WO2021065193A1

WO2021065193A1 - 作業機械および作業機械の制御方法

Info

Publication number: WO2021065193A1
Application number: PCT/JP2020/029940
Authority: WO
Inventors: 健志上前
Original assignee: 株式会社小松製作所
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-08-05
Publication date: 2021-04-08
Also published as: JP2021054333A

Abstract

右前輪および左前輪に駆動力を付与する駆動源を簡易に制御する。作業機械は、右後輪、左後輪、右前輪および左前輪を備えている。作業機械は、右後輪の回転速度を測定する第１センサと、左後輪の回転速度を測定する第２センサとを備えている。作業機械は、右前輪に駆動力を付与する第１駆動源と、左前輪に駆動力を付与する第２駆動源とを備えている。作業機械は、制御部（５０）を備えている。制御部（５０）は、第１センサで測定した右後輪の回転速度と同じ回転速度で右前輪が回転するように、第１駆動源を制御する。制御部（５０）は、第２センサで測定した左後輪の回転速度と同じ回転速度で左前輪が回転するように、第２駆動源を制御する。

Description

作業機械および作業機械の制御方法

　本開示は、作業機械および作業機械の制御方法に関する。

　作業機械に関し、米国特許出願公開第２０１４／０１３１１２２号明細書（特許文献１）には、駆動輪である左前輪を駆動するための油圧モータと、駆動輪である右前輪を駆動するための油圧モータとを備える、モータグレーダが開示されている。

米国特許出願公開第２０１４／０１３１１２２号明細書

　上記文献に記載の作業機械では、ステアリング角度、アーティキュレート角度、左右前輪速度、後輪速度などを用いて、左右前輪を駆動するための油圧モータの差動速度を制御している。油圧モータの速度制御に用いるパラメータを取得するセンサが多く、配線の複雑化、および断線などに対する冗長性を考慮することが求められる。また、車両寸法に基づいて油圧モータの差動速度を制御しているため、センサの較正およびコントローラの設定を行なう必要がある。

　本開示では、右前輪および左前輪に駆動力を付与する駆動源を簡易に制御できる、作業機械が提供される。

　本開示に従うと、作業機械が提供される。作業機械は、右後輪、左後輪、右前輪および左前輪を備えている。作業機械は、右後輪の回転速度を測定する第１センサと、左後輪の回転速度を測定する第２センサとを備えている。作業機械は、右前輪に駆動力を付与する第１駆動源と、左前輪に駆動力を付与する第２駆動源とを備えている。作業機械は、制御部を備えている。制御部は、第１センサで測定した右後輪の回転速度と同じ回転速度で右前輪が回転するように、第１駆動源を制御する。制御部は、第２センサで測定した左後輪の回転速度と同じ回転速度で左前輪が回転するように、第２駆動源を制御する。

　本開示に従うと、作業機械の制御方法が提供される。作業機械は、右後輪と左後輪と右前輪と左前輪と、右前輪に駆動力を付与する第１駆動源と、左前輪に駆動力を付与する第２駆動源と、を有している。制御方法は、以下のステップを備えている。第１のステップは、右後輪の回転速度を測定し、左後輪の回転速度を測定するステップである。第２のステップは、測定された右後輪の回転速度と同じ回転速度で右前輪が回転するように第１駆動源を制御し、測定された左後輪の回転速度と同じ回転速度で左前輪が回転するように第２駆動源を制御するステップである。

　本開示に従えば、右前輪および左前輪に駆動力を付与する駆動源を簡易に制御することができる。

実施形態に基づくモータグレーダの構成を概略的に示す斜視図である。実施形態に基づくモータグレーダにおける走行輪の駆動制御に関する構成を概略的に示す図である。第一実施形態に基づくモータグレーダにおける制御部の機能を示す機能ブロック図である。第一実施形態に基づくモータグレーダにおける前輪の制御方法を示すフロー図である。第二実施形態に基づくモータグレーダにおける制御部の機能を示す機能ブロック図である。第二実施形態に基づくモータグレーダにおける前輪の制御方法を示すフロー図である。第三実施形態に基づくモータグレーダにおける制御部の機能を示す機能ブロック図である。第三実施形態に基づくモータグレーダにおける前輪の制御方法を示すフロー図である。

　以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

　［第一実施形態］
　まず、本開示の思想を適用可能な作業機械の一例であるモータグレーダ１００の構成について説明する。図１は、実施形態に基づくモータグレーダ１００の構成を概略的に示す斜視図である。

　図１に示されるように、実施形態に基づくモータグレーダ１００は、走行輪である前輪１１と、走行輪である後輪１２と、車体フレーム２と、運転室３と、作業機４とを主に備えている。前輪１１は、左右の片側において一輪ずつを有し、右前輪１１Ｒと、左前輪１１Ｌとを含んでいる。後輪１２は、左右の片側において二輪ずつを有し、２つの右後輪１２Ｒと、２つの左後輪１２Ｌ（図２）とを含んでいる。図においては、片側一輪ずつの２つの前輪１１と片側二輪ずつの４つの後輪１２とからなる走行輪が示されているが、前輪および後輪の数および配置はこれに限られない。

　モータグレーダ１００は、エンジン室６に配置されたエンジンなどの構成部品を備えている。作業機４は、ブレード４２を含む。モータグレーダ１００は、ブレード４２で整地作業、除雪作業、軽切削、材料混合などの作業を行なうことができる。

　以下の図の説明において、モータグレーダ１００が直進走行する方向を、モータグレーダ１００の前後方向という。モータグレーダ１００の前後方向において、作業機４に対して前輪１１が配置されている側を、前方向とする。モータグレーダ１００の前後方向において、作業機４に対して後輪１２が配置されている側を、後方向とする。モータグレーダ１００の左右方向、または側方とは、平面視において前後方向と直交する方向である。前方向を見て左右方向の右側、左側が、それぞれ右方向、左方向である。モータグレーダ１００の上下方向とは、前後方向および左右方向によって定められる平面に直交する方向である。上下方向において地面のある側が下側、空のある側が上側である。

　図においては、前後方向を図中矢印Ｘ、左右方向を図中矢印Ｙ、上下方向を図中矢印Ｚで示している。

　車体フレーム２は、前後方向に延びている。車体フレーム２は、リアフレーム２１と、フロントフレーム２２とを含んでいる。リアフレーム２１は、フロントフレーム２２の後方に配置されている。リアフレーム２１は、外装カバー２５と、エンジン室６に配置されたエンジンなどの構成部品とを支持している。外装カバー２５はエンジン室６を覆っている。リアフレーム２１には、上記のたとえば片側二輪の後輪１２の各々がエンジンからの駆動力によって回転駆動可能に取り付けられている。

　運転室３は、リアフレーム２１に搭載されている。運転室３は、オペレータが搭乗するための室内空間を有しており、リアフレーム２１の前端に配置されている。運転室３は、フロントフレーム２２に搭載されていてもよい。

　運転室３の内部には、旋回操作のためのハンドル、変速レバー、作業機４の操作レバー、ブレーキ、アクセルペダルなどの操作部が設けられている。ハンドルを操作することにより前輪１１の向きが変更され、モータグレーダ１００は進行方向を変更することが可能である。ハンドルの代わりにステアリングレバーを設けて、レバー操作により旋回操作を可能としてもよい。または、ハンドルとステアリングレバーとの両方を設ける構成とすることも可能である。

　フロントフレーム２２は、リアフレーム２１の前方に取り付けられている。フロントフレーム２２の前端部には、上記のたとえば片側一輪の前輪１１が回転可能に取り付けられている。

　フロントフレーム２２の前端には、カウンタウェイト５１が取り付けられている。カウンタウェイト５１は、フロントフレーム２２に取り付けられるアタッチメントの一種である。カウンタウェイト５１は、前輪１１に負荷される下向きの荷重を増加して、操舵を可能にするとともにブレード４２の押付荷重を増加するために、フロントフレーム２２に装着されている。

　作業機４は、ドローバ４０と、旋回サークル４１と、ブレード４２と、油圧モータ４９とを主に有している。

　ドローバ４０は、フロントフレーム２２の下方に配置されている。ドローバ４０の前端部は、フロントフレーム２２の先端部に揺動可能に取付けられている。ドローバ４０の後端部は、一対のリフトシリンダ４４，４５によってフロントフレーム２２に支持されている。この一対のリフトシリンダ４４，４５の同期した伸縮によって、ドローバ４０の後端部がフロントフレーム２２に対して上下に昇降可能である。またドローバ４０は、リフトシリンダ４４，４５の異なった伸縮によって、車両進行方向に沿った軸を中心に上下に揺動可能である。

　フロントフレーム２２とドローバ４０の側端部とには、ドローバシフトシリンダ４６が取り付けられている。このドローバシフトシリンダ４６の伸縮によって、ドローバ４０は、フロントフレーム２２に対して左右に移動可能である。

　旋回サークル４１は、フロントフレーム２２の下方に配置されている。旋回サークル４１は、ドローバ４０の下方に配置されている。旋回サークル４１は、ドローバ４０の後端部に旋回可能に取付けられている。

　旋回サークル４１は、油圧モータ４９によって、ドローバ４０に対し車両上方から見て時計方向または反時計方向に旋回駆動可能である。ブレード４２は、旋回サークル４１に支持されている。ブレード４２は、旋回サークル４１およびドローバ４０を介して、フロントフレーム２２に支持されている。旋回サークル４１の旋回駆動によって、平面視におけるフロントフレーム２２に対するブレード４２の傾斜角度が調整される。

　以上のように、ブレード４２は、ドローバ４０と旋回サークル４１とを介して、車両に対する上下の昇降、左右方向の移動、および、車両進行方向に沿った軸を中心とする揺動を行なうことが可能に構成されている。

　図２は、実施形態に基づくモータグレーダ１００における走行輪の駆動制御に関する構成を概略的に示す図である。図２に示されるように、実施形態のモータグレーダ１００は、走行輪１１，１２と、エンジン３１と、変速機３２と、終減速装置３３と、タンデム装置３４Ｒ，３４Ｌと、第１駆動源３５Ｒと、第２駆動源３５Ｌとを有している。

　エンジン３１は、図１に示すリアフレーム２１に支持されている。エンジン３１には、変速機３２を介在して終減速装置３３が接続されている。終減速装置３３には、右タンデム装置３４Ｒおよび左タンデム装置３４Ｌが接続されている。

　右タンデム装置３４Ｒには、一対の右後輪１２Ｒが接続されている。左タンデム装置３４Ｌには、一対の左後輪１２Ｌが接続されている。エンジン３１は、変速機３２、終減速装置３３およびタンデム装置３４Ｒ，３４Ｌを介して、右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとを駆動する。

　エンジン３１と変速機３２との間には、第１駆動源３５Ｒおよび第２駆動源３５Ｌが接続されている。第１駆動源３５Ｒおよび第２駆動源３５Ｌの各々は、油圧システムである。第１駆動源３５Ｒは、右前輪１１Ｒを駆動する。第２駆動源３５Ｌは、左前輪１１Ｌを駆動する。

　第１駆動源３５Ｒは、右油圧ポンプ３５ＰＲと、右油圧モータ３５ＭＲとを有している。第２駆動源３５Ｌは、左油圧ポンプ３５ＰＬと、左油圧モータ３５ＭＬとを有している。右油圧ポンプ３５ＰＲおよび左油圧ポンプ３５ＰＬの各々は、エンジン３１の出力が伝達されて駆動される。右油圧ポンプ３５ＰＲおよび左油圧ポンプ３５ＰＬの各々は、たとえば斜板式アキシャル形のポンプである。

　右油圧モータ３５ＭＲは、右油圧ポンプ３５ＰＲから吐出する作動油で駆動されて、右前輪１１Ｒに駆動力を付与する。左油圧モータ３５ＭＬは、左油圧ポンプ３５ＰＬから吐出する作動油で駆動されて、左前輪１１Ｌに駆動力を付与する。右油圧モータ３５ＭＲおよび左油圧モータ３５ＭＬの各々は、たとえば斜板式アキシャル形のモータである。右油圧モータ３５ＭＲおよび左油圧モータ３５ＭＬの各々は、ラジアルピストン式のモータであってもよい。

　実施形態のモータグレーダ１００は、回転速度センサ３６Ｒ，３６Ｌと、速度センサ３６Ｖと、ソレノイド３７Ｒ，３７Ｌ，３８Ｒ，３８Ｌと、アーティキュレートセンサ３９と、制御部５０とをさらに有している。

　回転速度センサ３６Ｒ（第１センサ）は、右後輪１２Ｒの回転速度を検出し、右後輪１２Ｒの回転速度の信号を発生する。回転速度センサ３６Ｒで発生した右後輪１２Ｒの回転速度の信号は、制御部５０へ出力される。回転速度センサ３６Ｌ（第２センサ）は、左後輪１２Ｌの回転速度を検出し、左後輪１２Ｌの回転速度の信号を発生する。回転速度センサ３６Ｌで発生した左後輪１２Ｌの回転速度の信号は、制御部５０へ出力される。

　回転速度センサ３６Ｒは、たとえば右タンデム装置３４Ｒにおける回転軸の回転速度を測定することにより、右後輪１２Ｒの回転速度を測定する。また回転速度センサ３６Ｌは、たとえば左タンデム装置３４Ｌにおける回転軸の回転速度を測定することにより、左後輪１２Ｌの回転速度を測定する。

　速度センサ３６Ｖは、モータグレーダ１００の移動時（走行時）の移動速度（モータグレーダ１００の走行速度）を検出し、その移動速度の信号を発生する。速度センサ３６Ｖで発生した移動速度の信号は、制御部５０へ出力される。速度センサ３６Ｖは、たとえば変速機３２の出力軸の回転速度を測定する。また速度センサ３６Ｖは、たとえばＧＮＳＳ（Global　Navigation　Satellite　System）を利用して、モータグレーダ１００の移動速度を検出してもよい。

　右ポンプソレノイド３７Ｒは、右油圧ポンプ３５ＰＲにおけるポンプ斜板の角度を変えることにより、右油圧ポンプ３５ＰＲから右油圧モータ３５ＭＲへ吐出される作動油の量を制御する。左ポンプソレノイド３７Ｌは、左油圧ポンプ３５ＰＬにおけるポンプ斜板の角度を変えることにより、左油圧ポンプ３５ＰＬから左油圧モータ３５ＭＬへ吐出される作動油の量を制御する。右ポンプソレノイド３７Ｒと左ポンプソレノイド３７Ｌとは、制御部５０から与えられる制御信号に基づいて、それぞれ右油圧ポンプ３５ＰＲと左油圧ポンプ３５ＰＬとを制御する。

　右モータソレノイド３８Ｒは、右油圧モータ３５ＭＲにおけるモータ斜板の角度を変えることにより、右前輪１１Ｒの回転速度を制御する。左モータソレノイド３８Ｌは、左油圧モータ３５ＭＬにおけるモータ斜板の角度を変えることにより、左前輪１１Ｌの回転速度を制御する。右モータソレノイド３８Ｒと左モータソレノイド３８Ｌとは、制御部５０から与えられる制御信号に基づいて、それぞれ右油圧モータ３５ＭＲと左油圧モータ３５ＭＬとを制御する。

　右油圧モータ３５ＭＲおよび左油圧モータ３５ＭＬの各々がラジアルピストン式のモータである場合、周方向に沿って複数個配置された放射状に延びるピストンのうち作動油を供給されるピストンの個数を変えることにより、右前輪１１Ｒおよび左前輪１１Ｌの回転速度が制御される。

　アーティキュレートセンサ３９は、フロントフレーム２２とリアフレーム２１とのアーティキュレート角度（連結角度）を検出し、アーティキュレート角度信号を発生する。アーティキュレートセンサ３９で発生したアーティキュレート角度信号は、制御部５０へ出力される。

　図３は、第一実施形態に基づくモータグレーダ１００における制御部５０の機能を示す機能ブロック図である。図３に示されるように、制御部５０は、記憶部６１と、右前輪目標回転速度算出部６４Ｒと、左前輪目標回転速度算出部６４Ｌと、右前輪回転速度指令部６６Ｒと、左前輪回転速度指令部６６Ｌとを有している。

　記憶部６１は、モータグレーダ１００の各種の動作を制御するためのプログラムを格納する。制御部５０は、記憶部６１に格納されているプログラムに基づいて、モータグレーダ１００の動作を制御するための各種処理を実行する。記憶部６１は、不揮発性のメモリであり、必要なデータを記憶する領域として設けられている。

　右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度に基づいて、右前輪１１Ｒの目標回転速度を算出する。右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、算出した右前輪１１Ｒの目標回転速度を、右前輪回転速度指令部６６Ｒへ出力する。

　左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、回転速度センサ３６Ｌで測定した左後輪１２Ｌの回転速度に基づいて、左前輪１１Ｌの目標回転速度を算出する。左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、算出した左前輪１１Ｌの目標回転速度を、左前輪回転速度指令部６６Ｌへ出力する。

　第一実施形態では、右前輪１１Ｒの目標回転速度は、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度と同じ回転速度とされる。右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、回転速度センサ３６Ｒから、右後輪１２Ｒの回転速度の検出結果を示す検出信号の入力を受ける。右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、入力された右後輪１２Ｒの回転速度を、右前輪１１Ｒの目標回転速度として設定する。

　同様に、左前輪１１Ｌの目標回転速度は、回転速度センサ３６Ｌで測定した左後輪１２Ｌの回転速度と同じ回転速度とされる。左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、回転速度センサ３６Ｌから、左後輪１２Ｌの回転速度の検出結果を示す検出信号の入力を受ける。左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、入力された左後輪１２Ｌの回転速度を、左前輪１１Ｌの目標回転速度として設定する。

　右前輪回転速度指令部６６Ｒは、右前輪目標回転速度算出部６４Ｒから出力された右前輪１１Ｒの目標回転速度の信号に基づいて、右前輪１１Ｒの第１駆動源３５Ｒを制御する。左前輪回転速度指令部６６Ｌは、左前輪目標回転速度算出部６４Ｌから出力された左前輪１１Ｌの目標回転速度の信号に基づいて、左前輪１１Ｌの第２駆動源３５Ｌを制御する。制御部５０は、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度と回転速度センサ３６Ｌで測定した左後輪１２Ｌの回転速度とに基づいて第１駆動源３５Ｒおよび第２駆動源３５Ｌを制御することにより、右前輪１１Ｒおよび左前輪１１Ｌの各々の回転速度を独立して制御する。

　なお本明細書において、回転速度が同じであるとは、厳密な意味で回転速度が全く同じである意味を含み、かつ、回転速度が厳密には同じではないが回転速度差が十分に小さい意味をも含む。たとえば、右前輪１１Ｒの目標回転速度が、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度に対して、プラスマイナス１０％以内であってもよく、プラスマイナス２０％以内であってもよく、プラスマイナス５％以内であってもよい。

　図４は、第一実施形態に基づくモータグレーダ１００における前輪１１の制御方法を示すフロー図である。図３および図４を参照して、第一実施形態における右前輪１１Ｒおよび左前輪１１Ｌの制御方法について説明する。

　まずステップＳ１において、回転速度センサ３６Ｒにより、右後輪１２Ｒの回転速度が測定される。測定された右後輪１２Ｒの回転速度の信号が、制御部５０の右前輪目標回転速度算出部６４Ｒへ出力される。また回転速度センサ３６Ｌにより、左後輪１２Ｌの回転速度が測定される。測定された左後輪１２Ｌの回転速度の信号が、制御部５０の左前輪目標回転速度算出部６４Ｌへ出力される。

　次にステップＳ２において、右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、右前輪１１Ｒの目標回転速度を算出する。具体的には、右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度と同じ回転速度を、右前輪１１Ｒの目標回転速度として設定する。また左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、左前輪１１Ｌの目標回転速度を算出する。具体的には、左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、回転速度センサ３６Ｌで測定した左後輪１２Ｌの回転速度と同じ回転速度を、左前輪１１Ｌの目標回転速度として設定する。

　右前輪目標回転速度算出部６４Ｒにより算出された右前輪１１Ｒの目標回転速度は、右前輪回転速度指令部６６Ｒへ出力される。左前輪目標回転速度算出部６４Ｌにより算出された左前輪１１Ｌの目標回転速度は、左前輪回転速度指令部６６Ｌへ出力される。

　続いて、ステップＳ３において、右前輪回転速度指令部６６Ｒは、右前輪１１Ｒの目標回転速度で右前輪１１Ｒが回転するように、第１駆動源３５Ｒを制御する。左前輪回転速度指令部６６Ｌは、左前輪１１Ｌの目標回転速度で左前輪１１Ｌが回転するように、第２駆動源３５Ｌを制御する。

　具体的には、右前輪回転速度指令部６６Ｒは、図２に示される右ポンプソレノイド３７Ｒおよび右モータソレノイド３８Ｒの少なくとも１つに、右前輪１１Ｒの回転制御の信号を出力する。制御信号を受けた右ポンプソレノイド３７Ｒは、右油圧ポンプ３５ＰＲのポンプ斜板の角度を変更する。制御信号を受けた右モータソレノイド３８Ｒは、右油圧モータ３５ＭＲのモータ斜板の角度を変更する。右油圧ポンプ３５ＰＲのポンプ斜板および右油圧モータ３５ＭＲのモータ斜板の少なくとも１つの角度が変更されることにより、右前輪１１Ｒの回転速度が制御される。

　また左前輪回転速度指令部６６Ｌは、図２に示される左ポンプソレノイド３７Ｌおよび左モータソレノイド３８Ｌの少なくとも１つに、左前輪１１Ｌの回転制御の信号を出力する。制御信号を受けた左ポンプソレノイド３７Ｌは、左油圧ポンプ３５ＰＬのポンプ斜板の角度を変更する。制御信号を受けた左モータソレノイド３８Ｌは、左油圧モータ３５ＭＬのモータ斜板の角度を変更する。左油圧ポンプ３５ＰＬのポンプ斜板および左油圧モータ３５ＭＬのモータ斜板の少なくとも１つの角度が変更されることにより、左前輪１１Ｌの回転速度が制御される。

　このように、後輪１２の回転速度に基づいて、右前輪１１Ｒの回転速度と左前輪１１Ｌの回転速度とが独立して制御される。

　以上説明した第一実施形態のモータグレーダ１００によれば、右前輪１１Ｒに駆動力を付与する第１駆動源３５Ｒは、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度と同じ回転速度で右前輪１１Ｒが回転するように、制御される。左前輪１１Ｌに駆動力を付与する第２駆動源３５Ｌは、回転速度センサ３６Ｌで測定した左後輪１２Ｌの回転速度と同じ回転速度で左前輪１１Ｌが回転するように、制御される。

　右後輪１２Ｒの回転速度のみを制御パラメータとして、第１駆動源３５Ｒが制御される。左後輪１２Ｌの回転速度のみを制御パラメータとして、第２駆動源３５Ｌが制御される。制御パラメータを取得するためのセンサとして回転速度センサ３６Ｒ，３６Ｌのみが必要とされている。これにより、第１駆動源３５Ｒおよび第２駆動源３５Ｌを簡易な構成でシンプルに制御することができる。

　［第二実施形態］
　図５は、第二実施形態に基づくモータグレーダ１００における制御部５０の機能を示す機能ブロック図である。図５に示されるように、制御部５０は、記憶部６１と、左右後輪回転速度差算出部６２と、右前輪目標回転速度算出部６４Ｒと、左前輪目標回転速度算出部６４Ｌと、右前輪回転速度指令部６６Ｒと、左前輪回転速度指令部６６Ｌとを有している。

　左右後輪回転速度差算出部６２は、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度と、回転速度センサ３６Ｌで測定した左後輪１２Ｌの回転速度とに基づいて、右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとの回転速度の差を算出する。左右後輪回転速度差算出部６２は、算出した回転速度差を、右前輪目標回転速度算出部６４Ｒと左前輪目標回転速度算出部６４Ｌとへ出力する。

　記憶部６１には、右後輪１２Ｒの回転速度と左後輪１２Ｌの回転速度との差に関する閾値が記憶されている。

　右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度と、回転速度センサ３６Ｌで測定した左後輪１２Ｌの回転速度とに基づいて、右前輪１１Ｒの目標回転速度を算出する。右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、算出した右前輪１１Ｒの目標回転速度を、右前輪回転速度指令部６６Ｒへ出力する。

　左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度と、回転速度センサ３６Ｌで測定した左後輪１２Ｌの回転速度とに基づいて、左前輪１１Ｌの目標回転速度を算出する。左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、算出した左前輪１１Ｌの目標回転速度を、左前輪回転速度指令部６６Ｌへ出力する。

　第二実施形態では、制御部５０は、左右後輪回転速度差算出部６２で算出した右後輪１２Ｒの回転速度と左後輪１２Ｌの回転速度との差を、予め記憶部６１に記憶されていた閾値と比較する。右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとの回転速度差が閾値以上であると、右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとのうち回転速度の小さい方の回転速度よりも大きい回転速度を、右前輪１１Ｒの目標回転速度として設定する。左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとのうち回転速度の小さい方の回転速度よりも大きい回転速度を、左前輪１１Ｌの目標回転速度として設定する。右前輪１１Ｒの目標回転速度と左前輪１１Ｌの目標回転速度とを、同じ回転速度に設定してもよい。

　図６は、第二実施形態に基づくモータグレーダ１００における前輪１１の制御方法を示すフロー図である。図５および図６を参照して、第二実施形態における右前輪１１Ｒおよび左前輪１１Ｌの制御方法について説明する。

　まずステップＳ１において、回転速度センサ３６Ｒにより、右後輪１２Ｒの回転速度が測定される。測定された右後輪１２Ｒの回転速度の信号が、制御部５０の左右後輪回転速度差算出部６２へ出力される。また回転速度センサ３６Ｌにより、左後輪１２Ｌの回転速度が測定される。測定された左後輪１２Ｌの回転速度の信号が、制御部５０の左右後輪回転速度差算出部６２へ出力される。

　次にステップＳ１０において、左右後輪回転速度差算出部６２は、右後輪１２Ｒの回転速度と左後輪１２Ｌの回転速度との差を算出する。算出された回転速度差は、右前輪目標回転速度算出部６４Ｒおよび左前輪目標回転速度算出部６４Ｌへ出力される。

　次にステップＳ２において、右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、右前輪１１Ｒの目標回転速度を算出する。左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、左前輪１１Ｌの目標回転速度を算出する。

　具体的には、右前輪目標回転速度算出部６４Ｒおよび左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、記憶部６１に記憶されていた左右後輪の回転速度差の閾値と、左右後輪回転速度差算出部６２で算出された右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとの回転速度差とを比較する。右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとの回転速度差が閾値以上であると、右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとのうち回転速度の小さい方よりも大きい回転速度を、右前輪１１Ｒの目標回転速度として設定する。右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとの回転速度差が閾値以上であると、左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとのうち回転速度の小さい方よりも大きい回転速度を、左前輪１１Ｌの目標回転速度として設定する。

　以上説明した第二実施形態のモータグレーダ１００によれば、右前輪１１Ｒに駆動力を付与する第１駆動源３５Ｒは、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度と回転速度センサ３６Ｌで測定した左後輪１２Ｌの回転速度との差が閾値以上であると、右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとのうち回転速度の小さい方の回転速度よりも大きい回転速度で右前輪１１Ｒが回転するように、制御される。

　左前輪１１Ｌに駆動力を付与する第２駆動源３５Ｌは、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度と回転速度センサ３６Ｌで測定した左後輪１２Ｌの回転速度との差が閾値以上であると、右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとのうち回転速度の小さい方の回転速度よりも大きい回転速度で左前輪１１Ｌが回転するように、制御される。

　右後輪１２Ｒおよび左後輪１２Ｌの回転速度のみを制御パラメータとして、第１駆動源３５Ｒが制御される。左後輪１２Ｌおよび右後輪１２Ｒの回転速度のみを制御パラメータとして、第２駆動源３５Ｌが制御される。制御パラメータを取得するためのセンサとして回転速度センサ３６Ｒ，３６Ｌのみが必要とされている。これにより、第１駆動源３５Ｒおよび第２駆動源３５Ｌを簡易な構成でシンプルに制御することができる。

　右後輪１２Ｒの回転速度と左後輪１２Ｌの回転速度との差が閾値以上である場合、制御部５０は、右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとの一方が空転していると判断する。このとき制御部５０は、右前輪１１Ｒと左前輪１１Ｌとの両方を、右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとのうち回転速度の小さい方の回転速度よりも大きい速度で回転させる。このように右前輪１１Ｒおよび左前輪１１Ｌの回転速度を制御することで、モータグレーダ１００を走行させる駆動力を前輪１１が発生することになる。これにより、後輪１２の片輪が空転する状況からの脱出を補助することができる。

　同じ回転速度で右前輪１１Ｒと左前輪１１Ｌとが回転するように第１駆動源３５Ｒと第２駆動源３５Ｌとを制御部５０が制御することで、前輪１１はモータグレーダ１００を直進させる駆動力を発生する。これにより、後輪１２の片輪が空転する状況からの脱出を補助する作用を、より顕著に発揮することができる。

　制御部５０は、右前輪１１Ｒと左前輪１１Ｌとのいずれか一方または両方を、右後輪１２Ｒと左後輪１２Ｌとのうち回転速度の大きい方の回転速度で回転させるように、第１駆動源３５Ｒおよび第２駆動源３５Ｌを制御してもよい。

　［第三実施形態］
　図７は、第三実施形態に基づくモータグレーダ１００における制御部５０の機能を示す機能ブロック図である。図７に示されるように、制御部５０は、記憶部６１と、右前輪目標回転速度算出部６４Ｒと、左前輪目標回転速度算出部６４Ｌと、右前輪回転速度指令部６６Ｒと、左前輪回転速度指令部６６Ｌとを有している。

　記憶部６１には、右前輪１１Ｒおよび左前輪１１Ｌの目標回転速度を算出する際に、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度、および回転速度センサ３６Ｌで測定した左後輪１２Ｌの回転速度に乗じられる係数が記憶されている。

　第三実施形態では、右前輪１１Ｒの目標回転速度は、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度に、係数を乗じた回転速度とされる。右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、回転速度センサ３６Ｒから、右後輪１２Ｒの回転速度の検出結果を示す検出信号の入力を受ける。右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、記憶部６１から、用いられる係数を読み出す。右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、右後輪１２Ｒの回転速度に係数を乗じた回転速度を、右前輪１１Ｒの目標回転速度として設定する。

　左前輪１１Ｌの目標回転速度は、回転速度センサ３６Ｌで測定した左後輪１２Ｌの回転速度に、係数を乗じた回転速度とされる。左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、回転速度センサ３６Ｌから、左後輪１２Ｌの回転速度の検出結果を示す検出信号の入力を受ける。左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、記憶部６１から、用いられる係数を読み出す。左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、左後輪１２Ｌの回転速度に係数を乗じた回転速度を、左前輪１１Ｌの目標回転速度として設定する。

　右後輪１２Ｒの回転速度と左後輪１２Ｌの回転速度とに同じ係数を乗じて、右前輪１１Ｒの目標回転速度と左前輪１１Ｌの目標回転速度とが設定される。これにより、右前輪１１Ｒの目標回転速度と左前輪１１Ｌの目標回転速度との比率は、右後輪１２Ｒの回転速度と左後輪１２Ｌの回転速度との比率と同じに設定される。

　図８は、第三実施形態に基づくモータグレーダ１００における前輪１１の制御方法を示すフロー図である。図７および図８を参照して、第三実施形態における右前輪１１Ｒおよび左前輪１１Ｌの制御方法について説明する。

　次にステップＳ２０において、右後輪１２Ｒおよび左後輪１２Ｌの回転速度に乗じられる係数が設定される。記憶部６１には複数の係数が記憶されている。運転室３に搭乗したオペレータによる係数の選択、係数選択に係る外部からの指令の受信、または制御部５０の自己判断によって、記憶部６１に記憶されている複数の係数のうち今回の処理で用いられる最適な係数が選択される。

　具体的には、右前輪目標回転速度算出部６４Ｒは、回転速度センサ３６Ｒで測定した右後輪１２Ｒの回転速度に係数を乗じた回転速度を、右前輪１１Ｒの目標回転速度として設定する。左前輪目標回転速度算出部６４Ｌは、回転速度センサ３６Ｌで測定した左後輪１２Ｌの回転速度に係数を乗じた回転速度を、左前輪１１Ｌの目標回転速度として設定する。

　以上説明した第三実施形態のモータグレーダ１００によれば、右前輪１１Ｒに駆動力を付与する第１駆動源３５Ｒと、左前輪１１Ｌに駆動力を付与する第２駆動源３５Ｌとは、右前輪１１Ｒの回転速度と左前輪１１Ｌの回転速度との比率を、右後輪１２Ｒの回転速度と左後輪１２Ｌの回転速度との比率と同じにするように、制御される。

　測定された左右後輪の回転速度比と同じ回転速度比となるように右前輪１１Ｒおよび左前輪１１Ｌの回転速度を設定することで、モータグレーダ１００が右折または左折するときにスムーズに走行させることができる。

　測定された右後輪１２Ｒの回転速度と左後輪１２Ｌの回転速度とに同じ係数を乗じて右前輪１１Ｒおよび左前輪１１Ｌの回転速度を設定することで、左右前輪の回転速度比を確実に左右後輪の回転速度比と同じにすることができる。係数を１として、右前輪１１Ｒの回転速度を右後輪１２Ｒの回転速度と同じにし、左前輪１１Ｌの回転速度を左後輪１２Ｌの回転速度と同じにしてもよい。または、１よりも小さいもしくは大きい係数が選択されてもよい。

　これまでの実施形態の説明では、右後輪１２Ｒの回転速度を測定するために回転速度センサ３６Ｒが設けられ、左後輪１２Ｌの回転速度を測定するために回転速度センサ３６Ｌが設けられる例について説明した。右後輪１２Ｒおよび左後輪１２Ｌの回転速度は、任意のセンサで測定されてもよい。たとえば、左右後輪に装着した回転センサ、左右タンデム装置に装着した加速度計などを用いて、右後輪１２Ｒおよび左後輪１２Ｌの回転速度を測定する構成としてもよい。

　これまでの実施形態の説明では、右前輪１１Ｒに駆動力を付与する第１駆動源３５Ｒと左前輪１１Ｌに駆動力を付与する第２駆動源３５Ｌとが、エンジン３１の出力が伝達されて駆動される油圧システムである例について説明した。第１駆動源３５Ｒと第２駆動源３５Ｌとは、電動モータを含み、エンジン３１の出力が伝達されることなく右前輪１１Ｒおよび左前輪１１Ｌに駆動力を付与するように構成されてもよい。電動モータは、右前輪１１Ｒおよび左前輪１１Ｌと一体的に構成されるインホイールモータであってもよい。１台の電動モータから右前輪１１Ｒと左前輪１１Ｌとの両方に駆動力が付与される構成としてもよい。

　今回開示された実施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請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　２　車体フレーム、３　運転室、４　作業機、６　エンジン室、１１　前輪、１１Ｌ　左前輪、１１Ｒ　右前輪、１２　後輪、１２Ｌ　左後輪、１２Ｒ　右後輪、２１　リアフレーム、２２　フロントフレーム、２５　外装カバー、３１　エンジン、３２　変速機、３３　終減速装置、３４Ｌ　左タンデム装置、３４Ｒ　右タンデム装置、３５Ｌ　第２駆動源、３５ＭＬ　左油圧モータ、３５ＭＲ　右油圧モータ、３５ＰＬ　左油圧ポンプ、３５ＰＲ　右油圧ポンプ、３５Ｒ　第１駆動源、３６Ｌ，３６Ｒ　回転速度センサ、３６Ｖ　速度センサ、３７Ｌ　左ポンプソレノイド、３７Ｒ　右ポンプソレノイド、３８Ｌ　左モータソレノイド、３８Ｒ　右モータソレノイド、４０　ドローバ、４１　旋回サークル、４２　ブレード、４９　油圧モータ、５０　制御部、５１　カウンタウェイト、６１　記憶部、６２　左右後輪回転速度差算出部、６４Ｌ　左前輪目標回転速度算出部、６４Ｒ　右前輪目標回転速度算出部、６６Ｌ　左前輪回転速度指令部、６６Ｒ　右前輪回転速度指令部、１００　モータグレーダ。

Claims

　右後輪、左後輪、右前輪および左前輪と、
　前記右後輪の回転速度を測定する第１センサと、
　前記左後輪の回転速度を測定する第２センサと、
　前記右前輪に駆動力を付与する第１駆動源と、
　前記左前輪に駆動力を付与する第２駆動源と、
　前記第１センサで測定した前記右後輪の回転速度と同じ回転速度で前記右前輪が回転するように前記第１駆動源を制御し、前記第２センサで測定した前記左後輪の回転速度と同じ回転速度で前記左前輪が回転するように前記第２駆動源を制御する、制御部と、を備える、作業機械。
　右後輪、左後輪、右前輪および左前輪と、
　前記右後輪の回転速度を測定する第１センサと、
　前記左後輪の回転速度を測定する第２センサと、
　前記右前輪に駆動力を付与する第１駆動源と、
　前記左前輪に駆動力を付与する第２駆動源と、
　前記第１センサで測定した前記右後輪の回転速度と前記第２センサで測定した前記左後輪の回転速度との差が閾値以上である場合、前記右後輪と前記左後輪とのうち回転速度の小さい方の回転速度よりも大きい回転速度で前記右前輪と前記左前輪とが回転するように、前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御する、制御部と、を備える、作業機械。
　前記制御部は、同じ回転速度で前記右前輪と前記左前輪とが回転するように、前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御する、請求項２に記載の作業機械。
　右後輪、左後輪、右前輪および左前輪と、
　前記右後輪の回転速度を測定する第１センサと、
　前記左後輪の回転速度を測定する第２センサと、
　前記右前輪に駆動力を付与する第１駆動源と、
　前記左前輪に駆動力を付与する第２駆動源と、
　前記右前輪の回転速度と前記左前輪の回転速度との比率を、前記第１センサで測定した前記右後輪の回転速度と前記第２センサで測定した前記左後輪の回転速度との比率と同じにするように、前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御する、制御部と、を備える、作業機械。
　前記制御部は、前記第１センサで測定した前記右後輪の回転速度と前記第２センサで測定した前記左後輪の回転速度とに同じ係数を乗じて前記右前輪の回転速度と前記左前輪の回転速度とを設定し、設定された回転速度で前記右前輪が回転するように前記第１駆動源を制御し、設定された回転速度で前記左前輪が回転するように前記第２駆動源を制御する、請求項４に記載の作業機械。
　右後輪と左後輪と右前輪と左前輪と、前記右前輪に駆動力を付与する第１駆動源と、前記左前輪に駆動力を付与する第２駆動源と、を有する作業機械の制御方法であって、
　前記右後輪の回転速度を測定し、前記左後輪の回転速度を測定するステップと、
　測定された前記右後輪の回転速度と同じ回転速度で前記右前輪が回転するように前記第１駆動源を制御し、測定された前記左後輪の回転速度と同じ回転速度で前記左前輪が回転するように前記第２駆動源を制御するステップと、を備える、作業機械の制御方法。
　右後輪と左後輪と右前輪と左前輪と、前記右前輪に駆動力を付与する第１駆動源と、前記左前輪に駆動力を付与する第２駆動源と、を有する作業機械の制御方法であって、
　前記右後輪の回転速度を測定し、前記左後輪の回転速度を測定するステップと、
　測定された前記右後輪の回転速度と前記左後輪の回転速度との差を算出するステップと、
　算出された前記右後輪の回転速度と前記左後輪の回転速度との差が閾値以上である場合、前記右後輪と前記左後輪とのうち回転速度の小さい方の回転速度よりも大きい回転速度で前記右前輪と前記左前輪とが回転するように前記第１駆動源と前記第２駆動源とを制御するステップと、を備える、作業機械の制御方法。
　右後輪と左後輪と右前輪と左前輪と、前記右前輪に駆動力を付与する第１駆動源と、前記左前輪に駆動力を付与する第２駆動源と、を有する作業機械の制御方法であって、
　前記右後輪の回転速度を測定し、前記左後輪の回転速度を測定するステップと、
　測定された前記右後輪の回転速度と測定された前記左後輪の回転速度とに乗じられる係数を設定するステップと、
　前記右後輪の回転速度に前記係数を乗じた回転速度で前記右前輪が回転するように前記第１駆動源を制御し、前記左後輪の回転速度に前記係数を乗じた回転速度で前記左前輪が回転するように前記第２駆動源を制御するステップと、を備える、作業機械の制御方法。