制御信号の低下量ΔFaを多く設定する。
図2Aにおいて、第1制御信号の低下速度Ebは、減速条件が成立したときの第1制御信号の制御値から低減値Ibまで、第1制御信号を低下させる速度(ラインLbの傾き)である。即ち、低下速度Ebは、減速条件が成立したときの第1制御信号を低減値Ibまで低下させる低下時間Tcで、低下量ΔFbを除算した値である(Eb=ΔFb÷Tc)。
【0073】
例えば第1制御信号の低下時間Tcは、変速ショックを低減することができるように、予め実験、シミュレーション、又は設計などにより原動機32の回転数毎に定められて、制御データとして制御装置60の内部メモリに記憶されている。制御装置60は、内部メモリの制御データと原動機32の実回転数に基づいて、低下時間Tcを設定し、低下量ΔFbを低下時間Tcで除算することにより、低下速度Ebを求める。
【0074】
他の例として、予め実験、シミュレーション、又は設計などにより原動機32の回転数毎に第1制御信号の低下速度Ebを定めて、制御データとして制御装置60の内部メモリに記憶させておいてもよい。この場合、制御装置60は、内部メモリの制御データと原動機32の実回転数に基づいて、第1制御信号の低下速度Ebを設定する。
図4は、原動機32の実回転数と作動弁69の第1制御信号の低下速度との関係の一例を示した図である。制御装置60は、図4に太い実線で示すように、原動機32の実回転数(即ち機体2の走行速度)が速くなるに連れて、第1制御信号の低下速度Ebを速く設定する。
【0075】
図2Aにおいて、遅延時間Tdは、第1制御信号を低下させ始めてから、走行切換弁3
4を第2状態から第1状態に切り換えるまでの時間(時点Q11から時点Q13までの時間)である。より詳しくは、遅延時間Tdは、第1制御信号の低下時間Tcと上昇中途時間Teとを加算した時間である。上昇中途時間Teは、第1制御信号を低減値Ibから設定値Iaに上昇させるまでの上昇時間Tgより短い時間(時点Q12から時点Q13までの時間)である。
【0076】
例えば上昇中途時間Teは、変速ショックを低減することができるように、予め実験、シミュレーション、又は設計などにより原動機32の回転数毎に定められて、制御データとして制御装置60の内部メモリに記憶されている。制御装置60は、内部メモリの制御データと原動機32の実回転数に基づいて、上昇中途時間Teを設定し、第1制御信号の低下時間Tcと上昇中途時間Teとを加算することにより、遅延時間Tdを求める。
【0077】
他の例として、変速ショックを低減することができるように、予め実験、シミュレーション、又は設計などにより原動機32の回転数毎に遅延時間Tdを定めて、制御データとして制御装置60の内部メモリに記憶させておいてもよい。この場合、制御装置60は、内部メモリの制御データと原動機32の実回転数に基づいて、遅延時間Tdを設定する。
図5は、原動機32の実回転数と遅延時間との関係の一例を示した図である。制御装置60は、図5に太い実線で示すように、原動機32の実回転数(即ち機体2の走行速度)が速くなるに連れて、遅延時間Tdを長く設定する。
【0078】
他の例として、変速ショックを低減することができるように、予め実験、シミュレーション、又は設計などにより、原動機32の回転数毎に上昇時間Tg(図2A)を定めて、制御データとして制御装置60の内部メモリに記憶させておいてもよい。この場合、制御装置60は、内部メモリの制御データと原動機32の実回転数に基づいて、上昇時間Tgを設定する。そして、制御装置60は、上昇時間Tgと低下量(上昇量)ΔFbとに基づいて、上昇中途時間Te及び遅延時間Tdを求める。また、制御装置60は、上昇時間Tgと低下量ΔFbとに基づいて、第1制御信号の上昇速度(ラインLcの傾き)を求め、当該上昇速度で第1制御信号を低減値Ibから設定値Iaまで上昇(復帰)させる。
【0079】
又は、変速ショックを低減することができるように、予め実験、シミュレーション、又は設計などにより、原動機32の回転数毎に第1制御信号の上昇速度を定めて、制御データとして制御装置60の内部メモリに記憶させておいてもよい。この場合、制御装置60は、内部メモリの制御データと原動機32の実回転数とに基づいて、第1制御信号の上昇速度を設定し、当該上昇速度と低下量ΔFbとに基づいて、上昇中途時間Te及び遅延時間Tdを求める。そして、制御装置60は、第1制御信号の上昇速度で第1制御信号を低減値Ibから設定値Iaまで上昇させる。
【0080】
なお、上述した制御パラメータの設定(変更)方法は一例であって、当該方法に限定されない。また、図3図5に示した原動機32の実回転数と第1制御信号の低下量ΔFb、低下速度Eb、及び遅延時間Tdとの関係は一例であって、当該関係に限定されない。
制御装置60は、第1制御信号の低下量ΔFb、低下速度Eb、及び遅延時間Tdなどの制御パラメータを設定すると、当該制御パラメータに基づいて、第1制御信号を低減値Ibに一旦低下させてから、設定値Iaに上昇(復帰)させる。また、制御装置60は、第1制御信号の低減値Ibから設定値Iaへの上昇中に、走行切換弁34を第2状態から第1状態に切り換えて、走行モータ36L、36Rの回転速度を第2速度から第1速度に減速し、変速ショックを低減する。
【0081】
詳しくは、作業機1での自動減速の際に実行される第1ショック低減制御において、制御装置60が作動弁69に入力する第1制御信号を低減値Ibに低下させて行くことで、作動弁69の開度が低くなって行く。また、これに応じて、走行油路45に作用する走行圧V1~V4の少なくとも一方が低下して行き、走行ポンプ53L、53Rからの作動油の吐出量が減少して行き、走行モータ36L、36Rの回転速度が遅くなって行き、作業機1(機体2、走行装置5)の走行速度も遅くなって行く。
【0082】
制御装置60が第1制御信号の制御値を低減値Ibまで低下させた後、当該制御値を設定値Iaまで上昇(復帰)させて行くことで、作動弁69の開度が高くなって行く。またこれに応じて、走行油路45に作用する走行圧V1~V4の少なくとも一方が上昇して行
き、走行ポンプ53L、53Rからの作動油の吐出量が増加して行き、走行モータ36L、36Rの回転速度が速くなって行き、作業機1の走行速度も速くなって行く。
【0083】
また、制御装置60が第1制御信号の上昇中に、走行切換弁34を第2状態から第1状態に切り換えることで、走行モータ36L、36Rの回転速度が第2速度(高速)から第1速度(低速)に変速されて、作業機1(機体2、走行装置5)の走行速度も第2速度(高速)から第1速度(低速)に変速される。
なお、作動弁69の開度の変化は、例えば図2Aに示すような、第1制御信号の制御値の変化と同様の挙動を示す。また、走行油路45に作用する走行圧V1~V4、走行ポンプ53L、53Rからの作動油の吐出量、及び走行モータ36L、36Rの回転速度は、例えば図2Aに示すような、作業機1の走行速度の変化と同様の挙動を示す。
【0084】
図6は、従来の自動減速時の第1ショック低減制御における、作業機1の走行速度と、作動弁69に入力する第1制御信号と、走行切換弁34の状態との関係の一例を示した図である。
従来は、作動弁69の開度を制御する第1制御信号の低下量ΔFx、低下速度Ex、及び遅延時間Txなどの制御パラメータがそれぞれ一定値であった。このため、制御装置60が自動減速の際に、第1制御信号の低下量ΔFx、低下速度Ex、及び遅延時間Txに基づいて第1ショック低減制御を実行すると、このときの原動機32の回転数によっては、走行切換弁34の状態が切り換わる変速前後で、走行ポンプ53L、53Rからの作動油の吐出量及び走行モータ36L、36Rの回転速度などが急変化することがあった。そして、図6に示すように変速前後で作業機1の走行速度が上下に急変化し、変速ショックが効果的に低減されないおそれがあった。
【0085】
それに対して、本実施形態では、前述したように制御装置60が第1ショック低減制御を実行するための第1制御信号の低下量ΔFb、低下速度Eb、及び遅延時間Tdなどの制御パラメータを、原動機32の回転数(機体2の走行速度に相当)に応じて変更する。そして、制御装置60が自動減速の際に、第1制御信号の低下量ΔFb、低下速度Eb、及び遅延時間Tdに基づいて第1ショック低減制御を実行する。このため、図2Aに示すように、走行切換弁34の状態が切り換わる変速前後で、作業機1(機体2)の走行速度が上下に急変化することが抑制される。そして、作業機1の走行速度及び走行モータ36L、36Rの回転速度が、変速(減速)前の高速である第2速度から変速(減速)後の低速である第1速度にスムーズに変化して、変速ショックが効果的に低減される。
【0086】
上述した実施形態では、作業機1での自動減速の際に、制御装置60が第1ショック低減制御を行い、且つ、作動弁69に入力する第1制御信号の低下量ΔFb、低下速度Eb、及び遅延時間Tdなどの制御パラメータを原動機32の回転数に応じて変更したが、これに限定しない。作業機1での増速の変速の際にも、制御装置60が第1ショック低減制御を行い、且つ、第1ショック低減制御を実行するための制御パラメータを原動機32の実回転数に応じて変更してもよい。
【0087】
図2Bは、自動増速時の第1ショック低減制御における、作業機1の走行速度と、作動弁69の第1制御信号と、走行切換弁34の状態の関係の一例を示した図である。
制御装置60は、例えば走行モータ36L、36Rにかかる走行負荷として、走行圧V1~V4のいずれかが増速閾値以下になると(図2Bの時点Q15)、所定の増速条件が成立したと判断し、走行モータ36L、36Rの回転速度(作業機1の走行速度)を第1速度から中立状態を経由して第2速度に自動的に増速する自動増速を行う。この自動増速を実行する際に、制御装置60は第1ショック低減制御を実行する。
【0088】
即ち、制御装置60は、第1ショック低減制御において、図2Bに示すように作動弁69に入力する第1制御信号の制御値(電流信号の電流値)を設定値Icより作動弁69の開度が低い低減値Idに一旦低下させてから(時点Q15から時点Q17までのラインLf)、設定値Icに上昇させる(時点Q17から時点Q18までのラインLg)。また、制御装置60は、第1制御信号の低減値Idへの低下中に、走行切換弁34を第1状態から第2状態に切り換えて、走行モータ36L、36Rの回転速度を第1速度から第2速度に増速し、変速ショックを低減する。
【0089】
また、制御装置60は、第1ショック低減制御を実行するための制御パラメータを、作業機1(機体2及び走行装置5)の走行速度に応じて設定(変更)する。詳しくは、制御装置60は、制御パラメータとして、作動弁69に入力する第1制御信号を低減値Idまで低下させる低下速度(変更速度)Ec、第1制御信号の低下量(変更量)ΔFc、及び走行切換弁34を第1状態から第2状態に切り換えるまでの遅延時間Tpなどを、原動機32の実回転数に応じて設定(変更)する。
【0090】
第1制御信号の低下量ΔFcは、設定値Icと低減値Idとの差である(ΔFc=Ic-Id)。設定値Idは、例えば増速条件が成立したとき(時点Q15)の第1制御信号の制御値(時点Q15より時間的に前のラインLeの値)である。低減値Idは、増速条件が成立したときの原動機32の実回転数に対応する第1制御信号の一時的な制御値であって、設定値Idより作動弁69の開度を低くして、走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度を変更し、走行ポンプ53L、53Rからの作動油の吐出量を減らす値である。設定値Ic及び低減値Idは電流値であって、前述した自動減速時の設定値Ia及び低減値Ibと同様に設定される。低下量ΔFcは、電流変化量であって、前述した自動減速時の低下量ΔFbと同様に、原動機32の実回転数に応じて設定される。原動機32の実回転数が速くなるに連れて、第1制御信号の低下量ΔFcは多くなる(図3参照)。
【0091】
第1制御信号の低下速度Ecは、増速条件が成立したときの第1制御信号の制御値から低減値Idまで、第1制御信号を低下させる速度(図2BのラインLfの傾き)である。例えば、第1制御信号の低下速度Ecは、増速条件が成立したときの第1制御信号を低減値Idまで低下させる低下時間Tqで、低下量ΔFcを除算することにより求められる(Vc=ΔFc÷Tq)。即ち、低下速度Ecは、前述した自動減速時の低下速度Ebと同様に、原動機32の実回転数に応じて設定される。また、低下時間Tqは、前述した自動減速時の低下時間Tcと同様に設定される。原動機32の実回転数が速くなるに連れて、第1制御信号の低下時間Tqは速くなる(図4参照)。
【0092】
遅延時間Tpは、第1制御信号を低下させ始めてから、走行切換弁34を第1状態から第2状態に切り換えるまでの時間(時点Q15から時点Q16までの時間)である。遅延時間Tpは、前述した自動減速時の遅延時間Tdと同様に、原動機32の実回転数に応じて設定される。原動機32の実回転数が速くなるに連れて、遅延時間Tpは長くなる(図5参照)。
【0093】
制御装置60は第1制御信号の低下量ΔFc、低下速度Ec、及び遅延時間Tpなどの制御パラメータを設定すると、当該制御パラメータに基づいて、第1制御信号を低減値Idに一旦低下させてから、設定値Icに上昇(復帰)させる。また、制御装置60は、第1制御信号の低減値Idに向けての低下中に、走行切換弁34を第1状態から第2状態に切り換えて、走行モータ36L、36Rの回転速度を第1速度から第2速度に増速し、変速ショックを低減する。
【0094】
上述した実施形態では、制御装置60が第1ショック低減制御を実行するための第1制御信号の低下量ΔFb、ΔFc、低下速度Eb、Ec、及び遅延時間Td、Tpなどの制御パラメータを、原動機32の実回転数に応じて変更したが、これに限定しない。例えば走行モータ36L、36Rの回転速度、走行装置5の走行速度、作動弁69に作用するパイロット圧、走行油路45に作用する走行圧、走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度、又は走行負荷(走行圧V1~V4)などのような、作業機1(機体2)の走行速度と対応して変化する物理量に応じて、制御装置60が、第1ショック低減制御を実行するための制御パラメータを変更(設定)してもよい。
【0095】
或いは、作業機1(機体2)の走行速度をセンサなどの検出装置により検出し、当該検出結果に応じて、制御装置60が第1ショック低減制御を実行するための制御パラメータを変更(設定)してもよい。また、制御装置60が、第1制御信号の低下量ΔFa、ΔFc、低下速度Eb、Ec、及び遅延時間Td、Tpのうち、少なくともいずれか1つを、作業機1(機体2)の走行速度(又は当該走行速度に相当する物理量)に応じて変更してもよい。
【0096】
図2A及び図2Bでは、走行切換弁34が第1状態と第2状態のうち、一方の状態から他方の状態に一挙に切り換えられるように示しているが、実際には、制御装置60が走行切換弁34の第2切換弁72に入力する制御信号の制御値をある程度時間をかけて変化させて、走行切換弁34の第2切換弁72及び第1切換弁71L、71Rの状態を切り換えている。以下、制御装置60走行切換弁34(第2切換弁72)に入力する制御信号を「第2制御信号」という。
【0097】
図7Aは、自動変速時(自動増速時及び自動減速時)に、制御装置60が走行切換弁34に入力する第2制御信号の変化の一例を示した図である。
前述したように制御装置60は、所定の増速条件が成立したことに応じて自動増速する際に第1ショック低減制御を実行し、当該第1ショック低減制御において、図7Aの時点Q41より左側に示すように、走行切換弁34(第2切換弁72)に入力する第2制御信号の制御値(本例では、電流信号の電流値)を変化させて、走行切換弁34を第1状態から第2状態に切り換える。
【0098】
詳しくは、例えば制御装置60は、前述したように作動弁69の第1制御信号を低減値に向けて低下させ始めると、走行切換弁34に入力する第2制御信号の制御値を、第1状態(第1速度)に対応して定められた制御値I1(図7AのラインL4a)から、中立状態に対応して定められた制御値I2になるまで一挙に増加させる(ラインL4b)。これにより、走行切換弁34(第2切換弁72、第1切換弁71L、71R)が第1状態から中立状態に切り換わる。
【0099】
第2制御信号が制御値I2に達すると、制御装置60は、第2制御信号を第2状態(第2速度)に対応して定められた制御値I3になるまで上昇速度(変更速度)Edで上昇させる(ラインL4c)。この第2制御信号の上昇中に、走行切換弁34が第2状態に切り換わる。詳しくは、図7Aにおいて、中立状態と第2状態との境界ラインと、走行切換弁34の第2制御信号のラインL4cとの交点X1が、図2Bの走行切換弁34の切換タイミングQ16に相当する。上昇速度Edは、例えば作動弁69の第1制御信号を低下させ始めたとき(図2Bの時点Q15)の原動機32の回転数に基づいて、制御装置60により設定される。
【0100】
第2制御信号が制御値I3に達すると、制御装置60は、第2制御信号を第2状態(第2速度)に対応して定められた制御値I4になるまで一挙に増加させる(図7AのラインL4d)。これにより、走行モータ36L、36Rの回転速度と作業機1(機体2)の走行速度とが第2速度に切り換わる。
上記のように、走行モータ36L、36Rの回転速度などを第1速度から第2速度に自動増速する際に、制御装置60は、走行切換弁34に入力する第2制御信号を3段階で上昇させる。
【0101】
その後、制御装置60は、時点Q41で所定の減速条件が成立したことに応じて、前述したように自動減速を行う際に第1ショック低減制御を実行し、当該第1ショック低減制御において、図7Aの時点Q41より右側に示すように、走行切換弁34に入力する第2制御信号の制御値を変化させて、走行切換弁34を第2状態から第1状態に切り換える。
詳しくは、例えば制御装置60は、前述したように作動弁69の第1制御信号を低減値Ibから設定値Ia(図2A)に向けて上昇させ始めると、走行切換弁34に入力する第2制御信号の制御値を、第2状態(第2速度)に対応して定められた制御値I4(図7AのラインL4e)から、中立状態に対応して定められた制御値I5になるまで一挙に減少させる(ラインL4f)。これにより、走行切換弁34が第1状態から中立状態に切り換わる。
【0102】
第2制御信号が制御値I5に達すると、制御装置60は、第2制御信号を第1状態(第1速度)に対応して定められた制御値I6になるまで低下速度(変更速度)Egで低下させる(ラインL4g)。この第2制御信号の低下中に、走行切換弁34が第1状態に切り換わる。詳しくは、図7Aにおいて、中立状態と第1状態との境界ラインと、走行切換弁34の第2制御信号のラインL4gとの交点X2が、図2Aの走行切換弁34の切換タイミングQ13に相当する。低下速度Egは、例えば作動弁69の第1制御信号を低下させ始めたとき(図2Aの時点Q11)の原動機32の回転数に基づいて、制御装置60によ
り設定される。
【0103】
第2制御信号が制御値I6に達すると、制御装置60は、第2制御信号を第1速度に対応して定められた制御値I1になるまで一挙に低下させる(図7AのラインL4h)。これにより、走行モータ36L、36Rの回転速度と作業機1(機体2)の走行速度とが第1速度に切り換わる。
上記のように、走行モータ36L、36Rの回転速度などを第2速度から第1速度に自動減速する際に、制御装置60は、走行切換弁34に入力する第2制御信号を3段階で低下させる。
上述した第2制御信号の制御値I1~I6と、走行切換弁34の状態と、走行モータ36L、36Rなど(作業機1)の変速の関係は、予め制御装置60の内部メモリに記憶されている。また、制御信号の上昇速度Edと低下速度Egとを設定するための制御データも、予め制御装置60の内部メモリに記憶されている。
【0104】
上述したように、走行モータ36L、36Rなどの自動変速時に、走行切換弁34に入力する第2制御信号の制御値を3段階で上昇又は低下させるときに、制御装置60は、第2制御信号の制御値I1~I6、制御値I2から制御値I3への増加量(変更量)、制御値I5から制御値I6への低下量(変更量)、及び変更速度Ed、Egなどの制御パラメータを、原動機32の回転数及び作業機1(機体2)の走行速度に応じて変更することができる。例えば、原動機32の回転数が速くなるに連れて、変更速度Ed、Egは速くなる。
【0105】
また、制御装置60は、第2制御信号を制御値I1より上昇させ始めてから、走行切換弁34を第2状態に切り換えるまでの切換時間Tjと、第2制御信号を制御値I4より低下させ始めてから、走行切換弁34を第2状態から第1状態に切り換えるまでの切換時間Tkといった制御パラメータも、原動機32の回転数及び作業機1の走行速度に応じて変更することができる。切換時間Tjは、図2Bに示した遅延時間Tpに含まれている。図7Aの切換時間Tkは、図2Aに示した遅延時間Tdに含まれている。例えば、原動機32の回転数が速くなるに連れて、切換時間Tj、Tkは長くなる。
【0106】
また、制御装置60は、走行切換弁34が第2状態に切り換わってから、第2制御信号を上昇させ続ける時間Tj1と、走行切換弁34が第1状態に切り換わってから、第2制御信号を低下させ続ける時間Tk1といった制御パラメータも、原動機32の回転数及び作業機1の走行速度に応じて変更することができる。例えば、原動機32の回転数が速くなるに連れて、時間Tj1、Tk1は長くなる。なお、時間TjとTj1とを加算した時間を、走行切換弁34が第1状態から第2状態に切り換わる切換時間として、図2Bに示した遅延時間Tpに含めてもよい。また、時間TkとTk1とを加算した時間を、走行切換弁34が第2状態から第1状態に切り換わる切換時間として、図2Aに示した遅延時間Tdに含めてもよい。
【0107】
前述した自動減速の作動中又は作動直後に、例えば走行負荷(走行圧V1~V4)が低下して、走行圧V1~V4が復帰閾値以下になると、制御装置60は、走行モータ36L、36Rの回転速度などを第1速度から第2速度に自動的に復帰(増速)させる。
即ち、制御装置60は、上記のような復帰条件が成立したことに応じて、走行モータ36L、36Rの回転速度などを第1速度から第2速度へ復帰させる自動増速を行う。このような自動増速の際にも、制御装置60は、図7Aの時点Q41より左側に示したように、走行切換弁34に入力する第2制御信号を、第1速度に対応して定められた制御値I1から、中立状態に対応して定められた制御値I2、第2速度に対応して定められた制御値I3、I4へと増加させて行く。これにより、走行切換弁34が第1状態から第2状態に切り換えられ、走行モータ36L、36Rの回転速度と作業機1の走行速度が第1速度から第2速度に増速(復帰)される。
【0108】
また、上記のように第2速度へ復帰する自動増速の際には、走行負荷(走行圧V1~V4)が、作業機1の通常走行時(非変速時)の走行負荷より高いので、走行負荷が高いタイミングで自動増速が開始されるように、制御装置60は、通常走行時の走行圧V1~V4より高い値に復帰閾値を設定する。例えば、通常走行時の走行圧V1~V4が10MP
a程度であれば、制御装置60は復帰閾値を15MPaに設定する。
【0109】
一方、変速スイッチ61により増速指令が行われたときに、制御装置60は、走行モータ80A、80Bの回転速度を第1速度から第2速度に増速(変速)する手動増速を実行する。また、変速スイッチ61により減速指令が行われたときに、制御装置60は、走行モータ80A、80Bの回転速度を第2速度から第1速度に減速(変速)する手動減速を実行する。このように変速スイッチ61による変速指令に応じて、手動変速(手動減速及び手動増速)を実行する際にも、制御装置60が第1ショック低減制御を行い、且つ制御パラメータを原動機32の実回転数に応じて変更してもよい。
【0110】
図7Bは、手動変速時(手動増速時及び手動減速時)に、制御装置60が走行切換弁34に入力する第2制御信号の変化の一例を示した図である。
制御装置60は、変速スイッチ61により増速指令が行われたことに応じて、走行モータ36L、36Rの回転速度(作業機1の走行速度)を第1速度から第2速度に手動増速する際に、図2Bに示したように第1ショック低減制御を実行する。また、当該第1ショック低減制御において、制御装置60は、図7Bの時点Q41より左側に示すように、走行切換弁34に入力する第2制御信号の制御値を変化させて、走行切換弁34を第1状態から第2状態に切り換える。
【0111】
詳しくは、例えば制御装置60は、変速スイッチ61により増速指令を行われたことに応じて、作動弁69の第1制御信号を低減値に向けて低下させ始めると、走行切換弁34に入力する第2制御信号の制御値を、第1状態(第1速度)に対応して定められた制御値I1(図7BのラインL4a)から、中立状態に対応して定められた制御値I2になるまで一挙に増加させる(ラインL4b)。これにより、走行切換弁34が第1状態から中立状態に切り換わる。
【0112】
第2制御信号が制御値I2に達すると、制御装置60は、第2制御信号を第2状態(第2速度)に対応して定められた制御値I3になるまで上昇速度(変更速度)Efで上昇させる(ラインL5c)。この第2制御信号の上昇中に、走行切換弁34が第2状態に切り換わる。詳しくは、図7Bにおいて、中立状態と第2状態との境界ラインと、走行切換弁34の第2制御信号のラインL5cとの交点X3が、図2Bの走行切換弁34の切換タイミングQ16に相当する。
【0113】
上昇速度Efは、例えば変速スイッチ61により増速指令が行われたときの原動機32の回転数に基づいて、制御装置60により設定される。当該原動機32の回転数が、前述した自動増速時の上昇速度Ed(図7A)を設定する際に用いられた原動機32の回転数と同一であっても、制御装置60は、手動増速時の上昇速度Ef(図7B)を、自動増速時の上昇速度Ed(図7A)より遅く設定する。
【0114】
上記により、図7Bに示す手動増速時に第2制御信号が上昇し始めてから、走行切換弁34が第2状態に切り換わるまでの切換時間Tmが、図7Aに示す自動増速時に第2制御信号が上昇し始めてから、走行切換弁34が第2状態に切り換わるまでの切換時間Tjより長くなる。
図7Bにおいて、第2制御信号が制御値I3に達すると、制御装置60は、第2制御信号を第2状態(第2速度)に対応して定められた制御値I4になるまで一挙に増加させる(ラインL4d)。これにより、走行モータ36L、36Rの回転速度と作業機1(機体2)の走行速度とが第2速度に切り換わる。
【0115】
上記のように、走行モータ36L、36Rの回転速度などを第1速度から第2速度に手動増速する際にも、制御装置60は、走行切換弁34に入力する第2制御信号を3段階で上昇させる。
その後、制御装置60は、時点Q51で変速スイッチ61により減速指令が行われたことに応じて、走行モータ36L、36Rの回転速度(作業機1の走行速度)を第2速度から第1速度に手動減速する際に、図2Aに示したように第1ショック低減制御を実行する。また、当該第1ショック低減制御において、制御装置60は、図7Bの時点Q51より右側に示すように、走行切換弁34に入力する第2制御信号の制御値を変化させて、走行切換弁34を第2状態から第1状態に切り換える。
【0116】
詳しくは、例えば制御装置60は、変速スイッチ61により減速指令を行われたことに応じて、作動弁69の第1制御信号を低減値に向けて低下させ始めると、走行切換弁34に入力する第2制御信号の制御値を、第2状態(第2速度)に対応して定められた制御値I4(図7BのラインL4e)から、中立状態に対応して定められた制御値I5になるまで一挙に低下させる(ラインL4f)。これにより、走行切換弁34が第2状態から中立状態に切り換わる。
【0117】
第2制御信号が制御値I5に達すると、制御装置60は、第2制御信号を第1状態(第1速度)に対応して定められた制御値I6になるまで低下速度(変更速度)Eiで低下させる(ラインL5g)。この第2制御信号の低下中に、走行切換弁34が第1状態に切り換わる。詳しくは、図7Bにおいて、中立状態と第1状態との境界ラインと、走行切換弁34の第2制御信号のラインL5gとの交点X4が、図2Aの走行切換弁34の切換タイミングQ13に相当する。
【0118】
低下速度Eiは、例えば変速スイッチ61により減速指令が行われたときの原動機32の回転数に基づいて、制御装置60により設定される。当該原動機32の回転数が、前述した自動減速時の低下速度Eg(図7A)を設定する際に用いられた原動機32の回転数と同一であっても、制御装置60は、手動減速時の低下速度Ei(図7B)を、自動減速時の低下速度Eg(図7A)より遅く設定する。
上記により、図7Bに示す手動減速時に第2制御信号が低下し始めてから、走行切換弁34が第1状態に切り換わるまでの切換時間Tnが、図7Aに示す自動増速時に第2制御信号が低下し始めてから、走行切換弁34が第1状態に切り換わるまでの切換時間Tkより長くなる。
【0119】
図7Bにおいて、第2制御信号が制御値I6に達すると、制御装置60は、第2制御信号を第1状態(第1速度)に対応して定められた制御値I1になるまで一挙に増加させる(ラインL4h)。これにより、走行モータ36L、36Rの回転速度と作業機1(機体2)の走行速度とが第1速度に切り換わる。
上記のように、走行モータ36L、36Rの回転速度などを第2速度から第1速度に手動減速する際にも、制御装置60は、走行切換弁34に入力する第2制御信号を3段階で低下させる。第2制御信号の上昇速度Efと低下速度Eiを設定するための制御データは、予め制御装置60の内部メモリに記憶されている。
【0120】
上述したように、走行モータ36L、36Rなどの手動変速時に、走行切換弁34に入力する第2制御信号の制御値を3段階で上昇又は低下させるときに、制御装置60は、第2制御信号の制御値I1~I6、制御値I2から制御値I3への増加量、制御値I5から制御値I6への低下量、及び変更速度Ef、Eiなどの制御パラメータを、原動機32の回転数及び作業機1の走行速度に応じて変更することができる。例えば、原動機32の回転数が速くなるに連れて、変更速度Ef、Eiは速くなる。
【0121】
また、制御装置60は、第2制御信号を制御値I1より上昇させ始めてから、走行切換弁34を第1状態から第2状態に切り換えるまでの切換時間Tmと、第2制御信号を制御値I4より低下させ始めてから、走行切換弁34を第2状態から第1状態に切り換えるまでの切換時間Tnといった制御パラメータも、原動機32の回転数及び作業機1の走行速度に応じて変更することができる。
【0122】
切換時間Tmは、手動増速時に作動弁69の第1制御信号を低減値に向けて低下させ始めてから、走行切換弁34を第2状態に切り換えるまでの遅延時間に含まれている。切換時間Tnは、手動減速時に作動弁69の第1制御信号を低減値に向けて低下させ始めてから、走行切換弁34を第1状態に切り換えるまでの遅延時間に含まれている。例えば、原動機32の回転数が速くなるに連れて、切換時間Tm、Tnは長くなる。
【0123】
また、制御装置60は、走行切換弁34が第2状態に切り換わってから、第2制御信号を上昇させ続ける時間Tm1と、走行切換弁34が第1状態に切り換わってから、第2制御信号を低下させ続ける時間Tn1といった制御パラメータも、原動機32の回転数及び作業機1の走行速度に応じて変更することができる。例えば、原動機32の回転数が速くなるに連れて、時間Tm1、Tn1は長くなる。なお、時間TmとTm1とを加算した時
間を、走行切換弁34が第1状態から第2状態に切り換わる切換時間として、図2Bに示した遅延時間Tpに含めてもよい。また、時間TnとTnとを加算した時間を、走行切換弁34が第2状態から第1状態に切り換わる切換時間として、図2Aに示した遅延時間Tdに含めてもよい。
【0124】
また、制御装置60は、手動変速時(手動増速時及び手動減速時)の第2制御信号の変更速度Ef、Ei(図7B)を、自動変速時の第2制御信号の変更速度Ed、Eg(図7A)より遅く設定し、手動変速時の第2制御信号の遅延時間Tm、Tn(図7B)を、自動変速時の第2制御信号の遅延時間Tj、Tk(図7A)より長く設定している。このため、手動変速時には、第2制御信号が緩やかに変化して、第2制御信号の波形がなまり、手動変速にかかる時間が長くなる。また、自動変速時には、第2制御信号が手動変速時より素早く変化して、第2制御信号の波形が略矩形状になり、自動変速にかかる時間が手動変速時より短くなる。
【0125】
上述した実施形態では、制御装置60が、自動変速時と手動変速時に段階的に変更する第2制御信号の制御値I1~I6を同一値に設定したが、第2制御信号の制御値を自動変速時と手動変速時とで異なる値に設定してもよい。また、第2制御信号の制御値の変更量(例えば制御値I4と制御値I3~I1の差又は制御値I4と制御値I5、T6の差など)も、自動変速時と手動変速時とで異なる値に設定してもよい。
【0126】
上述した実施形態では、図1に示したように、作動弁69を操作弁55の上流側に接続された吐出油路40に設けていたが、これに代えて、作動弁69を操作弁55の下流側に接続された走行油路45に設けてもよい。つまり、例えば第5走行油路45eの中途部に、作動弁69を設けてもよい。
又は、図8に示すように、第1走行油路45a、第2走行油路45b、第3走行油路45c、及び第4走行油路45dのそれぞれから油路51を分岐させて、当該油路51に可変リリーフ弁又は電磁比例弁などから構成された作動弁69を接続してもよい。この場合、制御装置60が、作動弁69に入力する第1制御信号の制御値を変更することにより、作動弁69の開度を制御すればよい。
【0127】
上述した実施形態では、操作弁55によって走行ポンプ53L、53Rに作用するパイロット圧を変更する油圧式の走行操作装置54を用いたが、これに代えて、例えば図9に示すように、電気的に作動する走行操作装置54を用いてもよい。
図9は、作業機1の油圧システムの一部の油圧回路の変形例を示す図である。
詳しくは、図9に示す油圧回路は、図1に示した走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度を制御するための回路(第1油圧ポンプP1から作動弁69と操作弁55とを経由して走行ポンプ53L、53Rにパイロット油を流す油圧回路)に代えて用いることができる。即ち、図9に示す油圧回路は、図1に示した走行モータ36L,36Rの変速用の回路と組み合わせて用いられる。
【0128】
図9に示す走行操作装置54は、左右方向(機体幅方向)又は前後方向に揺動操作可能な操作部材59と、電磁比例弁から構成された操作弁55(操作弁55a、55b、55c、55d)とを備えている。操作部材59は、例えばジョイスティックなどから構成されている。制御装置60には、操作部材59の操作量及び操作方向を検出する操作検出センサ59aが接続されている。制御装置60は、操作検出センサ59aにより検出された操作部材59の操作量及び操作方向に基づいて、操作弁55(55a、55b、55c、55d)の開度を制御し、走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度を変更する。
【0129】
図9の例では、操作弁55(55a、55b、55c、55d)が、図1に示した操作弁55(55A、55B、55C、55D)及び作動弁69と同等に機能する。即ち、図9の操作弁55(55a、55b、55c、55d)は、作動状態として開度が変更されることで、走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度を変更して、走行ポンプ53L、53Rから作動油の吐出量を変更する作動弁である。
【0130】
図9において、操作部材59が前方(A1方向、図1参照)に操作されると、制御装置60は、操作弁55a及び操作弁55cに制御信号(第1制御信号)を入力し、走行モータ36L、36Rの正転に相当する方向(作業機1の前進方向)に走行ポンプ53L、5
3Rの斜板を揺動させる。
操作部材59が後方(A2方向、図1参照)に操作されると、制御装置60は、操作弁55b及び操作弁55dに制御信号(第1制御信号)を入力し、走行モータ36L、36Rの逆転に相当する方向(作業機1の後進方向)に走行ポンプ53L、53Rの斜板を揺動させる。
【0131】
操作部材59が右方(A3方向、図1参照)に操作されると、制御装置60は、操作弁55a及び操作弁55dに制御信号(第1制御信号)を入力し、第1走行モータ36Lの正転に相当する方向に第1走行ポンプ53Lの斜板を揺動させ、第2走行モータ36Rの逆転に相当する方向に第2走行ポンプ53Rの斜板を揺動させる。
操作部材59が左方(A4方向、図1参照)に操作されると、制御装置60は、操作弁55b及び操作弁55cに制御信号(第1制御信号)を入力し、第1走行モータ36Lの逆転に相当する方向に第1走行ポンプ53Lの斜板を揺動させ、第2走行モータ36Rの正転に相当する方向に第2走行ポンプ53Rの斜板を揺動させる。
【0132】
制御装置60は、操作弁(作動弁)55(55a~55b)に入力する制御信号(第1制御信号)の電気的レベル(電流信号の電流値又は電圧信号の電圧値)を変更することで、操作弁55(55a~55b)の作動状態として開度を制御し、走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度及び作動油の吐出量を変更する。また、制御装置60は、前述した第1ショック低減制御を実行するときに、図1に示した作動弁69と同様に、操作弁(作動弁)55(55a~55b)に入力する制御信号(第1制御信号)の制御値を変更する。
【0133】
また他の例として、作業機1の油圧システム100の一部を、図10に示すような油圧回路に変更してもよい。
図10は、作業機1の油圧システムの一部の油圧回路の変形例を示す図である。
図10に示す油圧回路も、図1に示した走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度を制御するための回路に代えて用いることができる。即ち、図10に示す油圧回路は、図1に示した走行モータ36L,36Rの変速用の回路と組み合わせて用いられる。
【0134】
図10に示す油圧回路では、操作弁155L、155Rと油圧レギュレータ156L、156Rにより、各走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度が変更される。
操作弁155L、155Rは、3つの位置に切換可能な電磁比例弁である。操作弁155L、155Rは、図1に示した操作弁55(55A、55B、55C、55D)及び作動弁69と同等に機能する。即ち、操作弁155L、155Rは、作動状態として位置が切り換えられことで、油圧レギュレータ156L、156Rを作動させて、走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度を変更し、走行ポンプ53L、53Rから作動油の吐出量を変更する作動弁である。
【0135】
詳しくは、油圧レギュレータ156L、156Rは、作動油が供給可能な供給室157と、供給室157に設けられたピストンロッド158を有している。油圧レギュレータ156Lのピストンロッド158は、第1走行ポンプ53Lの斜板に連結されている。油圧レギュレータ156Rのピストンロッド158は、第2走行ポンプ53Rの斜板に連結されている。各油圧レギュレータ156L、156rのピストンロッド158の作動(直進移動)によって、各走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度が変更される。
【0136】
操作弁155Lは、第1位置159aと第2位置159bと中立位置159cとに切り換え可能であり、当該位置159a~159cが切り換えられることで、油圧レギュレータ156Lを操作する。操作弁155Lのスプールが制御装置60から入力された制御信号(第1制御信号)に基づいて移動することで、操作弁155Lの位置が変更される。操作弁155Lの第1ポートと油圧レギュレータ156Lの供給室157とは、第1走行油路145aにより接続されている。操作弁155Lの第2ポートと油圧レギュレータ156Lの供給室157とは、第2走行油路145bにより接続されている。
【0137】
操作弁155Rは第1位置159aと第2位置159bと中立位置159cとに切り換え可能であり、当該位置159a~159cが切り換えられることで、油圧レギュレータ156Rを操作する。操作弁155Rのスプールが制御装置60から入力される制御信号(第1制御信号)に基づいて移動することで、操作弁155Rの位置が変更される。操作
弁155Rの第1ポートと油圧レギュレータ156Rの供給室157とは、第3走行油路145cにより接続されている。操作弁155Rの第2ポートと油圧レギュレータ156Rの供給室157とは、第4走行油路145dにより接続されている。
【0138】
制御装置60が操作弁155L及び操作弁155Rに制御信号(第1制御信号)を入力して、操作弁155L及び操作弁155Rを第1位置159aに切り換える。これにより、第1走行ポンプ53L及び第2走行ポンプ53Rの斜板が正転の方向に揺動し、第1走行ポンプ53L及び第2走行ポンプ53Rが正転可能となる。
また、制御装置60が操作弁155L及び操作弁155Rに制御信号(第1制御信号)を入力して、操作弁155L及び操作弁155Rを第2位置159bに切り換える。これにより、、第1走行ポンプ53L及び第2走行ポンプ53Rの斜板が逆転の方向に揺動し、第1走行ポンプ53L及び第2走行ポンプ53Rが逆転可能となる。
【0139】
また、制御装置60が操作弁155L及び操作弁155Rに制御信号(第1制御信号)を入力して、操作弁155Lを第1位置159aに切り換え、且つ操作弁155Rを第2位置159bに切り換える。これにより、第1走行ポンプ53Lの斜板が正転の方向に揺動して、第1走行ポンプ53Lが正転可能となり、且つ第2走行ポンプ53Rの斜板が逆転の方向に揺動して、第2走行ポンプ53Rが逆転可能となる。
【0140】
さらに、制御装置60が操作弁155L及び操作弁155Rに制御信号(第1制御信号)を入力して、操作弁155Lを第2位置159bに切り換え、且つ操作弁155Rを第1位置159aに切り換える。これにより、第1走行ポンプ53Lの斜板が逆転の方向に揺動して、第1走行ポンプ53Lが逆転可能となり、且つ第2走行ポンプ53Rの斜板が正転の方向に揺動して、第2走行ポンプ53Rが正転可能となる。
【0141】
制御装置60は、操作弁(作動弁)155L、155Rに入力する制御信号(第1制御信号)の電気的レベル(電流信号の電流値又は電圧信号の電圧値)を変更することで、操作弁155L、155Rの作動状態として位置を切り換える制御を行い、走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度及び作動油の吐出量を変更する。また、制御装置60は、前述した第1ショック低減制御を実行するときに、図1に示した作動弁69と同様に、操作弁(作動弁)155L、155Rに入力する制御信号(第1制御信号)の制御値を変更する。
【0142】
上述した実施形態では、作動弁69、55a~55d、155L、155Rは、制御装置60から入力される第1制御信号の制御値が大きくなるに連れて、開度が大きくなる電磁比例弁であったが、これに代えて、作動弁として、第1制御信号の制御値が大きくなるに連れて、開度が小さくなる電磁比例弁を用いてもよい。このような変形例の作動弁を用いた場合、図2A及び図2Bにおいて、第1制御信号を示す縦軸においては、原点に近づくに連れて、制御値が高くなる。つまり、前述した実施形態において、第1制御信号の高低が逆になるため、高低に関する内容を逆に読み替えれば、変形例の説明になる。より詳しくは、前述した実施形態において、例えば「低下」を「上昇」又は「増加」に読み替えれば、変形例の説明になる。また、前述した実施形態と上記変形例とを包含するには、例えば「低下」、「上昇」、及び「増加」を、「変更」と読み替えればよい。
【0143】
上述した実施形態では、走行モータ36L、36Rの回転速度を第1速度と第2速度の2速段に変速可能な例を示したが、走行モータ36L、36Rの回転速度は3速段以上に変速可能であってもよい。
上述した実施形態では、走行切換弁34は、走行モータ36L、36Rを第1速度にする第1状態と、第2速度にする第2状態とに切換可能な2位置切換弁72、71L、71Rを有しているが、これに代えて、例えば走行切換弁を1つ以上の比例弁で構成してもよい。即ち、走行切換弁は、少なくとも走行モータ36L、36Rを第1速度にする第1状態及び第2速度にする第2状態に切換可能な弁であればよい。また、走行切換弁34(第1切換弁71L、71R又は第2切換弁72)に代えて、例えば少なくとも第1位置と第2位置と中立位置とを含む複数位置に切り換え可能な切換弁を用いてもよい。
【0144】
図1に示した実施形態では、作動弁69によって操作弁55(55A~55D)に作用する作動油の圧力(パイロット油のパイロット圧)を変更しているが、作動弁69は、走行ポンプ53L、53R流す作動油、即ち走行ポンプ53L、53Rの受圧部に作用する
作動油の圧力を調整可能な弁であればよい。また、作動弁69と走行ポンプ53L、53Rとを走行油路45で接続し、作動弁69が操作部材59の操作に応じて走行ポンプ53L、53Rに作用するパイロット圧を変更してもよい。
【0145】
本実施形態の作業機1は、以下の構成を有し、効果を奏する。
作業機1は、機体2を走行可能に支持する走行装置5と、作動油を吐出する走行ポンプ53L、53Rと、走行ポンプ53L、53Rが吐出した作動油により回転して走行装置5に動力を出力可能な走行モータ36L、36Rと、作動状態が切り換えられることで走行モータ36L、36Rの回転速度を変速可能な走行切換弁34と、作動状態が変更されることで走行ポンプ53L、53Rからの作動油の吐出量を変更可能な作動弁69、55(55a~55d)、155L、155Rと、走行切換弁34及び作動弁69、55(55a~55d)、155L、155Rを制御する制御装置60と、を備え、制御装置60は、走行モータ36L、36Rの回転速度を変速する際に、作動弁69の作動状態を制御する第1制御信号の制御値を、設定値Iaよりも走行ポンプ53L、53Rかからの作動油の吐出量を減らす低減値Ibに一旦変更してから、設定値Iaに設定し、第1制御信号の変更中に走行切換弁34の作動状態を切り換えることにより、変速ショックを低減するショック低減制御(第1ショック低減制御)を実行し、且つショック低減制御を実行するための制御パラメータを機体2の走行速度に応じて変更する。
【0146】
上記構成によれば、走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度を変速する際に、作業機1(機体2)の走行速度に応じて作動弁69、55(55a~55d)、155L、155Rの作動状態を制御することができる。このため、いずれの走行速度でも、変速前後で走行ポンプ53L、53Rからの作動油の吐出量、走行モータ36L、36Rの回転速度、さらに作業機1の走行速度が急変化するのを抑制して、変速ショックを効率的に低減することができる。
【0147】
制御装置60は、前記制御パラメータとして、第1制御信号の制御値を低減値Ibに変更する第1変更速度Eb、Ecを、機体2の走行速度に応じて変更する。これにより、作業機1での変速の際に、作業機1の走行速度に応じて作動弁69、55(55a~55d)、155L、155Rの作動状態の変更速度を調整して、変速前後で走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度が急変化するのを抑制し、変速ショックを効率良く低減することができる。
【0148】
制御装置60は、機体2の走行速度が速くなるに連れて、第1制御信号の第1変更速度Eb、Ecを速くする。これにより、作業機1での変速の際に、作業機1の走行速度が速くなるに連れて、作動弁69、55(55a~55d)、155L、155Rの作動状態の変更速度を速くして、変速前後で走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度が急変化するのをより抑制し、変速ショックを効率良く低減することができる。
【0149】
制御装置60は、前記制御パラメータとして、第1制御信号の制御値を低減値Ibに向かって変更し始めてから、走行切換弁34の作動状態を切り換えるまでの遅延時間Td、Tpを、機体2の走行速度に応じて変更する。これにより、作業機1での変速の際に、作業機1の走行速度に応じて走行切換弁34の状態を切り換えるまでの遅延時間Td、Tpを調整して、変速前後で走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度が急変化するのを抑制し、変速ショックを効率良く低減することができる。
【0150】
制御装置60は、機体2の走行速度が速くなるに連れて、遅延時間Td、Tpを長くする。これにより、作業機1での変速の際に、作業機1の走行速度が速くなるに連れて、走行切換弁34の状態を切り換えるまでの遅延時間Td、Tpを長くして、変速前後で走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度が急変化するのをより抑制し、変速ショックを効率良く低減することができる。
【0151】
制御装置60は、前記制御パラメータとして、第1制御信号の制御値を低減値Ibに変更する第1変更量ΔFb、ΔFcを、機体2の走行速度に応じて変更する。これにより、作業機1での変速の際に、作業機1の走行速度に応じて作動弁69、55(55a~55d)、155L、155Rの作動状態の変更量を調整して、変速前後で走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度が急変化するのを抑制し、変速ショックを効
率良く低減することができる。
【0152】
制御装置60は、機体2の走行速度が速くなるに連れて、第1制御信号の第1変更量ΔFb、ΔFcを多くする。これにより、作業機1での変速の際に、作業機1の走行速度が速くなるに連れて、作動弁69、55(55a~55d)、155L、155Rの作動状態の変更量を多くして、変速前後で走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度が急変化するのをより抑制し、変速ショックを効率良く低減することができる。
【0153】
作業機1は、走行ポンプ53L、53Rの動力源である原動機32と、原動機32の回転数を検出する第1検出装置(回転数検出装置)67と、を備え、制御装置60は、前記制御パラメータとして、第1制御信号の制御値を低減値Ibに変更する第1変更速度Eb、Ec及び第1変更量ΔFb、ΔFc、並びに第1制御信号の制御値を低減値Ibに向かって変更し始めてから走行切換弁34の作動状態を切り換えるまで遅延時間Td、Tpを、第1検出装置67により検出された原動機32の回転数に応じて変更する。これにより、作業機1での変速の際に、作業機1の走行速度と対応する原動機32の回転数に応じて、作動弁69、55(55a~55d)、155L、155Rの作動状態の変更速度及び変更量、並びに遅延時間Tdを調整して、変速前後で走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度が急変化するのを抑制し、変速ショックを効率良く低減することができる。
【0154】
制御装置60は、原動機32の回転数が速くなるに連れて、第1変更速度Eb、Ecを速くし、第1変更量ΔFb、ΔFcを多くし、遅延時間Td、Tpを長くする。これにより、作業機1での変速の際に、作業機1の走行速度と対応する原動機32の回転数が速くなるに連れて、作動弁69の開度の変更速度を速くし、作動弁69、55(55a~55d)、155L、155Rの作動状態の変更量を多くし、走行切換弁34の状態が切り換わるまでの遅延時間Td、Tpを長くすることができる。このため、変速前後で走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度が急変化するのを一層抑制し、変速ショックを一層効率良く低減することが可能となる。
【0155】
制御装置60は、原動機32の回転数に基づいて第1制御信号の第1変更量ΔFb、ΔFcと第1制御信号を低減値Ib、Idに変更する変更時間Tcとを設定し、変更量ΔFb、ΔFcと変更時間Tcとに基づいて第1制御信号の変更速度Eb、Ecを設定し、変更時間Tcに基づいて遅延時間Td、Tpを設定する。これにより、作業機1での変速の際に、ショック低減制御を実行するための第1制御信号の変更量ΔFb、ΔFc、変更速度Eb、Ec、及び遅延時間Td、Tpを、原動機32の回転数及び作業機1の走行速度に応じて確実に設定及び変更することができる。
【0156】
走行切換弁34は、走行モータ36L、36Rの回転速度を第1速度にする第1状態と、走行モータの回転速度を第1速度より速い第2速度にする第2状態とに切換可能であり、制御装置60は、走行モータ36L、36Rの回転速度を第2速度から第1速度に減速する際のショック低減制御において、第1制御信号の制御値を低減値Ibに一旦変更してから設定値Iaに設定し、第1制御信号の低減値Ibから設定値Icへの変更中に走行切換弁34を第2状態から第1状態に切り換える。これにより、作業機1での第2速度から第1速度への減速の際に、作業機1の走行速度に応じて作動弁69、55(55a~55d)、155L、155Rの作動状態の変更状態を調整して、変速前後で走行ポンプ53L、53Rからの作動油の吐出量、走行モータ36L、36Rの回転速度、さらに作業機1の走行速度が急変化するのを抑制し、変速ショックを効率良く低減することができる。
【0157】
制御装置60は、走行モータ36L、36Rの回転速度を第1速度から第2速度に増速する際のショック低減制御において、第1制御信号の制御値を低減値Idに一旦変更してから設定値Icに設定し、第1制御信号の低減値Idへの変更中に走行切換弁34を第1状態から第2状態に切り換える。これにより、作業機1での第1速度から第2速度への増速の際に、作業機1の走行速度に応じて作動弁69、55(55a~55d)、155L、155Rの作動状態を制御して、変速前後で走行ポンプ53L、53Rからの作動油の吐出量、走行モータ36L、36Rの回転速度、さらに作業機1の走行速度が急変化するのを抑制し、変速ショックを効率良く低減することができる。
【0158】
作業機1は、走行装置を操作する操作装置(走行操作装置)54と、操作装置54の操作に応じて走行ポンプ53L、53Rの斜板の角度を変更可能な操作弁55と、を備え、作動弁69は、操作弁55の上流側に接続された油路(吐出油路)40又は下流側に接続された油路(走行油路)45に設けられた電磁比例弁から構成され、制御装置60は、第1制御信号として電流信号を作動弁69、55(55a~55d)、155L、155Rに入力する。これにより、作業機1での変速の際に、作業機1の走行速度に応じて作動弁69、55(55a~55d)、155L、155Rの作動状態を制御することで、操作弁55の上流側又は下流側に接続された油路40、45に作用する油圧を調整することができる。このため、変速前後で走行ポンプ53L、53Rからの作動油の吐出量、走行モータ36L、36Rの回転速度、さらに作業機1の走行速度が急変化するのを抑制し、変速ショックを効率良く低減することができる。
【0159】
作業機1は、変速指令を行う変速スイッチ61を備え、制御装置60は、走行モータ36L、36Rの回転速度を自動的に変速する自動変速と、変速スイッチ61により行われた変速指令に応じて、走行モータ36L、36Rの回転速度を変速する手動変速とを実行可能であり、自動変速と手動変速とをそれぞれ実行する際に、ショック低減制御(第1ショック低減制御)を実行し、自動変速を実行する際と手動変速を実行する際とで、前記制御パラメータを変更する。これにより、自動変速と手動変速とをそれぞれ実行する際に、変速ショックを効率良く低減することができる。また、自動変速を実行する際と手動変速を実行する際とで、ショック低減制御の態様を変えて、それぞれ変速ショックを適切且つ効率良く低減することができる。
【0160】
制御装置60は、所定の減速条件が成立したことに応じて、走行モータ36L、36Rの回転速度を自動的に減速する自動減速と、変速スイッチ61により行われた減速指令に応じて、走行モータ36L、36Rの回転速度を減速する手動減速とを実行可能であり、自動減速と手動減速とをそれぞれ実行する際に、電磁比例弁から構成された走行切換弁34に入力する第2制御信号の制御値を変更して行って、走行モータ36L、36Rの回転速度を減速させる状態に走行切換弁34を切り換え、自動減速を実行する際と手動減速を実行する際とで、前記制御パラメータとして、第2制御信号の制御値を変更する第2変更速度Eg、Eiと、遅延時間Tdに含まれる時間であって第2制御信号の制御値を変化させ始めてから走行切換弁34の作動状態が切り換わるまでの切換時間Tk、Tnとを変更する。これにより、自動減速と手動減速とをそれぞれ実行する際に、変速ショックを適切且つ効率良く低減することができる。また、自動減速を実行する際と手動減速を実行する際とで、走行切換弁34の状態の変更速度と変更にかかる時間とを調整して、走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度を適切に変速することができる。
【0161】
制御装置60は、所定の増速条件が成立したことに応じて、走行モータ36L、36Rの回転速度を自動的に増速する自動増速と、変速スイッチ61により行われた増速指令に応じて、走行モータ36L、36Rの回転速度を増速する手動増速とを実行可能であり、自動増速と手動増速とをそれぞれ実行する際に、電磁比例弁から構成された走行切換弁34に入力する第2制御信号の制御値を変更して行って、走行モータ36L、36Rの回転速度を増速させる状態に走行切換弁34を切り換え、自動増速を実行する際と手動増速を実行する際とで、前記制御パラメータとして、第2制御信号の制御値を変更する第2変更速度Ed、Efと、遅延時間Td、Tpに含まれる時間であって第2制御信号の制御値を変化させ始めてから走行切換弁34の作動状態が切り換わるまでの切換時間Tj、Tmとを変更する。これにより、自動増速と手動増速とをそれぞれ実行する際に、変速ショックを適切且つ効率良く低減することができる。また、自動増速を実行する際と手動増速を実行する際とで、走行切換弁34の状態の変更速度と変更にかかる時間とを調整して、走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度を適切に変速することができる。
【0162】
制御装置60は、自動減速又は自動増速を実行する際の第2制御信号の第2変更速度Eg、Edを、手動減速又は手動増速を実行する際の第2制御信号の第2変更速度Ei、Efより速くし、前記自動変速を実行する際の切換時間Tk、Tjを、前記手動変速を実行
する際の切換時間Tn、Tmより短くする。これにより、手動減速又は手動増速を実行する際に、走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度をゆっくり変速させて、変速ショックを効率良く低減することができる。また、自動減速又は自動増速を実行する際に、走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度を素早く変速させて、変速ショックを効率良く低減することができる。さらに、例えば作業機1が土砂などを移動させたり、重い荷を積んだ状態で旋回したりするような、走行負荷が大きいときに、自動減速又は自動増速を実行して、走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度を素早く変速することで、走行モータ36L、36Rと走行装置5などが駆動停止することにより作業機1が走行停止するのを防止することができる。
【0163】
制御装置60は、手動変速を実行する際の第2制御信号の制御値の変化を、自動変速を実行する際の第2制御信号の制御値の変化より緩やかにして、手動変速を実行する際の第2制御信号の波形を、自動変速を実行する際の第2制御信号の波形よりなまらせる。これにより、自動減速又は自動増速を実行する際よりも、手動減速又は手動増速を実行する際に、走行モータ36L、36Rの回転速度及び作業機1の走行速度を適切にゆっくり変速させることができる。
【0164】
制御装置60は、第2制御信号の第2変更速度Ed、Eg、Ef、Eiと切換時間Tj、Tk、Tm、Tnとを、機体2の走行速度に応じて変更する。これにより、自動増速と手動増速とをそれぞれ実行する際に、作業機1の走行速度に応じて走行切換弁69の状態の変更速度と変更にかかる時間とを調整して、変速ショックを適切且つ効率良く低減することができる。
【0165】
作業機1は、走行モータ36L、36Rにかかる走行負荷(走行圧V1~V4)を検出する第2検出装置(圧力検出装置)80を備え、制御装置60は、自動減速の実行中又は実行直後に、第2検出装置80により検出された走行負荷が復帰閾値以下であれば、走行切換弁34を第1状態から第2状態に切り換えて、走行モータ36L~36Rの回転速度を自動減速の実行前の速度に自動的に復帰させ、機体2の通常走行時(走行モータ36L~36Rの変速を行っていないとき)に第2検出装置80により検出された走行負荷より、復帰閾値を高く設定する。これにより、自動減速の実行中又は実行直後に、走行負荷が通常走行時の走行負荷より高いタイミングで、走行モータ36L~36Rの回転速度及び作業機1の走行速度を第2速度に素早く自動的に復帰させることができる。
【0166】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0167】
1 作業機
2 機体
5 走行装置
32 原動機
34 走行切換弁
36L 第1走行モータ
36R 第2走行モータ
40 吐出油路
45 走行油路
53L 第1走行ポンプ
53R 第2走行ポンプ
54 走行操作装置(操作装置)
55(55A~55D) 操作弁
55(55a~55d) 操作弁(作動弁)
60 制御装置
61 変速スイッチ
67 回転数検出装置(第1検出装置)
69 作動弁
80(80a~80d) 圧力検出装置(第2検出装置)
155L、155R 操作弁(作動弁)
Eb、Ec 低下速度(第1変更速度)
Ed、Ef 上昇速度(第2変更速度)
Eg、Ei 低下速度(第2変更速度)
I1~I6 制御値
Ia、Ic 設定値(制御値)
Ib、Id 低減値(制御値)
Td、Tp 遅延時間
Tj、Tk、Tm、Tn 切換時間
ΔFb、ΔFc 低下量(変更量)
図1
図2A
図2B
図3
図4
図5
図6
図7A
図7B
図8
図9
図10
図11