JP6716595B2 - 作業車両および作業車両の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、作業車両および作業車両の制御方法に関する。

アーティキュレート式の作業車両として、フロントフレームとリアフレームに亘って配置された油圧アクチュエータに供給する油の流量を制御することによって、ステアリング角が変更される構成が開示されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
特許文献１、２に示す作業車両には、入力されるパイロット圧に応じて油圧アクチュエータに供給する油の流量を調整するステアリング弁と、ステアリング弁に供給するパイロット圧を調整するパイロット弁が設けられている。

パイロット弁には、相対的に回転可能に設けられた操作入力軸とフィードバック入力軸が設けられている。操作入力軸は、ジョイスティックレバーに連結されており、ジョイスティックレバーの回転角に応じて回転する。また、フィードバック入力軸は、リンク機構によってフロントフレームと連結されている。ステアリング角の変化がリンク機構によってフィードバック入力軸に伝達されることにより、フィードバック入力軸が回転する。これにより、フィードバック入力軸はステアリング角に応じて回転する。また、パイロット弁は、操作入力軸の回転角とフィードバック入力軸の回転角の差に応じてステアリング弁に入力されるパイロット圧を調整する。

上記ジョイスティックレバーが一方に回転操作されると、その回転角に応じてパイロット弁の操作入力軸が回転する。このときステアリング角はまだ変更されておらず、フィードバック入力軸の回転角はゼロである。このため、パイロット弁は、操作入力軸の回転角に応じた開度で開かれ、パイロット圧をステアリング弁に供給する。ステアリング弁は、入力されたパイロット圧に応じた流量の油を油圧アクチュエータに供給する。これにより、油圧アクチュエータが駆動され、ステアリング角が変更される。

上記のようにジョイスティックレバーの回転操作に追従してステアリング角が変更されると、このステアリング角の変更によってリンク機構が移動し、リンク機構の動きがフィードバック入力軸に伝達される。ここで、ステアリング角がジョイスティックレバーの回転角に一致すると、操作入力軸の回転角とフィードバック入力軸の回転角との差がゼロになる。これにより、パイロット弁が中立位置なり、ステアリング弁も中立位置となる。このため、ステアリング角の変更が停止され、ステアリング角は、ジョイスティックレバーの回転角に一致した状態で維持される。

このように、ジョイスティックレバーの回転操作によって目標とするステアリング角が決められ、この目標ステアリング角に実際のステアリング角が追従し、実ステアリング角が目標ステアリング角に一致すると、実ステアリング角の変更が停止される。

特開平１１−１０５７２３号公報 特開平１１−３２１６６４号公報

しかしながら、上記特許文献１、２の作業車両では、車体の実ステアリング角が目標ステアリング角に到達する前に逆方向にジョイスティックレバーが操作された場合、パイロット弁の左右位置が急に切り替わり、車体の回転方向と反対方向に動作するようにパイロット圧が供給される。このため、車体の回転方向と反対方向に動作するようステアリング弁から油圧アクチュエータに油が急に供給され、車体に振動が発生する場合があった。
本発明は、上記従来の作業車両の課題を考慮し、反転操作を行った場合に振動の発生を抑制可能な作業車両および作業車両の制御方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）
第１の発明に係る作業車両は、フロントフレームとリアフレームが連結されたアーティキュレート式の作業車両であって、ジョイスティックレバーと、油圧アクチュエータと、制御弁と、変位検出部と、角度検出部と、制御部とを備える。ジョイスティックレバーは、オペレータによって操作され、目標ステアリング角を設定可能である。油圧アクチュエータは、油圧によって駆動され、ジョイスティックレバーの操作に応じてリアフレームに対するフロントフレームの実ステアリング角を変更する。制御弁は、目標ステアリング角と実ステアリング角の偏差がなくなるように油圧アクチュエータに供給される油の流量を制御し、目標ステアリング角と実ステアリング角が一致した状態において中立位置をとる。力付与部は、ジョイスティックレバーの操作に対して補助力または反力を付与する。変位検出部は、ジョイスティックレバーの変位を検出する。角度検出部は、実ステアリング角を検出する。制御部は、変位検出部および角度検出部による検出に基づいて、ジョイスティックレバーがフロントフレームの回転方向の反対方向に操作されていることを検出した場合、ジョイスティックレバーの操作に対して反力を付与するように力付与部を制御する。

このように反転操作が検出された場合、ジョイスティックレバーの操作に対して反力が付与される。
このため、反転操作の際のジョイスティックレバーの操作感が重くなり、制御弁の左右位置の急な切り替わりを遅らせ、車体の振動の発生を抑制できる。

第２の発明に係る作業車両は、第１の発明に係る作業車両であって、制御部は、中立位置に達する前に、ジョイスティックレバーの操作に対して反力を付与するように力付与部を制御する。
このように反転操作が検出された場合、制御弁の中立位置に達する前にジョイスティックレバーの操作に対して反力が付与される。すなわち、反転操作の際に制御弁の中立位置を越えるのを阻害するようにジョイスティックレバーの操作に対して反力が発生させる。
このため、反転操作の際に中立位置に近づくとジョイスティックレバーの操作感が重くなり、制御弁の左右位置の急な切り替わりを遅らせ、車体の振動の発生を抑制できる。

第３の発明に係る作業車両は、第２の発明に係る作業車両であって、制御部は、中立位置から所定の角度範囲内において、ジョイスティックレバーの操作に対して反力を付与するように力付与部を動作させる。
これにより、ジョイスティックレバーがフロントフレームの回転方向の反対方向に操作され、中立位置から所定の角度範囲内に位置するとき、ジョイスティックレバーの操作に対して反力が付与される。すなわち、反転操作の際に中立位置を越え、ジョイスティックレバーと中立位置の差がフレームの回転方向と反対方向に増加するのを阻害するようにジョイスティックレバーの操作に対して反力を発生させる。

第４の発明に係る作業車両は、第１の発明に係る作業車両であって、制御部は、フレーム角速度判定部を有する。フレーム角速度判定部は、角度検出部の検出に基づいて求められるフロントフレームがリアフレームに対して回転する際のフレーム角速度が、第１の所定値よりも大きいか否か判定する。制御部は、フレーム角速度判定部によってフレーム角速度が第１の所定値よりも大きいと判定された場合に、反力を発生するように力付与部を動作させる。

これにより、反転操作の際のフレーム角速度が第１の所定値よりも大きい場合に、制御弁の中立位置を越えるのを阻害するようにジョイスティックレバーの操作に対して反力が発生させることができる。たとえば、反転操作の際にフレーム角速度が第１の所定値以下の場合には、制御弁の左右位置が急に切り替わって振動が発生したとしても発生する振動が小さい。そのため、第１の所定値を設けることによって必要なときにだけ反力を発生させることができる。

第５の発明に係る作業車両は、第１又は第４の発明に係る作業車両であって、制御部は、偏差角変化算出部と、偏差角変化判定部と、を更に有する。偏差角変化算出部は、変位検出部および角度検出部の検出に基づいて、ジョイスティックレバーと実ステアリング角の回転角の差である偏差角の単位時間当たりの変化を算出する。偏差角変化判定部は、偏差角変化算出部によって算出された偏差角の単位時間当たりの変化の絶対値が、第２の所定値よりも大きいか判別する。制御部は、偏差角変化判定部によって偏差角の単位時間当たりの変化の絶対値が第２の所定値よりも大きいと判定された場合に、反力を発生するように力付与部を制御する。

これにより、反転操作の際のフロントフレームとジョイスティックレバーの回転角の差の単位時間当たりの変化の絶対値が第２の所定値よりも大きい場合に、制御弁の中立位置を越えるのを阻害するようにジョイスティックレバーの操作に対して反力が発生させることができる。たとえば、反転操作の際に、フロントフレームとジョイスティックレバーの回転角の差の単位時間当たりの変化の絶対値が第２の所定値以下の場合には、制御弁の左右位置が急に切り替わって振動が発生したとしても発生する振動が小さい。そのため、第２の所定値を設けることによって必要なときにだけ反力を発生させることができる。

第６の発明に係る作業車両は、第１の発明に係る作業車両であって、制御部は、偏差角変化算出部と、反転操作検出部とを有する。偏差角変化算出部は、変位検出部および角度検出部の検出に基づいて、ジョイスティックレバーと実ステアリング角の回転角の差である偏差角の単位時間当たりの変化を算出する。反転操作検出部は、角度検出部の検出に基づいて求められるフロントフレームがリアフレームに対して回転する際のフレーム角速度と、偏差角変化算出部によって算出された偏差角の単位時間当たりの変化とに基づいて、ジョイスティックレバーがフロントフレームの回転方向の反対方向に操作されたことを検出する。
これにより、ジョイスティックレバーがフロントフレームの回転方向の反対方向に操作されたことを検出することが出来る。

第７の発明に係る作業車両は、第１の発明に係る作業車両であって、制御部は、反転操作検出部を有する。反転操作検出部は、変位検出部の検出に基づいて求められるジョイスティックレバーの角速度の方向と、角度検出部の検出に基づいて求められるフロントフレームがリアフレームに対して回転する際のフレーム角速度の方向が逆であることにより、ジョイスティックレバーがフロントフレームの回転方向の反対方向に操作されていることを検出する。
これにより、ジョイスティックレバーがフロントフレームの回転方向の反対方向に操作されたことを検出することが出来る。

第８の発明に係る作業車両は、第３の発明に係る作業車両であって、制御部は、偏差角度判定部を更に有する。偏差角度判定部は、変位検出部および角度検出部の検出に基づいて、ジョイスティックレバーと実ステアリング角の回転角の差である偏差角の絶対値が第３の所定値よりも小さいか否か判定する。制御部は、偏差角度判定部によって偏差角の絶対値が第３の所定値よりも小さいと判定された場合に、反力を発生するように力付与部を動作させる。
このように、偏差角の絶対値が第３の所定値よりも小さい場合には、制御弁の中立位置に近い位置にジョイスティックレバーが操作されていると判断できる。これによって、反転操作の際に中立位置近傍に達したときにジョイスティックレバーの操作に対して反力を付与できる。

第９の発明に係る作業車両は、第１の発明に係る作業車両であって、トルクセンサを更に備える。トルクセンサは、ジョイスティックレバーの操作によって生じるトルクを検出する。制御部は、トルクセンサによって検出されたトルクに基づいた大きさの反力を付与するよう力付与部を動作させる。
これにより、オペレータがジョイスティックレバーに加えたトルクに応じて力を付与できる。例えば、オペレータがジョイスティックレバーに加えたトルクが大きいときには、力付与部によって付与する補助力を大きくし、トルクが小さいときには補助力を小さくするように付与する力の大きさを制御することができる。

第１０の発明に係る作業車両は、第１の発明に係る作業車両であって、制御弁は、第１入力部材と、第２入力部材と、を有する。第１入力部材は、ジョイスティックレバーに連結されジョイスティックレバーの操作量に応じて変位する。第２入力部材は、実ステアリング角に応じて変位する。制御弁は、第２入力部材の変位量に対する第１入力部材の変位量の差に応じて、油圧アクチュエータに供給される油の流量を制御する。中立位置は、第１入力部材の変位量が第２入力部材の変位量と一致する位置である。
これにより、ジョイスティックレバーを操作した後、ジョイスティックレバーに追従してステアリング角が変更し、ジョイスティックレバーの操作量とステアリング角が一致すると制御弁は中立位置となる。

第１１の発明に係る作業車両は、第１の発明に係る作業車両であって、ステアリング弁を更に備える。ステアリング弁は、制御弁から入力されるパイロット圧に基づいて油圧アクチュエータに供給される油の流量を調整する。制御弁は、パイロット圧を調整することにより、ステアリング弁から油圧アクチュエータに供給される油の流量を制御する。
これにより、オペレータの操作によってパイロット圧を調整し、ステアリング弁から油圧アクチュエータへの油の供給量が制御され、フロントフレームのリアフレームに対するステアリング角が変更される。

第１２の発明に係る作業車両は、第１の発明に係る作業車両であって、連結部を更に備える。連結部は、ジョイスティックレバーと制御弁を連結する。力付与部は、電動モータと、伝達機構とを有する。電動モータは、補助力または反力を発生する。伝達機構は、電動モータによる補助力または反力を連結部に伝達する。
これにより、ジョイスティックレバーと制御弁を連結する連結部に電動モータの力を伝達でき、ジョイスティックレバーの操作に必要な力を変更できる。

第１３の発明に係る作業車両の制御方法は、第１の発明に係る作業車両であって、速度検出部を更に備える。速度検出部は、作業車両の速度を検出する。制御部は、速度検出部によって検出される速度に応じて、ジョイスティックレバーの操作に対して付与する反力を変更するように力付与部を制御する。
これにより、反転操作の際に発生させる反力を作業車両の速度に応じて変化できる。

第１４の発明に係る作業車両の制御方法は、フロントフレームとリアフレームが連結されたアーティキュレート式であって、リアフレームに対するフロントフレームのステアリング角を変更する油圧アクチュエータへの油の供給を制御する制御弁に連結されたジョイスティックレバーを有する作業車両の制御方法であって、反転操作検出ステップと、力付与ステップとを備える。反転操作検出ステップは、ジョイスティックレバーがフロントフレームの回転方向の反対方向に操作されていることを検出する。力付与ステップは、反転操作検出ステップによって反転操作が検出された場合、ジョイスティックレバーの操作に対して反力を付与する。

このように反転操作が検出された場合、ジョイスティックレバーの操作に対して反力が付与される。
このため、反転操作の際にジョイスティックレバーの操作感が重くなり、制御弁の左右位置の急な切り替わりを遅らせ、車体の振動の発生を抑制できる。
（発明の効果）
本発明によれば、反転操作を行った場合に振動の発生を抑制可能な作業車両および作業車両の制御方法を提供することができる。

本発明に係る実施の形態のホイールローダの側面図。 図１のホイールローダのステアリング操作装置の構成を示す油圧回路図。 図２のパイロット弁を示す断面構成図。 （ａ）（ｂ）図３のＡＡ´間の矢示断面図、（ｃ）（ｄ）図３のＢＢ´間の矢示断面図。 図２の連結部およびリンク機構を示す側面図。 図５のジョイスティックレバーを上面から見た図。 （ａ）図３のパイロット弁の模式図、（ｂ）図７（ａ）のパイロット弁における車体―レバー偏差角度とレバー反力の関係を示す図、（ｃ）偏差角度αがゼロのときにおける図７（ａ）のＣＣ´間、ＤＤ´間、ＥＥ´間およびＦＦ´間の矢示断面図、（ｄ）偏差角度αがθ２のときにおける図７（ａ）のＣＣ´間、ＤＤ´間、ＥＥ´間およびＦＦ´間の矢示断面図、（ｅ）偏差角度αがθ３のときにおける図７（ａ）のＣＣ´間、ＤＤ´間、ＥＥ´間およびＦＦ´間の矢示断面図。 図２の力付与部の構成を示す斜視図。 図２の制御部の構成を示すブロック図 （ａ）〜（ｄ）反転操作を説明するための模式図。 本発明にかかる実施の形態のホイールローダの力付与部の制御動作を示すフロー図。 （ａ）図９の記憶部に記憶されている第１アシストトルク情報（レバー入力トルクに対して付与するアシストトルク）を示す図、（ｂ）図９の記憶部に記憶されている第２アシストトルク情報（車体―レバー偏差角度に対して付与するアシストトルク）を示す図。 図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示す第１および第２アシストトルク情報に基づいてアシストトルクを付与した場合と付与していない場合における車体―レバー偏差角度に対するレバー反力を示す図。 本実施の形態のホイールローダにおいて反転操作のときに反転阻害反力を付加した場合の車体―レバー偏差角度に対するレバー反力を示す図。 本実施の形態のホイールローダの力付与部の制御動作の変形例を示すフロー図。 本発明にかかる実施の形態の変形例におけるステアリング操作装置を示す構成図。 本発明にかかる実施の形態の変形例における力付与部を示す構成図。

本発明にかかる実施の形態のホイールローダについて図面を参照しながら以下に説明する。
（実施の形態）
＜１．構成＞
（１−１．ホイールローダの構成の概要）
図１は、本実施の形態のホイールローダ１の構成を示す模式図である。本実施の形態のホイールローダ１は、車体フレーム２と、作業機３と、一対のフロントタイヤ４、キャブ５、エンジンルーム６、一対のリアタイヤ７、およびステアリング操作装置８（後述する図２参照）と、を備えている。

ホイールローダ１は、作業機３を用いて土砂積み込み作業などを行う。
車体フレーム２は、いわゆるアーティキュレート式であり、フロントフレーム１１とリアフレーム１２と、連結軸部１３と、を有している。フロントフレーム１１は、リアフレーム１２の前方に配置されている。連結軸部１３は、車幅方向の中央に設けられており、フロントフレーム１１とリアフレーム１２を互いに揺動可能に連結する。一対のフロントタイヤ４は、フロントフレーム１１の左右に取り付けられている。また、一対のリアタイヤ７は、リアフレーム１２の左右に取り付けられている。

作業機３は、図示しない作業機ポンプからの作動油によって駆動される。作業機３は、ブーム１４と、バケット１５と、リフトシリンダ１６と、バケットシリンダ１７と、を有する。ブーム１４は、フロントフレーム１１に装着されている。バケット１５は、ブーム１４の先端に取り付けられている。
リフトシリンダ１６およびバケットシリンダ１７は、油圧シリンダである。リフトシリンダ１６の一端はフロントフレーム１１に取り付けられており、リフトシリンダ１６の他端はブーム１４に取り付けられている。リフトシリンダ１６の伸縮により、ブーム１４が上下に揺動する。バケットシリンダ１７の一端はフロントフレーム１１に取り付けられており、バケットシリンダ１７の他端はベルクランク１８を介してバケット１５に取り付けられている。バケットシリンダ１７が伸縮することによって、バケット１５が上下に揺動する。

キャブ５は、リアフレーム１２上に載置されており、内部には、ステアリング操作のためのハンドルやジョイスティックレバー２４（後述する図２参照）、作業機３を操作するためのレバー、各種の表示装置等が配置されている。エンジンルーム６は、キャブ５の後側であってリアフレーム１２上に配置されており、エンジンが収納されている。
ステアリング操作装置８は、詳しくは後述するが、ステアリングシリンダ２１、２２を有しており、ステアリングシリンダ２１、２２に供給する油の流量を変更することによって、フロントフレーム１１のリアフレーム１２に対するステアリング角を変更し、ホイールローダ１の進行方向を変更する。

（１−２．ステアリング操作装置）
図２は、ステアリング操作装置８の構成を示す油圧回路図である。本実施の形態のステアリング操作装置８は、一対のステアリングシリンダ２１，２２と、ステアリング油圧回路２３と、ジョイスティックレバー２４と、連結部２５と、リンク機構２６と、力付与部２７と、制御部２８と、を主に有する。

（１−２−１．ステアリングシリンダ）
一対のステアリングシリンダ２１、２２は、油圧によって駆動される。一対のステアリングシリンダ２１、２２は、連結軸部１３を挟んで車幅方向の左右側に並んで配置されている。ステアリングシリンダ２１は、連結軸部１３の左側に配置されている（図１参照）。ステアリングシリンダ２２は、連結軸部１３の右側に配置されている。ステアリングシリンダ２１、２２は、それぞれの一端がフロントフレーム１１に取り付けられており、それぞれの他端が、リアフレーム１２に取り付けられている。

ステアリングシリンダ２１には、伸長ポート２１ａと収縮ポート２１ｂが設けられており、ステアリングシリンダ２２には、伸長ポート２２ａと収縮ポート２２ｂが設けられている。
ステアリングシリンダ２１の伸長ポート２１ａおよびステアリングシリンダ２２の収縮ポート２２ｂに油が供給され、ステアリングシリンダ２１の収縮ポート２１ｂおよびステアリングシリンダ２２の伸長ポート２２ａから油が排出されると、ステアリングシリンダ２１が伸長し、ステアリングシリンダ２２が収縮する。これによってステアリング角θｓが変化し車両は右に曲がる。また、ステアリングシリンダ２１の収縮ポート２１ｂおよびステアリングシリンダ２２の伸長ポート２２ａに油が供給され、ステアリングシリンダ２１の伸長ポート２１ａおよびステアリングシリンダ２２の収縮ポート２２ｂから油が排出されると、ステアリングシリンダ２１が収縮し、ステアリングシリンダ２２が伸長する。これによってステアリング角θｓが変化し車両は左に曲がる。

なお、ステアリングシリンダ２１、２２の間に配置されている連結軸部１３の近傍には、ステアリング角θｓを検出するステアリング角検出部１０４が設けられている。ステアリング角検出部１０４は、例えばポテンショメータによって構成されており、検出されたステアリング角θｓは検出信号として制御部２８に送られる。
また、ステアリングシリンダ２１には、シリンダのストロークを検出するシリンダストロークセンサ１０６が設けられており、ステアリングシリンダ２２には、シリンダのストロークを検出するシリンダストロークセンサ１０７が設けられている。これらシリンダストロークセンサ１０６、１０７の検出値が制御部２８に送られ、ステアリング角θｓが検出されてもよい。

（１−２−２．ステアリング油圧回路）
ステアリング油圧回路２３は、ステアリングシリンダ２１、２２に供給する油の流量を調整するための油圧回路である。ステアリング油圧回路２３は、メイン油圧回路３０と、パイロット油圧回路４０と、を有する。
（ａ）メイン油圧経路
メイン油圧回路３０は、メイン油圧源３１からの油をステアリングシリンダ２１、２２に供給する回路であり、ステアリング弁３２を有している。メイン油圧源３１は、油圧ポンプおよびリリーフ弁等から構成される。

ステアリング弁３２は、入力されるパイロット圧に応じてステアリングシリンダ２１、２２に供給される油の流量を調整する流量調整弁である。ステアリング弁３２は、メインポンプポートＰ１、メインドレインポートＰ２、第１ステアリングポートＰ３、および第２ステアリングポートＰ４を有している。メインポンプポートＰ１は、メイン油圧管路３６を介してメイン油圧源３１と接続されている。メインドレインポートＰ２は、メインドレイン管路３７を介して油を回収するドレンタンクＤＴに接続されている。第１ステアリングポートＰ３は、第１ステアリング管路３８を介して、ステアリングシリンダ２１の収縮ポート２１ｂとステアリングシリンダ２２の伸長ポート２２ａに接続されている。第２ステアリングポートＰ４は、第２ステアリング管路３９を介して、ステアリングシリンダ２１の伸長ポート２１ａとステアリングシリンダ２２の収縮ポート２２ｂに接続されている。

また、ステアリング弁３２は、中立位置Ｎｓ、左ステアリング位置Ｌｓ、右ステアリング位置Ｒｓに移動可能な弁体３３を有している。弁体３３が中立位置Ｎｓに配置されている場合は、メインポンプポートＰ１とメインドレインポートＰ２が連通する。この場合、第１ステアリングポートＰ３と第２ステアリングポートＰ４は、それぞれいずれのポートとも連通していない。弁体３３が、左ステアリング位置Ｌｓに配置されている場合は、メインポンプポートＰ１と第１ステアリングポートＰ３が連通し、メインドレインポートＰ２と第２ステアリングポートＰ４が連通する。弁体３３が右ステアリング位置Ｒｓに配置されている場合は、メインポンプポートＰ１と第２ステアリングポートＰ４が連通し、メインドレインポートＰ２と第１ステアリングポートＰ３が連通する。

ステアリング弁３２は、第１パイロット室３４と第２パイロット室３５とを有する。第１パイロット室３４並びに第２パイロット室３５にパイロット圧が供給されていない場合および第１パイロット室３４並びに第２パイロット室３５に同じパイロット圧が供給されている状態では、弁体３３は中立位置Ｎｓに位置する。第１パイロット室３４のみにパイロット圧が供給されている状態では、弁体３３は左ステアリング位置Ｌｓに位置する。第２パイロット室３５のみにパイロット圧が供給されている状態では、弁体３３が右ステアリング位置Ｒｓに位置する。弁体３３が左ステアリング位置Ｌｓおよび右ステアリング位置Ｒｓに位置している場合には、ステアリング弁３２は、供給されるパイロット圧に応じてメイン油圧源３１からの油が通行する開口面積を変化させる。これにより、ステアリング弁３２は、パイロット圧に応じてステアリングシリンダ２１またはステアリングシリンダ２２に供給する油の流量を制御する。

（ｂ）パイロット油圧回路
パイロット油圧回路４０は、パイロット油圧源４３からの油をステアリング弁３２の第１パイロット室３４と第２パイロット室３５に供給するための回路である。
パイロット油圧回路４０は、可変減圧部４１と、パイロット弁４２とを有する。
（ｉ）可変減圧部
可変減圧部４１は、パイロット油圧源４３からパイロット弁４２に送られる油圧を減圧して調整する。可変減圧部４１は、電磁式減圧弁を内蔵し、制御部２８からの指令信号を受けて油圧の制御を行う。

（ｉｉ）パイロット弁
パイロット弁４２は、パイロット油圧源４３からステアリング弁３２に入力されるパイロット圧を調整するロータリー式の弁である。
（パイロット弁の構成概要）
ロータリー式のパイロット弁４２は、パイロットポンプポートＰ５、パイロットドレンポートＰ６、第１パイロットポートＰ７、第２パイロットポートＰ８を有する。パイロットポンプポートＰ５は、パイロット油圧管路４４を介して可変減圧部４１と繋がっており、可変減圧部４１がパイロット油圧源４３に繋がっている。パイロットドレンポートＰ６は、パイロットドレン管路４５を介して油を回収するドレンタンクＤＴに接続されている。第１パイロットポートＰ７は、第１パイロット管路４６を介して、ステアリング弁３２の第１パイロット室３４に接続されている。第２パイロットポートＰ８は、第２パイロット管路４７を介して、ステアリング弁３２の第２パイロット室３５に接続されている。

パイロット弁４２は、操作スプール７１と操作スリーブ７２を含む弁体部６０を有しており、操作スリーブ７２を基準として、操作スプール７１は、中立位置Ｎｐ、左パイロット位置Ｌｐ、および右パイロット位置Ｒｐに移動可能である。
操作スプール７１が操作スリーブ７２に対して中立位置Ｎｐにある場合は、パイロットポンプポートＰ５、パイロットドレンポートＰ６、第１パイロットポートＰ７、および第２パイロットポートＰ８がそれぞれ連通する。操作スプール７１が操作スリーブ７２に対して左パイロット位置Ｌｐに配置されている場合には、パイロットポンプポートＰ５と第１パイロットポートＰ７が連通し、パイロットドレンポートＰ６と第２パイロットポートＰ８が連通する。また、操作スプール７１が操作スリーブ７２に対して右パイロット位置Ｒｐに配置されている場合には、パイロットポンプポートＰ５と第２パイロットポートＰ８が連通し、パイロットドレンポートＰ６と第１パイロットポートＰ７が連通する。

図３は、パイロット弁４２の断面構成図である。
パイロット弁４２は、弁体部６０と、操作入力軸６１と、フィードバック入力軸６２と、ハウジング６３と、第１スプリング６４と、第２スプリング６５と、フィードバック部６６と、を主に有する。
（操作入力軸）
操作入力軸６１は、その中心軸Ｏ周りに回転可能に設けられており、ハウジング６３に挿入されている。操作入力軸６１は、後述するジョイスティックレバー２４と連結部２５を介して連結されている。操作入力軸６１は、ジョイスティックレバー２４の左右への回転角θｉｎと同じ回転角で回転する。

（フィードバック入力軸）
フィードバック入力軸６２は、操作入力軸６１と同軸上に配置されており、中心軸Ｏ周りに回転可能に設けられている。フィードバック入力軸６２は、操作入力軸６１と対向するようにハウジング６３に挿入されている。フィードバック入力軸６２は、後述するリンク機構２６を介してフロントフレーム１１と連結されており、フロントフレーム１１のリアフレーム１２に対するステアリング角θｓと同じ回転角で回転する。

（ハウジング）
ハウジング６３には、略円筒状の空間が形成されており、上述したように操作入力軸６１およびフィードバック入力軸６２が挿入されている。ハウジング６３には、弁体部６０およびフィードバック部６６が収納されており、パイロットポンプポートＰ５、パイロットドレンポートＰ６、第１パイロットポートＰ７、および第２パイロットポートＰ８が形成されている。

（弁体部）
弁体部６０は、操作スプール７１と、操作スリーブ７２とを有し、操作スプール７１が操作スリーブ７２に対して回転することにより、中立位置Ｎｐ、左パイロット位置Ｌｐ、および右パイロット位置Ｒｐをとる。
操作スプール７１は、略円筒状であって操作入力軸６１と同軸上に配置されており、操作入力軸６１と接続されている。ジョイスティックレバー２４は、後述する連結部２５を介して操作入力軸６１と繋がっており、オペレータがジョイスティックレバー２４を回転角θｉｎ右側に操作すると、操作入力軸６１および操作スプール７１も中心軸Ｏを中心に回転角θｉｎ右回転する。また、操作スプール７１の操作入力軸６１寄りには、中心軸Ｏを挟むように対向する２か所の位置に周方向に沿ってスリット７１ａ、７１ｂが形成されている。

操作スリーブ７２は略円筒状であって、操作スプール７１の外側であってハウジング６３の内側に、操作スプール７１およびハウジング６３に対して回転可能に配置されている。
なお、本明細書において右回転および左回転とは、上方から見た場合の回転方向を示す。

（第１スプリング）
第１スプリング６４は、互いに回転可能な操作スプール７１と操作スリーブ７２の間に挿入されており、互いの回転角の差に応じた反力を発生させる。
図４（ａ）は、中心軸Ｏに対して垂直なＡＡ´間の矢示断面図である。図４（ａ）に示すように、操作スプール７１には、方形状の孔７１ｃ、７１ｄが、直径方向の対向壁のそれぞれに設けられている。また、操作スリーブ７２の操作入力軸６１側の端には、直径方向の対向壁のそれぞれに矩形状の溝７２ｃ、７２ｄが形成されている。第１スプリング６４は、複数枚の凸形状の板バネを重ね合わせた２組の板バネ部６４ａから形成される。２組の板バネ部６４ａは、図４（ａ）においてＸ型になるように、凸同士を対向させるように配置されている。２組の板バネ部６４ａは、操作スプール７１の孔７１ｃ、７１ｄを貫通して、両端が操作スリーブ７２の溝７２ｃ、７２ｄに貫入されている。このように第１スプリング６４によって操作スプール７１と操作スリーブ７２は連結されている。

図４（ａ）のように、孔７１ｃと溝７２ｃの周方向の位置が略一致し、孔７１ｄと溝７２ｄの周方向の位置が略一致した状態が、弁体部６０が中立位置Ｎｐに位置した状態である。
また、ジョイスティックレバー２４を操作することによって、図４（ｂ）に示すように操作スプール７１が操作スリーブ７２に対して回転し、操作スプール７１は操作スリーブ７２に対して左パイロット位置Ｌｐまたは右パイロット位置Ｒｐに移動する。ジョイスティックレバー２４を右側に回転操作すると、操作スプール７１は操作スリーブ７２に対して右側に回転し右パイロット位置Ｒｐに移動する。また、ジョイスティックレバー２４を左側に回転操作すると、操作スプール７１は操作スリーブ７２に対して左側に回転し左パイロット位置Ｌｐに移動する。

なお、この移動の際には、オペレータは第１スプリング６４のバネ力に逆らってジョイスティックレバー２４を移動させるため、ジョイスティックレバー２４にはレバー反力が生じる。いいかえると、第１スプリング６４は、操作スリーブ７２に対して中立位置Ｎｐに位置するように操作スプール７１を付勢する。

（フィードバック部）
一方、フィードバック部６６は、リアフレーム１２に対するフロントフレーム１１のステアリング角θｓを弁体部６０にフィードバックする。フィードバック部６６は、フィードバックスプール７３と、フィードバックスリーブ７４と、ドライブシャフト７５と、第１センタピン７６と、規制部７８と、を主に有する。
ドライブシャフト７５は、操作入力軸６１とフィードバック入力軸６２の間であって、操作入力軸６１とフィードバック入力軸６２と同軸上（中心軸Ｏ）に配置されている。ドライブシャフト７５は、操作スプール７１の内側に配置されている。ドライブシャフト７５の操作入力軸６１側の端には、第１センタピン７６が中心軸Ｏに対して垂直に配置されている。第１センタピン７６の両端は、スリット７１ａ、７１ｂを通過して操作スリーブ７２に固定されている。詳しくは後述するが、第１センタピン７６とスリット７１ａ、７１ｂによって操作スプール７１の操作スリーブ７２に対する回転角は所定範囲内の角度に規制される。また、第１センタピン７６が操作スリーブ７２とドライブシャフト７５に固定されているため、ドライブシャフト７５が回転するとドライブシャフト７５と一体化された操作スリーブ７２も回転する。

フィードバックスプール７３は、略円筒状であってフィードバック入力軸６２と同軸上に配置されており、フィードバック入力軸６２と接続されている。フィードバックスプール７３のフィードバック入力軸６２寄りには、中心軸Ｏを挟むように対向する２か所の位置に周方向に沿ってスリット７３ａ、７３ｂが形成されている。フィードバックスプール７３の内側には、ドライブシャフト７５が配置されている。フィードバック入力軸６２は、後述するリンク機構２６を介してフロントフレーム１１に連結されており、フロントフレーム１１がリアフレーム１２に対してステアリング角θｓ右側に回転すると、フィードバック入力軸６２およびフィードバックスプール７３もステアリング角θｓと同じ回転角θｓ右側に回転する。

フィードバックスリーブ７４は略円筒形状であって、フィードバックスプール７３の外側であってハウジング６３の内側に、フィードバックスプール７３およびハウジング６３に対して回転可能に配置されている。
規制部７８は、フィードバックスリーブ７４のフィードバックスプール７３に対する回転を所定範囲内の角度に規制する。規制部７８は、第２センタピン７７と、スリット７３ａ、７３ｂの周方向の両端の壁部７３ａｅ、７３ｂｅ（後述する図７参照）によって構成される。

第２センタピン７７は、ドライブシャフト７５のフィードバック入力軸６２側の端に、中心軸Ｏに対して垂直に配置されている。第２センタピン７７の両端は、スリット７３ａ、７３ｂを通過してフィードバックスリーブ７４に固定されている。第２センタピン７７とスリット７３ａ、７３ｂによってフィードバックスリーブ７４のフィードバックスプール７３に対する回転は所定範囲内の角度に規制される。また、第２センタピン７７がフィードバックスリーブ７４とドライブシャフト７５に固定されているため、フィードバックスリーブ７４が回転すると、フィードバックスリーブ７４と一体化されたドライブシャフト７５も回転する。このドライブシャフト７５の回転により、第１センタピン７６によってドライブシャフト７５と固定されている操作スリーブ７２が回転する。

（第２スプリング）
第２スプリング６５は、互いに回転可能なフィードバックスプール７３とフィードバックスリーブ７４の間に挿入されており、互いの回転差に応じた反力を発生させる。図４（ｃ）は、図２３のＢＢ´間の矢示断面図である。
図４（ｃ）に示すように、フィードバックスプール７３には、方形状の孔７３ｃ、７３ｄが、直径方向の対向壁のそれぞれに設けられている。

また、フィードバックスリーブ７４のフィードバック入力軸６２側の端には、直径方向の対向壁のそれぞれに矩形状の溝７４ｃ、７４ｄが形成されている。第２スプリング６５は、複数枚の凸形状の板バネを重ね合わせた２組の板バネ部６５ａから形成される。２組の板バネ部６５ａは、図４（ｃ）においてＸ型になるように、凸同士を対向させるように配置されている。２組の板バネ部６５ａは、フィードバックスプール７３の孔７３ｃ、７３ｄを貫通して、両端がフィードバックスリーブ７４の溝７４ｃ、７４ｄに貫入されている。このように、フィードバックスプール７３とフィードバックスリーブ７４は第２スプリング６５によって連結されている。この図４（ｃ）の状態では、孔７３ｃと溝７４ｃが周方向において一致し、孔７３ｄと溝７４ｄが周方向において一致している。このようにフィードバックスプール７３の孔７３ｃ、７３ｄの周方向の位置に、溝７４ｃ、７４ｄの周方向の位置が合うようにフィードバックスリーブ７４は第２スプリング６５によって付勢されている。

なお、第１スプリング６４は操作スプール７１が操作スリーブ７２に対して規制されるまで撓むが、規制されるまでの第１スプリング６４に生じる反力以上の力を加えることによって撓み始めるように第２スプリング６５は設定されている。
詳しくは図７を用いて後述するが、操作スプール７１が操作スリーブ７２に対して規制される角度まで回転し、更に、ジョイスティックレバー２４を操作した場合に、図４（ｄ）に示すように、第２スプリング６５が撓んでフィードバックスリーブ７４はフィードバックスプール７３に対して回転する。尚、図４（ｄ）は、図３のＢＢ´間の矢示断面図であり、下方から視ているため、図４（ｂ）と比較して回転方向の矢印が逆向きになっている。

すなわち、操作スプール７１が操作スリーブ７２に対して規制される角度以上にジョイスティックレバー２４を操作させる場合には、オペレータは、第２スプリング６５の付勢力に逆らってジョイスティックレバー２４を操作する必要がある。
上記フィードバック部６６の構成によって、ステアリング角の変化に応じてフィードバック入力軸６２が回転するとフィードバックスプール７３が回転し、フィードバックスプール７３と第２スプリング６５を介して連結しているフィードバックスリーブ７４も回転する。そして、フィードバックスリーブ７４と、第２センタピン７７、ドライブシャフト７５および第１センタピン７６を介して固定されている操作スリーブ７２が回転し、操作スプール７１と操作スリーブ７２の回転角の差に変化が生じパイロット圧が変更される。

すなわち、パイロット弁４２では、操作入力軸６１の回転角θｉｎとフィードバック入力軸６２の回転角ｆｂ（ステアリング角θｓと一致する）との差αに応じて、操作スリーブ７２に対する操作スプール７１の位置が、中立位置Ｎｐ、左パイロット位置Ｌｐまたは右パイロット位置Ｒｐに移動する。回転角の差αがゼロの場合は、操作スプール７１は操作スリーブ７２に対して中立位置Ｎｐに位置する。また、操作スプール７１は操作スリーブ７２に対して左パイロット位置Ｌｐまたは右パイロット位置Ｒｐに位置する場合には、パイロット弁４２は、回転角の差αに応じてパイロット油圧源４３からの油が通過する開口面積を変化させる。これにより、回転角の差αに応じてパイロット弁４２からステアリング弁３２に送られるパイロット圧が調整される。

なお、操作入力軸６１には、例えばロータリセンサによって構成された第１回転角検出部１０１が設けられている。第１回転角検出部１０１は、操作入力軸６１の回転角θｉｎを検出する。フィードバック入力軸６２には、例えばロータリセンサによって構成された第２回転角検出部１０２が設けられている。また、第２回転角検出部１０２は、フィードバック入力軸６２の回転角θｆｂ（＝θｓ）を検出する。第１回転角検出部１０１および第２回転角検出部１０２によって検出された回転角θｉｎ、θｆｂは、検出信号として制御部２８に送られる。

上述したように、ステアリング角検出部１０４によって、連結軸部１３においてもステアリング角θｓの検出を行っているが、フィードバック入力軸６２の回転角θｆｂは、ステアリング角θｓと一致するため、ステアリング角検出部１０４が設けられていなくてもよい。

（１−２−３．ジョイスティックレバー、連結部）
図５は、キャブ５内の構成を示す側面図である。キャブ５内には、オペレータが着座する運転席５ａが設けられている。運転席５ａの車幅方向左側にはステアリングボックス８０が配置されている。
ジョイスティックレバー２４は、ステアリングボックス８０から前に向かって斜め上方に突出して配置されている。
連結部２５は、ジョイスティックレバー２４とパイロット弁４２とを連結する。連結部２５は、ステアリング操作軸８１と、連結バー８２と、ユニバーサルジョイント部８３と、を主に有している。

ステアリング操作軸８１は、鉛直方向に配置されており、その中心軸Ｅを中心に回転可能にステアリングボックス８０に支持されている。連結バー８２は、ステアリングボックス８０内に配置されており、ジョイスティックレバー２４とステアリング操作軸８１を連結している。
ステアリング操作軸８１は、詳細には、レバー側軸部８１ａと、入力軸部８１ｂと、弁側軸部８１ｃが順に繋がって構成されている（後述の図８参照）。すなわち、レバー側軸部８１ａの一端は連結バー８２に連結されており、レバー側軸部８１ａの他端は入力軸部８１ｂの一端に繋がっている。また、入力軸部８１ｂの他端は、弁側軸部８１ｃの一端に繋がっており、弁側軸部８１ｃの他端は、ユニバーサルジョイント部８３に繋がっている。入力軸部８１ｂには、後述する力付与部２７からの補助力または反力が入力される。

ユニバーサルジョイント部８３は、ステアリング操作軸８１と、運転席５ａの近傍に配置されているパイロット弁４２の操作入力軸６１とを連結している。ユニバーサルジョイント部８３は、伸縮自在な中央部８３ａと、中央部８３ａの両端に配置されたジョイント部８３ｂ、８３ｃを有している。ジョイント部８３ｂは、ステアリング操作軸８１に連結されている。ジョイント部８３ｃは、操作入力軸６１に連結されている。

図６は、ジョイスティックレバー２４近傍を上方から視た平面図である。図６に示すように、ジョイスティックレバー２４は、ステアリングボックス８０の上面に形成された円弧状の孔８４から斜め上方に突出して形成されている。ジョイスティックレバー２４は、ステアリング操作軸８１（詳細には中心軸Ｅ）を中心にして水平方向に旋回可能となっている。また、ステアリングボックス８０の孔８４の右端の縁にはＲマークが形成されており、左端の縁にはＬマークが形成されている。

例えば、図６に示すように、オペレータがジョイスティックレバー２４を中央位置から右側に回転角θin回転操作すると、ステアリング操作軸８１も回転角θin右回転する。このステアリング操作軸８１の回転角θinの回転が、ユニバーサルジョイント部８３を介して操作入力軸６１に伝達されて、操作入力軸６１も回転角θin右回転する。ジョイスティックレバー２４を左回転させたときも同様である。

（１−２−４．リンク機構）
リンク機構２６は、フォローアップレバー９１と、フォローアップリンク９２と、ブラケット９３とを有する、
フォローアップリンク９２は、パイロット弁４２のフィードバック入力軸６２に固定されている。ブラケット９３は、フロントフレーム１１に固定されている。フォローアップリンク９２は、フォローアップレバー９１とブラケット９３とを連結している。

このリンク機構２６によって、リアフレーム１２に配置されているパイロット弁４２とフロントフレーム１１がリンクされている。
リンク機構２６によってリアフレーム１２に対するフロントフレーム１１のステアリング角θｓと、フィードバック入力軸６２の回転角θｆｂは、同じ角度となる。
すなわち、フロントフレーム１１がリアフレーム１２に対して連結軸部１３を中心にしてステアリング角θｓ右側に回転した場合には、リンク機構２６を介してフィードバック入力軸６２も回転角θｓ右回転し、ステアリング角θｓ左側に回転した場合には、リンク機構２６を介してフィードバック入力軸６２も回転角θｓ左回転する。

（１−２−５．レバー反力）
次に、ジョイスティックレバー２４を操作する際に第１スプリング６４および第２スプリング６５によって生じるレバー反力について説明する。
図７（ａ）は、パイロット弁４２を模式的に示した図である。図７（ｂ）は、車体―レバー偏差角度とレバー反力の関係を示す図である。なお、車体―レバー偏差角度αは、ジョイスティックレバー２４の回転角θｉｎと、フロントフレーム１１のリアフレーム１２に対するステアリング角θｓ（＝θｆｂ）の差（θｉｎ―θｆｂ）である。また、図７（ｃ）は、偏差角度αがゼロのときにおける図７（ａ）のＣＣ´間、ＤＤ´間、ＥＥ´間およびＦＦ´間の矢示断面図である。図７（ｄ）は、偏差角度αがθ２のときにおける図７（ａ）のＣＣ´間、ＤＤ´間、ＥＥ´間およびＦＦ´間の矢示断面図である。図７（ｅ）は、偏差角度αがθ３のときにおける図７（ａ）のＣＣ´間、ＤＤ´間、ＥＥ´間およびＦＦ´間の矢示断面図である。図７（ａ）に示すように、ＣＣ´間、ＤＤ´間、ＥＥ´間およびＦＦ´間の断面図は、いずれも上方から視た図である。尚、図７（ｂ）では、説明を分かり易くするためジョイスティックレバー２４の遊びは考慮していない。

オペレータがジョイスティックレバー２４を中央位置から回転角θｉｎで回転操作した場合、操作入力軸６１も回転角θｉｎで回転する。一方、ステアリングシリンダ２１、２２の応答が遅れるため、回転角θｉｎに追従してステアリング角θｓも除々に大きくなる。このジョイスティックレバー２４の回転角θｉｎが目標とするステアリング角を示し、ステアリング角θｓが実際の実ステアリング角を示す。ステアリング角θｓの変化に対応して、フィードバック入力軸６２もステアリング角θｓと同じ回転角θｓで回転する。そして、フィードバック入力軸６２とともにフィードバックスプール７３も回転し、その回転によって第２スプリング６５を介して連結しているフィードバックスリーブ７４も回転する。

ここで、フィードバックスリーブ７４と操作スリーブ７２は、第１センタピン７６、第２センタピン７７およびドライブシャフト７５によって一体化されているため、フィードバックスリーブ７４の回転によって操作スリーブ７２も回転する。
すなわち、操作スプール７１の回転角と操作スリーブ７２の回転角の間に生じた回転角の差が、偏差角度αに対応する（図４（ｂ）参照）。

第１スプリング６４は、操作スプール７１を操作スリーブ７２に対して中立位置Ｎｐになるように付勢しているため、偏差角度αを大きくするためには、第１スプリング６４の付勢力に逆らってジョイスティックレバー２４を操作する必要がある。
第１スプリング６４は、図７（ｂ）に示すバネ特性Ｓ１を有している。第１スプリング６４のバネ特性Ｓ１では、操作入力軸６１を回転させるためには初期反力Ｆ１（第１スプリング６４を撓ませ始めるために必要な力）以上の力でジョイスティックレバー２４を操作する必要がある。また、第１スプリング６４のバネ特性Ｓ１では、偏差角度αが大きくなるに従ってレバー反力が大きくなる。すなわち、偏差角度αが大きくなるに従って、ジョイスティックレバー２４の操作に必要な力が大きくなる。

図７（ｃ）に示すように、偏差角度αがゼロの中立位置Ｎｐでは、第１センタピン７６は、操作スプール７１のスリット７１ａ、７１ｂの中央に配置されている。また、第２センタピン７７は、フィードバックスプール７３のスリット７３ａ、７３ｂの中央に配置されている。
そして、ジョイスティックレバー２４を例えば右側に回転操作して偏差角度αを大きくし、偏差角度αが角度θ２に達すると、図７（ｄ）に示すように、第１センタピン７６がスリット７１ａの周方向に形成されている壁部７１ａｅと、スリット７１ｂの周方向に形成されている壁部７１ｂｅに当接する。このとき、第２センタピン７７は、フィードバックスプール７３のスリット７３ａ、７３ｂの中央に配置されている。これは、偏差角度αが角度θ２のときの第１スプリング６４による反力をＦ２とすると、第２スプリング６５のバネ特性Ｓ２に示すように初期反力（第２スプリング６５を撓ませ始めるために必要な力）がＦ２に設定されているためである。なお、第２スプリング６５の初期反力は、Ｆ２より大きく設定されていてもよく、Ｆ２以上であればよい。

更に、オペレータがジョイスティックレバー２４を右側に回転操作するためには、第２スプリング６５の反力に逆らって操作する必要がある。すなわち、ジョイスティックレバー２４を更に右側に回転操作する場合、第１センタピン７６が壁部７１ｂｅと壁部７１ａｅに当接しているため、操作スプール７１を回転させようとすると操作スリーブ７２ごと回転させる必要がある。また、上述したように操作スリーブ７２は、フィードバックスリーブ７４と一体化されており、フィードバックスプール７３はフィードバック入力軸６２と接続されている。このため、ジョイスティックレバー２４を更に右側に回転操作する場合には、図４（ｄ）に示すように、第２スプリング６５の反力に逆らって操作することになる。

そして、偏差角度αがθ３に達すると、図７（ｅ）に示すように第２センタピン７７がスリット７３ａの周方向に形成されている壁部７３ａｅと、スリット７３ｂの周方向に形成されている壁部７３ｂｅに当接する。このように、第２センタピン７７は、角度（θ３−θ２）回転可能となっている。すなわち、角度θ３よりも偏差角度αが大きく出来ないようにパイロット弁４２は構成されている。このため、図７（ｂ）に示すように角度θ３でレバー反力が直線的に立ち上がっている。この第２センタピン７７の壁部７３ａｅ、７３ｂｅへの当接が勢い良く行われた場合、急減な反動が発生してオペレータの手首に負担が生じる。この角度θ３は、キャッチアップ角とも呼ばれる。

なお、図７（ｂ）では、ジョイスティックレバー２４を右側に回転操作した場合を例に挙げて説明したが、左側に回転操作した場合も同様であり、その場合、偏差角度αはマイナスの値となり、後述する図１３の点線Ｌ３に示すように左右対称となる。すなわち、−θ２で第１センタピン７６が壁部７１ａｅ、７１ｂｅに当接し、−θ３で第２センタピン７７が壁部７３ａｅ、７３ｂｅに当接する。このように、偏差角度αの絶対値が角度θ３より大きくならないようにパイロット弁４２は構成されている。

なお、偏差角度αがθ２に達するまでは、操作スプール７１の回転角と操作スリーブ７２の回転角に差が生じるが、角度θ２を越えると操作スプール７１と操作スリーブ７２の間には回転角に差が生じないため、パイロット弁４２の開度は一定である。また、偏差角度αが角度θ２〜θ３の間は、パイロット弁４２の開度は一定であるが、可変減圧部４１を制御し偏差角度に応じてパイロット圧を変化させればよい。

（１−２−６．力付与部）
図８は、力付与部２７を示す斜視図である。
力付与部２７は、ジョイスティックレバー２４の操作に対して補助力または反力を付与する。力付与部２７は、電動モータ１１１と、ウォームギア１１２と、を有する。ウォームギア１１２は、円筒ウォーム１１２ａとウォームホイール１１２ｂを持つ。ウォームホイール１１２ｂは、上述した入力軸部８１ｂの周囲に設けられており、円筒ウォーム１１２ａと噛み合っている。電動モータ１１１の出力軸は、円筒ウォーム１１２ａに接続されており、円筒ウォーム１１２ａを、その中心軸周りに回転させる。電動モータ１１１は、制御部２８に設けられている駆動回路２０４からの指令に基づいて駆動する。

なお、入力軸部８１ｂの第１端８１ｂ１がレバー側軸部８１ａと繋がっており、第２端８１ｂ２が弁側軸部８１ｃと繋がっている。
電動モータ１１１が駆動されると、円筒ウォーム１１２ａが回転し、その回転によってウォームホイール１１２ｂが回転し、ウォームホイール１１２ｂと固定されている入力軸部８１ｂにも回転力が生じる。円筒ウォーム１１２ａの回転方向を変えることによって、入力軸部８１ｂに左回転および右回転のいずれの方向にも回転力を加えることができる。

例えば、ジョイスティックレバー２４を右回転させる際に、入力軸部８１ｂに右回転方向に力を加えることによって、ジョイスティックレバー２４の操作に対して補助力を付与することになる。また、ジョイスティックレバー２４を右回転させる際に、入力軸部８１ｂに左回転方向に力を加えることによって、ジョイスティックレバー２４の操作に対して反力を付与することなる。

なお、入力軸部８１ｂには、トルクセンサ１０３が設けられている。トルクセンサ１０３は、オペレータがジョイスティックレバー２４に加えることによって入力軸部８１ｂに生じるトルクを検出する。本実施の形態のトルクセンサ１０３は、例えば、トーションバーのねじれをコイルによって検出することにより、入力軸部８１ｂの回転方向と入力軸部８１ｂに生じるトルクを検出する。検出された回転方向およびトルクＴは、操舵トルク信号として制御部２８へ出力される。

（１−２−７．制御部）
図９は、制御部２８の構成を示すブロック図である。
図９に示すように、制御部２８は、記憶部２００と、モータトルク決定部２０１と、反転時反力決定部２０２と、トルク合算部２０３と、駆動回路２０４とを有している。
モータトルク決定部２０１、反転時反力決定部２０２、およびトルク合算部２０３は、ＣＰＵ等の演算装置によって実行される。

記憶部２００は、レバー入力トルクに対して付与するアシストトルクの関係（第１アシストトルク情報）と、偏差角度に対して付与するアシストトルクの関係（第２アシストトルク情報）とを記憶している。また、記憶部２００は、反転時反力決定部２０２において用いられる、フレーム角速度の所定値、偏差角の単位時間当たりの変化の所定値および偏差角の所定値を記憶している。記憶部２００は、制御部２８内に設けられていてもよいし、制御部２８外に設けられていてもよい。また、記憶部２００は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、またはＨＤＤ等によって構成されている。

モータトルク決定部２０１は、記憶部２００に記憶されている第１アシストトルク情報および第２アシストトルク情報に基づいて、モータトルク（Ｔｍ）を決定する。
反転時反力決定部２０２は、第１回転角検出部１０１および第２回転角検出部１０２からの検出信号に基づいて、オペレータがジョイスティックレバー２４を操作して反転操作を行ったことを検出し、その際に付与する反力を決定する。

トルク合算部２０３は、モータトルク決定部２０１によって決定されたモータトルク（Ｔｍ）と、反転時反力決定部２０２によって決定された反転阻害力（Ｔｈ）の和を演算し、入力軸部８１ｂに付与する目標アシストトルク（Ｔｍ）を算出する。
駆動回路２０４は、算出された目標アシストトルク（Ｔｍ）に基づいて電動モータ１１１を駆動する。

次に、反転時反力決定部２０２について説明する。
反転時反力決定部２０２は、反転操作検出部２２１と、中立位置近傍検出部２２２と、フレーム角速度算出部２１１と、フレーム角速度判定部２１２と、偏差角変化算出部２１３と、偏差角変化判定部２１４と、反転阻害力演算部２１５と、を有する。
フレーム角速度算出部２１１は、第２回転角検出部１０２の検出値θｆｂ（＝θｓ）に基づいて、フロントフレーム１１がリアフレーム１２に対して回転する際のフロントフレーム１１の角速度（ｄθｓ／ｄｔ）を算出する。

フレーム角速度判定部２１２は、フレーム角速度算出部２１１によって算出された角速度の絶対値（｜ｄθｓ／ｄｔ｜）が、記憶部２００に記憶されているフレーム角速度の所定値よりも大きいか否かを判定する。
偏差角変化算出部２１３は、車体―レバー偏差角度α（θｉｎ―θｆｂ（＝θｓ））の単位時間当たりの変化を算出することによって、偏差角の単位時間当たりの変化（ｄα／ｄｔ）を算出する。

偏差角変化判定部２１４は、偏差角変化算出部２１３によって検出された偏差角の単位時間当たりの変化の絶対値（｜ｄα／ｄｔ｜）が、記憶部２００に記憶されている偏差角の単位時間当たりの変化の所定値よりも大きいか否かを判定する。
反転操作検出部２２１は、オペレータがジョイスティックレバー２４を操作して反転操作を行ったことを検出する。ここで、反転操作とは、ジョイスティックレバー２４がフロントフレームの回転方向の反対方向に向かって操作されることである。

詳細には、反転操作検出部２２１は、フレーム角速度算出部２１１によって算出されたフレーム角速度（ｄθｓ／ｄｔ）と、偏差角変化算出部２１３によって算出された偏差角変化（ｄα／ｄｔ）に基づいて、ジョイスティックレバー２４がフロントフレーム１１の回転方向の反対方向に向かって操作されたことを検出する。
具体的には、（ｄθｓ／ｄｔ）／（ｄα／ｄｔ）の値が負である場合に、ジョイスティックレバー２４がフロントフレーム１１の回転方向と反対方向に操作されたことが検出される。

中立位置近傍検出部２２２は、ジョイスティックレバー２４の操作によってパイロット弁４２の操作スプール７１が操作スリーブ７２に対する中立位置Ｎｐから所定の角度範囲内（例えば、±５°）に位置していることを検出する。詳細には、中立位置近傍検出部２２２は、ジョイスティックレバー２４がフロントフレーム１１の回転方向と反対方向に操作されたことが反転操作検出部２２１によって検出された場合に、第１回転角検出部１０１と第２回転角検出部１０２の検出値に基づいて偏差角度αを算出し、偏差角度の絶対値｜α｜が、偏差角度の所定値よりも小さいか否かを判定する。そして、中立位置近傍検出部２２２は、偏差角度の絶対値が所定値よりも小さいと判定した場合に、操作スプール７１の操作スリーブ７２に対する位置が中立位置Ｎｐの所定の角度範囲内に位置していることを検出する。

すなわち、上記反転操作検出部２２１によって反転が行われていることが検出され、中立位置近傍検出部２２２によってジョイスティックレバー２４がパイロット弁４２の中立位置Ｎｐから所定の角度範囲内に位置していることが検出される。なお、偏差角度αの算出は、中立位置近傍検出部２２２が行ってもよいし、偏差角変化算出部２１３またはモータトルク決定部２０１によって算出された値を取得してもよいし、別に偏差角度算出部が設けられていてもよい。

フレーム角速度判定部２１２によってフレーム角速度の絶対値（｜ｄθｓ／ｄｔ｜）が所定値よりも大きいと判定され、偏差角変化判定部２１４によって偏差角の単位時間当たりの変化の絶対値（｜ｄα／ｄｔ｜）が所定値よりも大きいと判定され、反転操作検出部２２１によって反転操作が行われていることが検出され、中立位置近傍検出部２２２によって操作スプール７１の操作スリーブ７２に対する位置が中立位置Ｎｐから所定の角度範囲内に位置していることが検出されると、反転阻害力演算部２１５は、ジョイスティックレバー２４の回転角速度（ｄθｉｎ／ｄｔ）を算出し、その値に基づいて反転阻害力（Ｔｈ）を演算する。

なお、制御部２８は、回転角θｉｎ、回転角θｆｂ（＝θｓ）、および車速Ｖに基づいて、図２に示すように可変減圧部４１も制御する。これにより、左右のステアリングシリンダ２１、２２への油の流量が急減に変化しないように、パイロット弁４２に送られるパイロット圧の元圧を制御できる。
また、制御部２８による電動モータ１１１および可変減圧部４１の制御は、有線で行われてもよいし、無線によって行われても良い。

＜２．動作＞
以下に、本実施の形態のホイールローダ１の動作について説明する。
はじめに、一般的なステアリング操作について説明を行った後に反転操作について説明する。その後、ステアリング操作および反転操作時における力付与部２７の制御について説明を行う。

（２−１．ステアリング操作）
ジョイスティックレバー２４が中央位置にある場合、操作入力軸６１は所定の初期位置に位置しており、操作入力軸６１による回転角θｉｎはゼロである。また、ステアリング角θｓもゼロであるため、フィードバック入力軸６２も所定の初期位置に位置している。なお、本実施の形態では、ステアリング角θｓは、図７（ａ）に示すように、リアフレーム１２に対して前後方向に沿った状態をゼロとして、その状態からの角度を示す。また、回転角θｉｎは、図６に示すように、ジョイスティックレバー２４の中央位置からの回転角を示す。また、偏差角を求める際には、例えば、右方向への回転をプラスの角度、左方向への回転をマイナスの角度として演算しても良い。

このとき、操作スプール７１は、操作スリーブ７２に対して図４（ａ）に示す中立位置Ｎｐに位置する。この場合、ステアリング弁３２の第１パイロット室３４と第２パイロット室３５のパイロット圧は同じであり、ステアリング弁３２の弁体３３も中立位置Ｎｓとなっている。このため、左右のステアリングシリンダ２１、２２への油の供給または排出が行われておらず、ステアリング角θｓはゼロに維持され、フィードバック入力軸６２の回転角θｆｂ（＝θｓ）もゼロに維持される。

次に、オペレータがジョイスティックレバー２４を図６に示すように中央位置から右側に回転させるために操作力Ｆｉｎを加える。操作力Ｆｉｎが第１スプリング６４のＦ１を越えると操作入力軸６１がジョイスティックレバー２４と同様に右方向に回転して操作入力軸６１の回転角θｉｎが増大する。このとき、左右のステアリングシリンダ２１、２２の反応の遅れのために、ステアリング角θｓはまだゼロの状態であり、フィードバック入力軸６２の回転角θｆｂ（＝θｓ）もゼロである。このため、回転角θｉｎとステアリング角θｓの偏差角度（α＝θｉｎ―θｓ）は増大する。

上記操作入力軸６１の回転とともに操作スプール７１が操作スリーブ７２に対して右回転する。ここで、操作スリーブ７２は、フィードバックスリーブ７４と一体化されており、フィードバックスリーブ７４は、第２スプリング６５によってフィードバックスプール７３と連結されている。そして、第２スプリング６５の初期反力Ｆ２は、図７に示す第１スプリング６４のバネ特性Ｓ１の反力以上である。そのため、操作スリーブ７２は、操作スプール７１に連れられて回転せず、操作スプール７１は操作スリーブ７２に対して右回転する。

このように、操作スプール７１は操作スリーブ７２に対して右回転して右パイロット位置Ｒｐに移動し、第２パイロットポートＰ８にパイロット圧が供給され、第２パイロット室３５にパイロット圧が供給される。
これにより、ステアリング弁３２の弁体３３が右ステアリング位置Ｒｓに移動し、ステアリングシリンダ２１の伸長ポート２１ａおよびステアリングシリンダ２２の収縮ポート２２ｂに油が供給されるとともに、ステアリングシリンダ２１の収縮ポート２１ｂおよびステアリングシリンダ２２の伸長ポート２２ａから油が排出される。これによりステアリング角θｓが除々に増大し、フロントフレーム１１がリアフレーム１２に対して右方向に向けられる（図２のＲ参照）。このステアリング角θｓの変化は、リンク機構２６によってフィードバック入力軸６２へと伝達され、フィードバック入力軸６２は回転角θｓで回転する。

オペレータがジョイスティックレバー２４を所定の回転角θ１で停止させると、操作入力軸６１も回転角θ１で停止する。一方、ステアリング角θｓは除々に増大しているため、フィードバック入力軸６２の回転角θｓも増大する。フィードバック入力軸６２とともにフィードバックスプール７３も回転し、フィードバックスプール７３と第２スプリング６５を介して連結しているフィードバックスリーブ７４も回転する。フィードバックスリーブ７４は、第１センタピン７６、第２センタピン７７、およびドライブシャフト７５を介して操作スリーブ７２と一体化されているため、フィードバックスリーブ７４の回転とともに操作スリーブ７２も回転する。操作スリーブ７２の回転によって操作スリーブ７２と操作スプール７１の回転角の差（偏差角度α）は小さくなる。そして、ステアリング角θｓ（フィードバック入力軸６２の回転角θｓ）が回転角θ１（操作入力軸６１の回転角θｉｎ）に追いつくと、偏差角度αがゼロになる。このとき、パイロット弁４２の操作スプール７１は操作スリーブ７２に対して中立位置Ｎｐに位置している。この場合、ステアリング弁３２の第１パイロット室３４と第２パイロット室３５のパイロット圧は同じであり、ステアリング弁３２も中立位置Ｎｓとなる。このため、左右のステアリングシリンダ２１、２２への油の供給または排出が行われておらず、ステアリング角θｓは回転角θ１に維持される。

このように、ジョイスティックレバー２４を右側へ回転させ所定の回転角θ１で停止させると、ステアリング角θｓも同じ回転角θ１に維持される。これにより、フロントフレーム１１がリアフレーム１２に対して右側へ回転角θ１の方向に向けて維持される。
次に、オペレータがジョイスティックレバー２４を右側位置から中央位置に向けて戻すと、操作入力軸６１も同様に回転して操作入力軸６１の回転角θｉｎが減少する。このとき、左右のステアリングシリンダ２１、２２の反応の遅れのために、ステアリング角θｓはまだ回転角θ１の状態である。このため、回転角の差α（＝θｉｎ―θｓ）はゼロから減少してマイナスになる。すると、操作スプール７１が操作スリーブ７２に対して左回転して左パイロット位置Ｌｐに移動し、第１パイロットポートＰ７にパイロット圧が供給される。これにより、ステアリング弁３２の弁体３３が左ステアリング位置Ｌｓに移動し、ステアリングシリンダ２１の収縮ポート２１ｂおよびステアリングシリンダ２２の伸長ポート２１ａに油が供給されるとともに、ステアリングシリンダ２１の伸長ポート２１ａおよびステアリングシリンダ２２の収縮ポート２１ｂから油が排出される。これによりステアリング角θｓが回転角θ１から除々に減少する。このステアリング角θｓの変化は、リンク機構２６によってフィードバック入力軸６２へと伝達され、フィードバック入力軸６２はステアリング角θｓの変化と同じ回転角の変化で回転する。

オペレータがジョイスティックレバー２４を中央位置で停止させると、操作入力軸６１も初期位置すなわち回転角θｉｎがゼロの位置で停止する。一方、ステアリング角θｓも回転角θ１から除々に減少しているため、回転角の差（偏差角度）αは除々に小さくなる。そして、ステアリング角θｓがゼロになると、フィードバック入力軸６２の回転角θｆｂ（＝θｓ）もゼロとなり、回転角の差αはゼロとなる。このとき、操作スプール７１は操作スリーブ７２に対して中立位置Ｎｐに配置されている。この場合、ステアリング弁３２の第１パイロット室３４と第２パイロット室３５のパイロット圧は同じであり、ステアリング弁３２も中立位置Ｎｓとなっている。このため、左右のステアリングシリンダ２１、２２への油の供給または排出が行われておらず、ステアリング角θｓもゼロに戻って維持される。これによって、フロントフレーム１１はリアフレーム１２に対して前後方向に沿った向きに戻される。
なお、ジョイスティックレバー２４を左側に回転させた場合は、上記と同様であるため省略する。

（２−２．反転操作）
次に、反転操作について説明する。
図１０（ａ）〜（ｄ）は、オペレータによる反転操作を説明するための模式図である。図１０（ａ）〜（ｄ）の上側には、リアフレーム１２に対するフロントフレーム１１の回転を示しており、下側にはジョイスティックレバー２４の回転を示している。

例えば、図１０（ａ）に示すように、リアフレーム１２に対するフロントフレーム１１の位置が前後方向に沿っており、ステアリング角θｓがゼロの状態において、オペレータによって回転角θｉｎが角度θ５になるまでジョイスティックレバー２４が右回転されて停止される。この回転角θ５は目標ステアリング角の一例に対応する。このジョイスティックレバー２４の右回転によってパイロット弁４２は右パイロット位置Ｒｐとなる。

すると、ジョイスティックレバー２４の回転に追従してフロントフレーム１１も右回転するが、図１０（ｂ）に示すように、フロントフレーム１１のリアフレーム１２に対するステアリング角θｓが角度θ５に達する前の角度θ６（＜θ５）で、ジョイスティックレバー２４が急に左回転操作される。
ジョイスティックレバー２４が急に操作されるため、フロントフレーム１１はリアフレーム１２に対して右側に回転している状態で、ジョイスティックレバー２４は左側に回転される。そのため、角度θ５と角度θ６の間の角度θ７でステアリング角θｓと回転角θｉｎが一致し、パイロット弁４２が中立位置Ｎｐとなる。なお、ジョイスティックレバー２４が急に左回転操作されるため、角度θ７は角度θ６とほぼ同じ値である。

さらに、図１０（ｄ）に示すように、ジョイスティックレバー２４を角度θ７よりも左回転させると、パイロット弁４２は左パイロット位置Ｌｐとなる。
以上のように、フロントフレーム１１が右回転しているにもかかわらず、パイロット弁４２が右パイロット位置Ｒｐから左パイロット位置Ｌｐに急に切り替わるため、車体に振動が生じる場合がある。
次に、この車体の振動を抑制するための力付与部の制御について説明する。

（２−３．力付与部の制御）
次に、上述した一般的なステアリング操作および反転操作における力付与部２７の制御について説明する。
図１１は、本実施の形態の力付与部の制御動作を示すフロー図である。

操作アシストが開始されると、はじめにステップＳ１０において、制御部２８は、トルクセンサ１０３からトルクＴｌ（レバー入力トルクともいう）を読み込み、第１回転角検出部１０１から回転角θｉｎを読み込み、第２回転角検出部１０２から回転角θｆｂ（θｆｂ＝θｓと同じであるため、以下θｓと記載）を読み込む。
次に、ステップＳ２０において、モータトルク決定部２０１によって偏差角度α（θｉｎ―θｓ）が演算される。

次に、ステップＳ３０において、モータトルク決定部２０１によって、モータトルク（Ｔｍ）が演算される。図１１に示すように、モータトルク（Ｔｍ）は、レバー入力トルク（Ｔｌ）と、偏差角度（α）を変数として演算される。
モータトルク決定部２０１は、記憶部２００に予め記憶されている第１アシストトルク情報（レバー入力トルクに対して付与するアシストトルク）および第２アシストトルク情報（偏差角度に対して付与するアシストトルク）に基づいて、モータトルク（Ｔｍ）を決定する。

このステップＳ３０について詳しく説明する。
図１２（ａ）は、記憶部２００に予め記憶されている第１アシストトルク情報を示す図である。図１２（ａ）は、トルクセンサ１０３によって検出されたトルクに対して付与するアシストトルクを示す図である。図１２（ａ）に示すアシストトルク情報では、正のレバー入力トルクが右方向側へのジョイスティックレバー２４の回転によって生じるトルクを示し、負のレバー入力トルクが左方向側へのジョイスティックレバー２４の回転によって生じるトルクを示す。また、正のアシストトルクが力付与部２７によって右回転に力が加えられる場合を示し、負のアシストトルクが力付与部２７によって左回転に力が加えられる場合を示す。

線Ｌ１、Ｌ２が、レバー入力トルクに対して付与するアシストトルクを示す。
すなわち、図１２（ａ）の線Ｌ１では、ジョイスティックレバー２４を右側に操作した場合に、入力軸部８１ｂに右回転方向に力が付与されることを示し、線Ｌ２では、ジョイスティックレバー２４を左側に操作した場合に、入力軸部８１ｂに左回転方向に力が付与されることを示す。また、トルクセンサ１０３によって検出されるトルクの絶対値が大きい程、付加されるアシスト力も大きくなるようアシストトルクが設定されている。

また、図１２（ａ）には、横軸に対して線Ｌ２と対称な点線Ｌ２´が示されている、点線Ｌ２´と線Ｌ１を比較するとわかるように、ジョイスティックレバー２４を右方向側に操作するときと左方向側に操作するときは、左右対称にアシスト力が付与される。すなわち、ジョイスティックレバー２４の左右への操作においてレバー入力トルクの絶対値が等しいときは、同じ大きさのアシスト力が付与される。

図１２（ｂ）は、第２アシストトルク情報（車体―レバー偏差角度（α）に対して付与するアシストトルク）を示す図である。
上述したように、ジョイスティックレバー２４を左右に操作する際、偏差角度αが±θ３（キャッチアップ角ともいう）に達すると、第２センタピン７７が壁部７３ａｅ、７３ｂｅに当接する。このときジョイスティックレバー２４を勢い良く操作すると、当接によって手首に急激に反動が生じる。

このような手首に生じる急激な反動を緩和するために、図１２（ｂ）に示すアシストトルク情報が制御部２８に記憶されている。図１２（ｂ）は、車体―レバー偏差角度（α）に対するアシストトルク（アシストトルク情報）を示す図である。図１２（ｂ）に示すアシストトルク情報では、偏差角度αが角度±θ４になると反力が発生し、偏差角度の絶対値が大きくなるに従って反力が指数関数的に大きくなるようにアシストトルクが設定されている。

詳細には、ジョイスティックレバー２４が右側に回転操作されて偏差角度αが角度＋θ４に達すると、入力軸部８１ｂには左回転方向に力が加えられるようにアシストトルクが設定されている。また、ジョイスティックレバー２４が左側に回転操作されて偏差角度αが角度−θ４に達すると、入力軸部８１ｂには右回転方向に力が加えられるようにアシストトルクが設定されている。角度θ４は、図１２（ｂ）に示す角度θ２〜θ３の間に設定されている。角度−θ４は、−θ２〜−θ３の間に設定されている。

このように指数関数的に反力を増加させることによって、第２センタピン７７が壁部７３ａｅ、７３ｂｅに近づくに従ってジョイスティックレバー２４の操作が重くなるため、第２センタピン７７が壁部７３ａｅ、７３ｂｅに勢いよく当接することを抑制できる。
オペレータがジョイスティックレバー２４を操作して入力軸部８１ｂにトルクが生じると、モータトルク決定部２０１は、そのトルクＴｌから図１２（ａ）に示す第１アシストトルク情報に基づいてトルクを求め、偏差角度αから図１２（ｂ）に示す第２アシストトルク情報に基づいてトルクを求める。そして、モータトルク決定部２０１は、求めた２つのトルクを合算して、モータトルク（Ｔｍ）を算出する。

なお、以降のステップＳ４０〜Ｓ７０に該当しない場合（詳しくは後述する）、反転操作に該当しないとして、ステップＳ３０で求められたモータトルク（Ｔｍ）に基づいてステップＳ１００において駆動回路２０４に指令トルクが出力される。そして、駆動回路２０４からの指令トルクに基づいて、電動モータ１１１が駆動して入力軸部８１ｂに力が付与され、ジョイスティックレバー２４の操作に対して力が付与される。

図１３は、力付与部２７による力を付与しない場合（点線Ｌ３）と第１アシストトルク情報および第２アシストトルク情報に基づいて力付与部２７によって力を付与した場合（実線Ｌ４）の偏差角度に対するレバー反力を示す。なお、図１３では、プラスの偏差角度αは、操作入力軸６１がフィードバック入力軸６２よりも右回転側に回転角が大きい場合を示し、マイナスの偏差角度αは、操作入力軸６１がフィードバック入力軸６２よりも左回転側に回転角が大きい場合を示す。図１３の点線Ｌ３は、図７（ｂ）と同様の状態を示す。

図１３のＬ４に示すように、ジョイスティックレバー２４を操作する際のレバー反力を小さく出来、軽い力で操作することが出来る。また、偏差角度αが角度±θ４に達し角度の絶対値が大きくなるとレバー反力が指数関数的に大きくなっていくため、手首への反動を抑制できる。
再びフロー図の説明に戻る。次に、ステップＳ４０において、フレーム角速度判定部２１２は、フレーム角速度算出部２１１によって算出された角速度の絶対値（｜ｄθｓ／ｄｔ｜）が、記憶部２００に記憶されているフレーム角速度の所定値（例えば、５ｄｅｇ／ｓｅｃ）よりも大きいか否かを判定する。

ステップＳ４０において、角速度の絶対値（｜ｄθｓ／ｄｔ｜）が、フレーム角速度の所定値（例えば、５ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下と判定された場合には、制御はステップＳ１００へと進み、モータトルク決定部２０１で求められたモータトルク（Ｔｍ）で電動モータ１１１が駆動される。
一方、角速度の絶対値（｜ｄθｓ／ｄｔ｜）が、フレーム角速度の所定値（例えば、５ｄｅｇ／ｓｅｃ）よりも大きいと判定された場合には、制御は、ステップＳ５０に進む。

そして、ステップＳ５０において、偏差角変化判定部２１４は、偏差角変化算出部２１３によって算出された偏差角の単位時間当たりの変化の絶対値（｜ｄα／ｄｔ｜）が、記憶部２００に記憶されている偏差角の単位時間当たりの変化の所定値（例えば、１０ｄｅｇ／ｓｅｃ）よりも大きいか否かを判定する。
ステップＳ５０において、偏差角の単位時間当たりの変化の絶対値（｜ｄα／ｄｔ｜）が、偏差角の単位時間当たりの変化の所定値（例えば、１０ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下と判定された場合には、制御はステップＳ１００へと進み、モータトルク決定部２０１で求められたモータトルク（Ｔｍ）で電動モータ１１１が駆動される。

一方、偏差角の単位時間当たりの変化の絶対値（｜ｄα／ｄｔ｜）が、偏差角の単位時間当たりの変化の所定値（例えば、１０ｄｅｇ／ｓｅｃ）より大きいと判定された場合には、制御は、ステップＳ６０へと進む。
そして、ステップＳ６０において、反転操作検出部２２１は、フレーム角速度算出部２１１によって算出されたフレーム角速度（ｄθｓ／ｄｔ）と、偏差角変化算出部２１３によって算出された偏差角の単位時間当たりの変化（ｄα／ｄｔ）から、（ｄθｓ／ｄｔ）／（ｄα／ｄｔ）の値が負であるか否かを判定する。これによって、ジョイスティックレバー２４がフロントフレーム１１の回転方向の反対方向に操作されることが検出される。

ステップＳ６０において、（ｄθｓ／ｄｔ）／（ｄα／ｄｔ）の値が負でないと判定された場合には、制御はステップＳ１００へと進み、モータトルク決定部２０１で求められたモータトルク（Ｔｍ）で電動モータ１１１が駆動される。
一方、ステップＳ６０において、（ｄθｓ／ｄｔ）／（ｄα／ｄｔ）の値が負であると判定された場合には、制御はステップＳ７０へと進む。

そして、ステップＳ７０において、中立位置近傍検出部２２２は、偏差角度の絶対値｜α｜が、偏差角度の所定値（例えば、５°）よりも小さいか否かを判定する。これによって、操作スプール７１の操作スリーブ７２に対する位置が中立位置Ｎｐから所定範囲内に位置しているか否かが判定される。
ステップＳ７０において、偏差角度の絶対値｜α｜が、偏差角度の所定値（例えば、５°）以上と判定された場合、制御はステップＳ１００へと進み、モータトルク決定部２０１で求められたモータトルク（Ｔｍ）で電動モータ１１１が駆動される。

一方、ステップＳ７０において、偏差角度の絶対値｜α｜が、偏差角度の所定値（例えば、５°）よりも小さいと判定された場合、制御はステップＳ８０へと進む。
そして、ステップＳ８０において、反転阻害力演算部２１５によって反転阻害力（Ｔｈ）が算出される。この反転阻害力（Ｔｈ）は、例えば、ジョイスティックレバー２４の回転角速度（ｄθｉｎ／ｄｔ）を算出し、ｄθｉｎ／ｄｔを変数として演算される。例えば、ジョイスティックレバー２４の回転角速度が速い場合ほど、反転阻害力を大きするように設定することができる。

図１４は、左方向への反転操作（矢印Ｆ）が行われ反転阻害力が付与された場合の車体―レバー偏差角度αに対するレバー反力の一例を示す図である。図１４に示す点線Ｌ４は、レバー反力特性を示しており、図１３の実線Ｌ４と同じものである。
図１４において、正の値の車体―レバー偏差角度α（°）は、ジョイスティックレバー２４が中立位置Ｎｐから右側に回転操作される場合を示す。正の値の車体―レバー偏差角度α（°）における正のレバー反力は、左方向の反力（右から中立位置Ｎｐに戻ろうとする力）を示す。正の値の車体―レバー偏差角度α（°）における負のレバー反力は、右方向の反力を示す。

また、負の値の車体―レバー偏差角度α（°）は、ジョイスティックレバー２４が中立位置Ｎｐから左側に回転操作される場合を示す。負の値の車体―レバー偏差角度α（°）における正のレバー反力は、右方向の反力（左から中立位置Ｎｐに戻ろうとする力）を示す。負の値の車体―レバー偏差角度α（°）における負のレバー反力は、左方向の反力を示す。

図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示すようにフロントフレーム１１の右方向への回転中にジョイスティックレバー２４が左方向（図１４の矢印Ｆ参照）に急操作され、偏差角度αが角度θ８（上記例ではθ８＝５°）に達すると、制御部２８は、線Ｌ５に示すように右方向へレバー反力が作用するように力付与部２７を制御する（Ｌ５ａ参照）。なお、右方向の反力であるため、Ｌ５ａは、点線Ｌ４から負側に向かって突出する形状となる。これにより、中立位置Ｎｐを越えることを阻害するようにレバー反力が付与されるため、パイロット弁４２に対する左右位置の急激な切り替えを抑制でき、作業車両に発生する振動を抑制できる。

そして、ジョイスティックレバー２４が中立位置Ｎｐ（偏差角度＝０°）を越えて、車体―レバー偏差角度αが角度-θ８に達するまで、力付与部２７によって、右向きの反力が付与される（Ｌｂ参照）。なお、右方向の反力であるため、Ｌ５ｂは、点線Ｌ４から正側へ向かって突出する形状となる。これにより、中立位置Ｎｐを越え、ジョイスティックレバー２４と中立位置Ｎｐの差がフレームの回転方向と反対方向に増加するのを阻害するようにジョイスティックレバー２４の操作に対して反力を発生できる。また、このように角度θ８〜−θ８まで反力が付与されるのは、ステップＳ４０、ステップＳ５０およびステップＳ６０を満たしている場合である。なお、右方向への反転操作が行われた場合も同様である。

次に、ステップＳ９０において、トルク合算部２０３が、モータトルク決定部２０１で求められたモータトルク（Ｔｍ）と、反転阻害力（Ｔｈ）を合算して、モータトルク（Ｔｍ）を求める。
そして、ステップＳ１００において、合算されたモータトルク（Ｔｍ）に基づいて駆動回路２０４に指令トルクが出力される。そして、駆動回路２０４からの指令トルクに基づいて、電動モータ１１１が駆動して入力軸部８１ｂに力が付与され、ジョイスティックレバー２４の操作に対して力が付与される。

これにより、フロントフレーム１１の角速度の絶対値が所定の値（例えば、５ｄｅｇ／ｓｅｃ）より大きく、偏差角の単位時間当たりの変化の絶対値が所定の値（例えば、１０ｄｅｇ／ｓｅｃ）より大きい場合に、フロントフレーム１１の回転方向と反対方向にジョイスティックレバー２４を操作した際、中立位置Ｎｐから所定の角度範囲（例えば、５°）において、力付与部２７によってジョイスティックレバー２４の操作に対して反力が付与される。
また、偏差角度が±θ４に達すると、レバー反力が大きくなり、キャッチアップ角における手首への反動が抑制される。

＜３．特徴等＞
（１）
本実施の形態のホイールローダ１（作業車両の一例）は、フロントフレーム１１とリアフレーム１２が連結されたアーティキュレート式のホイールローダであって、ジョイスティックレバー２４と、ステアリングシリンダ２１、２２（油圧アクチュエータの一例）と、パイロット弁４２（制御弁の一例）と、第１回転角検出部１０１（変位検出部の一例）と、第２回転角検出部１０２（角度検出部の一例）と、制御部２８とを備える。ジョイスティックレバー２４は、オペレータによって操作され、目標ステアリング角を設定可能である。ステアリングシリンダ２１、２２は、油圧によって駆動され、ジョイスティックレバー２４の操作に応じてリアフレーム１２に対するフロントフレーム１１の実ステアリング角θｓを変更する。パイロット弁４２は、目標とするステアリング角θｉｎと実ステアリング角θｓの偏差がなくなるようにステアリングシリンダ２１、２２に供給される油の流量を制御し、目標とするステアリング角θｉｎと実ステアリング角θｓが一致した状態において中立位置Ｎｐをとる。力付与部２７は、ジョイスティックレバー２４の操作に対して補助力または反力を付与する。第１回転角検出部１０１は、ジョイスティックレバー２４の回転角（変位の一例）を検出する。第２回転角検出部１０２は、実ステアリング角θｓを検出する。制御部２８は、第１回転角検出部１０１および第２回転角検出部１０２による検出に基づいて、ジョイスティックレバー２４がフロントフレーム１１の回転方向の反対方向に向かって反転操作されていることを検出した場合、ジョイスティックレバー２４の操作に対して反力を付与するように力付与部２７を制御する。

このように反転操作が検出された場合、ジョイスティックレバー２４の操作に対して反力が付与される。
このため、反転操作の際にジョイスティックレバー２４の操作感が重くなり、パイロット弁４２の左右位置の急な切り替わりを遅らせ、車体の振動の発生を抑制できる。

（２）
本実施の形態のホイールローダ１（作業車両の一例）では、制御部２８は、中立位置Ｎｐに達する前に、ジョイスティックレバー２４の操作に対して反力を付与するように力付与部２７を制御する。
このように反転操作が検出された場合、パイロット弁４２の中立位置Ｎｐに達する前にジョイスティックレバー２４の操作に対して反力が付与される。すなわち、反転操作の際にパイロット弁４２の中立位置Ｎｐを越えるのを阻害するようにジョイスティックレバー２４の操作に対して反力が発生させる。
このため、反転操作の際に中立位置Ｎｐに近づくとジョイスティックレバー２４の操作感が重くなり、パイロット弁４２の左右位置の急な切り替わりを遅らせ、車体の振動の発生を抑制できる。

（３）
本実施の形態のホイールローダ１（作業車両の一例）では、制御部２８は、中立位置Ｎｐから±５°（所定の角度範囲内の一例）において、ジョイスティックレバー２４の操作に対して反力を付与するように力付与部２７を動作させる。
これにより、ジョイスティックレバー２４がフロントフレーム１１の回転方向の反対方向に操作され、中立位置Ｎｐから所定の角度範囲内において、ジョイスティックレバー２４の操作に対して反力が付与される。すなわち、反転操作の際に中立位置Ｎｐを越え、その差をフロントフレーム１１の回転方向を反対方向に増加するのを阻害するようにジョイスティックレバー２４の操作に対して反力を発生させる。

（４）
本実施の形態のホイールローダ１（作業車両の一例）は、制御部２８は、フレーム角速度判定部２１２を更に有する。フレーム角速度判定部２１２は、図１１に示すように、第２回転角検出部１０２の検出に基づいて求められるフロントフレーム１１がリアフレーム１２に対して回転する際のフレーム角速度の絶対値（｜ｄθ／ｄｔ｜）が、５ｄｅｇ／ｓｅｃ（第１の所定値の一例）よりも大きいか否か判定する。制御部２８は、フレーム角速度判定部２１２によってフレーム角速度の絶対値（｜ｄθ／ｄｔ｜）が５ｄｅｇ／ｓｅｃよりも大きい判定された場合に、反力を発生するように力付与部２７を動作させる。

これにより、反転操作の際のフレーム角速度の絶対値（｜ｄθ／ｄｔ｜）が５ｄｅｇ／ｓｅｃよりも大きい場合に、パイロット弁４２の中立位置Ｎｐを越えるのを阻害するようにジョイスティックレバー２４の操作に対して反力が発生させることができる。たとえば、反転操作の際にフレーム角速度の絶対値（｜ｄθ／ｄｔ｜）が５ｄｅｇ／ｓｅｃ以下の場合には、パイロット弁４２の左右位置が急に切り替わって振動が発生したとしても発生する振動が小さい。そのため、第１の所定値の一例として５ｄｅｇ／ｓｅｃを設けることによって必要なときにだけ反力を発生させることができる。

（５）
本実施の形態のホイールローダ１（作業車両の一例）では、制御部２８は、偏差角変化算出部２１３と、偏差角変化判定部２１４と、を更に有する。偏差角変化算出部２１３は、図１１に示すように、第１回転角検出部１０１および第２回転角検出部１０２の検出に基づいて、ジョイスティックレバー２４の回転角θｉｎと実ステアリング角θｉｎの回転角の差である偏差角の単位時間当たりの変化（ｄα／ｄｔ）を算出する。偏差角変化判定部２１４は、偏差角変化算出部２１３によって算出された偏差角の単位時間当たりの変化の絶対値（｜ｄα／ｄｔ｜）が、１０ｄｅｇ／ｓｅｃ（第２の所定値の一例）よりも大きいか判別する。制御部２８は、偏差角変化判定部２１４によって偏差角の単位時間当たりの変化の絶対値（｜ｄα／ｄｔ｜）が１０ｄｅｇ／ｓｅｃよりも大きいと判定された場合に、反力を発生するように力付与部２７を動作させる。

これにより、反転操作の際のフロントフレーム１１とジョイスティックレバー２４の回転角の差の単位時間当たりの変化の絶対値（｜ｄα／ｄｔ｜）が第２の所定値の一例としての１０ｄｅｇ／ｓｅｃよりも大きい場合に、パイロット弁４２の中立位置Ｎｐを越えるのを阻害するようにジョイスティックレバー２４の操作に対して反力が発生させることができる。たとえば、反転操作の際に、フロントフレーム１１の回転角θｉｎとジョイスティックレバー２４の回転角の差の単位時間当たりの変化の絶対値（｜ｄα／ｄｔ｜）が１０ｄｅｇ／ｓｅｃ以下の場合には、パイロット弁４２の左右位置が急に切り替わって振動が発生したとしても発生する振動が小さい。そのため、第２の所定値の一例として１０ｄｅｇ／ｓｅｃを設けることによって必要なときにだけ反力を発生させることができる。

（６）
本実施の形態のホイールローダ１（作業車両の一例）では、制御部２８は、偏差角変化算出部２１３と、反転操作検出部２２１と、を有する。偏差角変化算出部２１３は、第１回転角検出部１０１（変位検出部の一例）および第２回転角検出部１０２（角度検出部の一例）の検出に基づいて、ジョイスティックレバー２４の回転角θｉｎと実ステアリング角θｓの回転角の差である偏差角の単位時間当たりの変化（ｄα／ｄｔ）を算出する。反転操作検出部２２１は、第２回転角検出部１０２の検出に基づいて求められるフロントフレーム１１がリアフレーム１２に対して回転する際のフレーム角速度（ｄθｓ／ｄｔ）と、偏差角変化算出部２１３によって算出された偏差角の単位時間当たりの変化（ｄα／ｄｔ）とに基づいて、ジョイスティックレバー２４がフロントフレーム１１の回転方向の反対方向に操作されたことを検出する。
これにより、ジョイスティックレバーがフロントフレームの回転方向の反対方向に操作されたことを検出することが出来る。

（７）
本実施の形態のホイールローダ１（作業車両の一例）では、制御部２８は、中立位置近傍検出部２２２（偏差角度判定部の一例）を有する。中立位置近傍検出部２２２は、図１１に示すように、第１回転角検出部１０１および第２回転角検出部１０２の検出に基づいて、ジョイスティックレバー２４の回転角θｉｎと実ステアリング角θｓの回転角の差である偏差角αの絶対値が５°（第３の所定値の一例）よりも小さいか否か判定する。制御部２８は、中立位置近傍検出部２２２によって偏差角αの絶対値が５°よりも小さいと判定された場合に、反力を発生するように力付与部２７を動作させる。

このように、偏差角αの絶対値が第３の所定値の一例としての５°よりも小さい場合には、パイロット弁４２の中立位置Ｎｐに近い位置（所定の角度範囲内（±５°））にジョイスティックレバー２４が操作されていると判断できる。これによって、反転操作の際に中立位置Ｎｐ近傍に達したときにジョイスティックレバー２４の操作に対して反力を付与できる。

（８）
本実施の形態のホイールローダ１（作業車両の一例）は、トルクセンサ１０３を更に備える。トルクセンサ１０３は、ジョイスティックレバー２４の操作によって生じるトルク（Ｔｌ）を検出する。制御部２８は、トルクセンサ１０３によって検出されたトルク（Ｔｌ）に基づいた大きさの反力を付与するよう力付与部２７を動作させる。
これにより、オペレータがジョイスティックレバー２４に加えたトルク（Ｔｌ）に応じて力を付与できる。例えば、オペレータがジョイスティックレバー２４に加えたトルクが大きいときには、力付与部２７によって付与する補助力を大きくし、トルクが小さいときには補助力を小さくするように付与する力の大きさを制御することができる。

（９）
本実施の形態のホイールローダ１（作業車両の一例）では、パイロット弁４２（制御弁の一例）は、操作入力軸６１（第１入力部材の一例）と、フィードバック入力軸６２（第２入力部材の一例）と、を有する。操作入力軸６１は、ジョイスティックレバー２４に連結されジョイスティックレバー２４の回転角θｉｎ（操作量の一例）に応じて変位する。フィードバック入力軸６２は、実ステアリング角θｓに応じて変位する。パイロット弁４２は、フィードバック入力軸６２の回転角θｆｂ（＝θｓ）変位量に対する操作入力軸６１の回転角の差αに応じて、ステアリングシリンダ２１、２２に供給される油の流量を制御する。中立位置Ｎｐは、操作入力軸６１の回転角θｉｎがフィードバック入力軸６２の回転角θｆｂ（＝θｓ）と一致する位置である。
これにより、ジョイスティックレバー２４を操作した後、ジョイスティックレバー２４に追従してステアリング角θｓが変更し、ジョイスティックレバー２４の回転角θｉｎとステアリング角θｓが一致するとパイロット弁４２は中立位置Ｎｐとなる。

（１０）
本実施の形態のホイールローダ１（作業車両の一例）は、ステアリング弁３２を更に備える。ステアリング弁３２は、パイロット弁４２（制御弁の一例）から入力されるパイロット圧に基づいてステアリングシリンダ２１、２２に供給される油の流量を調整する。パイロット弁４２は、パイロット圧を調整することにより、ステアリング弁３２からステアリングシリンダ２１、２２に供給される油の流量を制御する。
これにより、オペレータの操作によってパイロット圧を調整し、ステアリング弁３２からステアリングシリンダ２１，２２への油の供給量が制御され、フロントフレーム１１のリアフレーム１２に対するステアリング角θｓが変更される。

（１１）
本実施の形態のホイールローダ１（作業車両の一例）は、連結部２５を更に備える。連結部２５は、ジョイスティックレバー２４とパイロット弁４２を連結する。力付与部２７は、電動モータ１１１と、ウォームギア１１２（伝達機構の一例）とを有する。電動モータ１１１は、補助力または反力を発生する。ウォームギア１１２（伝達機構の一例）は、電動モータ１１１による補助力または反力を連結部に伝達する。
これにより、ジョイスティックレバー２４とパイロット弁４２を連結する連結部２５に電動モータ１１１の力を伝達でき、ジョイスティックレバー２４の操作に必要な力を変更できる。

（１２）
本実施の形態のホイールローダ１（作業車両の一例）の制御方法は、フロントフレーム１１とリアフレーム１２が連結されたアーティキュレート式であって、リアフレーム１２に対するフロントフレーム１１のステアリング角θｓを変更するステアリングシリンダ２１、２２（油圧アクチュエータの一例）への油の供給を制御するパイロット弁４２（制御弁の一例）に連結されたジョイスティックレバー２４を有するホイールローダ１の制御方法であって、ステップＳ６０（反転操作検出ステップの一例）と、力付与ステップ（ステップＳ１００）と、を備える。ステップＳ６０（反転操作検出ステップの一例）は、ジョイスティックレバー２４がフロントフレーム１１の回転方向の反対方向に操作されていることを検出する。ステップＳ１００（力付与ステップの一例）は、ステップＳ６０（反転操作検出ステップの一例）によって反転操作が検出された場合、ジョイスティックレバー２４の操作に対して反力を付与する。

このように反転操作が検出された場合、ジョイスティックレバー２４の操作に対して反力が付与される。
このため、反転操作の際にジョイスティックレバー２４の操作感が重くなり、パイロット弁４２の左右位置の急な切り替わりを遅らせ、車体の振動の発生を抑制できる。

［他の実施形態］
以上、本開示の一実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施の形態では、モータトルク決定部２０１で決定されたモータトルク（Ｔｍ）に反転阻害力演算部２１５によって演算された反転阻害力（Ｔｈ）を合算しているが、モータトルク決定部２０１が設けられておらず、反転阻害力（Ｔｈ）のみを電動モータ１１１が入力軸部８１ｂに付与してもよい。

（Ｂ）
上記実施の形態では、モータトルク決定部２０１は、図１２（ａ）に示す第１アシストトルク情報および図１２（ｂ）に示す第２アシストトルク情報に基づいて、アシストトルクを算出し、そのアシストトルクをモータトルク（Ｔｍ）としているが、更に、車速センサ１０５によって検出される車両速度に基づいて、アシストトルクを変更するようにしてもよい。

この場合、図１５のフロー図に示すように、ステップＳ１０において、制御部２８は、トルクＴｌ、回転角θｉｎおよび回転角θｆｂを読み込むとともに、車速センサ１０５から車速（Ｖ）を読み込む。
そして、ステップＳ８０において、反転阻害力演算部２１５が反転阻害力（Ｔｈ）を算出する際に、図１５の式（Ｔｈ＝ｇ（ｄθｉｎ／ｄｔ、 Ｖ）＊Ｋ）に示すように、車速Ｖも考慮して反転阻害力を算出する。例えば、車速が大きい程、反転阻害力を大きくするように関数ｇを設定すればよい。これによって、高速運転中において反転操作を行った場合の振動の発生を抑制でき、高速安定性を向上できる。

（Ｃ）
上記実施の形態では、反転操作検出部２２１は、ステップＳ６０において、フレーム角速度（ｄθｓ／ｄｔ）と偏差角の単位時間当たりの変化（ｄα／ｄｔ）を用いて反転操作の検出を行っているが、ジョイスティックレバー２４の角速度（ｄθｉｎ／ｄｔ）の方向と、フレーム角速度（ｄθｓ／ｄｔ）の方向に基づいて反転操作の検出を行っても良い。この場合、反転操作検出部２２１は、第１回転角検出部１０１による検出値に基づいて求められたジョイスティックレバー２４の角速度（ｄθｉｎ／ｄｔ）と、フレーム角速度（ｄθｓ／ｄｔ）の方向が逆である場合（（ｄθｉｎ／ｄｔ）／（ｄθｓ／ｄｔ）＜０）に、反転操作が行われていることを検出する。

（Ｄ）
上記実施の形態では、ステップＳ１０において、制御部２８は、第２回転角検出部１０２から回転角θｆｂ（＝θｓ）を読み込んでいるが、これに限らず、ステアリング角検出部１０４によって検出されるステアリング角θｓを読み込んでもよいし、シリンダストロークセンサ１０６、１０７の検出値を読み込んでステアリング角θｓを算出してもよい。

（Ｅ）
上記実施の形態では、連結部２５によってジョイスティックレバー２４とパイロット弁４２が機械的に連結されているが、これに限られるものではない。ジョイスティックレバー２４とパイロット弁が機械的に連結されておらず、ジョイスティックレバー２４の操作が電気的にパイロット弁に伝達されてパイロット弁が操作されてもよい。

図１６は、ジョイスティックレバー２４の操作を電気的にパイロット弁４２´に伝達する構成の一例としてのステアリング操作装置８´を示す図である。図１６に示すパイロット弁４２´は、上記実施の形態のようなロータリー式ではなく、スプール式である。パイロット弁４２´は、スプール７１´とスリーブ（図示せず）を含む弁体部６０を有しており、スリーブを基準として、制御部２８からの信号によりスプール７１´は中立位置Ｎｐ、左パイロット位置Ｌｐ、および右パイロット位置Ｒｐに移動可能である。

図１６に示す構成では、例えば、図５に示すようなユニバーサルジョイント部８３が設けられていない。ジョイスティックレバー２４は、ステアリング操作軸８１に接続されている。ステアリング操作軸８１はパイロット弁に連結されていない。上記実施の形態と同様に、力付与部２７は、ステアリング操作軸８１に補助力または反力を付与する。また、第１回転角検出部１０１は、ステアリング操作軸８１の回転角θｉｎを検出して制御部２８へと送信する。

また、ステアリング操作装置８´では、パイロット弁４２´がスプール式である。図５に示すようなパイロット弁とフロントフレーム１１をリンクするリンク機構２６が設けられていない。ステアリング角検出部１０４によって、リアフレーム１２に対するフロントフレーム１１のステアリング角θｓが検出され、制御部２８へと送信される。
制御部２８は、受信した回転角θｉｎとステアリング角θｓの情報に基づいて、パイロット弁４２´に指令を送信し、パイロット弁４２´のスプール７１´の移動を制御する。スプール７１´の移動により、パイロット弁４２´からステアリング弁３２へと供給されるパイロット圧が変化し、ステアリング弁３２からステアリングシリンダ２１、２２に供給される油量が変化する。これによって、ステアリング操作が行われる。このとき、制御部２８が、θｉｎとθｓの差分が小さくなるように、パイロット圧を制御することにより、回転角θｉｎとステアリング角θｓが一致するように制御してもよい。

ステアリング操作装置８´では、電動モータ１１１の力がウォームギア１１２によってステアリング操作軸８１に伝達されているが、図１７に示す力付与部２７´のように、ウォームギア１１２等の減速装置を介さずに電動モータ１１１の回転軸が直接ステアリング操作軸８１に接続されていてもよい。
図５に示すステアリング操作装置８は、ジョイスティックレバー２４自体が上下方向の軸を中心に、運転席の内側または外側に回動可能である。図１６に示すステアリング操作装置８´のジョイスティックレバー２４自体が水平方向の軸を中心に、運転席の内側または外側に回動可能な構成であってもよい。要するに、ジョイスティックレバー２４の操作に基づいてパイロット弁４２´が動作し、力付与部２７からの力がジョイスティックレバー２４に伝達可能な構成であればよい。
なお、電気的な伝達は、有線または無線もどちらの手段で行われてもよい。

（Ｆ）
上記実施の形態では、第１スプリング６４および第２スプリング６５の２つのスプリングが設けられていたが、第２スプリング６５が設けられていなくてもよい。この場合、例えば、フィードバックスプール７３とフィードバックスリーブ７４の間は固定されていればよい。

（Ｇ）
上記実施の形態では、制御弁の一例であるパイロット弁４２から入力されるパイロット圧に応じてステアリング弁３２からステアリングシリンダ２１、２２に供給される油の供給量が制御されるよう構成されていたが、パイロット弁４２からの油が直接ステアリングシリンダ２１、２２に供給される構成であってもよい。

（Ｈ）
上記実施の形態では、電動モータ１１１によって力を発生させているが、電動モータに限らず、油圧モータなどであってもよく、要するに付与する力を発生させることができるアクチュエータ等であればよい。
（Ｉ）
上記実施の形態では、駆動回路２０４は制御部２８に含まれているが、制御部２８に含まれておらず、駆動回路２０４のみが単体で実装されていてもよい。さらに駆動回路２０４は、電動モータに実装されていてもよい
（Ｊ）
上記実施の形態では、ホイールローダ１を作業車両の一例として記載しているが、ホイールローダに限らなくてもよく、アーティキュレート式のダンプトラック、モータグレーダ等であってもよく、アーティキュレート式の作業車両であればよい。

本発明の作業車両および作業車両の制御方法は、反転操作を行った場合に振動の発生を抑制可能な効果を有し、ホイールローダ等として有用である。

１ ：ホイールローダ
２ ：車体フレーム
３ ：作業機
４ ：フロントタイヤ
５ ：キャブ
５ａ ：運転席
６ ：エンジンルーム
７ ：リアタイヤ
８ ：ステアリング操作装置
１１ ：フロントフレーム
１２ ：リアフレーム
１３ ：連結軸部
１４ ：ブーム
１５ ：バケット
１６ ：リフトシリンダ
１７ ：バケットシリンダ
１８ ：ベルクランク
２１ ：ステアリングシリンダ
２１ａ ：伸長ポート
２１ｂ ：収縮ポート
２２ ：ステアリングシリンダ
２２ａ ：伸長ポート
２２ｂ ：収縮ポート
２３ ：ステアリング油圧回路
２４ ：ジョイスティックレバー
２５ ：連結部
２６ ：リンク機構
２７ ：力付与部
２８ ：制御部
３０ ：メイン油圧回路
３１ ：メイン油圧源
３２ ：ステアリング弁
３３ ：弁体
３４ ：第１パイロット室
３５ ：第２パイロット室
３６ ：メイン油圧管路
３７ ：メインドレイン管路
３８ ：第１ステアリング管路
３９ ：第２ステアリング管路
４０ ：パイロット油圧回路
４１ ：可変減圧部
４２ ：パイロット弁
４３ ：パイロット油圧源
４４ ：パイロット油圧管路
４５ ：パイロットドレン管路
４６ ：第１パイロット管路
４７ ：第２パイロット管路
６０ ：弁体部
６１ ：操作入力軸
６２ ：フィードバック入力軸
６３ ：ハウジング
６４ ：第１スプリング
６４ａ ：板バネ部
６５ ：第２スプリング
６５ａ ：板バネ部
６６ ：フィードバック部
７１ ：操作スプール
７１ａ ：スリット
７１ａｅ ：壁部
７１ｂ ：スリット
７１ｂｅ ：壁部
７１ｃ ：孔
７１ｄ ：孔
７２ ：操作スリーブ
７２ｃ ：溝
７２ｄ ：溝
７３ ：フィードバックスプール
７３ａ ：スリット
７３ａｅ ：壁部
７３ｂ ：スリット
７３ｂｅ ：壁部
７３ｃ ：孔
７３ｄ ：孔
７４ ：フィードバックスリーブ
７４ｃ ：溝
７４ｄ ：溝
７５ ：ドライブシャフト
７６ ：第１センタピン
７７ ：第２センタピン
７８ ：規制部
８０ ：ステアリングボックス
８１ ：ステアリング操作軸
８１ａ ：レバー側軸部
８１ｂ ：入力軸部
８１ｂ１ ：第１端
８１ｂ２ ：第２端
８１ｃ ：弁側軸部
８２ ：連結バー
８３ ：ユニバーサルジョイント部
８３ａ ：中央部
８３ｂ ：ジョイント部
８３ｃ ：ジョイント部
８４ ：孔
９１ ：フォローアップレバー
９２ ：フォローアップリンク
９３ ：ブラケット
１０１ ：第１回転角検出部
１０２ ：第２回転角検出部
１０３ ：トルクセンサ
１０４ ：ステアリング角検出部
１０５ ：車速センサ
１０６ ：シリンダストロークセンサ
１０７ ：シリンダストロークセンサ
１１１ ：電動モータ
１１２ ：ウォームギア
１１２ａ ：円筒ウォーム
１１２ｂ ：ウォームホイール
２００ ：記憶部
２０１ ：モータトルク決定部
２０２ ：反転時反力決定部
２０３ ：トルク合算部
２０４ ：駆動回路
２１１ ：フレーム角速度算出部
２１２ ：フレーム角速度判定部
２１３ ：偏差角変化算出部
２１４ ：偏差角変化判定部
２１５ ：反転阻害力演算部
２２１ ：反転操作検出部
２２２ ：中立位置近傍検出部

Claims (14)

1. フロントフレームとリアフレームが連結されたアーティキュレート式の作業車両であって、
   オペレータによって操作され、目標ステアリング角を設定可能なジョイスティックレバーと、
   油圧によって駆動され、前記ジョイスティックレバーの操作に応じて前記リアフレームに対する前記フロントフレームの実ステアリング角を変更する油圧アクチュエータと、
   前記目標ステアリング角と前記実ステアリング角の偏差がなくなるように前記油圧アクチュエータに供給される油の流量を制御し、前記目標ステアリング角と前記実ステアリング角が一致した状態において中立位置をとる制御弁と、
   前記ジョイスティックレバーの操作に対して補助力または反力を付与する力付与部と、
   前記ジョイスティックレバーの変位を検出する変位検出部と、
   前記実ステアリング角を検出する角度検出部と、
   前記変位検出部および前記角度検出部による検出に基づいて、前記ジョイスティックレバーが前記フロントフレームの回転方向の反対方向に操作されていることを検出した場合、前記ジョイスティックレバーの操作に対して反力を付与するように前記力付与部を制御する制御部と、を備えた、
   作業車両。
2. 前記制御部は、前記中立位置に達する前に、前記ジョイスティックレバーの操作に対して反力を付与するように前記力付与部を制御する、
   請求項１に記載の作業車両。
3. 前記制御部は、前記中立位置から所定の角度範囲内において、前記ジョイスティックレバーの操作に対して反力を付与するように前記力付与部を動作させる、
   請求項２に記載の作業車両。
4. 前記制御部は、
   前記角度検出部の検出に基づいて求められる前記フロントフレームが前記リアフレームに対して回転する際のフレーム角速度が、第１の所定値よりも大きいか否か判定するフレーム角速度判定部を有し、
   前記フレーム角速度判定部によって前記フレーム角速度が前記第１の所定値よりも大きいと判定された場合に、前記反力を発生するように前記力付与部を動作させる、
   請求項１に記載の作業車両。
5. 前記制御部は、
   前記変位検出部および前記角度検出部の検出に基づいて、前記ジョイスティックレバーと前記実ステアリング角の回転角の差である偏差角の単位時間当たりの変化を算出する偏差角変化算出部と、
   前記偏差角変化算出部によって算出された前記偏差角の単位時間当たりの変化の絶対値が、第２の所定値よりも大きいか判別する偏差角変化判定部と、を更に有し、
   前記偏差角変化判定部によって前記偏差角の単位時間当たりの変化の絶対値が前記第２の所定値よりも大きいと判定された場合に、前記反力を発生するように前記力付与部を制御する、
   請求項１又は４に記載の作業車両。
6. 前記制御部は、
   前記変位検出部および前記角度検出部の検出に基づいて、前記ジョイスティックレバーと前記実ステアリング角の回転角の差である偏差角の単位時間当たりの変化を算出する偏差角変化算出部と、
   前記角度検出部の検出に基づいて求められる前記フロントフレームが前記リアフレームに対して回転する際のフレーム角速度と、前記偏差角変化算出部によって算出された前記偏差角の単位時間当たりの変化とに基づいて、前記ジョイスティックレバーが前記フロントフレームの回転方向の反対方向に操作されたことを検出する反転操作検出部とを有する、
   請求項１に記載の作業車両。
7. 前記制御部は、
   前記変位検出部の検出に基づいて求められる前記ジョイスティックレバーの角速度の方向と、前記角度検出部の検出に基づいて求められる前記フロントフレームが前記リアフレームに対して回転する際のフレーム角速度の方向が逆であることにより、前記ジョイスティックレバーが前記フロントフレームの回転方向の反対方向に操作されていることを検出する反転操作検出部を有する、
   請求項１に記載の作業車両。
8. 前記制御部は、
   前記変位検出部および前記角度検出部の検出に基づいて、前記ジョイスティックレバーと前記実ステアリング角の回転角の差である偏差角の絶対値が第３の所定値よりも小さいか否か判定する偏差角度判定部を、有し、
   前記制御部は、前記偏差角度判定部によって前記偏差角の絶対値が前記第３の所定値よりも小さいと判定された場合に、前記反力を発生するように前記力付与部を動作させる、
   請求項３に記載の作業車両。
9. 前記ジョイスティックレバーの操作によって生じるトルクを検出するトルクセンサを更に備え、
   前記制御部は、
   前記トルクセンサによって検出されたトルクに基づいた大きさの前記反力を付与するよう前記力付与部を動作させる、請求項１に記載の作業車両。
10. 前記制御弁は、
    前記ジョイスティックレバーに連結され前記ジョイスティックレバーの操作量に応じて変位する第１入力部材と、
    前記実ステアリング角に応じて変位する第２入力部材と、を有し、
    前記第２入力部材の変位量に対する前記第１入力部材の変位量の差に応じて、前記油圧アクチュエータに供給される油の流量を制御し、
    前記中立位置は、前記第１入力部材の変位量が前記第２入力部材の変位量と一致する位置である、
    請求項１に記載の作業車両。
11. 前記制御弁から入力されるパイロット圧に基づいて前記油圧アクチュエータに供給される油の流量を調整するステアリング弁を更に備え、
    前記制御弁は、前記パイロット圧を調整することにより、前記ステアリング弁から前記油圧アクチュエータに供給される油の流量を制御する、
    請求項１に記載の作業車両。
12. 前記ジョイスティックレバーと前記制御弁を連結する連結部を更に備え、
    前記力付与部は、
    前記補助力または前記反力を発生する電動モータと、
    前記電動モータによる前記補助力または前記反力を前記連結部に伝達する伝達機構と、を有する、
    請求項１に記載の作業車両。
13. 前記作業車両の速度を検出する速度検出部を更に備え、
    前記制御部は、前記速度検出部によって検出される速度に応じて、前記ジョイスティックレバーの操作に対して付与する反力を変更するように前記力付与部を制御する、
    請求項１に記載の作業車両。
14. フロントフレームとリアフレームが連結されたアーティキュレート式であって、前記リアフレームに対する前記フロントフレームのステアリング角を変更する油圧アクチュエータへの油の供給を制御する制御弁に連結されたジョイスティックレバーを有する作業車両の制御方法であって、
    前記ジョイスティックレバーが前記フロントフレームの回転方向の反対方向に操作されていることを検出する反転操作検出ステップと、
    前記反転操作検出ステップによって反転操作が検出された場合、前記ジョイスティックレバーの操作に対して反力を付与する力付与ステップと、を備えた、作業車両の制御方法。

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