(57)【要約】      （修正有）【課題】燃費を向上させると共に、車速、或いは加速度の低下を迅速に抑えることができる作業機械を提供する。【解決手段】コントローラは、第１モードと第２モードとを選択的に実行する。第２モードでは、第１モードよりも機械の目標牽引力が制限される。コントローラは、第２モード中に機械の加速度が所定の加速度閾値より小さいときには、目標牽引力の制限を弱めて目標牽引力を決定する。コントローラは、目標牽引力に応じた目標変速比を決定する。コントローラは、目標変速比に基づいてトランスミッションを制御する。【選択図】図７
2020158088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンに接続され、変速比を無段階に変更可能なトランスミッションと、
前記トランスミッションに接続され、機械を走行させる走行装置と、
機械の加速度を検出するためのセンサと、
第１モードと、前記第１モードよりも前記機械の目標牽引力を制限する第２モードとを選択的に実行するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記第２モード中に前記機械の加速度が所定の加速度閾値より小さいときには、前記目標牽引力の制限を弱めて前記目標牽引力を決定し、
前記目標牽引力に応じた目標変速比を決定し、
前記目標変速比に基づいて前記トランスミッションを制御する、
作業機械。
【請求項２】
前記コントローラは、
前記第１モードでの目標牽引力に牽引力係数を乗じることで、前記第２モードでの目標牽引力を決定し、
前記第２モード中に前記機械の加速度が前記所定の加速度閾値より小さいときには、前記牽引力係数を増加させる、
請求項１に記載の作業機械。
【請求項３】
前記コントローラは、前記牽引力係数の増大に応じて、前記目標変速比を増加させる、
請求項２に記載の作業機械。
【請求項４】
前記コントローラは、
車速に応じて前記牽引力係数の増加率を決定し、
前記牽引力係数を前記増加率で増加させる、
請求項２又は３に記載の作業機械。
【請求項５】
前記コントローラは、車速の増大に応じて、前記増加率を低下させる、
請求項４に記載の作業機械。
【請求項６】
前記コントローラは、車速に応じて、前記牽引力係数を決定する、
請求項２から５のいずれかに記載の作業機械。
【請求項７】
前記コントローラは、車速の増大に応じて、前記牽引力係数を増加させる、
請求項２から６のいずれかに記載の作業機械。
【請求項８】
前記コントローラは、車速に応じて、前記所定の加速度閾値を決定する、
請求項１から７のいずれかに記載の作業機械。
【請求項９】
前記コントローラは、車速の増大に応じて、前記所定の加速度閾値を低下させる、
請求項１から８のいずれかに記載の作業機械。
【請求項１０】
オペレータによって操作可能なアクセル操作部材をさらに備え、
前記コントローラは、
前記アクセル操作部材の操作量を取得し、
前記第２モード中に、前記アクセル操作部材の操作量が所定の操作閾値より大きく、且つ、前記機械の加速度が前記所定の加速度閾値より小さいときに、前記目標牽引力の制限を弱めて前記目標牽引力を決定し、
前記目標牽引力に応じた目標変速比を決定し、
前記目標変速比に基づいて前記トランスミッションを制御する、
請求項１から９のいずれかに記載の作業機械。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記目標牽引力に基づいて前記エンジンを制御する、
請求項１から１０のいずれかに記載の作業機械。
【請求項１２】
前車体と、
前記前車体に対して左右に旋回可能に接続される後車体と、
をさらに備え、
前記走行装置は、
前記前車体に設けられる前輪と、
前記後車体に設けられる後輪と、
を含む、
請求項１から１０のいずれかに記載の作業機械。
【請求項１３】
エンジンと、前記エンジンに接続され変速比を無段階に変更可能なトランスミッションと、前記トランスミッションに接続され機械を走行させる走行装置と、を備える作業機械の制御方法であって、
機械の加速度を検出することと、
第１モードと、前記第１モードよりも前記機械の目標牽引力を制限する第２モードとを選択的に実行することと、
前記第２モード中に前記機械の加速度が所定の加速度閾値より小さいときには、前記目標牽引力の制限を弱めて前記目標牽引力を決定することと、
前記目標牽引力に応じた目標変速比を決定することと、
前記目標変速比に基づいて前記トランスミッションを制御すること、
を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業機械、及び作業機械の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されているように、作業機械には、エンジンの制御モードとして、高出力モードと低出力モードとが設定されているものがある。低出力モードでは、高出力モードよりも車速ごとの最大牽引力が低減される。低出力モードと高出力モードとの切換は、作業機械にかかる負荷に応じて自動的に行われる。例えば、作業機械が急な登坂路を走行するときには、高出力モードが選択される。一方、作業機械が平坦地を走行するときには、低出力モードが選択される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２００５／０２４２０８Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した作業機械では、負荷が小さいときには、低出力モードが選択される。従って、斜度の大きい登坂路では、低出力モードでエンジンが制御される。それにより、燃費を向上させることができる。しかし、平地、或いは斜度の小さい登坂路では、作業機械の車速、或いは加速度が低下してしまうことがある。
【０００５】
一方、平地、或いは斜度の小さい登坂路では、低出力モードを解除することで、エンジンの出力が増大して、作業機械の車速、或いは加速度の低下を抑えることができる。しかし、エンジンへの出力指令を増大させても、エンジンの実際の出力は直ぐには上昇しない。そのため、作業機械の車速、或いは加速度の低下を迅速に抑えることは困難である。
【０００６】
本開示の目的は、作業機械において、燃費を向上させると共に、車速、或いは加速度の低下を迅速に抑えることことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様に係る作業機械は、エンジンと、トランスミッションと、走行装置と、センサと、コントローラとを備える。トランスミッションは、エンジンに接続される。トランスミッションは、変速比を無段階に変更可能である。走行装置は、トランスミッションに接続される。走行装置は、機械を走行させる。センサは、機械の加速度を検するためのセンサである。コントローラは、第１モードと第２モードとを選択的に実行する。第２モードでは、第１モードよりも機械の目標牽引力が制限される。
【０００８】
コントローラは、第２モード中に機械の加速度が所定の加速度閾値より小さいときには、目標牽引力の制限を弱めて目標牽引力を決定する。コントローラは、目標牽引力に応じた目標変速比を決定する。コントローラは、目標変速比に基づいてトランスミッションを制御する。
【０００９】
第２の態様に係る方法は、作業機械の制御方法である。作業機械は、エンジンと、トランスミッションと、走行装置とを備える。トランスミッションは、エンジンに接続される。トランスミッションは、変速比を無段階に変更可能である。走行装置は、トランスミッションに接続される。走行装置は、機械を走行させる。当該方法は、以下の処理を備える。
【００１０】
第１の処理は、機械の加速度を検出することである。第２の処理は、第１モードと第２モードとを選択的に実行することである。第２モードでは、第１モードよりも機械の目標牽引力が制限される。第３の処理は、第２モード中に機械の加速度が所定の加速度閾値より小さいときには、目標牽引力の制限を弱めて目標牽引力を決定することである。第４の処理は、目標牽引力に応じた目標変速比を決定することである。第５の処理は、目標変速比に基づいてトランスミッションを制御することである。
【発明の効果】
【００１１】
本開示では、第２モードでトランスミッションが制御されることで、燃費を向上させることができる。また、第２モード中に機械の加速度が所定の加速度閾値より小さいときには、目標牽引力の制限を弱めて目標牽引力が決定される。そして、目標牽引力に応じた目標変速比が決定され、目標変速比に基づいてトランスミッションが制御される。それにより、車速、或いは加速度の低下を迅速に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る作業機械の側面図である。
【図２】作業機械の駆動システム及び制御システムの構成を示すブロック図である。
【図３】牽引力−車速特性を示す図である。
【図４】エンジンを制御するための処理を示すブロック図である。
【図５】トランスミッションを制御するための処理を示すブロック図である。
【図６】第２モード係数データの一例を示す図である。
【図７】制限緩和制御の処理を示すフローチャートである。
【図８】加速度閾値データの一例を示す図である。
【図９】増加率データの一例を示す図である。
【図１０】第２モード中に制限緩和制御が実行されたときのパラメータの変化を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、本発明の実施形態に係る作業機械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と作業機３とを備えている。
【００１４】
車体２は、前車体２ａと後車体２ｂとを含む。後車体２ｂは、前車体２ａに対して左右に旋回可能に接続されている。前車体２ａと後車体２ｂとには、油圧シリンダ１５が連結されている。油圧シリンダ１５が伸縮することで、前車体２ａが、後車体２ｂに対して。左右に旋回する。
【００１５】
作業機３は、掘削等の作業に用いられる。作業機３は、前車体２ａに取り付けられている。作業機３は、ブーム１１と、バケット１２と、油圧シリンダ１３，１４とを含む。油圧シリンダ１３，１４が伸縮することによって、ブーム１１及びバケット１２が動作する。
【００１６】
図２は、作業機械１の駆動システム及び制御システムの構成を示すブロック図である。図２に示すように、作業機械１の駆動システムは、エンジン２１と、ＰＴＯ（Power Take Off）２２と、トランスミッション２３と、走行装置２４と、油圧ポンプ２５とを備えている。
【００１７】
エンジン２１は、例えばディーゼルエンジンである。エンジン２１には、燃料噴射装置２６が設けられている。燃料噴射装置２６は、エンジン２１のシリンダ内に噴射する燃料量を調整することで、エンジン２１の出力を制御する。ＰＴＯ２２は、トランスミッション２３と油圧ポンプ２５とに、エンジン２１の駆動力を分配する。なお、図２では、１つの油圧ポンプ２５のみが図示されている。しかし、２つ以上の油圧ポンプが、ＰＴＯ２２を介してエンジン２１に接続されてもよい。
【００１８】
トランスミッション２３は、エンジン２１に接続される。トランスミッション２３は、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）である。すなわち、トランスミッション２３は、変速比を無段階に変更可能である。変速比は、トランスミッション２３の出力軸の回転速度に対する、入力軸の回転速度の比である。例えば、トランスミッション２３は、ＨＳＴ（Hydro-Static Transmission）である。ただし、トランスミッション２３は、ＨＭＴ（Hydraulic Mechanical Transmission）、或いはＥＭＴ（Electric Mechanical Transmission）などの他の種類のトランスミッションであってもよい。
【００１９】
走行装置２４は、作業機械１を走行させる。走行装置２４は、アクスル３１ａ，３１ｂと、前輪３２と、後輪３３とを含む。アクスル３１ａ，３１ｂは、トランスミッション２３に接続される。前輪３２は、前車体２ａに設けられる。後輪３３は、後車体２ｂに設けられる。アクスル３１ａ，３１ｂは、トランスミッション２３からの駆動力を前輪３２と後輪３３とに伝達する。
【００２０】
油圧ポンプ２５は、ＰＴＯ２２を介してエンジン２１に接続される。油圧ポンプ２５は、エンジン２１によって駆動され、作動油を吐出する。油圧ポンプ２５から吐出された作動油は、上述した油圧シリンダ１３−１５に供給される。
【００２１】
作業機械１の制御システムは、エンジンセンサ３４と、車速センサ３５と、ポンプセンサ３６とを含む。エンジンセンサ３４は、エンジン回転速度を検出する。車速センサ３５は、出力回転速度を検出する。出力回転速度は、例えば、トランスミッション２３の出力軸の回転速度である。ただし、出力回転速度は、トランスミッション２３内、或いはトランスミッション２３の下流に位置する他の回転要素の回転速度であってもよい。ポンプセンサ３６は、油圧ポンプ２５の吐出圧を検出する。
【００２２】
作業機械１の制御システムは、コントローラ４１を含む。コントローラ４１は、作業機械１を制御する。コントローラ４１は、エンジンセンサ３４から、エンジン回転速度を示す信号を受信する。コントローラ４１は、車速センサ３５から、出力回転速度を示す信号を受信する。コントローラ４１は、ポンプセンサ３６から、油圧ポンプ２５の吐出圧を示す信号を受信する。コントローラ４１は、エンジン２１およびトランスミッション２３に指令信号を送信する。
【００２３】
コントローラ４１は、プロセッサ４２と記憶装置４３とを含む。プロセッサ４２は、例えばＣＰＵ（central processing unit）である。或いは、プロセッサ４２は、ＣＰＵと異なるプロセッサであってもよい。プロセッサ４２は、プログラムに従って、作業機械１の制御ための処理を実行する。記憶装置４３は、ＲＯＭなどの不揮発性メモリと、ＲＡＭなどの揮発性メモリとを含む。記憶装置４３は、ハードディスク、或いはＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含んでもよい。記憶装置４３は、非一時的な（non-transitory）コンピュータで読み取り可能な記録媒体の一例である。記憶装置４３は、作業機械１を制御するためのプログラム及びデータを記憶している。
【００２４】
作業機械１の制御システムは、アクセル操作部材４４と、作業機操作部材４５と、入力装置４６とを含む。アクセル操作部材４４は、作業機械１の走行を制御す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４４は、例えばペダルである。ただし、アクセル操作部材４４は、レバー、或いはスイッチなどの他の部材であってもよい。
【００２５】
作業機操作部材４５は、作業機３を制御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４５は、例えばレバーである。ただし、作業機操作部材４５は、スイッチ、或いはペダルなどの他の部材であってもよい。入力装置４６は、作業機械１の制御モードを選択するためにオペレータによって操作可能である。入力装置４６は、例えばタッチパネルを含む。ただし、入力装置４６は、機械式のスイッチ等の他の部材を含んでもよい。
【００２６】
コントローラ４１は、アクセル操作部材４４から、アクセル操作量を示す信号を受信する。アクセル操作量は、アクセル操作部材４４の操作量である。コントローラ４１は、作業機操作部材４５から、作業機操作量を示す信号を受信する。作業機操作量は、作業機操作部材４５の操作量である。
【００２７】
コントローラ４１は、入力装置４６から、制御モードの選択を示す信号を受信する。制御モードは、第１モードと第２モードとを含む。ただし、コントローラ４１は、作業機械１にかかる負荷に応じて、自動的に制御モードを選択してもよい。
【００２８】
図３は、第１モードと第２モードとのそれぞれにおける牽引力−車速特性を示す図である。図３においてＬ１は、第１モードにおける牽引力−車速特性を示す。Ｌ２は、第２モードにおける牽引力−車速特性を示す。牽引力−車速特性は、各車速における最大牽引力を示す。図３に示すように、第２モードでは、第１モードよりも作業機械１の牽引力が小さく制限される。コントローラ４１は、第１モードと第２モードとから選択された制御モードに従って、エンジン２１とトランスミッション２３とを制御する。
【００２９】
以下、コントローラ４１によって実行されるエンジン２１とトランスミッション２３とを制御するための処理について説明する。図４は、エンジン２１を制御するための処理を示すブロック図である。図４に示すように、ステップＳ１０１では、コントローラ４１は、目標牽引力を決定する。コントローラ４１は、アクセル操作量と出力回転速度とから、目標牽引力を決定する。例えば、コントローラ４１は、目標牽引力データＤ１を記憶している。目標牽引力データＤ１は、車速Ｖと目標牽引力Ｆｔとの関係を規定する。目標牽引力データＤ１は、アクセル操作量に応じて変更される。コントローラ４１は、出力回転速度から車速Ｖを算出する。コントローラ４１は、目標牽引力データＤ１を参照して、アクセル操作量と車速Ｖとから、目標牽引力Ｆｔを決定する。
【００３０】
ステップＳ１０２では、コントローラ４１は、目標牽引力を補正する。コントローラ４１は、牽引力係数を目標牽引力に乗じることで、目標牽引力を補正する。牽引力係数については、後述する。
【００３１】
ステップＳ１０３では、コントローラ４１は、ＰＴＯ要求トルクを決定する。コントローラ４１は、作業機操作量と油圧ポンプ２５の吐出圧とから、ＰＴＯ要求トルクを決定する。ＰＴＯ要求トルクは、ＰＴＯ２２を介してエンジン２１に接続された機器での要求トルクである。ＰＴＯ要求トルクは、油圧ポンプ２５における要求トルクを含む。例えば、コントローラ４１は、作業機操作量から、作動油の要求流量を決定する。コントローラ４１は、要求流量と吐出圧とから、ＰＴＯ要求トルクを決定する。なお、２つ以上の油圧ポンプが、ＰＴＯ２２を介してエンジン２１に接続されている場合は、ＰＴＯ要求トルクは、他の油圧ポンプにおける要求トルクをさらに含んでもよい。
【００３２】
ステップＳ１０４では、コントローラ４１は、要求エンジンパワーを決定する。要求エンジンパワーは、エンジン２１での要求馬力である。コントローラ４１は、ＰＴＯ要求トルクと目標牽引力とから、要求エンジンパワーを決定する。例えば、コントローラ４１は、ＰＴＯ要求トルクと目標牽引力との和から、要求エンジンパワーを決定する。
【００３３】
ステップＳ１０５では、コントローラ４１は、目標エンジン回転速度を決定する。コントローラ４１は、要求エンジンパワーから目標エンジン回転速度を決定する。例えば、コントローラ４１は、目標エンジン回転速度データＤ２を記憶している。目標エンジン回転速度データＤ２は、要求エンジンパワーＰｅと目標エンジン回転速度Ｎｔとの関係を規定する。コントローラ４１は、目標エンジン回転速度データＤ２を参照して、要求エンジンパワーＰｅから目標エンジン回転速度Ｎｔを決定する。
【００３４】
コントローラ４１は、上記のように決定された目標エンジン回転速度に応じて、燃料噴射装置２６への指令を決定する。それにより、目標牽引力とＰＴＯ要求トルクとが達成されるように、エンジン２１の出力が制御される。
【００３５】
なお、コントローラ４１は、目標エンジン回転速度と、現在のエンジン回転速度とから、エンジン２１の目標加速トルクを決定してもよい。コントローラ４１は、ＰＴＯ要求トルクと、目標牽引力と、目標加速トルクとから、エンジン２１の目標トルクを決定してもよい。コントローラ４１は、エンジン２１の目標トルクに基づいて、エンジン２１を制御してもよい。
【００３６】
図５は、トランスミッション２３を制御するための処理を示すブロック図である。図５に示すように、ステップＳ２０１では、コントローラ４１は、出力加速度を決定する。出力加速度は、例えば、トランスミッション２３の出力軸の加速度である。ただし、出力加速度は、トランスミッション２３内、又はトランスミッション２３の下流に位置する他の回転要素の加速度であってもよい。なお、出力加速度は、トランスミッション２３の出力軸の減速度を含む。例えば、マイナスの値の出力加速度は、減速度を意味する。コントローラ４１は、目標牽引力と走行負荷とから、トランスミッション２３の出力加速度を決定する。例えば、コントローラ４１は、トランスミッション２３の出力トルクと、作業機械１の加速度と、作業機械１の重量とから、走行負荷を算出する。
【００３７】
ステップＳ２０２では、コントローラ４１は、出力回転速度の推定値を決定する。出力回転速度の推定値は、所定時間後の出力回転速度として推定される値である。所定時間は、例えばコントローラ４１による処理の制御周期から決定される。コントローラ４１は、現在の出力回転速度と、出力加速度とから、出力回転速度の推定値を決定する。
【００３８】
ステップＳ２０３では、コントローラ４１は、エンジン２１の加速度を決定する。エンジン２１の加速度は、エンジン２１の出力軸の加速度である。エンジン２１の加速度は、トランスミッション２３の入力軸の加速度であってもよい。コントローラ４１は、エンジン２１の目標加速トルクから、エンジン２１の加速度を決定する。
【００３９】
ステップＳ２０４では、コントローラ４１は、入力回転速度の推定値を決定する。入力回転速度は、例えば、トランスミッション２３の入力軸の回転速度である。入力回転速度の推定値は、所定時間後の入力回転速度として推定される値である。コントローラ４１は、現在のエンジン回転速度と、エンジン２１の加速度とから、入力回転速度の推定値を決定する。
【００４０】
ステップＳ２０５では、コントローラ４１は、目標速度比を決定する。コントローラ４１は、出力回転速度の推定値と入力回転速度の推定値とから、目標速度比を決定する。目標速度比は、出力回転速度の推定値と入力回転速度の推定値との比である。
【００４１】
コントローラ４１は、トランスミッション２３の速度比が、目標速度比となるように、トランスミッション２３への指令を決定する。例えば、トランスミッション２３がＨＳＴである場合には、コントローラ４１は、目標速度比に応じて、ＨＳＴの油圧ポンプと油圧モータとの目標容量を決定する。トランスミッション２３がＨＭＴである場合には、コントローラ４１は、ＨＳＴと同様に、目標速度比に応じて、ＨＭＴの油圧モータの目標トルクを決定する。トランスミッション２３がＥＭＴである場合には、コントローラ４１は、目標速度比に応じて、ＥＭＴの電動モータの目標トルクを決定する。それにより、目標牽引力と目標エンジン回転速度が達成されるように、トランスミッション２３の速度比が制御される。
【００４２】
次に、ステップＳ１０２における制御モードに応じて目標牽引力を補正するための処理について説明する。上述したように、コントローラ４１は、ステップＳ１０１で決定された目標牽引力に、牽引力係数を乗じることで、目標牽引力を補正する。牽引力係数は、選択されている制御モードに応じて変更される。例えば、第１モードでの牽引力係数は、１である。従って、コントローラ４１は、ステップＳ１０１で決定された当初の目標牽引力を補正せずに目標牽引力として決定する。
【００４３】
第２モードが選択されているときには、第１モードでの牽引力係数は、１より小さい値である。それにより、第２モードでは、目標牽引力が第１モードよりも小さくなるように補正される。
【００４４】
第２モードが選択されているときには、コントローラ４１は、車速に応じた第２モード係数を牽引力係数として決定する。コントローラ４１は、第２モード係数データＤ３を記憶している。第２モード係数データＤ３は、車速と第２モード係数との関係を規定する。図６は、第２モード係数データＤ３の一例を示す図である。図６に示すように、第２モード係数データＤ３では、車速がＶ１以下では、第２モード係数はＣ１である。Ｃ１は、１より小さい。第２モード係数データＤ３では、車速がＶ２以上では、第２モード係数はＣ２である。Ｃ２はＣ１より大きい。Ｃ２は１であってもよい。或いは、Ｃ２は、１より小さくてもよい。車速がＶ１とＶ２との間の範囲であるときには、車速の増大に応じて、第２モード係数は増大する。
【００４５】
従って、少なくとも車速がＶ２より小さいときには、第２モード係数は１より小さい。そのため、目標牽引力は、ステップＳ１０１で決定された当初の目標牽引力よりも小さな値に補正される。それにより、第２モードでは、第１モードよりも目標牽引力が小さな値に制限される。特に第２モードでの低速走行時には、目標牽引力が小さく制限される。それにより、作業機械１の燃費を向上させることができる。また、コントローラ４１は、車速の増大に応じて、牽引力係数を増加させる。それにより、第２モードでの高速走行時の最高車速を、第１モードでの最高車速に近づけることができる。
【００４６】
また、コントローラ４１は、第２モード中に、作業機械１の加速度に応じて、目標牽引力の制限を弱める制御（以下、「制限緩和制御」と呼ぶ）を実行する。以下、制限緩和制御について説明する。図７は、制限緩和制御の処理を示すフローチャートである。図７に示すように、ステップＳ３０１では、コントローラ４１は、作業機械１の加速度を取得する。コントローラ４１は、車速から、作業機械１の加速度を算出する。
【００４７】
ステップＳ３０２では、コントローラ４１は、加速度閾値を決定する。コントローラ４１は、加速度閾値データＤ４を参照して、車速から加速度閾値を決定する。図８は、加速度閾値データＤ４の一例を示す図である。加速度閾値データＤ４は、車速と加速度閾値との関係を規定する。図８に示すように、加速度閾値データＤ４では、車速がＶ３以下では、加速度閾値はＡ１である。加速度閾値データＤ４では、車速がＶ４以上では、加速度閾値はＡ２である。Ａ２はＡ１より小さい。加速度閾値データＤ４において、車速がＶ３とＶ４との間では、車速の増大に応じて、加速度閾値は低下する。従って、コントローラ４１は、車速の増大に応じて、加速度閾値を低下させる。
【００４８】
ステップＳ３０３では、コントローラ４１は、第１条件が成立しているかを判定する。第１条件は、目標牽引力の制限の緩和を行うための条件である。第１条件は、ＡＮＤ条件として、以下の条件（ａ１）と（ｂ１）と（ｃ１）を含む。
（ａ１）アクセル操作量＞第１操作閾値
（ｂ１）作業機械１が走行中である。
（ｃ１）作業機械１の加速度＜加速度閾値
【００４９】
第１操作閾値は、例えば１００％である。ただし、第１操作閾値は、１００％より小さくてもよい。コントローラ４１は、例えば作業機３、及び／又は、トランスミッション２３の状態から、作業機械１が走行中であるかを判定する。
【００５０】
ステップＳ３０３において第１条件が成立していないときには、処理はステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では、コントローラ４１は、上述したように第２モード係数データＤ３から、第２モード係数を決定する。そして、ステップＳ３０５において、コントローラ４１は、第２モード係数を牽引力係数に決定する。
【００５１】
ステップＳ３０３において、第１条件が成立しているときには、処理はステップＳ３０６に進む。ステップＳ３０６では、コントローラ４１は、牽引力係数の増加率を決定する。コントローラ４１は、増加率データＤ５を参照して、車速から牽引力係数の増加率を決定する。図９は、増加率データＤ５の一例を示す図である。増加率データＤ５では、車速の増大に応じて、牽引力係数の増加率が低下する。
【００５２】
ステップＳ３０７では、コントローラ４１は、牽引力係数を増加させる。コントローラ４１は、ステップＳ３０６で決定された牽引力係数の増加率で、牽引力係数を徐々に増加させる。従って、第２モード中に第１条件が成立したときには、目標牽引力の制限が緩和され、第２モードよりも目標牽引力が増大する。ただし、コントローラ４１は、１を越えないように、牽引力係数を増大させる。なお、牽引力係数が１であることは、目標牽引力が第１モードと同じになることを意味する。
【００５３】
コントローラ４１は、補正された目標牽引力に基づいて、上述したステップＳ１０１からＳ１０５の処理を実行して、目標エンジン回転速度を決定する。従って、コントローラ４１は、牽引力係数の増大に応じて、第２モードよりもエンジン回転速度を増大させる。また、コントローラ４１は、補正された目標牽引力に基づいて、上述したステップＳ２０１からＳ２０５の処理を実行して、目標速度比を決定する。従って、コントローラ４１は、牽引力係数の増大に応じて、目標変速比を増加させる。
【００５４】
ステップＳ３０８では、コントローラ４１は、第２条件が成立しているかを判定する。第２条件は、制限緩和制御を解除して、制御モードを通常の第２モードに戻すための条件である。第２条件は、以下の条件（ａ２）及び（ｂ２）をＯＲ条件として含む。
（ａ２）アクセル操作量＜第２操作閾値
（ｂ２）作業機械１が走行以外の状態である。
【００５５】
第２操作閾値は、第１操作閾値と同じであってもよく、異なってもよい。第２操作閾値は、例えば１００％である。ただし、第２操作閾値は、１００％より小さくてもよい。走行以外の状態は、例えば掘削中、或いは前進と後進との切換中である。例えば、コントローラ４１は、作業機３、及び／又は、トランスミッション２３の状態から、作業機械１が走行以外の状態であるかを判定する。
【００５６】
ステップＳ３０８において第２条件が成立しているときには、処理はＳ３０４に戻る。すなわち、制御モードは、通常の第２モードに戻る。第２条件が成立していないときには、処理はステップＳ３０６に戻る。
【００５７】
以上説明した本実施形態に係る作業機械１では、第２モードでエンジン２１とトランスミッション２３とが制御されることで、燃費を向上させることができる。また、第２モード中に作業機械１の加速度が加速度閾値より小さいときには、目標牽引力の制限を弱めて目標牽引力が決定される。そして、目標牽引力に基づいてエンジン２１が制御される。それにより、車速、或いは加速度の低下を抑えることができる。さらに、目標牽引力に応じた目標変速比が決定され、目標変速比に基づいてトランスミッション２３が制御される。それにより、車速、或いは加速度の低下を迅速に抑えることができる。
【００５８】
例えば、図１０は、第２モード中に制限緩和制御が実行されたときのパラメータの変化を示すタイミングチャートである。図１０に示す例では、第１操作閾値は１００％である。なお、図１０に示す例では、制御モードとして第２モードが選択されているときのパラメータの変化を示している。ただし、破線Ｖｍ１は、第１モードが選択されているときの車速の変化を示している。実線Ｖｍ２は、第２モードが選択されているときの車速の変化を示している。破線Ｎｍ１は、第１モードが選択されているときのエンジン回転速度の変化を示している。実線Ｎｍ２は、第２モードが選択されているときのエンジン回転速度の変化を示している。
【００５９】
図１０に示すように、時間Ｔ１において、オペレータがアクセル操作部材４４を操作することで、アクセル操作量が０％から１００％に増大する。それにより、時間Ｔ１以降で、車速、加速度、牽引力、及びエンジン回転速度が増大する。また、車速の増大に応じて、変速比は小さくなる。しかし、その後、加速度及び牽引力が低下し、時間Ｔ２から加速度が加速度閾値より小さくなる。すると、コントローラ４１は、牽引力係数を上限値１に向けて徐々に増大させる。それにより、加速度と牽引力との低下が緩和される。また、変速比とエンジン回転速度とが徐々に増大するように制御される。それにより、車速は、徐々に増大して、第１モードでの最高車速Ｖｍａｘと同じ車速まで到達可能となる。
【００６０】
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、ホイールローダに限らず、ブルドーザ、或いはモータグレーダなどの他の機械であってもよい。
【００６１】
エンジン２１とトランスミッション２３とを制御するための処理は、上述した処理に限らず、変更、省略、或いは追加されてもよい。制限緩和制御の処理は、上述した処理に限らず、変更、省略、或いは追加されてもよい。処理の実行順序は、上述したものに限らず、変更されてもよい。上述したデータＤ１−Ｄ５は、上述したものに限らず、変更されてもよい。
【００６２】
第１条件は、上述した条件に限らず、変更、省略、或いは追加されてもよい。例えば、作業機械１のブレーキ操作量が所定の第１ブレーキ閾値より小さいことを含んでもよい。第２条件は、上述した条件に限らず、変更、省略、或いは追加されてもよい。例えば、作業機械１のブレーキ操作量が所定の第２ブレーキ閾値より大きいことを含んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本開示によれば、作業機械において、燃費を向上させると共に、車速、或いは加速度の低下を迅速に抑えることができる。
【符号の説明】
【００６４】
２ａ    前車体
２ｂ    後車体
２１    エンジン
２３    トランスミッション
２４    走行装置
３２    前輪
３３    後輪
３５    車速センサ
４１    コントローラ
４４    アクセル操作部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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