(57)【要約】【課題】本発明の課題は、低速度範囲での車速の上限の制限を容易に行うことができると共に、牽引力の低下を抑えることができる作業車両及び作業車両の制御方法を提供することにある。【解決手段】上限速度制御部は、目標上限速度が通常速度範囲内であるときには、モータ容量制御部によってモータ容量の下限を目標上限速度に応じて制御する。上限速度制御部は、目標上限速度が低速度範囲内であるときには、パイロット圧制御弁によってパイロット圧の上限を目標上限速度に応じて制御する。また、目標上限速度が低速度範囲内であるときには、上限速度制御部は、駆動回路圧が大きいほどパイロット圧の上限が大きくなるようにパイロット圧制御弁を制御する。【選択図】図９
2013210014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される走行用油圧モータと、
前記油圧ポンプの傾転角を変更することにより前記油圧ポンプのポンプ容量を変更するポンプ容量制御シリンダと、
前記ポンプ容量制御シリンダを駆動するための作動油を供給するパイロット油圧源と、
前記パイロット油圧源から前記ポンプ容量制御シリンダに供給される作動油の圧力であるパイロット圧を制御するパイロット圧制御弁と、
前記走行用油圧モータの傾転角を変更することにより前記走行用油圧モータのモータ容量を変更するモータ容量制御部と、
前記走行用油圧モータに供給される作動油の圧力である駆動回路圧を検出する駆動回路圧検出部と、
車速の上限を最高車速よりも低い速度に制限する上限速度可変制御において、目標上限速度を設定するための上限速度設定部と、
前記目標上限速度が、前記モータ容量の下限を最小容量から最大容量までの間で変更することによって車速の上限を変更可能な通常速度範囲内であるのか、又は、前記通常速度範囲より低い低速度範囲内であるのかを判定する速度範囲判定部と、
前記目標上限速度が前記通常速度範囲内であるときには、前記モータ容量制御部によって前記モータ容量の下限を前記目標上限速度に応じて制御し、前記目標上限速度が前記低速度範囲内であるときには、前記パイロット圧制御弁によって前記パイロット圧の上限を前記目標上限速度に応じて制御する上限速度制御部と、
を備え、
前記目標上限速度が前記低速度範囲内であるときには、前記上限速度制御部は、前記駆動回路圧が大きいほど前記パイロット圧の上限が大きくなるように前記パイロット圧制御弁を制御する、
作業車両。
【請求項２】
前記上限速度制御部は、前記目標上限速度が大きくなるほど前記パイロット圧の上限が大きくなるように前記パイロット圧制御弁を制御する、
請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記目標上限速度が前記通常速度範囲内であるときには、前記上限速度制御部は、前記目標上限速度に応じた前記パイロット圧の上限の制限を行わない、
請求項１又は２に記載の作業車両。
【請求項４】
前記パイロット圧が所定のパイロット圧力値に固定されているときには、前記ポンプ容量と前記駆動回路圧とは、前記ポンプ容量と前記駆動回路圧との関係を規定する第１のポンプ容量−駆動回路圧特性に従って変化し、
前記目標上限速度が前記低速度範囲内であるときには、前記上限速度制御部は、前記ポンプ容量と前記駆動回路圧とが第２のポンプ容量−駆動回路圧特性に従って変化するように、前記駆動回路圧に応じて前記パイロット圧の上限を変更し、
前記第２のポンプ容量−駆動回路圧特性での前記ポンプ容量に対する前記駆動回路圧の変化率の絶対値は、前記第１のポンプ容量−駆動回路圧特性での前記ポンプ容量に対する前記駆動回路圧の変化率の絶対値よりも大きい、
請求項１から３のいずれかに記載の作業車両。
【請求項５】
前記目標上限速度が前記低速度範囲内であるときには、前記上限速度制御部は、前記パイロット圧の上限を所定の第１パイロット圧より小さい値に設定し、
前記第１パイロット圧は、前記駆動回路圧が平地走行時の負荷相当の圧力であるときの前記ポンプ容量が前記油圧ポンプの最大容量になり、前記駆動回路圧が平地走行時の負荷相当の圧力より大きくなると前記ポンプ容量が前記油圧ポンプの最大容量よりも小さくなる前記第１のポンプ容量−駆動回路圧特性が得られるパイロット圧である、
請求項４に記載の作業車両。
【請求項６】
エンジンと、
前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される走行用油圧モータと、
前記油圧ポンプの傾転角を変更することにより前記油圧ポンプのポンプ容量を変更するポンプ容量制御シリンダと、
前記ポンプ容量制御シリンダを駆動するための作動油を供給するパイロット油圧源と、
前記パイロット油圧源から前記ポンプ容量制御シリンダに供給される作動油の圧力であるパイロット圧を制御するパイロット圧制御弁と、
前記走行用油圧モータの傾転角を変更することにより前記走行用油圧モータのモータ容量を変更するモータ容量制御部と、
前記走行用油圧モータに供給される作動油の圧力である駆動回路圧を検出する駆動回路圧検出部と、
車速の上限を最高車速よりも低い速度に制限する上限速度可変制御において、目標上限速度を設定するための上限速度設定部と、
を備える作業車両の制御方法であって、
前記目標上限速度が、前記モータ容量の下限を最小容量から最大容量までの間で変更することによって車速の上限を変更可能な通常速度範囲内であるのか、又は、前記通常速度範囲より低い低速度範囲内であるのかを判定するステップと、
前記目標上限速度が前記通常速度範囲内であるときに、前記モータ容量制御部によって前記モータ容量の下限を前記目標上限速度に応じて制御するステップと、
前記目標上限速度が前記低速度範囲内であるときに、前記パイロット圧制御弁によって前記パイロット圧の上限を前記目標上限速度に応じて制御し、前記駆動回路圧が大きいほど前記パイロット圧の上限が大きくなるように前記パイロット圧制御弁を制御するステップと、
を備える作業車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両及び作業車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業車両には、いわゆるＨＳＴ（Hydro Static Transmission）を搭載しているものがある。ＨＳＴ式の作業車両は、エンジンによって油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプから吐出された作動油によって走行用油圧モータを駆動する。これにより、作業車両が走行する。このようなＨＳＴ式の作業車両では、エンジン回転速度、油圧ポンプのポンプ容量、走行用油圧モータのモータ容量などを制御することによって、車速および牽引力を制御することができる（特許文献１参照）。
【０００３】
上記の作業車両は、上限速度可変制御を行うことができる。上限速度可変制御は、車速の上限を最高車速よりも低い速度に制限する制御である。上限速度可変制御では、モータ容量の下限を最小容量よりも大きい下限容量に制限する。これにより、車速の上限が最高速度よりも低減される。また、モータ容量の下限を増大させるほど、車速の上限が低減される。これにより、オペレータは、車速の上限を任意の速度に設定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４４２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の上限速度可変制御では、モータ容量の下限を増大させるほど、車速の上限が低減される。従って、モータ容量の下限が最大容量に達すると、車速の上限をさらに低減させることができなくなる。従来の作業車両では、車速の上限をさらに低減させるために、インチングペダルが操作される。インチングペダルが操作されると、インチングペダルの踏み込み量に応じて、油圧ポンプの傾転角を制御するポンプ容量制御シリンダへのパイロット圧が低減される。これにより、ポンプ容量が低減される。その結果、車速を低減させることができる。
【０００６】
しかし、インチングペダルの操作によって車速を調整する場合、オペレータは、インチングペダルの踏み込み量を、所望の車速に応じた量に、適確に調整しなければならない。また、インチングペダルの操作によってパイロット圧が低減されると、駆動回路圧が小さくなるという問題もある。図４において、Ｌ１１〜Ｌ１８は、ポンプ容量制御シリンダへのパイロット圧に応じて変更されるポンプ容量−駆動回路圧特性を示している。パイロット圧が小さくなるほどＬ１１からＬ１８に向かってポンプ容量−駆動回路圧特が変更される。言い換えれば、パイロット圧が小さくなるほど、駆動回路圧に対するポンプ容量が小さくなるように、ポンプ容量−駆動回路圧特性が変更される。これにより、ポンプ容量を低減させることができる。しかし、図４に示すように、Ｌ１１からＬ１８に向かってポンプ容量−駆動回路圧特が変更されると、駆動回路圧の上限も小さくなる。駆動回路圧が小さくなると、車両の牽引力が低下する。この場合、負荷の増大によって車速が低下し易くなる。車速が低速度範囲内であるときに負荷が増大すると、車両が停止してしまう可能性がある。
【０００７】
従って、オペレータは、インチングペダルによって車速を低減させる場合には、所望の車速が得られるように、インチングペダルの踏み込み量を適確に操作すると共に、負荷の増大によって車両が停止しないように、インチングペダルを操作しなければならない。このような操作は、オペレータの熟練を要するものであり、容易ではない。
【０００８】
本発明の課題は、低速度範囲での車速の上限の制限を容易に行うことができると共に、牽引力の低下を抑えることができる作業車両及び作業車両の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に係る作業車両は、エンジンと、油圧ポンプと、走行用油圧モータと、ポンプ容量制御シリンダと、パイロット油圧源と、パイロット圧制御弁と、モータ容量制御部と、駆動回路圧検出部と、上限速度設定部と、速度範囲判定部と、上限速度制御部とを備える。油圧ポンプは、エンジンによって駆動される。走行用油圧モータは、油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される。ポンプ容量制御シリンダは、油圧ポンプの傾転角を変更することにより油圧ポンプのポンプ容量を変更する。パイロット油圧源は、ポンプ容量制御シリンダを駆動するための作動油を供給する。パイロット圧制御弁は、パイロット圧を制御する。パイロット圧は、パイロット油圧源からポンプ容量制御シリンダに供給される作動油の圧力である。モータ容量制御部は、走行用油圧モータの傾転角を変更することにより走行用油圧モータのモータ容量を変更する。駆動回路圧検出部は、駆動回路圧を検出する。駆動回路圧は、走行用油圧モータに供給される作動油の圧力である。上限速度設定部は、車速の上限を最高車速よりも低い速度に制限する上限速度可変制御において、目標上限速度を設定する。速度範囲判定部は、目標上限速度が、通常速度範囲内であるのか、又は、低速度範囲内であるのかを判定する。通常速度範囲は、モータ容量の下限を最小容量から最大容量までの間で変更することによって車速の上限を変更可能な速度の範囲である。低速度範囲は、通常速度範囲より低い速度の範囲である。上限速度制御部は、目標上限速度が通常速度範囲内であるときには、モータ容量制御部によってモータ容量の下限を目標上限速度に応じて制御する。上限速度制御部は、目標上限速度が低速度範囲内であるときには、パイロット圧制御弁によってパイロット圧の上限を目標上限速度に応じて制御する。目標上限速度が低速度範囲内であるときには、上限速度制御部は、駆動回路圧が大きいほどパイロット圧の上限が大きくなるようにパイロット圧制御弁を制御する。
【００１０】
本発明の第２の態様に係る作業車両は、第１の態様の作業車両であって、上限速度制御部は、目標上限速度が大きくなるほどパイロット圧の上限が大きくなるようにパイロット圧制御弁を制御する。
【００１１】
本発明の第３の態様に係る作業車両は、第１又は第２の態様の作業車両であって、目標上限速度が通常速度範囲内であるときには、上限速度制御部は、目標上限速度に応じたパイロット圧の上限の制限を行わない。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る作業車両は、第１から第３の態様のいずれかの作業車両であって、パイロット圧が所定のパイロット圧力値に固定されているときには、ポンプ容量と駆動回路圧とは、ポンプ容量と駆動回路圧との関係を規定する第１のポンプ容量−駆動回路圧特性に従って変化する。目標上限速度が低速度範囲内であるときには、上限速度制御部は、ポンプ容量と駆動回路圧とが第２のポンプ容量−駆動回路圧特性に従って変化するように、駆動回路圧に応じてパイロット圧の上限を変更する。第２のポンプ容量−駆動回路圧特性でのポンプ容量に対する駆動回路圧の変化率の絶対値は、第１のポンプ容量−駆動回路圧特性でのポンプ容量に対する駆動回路圧の変化率の絶対値よりも大きい。
【００１３】
本発明の第５の態様に係る作業車両は、第４の態様の作業車両であって、目標上限速度が低速度範囲内であるときには、上限速度制御部は、パイロット圧の上限を所定の第１パイロット圧より小さい値に設定する。第１パイロット圧は、駆動回路圧が平地走行時の負荷相当の圧力であるときのポンプ容量が油圧ポンプの最大容量になり、駆動回路圧が平地走行時の負荷相当の圧力より大きくなるとポンプ容量が油圧ポンプの最大容量よりも小さくなる第１のポンプ容量−駆動回路圧特性が得られるパイロット圧である。
【００１４】
本発明の題６の態様に係る制御方法は、作業車両の制御方法である。作業車両は、エンジンと、油圧ポンプと、走行用油圧モータと、ポンプ容量制御シリンダと、パイロット油圧源と、パイロット圧制御弁と、モータ容量制御部と、駆動回路圧検出部と、上限速度設定部とを備える。油圧ポンプは、エンジンによって駆動される。走行用油圧モータは、油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される。ポンプ容量制御シリンダは、油圧ポンプの傾転角を変更することにより油圧ポンプのポンプ容量を変更する。パイロット油圧源は、ポンプ容量制御シリンダを駆動するための作動油を供給する。パイロット圧制御弁は、パイロット圧を制御する。パイロット圧は、パイロット油圧源からポンプ容量制御シリンダに供給される作動油の圧力である。モータ容量制御部は、走行用油圧モータの傾転角を変更することにより走行用油圧モータのモータ容量を変更する。駆動回路圧検出部は、駆動回路圧を検出する。駆動回路圧は、走行用油圧モータに供給される作動油の圧力である。上限速度設定部は、車速の上限を最高車速よりも低い速度に制限する上限速度可変制御において、目標上限速度を設定する。本態様に係る制御方法は次のステップを備える。第１ステップでは、目標上限速度が、通常速度範囲内であるのか、又は、低速度範囲内であるのかを判定する。通常速度範囲は、モータ容量の下限を最小容量から最大容量までの間で変更することによって車速の上限を変更可能な速度の範囲である。低速度範囲は、通常速度範囲より低い速度の範囲である。第２ステップでは、目標上限速度が通常速度範囲内であるときに、モータ容量制御部によってモータ容量の下限を目標上限速度に応じて制御する。第３ステップでは、目標上限速度が低速度範囲内であるときに、パイロット圧制御弁によってパイロット圧の上限を目標上限速度に応じて制御する。また、第３ステップでは、駆動回路圧が大きいほどパイロット圧の上限が大きくなるようにパイロット圧制御弁を制御する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の態様に係る作業車両では、上限速度制御部は、目標上限速度が低速度範囲内であるときには、パイロット圧の上限を目標上限速度に応じて制御する。これにより、モータ容量の制御では車速の上限を変更することができない低速度範囲においても、車速の上限を変更することができる。従って、従来の作業車両のようにインチングペダルを操作することなく、低速度範囲での車速の上限の制限を容易に行うことができる。また、目標上限速度が低速度範囲内であるときには、上限速度制御部は、駆動回路圧が大きいほどパイロット圧の上限が大きくなるようにパイロット圧制御弁を制御する。これにより、所定の目標上限速度に対してパイロット圧の上限が所定値に固定される場合と比べて、駆動回路圧が小さくなることを抑えることができる。従って、低速度範囲での上限速度可変制御中に牽引力が低下することを抑えることができる。
【００１６】
本発明の第２の態様に係る作業車両では、上限速度制御部は、パイロット圧の上限を増大させることによって、車速の上限を増大させる。これにより、車速の上限を上限速度設定部によって設定された目標上限速度に設定することができる。
【００１７】
本発明の第３の態様に係る作業車両では、通常速度範囲での上限速度可変制御中には、パイロット圧の上限の制限を行わない。これにより、上限速度可変制御を精度よく行うことができる。
【００１８】
本発明の第４の態様に係る作業車両では、低速度範囲での上限速度可変制御において、上限速度制御部は、ポンプ容量と駆動回路圧とが第２のポンプ容量−駆動回路圧特性に従って変化するように、駆動回路圧に応じてパイロット圧の上限を変更する。第１のポンプ容量−駆動回路圧特性におけるポンプ容量に対する駆動回路圧の変化率は、作業車両の機械的な構造によって定まる一定値である。従って、作業車両の稼働中に、この変化率を変更することは実質的に不可能である。そこで、本態様に係る作業車両では、見かけ上、第１のポンプ容量−駆動回路圧特性よりも変化率の絶対値が大きい第２のポンプ容量−駆動回路圧特性に沿ってポンプ容量と駆動回路圧とが変化するように、駆動回路圧に応じてパイロット圧の上限を変更する。これにより、低速度範囲での上限速度可変制御中に牽引力が低下することを抑えることができる。
【００１９】
本発明の第６の態様に係る作業車両の制御方法では、目標上限速度が低速度範囲内であるときには、パイロット圧の上限が目標上限速度に応じて制御される。これにより、モータ容量の制御では車速の上限を変更することができない低速度範囲においても、車速の上限を変更することができる。従って、従来の作業車両のようにインチングペダルを操作することなく、低速度範囲での車速の上限の制限を容易に行うことができる。また、目標上限速度が低速度範囲内であるときには、駆動回路圧が大きいほどパイロット圧の上限が大きくなるようにパイロット圧制御弁が制御される。これにより、所定の目標上限速度に対してパイロット圧の上限が所定値に固定される場合と比べて、駆動回路圧が小さくなることを抑えることができる。従って、低速度範囲での上限速度可変制御中に牽引力が低下することを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る作業車両の側面図。
【図２】作業車両に搭載された油圧駆動機構の構成を示すブロック図。
【図３】エンジンの出力トルク線を示す図。
【図４】ポンプ容量−駆動回路圧特性の一例を示す図。
【図５】モータ容量−駆動回路圧特性の一例を示す図。
【図６】作業車両の車速−牽引力線図の一例を示す図。
【図７】パイロット圧制限情報の一例を示す図。
【図８】駆動回路圧に応じたポンプ容量−駆動回路圧特性の変化を示す図。
【図９】第２のポンプ容量−駆動回路圧特性を示す図。
【図１０】上限車速可変制御の処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に係る作業車両５０について、図面を用いて説明する。図１は、作業車両５０の側面図である。作業車両５０は、ホイールローダである。作業車両５０は、車体５１と、作業機５２と、複数のタイヤ５５と、キャブ５６と、を備えている。作業機５２は、車体５１の前部に装着されている。作業機５２は、ブーム５３とバケット５４とリフトシリンダ１９とバケットシリンダ２６とを有する。ブーム５３は、バケット５４を持ち上げるための部材である。ブーム５３は、リフトシリンダ１９によって駆動される。バケット５４は、ブーム５３の先端に取り付けられている。バケット５４は、バケットシリンダ２６によってダンプおよびチルトされる。キャブ５６は、車体５１上に載置されている。
【００２２】
図２は、作業車両５０に搭載された油圧駆動機構３０の構成を示すブロック図である。油圧駆動機構３０は、主として、エンジン１、第１油圧ポンプ４、第２油圧ポンプ２、チャージポンプ３、走行用油圧モータ１０、エンジンコントローラ１２ａ、車体コントローラ１２、駆動油圧回路２０を有している。油圧駆動機構３０では、第１油圧ポンプ４がエンジン１によって駆動されることにより作動油を吐出する。走行用油圧モータ１０が、第１油圧ポンプ４から吐出された作動油によって駆動される。そして、走行用油圧モータ１０が上述したタイヤ５５を回転駆動することにより、作業車両５０が走行する。すなわち、油圧駆動機構３０では、いわゆる１ポンプ１モータのＨＳＴシステムが採用されている。
【００２３】
エンジン１は、ディーゼル式のエンジンであり、エンジン１で発生した出力トルクが、第２油圧ポンプ２、チャージポンプ３、第１油圧ポンプ４等に伝達される。油圧駆動機構３０には、エンジン１の実回転速度を検出するエンジン回転速度センサ１ａが設けられている。また、エンジン１には、燃料噴射装置１ｂが接続されている。後述するエンジンコントローラ１２ａは、燃料噴射装置１ｂを制御することにより、エンジン１の出力トルク（以下、「エンジントルク」と呼ぶ）と回転速度とを制御する。
【００２４】
第１油圧ポンプ４は、エンジン１によって駆動されることにより作動油を吐出する。第１油圧ポンプ４は、可変容量型の油圧ポンプである。第１油圧ポンプ４から吐出された作動油は、駆動油圧回路２０を通って走行用油圧モータ１０へと送られる。具体的には、駆動油圧回路２０は、第１駆動回路２０ａと第２駆動回路２０ｂとを有する。作動油が、第１油圧ポンプ４から第１駆動回路２０ａを介して走行用油圧モータ１０に供給されることにより、走行用油圧モータ１０が一方向（例えば、前進方向）に駆動される。作動油が、第１油圧ポンプ４から第２駆動回路２０ｂを介して走行用油圧モータ１０に供給されることにより、走行用油圧モータ１０が他方向（例えば、後進方向）に駆動される。
【００２５】
駆動油圧回路２０には、駆動回路圧検出部１７が設けられている。駆動回路圧検出部１７は、第１駆動回路２０ａ又は第２駆動回路２０ｂを介して走行用油圧モータ１０に供給される作動油の圧力（以下、「駆動回路圧」）を検出する。具体的には、駆動回路圧検出部１７は、第１駆動回路圧センサ１７ａと第２駆動回路圧センサ１７ｂとを有する。第１駆動回路圧センサ１７ａは、第１駆動回路２０ａの油圧を検出する。第２駆動回路圧センサ１７ｂは、第２駆動回路２０ｂの油圧を検出する。第１駆動回路圧センサ１７ａと第２駆動回路圧センサ１７ｂとは、検出信号を車体コントローラ１２に送る。また、第１油圧ポンプ４には、第１油圧ポンプ４の吐出方向を制御するためのＦＲ切換部５とポンプ容量制御シリンダ６とが接続されている。
【００２６】
ＦＲ切換部５は、車体コントローラ１２からの制御信号に基づいてポンプ容量制御シリンダ６への作動油の供給方向を切り換える電磁制御弁である。ＦＲ切換部５は、ポンプ容量制御シリンダ６への作動油の供給方向を切り換えることにより、第１油圧ポンプ４の吐出方向を切り換える。具体的には、ＦＲ切換部５は、第１油圧ポンプ４の吐出方向を第１駆動回路２０ａへの吐出と第２駆動回路２０ｂへの吐出とに切り換える。これにより、走行用油圧モータ１０の駆動方向が変更される。ポンプ容量制御シリンダ６は、ポンプパイロット回路３２を介して作動油を供給されることにより駆動され、第１油圧ポンプ４の傾転角を変更する。これにより、ポンプ容量制御シリンダ６は、第１油圧ポンプ４の容量（以下、「ポンプ容量」と呼ぶ）を変更する。
【００２７】
ポンプパイロット回路３２には、パイロット圧制御弁７が配置されている。パイロット圧制御部７は、ポンプ容量制御シリンダ６をポンプパイロット回路３２と作動油タンクとのいずれかに接続する。パイロット圧制御弁７は、車体コントローラ１２からの制御信号に基づいて制御される電磁制御弁である。パイロット圧制御弁７は、ポンプ容量制御シリンダ６内の作動油の圧力を制御することにより、第１油圧ポンプ４の傾転角を調整する。このように、パイロット圧制御弁７は、ポンプ容量制御シリンダ６内の作動油の圧力（以下、「ポンプパイロット圧」と呼ぶ）を制御する。
【００２８】
ポンプパイロット回路３２は、カットオフ弁４７を介してチャージ回路３３と作動油タンクとに接続されている。カットオフ弁４７のパイロットポートは、シャトル弁４６を介して第１駆動回路２０ａと第２駆動回路２０ｂとに接続されている。シャトル弁４６は、第１駆動回路２０ａの油圧と第２駆動回路２０ｂの油圧とのうち大きい方をカットオフ弁４７のパイロットポートに導入する。すなわち、カットオフ弁４７のパイロットポートには駆動回路圧が印加される。カットオフ弁４７は、駆動回路圧が所定のカットオフ圧より低いときには、チャージ回路３３とポンプパイロット回路３２とを連通させる。これにより、作動油がチャージ回路３３からポンプパイロット回路３２に供給される。カットオフ弁４７は、駆動回路圧が所定のカットオフ圧以上になると、ポンプパイロット回路３２を作動油タンクに連通させて、ポンプパイロット回路３２の作動油を作動油タンクに逃がす。これにより、ポンプパイロット回路３２の油圧、すなわち、ポンプパイロット圧が低下することにより、ポンプ容量が低減され、駆動回路圧の上昇が抑えられる。
【００２９】
チャージポンプ３は、エンジン１によって駆動され、駆動油圧回路２０へと作動油を供給するためのポンプである。チャージポンプ３は、チャージ回路３３に接続されている。チャージポンプ３は、チャージ回路３３を介してポンプパイロット回路３２に作動油を供給する。すなわち、チャージポンプ３は、ポンプ容量制御シリンダ６を駆動するための作動油を供給するパイロット油圧源に相当する。チャージ回路３３は、第１チェック弁４１を介して第１駆動回路２０ａに接続されている。第１チェック弁４１は、チャージ回路３３から第１駆動回路２０ａへの作動油の流れを許容するが、第１駆動回路２０ａからチャージ回路３３への作動油の流れを規制する。また、チャージ回路３３は、第２チェック弁４２を介して第２駆動回路２０ｂに接続されている。第２チェック弁４２は、チャージ回路３３から第２駆動回路２０ｂへの作動油の流れを許容するが、第２駆動回路２０ｂからチャージ回路３３への作動油の流れを規制する。また、チャージ回路３３は、第１リリーフ弁４３を介して第１駆動回路２０ａに接続されている。第１リリーフ弁４３は、第１駆動回路２０ａの油圧が所定の圧力より大きくなったときに開かれる。チャージ回路３３は、第２リリーフ弁４４を介して第２駆動回路２０ｂに接続されている。第２リリーフ弁４４は、第２駆動回路２０ｂの油圧が所定の圧力より大きくなったときに開かれる。また、チャージ回路３３は、低圧リリーフ弁４５を介して作動油タンクに接続されている。低圧リリーフ弁４５は、チャージ回路３３の油圧が所定のリリーフ圧より大きくなったときに開かれる。これにより、駆動回路圧が所定のリリーフ圧を越えないように調整される。また、低圧リリーフ弁４５の所定のリリーフ圧は、第１リリーフ弁４３のリリーフ圧、及び、第２リリーフ弁４４のリリーフ圧と比べて、かなり低い。従って、駆動回路圧がチャージ回路３３の油圧より低くなったときには、第１チェック弁４１又は第２チェック弁４２を介して、作動油がチャージ回路３３から駆動油圧回路２０へ供給される。
【００３０】
第２油圧ポンプ２は、エンジン１によって駆動される。第２油圧ポンプ２から吐出された作動油は、作業機用油圧回路３１を介してリフトシリンダ１９に供給される。これにより、作業機５２が駆動される。第２油圧ポンプ２の吐出圧は、吐出圧センサ３９によって検出される。吐出圧センサ３９は、検出信号を車体コントローラ１２に送る。作業機用油圧回路３１には、作業機制御弁１８が設けられている。作業機制御弁１８は、作業機操作部材２３の操作量に応じて駆動される。作業機制御弁１８は、パイロットポートに印加されるパイロット圧に応じて、リフトシリンダ１９に供給される作動油の流量を制御する。作業機制御弁１８のパイロットポートに印加されるパイロット圧は、作業機操作部材２３のパイロット弁２３ａによって制御される。パイロット弁２３ａは、作業機操作部材２３の操作量に応じたパイロット圧を作業機制御弁１８のパイロットポートに印加する。これにより、作業機操作部材２３の操作量に応じてリフトシリンダ１９が制御される。作業機制御弁１８のパイロットポートに印加されるパイロット圧は、ＰＰＣ圧センサ２１によって検出される。また、リフトシリンダ１９に供給される作動油の圧力は、ブーム圧センサ２２によって検出される。ＰＰＣ圧センサ２１及びブーム圧センサ２２は、検出信号を車体コントローラ１２に送る。また、リフトシリンダ１９には、ブーム角度検出部３８が設けられている。ブーム角度検出部３８は、後述するブーム角度を検出する。ブーム角度検出部３８は、ブーム５３の回転角度を検出するセンサである。或いは、ブーム角度検出部３８は、リフトシリンダ１９のストローク量を検出し、ストローク量からブーム５３の回転角度が演算されてもよい。ブーム角度検出部３８は、検出信号を車体コントローラ１２に送る。なお、バケットシリンダ２６も、リフトシリンダ１９と同様に、制御弁によって制御されるが、図２においては図示を省略している。
【００３１】
走行用油圧モータ１０は、可変容量型の油圧モータである。走行用油圧モータ１０は、第１油圧ポンプ４から吐出された作動油によって駆動され、走行のための駆動力を生じさせる。走行用油圧モータ１０には、モータシリンダ１１ａと、モータ容量制御部１１ｂとが設けられている。モータシリンダ１１ａは、走行用油圧モータ１０の傾転角を変更する。モータ容量制御部１１ｂは、車体コントローラ１２からの制御信号に基づいて制御される電磁制御弁である。モータ容量制御部１１ｂは、車体コントローラ１２からの制御信号に基づいてモータシリンダ１１ａを制御する。これにより、モータ容量制御部１１ｂは、走行用油圧モータ１０の容量（以下、「モータ容量」と呼ぶ）を変更する。モータシリンダ１１ａとモータ容量制御部１１ｂとは、モータパイロット回路３４に接続されている。モータパイロット回路３４は、チェック弁４８を介して第１駆動回路２０ａに接続されている。チェック弁４８は、第１駆動回路２０ａからモータパイロット回路３４への作動油の流れを許容するが、モータパイロット回路３４から第１駆動回路２０ａへの作動油の流れを規制する。モータパイロット回路３４は、チェック弁４９を介して第２駆動回路２０ｂに接続されている。チェック弁４９は、第２駆動回路２０ｂからモータパイロット回路３４への作動油の流れを許容するが、モータパイロット回路３４から第２駆動回路２０ｂへの作動油の流れを規制する。チェック弁４８，４９により、第１駆動回路２０ａと第２駆動回路２０ｂとのうち大きい方の油圧、すなわち駆動回路圧の作動油が、モータパイロット回路３４に供給される。モータ容量制御部１１ｂは、車体コントローラ１２からの制御信号に基づいて、モータパイロット回路３４からモータシリンダ１１ａへの作動油の供給方向および供給流量を切り換える。これにより、車体コントローラ１２は、モータ容量を任意に変えることができる。また、走行用油圧モータ１０の上限容量及び下限容量を任意に設定することができる。
【００３２】
油圧駆動機構３０には、車速センサ１６が設けられている。車速センサ１６は、車速を検出する。車速センサ１６は、検出信号を車体コントローラ１２に送る。車速センサ１６は、例えば、タイヤ駆動軸の回転速度を検出することにより、車速を検出する。
【００３３】
作業車両５０は、アクセル操作部材１３ａと、前後進切換操作部材１４と、上限速度設定部１５と、インチング操作部２７とを備えている。
【００３４】
アクセル操作部材１３ａは、オペレータがエンジン１の目標回転速度を設定するための部材である。アクセル操作部材１３ａは、例えばアクセルペダルであり、オペレータによって操作される。アクセル操作部材１３ａは、アクセル操作量センサ１３と接続されている。アクセル操作量センサ１３は、ポテンショメータなどで構成されている。アクセル操作量センサ１３は、アクセル操作部材１３ａの操作量（以下、「アクセル操作量」と呼ぶ）を示す検出信号をエンジンコントローラ１２ａへと送る。オペレータは、アクセル操作量を調整することによって、エンジン１の回転速度を制御することができる。
【００３５】
前後進切換操作部材１４は、オペレータによって操作され、前進位置と後進位置と中立位置とに切り換えられる。前後進切換操作部材１４は、前後進切換操作部材１４の位置を示す検出信号を車体コントローラ１２に送る。オペレータは、前後進切換操作部材１４を操作することによって、作業車両５０の前進と後進とを切り換えることができる。
【００３６】
上限速度設定部１５は、例えばダイヤル型のスイッチである。上限速度設定部１５は、オペレータによって操作され、上限速度可変制御の目標上限速度を設定するために操作される。上限速度可変制御は、作業車両５０の車速の上限を最高車速よりも低い速度に制限する制御である。上限速度設定部１５は、選択された目標上限速度を示す検出信号を車体コントローラ１２に送る。
【００３７】
インチング操作部２７は、インチング操作部材２７ａとインチング操作センサ２７ｂとを有する。インチング操作部材２７ａは、オペレータによって操作される。インチング操作部材２７ａは例えばペダルである。インチング操作部材２７ａは、後述するようにインチング操作の機能と、プレーキ操作の機能とを兼ねる。インチング操作センサ２７ｂは、インチング操作部材２７ａの操作量（以下、「インチング操作量」と呼ぶ）を検出して、検出信号を車体コントローラ１２に送信する。インチング操作部材２７ａが操作されと、車体コントローラ１２は、インチング操作センサ２７ｂからの検出信号に基づいてパイロット圧制御弁７を制御する。車体コントローラ１２は、インチング操作部材２７ａの操作量に応じてポンプパイロット回路３２の油圧を低下させる。これにより、第１油圧ポンプ４へのポンプパイロット圧が低下して、第１油圧ポンプ４のポンプ容量が低減される。その結果、駆動回路圧が低下して、走行用油圧モータ１０の回転速度が低下する。インチング操作部２７は、例えば、エンジン１の回転速度を上昇させたいが走行速度の上昇は抑えたいときなどにおいて使用される。すなわち、アクセル操作部材１３ａの操作によってエンジン１の回転速度を上昇させると、ポンプパイロット回路３２の油圧も上昇する。このとき、インチング操作部材２７ａを操作することにより、ポンプパイロット回路３２の油圧の上昇を制御することができる。これにより、ポンプ容量の増大を抑え、走行用油圧モータ１０の回転速度の上昇を抑えることができる。言い換えれば、インチング操作部材２７ａは、エンジン回転速度を低下させずに、車速を低減させるために操作される。
【００３８】
また、インチング操作部材２７ａには、ブレーキ弁２８が連結されている。ブレーキ弁２８は、油圧ブレーキ装置２９への作動油の供給を制御する。インチング操作部材２７ａは油圧ブレーキ装置２９の操作部材を兼ねている。インチング操作部材２７ａの操作量が所定量に達するまではインチング操作センサ２７ｂからの検出信号に基づいて上述したインチング操作のみが行われる。そして、インチング操作部材２７ａの操作量が所定量に達すると、ブレーキ弁２８の操作が開始され、これにより油圧ブレーキ装置２９において制動力が発生する。インチング操作部材２７ａの操作量が所定量以上では、インチング操作部材２７ａの操作量に応じて油圧ブレーキ装置２９の制動力が制御される。
【００３９】
エンジンコントローラ１２ａは、ＣＰＵなどの演算装置や各種のメモリなどを有する電子制御部である。エンジンコントローラ１２ａは、設定された目標回転速度が得られるように、エンジン１を制御する。図３にエンジン１の出力トルク線を示す。エンジン１の出力トルク線は、エンジン１の回転速度と、各回転速度においてエンジン１が出力できる最大のエンジントルクの大きさとの関係を示す。図３において、実線Ｌ１００は、アクセル操作量が１００％であるときのエンジン出力トルク線を示している。このエンジン出力トルク線は、例えばエンジン１の定格又は最大のパワー出力に相当する。なお、アクセル操作量が１００％とは、アクセル操作部材１３ａが最大に操作されている状態を意味する。また、破線Ｌ７５は、アクセル操作量が７５％であるときのエンジン出力トルク線を示している。エンジンコントローラ１２ａは、エンジントルクがエンジン出力トルク線以下となるようにエンジン１の出力を制御する。このエンジン１の出力の制御は、例えば、エンジン１への燃料噴射量の上限値を制御することにより行われる。
【００４０】
車体コントローラ１２は、ＣＰＵなどの演算装置や各種のメモリなどを有する電子制御部である。車体コントローラ１２は、各検出部からの検出信号に基づいて各制御弁を電子制御することにより、ポンプ容量とモータ容量とを制御する。
【００４１】
具体的には、車体コントローラ１２は、エンジン回転速度センサ１ａが検出したエンジン回転速度に基づいて指令信号をパイロット圧制御弁７に出力する。これにより、ポンプ容量と駆動回路圧との関係が規定される。図４に、ポンプ容量−駆動回路圧特性の一例を示す。ポンプ容量−駆動回路圧特性は、ポンプ容量と駆動回路圧との関係を示す。図中のＬ１１〜Ｌ１８は、エンジン回転速度に応じて変更されるポンプ容量−駆動回路圧特性を示すラインである。具体的には、車体コントローラ１２が、エンジン回転速度に基づいてパイロット圧制御弁７の流量を制御することにより、ポンプ容量−駆動回路圧特性がＬ１１〜Ｌ１８に変更される。これにより、ポンプ容量がエンジン回転速度及び駆動回路圧に対応した大きさに制御される。なお、ポンプ容量−駆動回路圧特性Ｌ１１−Ｌ１８の傾きは、作業車両５０の機械的な構造によって定まるものである。例えば、ポンプ容量−駆動回路圧特性Ｌ１１−Ｌ１８の傾きは、第１油圧ポンプ４の機械的特性によって定まる。
【００４２】
車体コントローラ１２は、エンジン回転速度センサ１ａおよび駆動回路圧検出部１７からの検出信号を処理して、モータ容量の指令信号をモータ容量制御部１１ｂに出力する。ここでは、車体コントローラ１２は、車体コントローラ１２に記憶されているモータ容量−駆動回路圧特性を参照して、エンジン回転速度の値と駆動回路圧の値とからモータ容量を設定する。車体コントローラ１２は、この設定したモータ容量に対応する傾転角の変更指令をモータ容量制御部１１ｂに出力する。
【００４３】
図５に、モータ容量−駆動回路圧特性の一例を示す。図中の実線Ｌ２１は、エンジン回転速度がある値の状態における、駆動回路圧に対するモータ容量を定めたラインである。ここでのモータ容量は、走行用油圧モータ１０の傾転角に対応している。駆動回路圧がある一定の値以下の場合までは傾転角は最小（Ｍｉｎ）である。その後、駆動回路圧の上昇に伴って傾転角も次第に大きくなる（実線の傾斜部分Ｌ２２）。そして、傾転角が最大（Ｍａｘ）となった後は、駆動回路圧が上昇しても傾転角は最大傾転角（Ｍａｘ）を維持する。傾斜部分Ｌ２２は、駆動回路圧の目標圧力を規定している。すなわち、車体コントローラ１２は、駆動回路圧が目標圧力よりも大きくなるとモータ容量を増大させる。また、駆動回路圧が、目標圧力よりも小さくなるとモータ容量を低減させる。目標圧力は、エンジン回転速度に応じて定められる。すなわち、図５に示す傾斜部分Ｌ２２は、エンジン回転速度の増減に応じて上下するように設定される。具体的には、傾斜部分Ｌ２２は、エンジン回転速度が低ければ、駆動回路圧がより低い状態から傾転角が大きくなり、駆動回路圧がより低い状態で最大傾転角に達するように制御される（図５における下側の破線の傾斜部分Ｌ２３参照）。反対にエンジン回転速度が高ければ、駆動回路圧がより高くなるまで最小傾転角（Ｍｉｎ）を維持し、駆動回路圧がより高い状態で最大傾転角（Ｍａｘ）に達するように制御される（図５における上側の破線の傾斜部分Ｌ２４参照）。これにより、図６に示すように、作業車両５０は、牽引力と車速とが無段階に変化して、車速ゼロから最高速度まで変速操作なく自動的に変速することができる。なお、図５において傾斜部分Ｌ２２は、理解の容易のために、傾斜を強調して示しているが、実際には略水平である。従って、駆動回路圧が、目標圧力に達すると、モータ容量は、最小値（或いは最小制限値）と、最大値（或いは最大制限値）との間で切り換わる。ただし、駆動回路圧が目標圧力に達したときに即時に指令値が変更されるのではなく、時間遅れが生じる。この時間遅れが、傾斜部Ｌ２２が存在する理由である。
【００４４】
車体コントローラ１２は、上限速度設定部１５が操作されることにより、上限速度可変制御を実行する。図２に示すように、車体コントローラ１２は、速度範囲判定部６１と上限速度制御部６２とを有する。速度範囲判定部６１は、上限速度設定部１５によって設定された目標上限速度が、通常速度範囲内であるのか、又は、低速度範囲内であるのかを判定する。
【００４５】
目標上限速度が通常速度範囲内であるときには、上限速度制御部６２は、走行用油圧モータ１０の下限容量を最小容量Ｍｉｎから最大容量Ｍａｘまでの間で変更することによって、車速の上限を変更する。例えば、図５に示すように、下限容量を最小容量ＭｉｎからＭａ，Ｍｂ，Ｍｃのいずれかに変更するように、上限速度制御部６２は、モータ容量制御部１１ｂに指令信号を出力する。下限容量がＭａに変更されると、車速−牽引力特性は図６のラインＦａのように変化する。これにより、車速の上限が、速度Ｖａに変更される。すなわち、作業車両５０の最高速度Ｖｍａｘと比べて、車速の上限が低下する。下限容量がＭｂに変更されると、車速−牽引力特性はラインＦｂのように変化する。これにより、車速の上限が、Ｖａよりも小さい速度Ｖｂに変更される。また、下限容量がＭｃに変更されると、車速−牽引力特性はラインＦｃのように変化する。これにより、車速の上限が、Ｖｂよりも小さい速度Ｖｃに変更される。従って、上限速度設定部１５によって目標上限速度がＶａに設定されたときには、上限速度制御部６２は、下限容量がＭａになるように、モータ容量制御部１１ｂを制御する。上限速度設定部１５によって目標上限速度がＶｂに設定されたときには、上限速度制御部６２は、下限容量がＭｂになるように、モータ容量制御部１１ｂを制御する。上限速度設定部１５によって目標上限速度がＶｃに設定されたときには、上限速度制御部６２は、下限容量がＭｃになるように、モータ容量制御部１１ｂを制御する。
【００４６】
走行用油圧モータ１０の下限容量が最大容量Ｍａｘに設定されると、モータ容量は、最大容量Ｍａｘに固定される。走行用油圧モータ１０の下限容量が最大容量Ｍａｘに設定されたときの車速−牽引力特性は、図６においてＦｄで示される。図６に示すように、走行用油圧モータ１０の下限容量が最大容量Ｍａｘに設定されたときの車速の上限は、Ｖｄである。図６に示すように、通常速度範囲は、Ｖｄ以上Ｖｍａｘ以下の範囲である。すなわち、通常速度範囲は、モータ容量の下限を最小容量Ｍｉｎから最大容量Ｍａｘまでの間で変更することによって車速の上限を変更可能な速度の範囲である。一方、低速度範囲は、通常速度範囲よりも小さな速度範囲である。すなわち、低速度範囲は、モータ容量の下限を変更することでは車速の上限を変更することが不可能な速度の範囲である。具体的には、低速度範囲は、上述した車速Ｖｄよりも小さな速度の範囲である。以下、速度Ｖｄを、閾速度Ｖｄと呼ぶ。
【００４７】
目標上限速度が低速度範囲内であるときには、上限速度制御部６２は、パイロット圧制御弁７によってポンプパイロット圧の上限を目標上限速度に応じて制御する。図７は、目標上限速度と駆動回路圧とパイロット圧制限率との関係を示すパイロット圧制限情報の一例を示している。パイロット圧制限情報は、車体コントローラ１２に記憶されている。パイロット圧制限情報は、テーブル或いはマップなどの形式で車体コントローラ１２に記憶されている。パイロット圧制限率は、上限速度可変制御におけるポンプパイロット圧の上限に対応している。ポンプパイロット圧は、パイロット圧制御弁７を制御することによって設定される。
【００４８】
図７において、Ｌ１は、駆動回路圧がＰ１であるときの目標上限速度とパイロット圧制限率との関係を示している。Ｌ２は、駆動回路圧がＰ１より大きいＰ２であるときの目標上限速度とパイロット圧制限率との関係を示している。Ｌ３は、駆動回路圧がＰ２より大きいＰ３であるときの目標上限速度とパイロット圧制限率との関係を示している。図７に示すように、パイロット圧制限情報では、駆動回路圧を一定とした場合、目標上限速度が大きいほど、パイロット圧制限率は大きくなる。従って、上限速度制御部６２は、目標上限速度が大きくなるほどポンプパイロット圧の上限が大きくなるようにパイロット圧制御弁７を制御する。なお、目標上限速度が上述した閾速度Ｖｄ以上であるときには、パイロット圧制限率は１００％である。すなわち、目標上限速度が通常速度範囲内であるときには、上限速度制御部６２は、ポンプパイロット圧の上限の制限を行わない。
【００４９】
パイロット圧制限情報では、目標上限速度を一定とした場合、駆動回路圧が大きいほどパイロット圧制限率が大きくなる。例えば、目標上限速度がＶｆであり且つ駆動回路圧がＰ１であるときのパイロット圧制限率はＲ１である。目標上限速度がＶｆであり且つ駆動回路圧がＰ２であるときのパイロット圧制限率はＲ１より大きいＲ２である。目標上限速度がＶｆであり且つ駆動回路圧がＰ３であるときのパイロット圧制限率はＲ２より大きいＲ３である。従って、目標上限速度が低速度範囲内であるときには、上限速度制御部６２は、駆動回路圧が大きいほどポンプパイロット圧の上限が大きくなるようにパイロット圧制御弁７を制御する。
【００５０】
図８は、駆動回路圧に応じたポンプ容量−駆動回路圧特性の変化を示している。具体的には、図８（ａ）は、目標上限速度がＶｆであり且つ駆動回路圧がＰ１であるとき（図７のＡ１参照）、すなわち、パイロット圧制限率がＲ１に設定されたときのポンプ容量−駆動回路圧特性を示している。このとき、Ｌ１６で示すポンプ容量−駆動回路圧特性が得られる。また、駆動回路圧はＰ１である。従って、図８（ａ）において、点Ｂ１で示すような、ポンプ容量と駆動回路圧との関係が得られる。ライン図８（ｂ）は、目標上限速度がＶｆであり且つ駆動回路圧がＰ２であるとき（図７のＡ２参照）、すなわち、パイロット圧制限率がＲ２に設定されたときのポンプ容量−駆動回路圧特性を示している。このとき、Ｌ１５で示すポンプ容量−駆動回路圧特性が得られる。また、駆動回路圧はＰ２である。従って、図８（ｂ）において点Ｂ２で示すような、ポンプ容量と駆動回路圧との関係が得られる。図８（ｃ）は、目標上限速度がＶｆであり且つ駆動回路圧がＰ３であるとき（図７のＡ３参照）、すなわち、パイロット圧制限率がＲ３に設定されたときのポンプ容量−駆動回路圧特性を示している。このとき、Ｌ１４’で示すポンプ容量−駆動回路圧特性が得られる。また、駆動回路圧はＰ３である。従って、図８（ｃ）において点Ｂ３で示すような、ポンプ容量と駆動回路圧との関係が得られる。
【００５１】
図８に示す点Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３のように、駆動回路圧の増大に応じてパイロット圧制限率を増大させたときのポンプ容量と駆動回路圧との関係を重ね合わせると、図９においてＬｆで示すポンプ容量−駆動回路圧特性となる。同様に、目標上限速度がＶｅであるときに、駆動回路圧の増大に応じてパイロット圧制限率を増大させたときのポンプ容量と駆動回路圧との関係は、図９においてＬｅで示される。図９においてＬｅ，Ｌｆで示すように、駆動回路圧の増大に応じてパイロット圧制限率を増大させることによって得られるポンプ容量と駆動回路圧との関係を第２のポンプ容量−駆動回路圧特性と呼ぶ。また、上述したＬ１１−Ｌ１８のように、ポンプパイロット圧をそれぞれ一定としたときに得られるポンプ容量−駆動回路圧特性を第１のポンプ容量−駆動回路圧特性と呼ぶ。従って、ポンプパイロット圧の上限が所定のパイロット圧力値に固定されているときには、ポンプ容量と駆動回路圧とは、所定のパイロット圧力値に対応する第１のポンプ容量−駆動回路圧特性を上限として変化する。上述したように、第１のポンプ容量−駆動回路圧特性Ｌ１１−Ｌ１８の傾きは、作業車両５０の機械的な構造によって定まる。図９に示すように、第２のポンプ容量−駆動回路圧特性Ｌｅ，Ｌｆの傾きは、第１のポンプ容量−駆動回路圧特性Ｌ１１−Ｌ１８の傾きよりも急である。すなわち、第２のポンプ容量−駆動回路圧特性でのポンプ容量に対する駆動回路圧の変化率の絶対値は、第１のポンプ容量−駆動回路圧特性でのポンプ容量に対する駆動回路圧の変化率の絶対値よりも大きい。従って、駆動回路圧の上昇時にポンプ容量の低下を抑えることができる。
【００５２】
なお、目標上限速度が低速度範囲内であるときには、上限速度制御部６２は、ポンプパイロット圧の上限を所定の第１パイロット圧より小さい値に設定する。第１パイロット圧は、駆動回路圧が平地走行時の負荷相当の圧力Ｐ’であるときのポンプ容量が油圧ポンプの最大容量Ｑｍａｘになり、駆動回路圧がＰ’より大きくなるとポンプ容量が油圧ポンプの最大容量Ｑｍａｘよりも小さくなる第１ポンプ容量−駆動回路圧特性が得られるポンプパイロット圧である。すなわち、第１パイロット圧は、図９の第１のポンプ容量−駆動回路圧特性Ｌ１３が得られるポンプパイロット圧である。ポンプパイロット圧の上限を第１パイロット圧よりも大きい範囲で低減させると、例えば、第１ポンプ容量−駆動回路圧特性の上限がＬ１１からＬ１２に変更される。このとき、図９に示すように、駆動回路圧がＰ’であるときには、第１ポンプ容量−駆動回路圧特性がＬ１１からＬ１２に変更されても、ポンプ容量の上限は第１油圧ポンプ４の最大容量Ｑｍａｘで変化しない（図９の点Ｃ１参照）。一方、上記のように、ポンプパイロット圧の上限を第１パイロット圧より小さい値に設定すると、例えば、第１ポンプ容量−駆動回路圧特性の上限がＬ１２からＬ１５に変更される。このとき、駆動回路圧がＰ’であれば、ポンプ容量の上限は、Ｑ’に低減される（図９の点Ｃ２参照）。これにより、車速の上限を低減させることができる。なお、平地走行時の負荷相当の圧力Ｐ’は、例えば５ＭＰａ程度の値である。
【００５３】
図１０は、上限速度可変制御の処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において、上限速度設定部１５が目標上限速度を設定する。上限速度設定部１５は、オペレータの操作に基づいて、目標上限速度を設定する。上限速度設定部１５は、オペレータによって設定された目標上限速度を示す検出信号を車体コントローラ１２に送る。
【００５４】
ステップＳ２において、駆動回路圧検出部１７が駆動回路圧を検出する。駆動回路圧検出部１７は、検出された駆動回路圧を示す検出信号を車体コントローラ１２に送る。
【００５５】
ステップＳ３において、速度範囲判定部６１は、上限速度設定部１５によって設定された目標上限速度Ｖｔａが、上述した閾速度Ｖｄより小さいかを判定する。すなわち、速度範囲判定部６１は、目標上限速度Ｖｔａが通常速度範囲内であるのか、又は、低速度範囲内であるのかを判定する。目標上限速度Ｖｔａが、上述した閾速度Ｖｄより小さいときには、ステップＳ４に進む。すなわち、目標上限速度が低速度範囲内であるときには、ステップＳ４に進む。
【００５６】
ステップＳ４では、上限速度制御部６２は、上述したようにポンプパイロット圧の上限を制御する。なお、モータ容量は、Ｍａｘに固定されている。具体的には、上限速度制御部６２は、上述したパイロット圧制限情報に基づいて、目標上限速度と駆動回路圧とから、パイロット圧制限率を算出する。そして、上限速度制御部６２は、パイロット圧制限率に対応する指令信号をパイロット圧制御弁７に送る。これにより、上限速度制御部６２は、ポンプ容量と駆動回路圧とが上述した第２のポンプ容量−駆動回路圧特性に従って変化するように、駆動回路圧に応じてポンプパイロット圧の上限を変更する。
【００５７】
例えば、目標上限速度としてＶｆが設定されると、上限速度制御部６２は、ポンプ容量と駆動回路圧とが図９に示す第２のポンプ容量−駆動回路圧特性Ｌｆに従って変化するように、ポンプパイロット圧の上限を変更する。これにより、図６に示す車速−牽引力特性Ｆｆが得られる。すなわち、車速の上限が、目標上限車速Ｖｆに制限される。また、目標上限速度としてＶｅが設定されると、上限速度制御部６２は、ポンプ容量と駆動回路圧とが図９に示す第２のポンプ容量−駆動回路圧特性Ｌｅに従って変化するように、ポンプパイロット圧の上限を変更する。これにより、図６に示す車速−牽引力特性Ｆｅが得られる。すなわち、車速の上限が、目標上限車速Ｖｅに制限される。
【００５８】
ステップＳ３において、目標上限速度Ｖｔａが、上述した閾速度Ｖｄより小さくないときには、ステップＳ５に進む。すなわち、目標上限速度が通常速度範囲内であるときには、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、上述したように走行用油圧モータ１０の下限容量を制御する。これにより、設定された目標上限速度に応じて、図６に示す車速−牽引力特性Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが得られる。すなわち、車速の上限が目標上限車速Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃに制限される。
【００５９】
本実施形態に係る作業車両では、上限速度制御部６２は、目標上限速度が低速度範囲内であるときには、パイロット圧制御弁７によってポンプパイロット圧の上限を目標上限速度に応じて制御する。これにより、モータ容量の制御では車速の上限を変更することができない低速度範囲においても、車速の上限を変更することができる。従って、従来の作業車両のようにインチング操作部材２７ａを操作することなく、低速度範囲での車速の上限の制限を容易に行うことができる。また、目標上限速度が低速度範囲内であるときには、上限速度制御部６２は、駆動回路圧が大きいほどポンプパイロット圧の上限が大きくなるようにパイロット圧制御弁７を制御する。これにより、所定の目標上限速度に対してポンプパイロット圧の上限が所定値に固定される場合と比べて、駆動回路圧が小さくなることを抑えることができる。従って、低速度範囲での上限速度可変制御中に牽引力が低下することを抑えることができる。
【００６０】
例えば、ポンプパイロット圧の上限が、図９の第１ポンプ容量−駆動回路圧特性Ｌ１６を規定する所定値に固定されると、駆動回路圧の上限はＰｆｍａｘ’となる。この場合、駆動回路圧は、低圧リリーフ弁４５のリリーフ圧に相当する最大駆動回路圧Ｐｍａｘと比べて非常に小さくなる。この場合、図６の車速−牽引力特性Ｆｆ’で示すように、牽引力が大きく低下する。これに対して、図９の第２のポンプ容量−駆動回路圧特性Ｌｆが得られるようにポンプパイロット圧の上限が制御されると、駆動回路圧の上限は、Ｐｆｍａｘ’よりも大きいＰｆｍａｘとなる。この場合、図６の車速−牽引力特性Ｆｆで示すように、牽引力の低下が抑えられる。
【００６１】
本実施形態に係る作業車両では、目標上限車速が通常車速範囲であるときには、上限速度制御部６２は、パイロット圧制限率を１００％に設定する。すなわち、上限速度制御部６２は、パイロット圧制御弁７の開度の上限を全開とする。これにより、アクセル操作部材１３ａ、或いは、インチング操作部材２７ａの操作による車速や走行負荷の調整に影響されずに、上限速度可変制御を行うことができる。
【００６２】
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。
【００６３】
上記の実施形態では、作業車両としてホイールローダが例示されているが、ＨＳＴを搭載した他の作業車両であってもよい。
【００６４】
上記の実施形態では、１つの油圧ポンプと走行用油圧モータ１０を含む１ポンプ１モータのＨＳＴシステムを搭載した作業車両５０を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１つの第１油圧ポンプと２つの走行用油圧モータを含む、１ポンプ２モータのＨＳＴシステムを搭載した作業車両に対して、本発明を適用してもよい。
【００６５】
上記の実施形態では、インチング操作部材２７ａは、ブレーキペダルを兼ねている。しかし、ブレーキペダルとは別の部材としてインチング操作部材が設けられてもよい。或いは、インチング操作部材２７ａが省略されてもよい。
【００６６】
上記の実施形態では、低速度範囲の目標上限速度としてＶｅとＶｆとが例示されているが、上限速度設定部１５によって設定可能な低速度範囲の目標上限速度の数は２つに限らない。上限速度設定部１５は、低速度範囲において３つ以上の目標上限速度を設定可能であってもよい。或いは、上限速度設定部１５は、低速度範囲において１つの目標上限速度のみを設定可能であってもよい。或いは、上限速度設定部１５は、低速度範囲において任意の速度を目標上限速度として設定可能であってもよい。上記の実施形態では、通常速度範囲の目標上限速度としてＶａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄが例示されているが、上限速度設定部１５によって設定可能な通常速度範囲の目標上限速度の数は４つに限らない。上限速度設定部１５は、通常速度範囲において５つ以上の目標上限速度を設定可能であってもよい。或いは、上限速度設定部１５は、通常速度範囲において３つ以下の目標上限速度を設定可能であってもよい。或いは、上限速度設定部１５は、通常速度範囲において任意の速度を目標上限速度として設定可能であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によれば、低速度範囲での車速の上限の制限を容易に行うことができると共に、牽引力の低下を抑えることができる作業車両及び作業車両の制御方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１      エンジン
３      チャージポンプ
４      第１油圧ポンプ
６      ポンプ容量制御シリンダ
７      パイロット圧制御弁
１０    走行用油圧モータ
１１ｂ  モータ容量制御部
１５    上限速度設定部
１７    駆動回路圧検出部
５０    作業車両
６１    速度範囲判定部
６２    上限速度制御部
【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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