JP2023013527A - 作業機械、及び作業機械を制御するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】微小な操舵角の操作を滑らかに行えると共に、旋回と直進の操作が容易な作業機械を提供する。【解決手段】第１ステアリング部材は、左操舵範囲と、右操舵範囲と、中立範囲とに操作可能である。中立範囲は、左操舵範囲と右操舵範囲との間に位置する。コントローラは、第１ステアリング部材が、左操舵範囲内に位置している場合には、走行輪の操舵角を、第１ステアリング部材の操作量に応じた速度で、左方に変化させるように、アクチュエータを制御する。コントローラは、第１ステアリング部材が、右操舵範囲内に位置している場合には、走行輪の操舵角を、第１ステアリング部材の操作量に応じた速度で、右方に変化させるように、アクチュエータを制御する。コントローラは、第１ステアリング部材が、中立範囲内に位置している場合には、操舵角を中立角に戻すように、アクチュエータを制御する。【選択図】図６

Description

本発明は、作業機械、及び作業機械を制御するための方法に関する。

作業機械は、走行輪を左右に操舵するためのステアリングホイール、或いはステアリングレバーなどのステアリング部材を備えている。作業機械のオペレータが、ステアリング部材を操作することで、作業機械は、走行輪の操舵角を左右に変更する。それにより、作業機械が左右に旋回する。

ステアリング部材の操作による操舵角の制御には、位置制御型と速度制御型とがある。位置制御型では、操舵角が、ステアリング部材の操作量に応じた角度に設定される。一方、速度制御型では、特許文献１に示されるように、ステアリング部材の操作量に応じた速度で、操舵角が変化する。例えば、ステアリング部材が、中立位置から左方への所定の操作量に操作されている場合、所定の操作量に応じた速度で、操舵角が変化する。従って、オペレータがステアリング部材を所定の操作量に保持していても、操舵角は、最大操舵角に到達するまで、左方に変化し続ける。

特開２０２１－０５４２７０号公報

上述した位置制御型では、オペレータは、ステアリング部材を中立位置に戻すことで、作業機械を直進させることができる。しかし、微小な操舵角の操作を滑らかに行うことは容易ではない。一方、速度制御型では、微小な操舵角の操作を滑らかに行う点で利点がある。しかし、左右のいずれかに旋回した後に作業機械を直進させるためには、オペレータは、ステアリング部材を逆方向に操作して、操舵角を直進方向に戻す必要がある。そのため、作業機械の旋回と直進の操作は容易ではなく、習熟を要する。本発明の目的は、微小な操舵角の操作を滑らかに行えると共に、旋回と直進の操作が容易な作業機械を提供することにある。

本発明の第１の態様に係る作業機械は、車体と、走行輪と、アクチュエータと、第１ステアリング部材と、コントローラとを備える。走行輪は、車体に支持される。アクチュエータは、走行輪の操舵角を所定の中立角から左右に変化させる。第１ステアリング部材は、左操舵範囲と、右操舵範囲と、中立範囲とに操作可能である。中立範囲は、左操舵範囲と右操舵範囲との間に位置する。コントローラは、第１ステアリング部材が、左操舵範囲内に位置している場合には、走行輪の操舵角を、第１ステアリング部材の操作量に応じた速度で、左方に変化させるように、アクチュエータを制御する。コントローラは、第１ステアリング部材が、右操舵範囲内に位置している場合には、走行輪の操舵角を、第１ステアリング部材の操作量に応じた速度で、右方に変化させるように、アクチュエータを制御する。コントローラは、第１ステアリング部材が、中立範囲内に位置している場合には、操舵角を中立角に戻すように、アクチュエータを制御する。

本発明の第２の態様に係る方法は、作業機械を制御するための方法である。作業機械は、車体と、走行輪と、アクチュエータとを備える。走行輪は、車体に支持される。アクチュエータは、走行輪の操舵角を所定の中立角から左右に変化させる。本態様に係る方法は、左操舵範囲と、右操舵範囲と、左操舵範囲と右操舵範囲との間の中立範囲とに操作可能な第１ステアリング部材の操作量を示す信号を取得することと、第１ステアリング部材が、左操舵範囲内に位置している場合には、走行輪の操舵角を、第１ステアリング部材の操作量に応じた速度で左方に変化させるように、アクチュエータを制御することと、第１ステアリング部材が、右操舵範囲内に位置している場合には、走行輪の操舵角を、第１ステアリング部材の操作量に応じた速度で右方に変化させるように、アクチュエータを制御することと、第１ステアリング部材が、中立範囲内に位置している場合には、操舵角を中立角に戻すように、アクチュエータを制御すること、を備える。

本発明によれば、第１ステアリング部材が、左操作範囲又は右操作範囲内で操作されている場合には、速度制御型で操舵角が制御される。それにより、微小な操舵角の操作を滑らかに行うことができる。また、第１ステアリング部材が、中立範囲内に位置している場合には、操舵角が中立角に戻される。そのため、オペレータは、作業機械を旋回後に、第１ステアリング部材を中立範囲に戻すことで、作業機械を容易に直進させることができる。

実施形態に係る作業機械の斜視図である。 作業機械の側面図である。 作業機械の構成を示す模式図である。 作業機械の前部を示す上面図である。 操舵速度データの一例を示す図である。 第１ステアリング部材の操作による作業機械の走行の一例を示す図である。 第１変形例に係る操舵速度データを示す図である。 第２変形例に係る操舵速度データを示す図である。

以下図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る作業機械１の斜視図である。図２は、作業機械１の側面図である。図１に示すように、作業機械１は、車体２と、前輪３Ａ，３Ｂと、後輪４Ａ－４Ｄと、作業機５とを備える。車体２は、フロントフレーム１１と、リアフレーム１２と、キャブ１３と、動力室１４とを含む。

リアフレーム１２は、フロントフレーム１１に接続されている。フロントフレーム１１は、リアフレーム１２に対して、左右にアーティキュレート可能である。なお、以下の説明において、前後左右の各方向は、アーティキュレート角が０、すなわち、フロントフレーム１１とリアフレーム１２とが真っすぐな状態での車体２の前後左右の各方向を意味するものとする。

キャブ１３と動力室１４とは、リアフレーム１２上に配置されている。キャブ１３には、図示しない運転席が配置されている。動力室１４は、キャブ１３の後方に配置されている。フロントフレーム１１は、リアフレーム１２から前方へ延びている。前輪３Ａ，３Ｂは、フロントフレーム１１に取り付けられている。後輪４Ａ－４Ｄは、リアフレーム１２に取り付けられている。

作業機５は、車体２に対して可動的に接続されている。作業機５は、支持部材１５とブレード１６とを含む。支持部材１５は、車体２に可動的に接続されている。支持部材１５は、ブレード１６を支持している。支持部材１５は、ドローバ１７とサークル１８とを含む。ドローバ１７は、フロントフレーム１１の下方に配置される。

ドローバ１７は、フロントフレーム１１の前部１９に接続されている。ドローバ１７は、フロントフレーム１１の前部１９から後方へ延びている。ドローバ１７は、フロントフレーム１１に対して少なくとも車体２の上下方向と左右方向とに揺動可能に支持されている。例えば、前部１９は、ボールジョイントを含む。ドローバ１７は、ボールジョイントを介して、フロントフレーム１１に対して回転可能に接続されている。

サークル１８は、ドローバ１７の後部に接続されている。サークル１８は、ドローバ１７に対して回転可能に支持される。ブレード１６は、サークル１８に接続される。ブレード１６は、サークル１８を介して、ドローバ１７に支持されている。図２に示すように、ブレード１６は、チルト軸２１回りに回転可能にサークル１８に支持されている。チルト軸２１は、左右方向に延びている。

作業機械１は、作業機５の姿勢を変更するための複数のアクチュエータ２２－２６を備えている。複数のアクチュエータ２２－２６は、複数の油圧シリンダ２２－２５を含む。複数の油圧シリンダ２２－２５は、作業機５に接続されている。複数の油圧シリンダ２２－２５は、油圧によって伸縮する。複数の油圧シリンダ２２－２５は、伸縮することで、車体２に対する作業機５の姿勢を変更する。以下の説明では、油圧シリンダの伸縮を「ストローク動作」と呼ぶ。

詳細には、複数の油圧シリンダ２２－２５は、左リフトシリンダ２２と、右リフトシリンダ２３と、ドローバシフトシリンダ２４と、ブレードチルトシリンダ２５とを含む。左リフトシリンダ２２と右リフトシリンダ２３とは、左右方向に互いに離れて配置されている。左リフトシリンダ２２と右リフトシリンダ２３とは、ドローバ１７に接続されている。左リフトシリンダ２２と右リフトシリンダ２３とは、リフタブラケット２９を介して、フロントフレーム１１に接続されている。左リフトシリンダ２２と右リフトシリンダ２３とのストローク動作により、ドローバ１７は、上下に揺動する。それにより、ブレード１６が上下に移動する。

ドローバシフトシリンダ２４は、ドローバ１７とフロントフレーム１１とに接続されている。ドローバシフトシリンダ２４は、リフタブラケット２９を介してフロントフレーム１１に接続されている。ドローバシフトシリンダ２４は、フロントフレーム１１からドローバ１７に向かって、斜め下方に延びている。ドローバシフトシリンダ２４のストローク動作により、ドローバ１７は、左右に揺動する。ブレードチルトシリンダ２５は、サークル１８とブレード１６とに接続されている。ブレードチルトシリンダ２５のストローク動作により、ブレード１６がチルト軸２１回りに回転する。

複数のアクチュエータ２２－２６は、回転アクチュエータ２６を含む。回転アクチュエータ２６は、ドローバ１７とサークル１８とに接続されている。回転アクチュエータ２６は、ドローバ１７に対してサークル１８を回転させる。それにより、ブレード１６が、上下方向に延びる回転軸回りに回転する。

図３は、作業機械１の構成を示す模式図である。図３に示すように、作業機械１は、駆動源３１と、第１油圧ポンプ３２と、動力伝達装置３３と、作業機バルブ３４とを含む。駆動源３１は、例えば内燃機関である。或いは、駆動源３１は、電動モータ、或いは内燃機関と電動モータとのハイブリッドであってもよい。第１油圧ポンプ３２は、駆動源３１によって駆動されることで、作動油を吐出する。

作業機バルブ３４は、油圧回路を介して、第１油圧ポンプ３２と複数の油圧シリンダ２２－２５とに接続されている。作業機バルブ３４は、複数の油圧シリンダ２２－２５にそれぞれ接続される複数の弁を含む。作業機バルブ３４は、第１油圧ポンプ３２から複数の油圧シリンダ２２－２５に供給される作動油の流量を制御する。作業機バルブ３４は、例えば電磁比例制御弁である。或いは、作業機バルブ３４は、油圧パイロット式の比例制御弁であってもよい。

本実施形態では、回転アクチュエータ２６は、油圧モータである。作業機バルブ３４は、油圧回路を介して第１油圧ポンプ３２と回転アクチュエータ２６とに接続されている。作業機バルブ３４は、第１油圧ポンプ３２から回転アクチュエータ２６に供給される作動油の流量を制御する。なお、回転アクチュエータ２６は、電動モータであってもよい。

動力伝達装置３３は、駆動源３１からの駆動力を後輪４Ａ－４Ｄに伝達する。動力伝達装置３３は、トルクコンバータ、及び／又は、複数の変速ギアを含んでもよい。或いは、動力伝達装置３３は、ＨＳＴ（Hydraulic Static Transmission）、或いは、ＨＭＴ（Hydraulic Mechanical Transmission）などのトランスミッションであってもよい。

作業機械１は、作業機操作部材３５と、アクセル操作部材３６と、コントローラ３７とを含む。作業機操作部材３５は、作業機５の姿勢を変更するためにオペレータによって操作可能である。作業機操作部材３５は、例えば複数の操作レバーを含む。或いは、作業機操作部材３５は、スイッチ、或いはタッチパネルなどの他の部材であってもよい。作業機操作部材３５は、オペレータによる作業機操作部材３５への操作を示す信号を出力する。

アクセル操作部材３６は、作業機械１を走行させるためにオペレータによって操作可能である。アクセル操作部材３６は、例えばアクセルペダルを含む。或いは、アクセル操作部材３６は、スイッチ、或いはタッチパネルなどの他の部材であってもよい。アクセル操作部材３６は、オペレータによるアクセル操作部材３６への操作を示す信号を出力する。

コントローラ３７は、アクセル操作部材３６の操作に応じて、駆動源３１及び動力伝達装置３３を制御することで、作業機械１を走行させる。また、コントローラ３７は、作業機操作部材３５の操作に応じて、第１油圧ポンプ３２と作業機バルブ３４とを制御することで、作業機５を動作させる。

コントローラ３７は、記憶装置３８とプロセッサ３９とを含む。プロセッサ３９は、例えばＣＰＵであり、作業機械１を制御するためのプログラムを実行する。記憶装置３８は、ＲＡＭ及びＲＯＭなどのメモリと、ＳＳＤ或いはＨＤＤなどの補助記憶装置を含む。記憶装置３８は、作業機械１を制御するためのプログラムとデータとを記憶している。

図３に示すように、作業機械１は、操舵角センサ４０と、ステアリングアクチュエータ４１と、ステアリングバルブ４２とを備えている。ステアリングアクチュエータ４１は、油圧シリンダである。ステアリングアクチュエータ４１は、第１油圧ポンプ３２からの作動油によって伸縮する。ステアリングアクチュエータ４１は、伸縮することで、前輪３Ａ，３Ｂを操舵する。

図４は、作業機械１の前部を示す上面図である。図４に示すように、前輪３Ａ，３Ｂは、第１前輪３Ａと第２前輪３Ｂとを含む。第１前輪３Ａと第２前輪３Ｂとは、左右方向に離れて配置されている。第１前輪３Ａは、第１ステアリング軸４３回りに回動可能にフロントフレーム１１に支持されている。第２前輪３Ｂは、第２ステアリング軸４４回りに回動可能にフロントフレーム１１に支持されている。第１ステアリング軸４３と第２ステアリング軸４４とは、上下方向に延びている。

ステアリングアクチュエータ４１は、前輪３Ａ，３Ｂとフロントフレーム１１とに接続されている。ステアリングアクチュエータ４１は、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を所定の中立角から左右に変化させる。図４に示すように、操舵角θ１は、作業機械１の前後方向に対する前輪３Ａ，３Ｂの向きの角度である。作業機械１の前後方向は、フロントフレーム１１の前後方向を意味するものとする。ただし、作業機械１の前後方向は、リアフレーム１２の前後方向を意味してもよい。

中立角は、０度の操舵角θ１である。従って、操舵角θ１が中立角であることは、前輪３Ａ，３Ｂが作業機械１の真正面を向いていることを意味する。なお、図４において、３Ａ’は、中立角から左方に操舵角θ１だけ操舵された第１前輪３Ａを示している。３Ｂ’は、中立角から左方に操舵角θ１だけ操舵された第２前輪３Ｂを示している。

ステアリングバルブ４２は、油圧回路を介して、第１油圧ポンプ３２とステアリングアクチュエータ４１とに接続されている。ステアリングバルブ４２は、第１油圧ポンプ３２からステアリングアクチュエータ４１に供給される作動油の流量を制御する。ステアリングバルブ４２は、油圧パイロット式の制御弁である。

操舵角センサ４０は、操舵角θ１を検出する。操舵角センサ４０は、操舵角θ１を示す角度信号を出力する。操舵角センサ４０は、例えば、ステアリングアクチュエータ４１のストローク量を検出する。操舵角θ１は、ステアリングアクチュエータ４１のストローク量から算出される。或いは、操舵角センサ４０は、操舵角θ１を直接的に検出してもよい。

作業機械１は、第１ステアリング部材４５と第２ステアリング部材４６とを含む。第１ステアリング部材４５と第２ステアリング部材４６とは、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を左右に変化させるために、オペレータによって操作可能である。第１ステアリング部材４５は、ジョイスティックなどのレバーである。或いは、第１ステアリング部材４５は、レバー以外の部材であってもよい。第１ステアリング部材４５は、中立位置Ｎ１から左右に傾倒可能である。第１ステアリング部材４５は、オペレータによる第１ステアリング部材４５への操作を示す第１操作信号を出力する。

第２ステアリング部材４６は、ステアリングホイールである。或いは、第２ステアリング部材４６は、ステアリングホイール以外の部材であってもよい。第２ステアリング部材４６は、回転軸Ａｘ１回りに回転可能である。第２ステアリング部材４６には、操作センサ４７が取り付けられている。操作センサ４７は、オペレータによる第２ステアリング部材４６への操作を示す第２操作信号を出力する。操作センサ４７は、例えば第２ステアリング部材４６の回転軸Ａｘ１回りの角度変位を検出する。

作業機械１は、第２油圧ポンプ４８と、第１パイロットバルブ４９と、第２パイロットバルブ５０とを含む。第２油圧ポンプ４８は、駆動源３１によって駆動されることで、作動油を吐出する。第１パイロットバルブ４９は、油圧回路を介して、第２油圧ポンプ４８とステアリングバルブ４２とに接続されている。第１パイロットバルブ４９は、第２油圧ポンプ４８からステアリングバルブ４２のパイロットポートに供給される作動油の圧力を制御する。第１パイロットバルブ４９は、電磁比例制御弁である。

第１パイロットバルブ４９は、コントローラ３７からの信号によって制御される。コントローラ３７は、第１ステアリング部材４５からの第１操作信号に応じて、第１パイロットバルブ４９を制御することで、ステアリングアクチュエータ４１を伸縮させる。それにより、コントローラ３７は、第１ステアリング部材４５の操作に応じて、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を変更するように、ステアリングアクチュエータ４１を制御する。第１ステアリング部材４５による操舵角θ１の制御については、後に詳細に説明する。

第２パイロットバルブ５０は、油圧回路を介して、第２油圧ポンプ４８とステアリングバルブ４２とに接続されている。第２パイロットバルブ５０は、第２ステアリング部材４６に接続されている。第２パイロットバルブ５０は、第２ステアリング部材４６の操作に応じて、第２油圧ポンプ４８からステアリングバルブ４２のパイロットポートに供給される作動油の圧力を制御する。それにより、ステアリングアクチュエータ４１は、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１が、第２ステアリング部材４６の操作量に応じた角度となるように、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を変化させる。

第２ステアリング部材４６の操作量が一定に保持されている場合には、ステアリングアクチュエータ４１は、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を、第２ステアリング部材４６の操作量に応じた角度に保持する。なお、第２パイロットバルブ５０は、第１パイロットバルブ４９と同様に、電磁比例制御弁であってもよい。その場合、コントローラ３７は、第２ステアリング部材４６の操作に応じて、第２パイロットバルブ５０を制御してもよい。

次に、第１ステアリング部材４５による操舵角θ１の制御について説明する。コントローラ３７は、第１ステアリング部材４５からの第１操作信号により、第１ステアリング部材４５の操作量を取得する。コントローラ３７は、操舵角センサ４０からの信号により現在の操舵角θ１を取得する。コントローラ３７は、操舵速度データを参照して、第１ステアリング部材４５の操作量から、目標操舵速度を決定する。コントローラ３７は、操舵角θ１が目標操舵速度で変化するように、ステアリングアクチュエータ４１を制御する。操舵速度データは、第１ステアリング部材４５の操作量に対する目標操舵速度を規定する。

図５は、操舵速度データの一例を示す図である。図５に示すように、第１ステアリング部材４５は、中立範囲と、左操舵範囲と、右操舵範囲とに操作可能である。中立範囲は、第１ステアリング部材４５の操作量０の位置、すなわち中立位置Ｎ１を含む範囲である。中立範囲は、左操舵範囲と右操舵範囲との間に位置する。左操舵範囲は、中立範囲の左方に位置する。右操舵範囲は、中立範囲の右方に位置する。

操舵速度データは、左操舵範囲において、第１ステアリング部材４５の左方への操作量の増大に応じて、０から左方への最大速度ＶＬまでの間で増大する左方への目標操舵速度を規定する。従って、コントローラ３７は、第１ステアリング部材４５が、左操舵範囲内に位置している場合には、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を、第１ステアリング部材４５の操作量に応じた速度で、左方に変化させるように、ステアリングアクチュエータ４１を制御する。

例えば、コントローラ３７は、第１ステアリング部材４５が、左方への操作量Ａ１で操作された場合には、操作量Ａ１に応じた操舵速度Ｖ１を、目標操舵速度として決定する。そして、コントローラ３７は、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を、操舵速度Ｖ１で、左方に変化させるように、ステアリングアクチュエータ４１を制御する。また、第１ステアリング部材４５が、左方への操作量Ａ１に保持されている間、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１は、左方への最大操舵角に到達するまで、操舵速度Ｖ１で、左方に変化し続ける。

操舵速度データは、右操舵範囲において、第１ステアリング部材４５の右方への操作量の増大に応じて、０から右方方への最大速度ＶＲまでの間で増大する右方への目標操舵速度を規定する。従って、コントローラ３７は、第１ステアリング部材４５が、右操舵範囲内に位置している場合には、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を、第１ステアリング部材４５の操作量に応じた速度で、右方に変化させるように、ステアリングアクチュエータ４１を制御する。

例えば、コントローラ３７は、第１ステアリング部材４５が、右方への操作量Ａ２で操作された場合には、操作量Ａ２に応じた操舵速度Ｖ２を、目標操舵速度として決定する。そして、コントローラ３７は、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を、操舵速度Ｖ２で、右方に変化させるように、ステアリングアクチュエータ４１を制御する。また、第１ステアリング部材４５が、右方への操作量Ａ２に保持されている間、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１は、右方への最大操舵角に到達するまで、操舵速度Ｖ２で、右方に変化し続ける。

コントローラ３７は、第１ステアリング部材４５が、中立範囲内に位置している場合には、操舵角θ１を中立角に保持するように、ステアリングアクチュエータ４１を制御する。例えば、操舵角θ１が中立角であるときに第１ステアリング部材４５が、中立範囲内に位置している場合には、操舵角θ１は変化せず、中立角に保持される。

第１ステアリング部材４５が中立範囲内に位置しているが、操舵角θ１が中立角ではない場合には、コントローラ３７は、操舵角θ１を自動的に中立角に戻すオートモードにて、ステアリングアクチュエータ４１を制御する。

例えば、操舵角θ１が、左方への所定角度であるときに、第１ステアリング部材４５が、中立範囲に戻されると、コントローラ３７は、操舵角θ１が、左方への所定角度から中立角に戻るように、ステアリングアクチュエータ４１を制御する。操舵角θ１が、右方への所定角度であるときに、第１ステアリング部材４５が、中立範囲に戻されると、コントローラ３７は、操舵角θ１が、右方への所定角度から中立角に戻るように、ステアリングアクチュエータ４１を制御する。

なお、第１ステアリング部材４５と第２ステアリング部材４６とが同時に操作されている場合には、コントローラ３７は、第２ステアリング部材４６の操作を優先する。従って、第１ステアリング部材４５と第２ステアリング部材４６とが同時に操作されている場合には、コントローラ３７は、上述した第１ステアリング部材４５による操舵角θ１の制御を行わない。そのため、操舵角θ１は、第２ステアリング部材４６の操作に応じて変化する。

図６は、第１ステアリング部材４５の操作による作業機械１の走行の一例を示す図である。図６に示すように、作業機械１が地点Ｐ１では、第１ステアリング部材４５は中立位置Ｎ１に位置している。操舵角θ１は中立角であり、作業機械１は直進している。地点Ｐ２において、オペレータが第１ステアリング部材４５を左操作範囲内の操作量Ａ１に操作すると、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１が中立角から左方へ変化し始める。それにより、作業機械１は左方へ旋回する。

地点Ｐ２から地点Ｐ３までの間、オペレータが第１ステアリング部材４５を操作量Ａ１に保持すると、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１は、左方への最大操舵角θｍａｘまで増大し続ける。それにより、作業機械１は、左方へ旋回し続ける。そして、地点Ｐ３において、オペレータが第１ステアリング部材４５を中立範囲に戻すと、オートモードにより、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１は、最大操舵角θｍａｘから中立角へ向かって減少する。そして、地点Ｐ５において、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１が中立角に戻る。それにより、作業機械１は直進する。

以上説明した本実施形態に係る作業機械１では、第１ステアリング部材４５が、左操作範囲又は右操作範囲内で操作されている場合には、速度制御型で操舵角θ１が制御される。それにより、微小な操舵角θ１の操作を滑らかに行うことができる。また、第１ステアリング部材４５が、中立範囲内に位置している場合には、操舵角θ１が中立角に戻される。そのため、オペレータは、作業機械１を旋回後に、第１ステアリング部材４５を中立範囲に戻すことで、作業機械１を容易に直進させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

作業機械１は、モータグレーダに限らず、ホイールローダ、ダンプトラック、フォークリフトなどの他の作業機械であってもよい。ステアリングアクチュエータ４１の数は１つに限らず、２つ以上であってもよい。ステアリングアクチュエータ４１は、油圧シリンダに限らず、油圧モータ、或いは電動モータであってもよい。

操舵速度データは、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、図７は、第１変形例に係る操舵速度データを示す図である。図７に示すように、操舵速度データは、左操舵範囲内と右操舵範囲内とにおいて、変曲点Ｂ１，Ｂ２を有してもよい。すなわち、左操舵範囲において、左方への操作量に対する左方への目標操舵速度の増加率が変曲点Ｂ１を境に変化してもよい。右操舵範囲において、右方への操作量に対する右方への目標操舵速度の増加率が変曲点Ｂ２を境に変化してもよい。

図８は、第２変形例に係る操舵速度データを示す図である。図８に示すように、第１ステアリング部材４５は、左ホールド範囲と右ホールド範囲とに操作可能であってもよい。左ホールド範囲は、中立範囲と左操舵範囲との間に位置する。右ホールド範囲は、中立範囲と右操舵範囲との間に位置する。

コントローラ３７は、第１ステアリング部材４５が左ホールド範囲内に位置している場合には、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を現在の角度に保持するように、アクチュエータを制御してもよい。例えば、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１が左方への所定角度であるときに、オペレータが、第１ステアリング部材４５を左操舵範囲内から左ホールド範囲内へ操作した場合、コントローラ３７は、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を左方への所定角度に保持する。オペレータが、第１ステアリング部材４５を左ホールド範囲内から中立範囲内へ戻したときには、コントローラ３７は、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を、左方への所定角度から中立角へ変化させるように、ステアリングアクチュエータ４１を制御する。

コントローラ３７は、第１ステアリング部材４５が右ホールド範囲内に位置している場合には、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を現在の角度に保持するように、アクチュエータを制御してもよい。例えば、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１が右方への所定角度であるときに、オペレータが、第１ステアリング部材４５を右操舵範囲内から右ホールド範囲内へ操作した場合、コントローラ３７は、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を右方への所定角度に保持する。オペレータが、第１ステアリング部材４５を右ホールド範囲内から中立範囲内へ戻したときには、コントローラ３７は、前輪３Ａ，３Ｂの操舵角θ１を、右方への所定角度から中立角へ変化させるように、ステアリングアクチュエータ４１を制御する。

本発明によれば、微小な操舵角の操作を滑らかに行えると共に、旋回と直進の操作が容易な作業機械が提供される。

２：車体
３Ａ，３Ｂ：前輪
３７：コントローラ
４１：ステアリングアクチュエータ
４５：第１ステアリング部材
４６：第２ステアリング部材

Claims (10)

1. 車体と、
   前記車体に支持される走行輪と、
   前記走行輪の操舵角を所定の中立角から左右に変化させるアクチュエータと、
   左操舵範囲と、右操舵範囲と、前記左操舵範囲と前記右操舵範囲との間の中立範囲とに操作可能な第１ステアリング部材と、
   コントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、
   前記第１ステアリング部材が、前記左操舵範囲内に位置している場合には、前記走行輪の操舵角を、前記第１ステアリング部材の操作量に応じた速度で、左方に変化させるように、前記アクチュエータを制御し、
   前記第１ステアリング部材が、前記右操舵範囲内に位置している場合には、前記走行輪の操舵角を、前記第１ステアリング部材の操作量に応じた速度で、右方に変化させるように、前記アクチュエータを制御し、
   前記第１ステアリング部材が、前記中立範囲内に位置している場合には、前記操舵角を前記中立角に戻すように、前記アクチュエータを制御する、
   作業機械。
2. 前記第１ステアリング部材は、前記中立範囲と前記左操舵範囲との間の左ホールド範囲に操作可能であり、
   前記コントローラは、前記第１ステアリング部材が前記左ホールド範囲内に位置している場合には、前記走行輪の操舵角を現在の角度に維持するように、前記アクチュエータを制御する、
   請求項１に記載の作業機械。
3. 前記第１ステアリング部材は、前記中立範囲と前記右操舵範囲との間の右ホールド範囲に操作可能であり、
   前記コントローラは、前記第１ステアリング部材が前記右ホールド範囲内に位置している場合には、前記走行輪の操舵角を現在の角度に維持するように、前記アクチュエータを制御する、
   請求項１又は２に記載の作業機械。
4. 中立位置から左右に操作可能な第２ステアリング部材をさらに備え、
   前記アクチュエータは、前記走行輪の操舵角が、前記第２ステアリング部材の操作量に応じた角度となるように、前記走行輪の操舵角を変化させる、
   請求項１から３のいずれかに記載の作業機械。
5. 前記コントローラは、前記第１ステアリング部材の操作よりも、前記第２ステアリング部材の操作を優先して、前記走行輪の操舵角を変化させる、
   請求項４に記載の作業機械。
6. 車体と、前記車体に支持される走行輪と、前記走行輪の操舵角を所定の中立角から左右に変化させるアクチュエータとを含む作業機械を制御するための方法であって、
   左操舵範囲と、右操舵範囲と、前記左操舵範囲と前記右操舵範囲との間の中立範囲とに操作可能な第１ステアリング部材の操作量を示す信号を取得することと、
   前記第１ステアリング部材が、前記左操舵範囲内に位置している場合には、前記走行輪の操舵角を、前記第１ステアリング部材の操作量に応じた速度で左方に変化させるように、前記アクチュエータを制御することと、
   前記第１ステアリング部材が、前記右操舵範囲内に位置している場合には、前記走行輪の操舵角を、前記第１ステアリング部材の操作量に応じた速度で右方に変化させるように、前記アクチュエータを制御することと、
   前記第１ステアリング部材が、前記中立範囲内に位置している場合には、前記操舵角を前記中立角に戻すように、前記アクチュエータを制御すること、
   を備える方法。
7. 前記第１ステアリング部材は、前記中立範囲と前記左操舵範囲との間の左ホールド範囲に操作可能であり、
   前記第１ステアリング部材が前記左ホールド範囲内に位置している場合には、前記走行輪の操舵角を現在の角度に維持するように、前記アクチュエータを制御することをさらに備える、
   請求項６に記載の方法。
8. 前記第１ステアリング部材は、前記中立範囲と前記右操舵範囲との間の右ホールド範囲に操作可能であり、
   前記第１ステアリング部材が前記右ホールド範囲内に位置している場合には、前記走行輪の操舵角を現在の角度に維持するように、前記アクチュエータを制御することをさらに備える、
   請求項６又は７に記載の方法。
9. 中立位置から左右に操作可能な第２ステアリング部材の操作量を示す信号を受信することをさらに備え、
   前記アクチュエータは、前記走行輪の操舵角が、前記第２ステアリング部材の操作量に応じた角度となるように、前記走行輪の操舵角を変化させる、
   請求項６から８のいずれかに記載の方法。
10. 前記第１ステアリング部材の操作よりも、前記第２ステアリング部材の操作を優先して、前記走行輪の操舵角を変化させることをさらに備える、
    請求項９に記載の方法。

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