CN107406100A - 作业车辆及作业车辆的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种作业车辆及作业车辆的控制方法。轮式装载机(1)是前车架(11)与后车架(12)连结的铰接式轮式装载机(1)，具有：操纵杆(24)、作用力施加部(27)、车速传感器(105)、以及控制部(28)。操纵杆(24)通过操作人员的操作，改变前车架(11)相对于后车架(12)的转向角(θs)。作用力施加部(27)对操作人员进行的操纵杆(24)的操作施加辅助作用力或反作用力。车速传感器(105)检测轮式装载机(1)的速度。控制部(28)根据由车速传感器(105)检测出的速度来控制作用力施加部(27)，以施加辅助作用力或反作用力。

Description

作业车辆及作业车辆的控制方法

技术领域

本发明涉及作业车辆及作业车辆的控制方法。

背景技术

作为铰接式作业车辆，已经公开了一种通过控制向跨着前车架与后车架而配置的液压促动器供给的油的流量来改变转向角的结构(例如，参照专利文献1、2)。

在专利文献1、2所示的作业车辆中，通过操作人员对操纵杆进行操作，改变先导阀阀口的开闭状态，来改变先导压。根据改变的先导压，调整从转向阀向液压促动器供给的流量，从而改变作业车辆的转向角。

因为这样通过液压改变转向角，所以操作人员只将用来改变先导阀阀口的开闭状态所需要的较轻的操作力施加给操纵杆，就能够改变转向角。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开平11-105723号公报

专利文献2：(日本)特开平11-321664号公报

发明内容

然而，在上述专利文献1、2的作业车辆中，操作人员的操作感由用来改变先导阀阀口的开闭状态所需要的操作力来决定，所以即使在改变了作业车辆的速度的情况下，操作人员的操作部件的操作感也相同，难以兼顾低速行驶时操作性的提高与高速行驶时直线前进的稳定性。

即，当重视了低速行驶时操作性的提高而轻松地设定操作感时，则有损于高速行驶时直线前进的稳定性，当重视了高速行驶时直线前进的稳定性而加重地设定操作感时，则有损于低速行驶时的操作性。

本发明的目的在于，考虑上述现有作业车辆的问题，提供一种能够提高低速行驶时的操作性及高速行驶时的直线前进的稳定性的作业车辆及作业车辆的控制方法。

(用于解决技术问题的技术方案)

第一发明的作业车辆是前车架与后车架连结的铰接式作业车辆，具有：操纵杆、作用力施加部、速度检测部、以及控制部。操纵杆通过操作人员的操作来改变前车架相对于后车架的转向角。作用力施加部对操作人员进行的操纵杆的操作施加辅助作用力或反作用力。速度检测部检测作业车辆的速度。控制部根据由速度检测部检测出的速度来控制作用力施加部，以施加辅助作用力或反作用力。

这样，因为能够根据作业车辆的速度对操纵杆的操作施加辅助作用力或反作用力，所以能够改变操纵杆的操作所需要的操作力。

因此，通过低速行驶时较小地设定操纵杆的操作所需要的操作力，高速行驶时较大地设定操纵杆的操作所需要的操作力，能够提高低速行驶时的操作性及高速行驶时直线前进的稳定性。

第二发明的作业车辆基于第一发明的作业车辆，控制部控制作用力施加部，以使由速度检测部检测出的速度越快，操纵杆的操作所需要的操作力越大。

由此，能够梯度地或连续地使速度越快，操纵杆的操作所需要的操作力越大。

因此，由于当高速时操纵杆的操作感加重，低速时操纵杆的操作感变得轻松，所以能够提高低速行驶时的操作性及高速行驶时直线前进的稳定性。

第三发明的作业车辆基于第二发明的作业车辆，控制部控制作用力施加部，以在由速度检测部检测出的速度在预先设定的规定速度以上的情况下施加反作用力，并且在由速度检测部检测出的速度不足规定速度的情况下施加辅助作用力。

在以高速驱动作业车辆的情况下，通过在对操纵杆进行操作时施加反作用力，能够加重操作感，提高高速时的行驶稳定性。

第四发明的作业车辆基于第二发明的作业车辆，控制部控制作用力施加部，以使由速度检测部检测出的速度越快，对操纵杆施加的辅助作用力越小。

由此，例如能够梯度地或连续地使速度越快，操纵杆的操作所需要的操作力越大，能够提高低速行驶时的操作性及高速行驶时直线前进的稳定性。

第五发明的作业车辆基于第一发明的作业车辆，还具有扭矩检测部。控制部根据由扭矩检测部检测出的扭矩来控制作用力施加部，以对操纵杆的操作施加辅助作用力或反作用力。

由此，能够根据操作人员对操纵杆施加的扭矩来施加作用力。例如，能够控制施加的作用力的大小，以在操作人员对操纵杆施加的扭矩较大时增大由作用力施加部施加的辅助作用力、在扭矩较小时减小辅助作用力。

第六发明的作业车辆基于第一发明的作业车辆，具有液压促动器、以及控制阀。液压促动器改变转向角。控制阀与操纵杆连结，控制向液压促动器供给的油的流量。控制阀具有：第一输入部件、第二输入部件、以及施力部。第一输入部件与操纵杆连结，根据操纵杆的操作量发生位移。第二输入部件根据转向角发生位移。施力部对第一输入部件施力，以位于第一输入部件的位移量与第二输入部件的位移量一致的中立位置。控制部根据第一输入部件的位移量相对于第二输入部件的位移量之差，控制向液压促动器供给的油的流量。操纵杆反抗施力部的施加力而被操作。

由此，在对操纵杆进行操作后，转向角追随操纵杆而发生变化，当操纵杆的操作量与转向角一致时，控制阀处于中立位置。

而且，以该方式在控制阀设置施力部，操作人员以与施力部的施加力相对抗的操作力对操纵杆进行操作。能够对与该施加力相对抗的操作施加辅助作用力或反作用力。

第七发明的作业车辆基于第六发明的作业车辆，还具有转向阀。转向阀基于从控制阀输入的先导压，调整向液压促动器供给的油的流量。控制阀通过调整先导压，控制从转向阀向液压促动器供给的油的流量。

由此，通过操作人员的操作来调整先导压，控制从转向阀流向液压促动器的油的供给量，来改变前车架相对于后车架的转向角。

第八发明的作业车辆基于第七发明的作业车辆，还具有：液压促动器、控制阀、以及连结部。液压促动器改变转向角。控制阀与操纵杆连结，控制向液压促动器供给的油的流量。连结部连结操纵杆与控制阀。作用力施加部具有马达与传递机构。马达产生辅助作用力或反作用力。传递机构将马达的辅助作用力或反作用力传递给连结部。

由此，能够向连结操纵杆与控制阀的连结部传递马达的作用力，能够改变操纵杆的操作所需要的操作力。

第九发明的作业车辆的控制方法是前车架与后车架连结的铰接式作业车辆的控制方法，具有：速度检测步骤、以及施加步骤。速度检测步骤检测作业车辆的速度。施加步骤根据检测出的速度，对改变前车架相对于后车架的转向角的、操作人员进行的操纵杆的操作施加辅助作用力或反作用力。

这样，因为能够根据作业车辆的速度，对操纵杆的操作施加辅助作用力或反作用力，所以能够改变对操纵杆的操作所需要的操作力。

因此，通过低速行驶时较小地设定操纵杆的操作所需要的操作力，高速行驶时较大地设定操纵杆的操作所需要的操作力，能够提高低速行驶时的操作性及高速行驶时直线前进的稳定性。

(发明的效果)

根据本发明，能够提供一种能够提高低速行驶时的操作性及高速行驶时直线前进的稳定性的作业车辆及作业车辆的控制方法。

附图说明

图1是本发明的实施方式的轮式装载机的侧视图。

图2是表示图1的轮式装载机的转向操作装置结构的液压回路图。

图3是表示图2的先导阀的结构剖视图。

图4中(a)、(b)是图3的AA′间的箭头方向(矢示)剖视图，图4中(c)、(d)是图3的BB′间的箭头方向剖视图。

图5是表示图2的连结部及连杆机构的侧视图。

图6是从上方观察图5的操纵杆的图。

图7中(a)是图3的先导阀的示意图，(b)是表示图7(a)的先导阀的车体-杆偏差角度与杆反作用力的关系的图，(c)是偏差角度α为0时的图7(a)的CC′间、DD′间、EE′间以及FF′间的箭头方向剖视图，(d)是偏差角度α为θ2时的图7(a)的CC′间、DD′间、EE′间以及FF′间的箭头方向剖视图，(e)是偏差角度α为θ3时的图7(a)的CC′间、DD′间、EE′间以及FF′间的箭头方向剖视图。

图8是表示图2的作用力施加部结构的立体图。

图9中(a)是表示本实施方式的三种不同车速下相对于杆输入扭矩的辅助作用力的图，(b)是表示施加图9(a)所示的辅助作用力的情况与不施加该辅助作用力的情况下相对于车体-杆偏差角度的杆反作用力的图。

图10是表示本发明的第一实施方式的轮式装载机的控制方法的流程图。

图11是表示本实施方式的变形例的三种不同车速下相对于杆输入扭矩的辅助作用力的图。

图12是表示本发明的实施方式的变形例的转向操作装置的结构图。

图13是表示本发明的实施方式的变形例的作用力施加部的结构图。

具体实施方式

下面，参照附图，针对本发明的实施方式的轮式装载机进行说明。

(第一实施方式)

＜1.结构＞

(1-1.轮式装载机的结构概况)

图1是表示本实施方式的轮式装载机1的结构的示意图。本实施方式的轮式装载机1具有：车体车架2、作业装置3、一对前轮胎4、驾驶室5、发动机舱6、一对后轮胎7、以及转向操作装置8(参照后面叙述的图2)。

轮式装载机1使用作业装置3进行沙土装载作业等。

车体车架2为所谓的铰接式，具有：前车架11、后车架12、以及连结轴部13。前车架11配置在后车架12的前方。连结轴部13设置于车宽方向的中央，可相互摆动地连结前车架11与后车架12。一对前轮胎4安装于前车架11的左右。而且，一对后轮胎7安装于后车架12的左右。

作业装置3通过来自未图示的作业装置泵的工作油进行驱动。作业装置3具有：大臂14、铲斗15、提升缸16、以及铲斗缸17。大臂14安装于前车架11。铲斗15安装于大臂14的前端。

提升缸16及铲斗缸17为一种液压缸。提升缸16的一端安装于前车架11，提升缸16的另一端安转于大臂14。通过提升缸16的伸缩，大臂14上下摆动。铲斗缸17的一端安装于前车架11，铲斗缸17的另一端经由曲拐18而安装于铲斗15。通过铲斗缸17进行伸缩，铲斗15上下摆动。

驾驶室5载置在后车架12上，在内部配置有用于转向操作的方向盘及操纵杆24(参照后面叙述的图2)、用于对作业装置3进行操作的操作杆、以及各种显示装置等。发动机舱6位于驾驶室5的后侧，配置在后车架12上，收纳有发动机。

转向操作装置8的详细情况将在后面进行叙述，其具有转向缸21、22，通过改变向转向缸21、22供给的油的流量，来改变前车架11相对于后车架12的转向角，从而改变轮式装载机1的行进方向。

(1-2.转向操作装置)

图2是表示转向操作装置8的结构的液压回路图。本实施方式的转向操作装置8主要具有：一对转向缸21、22、转向液压回路23、操纵杆24、连结部25、连杆机构26、作用力施加部27、以及控制部28。

(1-2-1.转向缸)

一对转向缸21、22通过液压进行驱动。一对转向缸21、22隔着连结轴部13，并列配置在车宽方向的左右侧。转向缸21配置在连结轴部13的左侧(参照图1)。转向缸22配置在连结轴部13的右侧。转向缸21、22其各自的一端安装于前车架11，各自的另一端安装于后车架12。

在转向缸21上设有伸长口21a与收缩口21b，在转向缸22上设有伸长口22a与收缩口22b。

当向转向缸21的伸长口21a及转向缸22的收缩口22b供给油、从转向缸21的收缩口21b及转向缸22的伸长口22a排出油时，转向缸21伸长，转向缸22收缩。由此，转向角θs发生变化，车辆向右转弯。而且，当向转向缸21的收缩口21b及转向缸22的伸长口22a供给油、从转向缸21的伸长口21a及转向缸22的收缩口22b排出油时，转向缸21收缩，转向缸22伸长。由此，转向角θs发生变化，车辆向左转弯。

需要说明的是，在配置于转向缸21、22之间的连结轴部13的附近设有检测转向角θs的转向角检测部104。转向角检测部104例如由电位计构成，检测出的转向角θs作为检测信号向控制部28传输。

而且，在转向缸21上设有检测缸行程的缸行程传感器106，在转向缸22上设有检测缸行程的缸行程传感器107。也可以将上述缸行程传感器106、107的检测值向控制部28传输，检测转向角θs。

(1-2-2.转向液压回路)

转向液压回路23是用来调整向转向缸21、22供给的油的流量的液压回路。转向液压回路23具有主液压回路30与先导液压回路40。

(a)主液压回路

主液压回路30时将来自主液压源31的油向转向缸21、22供给的回路，具有转向阀32。主液压源31由液压泵及安全阀等构成。

转向阀32是根据所输入的先导压而调整向转向缸21、22供给的油的流量的流量调整阀。转向阀32具有：主进油口P1、主排油口P2、第一转向口P3、以及第二转向口P4。主进油口P1经由主液压管路36，与主液压源31连接。主排油口P2经由主排油管路37，与回收油的排油槽DT连接。第一转向口P3经由第一转向管路38，与转向缸21的收缩口21b和转向缸22的伸长口22a连接。第二转向口P4经由第二转向管路39，与转向缸21的伸长口21a和转向缸22的收缩口22b连接。

而且，转向阀32具有可在中立位置Ns、左转向位置Ls、右转向位置Rs上移动的阀体33。在阀体33配置于中立位置Ns的情况下，主进油口P1与主排油口P2连通。在该情况下，第一转向口P3与第二转向口P4分别不与任意一个口连通。在阀体33配置于左转向位置Ls的情况下，主进油口P1与第一转向口P3连通，主排油口P2与第二转向口P4连通。在阀体33配置于右转向位置Rs的情况下，主进油口P1与第二转向口P4连通，主排油口P2与第一转向口P3连通。

转向阀32具有第一先导室34与第二先导室35。在未向第一先导室34及第二先导室35提供先导压的情况、以及向第一先导室34及第二先导室35提供相同先导压的状态下，阀体33位于中立位置Ns。在只向第一先导室34提供先导压的状态下，阀体33位于左转向位置Ls。在只向第二先导室35提供先导压的状态下，阀体33位于右转向位置Rs。在阀体33位于左转向位置Ls及右转向位置Rs的情况下，转向阀32根据所提供的先导压，使来自主液压源31的油所通过的开口面积发生变化。由此，转向阀32根据先导压，控制向转向缸21或转向缸22供给的油的流量。

(b)先导液压回路

先导液压回路40是用来将来自先导液压源43的油向转向阀32的第一先导室34与第二先导室35供给的回路。

先导液压回路40具有可变减压部41与先导阀42。

(i)可变减压部

可变减压部41对从先导液压源43向先导阀42输送的液压进行减压并调整。可变减压部41内置电磁式减压阀，接收来自控制部28的指令信号，对液压进行控制。

(ii)先导阀

先导阀42是对从先导液压源43向转向阀32输入的先导压进行调整的旋转式阀。

(先导阀的结构概况)

旋转式先导阀42具有：先导泵口P5、先导排油口P6、第一先导口P7、第二先导口P8。先导泵口P5经由先导液压管路44，与可变减压部41连接，可变减压部41与先导液压源43连接。先导排油口P6经由先导排油管路45，与回收油的排油槽DT连接。第一先导口P7经由第一先导管路46，与转向阀32的第一先导室34连接。第二先导口P8经由第二先导管路47，与转向阀32的第二先导室35连接。

先导阀42具有包括操作阀芯71与操作套筒72的阀体部60，以操作套筒72为基准，操作阀芯71能够在中立位置Np、左先导位置Lp、以及右先导位置Rp上移动。

在操作阀芯71相对于操作套筒72位于中立位置Np的情况下，先导泵口P5、先导排油口P6、第一先导口P7、以及第二先导口P8分别连通。在操作阀芯71相对于操作套筒72配置在左先导位置Lp的情况下，先导泵口P5与第一先导口P7连通，先导排油口P6与第二先导口P8连通。而且，在操作阀芯71相对于操作套筒72配置在右先导位置Rp的情况下，先导泵口P5与第二先导口P8连通，先导排油口P6与第一先导口P7连通。

图3是先导阀42的结构剖视图。

先导阀42主要具有：阀体部60、操作输入轴61、反馈输入轴62、壳体63、第一弹簧64、第二弹簧65、以及反馈部66。

(操作输入轴)

操作输入轴61可旋转地设置在其中心轴O周围，并插入壳体63中。操作输入轴61与后面叙述的操纵杆24经由连结部25而连结。操作输入轴61以与操纵杆24向左右的旋转角θin相同的旋转角进行旋转。

(反馈输入轴)

反馈输入轴62配置在与操作输入轴61相同的轴上，可旋转地设置在中心轴O周围。反馈输入轴62以与操作输入轴61对置的方式插入壳体63中。反馈输入轴62经由后面叙述的连杆机构26，与前车架11连结，以与前车架11相对于后车架12的转向角θs相同的旋转角进行旋转。

(壳体)

在壳体63中形成有大致圆筒状的空间，如上所述，插入有操作输入轴61及反馈输入轴62。在壳体63中收纳有阀体部60及反馈部66，并形成有先导泵口P5、先导排油口P6、第一先导口P7、以及第二先导口P8。

(阀体部)

阀体部60具有操作阀芯71与操作套筒72，操作阀芯71通过相对于操作套筒72进行旋转，而处于中立位置Np、左先导位置Lp、以及右先导位置Rp。

操作阀芯71为大致圆筒状，配置在与操作输入轴61相同的轴上，与操作输入轴61连接。操纵杆24经由后面叙述的连结部25，与操作输入轴61连接，当操作人员将操纵杆24向右侧操作旋转角θin时，操作输入轴61及操作阀芯71也以中心轴O为中心以旋转角θin右旋转。而且，在操作阀芯71的操作输入轴61侧，在隔着中心轴O而对置的两个位置上，沿周向形成有切口71a、71b。

操作套筒72为大致圆筒状，处于操作阀芯71的外侧，且相对于操作阀芯71及壳体63可旋转地配置在壳体63的内侧。

需要说明的是，在本说明书中，所谓右旋转及左旋转，表示从上方观察时的旋转方向。

(第一弹簧)

第一弹簧64插入可相互旋转的操作阀芯71与操作套筒72之间，产生与互相的旋转角之差对应的反作用力。

图4(a)是与中心轴O垂直的AA′间的箭头方向剖视图。如图4(a)所示，在操作阀芯71上，在直径方向的对置壁上分别设有方形状孔71c、71d。而且，在操作套筒72的操作输入轴61侧一端，在直径方向的对置壁上分别形成有矩形状槽72c、72d。第一弹簧64由将多片凸状板簧重叠的两组板簧部64a形成。两组板簧部64a以在图4(a)中形成为X型的方式，凸部彼此对置而配置。两组板簧部64a贯通操作阀芯71的孔71c、71d，两端贯穿到操作套筒72的槽72c、72d里面。这样，通过第一弹簧64，将操作阀芯71与操作套筒72连结。

如图4(a)，孔71c与槽72c在周向的位置大致一致，孔71d与槽72d在周向的位置大致一致的状态为阀体部60位于中立位置Np的状态。

而且，通过对操纵杆24进行操作，如图4(b)所示，操作阀芯71相对于操作套筒72旋转，操作阀芯71相对于操作套筒72向左先导位置Lp或右先导位置Rp移动。当将操纵杆24向右侧旋转操作时，操作阀芯71相对于操作套筒72向右侧旋转，并向右先导位置Rp移动。并且，当将操纵杆24向左侧旋转操作时，操作阀芯71相对于操作套筒72向左侧旋转，并且向左先导位置Lp移动。

需要说明的是，进行该移动时，因为操作人员克服第一弹簧64的弹力而使操纵杆24移动，所以在操纵杆24上产生杆反作用力。换言之，第一弹簧64对操作阀芯71施力，以相对于操作套筒72位于中立位置Np。

(反馈部)

另一方面，反馈部66将前车架11相对于后车架12的转向角θs向阀体部60反馈。反馈部66主要具有：反馈阀芯73、反馈套筒74、传动轴75、第一中心销76、以及限制部78。

传动轴75位于操作输入轴61与反馈输入轴62之间，与操作输入轴61和反馈输入轴62配置在相同的轴上(中心轴O)。传动轴75配置在操作阀芯71的内侧。在传动轴75的操作输入轴61侧一端，与中心轴O垂直地配置有第一中心销76。第一中心销76的两端通过切口71a、71b而固定于操作套筒72。详细情况将在后面叙述，通过第一中心销76与切口71a、71b，将操作阀芯71相对于操作套筒72的旋转角限制为规定范围内的角度。而且，因为第一中心销76固定于操作套筒72与传动轴75，所以，当传动轴75旋转时，与传动轴75一体化的操作套筒72也旋转。

反馈阀芯73为大致圆筒状，并且与反馈输入轴62配置在相同的轴上，与反馈输入轴62连接。在反馈阀芯73的反馈输入轴62侧，在隔着中心轴O而对置的两个位置上沿周向形成有切口73a、73b。在反馈阀芯73的内侧配置有传动轴75。反馈输入轴62经由后面叙述的连杆机构26，与前车架11连结，当前车架11相对于后车架12向右侧旋转转向角θs时，反馈输入轴62及反馈阀芯73也向右侧旋转与转向角θs相同的旋转角θs。

反馈套筒74为大致圆筒形状，处于反馈阀芯73的外侧，且相对于反馈阀芯73及壳体63可旋转地配置在壳体63的内侧。

限制部78将反馈套筒74相对于反馈阀芯73的旋转限制为规定范围内的角度。限制部78由第二中心销77、以及切口73a、73b在周向两端的壁部73ae、73be(参照后面叙述的图7)构成。

第二中心销77与中心轴O垂直地配置在传动轴75的反馈输入轴62侧一端。第二中心销77的两端通过切口73a、73b而固定于反馈套筒74。通过第二中心销77与切口73a、73b，将反馈套筒74相对于反馈阀芯73的旋转限制为规定范围内的角度。而且，因为第二中心销77固定在反馈套筒74与传动轴75上，所以当反馈套筒74旋转时，与反馈套筒74一体化的传动轴75也旋转。通过该传动轴75的旋转，由第一中心销76与传动轴75固定的操作套筒72进行旋转。

(第二弹簧)

第二弹簧65插入可相互旋转的反馈阀芯73与反馈套筒74之间，产生与相互的旋转差对应的反作用力。图4(c)是图3的BB′间的箭头方向剖视图。

如图4(c)所示，在反馈阀芯73上，在直径方向的对置壁分别设有方形状孔73c、73d。

而且，在反馈套筒74的反馈输入轴62侧一端，在直径方向的对置壁分别形成有矩形状槽74c、74d。第二弹簧65由将多片凸状的板簧重叠的两组板簧部65a形成。两组板簧部65a以在图4(c)中形成为X型的方式，使凸部彼此对置而配置。两组板簧部65a贯通反馈阀芯73的孔73c、73d，两端贯穿到反馈套筒74的槽74c、74d里面。这样，反馈阀芯73与反馈套筒74通过第二弹簧65而连结。在该图4(c)的状态下，孔73c与槽74c在周向上一致，孔73d与槽74d在周向上一致。这样，为了使槽74c、74d于周向上的位置与反馈阀芯73的孔73c、73d于周向上的位置吻合，而通过第二弹簧65对反馈套筒74施力。

需要说明的是，第一弹簧64产生弯曲直到操作阀芯71相对于操作套筒72被限制为止，但以施加第一弹簧64直到被限制为止所产生的反作用力以上的作用力而开始弯曲的方式来设定第二弹簧65。

详细情况将利用图7在后面叙述，操作阀芯71相对于操作套筒72旋转直至被限制的角度，进而在对操纵杆24进行了操作的情况下，如图4(d)所示，第二弹簧65发生弯曲，反馈套筒74相对于反馈阀芯73旋转。需要说明的是，图4(d)为图3的BB′间的箭头方向剖视图，因为从下方观察，所以与图4(b)相比较，旋转方向的箭头相反。

即，在以操作阀芯71相对于操作套筒72被限制的角度以上对操纵杆24操作的情况下，操作人员需要克服第二弹簧65的作用力来对操纵杆24进行操作。

通过上述反馈部66的结构，当根据转向角的变化，反馈输入轴62旋转时，反馈阀芯73进行旋转，经由第二弹簧65而与反馈阀芯73连结的反馈套筒74也旋转。然后，经由第二中心销77、传动轴75以及第一中心销76而与反馈套筒74固定的操作套筒72旋转，操作阀芯71与操作套筒72的旋转角之差发生变化，先导压被改变。

即，在先导阀42中，根据操作输入轴61的旋转角θin与反馈输入轴62的旋转角fb(与转向角θs一致)之差α，操作阀芯71相对于操作套筒72的位置向中立位置Np、左先导位置Lp或右先导位置Rp移动。在旋转角之差α为0的情况下，操作阀芯71相对于操作套筒72位于中立位置Np。而且，在操作阀芯71相对于操作套筒72位于左先导位置Lp或右先导位置Rp的情况下，先导阀42根据旋转角之差α，改变来自先导液压源43的油所通过的开口面积。由此，根据旋转角之差α，从先导阀42向转向阀32输送的先导压被调整。

需要说明的是，在操作输入轴61例如设有由旋转传感器构成的第一旋转角检测部101。第一旋转角检测部101检测操作输入轴61的旋转角θin。在反馈输入轴62例如设有由旋转传感器构成的第二旋转角检测部102。而且，第二旋转角检测部102检测反馈输入轴62的旋转角θfb(＝θs)。由第一旋转角检测部101及第二旋转角检测部102检测的旋转角θin、θfb作为检测信号，向控制部28传输。

如上所述，虽然通过转向角检测部104，在连结轴部13上也进行转向角θs的检测，但因为反馈输入轴62的旋转角θfb与转向角θs一致，所以也可以不设置转向角检测部104。

(1-2-3.操纵杆、连结部)

图5是表示驾驶室5内的结构的侧视图。在驾驶室5内设有操作人员乘坐的驾驶席5a。在驾驶席5a的车宽方向左侧配置有转向箱80。

操纵杆24从转向箱80向前、向斜上方突出而配置。

连结部25连结操纵杆24与先导阀42。连结部25主要具有：转向操作轴81、连结杆82、以及万向节部83。

转向操作轴81配置在铅直方向上，以其中心轴E为中心，可旋转地支承于转向箱80。连结杆82配置在转向箱80内，将操纵杆24与转向操作轴81连结。

详细地说，转向操作轴81依次连接杆侧轴部81a、输入轴部81b、阀侧轴部81c而构成(参照后面叙述的图8)。即，杆侧轴部81a的一端与连结杆82连结，杆侧轴部81a的另一端与输入轴部81b的一端连接。而且，输入轴部81b的另一端与阀侧轴部81c的一端连接，阀侧轴部81c的另一端与万向节部83连接。向输入轴部81b输入来自后面叙述的作用力施加部27的辅助作用力或反作用力。

万向节部83将转向操作轴81与配置在驾驶席5a附近的先导阀42的操作输入轴61连结。万向节部83具有伸缩自如的中央部83a、以及配置在中央部83a两端的接合部83b、83c。接合部83b与转向操作轴81连结。接合部83c与操作输入轴61连结。

图6是从上方观察操纵杆24附近的俯视图。如图6所示，操纵杆24从形成于转向箱80上表面的圆弧状孔84向斜上方突出而形成。操纵杆24以转向操作轴81(详细地说为中心轴E)为中心，能够在水平方向上旋转。而且，在转向箱80的孔84的右端边缘形成有R标示，在左端边缘形成有L标示。

例如，如图6所示，当操作人员将操纵杆24从中央位置向右侧旋转操作旋转角θin时，转向操作轴81也向右旋转旋转角θin。该转向操作轴81的旋转角θin的旋转经由万向节部83，向操作输入轴61传递，从而操作输入轴61也向右旋转旋转角θin。使操纵杆24向左旋转时也是同样的。

(1-2-4.连杆机构)

连杆机构26具有：随动杆91、随动连杆92、以及托架93。

随动连杆92固定于先导阀42的反馈输入轴62。托架93固定于前车架11。随动连杆92将随动杆91与托架93连结。

通过该连杆机构26，将配置于后车架12的先导阀42与前车架11连接。

通过连杆机构26，使前车架11相对于后车架12的转向角θs与反馈输入轴62的旋转角θfb为相同的角度。

即，在前车架11相对于后车架12以连结轴部13为中心向右侧旋转了转向角θs的情况下，经由连杆机构26，反馈输入轴62也向右旋转旋转角θs，在向左侧旋转了转向角θs的情况下，经由连杆机构26，反馈输入轴62也向左旋转旋转角θs。

(1-2-5.杆反作用力)

接着，针对对操纵杆24进行操作时由第一弹簧64及第二弹簧65产生的杆反作用力进行说明。

图7(a)是示意性地表示先导阀42的图。图7(b)是表示车体-杆偏差角度与杆反作用力的关系的图。需要说明的是，车体-杆偏差角度α是操纵杆24的旋转角θin与前车架11相对于后车架12的转向角θs(＝θfb)之差(θin－θfb)。而且，图7(c)是偏差角度α为0时图7(a)的CC′间、DD′间、EE′间以及FF′间的箭头方向剖视图。图7(d)是偏差角度α为θ2时图7(a)的CC′间、DD′间、EE′间以及FF′间的箭头方向剖视图。图7(e)是偏差角度α为θ3时图7(a)的CC′间、DD′间、EE′间以及FF′间的箭头方向剖视图。如图7(a)所示，CC′间、DD′间、EE′间以及FF′间的剖视图都是从上方观察的图。需要说明的是，在图7(b)中，为了便于理解说明，未考虑操纵杆24的游隙。

在操作人员将操纵杆24从中央位置以旋转角θin进行旋转操作的情况下，操作输入轴61也以旋转角θin进行旋转。另一方面，因为转向缸21、22的响应延迟，所以，追随旋转角θin，转向角θs也逐渐增大。该操纵杆24的旋转角θin表示作为目标的转向角，转向角θs表示实际的实际转向角。与转向角θs的变化相对应，反馈输入轴62也以与转向角θs相同的旋转角θs旋转。然后，和反馈输入轴62一起，反馈阀芯73也旋转，通过该旋转，经由第二弹簧65而连结的反馈套筒74也旋转。

在此，因为反馈套筒74与操作套筒72由第一中心销76、第二中心销77及传动轴75而一体化，所以，由于反馈套筒74的旋转，操作套筒72也旋转。

即，在操作阀芯71的旋转角与操作套筒72的旋转角之间产生的旋转角之差与偏差角度α相对应(参照图4(b))。

因为第一弹簧64为了使操作阀芯71相对于操作套筒72为中立位置Np而进行施力，所以，为了增大偏差角度α，需要克服第一弹簧64的作用力，而对操纵杆24进行操作。

第一弹簧64具有图7(b)所示的弹簧特性S1。在第一弹簧64的弹簧特性S1中，为了使操作输入轴61旋转，需要初始反作用力F1(使第一弹簧64开始弯曲所需要的作用力)以上的作用力对操纵杆24进行操作。而且，在第一弹簧64的弹簧特性S1中，随着偏差角度α增大，杆反作用力增大。即，随着偏差角度α增大，操纵杆24的操作所需要的作用力也增大。

如图7(c)所示，在偏差角度α为0的中立位置Np，第一中心销76配置在操作阀芯71的切口71a、71b的中央。而且，第二中心销77配置在反馈阀芯73的切口73a、73b的中央。

然后，将操纵杆24例如向右侧旋转操作，增大偏差角度α，当偏差角度α达到角度θ2时，如图7(d)所示，第一中心销76与形成于切口71a的周向上的壁部71ae、以及形成于切口71b的周向上的壁部71be抵接。此时，第二中心销77配置在反馈阀芯73的切口73a、73b的中央。这是因为，在偏差角度α为角度θ2时的第一弹簧64产生的反作用力设为F2时，如第二弹簧65的弹簧特性S2所示，初始反作用力(使第二弹簧65开始弯曲所需要的作用力)设定为F2。需要说明的是，第二弹簧65的初始反作用力也可以设定得大于F2，只要为F2以上即可。

进而，操作人员为了将操纵杆24向右侧旋转操作，需要克服第二弹簧65的反作用力进行操作。即，在对操纵杆24进行进一步向右侧旋转操作的情况下，因为第一中心销76与壁部71be及壁部71ae抵接，所以当要使操作阀芯71旋转时，需要连同操作套筒72一起进行旋转。而且，如上所述，操作套筒72与反馈套筒74被一体化，反馈阀芯73与反馈输入轴62连接。因此，在对操纵杆24进行进一步向右侧旋转操作的情况下，如图7(d)所示，需要克服第二弹簧65的反作用力进行操作。

然后，当偏差角度α达到θ3时，如图7(e)所示，第二中心销77与形成于切口73a周向上的壁部73ae、以及形成于切口73b周向上的壁部73be抵接。这样，第二中心销77能够旋转角度(θ3－θ2)。即，以偏差角度α不会比角度θ3大的方式构成先导阀42。因此，如图7(b)所示，在角度θ3时杆反作用力直线性升高。在该第二中心销77与壁部73ae、73be的抵接强势的情况下，产生锐减的反抗，对操作人员的手腕造成负担。该角度θ3也称为追赶角(キャッチアップ角)。

需要说明的是，在图7(b)中，虽然以将操纵杆24向右侧旋转操作的情况为例进行了说明，但向左侧旋转操作的情况也是相同的，在该情况下，偏差角度α为负值(参照后面叙述的图9(b)的双点划线L7)。即，当偏差角度α到达－θ2时，第一中心销76与壁部71ae、71be抵接，以－θ3的角度，第二中心销77与壁部73ae、73be抵接。这样，以偏差角度α的绝对值不会比角度θ3大的方式构成先导阀42。

需要说明的是，直到偏差角度α达到θ2为止，虽然操作阀芯71的旋转角与操作套筒72的旋转角产生了差，但当超过角度θ2时操作阀芯71与操作套筒72之间在旋转角上不会产生差，所以先导阀42的开度是一定的。而且，虽然偏差角度α在角度θ2～θ3之间，先导阀42的开度是一定的，但也可以控制可变减压部41，根据偏差角度来使先导压发生变化。

(1-2-6.作用力施加部)

图8是表示作用力施加部27的立体图。

作用力施加部27对操纵杆24的操作施加辅助作用力或反作用力。作用力施加部27具有电动马达111与蜗轮蜗杆部112。蜗轮蜗杆部112具有圆柱蜗杆112a与蜗轮112b。蜗轮112b设置在上述输入轴部81b的周围，与圆柱蜗杆112a啮合。电动马达111的输出轴与圆柱蜗杆112a连接，使圆柱蜗杆112a围绕其中心轴旋转。电动马达111基于来自设置于控制部28的驱动回路204的指令进行驱动。

需要说明的是，输入轴部81b的第一端81b1与杆侧轴部81a连接，第二端81b2与阀侧轴部81c连接。

当电动马达111被驱动时，圆柱蜗杆112a旋转，由于该旋转使蜗轮112b旋转，在与蜗轮112b固定在一起的输入轴部81b上也产生旋转力。通过改变圆柱蜗杆112a的旋转方向，能够在输入轴部81b上向左旋转及向右旋转的任一方向施加旋转力。

例如，在使操纵杆24向右旋转时，通过在输入轴部81b上向右旋转方向施加作用力，而对操纵杆24的操作施加辅助作用力。而且，在使操纵杆24向右旋转时，通过在输入轴部81b上向左旋转方向施加作用力，而对操纵杆24的操作施加反作用力。

需要说明的是，在输入轴部81b设有扭矩传感器103。扭矩传感器103对操作人员对操纵杆24施加作用力而在输入轴部81b产生的扭矩进行检测。本实施方式的扭矩传感器103例如通过线圈检测扭杆的扭曲，由此检测输入轴部81b的旋转方向以及在输入轴部81b产生的扭矩。被检测出的旋转方向及扭矩T作为操舵扭矩信号，向控制部28输出。

(1-2-7.控制部)

控制部28具有CPU等运算装置、以及RAM、ROM等存储装置。

控制部28通过有线或无线，向马达111及可变减压部41输出指令信号，从而控制马达111及可变减压部41。

将由第一旋转角检测部101检测出的操作输入轴61的旋转角θin、由第二旋转角检测部102检测出的反馈输入轴62的旋转角θfb(＝θs)、以及由转向角检测部104检测出的转向角θs作为检测信号，向控制部28输入。

而且，将由图2所示的车速传感器105检测出的车速V也作为检测信号，向控制部28输入。此外，将由扭矩传感器103检测出的扭矩T也作为操舵扭矩信号，向控制部28输入。

控制部28基于旋转角θin、旋转角θfb(＝θs)、以及车速V，控制可变减压部41。由此，能够控制向先导阀42提供的先导压的原始压力，以使流向左右转向缸21、22的油的流量不会发生锐减。

而且，控制部28基于旋转角θin、旋转角θfb(＝θs)、车速V、以及操舵扭矩信号(包括扭矩T)等，控制马达111。

这样，控制部28能够基于扭矩T的值来驱动马达111，对操作人员对操纵杆24的操作施加辅助作用力或反作用力。

＜2.动作＞

下面，针对本实施方式的轮式装载机1的转向动作进行说明。

(2-1.转向操作)

在操纵杆24位于中央位置的情况下，操作输入轴61位于规定的初始位置，操作输入轴61的旋转角θin为0。而且，因为转向角θs也为0，所以反馈输入轴62也位于规定的初始位置。需要说明的是，在本实施方式中，转向角θs如图7(a)所示，表示将相对于后车架12而沿着前后方向的状态设为0时自该状态的角度。另外，旋转角θin如图6所示，表示距操纵杆24的中央位置的旋转角。另外，在求出偏差角时，例如可以将向右向的旋转设为正角度、向左向的旋转设为负角度来进行计算。

此时，操作阀芯71相对于操作套筒72，位于图4(a)所示的中立位置Np。在该情况下，转向阀32的第一先导室34与第二先导室35的先导压相同，转向阀32的阀体33也变为中立位置Ns。因此，不进行向左右转向缸21、22的油的供给或排出，转向角θs维持为0，反馈输入轴62的旋转角θfb(＝θs)也维持为0。

接着，操作人员为了将操纵杆24如图6所示地从中央位置向右侧旋转，而施加操作力Fin。当操作力Fin超过第一弹簧64的F1时，操作输入轴61与操纵杆24同样向右向旋转，操作输入轴61的旋转角θin增大。此时，因为左右转向缸21、22的反应延迟，所以转向角θs仍是0的状态，反馈输入轴62的旋转角θfb(＝θs)也为0。因此，旋转角θin与转向角θs的偏差角度(α＝θin－θs)增大。

和上述操作输入轴61的旋转一起，操作阀芯71相对于操作套筒72向右旋转。在此，操作套筒72与反馈套筒74被一体化，反馈套筒74通过第二弹簧65而与反馈阀芯73连结。然后，第二弹簧65的初始反作用力F2在图7(b)所示的第一弹簧64的弹簧特性S1的反作用力以上。因此，操作套筒72与操作阀芯71相连而不旋转，操作阀芯71相对于操作套筒72向右旋转。

这样，操作阀芯71相对于操作套筒72向右旋转，并且向右先导位置Rp移动，向第二先导口P8提供先导压，向第二先导室35提供先导压。

由此，转向阀32的阀体33向右转向位置Rs移动，向转向缸21的伸长口21a及转向缸22的收缩口22b供给油，并且从转向缸21的收缩口21b及转向缸22的伸长口22a排出油。由此，转向角θs逐渐增大，前车架11相对于后车架12，朝向右向(参照图2的R)。该转向角θs的变化通过连杆机构26向反馈输入轴62传递，反馈输入轴62以旋转角θs进行旋转。

当操作人员使操纵杆24在规定的旋转角θ1停止时，操作输入轴61也在旋转角θ1停止。另一方面，因为转向角θs在逐渐增大，所以反馈输入轴62的旋转角θs也增大。和反馈输入轴62一起，反馈阀芯73也旋转，经由第二弹簧65而与反馈阀芯73连结的反馈套筒74也旋转。反馈套筒74因为经由第一中心销76、第二中心销77、以及传动轴75而与操作套筒72一体化，所以，和反馈套筒74的旋转一起，操作套筒72也旋转。由于操作套筒72的旋转，操作套筒72与操作阀芯71的旋转角之差(偏差角度α)减小。然后，当转向角θs(反馈输入轴62的旋转角θs)达到旋转角θ1(操作输入轴61的旋转角θin)时，偏差角度α为0。此时，先导阀42的操作阀芯71相对于操作套筒72位于中立位置Np。在该情况下，转向阀32的第一先导室34与第二先导室35的先导压相同，转向阀32也变为中立位置Ns。因此，不进行向左右转向缸21、22的油的供给或排出，转向角θs维持为旋转角θ1。

这样，当使操纵杆24向右侧旋转，在规定的旋转角θ1停止时，转向角θs也维持为相同的旋转角θ1。由此，前车架11相对于后车架12，维持在朝向向右侧的旋转角θ1的方向。

接着，当操作人员将操纵杆24从右侧位置向中央位置返回时，操作输入轴61也同样旋转，操作输入轴61的旋转角θin减小。此时，因为左右转向缸21、22的反应延迟，所以转向角θs仍为旋转角θ1的状态。因此，旋转角之差α(＝θin－θs)从0开始减小，成为负值。于是，操作阀芯71相对于操作套筒72向左旋转，移动到左先导位置Lp，并且向第一先导口P7提供先导压。由此，转向阀32的阀体33向左转向位置Ls移动，向转向缸21的收缩口21b及转向缸22的伸长口21a供油，并且从转向缸21的伸长口21a及转向缸22的收缩口21b排出油。由此，转向角θs从旋转角θ1逐渐减少。该转向角θs的变化通过连杆机构26，向反馈输入轴62传递，反馈输入轴62以与转向角θs的变化相同的旋转角的变化进行旋转。

当操作人员使操纵杆24在中央位置停止时，操作输入轴61也在初始位置即旋转角θin为0的位置上停止。另一方面，因为转向角θs也从旋转角θ1逐渐减小，所以旋转角之差(偏差角度)α逐渐减小。然后，当转向角θs为0时，反馈输入轴62的旋转角θfb(＝θs)也为0，旋转角之差α为0。此时，操作阀芯71相对于操作套筒72配置在中立位置Np。在该情况下，转向阀32的第一先导室34与第二先导室35的先导压相同，转向阀32也变为中立位置Ns。因此，不进行向左右转向缸21、22的油的供给或排出，转向角θs也返回并维持为0。由此，前车架11相对于后车架12返回沿着前后方向的方向。

需要说明的是，在使操纵杆24向左侧旋转的情况下，因为与上述说明相同，因而省略。

(2-2.作用力施加部的控制)

接着，针对进行上述操纵杆24的操作时的作用力施加部27的控制进行说明。

本实施方式的轮式装载机1根据车辆速度来控制作用力施加部27，以改变对操纵杆24的操作施加的作用力。更详细地说，轮式装载机1的控制部28控制作用力施加部27，以使由车速传感器105检测出的速度越快，操纵杆24的操作所需要的操作力越大。

控制部28将表示每个车速下的对由操纵杆24输入的扭矩施加的辅助作用力的辅助作用力信息进行存储，并基于辅助作用力信息来控制作用力施加部27。

(2-2-1.辅助作用力信息)

图9(a)是表示对输入扭矩施加的每个车速下的辅助作用力(辅助作用力信息)的图。图9(a)表示了车辆速度为0km/h的情况(实线L1)、车辆速度为25km/h的情况(虚线L2)、以及车辆速度为40km/h的情况(单点划线L3)下的对杆输入扭矩施加的辅助作用力(辅助作用力信息)。

在图9(a)所示的辅助作用力信息中，在车辆速度为0km/h的情况(L1)与车辆速度为25km/h的情况(L2)下，对杆输入扭矩施加的辅助作用力为正值，对操纵杆24的操作施加辅助作用力。即，在将操纵杆24向右侧旋转的情况下，作用力施加部27被控制以对输入轴部81b向右旋转方向施加作用力。而且，在将操纵杆24向左侧旋转的情况下，作用力施加部27被控制以对输入轴部81b向左旋转方向施加作用力。

而且，当将车辆速度为0km/h的情况(L1)与车辆速度为25km/h的情况(L2)进行比较时，0km/h的情况比25km/h的情况对杆输入扭矩施加的辅助作用力大。

此外，如图9(a)所示，在车辆速度为40km/h的情况(L3)下，对杆输入扭矩施加的辅助作用力为负值，对操纵杆24的操作施加反作用力。

即，在将操纵杆24向右侧旋转的情况下，作用力施加部27对输入轴部81b向左旋转方向施加作用力，在将操纵杆24向左侧旋转的情况下，作用力施加部27对输入轴部81b向右旋转方向施加作用力。由此，对操纵杆24进行操作时需要较大的操作力。

需要说明的是，从扭矩传感器103输入的操舵扭矩信号中不只包括扭矩的大小、也包括旋转方向的信息，所以控制部28基于旋转方向的信息来识别操纵杆24的操作方向，在每个速度下，使马达111向适当的方向旋转。

图9(b)是表示基于图9(a)所示的辅助作用力信息施加了作用力的情况与不施加作用力的情况下的相对于偏差角度α的杆反作用力的图。实线L4表示车辆速度为0km/h的情况下的相对于车体-杆偏差角度的杆反作用力，虚线L5表示车辆速度为25km/h的情况下的相对于车体-杆偏差角度的杆反作用力，单点划线L6表示车辆速度为40km/h的情况下的相对于车体-杆偏差角度的杆反作用力。而且，双点划线L7表示不施加作用力的情况下的相对于车体-杆偏差角度的杆反作用力，是表示与图7(b)的杆反作用力相同状态的图。在图9(b)中，正的偏差角度α表示将操纵杆24向右侧移动的情况，负的偏差角度α表示将操纵杆24向左侧移动的情况。

如图9(b)所示，因为在车辆速度为40km/h的情况下，通过作用力施加部27对操纵杆24的操作施加反作用力，所以在车辆速度为40km/h的情况(L6)下的杆反作用力与不施加作用力的情况(L7)相比，杆反作用力更大。

另外，在车辆速度为25km/h的情况(L5)及车辆速度为0km/h的情况(L4)下，因为通过作用力施加部27对操纵杆24施加辅助作用力，所以在车辆速度为25km/h的情况(L5)及车辆速度为0km/h的情况(L4)下的杆反作用力与不施加作用力的情况(L7)相比，杆反作用力更小。

如上所述，在使用图9(a)的辅助作用力信息来对操纵杆24的操作施加作用力的情况下，在车辆速度较慢的状态下，杆反作用力小，当车辆速度加快时，杆反作用力增大。

由此，在低速时，因为杆反作用力较小，所以容易对操纵杆24进行操作，操作性提高，在高速时，因为杆反作用力较大，所以难以对操纵杆24进行操作，行驶稳定性提高。

如上所述，对图9(a)所示的每个速度所设置的辅助作用力信息存储在控制部28中。控制部28可以将辅助作用力信息作为曲线或直线方式进行存储，也可以作为表格(对规定间隔的每个杆输入扭矩所设定的辅助作用力的表格)进行存储。

(2-2-2.控制动作)

图10是表示作用力施加部27的控制动作的流程图。

当对操纵杆24进行操作时，在步骤S110中，控制部28从扭矩传感器103获取操舵扭矩信号。操舵扭矩信号是包括旋转方向及其旋转所产生的扭矩大小的信息的信号。

接着，在步骤S120中，控制部28基于操舵扭矩信号，判定操纵杆24的操舵方向。根据该操舵方向，决定施加作用力时的马达111的旋转方向。

接着，在步骤S130中，控制部28从车速传感器105获取检测值。

接着，在步骤S140中，控制部28基于存储的辅助作用力信息(参照图9(a))，决定辅助作用力。

控制部28将图9(a)所示的三个辅助扭矩信息(车辆速度为0km/h时、为25km/h时、为40km/h时)进行存储。控制部28在来自车速传感器105的检测值为三个速度之间的情况下(例如，12km/h)，通过插值计算算出该车速下的辅助扭矩。这样，通过插值计算算出辅助扭矩，由此能够根据速度变化连续地改变辅助扭矩。

接着，在步骤S150中，控制部28根据决定的辅助作用力及输入轴部81b的旋转方向(也可以说是操纵杆24的旋转方向)，向驱动回路204输出指令扭矩信号，驱动马达111，经由连结部25对操纵杆24的操作施加作用力。

＜3.特征等＞

(1)

本实施方式的轮式装载机1(作业车辆的一个例子)如图2所示，是连结前车架11与后车架12的铰接式轮式装载机1，具有：操纵杆24、作用力施加部27、车速传感器105(速度检测部的一个例子)、以及控制部28。操纵杆24通过操作人员的操作，改变前车架11相对于后车架12的转向角θs。作用力施加部27对操作人员进行的操纵杆24的操作施加辅助作用力或反作用力。车速传感器105检测作业车辆的速度。控制部根据由车速传感器105检测出的速度来控制作用力施加部27，以施加辅助作用力或反作用力。

这样，因为能够根据轮式装载机1的速度对操纵杆24的操作施加辅助作用力或反作用力，所以能够改变对操纵杆24的操作所需要的操作力。

因此，通过较小地设定低速行驶时操纵杆24的操作所需要的操作力，较大地设定高速行驶时操纵杆24的操作所需要的操作力，能够提高低速行驶时的操作性及高速行驶时直线前进的稳定性。

另外，与履带式作业车辆相比较，轮式装载机1因为通过轮胎来行驶，所以车辆速度快。因此，兼顾低速行驶时的操作性及高速行驶时直线前进的稳定性对于轮式装载机1等通过轮胎来行驶的作业车辆更优选。

(2)

在本实施方式的轮式装载机1(作业车辆的一个例子)中，控制部28控制作用力施加部27，以使由车速传感器105检测出的速度越快、操纵杆24的操作所需要的操作力越大。

由此，如图9(b)所示，能够梯度地使速度越快，操纵杆24的操作所需要的操作力越大。

因此，因为当高速时操纵杆24的操作感加重，低速时操纵杆24的操作感轻松，所以能够提高低速行驶时的操作性及高速行驶时直线前进的稳定性。

(3)

在本实施方式的轮式装载机1(作业车辆的一个例子)中，如9(a)所示，控制部28控制作用力施加部，以在由车速传感器105检测出的速度为提前设定的规定速度以上的情况下施加反作用力、在由车速传感器105检测出的速度不足规定速度的情况下施加辅助作用力。

在以高速驱动轮式装载机1的情况下，通过在对操纵杆24进行操作时施加反作用力，能够加重操作感，提高高速时的行驶稳定性。

需要说明的是，作为规定速度，例如，作为高速的阈值可以设定为时速25km，控制部28在由车速传感器105检测出的速度为时速25km以上的情况下判断为高速，如图9(a)所示，对操纵杆24的操作施加反作用力。另一方面，在由车速传感器105检测出的速度不足时速25km的情况下，控制部28判断为中速或低速，对操纵杆24的操作施加辅助作用力。

需要说明的是，也可以不限于时速25km，如图9(a)的曲线L2、L3所示，可以将时速25km与时速40km之间的速度设定为规定速度。

(4)

在本实施方式的轮式装载机1(作业车辆的一个例子)中，如图8所示，还具有扭矩传感器103(扭矩检测部的一个例子)。控制部28根据由扭矩传感器103检测出的扭矩来控制作用力施加部27，以对操纵杆24的操作施加辅助作用力或反作用力。

由此，能够根据操作人员对操纵杆24施加的扭矩来施加作用力。例如，能够控制所施加的作用力的大小，以在操作人员对操纵杆24施加的扭矩较大时增大由作用力施加部27施加的辅助作用力，在扭矩较小时减小辅助作用力。

(5)

本实施方式的轮式装载机1(作业车辆的一个例子)如图2所示，具有转向缸21、22(液压促动器的一个例子)、以及先导阀42(控制阀的一个例子)。转向缸21、22改变转向角θs。先导阀42与操纵杆24连结，控制向转向缸21、22供给的油的流量。先导阀42具有：操作输入轴61(第一输入部件的一个例子)、反馈输入轴62(第二输入部件的一个例子)、第一弹簧64(施力部的一个例子)及第二弹簧65(施力部的一个例子)。操作输入轴61(第一输入部件的一个例子)与操纵杆24连结，根据操纵杆24的旋转角(操作量的一个例子)发生位移。反馈输入轴62根据转向角θs发生位移。第一弹簧64及第二弹簧65对操作输入轴61施力，以处于操作输入轴61的旋转角θin(位移量的一个例子)与反馈输入轴62的旋转角θfb(＝θs)(位移量的一个例子)一致的中立位置Np。控制部28根据操作输入轴61的旋转角θin相对于反馈输入轴62的旋转角θfb(＝θs)之差α，控制向转向缸21、22供给的油的流量。操纵杆24反抗第一弹簧64及第二弹簧65的施加力而被操作。

由此，对操纵杆24进行操作后，转向角θs追随着操纵杆24而发生变化，当操纵杆24的旋转角θs与转向角θs一致时，先导阀42处于中立位置Np。

另外，以该方式在先导阀42设有第一弹簧64及第二弹簧65，操作人员以与第一弹簧64及第二弹簧65的施加力相对抗的操作力对操纵杆24进行操作。能够对与该施加力相对抗的操作施加辅助作用力或反作用力。

(6)

本实施方式的轮式装载机1(作业车辆的一个例子)如图2所示，还具有转向阀32。转向阀32基于从先导阀42(控制阀的一个例子)输入的先导压，调整向转向缸21、22(液压促动器的一个例子)供给的油的流量。先导阀42通过调整先导压，控制从转向阀32向转向缸21、22供给的油的流量。

由此，通过操作人员的操作来调整先导压，来控制从转向阀32流向转向缸21、22的油的供给量，改变前车架11相对于后车架12的转向角θs。

(7)

本实施方式的轮式装载机1(作业车辆的一个例子)如图2所示，还具有：转向缸21、22(液压促动器的一个例子)、先导阀42(控制阀的一个例子)、以及连结部25。转向缸21、22改变转向角θs。先导阀42与操纵杆24连结，控制向转向缸21、22供给的油的流量。连结部25连结操纵杆24与先导阀42。作用力施加部27具有马达111与蜗轮蜗杆部112(传递机构的一个例子)。马达111产生辅助作用力或反作用力。蜗轮蜗杆部112将马达111的辅助作用力或反作用力向连结部25传递。

由此，能够向连结操纵杆24与先导阀42的连结部25传递马达111的作用力，能够改变操纵杆24的操作所需要的操作力。

(8)

本实施方式的轮式装载机1(作业车辆的一个例子)的控制方法如图10所示，是连结前车架11与后车架12的铰接式轮式装载机1的控制方法，具有：步骤S130(速度检测步骤的一个例子)、以及步骤S140、S150(作用力施加步骤的一个例子)。步骤S130(速度检测步骤的一个例子)检测轮式装载机1的速度。步骤S140、S150(作用力施加步骤的一个例子)根据检测出的速度，对改变前车架11相对于后车架12的转向角θs的操作人员进行的操纵杆24的操作施加辅助作用力或反作用力。

这样，因为能够根据轮式装载机1的速度，对操纵杆24的操作施加辅助作用力或反作用力，所以能够改变操纵杆24的操作所需要的操作力。

因此，通过较小地设定低速行驶时操纵杆24的操作所需要的操作力，较大地设定高速行驶时操纵杆24的操作所需要的操作力，能够提高低速行驶时的操作性及高速行驶时直线前进的稳定性。

[其他实施方式]

上面，虽然针对本公开的一个实施方式进行了说明，但本公开不限于上述实施方式，在不违背本公开主旨的范围内可以进行各种变更。

(A)

在上述实施方式中，高速时(例如，车辆速度为40km/h的情况下)对操纵杆24的操作施加反作用力，但也可以不施加反作用力，可以施加比中速时(例如，车辆速度为25km/h的情况下)小的辅助作用力。在该情况下，相对于杆输入扭矩的每个速度的辅助作用力在图11中被表示。如车辆速度为40km/h时的L3′(单点划线)的辅助作用力信息所示，设定为从低速变为高速，辅助作用力(assist force)逐渐变小。

由此，例如能够连续地使速度越快、操纵杆的操作所需要的操作力越大，能够提高低速行驶时的操作性及高速行驶时直线前进的稳定性。

(B)

在上述实施方式中，虽然只在高速时对操纵杆24的操作施加反作用力，但也可以对中速、或中速及低速双方都施加反作用力。在该情况下，只要设定为速度越快、施加的反作用力的大小越大即可。

(C)

在上述实施方式中，控制部28存储有三个速度(0km/h、25km/h、40km/h)的辅助作用力信息，但不限于上述速度。另外，辅助作用力信息不限于三个，也可以设为两个或四个以上。需要说明的是，在根据速度平滑地改变辅助作用力的情况下，优选设定为三个以上。

(D)

在上述实施方式中，虽然控制部28存储有三个辅助作用力信息，通过插值计算，根据速度来连续地改变辅助作用力，但也可以梯度地进行改变。

例如，将低速下的辅助作用力信息作为图9(a)的实线L1、将中速下的辅助扭矩信息作为图9(a)的虚线L2，将高速下的辅助作用力信息作为图9(b)的单点划线L3。然后，例如低速设定为不足15km/h的速度，中速设定为15km/h以上、不足25km/h的速度，高速设定为25km/h以上、40km/h以下的速度。而且，例如能够设定15km/h作为第一阈值，设定25km/h作为第二阈值。

在上述情况下，当对操纵杆24进行操作时，控制部28将由车速传感器105检测出的速度与第一阈值及第二阈值进行比较，判断车辆速度符合低速、中速、高速中的哪一个。然后，使用所判断的速度的辅助作用力信息，根据操舵扭矩信号决定辅助作用力。需要说明的是，速度不限于三个档次，可以只分为两个档次，也可以比三个档次分得更细。

(E)

在上述实施方式中，虽然操纵杆24的操作方向也由扭矩传感器103检测，但针对操作方向的检测，可以基于第一旋转角检测部101检测的旋转角的变化来进行，也可以基于由第一旋转角检测部101检测出的旋转角θin与由第二旋转角检测部102检测出的转向旋转角θfb(＝θs)之间的角度差(θin－θs)(也称为偏差角)来进行。

在该情况下，将第一旋转角检测部101与第二旋转角检测部102的检测值向控制部28输入，控制部28算出车体-杆偏差角度α。然后，在图10所示的步骤S120中，基于车体-杆偏差角度α，判定操纵杆24的操舵方向。

另外，车体-杆偏差角度α可以不使用第二旋转角检测部102检测的检测值，而是根据由转向角检测部104检测出的转向角θs与由第一旋转角检测部101检测出的旋转角θin算出。

此外，车体-杆偏差角度α也可以根据从缸行程传感器106、107的检测值算出的转向角θs、与由第一旋转角检测部101检测出的旋转角θin算出。

(F)

在上述实施方式中，虽然通过连结部25机械性地将操纵杆24与先导阀42连结，但不限于此。也可以不机械性地连结操纵杆24与先导阀，而是将操纵杆24的操作电传递给先导阀，从而对先导阀进行操作。

图12是表示作为将操纵杆24的操作电传递给先导阀42′的结构的一个例子的转向操作装置8′的图。图12所示的先导阀42′不是上述实施方式的旋转式，而是阀芯式。先导阀42′具有包括阀芯71′与套筒(未图示)的阀体部60，能够以套筒为基准，根据来自控制部28的信号，使阀芯71′能够向中立位置Np、左先导位置Lp、以及右先导位置Rp移动。

在图12所示的结构中，例如，没有设置图5所示的万向节部83。操纵杆24与转向操作轴81连接。转向操作轴81不与先导阀连结。与上述实施方式相同，作用力施加部27向转向操作轴81施加辅助作用力或反作用力。另外，第一旋转角检测部101检测转向操作轴81的旋转角θin，并向控制部28传送。

而且，在转向操作装置8′中，先导阀42′为阀芯式。没有设置图5所示的、连接先导阀与前车架11的连杆机构26。通过转向角检测部104，检测出前车架11相对于后车架12的转向角θs，并向控制部28发送。

控制部28基于接收到的旋转角θin与转向角θs的信息，向先导阀42′发送指令，控制先导阀42′的阀芯71′的移动。通过阀芯71′的移动，从先导阀42′向转向阀32提供的先导压发生变化，从而从转向阀32向转向缸21、22供给的油量发生变化。由此来进行转向操作。此时，控制部28也可以通过控制先导压来进行控制，以减小θin与θs的差值，使旋转角θin与转向角θs一致。

在转向操作装置8′中，马达111的作用力通过蜗轮蜗杆部112向转向操作轴81传递，但也可以如图13所示的作用力施加部27′，不经由蜗轮蜗杆部112等减速装置，将马达111的旋转轴直接与转向操作轴81连接。

关于图5所示的转向操作装置8，操纵杆24自身能够以上下方向的轴为中心，向驾驶席的内侧或外侧转动。也可以如图12所示，转向操作装置8′的操纵杆24自身能够以水平方向的轴为中心，向驾驶席的内侧或外侧转动。因此，只要是先导阀42′基于操纵杆24的操作而进行动作、来自作用力施加部27的作用力能够向操纵杆24传递的结构即可。

需要说明的是，电传递可以通过有线或无线的任一方式进行。

(G)

在上述实施方式中，虽然根据扭矩传感器的值来决定辅助作用力，但也可以不设置扭矩传感器，以在每个速度下施加均匀的辅助作用力的方式进行控制。具体而言，只要不依赖于根据操纵杆24的操作而产生的扭矩，而在高速、中速、及低速下分别施加定值的辅助作用力，并且按照低速、中速、以及高速的顺序来减小辅助作用力的值即可。

需要说明的是，操纵杆24向左侧或右侧的哪个方向移动的判断如上所述，可以基于第一旋转角检测部101的旋转角的变化来进行。

(H)

在上述实施方式中，虽然构成为根据从控制阀的一个例子即先导阀42输入的先导压来控制从转向阀32向转向缸21、22供给的油的供给量，但也可以是将来自先导阀42的油直接向转向缸21、22供给的结构。

(I)

在上述实施方式中，虽然设有第一弹簧64及第二弹簧65两个弹簧，但也可以不设置第二弹簧65。在该情况下，例如只要在反馈阀芯73与反馈套筒74之间固定即可。

(J)

在上述实施方式中，虽然通过马达111产生作用力，但不限于马达，也可以是液压马达等，因此，主要是能够产生所施加的作用力的促动器等即可。

(K)

在上述实施方式中，驱动回路204包含在控制部28中，但也可以不包含在控制部28中，而是以个体形式只安装驱动回路204。进而驱动回路204也可以安装于马达中。

(L)

在上述实施方式中，将轮式装载机1作为作业车辆的一个例子进行了说明，但不限于轮式装载机，也可以为铰接式自卸卡车、机动平地机等，只要是铰接式作业车辆即可。

工业实用性

本发明的作业车辆及作业车辆的控制方法具有能够提高低速行驶时的操作性及高速行驶时直线前进的稳定性的效果，对于轮式装载机等是有用的。

附图标记说明

1 轮式装载机；2 车体车架；3 作业装置；4 前轮胎；5 驾驶室；5a 驾驶席；6 发动机舱；7 后轮胎；8 转向操作装置；11 前车架；12 后车架；13 连结轴部；14 大臂；15 铲斗；16 提升缸；17 铲斗缸；18 曲拐；21 转向缸；21a 伸长口；21b 收缩口；22 转向缸；22a 伸长口；22b 收缩口；23 转向液压回路；24 操纵杆；25 连结部；26 连杆机构；27 作用力施加部；28 控制部；30 主液压回路；31 主液压源；32 转向阀；33 阀体；34 第一先导室；35 第二先导室；36 主液压管路；37 主排油管路；38 第一转向管路；39 第二转向管路；40 先导液压回路；41可变减压部；41a 减压阀；41b 可变减压阀；42 先导阀；43 先导液压源；44 先导液压管路；45 先导排油管路；46 第一先导管路；47 第二先导管路；60 阀体部；61 操作输入轴；62 反馈输入轴；63 壳体；64 第一弹簧；64a 板簧部；65 第二弹簧；65a 板簧部；66反馈部；71 操作阀芯；71a 切口；71ae 壁部；71b切口；71be 壁部；71c 孔；71d 孔；72 操作套筒；72c 槽；72d 槽；73 反馈阀芯；73a 切口；73ae 壁部；73b 切口；73be 壁部；73c 孔；73d 孔；74 反馈套筒；74c 槽；74d 槽；75 传动轴；76 第一中心销；77 第二中心销；；80 转向箱；81 转向操作轴；81a 杆侧轴部；81b 输入轴部；81b1 第一端；81b2 第二端；81c 阀侧轴部；82 连结杆；83 万向节部；83a 中央部；83b 接合部；83c 接合部；84 孔；91 随动杆；92 随动连杆；93 托架；101 第一旋转角检测部；102 第二旋转角检测部；103 扭矩传感器；104 转向角检测部；105 车速传感器；106 缸行程传感器；107 缸行程传感器；111 马达；112 蜗轮蜗杆部；112a 圆柱蜗杆；112b 蜗轮；204 驱动回路。

Claims (9)

1.一种作业车辆，是前车架与后车架连结的铰接式作业车辆，其特征在于，具有：

操纵杆，其通过操作人员的操作来改变所述前车架相对于所述后车架的转向角；

作用力施加部，其对操作人员进行的所述操纵杆的操作施加辅助作用力或反作用力；

速度检测部，其检测所述作业车辆的速度；

控制部，其根据由所述速度检测部检测出的速度来控制所述作用力施加部，以施加所述辅助作用力或所述反作用力。

2.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，

所述控制部控制所述作用力施加部，以使由所述速度检测部检测出的速度越快，所述操纵杆的操作所需要的操作力越大。

3.如权利要求2所述的作业车辆，其特征在于，

所述控制部控制所述作用力施加部，以在由所述速度检测部检测出的速度在预先设定的规定速度以上的情况下施加所述反作用力，

并且在由所述速度检测部检测出的速度不足所述规定速度的情况下施加所述辅助作用力。

4.如权利要求2所述的作业车辆，其特征在于，

所述控制部控制所述作用力施加部，以使由所述速度检测部检测出的速度越快，对所述操纵杆施加的辅助作用力越小。

5.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，

还具有扭矩检测部，其检测因所述操纵杆的操作而产生的扭矩，

所述控制部根据由所述扭矩检测部检测出的扭矩来控制所述作用力施加部，以对所述操纵杆的操作施加辅助作用力或反作用力。

6.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，具有：

液压促动器，其改变所述转向角；

控制阀，其与所述操纵杆连结，控制向所述液压促动器供给的油的流量；

所述控制阀具有：

第一输入部件，其与所述操纵杆连结，根据所述操纵杆的操作量发生位移；

第二输入部件，其根据所述转向角发生位移；

施力部，其对所述第一输入部件施力，以位于所述第一输入部件的位移量与所述第二输入部件的位移量一致的中立位置；

所述控制部根据所述第一输入部件的位移量相对于所述第二输入部件的位移量之差，控制向所述液压促动器供给的油的流量，

所述操纵杆反抗所述施力部的施加力而被操作。

7.如权利要求6所述的作业车辆，其特征在于，

还具有转向阀，其基于从所述控制阀输入的先导压，调整向所述液压促动器供给的油的流量，

所述控制阀通过调整所述先导压，控制从所述转向阀向所述液压促动器供给的油的流量。

8.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，还具有：

液压促动器，其改变所述转向角；

控制阀，其与所述操纵杆连结，控制向所述液压促动器供给的油的流量；

连结部，其连结所述操纵杆与所述控制阀；

所述作用力施加部具有：

马达，其产生所述辅助作用力或所述反作用力；

传递机构，其将所述马达的所述辅助作用力或所述反作用力向所述连结部传递。

9.一种作业车辆的控制方法，是前车架与后车架连结的铰接式作业车辆的控制方法，其特征在于，具有：

速度检测步骤，其检测所述作业车辆的速度；

施加步骤，其根据检测出的所述速度，对改变所述前车架相对于所述后车架的转向角的、操作人员进行的操纵杆的操作施加辅助作用力或反作用力。