JP7038516B2 - ホイールローダ - Google Patents

Description

本発明は、無段変速式の走行駆動システムを搭載したホイールローダに関する。

無段変速式の走行駆動システムとして、例えば、エンジンで油圧ポンプを駆動させることによって発生した油圧を油圧モータで回転力に変換するＨＳＴ式若しくはＨＭＴ式、及びエンジンで発電機を駆動させることによって発生した電力を電動モータで回転力に変換するＥＭＴ式等が知られている。

例えば特許文献１では、上下方向に回動可能なリフトアームを含む作業装置と、エンジンによって駆動される可変容量型のＨＳＴポンプ、及びＨＳＴポンプから吐出される圧油により駆動されるＨＳＴモータを含む油圧閉回路と、エンジンによって駆動され、作業装置を作動させる圧油を吐出する作業機ポンプと、を備えたホイールローダが開示されている。

このホイールローダは、作業モードとして、重掘削に対応したパワーモード、及びパワーモードよりもエンジン回転数を抑えて燃費を低減させるエコモードのいずれかを選択することが可能である。作業モードとしてエコモードが選択されている場合に、リフトアームシリンダのボトム圧を検出することによってリフトアームの上げ動作が検出されると、走行駆動システムは、エンジン回転数をエコモード時よりも増加させる。これにより、エコモードにて動作している時であっても、リフトアームの上げ動作速度が低下しづらくなり、ホイールローダの作業効率を向上させている。

特開２０１５－９４０７０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のホイールローダでは、リフトアームシリンダのボトム圧を用いてリフトアームの上げ動作の有無を判定しているため、例えば、リフトアームの上げ操作を行っていない場合（操作レバーが中立状態）であっても、バケット内に荷があるとリフトアームシリンダのボトム圧が高くなってしまい、リフトアームの上げ操作を行っていると誤判定する可能性がある。また、ホイールローダが露天掘り鉱山等において凹凸路面を走行する際には、車体に振動が発生してリフトアームシリンダのボトム圧が変化しやすくなるため、この場合においても、リフトアームの上げ操作を行っていると誤判定しやすくなる。

このように、オペレータが意図してリフトアームの上げ操作を行っていない状況下においても、リフトアームの上げ操作の誤判定によりエンジン回転数が増加することで車速が急に変化してしまい、車体やオペレータに対して振動や衝撃をさらに与えてしまう可能性がある。

そこで、本発明の目的は、リフトアームの上げ操作の誤判定に伴う車速の急な変化を抑制することが可能なホイールローダを提供することにある。

上記の目的を達成するために、車体の前部に設けられて上下方向に回動可能なリフトアームを有するフロント作業機を備えたホイールローダであって、エンジンと、前記エンジンにより駆動される可変容量型の走行用油圧ポンプと、前記走行用油圧ポンプと閉回路状に接続されて、前記エンジンの駆動力を車輪に伝達する可変容量型の走行用油圧モータと、前記車体の走行状態を検出する走行状態検出器と、前記リフトアームの上げ操作量を検出する操作量検出器と、前記走行用油圧ポンプ及び前記走行用油圧モータを制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記走行状態検出器で検出された走行状態、及び前記操作量検出器で検出された前記リフトアームの上げ操作量に基づいて、前記車体の前進走行中における前記リフトアームの上方向への動作を特定する特定条件を満たすか否かを判定し、前記特定条件を満たす場合、かつライズラン操作の後半である前記リフトアームが水平姿勢時から上方向に上がりきるまでの間に限り、前記リフトアームの上げ操作量が増加するにつれて、前記走行用油圧ポンプの押し退け容積を小さくして、又は前記走行用油圧モータの押し退け容積を大きくして車速を制限することを特徴とするホイールローダを提供する。

本発明によれば、リフトアームの上げ操作の誤判定に伴う車速の急な変化を抑制することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の各実施形態に係るホイールローダの外観を示す側面図である。 ホイールローダによるＶシェープローディングについて説明する説明図である。 ホイールローダのライズラン操作を説明する説明図である。 第１実施形態に係るホイールローダの油圧回路及び電気回路を示す図である。 アクセルペダル踏込量と目標エンジン回転速度との関係を示すグラフである。 （ａ）はエンジン回転数とＨＳＴポンプの押し退け容積との関係を示すグラフ、（ｂ）はエンジン回転数とＨＳＴポンプの入力トルクとの関係を示すグラフ、（ｃ）はエンジン回転数とＨＳＴポンプの吐出流量との関係を示すグラフである。 速度段ごとの車速と駆動力との関係を示すグラフである。 リフトアームの上げ操作量とパイロット圧との関係を示すグラフである。 スプールのストローク量とパイロット圧との関係を示すグラフである。 スプールのストローク量とスプールの開口面積との関係を示すグラフである。 リフトアームの上げ操作量とスプールの開口面積との関係を示すグラフである。 コントローラが有する機能を示す機能ブロック図である。 コントローラで実行される処理の流れを示すフローチャートである。 リフトアーム上げ操作に係るパイロット圧とＨＳＴモータの最小押し退け容積の増加分との関係を示すグラフである。 走行負荷圧力とＨＳＴモータの最小押し退け容積との関係を示すグラフである。 ホイールローダの車速と牽引力との関係を示すグラフである。 第２実施形態に係るホイールローダの油圧回路及び電気回路を示す図である。 第２実施形態に係るコントローラが有する機能を示す機能ブロック図である。 第２実施形態に係るコントローラで実行される処理の流れを示すフローチャートである。 作業機用油圧ポンプの吐出圧とＨＳＴモータの最小押し退け容積の増加分との関係を示すグラフである。 第３実施形態に係るホイールローダの油圧回路及び電気回路を示す図である。 第４実施形態に係るホイールローダの油圧回路及び電気回路を示す図である。

本発明の各実施形態に係るホイールローダの全体構成及びその動作について、図１～３を参照して説明する。

図１は、本発明の各実施形態に係るホイールローダ１の外観を示す側面図である。

ホイールローダ１は、前フレーム１Ａ及び後フレーム１Ｂで構成される車体と、車体の前部に設けられたフロント作業機２と、を備えている。ホイールローダ１は、車体が中心付近で中折れすることにより操舵するアーティキュレート式の作業機械である。前フレーム１Ａと後フレーム１Ｂとは、センタジョイント１０によって左右方向に回動自在に連結されており、前フレーム１Ａが後フレーム１Ｂに対して左右方向に屈曲する。

前フレーム１Ａには、左右一対の前輪１１Ａ、及びフロント作業機２が設けられている。後フレーム１Ｂには、左右一対の後輪１１Ｂ、オペレータが搭乗する運転室１２、エンジンやコントローラ、冷却器等の各機器を収容する機械室１３、及び車体が傾倒しないようにバランスを保つためのカウンタウェイト１４が設けられている。なお、図１では、左右一対の前輪１１Ａ及び後輪１１Ｂのうち、左側の前輪１１Ａ及び後輪１１Ｂのみを示している。

フロント作業機２は、上下方向に回動可能なリフトアーム２１と、伸縮することによりリフトアーム２１を駆動させる一対のリフトアームシリンダ２２と、リフトアーム２１の先端部に取り付けられたバケット２３と、伸縮することによりバケット２３をリフトアーム２１に対して上下方向に回動させるバケットシリンダ２４と、リフトアーム２１に回動可能に連結されてバケット２３とバケットシリンダ２４とのリンク機構を構成するベルクランク２５と、一対のリフトアームシリンダ２２やバケットシリンダ２４へ圧油を導く複数の配管（不図示）と、を有している。なお、図１では、一対のリフトアームシリンダ２２のうち、左側に配置されたリフトアームシリンダ２２のみを破線で示している。

リフトアーム２１は、各リフトアームシリンダ２２のロッド２２０が伸びることにより上方向に回動し、各ロッド２２０が縮むことにより下方向に回動する。バケット２３は、バケットシリンダ２４のロッド２４０が伸びることによりリフトアーム２１に対して上方向に回動（チルト）し、ロッド２４０が縮むことによりリフトアーム２１に対して下方向に回動（ダンプ）する。

このホイールローダ１は、例えば露天掘り鉱山等において、土砂や鉱物等を掘削してダンプトラック等へ積み込む荷役作業を行うための作業機械である。次に、ホイールローダ１が掘削作業及び積み込み作業を行う際の方法の１つであるＶシェープローディングについて、図２及び図３を参照して説明する。

図２は、ホイールローダ１によるＶシェープローディングについて説明する説明図である。図３は、ホイールローダ１のライズラン操作を説明する説明図である。

まず、ホイールローダ１は、矢印Ｘ１で示すように、掘削対象である地山１００Ａに向かって前進し、バケット２３を地山１００Ａに突入させて掘削作業を行う。掘削作業が終わると、ホイールローダ１は、矢印Ｘ２で示すように、元の場所に一旦後退する。

次に、ホイールローダ１は、矢印Ｙ１で示すように、ダンプトラック１００Ｂに向かって前進し、ダンプトラック１００Ｂの手前で停止する。図２では、ダンプトラック１００Ｂの手前で停止している状態のホイールローダ１を破線で示している。具体的には、図３に示すように、オペレータはアクセルペダルをいっぱいまで踏み込む（フルアクセル）と共に、リフトアーム２１の上げ操作を行う（図３において右側に示す状態）。次に、フルアクセルの状態のまま、さらにリフトアーム２１を上方向に上げる（図３において中央に示す状態）。そして、オペレータはブレーキを作動させてダンプトラック１００Ｂの手前で停止し、バケット２３をダンプさせてバケット２３内の積荷（土砂や鉱物等）をダンプトラック１００Ｂに積み込む。なお、この一連の操作を「ライズラン操作」という。

積み込み作業が終わると、ホイールローダ１は、図２の矢印Ｙ２で示すように、元の場所に後退する。このように、ホイールローダ１は、地山１００Ａとダンプトラック１００Ｂとの間でＶ形状に往復走行し、掘削作業及び積み込み作業を行う。

次に、ホイールローダ１の駆動システムについて、実施形態ごとに説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るホイールローダ１の駆動システムについて、図４～１６を参照して説明する。

（走行駆動システムについて）
まず、ホイールローダ１の走行駆動システムについて、図４～７を参照して説明する。

図４は、本実施形態に係るホイールローダ１の油圧回路及び電気回路を示す図である。図５は、アクセルペダル踏込量と目標エンジン回転速度との関係を示すグラフである。図６（ａ）は、エンジン３の回転数とＨＳＴポンプ４１の押し退け容積との関係を示すグラフ、図６（ｂ）は、エンジン３の回転数とＨＳＴポンプ４１の入力トルクとの関係を示すグラフ、図６（ｃ）は、エンジン３の回転数とＨＳＴポンプ４１の吐出流量との関係を示すグラフである。図７は、速度段ごとの車速と駆動力との関係を示すグラフである。

本実施形態に係るホイールローダ１は、ＨＳＴ式走行駆動システムによって車体の走行が制御されており、図４に示すように、エンジン３と、エンジン３により駆動される可変容量型の走行用油圧ポンプとしてのＨＳＴポンプ４１と、ＨＳＴポンプ４１を制御するための圧油を補給するＨＳＴチャージポンプ４１Ａと、ＨＳＴポンプ４１と閉回路状に接続された走行用油圧モータとしてのＨＳＴモータ４２と、ＨＳＴポンプ４１及びＨＳＴモータ４２を制御するコントローラ５と、を備えている。

ＨＳＴポンプ４１は、傾転角に応じて押し退け容積が制御される斜板式あるいは斜軸式の油圧ポンプである。傾転角は、コントローラ５から出力された指令信号にしたがってポンプ用レギュレータ４１０により調整される。

ＨＳＴモータ４２は、傾転角に応じて押し退け容積が制御される斜板式あるいは斜軸式の油圧モータである。傾転角は、ＨＳＴポンプ４１の場合と同様に、コントローラ５から出力された指令信号にしたがってモータ用レギュレータ４２０により調整される。

ＨＳＴ式走行駆動システムでは、まず、運転室１２に設けられたアクセルペダル６１をオペレータが踏み込むとエンジン３が回転し、エンジン３の駆動力によりＨＳＴポンプ４１が駆動する。そして、ＨＳＴポンプ４１から吐出した圧油によりＨＳＴモータ４２が回転し、ＨＳＴモータ４２からの出力トルクがアクスル１５を介して前輪１１Ａ及び後輪１１Ｂに伝達されることにより、ホイールローダ１が走行する。

具体的には、図４に示すように、踏込量検出器６１０によって検出されたアクセルペダル６１の踏込量がコントローラ５に入力され、コントローラ５からエンジン３へ目標エンジン回転速度が指令信号として出力される。エンジン３は、この目標エンジン回転速度にしたがって回転数が制御される。図４に示すように、エンジン３の回転速度は、エンジン３の出力軸に設けられたエンジン回転速度センサ７１で検出する。

図５に示すように、アクセルペダル６１の踏込量と目標エンジン回転速度とは比例関係にあり、アクセルペダル６１の踏込量が大きくなると目標エンジン回転速度は速くなる。

なお、図５において、アクセルペダル６１の踏込量０％～２０あるいは３０％の範囲では、目標エンジン回転速度は、アクセルペダル６１の踏込量にかかわらず最低目標エンジン回転速度Ｖｍｉｎで一定となっている。また、アクセルペダル６１の踏込量７０あるいは８０％～１００％の範囲では、目標エンジン回転速度は、アクセルペダル６１の踏込量にかかわらず最高目標エンジン回転速度Ｖｍａｘで一定となっている。

このように、アクセルペダル６１の踏込量と目標エンジン回転速度との関係において、アクセルペダル６１の踏込量が少ない所定の領域では、目標エンジン回転速度が最低目標エンジン回転速度Ｖｍｉｎに維持されるように、アクセルペダル６１の踏込量が多い所定の領域では、目標エンジン回転速度が最高目標エンジン回転速度Ｖｍａｘに維持されるように、それぞれ設定されている。なお、これらの設定は、任意に変更可能である。

次に、エンジン３とＨＳＴポンプ４１との関係は、図６（ａ）～（ｃ）に示す通りである。

図６（ａ）に示すように、エンジン回転速度がＶ１からＶ２までの間では、エンジン３の回転速度とＨＳＴポンプ４１の押し退け容積とは比例関係にあり、エンジン３の回転速度がＶ１からＶ２になるまで速くなるにつれて（Ｖ１＜Ｖ２）、押し退け容積は０から所定の値Ｑｃまで大きくなる。エンジン回転速度がＶ２以上では、ＨＳＴポンプ４１の押し退け容積は、エンジン回転速度にかかわらず所定の値Ｑｃで一定となる。

ＨＳＴポンプ４１の入力トルクは、押し退け容積に吐出圧力を積算したもの（入力トルク＝押し退け容積×吐出圧力）である。図６（ｂ）に示すように、エンジン回転速度がＶ１からＶ２までの間では、エンジン３の回転速度とＨＳＴポンプ４１の入力トルクとは比例関係にあり、エンジン３の回転速度がＶ１からＶ２になるまで速くなるにつれて、入力トルクは０から所定の値Ｔｃまで大きくなる。エンジン回転速度がＶ２以上では、ＨＳＴポンプ４１の入力トルクは、エンジン回転速度にかかわらず所定の値Ｔｃで一定となる。

図６（ｃ）に示すように、エンジン回転速度がＶ１からＶ２までの間では、ＨＳＴポンプ４１の吐出流量はエンジン３の回転速度の二乗に比例する。エンジン回転速度がＶ２以上では、エンジン３の回転速度とＨＳＴポンプ４１の吐出流量とは一次の比例関係にあり、エンジン３の回転速度が速くなるにつれて吐出流量は増える。

したがって、エンジン３の回転速度が速くなるとＨＳＴポンプ４１の吐出流量が増え、ＨＳＴポンプ４１からＨＳＴモータ４２に流入する圧油の流量が増えるため、ＨＳＴモータ４２の回転数が増加し、車速が速くなる。車速は、ＨＳＴモータ４２の回転速度としてモータ回転速度センサ７２で検出する（図４参照）。

このように、ＨＳＴ式走行駆動システムでは、ＨＳＴポンプ４１の吐出流量を連続的に増減させることにより車速を調整（変速）するため、ホイールローダ１は滑らかな発進、及び衝撃の少ない停止が可能となる。なお、必ずしもＨＳＴポンプ４１側において吐出流量を調整することで車速を制御する必要はなく、ＨＳＴモータ４２側において押し退け容積を調整することで車速を制御してもよい。

本実施形態では、図４に示すように、最高車速を１～４速度段に選択する速度段スイッチ６３が設けられている。この速度段スイッチ６３は、ホイールローダ１の前進走行に対して主に使用される。図７に示すように、１速度段では最高車速がＳ１に、２速度段では最高車速がＳ２に、３速度段では最高車速がＳ３に、４速度段では最高車速がＳ４に、それぞれ設定されている。なお、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４の間の大小関係は、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３＜Ｓ４である。図７では、速度段毎の最高車速と駆動力との関係を示している。

また、１～４速度段のうち、１速度段及び２速度段が「低速度段」に、３速度段及び４速度段が「中～高速度段」に、それぞれ相当する。この「低速度段」は、積込作業においてホイールローダ１がダンプトラック１００Ｂに向かって走行する場合（図２において矢印Ｙ１で示す場合）、すなわちライズラン操作時に選択され、最高車速は例えば９～１５ｋｍ／時に設定されている。

ホイールローダ１の進行方向、すなわち前進又は後進の選択は、運転室１２に設けられた前後進切換スイッチ６２（図４参照）によって行う。具体的には、オペレータが前後進切換スイッチ６２で前進の位置に切り換えると、前進を示す前後進切換信号がコントローラ５に出力され、コントローラ５はトランスミッションの前進クラッチを係合状態とするための指令信号をトランスミッションに出力する。トランスミッションが前進に係る指令信号を受信すると、前進クラッチが係合状態となり、車体の進行方向が前進に切り換わる。車体の後進についても、同様の仕組みによって切り換わる。

（フロント作業機２の駆動システムについて）
次に、フロント作業機２の駆動システムについて、図４及び図８～１１を参照して説明する。

図８は、リフトアーム２１の上げ操作量とパイロット圧との関係を示すグラフである。図９は、スプールのストローク量とパイロット圧との関係を示すグラフである。図１０は、スプールのストローク量とスプールの開口面積との関係を示すグラフである。図１１は、リフトアーム２１の上げ操作量とスプールの開口面積との関係を示すグラフである。

図４に示すように、ホイールローダ１は、エンジン３により駆動され、フロント作業機２に作動油を供給する作業機用油圧ポンプ４３と、当該作動油を貯蔵する作動油タンク４４と、リフトアーム２１を操作するためのリフトアーム操作レバー２１０と、バケット２３を操作するためのバケット操作レバー２３０と、作業機用油圧ポンプ４３からリフトアームシリンダ２２及びバケットシリンダ２４にそれぞれ供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ６４と、を備える。

作業機用油圧ポンプ４３は、本実施形態では、固定式の油圧ポンプが用いられている。作業機用油圧ポンプ４３からの吐出圧は圧力検出器（不図示）で検出され、検出された吐出圧に係る信号がコントローラ５へ出力される。

オペレータがリフトアーム２１を上げる方向にリフトアーム操作レバー２１０を操作すると、図８に示すように、その操作量に比例したパイロット圧が生成される。なお、図８において、リフトアーム２１の上げ操作量０～２０％の範囲では、パイロット圧は生成されず０％で一定となっている（不感帯）。また、リフトアーム２１の上げ操作量８５～１００％の範囲では、パイロット圧は、リフトアーム２１の上げ操作量にかかわらず１００％で一定となり、フルレバー操作状態で維持されている。これらの範囲については、任意に設定変更可能である。

リフトアーム２１の上げ操作量（リフトアーム２１の上げ操作に係るリフトアーム操作レバー２１０の操作量）は、操作量検出器７３で検出される。本実施形態では、図８に示すようなリフトアーム２１の上げ操作量とパイロット圧との比例関係から、操作量検出器７３は、リフトアーム２１の上げ操作量としてパイロット圧を検出している。

リフトアーム操作レバー２１０によるリフトアーム２１の上げ操作に応じて生成されたパイロット圧は、コントロールバルブ６４に作用し、コントロールバルブ６４内のスプールが当該パイロット圧に比例してストロークする。

なお、図９に示すように、コントロールバルブ６４内のスプールは、コントロールバルブ６４に対して２０～３０％程度のパイロット圧が作用してもストロークしないように設定されている。また、スプールのストローク量が８０～１００％の範囲では、コントロールバルブ６４に作用しているパイロット圧は１００％で一定となるように設定されている。これらの範囲についても、任意に設定変更可能である。

そして、図１０に示すように、コントロールバルブ６４内においてスプールがストロークすると、作業機用油圧ポンプ４３とリフトアームシリンダ２２とを接続する管路が当該ストローク量に比例した開口面積で開く。なお、スプールのストローク量とスプールの開口面積との関係においても、スプールのストローク量が少ない所定の範囲には不感帯が設けられ、スプールのストローク量が多い所定の範囲ではフルストローク状態が維持される。

作業機用油圧ポンプ４３とリフトアームシリンダ２２とを接続する管路が開くことにより、作業機用油圧ポンプ４３から吐出された作動油はコントロールバルブ６４を介してリフトアームシリンダ２２に流入し、これによりリフトアームシリンダ２２のロッド２２０が伸長する。

したがって、図１１に示すように、リフトアーム２１の上げ操作量とコントロールバルブ６４のスプールの開口面積とは比例関係にあり、リフトアーム２１の上げ操作量が増えるとスプールの開口面積も大きくなる。したがって、リフトアーム２１を上げる方向にリフトアーム操作レバー２１０を大きく操作すると、リフトアームシリンダ２２へ流入する作動油量が多くなり、ロッド２２０が速く伸長する。

また、リフトアーム２１の上げ操作量とコントロールバルブ６４のスプールの開口面積との関係においても、リフトアーム２１の上げ操作量が小さい所定の範囲には不感帯が設けられ、リフトアーム２１の上げ操作量が大きい所定の範囲ではフル操作状態が維持される。

バケット２３の操作についても、リフトアーム２１の操作と同様に、バケット操作レバー２３０の操作量に応じて生成されたパイロット圧がコントロールバルブ６４に作用することによってコントロールバルブ６４のスプールの開口面積が制御され、バケットシリンダ２４へ流出入する作動油量が調整される。

なお、図４では図示を省略しているが、リフトアーム２１の下げ操作量やバケット２３のチルト及びダンプ操作量をそれぞれ検出するための操作量（パイロット圧）検出器についても、油圧回路の各管路上に設けられている。

（コントローラ５の構成及び機能）
次に、コントローラ５の構成及び機能について、図１２～１６を参照して説明する。

図１２は、コントローラ５が有する機能を示す機能ブロック図である。図１３は、コントローラ５で実行される処理の流れを示すフローチャートである。図１４は、リフトアーム上げ操作に係るパイロット圧ＴｉとＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐとの関係を示すグラフである。図１５は、走行負荷圧力とＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎとの関係を示すグラフである。図１６は、ホイールローダ１の車速と牽引力との関係を示すグラフである。

コントローラ５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、入力Ｉ／Ｆ、及び出力Ｉ／Ｆがバスを介して互いに接続されて構成される。そして、前後進切換スイッチ６２や速度段スイッチ６３といった各種の操作装置、及び踏込量検出器６１０や操作量検出器７３といった各種の検出器等（図４参照）が入力Ｉ／Ｆに接続され、ＨＳＴポンプ４１のポンプ用レギュレータ４１０やＨＳＴモータ４２のモータ用レギュレータ４２０等が出力Ｉ／Ｆに接続されている。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭやＨＤＤ若しくは光学ディスク等の記録媒体に格納された演算プログラム（ソフトウェア）をＣＰＵが読み出してＲＡＭ上に展開し、展開された演算プログラムを実行することにより、演算プログラムとハードウェアとが協働して、コントローラ５の機能を実現する。

なお、本実施形態では、コントローラ５の構成をソフトウェアとハードウェアとの組み合わせにより説明しているが、これに限らず、ホイールローダ１の側で実行される演算プログラムの機能を実現する集積回路を用いて構成してもよい。

図１２に示すように、コントローラ５は、データ取得部５１と、記憶部５２と、判定部５３と、演算部５４と、指令信号出力部５５と、を含む。

データ取得部５１は、前後進切換スイッチ６２から出力された前進あるいは後進の前後進切換信号、踏込量検出器６１０で検出されたアクセルペダル６１の踏込量、操作量検出器７３で検出されたリフトアーム２１の上げ操作量としてのパイロット圧Ｔｉ（以下、単に「パイロット圧Ｔｉ」とする）、及び速度段スイッチ６３から出力された速度段信号に関するデータをそれぞれ取得する。

記憶部５２は、リフトアーム２１の上げ操作に係るパイロット圧に関する第１パイロット閾値Ｔ１、第２パイロット閾値Ｔ２、及び第３パイロット閾値Ｔ３を記憶している。第１パイロット閾値Ｔ１及び第２パイロット閾値Ｔ２はそれぞれ、リフトアーム２１が水平姿勢よりも上方向に上がっている状態のパイロット圧であり、第２パイロット閾値Ｔ２は第１パイロット閾値Ｔ１よりも大きい値に設定されている（Ｔ１＜Ｔ２）。例えば、本実施形態では、第１パイロット閾値Ｔ１は７０％（Ｔ１＝７０％）、第２パイロット閾値Ｔ２は８５％（Ｔ２＝８５％）である。なお、第１パイロット閾値Ｔ１は、リフトアーム２１が上げ操作を行っている状況において、少なくともリフトアーム２１が水平姿勢をとった時のパイロット圧であればよい。第３パイロット閾値Ｔ３は、リフトアーム２１が上方向に上がりきった時のパイロット圧、すなわち１００％である（Ｔ３＝１００％）。

判定部５３は、データ取得部５１で取得された前後進切換信号及びアクセルペダル６１の踏込量に基づいて、ホイールローダ１が前進走行中であるか否かを判定すると共に、データ取得部５１で取得されたパイロット圧Ｔｉに基づいて、リフトアーム２１が上げ動作中であるか否かを判定する。以下、ホイールローダ１の前進走行中におけるリフトアーム２１の上方向への動作を特定するための条件を「特定条件」とし、この「特定条件」を満たす場合とは、前述したライズラン操作を行っている場合である。

ここで、前後進切換スイッチ６２及び踏込量検出器６１０はそれぞれ、ホイールローダ１の車体の走行状態を検出する走行状態検出器の一態様である。なお、本実施形態では、前後進切換スイッチ６２から出力された前進を示す前後進切換信号、及び踏込量検出器６１０で検出されたアクセルペダル６１の踏込量によって車体の前進走行を判定しているが、これに限らず、車体に搭載された他の複数の走行状態検出器で検出された各走行状態を踏まえて総合的に車体の前進走行を判定してもよい。

本実施形態では、判定部５３は、特定条件を満たすと判定された場合（ライズラン操作中）に、データ取得部５１で取得されたパイロット圧Ｔｉ、及び記憶部５２から読み出した第１～第３パイロット閾値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に基づいて、パイロット圧Ｔｉと第１～第３パイロット閾値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３との大小関係を判定する。また、判定部５３は、データ取得部５１で取得された速度段信号に基づいて、低速度段が選択されているか否かを判定する。

演算部５４は、判定部５３で特定条件を満たすと判定された場合（ライズラン操作中）に、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを演算する。なお、演算部５４は、必ずしもＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを演算する必要はなく、代わりにＨＳＴポンプ４１の最大押し退け容積Ｑｍａｘを演算してもよい。

指令信号出力部５５は、演算部５４で演算されたＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎにしたがった指令信号をモータ用レギュレータ４２０に出力する。なお、演算部５４でＨＳＴポンプ４１の最大押し退け容積Ｑｍａｘを演算した場合には、指令信号出力部５５は、ＨＳＴポンプ４１の最大押し退け容積Ｑｍａｘにしたがった指令信号をポンプ用レギュレータ４１０に出力する。

次に、コントローラ５内で実行される具体的な処理の流れについて説明する。

図１３に示すように、まず、データ取得部５１は、前後進切換スイッチ６２からの前後進切換信号、踏込量検出器６１０からのアクセルペダル６１の踏込量、及び操作量検出器７３からのパイロット圧Ｔｉをそれぞれ取得する（ステップＳ５０１）。

次に、判定部５３は、ステップＳ５０１において取得した各データに基づいて、ホイールローダ１が前進走行をしているか否かを判定すると共に、リフトアーム２１が上げ動作を行っているか否かを判定する（ステップＳ５０２）。すなわち、ステップ５０２において、特定条件を満たすか否かを判定する。

ステップＳ５０２において特定条件を満たすと判定された場合（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）、データ取得部５１は、速度段スイッチ６３から速度段信号を取得する（ステップＳ５０３）。一方、ステップＳ５０２において特定条件を満たさないと判定された場合（ステップＳ５０２／ＮＯ）、コントローラ５における処理が終了する。

判定部５３は、ステップＳ５０３で取得した速度段信号に基づいて、速度段が低速度段であるか否かを判定する（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０４において速度段が低速度段であると判定された場合（ステップＳ５０４／ＹＥＳ）、ステップＳ５０１で取得したパイロット圧Ｔｉと、記憶部５２から読み出した第１パイロット閾値Ｔ１及び第２パイロット閾値Ｔ２との大小関係を判定する。具体的には、判定部５３は、パイロット圧Ｔｉが第１パイロット閾値Ｔ１以上であり、かつ第２パイロット閾値Ｔ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ５０６）。

ステップＳ５０６においてパイロット圧Ｔｉが第１パイロット閾値Ｔ１以上であり、かつ第２パイロット閾値Ｔ２よりも小さい（Ｔ１≦Ｔｉ＜Ｔ２）と判定された場合（ステップＳ５０６／ＹＥＳ）、演算部５４は、パイロット圧ＴｉとＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐとが比例関係になるように、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを演算する（ステップＳ５０７）。

そして、指令信号出力部５５は、ステップＳ５０７で演算されたＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎにしたがった指令信号をモータ用レギュレータ４２０に出力する（ステップＳ５１０）。

図１４に示すように、パイロット圧Ｔｉが第１パイロット閾値Ｔ１（Ｔ１＝７０％）から第２パイロット閾値Ｔ２（Ｔ２＝８５％）までの間では（７０％≦Ｔｉ＜８５％）、パイロット圧Ｔｉが大きくなるにつれて、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐが所定の値Ｑｕｐ１まで大きくなる（０＜Ｑｕｐ１）ように、コントローラ５は、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを大きくし、車速を制限（減速）する。したがって、本実施形態では、パイロット圧Ｔｉが第１パイロット閾値Ｔ１になって初めて、コントローラ５は車速を制限するための処理を実行する。

一方、ステップＳ５０６においてパイロット圧Ｔｉが第１パイロット閾値Ｔ１以上であり、かつ第２パイロット閾値Ｔ２よりも小さい（Ｔ１≦Ｔｉ＜Ｔ２）と判定されなかった場合（ステップＳ５０６／ＮＯ）、判定部５３は、さらにパイロット圧Ｔｉが第２パイロット閾値Ｔ２以上であり、かつ第３パイロット閾値Ｔ３よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ５０８）。

ステップＳ５０８においてパイロット圧Ｔｉが第２パイロット閾値Ｔ２以上であり、かつ第３パイロット閾値Ｔ３よりも小さい（Ｔ２≦Ｔｉ＜Ｔ３）と判定された場合（ステップＳ５０８／ＹＥＳ）、演算部５４は、パイロット圧Ｔｉの増加に関係なく、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐが所定の値Ｑｕｐ１に維持されるように、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを演算する（ステップＳ５０９）。

そして、指令信号出力部５５は、ステップＳ５０９で演算されたＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎにしたがった指令信号をモータ用レギュレータ４２０に出力する（ステップＳ５１０）。

図１４に示すように、パイロット圧Ｔｉが第２パイロット閾値Ｔ２（Ｔ２＝８５％）から第３パイロット閾値Ｔ３（Ｔ３＝１００％）までの間では（８５％≦Ｔｉ＜１００％）、パイロット圧Ｔｉの増加に関係なく、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐが所定の値Ｑｕｐ１に維持されるように、コントローラ５は、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを大きくし、車速を制限（減速）する。

以上のように、ステップＳ５０２において特定条件を満たす（ライズラン操作中）と判定された場合（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）、図１５に示すように、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積ＱｍｉｎをＱｍｉｎ１からＱｍｉｎ２へと増やすことにより（Ｑｍｉｎ１→Ｑｍｉｎ２、Ｑｍｉｎ２＞Ｑｍｉｎ１）、図１６に示すように、ホイールローダ１の車速がＳｍａｘ１からＳｍａｘ２へと制限される（Ｓｍａｘ１→Ｓｍａｘ２、Ｓｍａｘ２＜Ｓｍａｘ１）。

したがって、特定条件を満たす場合、すなわちライズラン操作中において、リフトアーム２１の上げ動作速度に対して車速に制限をかけることにより、ホイールローダ１からダンプトラック１００Ｂまでの走行距離（図２において実線で示したホイールローダ１から破線で示したホイールローダ１までの距離）を、車速に制限をかけない場合と比べて短くすることができる。

なぜならば、リフトアーム２１の上げ動作速度に対して車速に制限をかけない場合にはリフトアーム２１が上方向に上がりきる前にホイールローダ１がダンプトラック１００Ｂの手前に到着してしまう可能性があり、この場合には走行距離を長くとる必要がある。しかしながら、コントローラ５でリフトアーム２１の上げ動作の速度に対して車速を制限（減速）することにより、短い走行距離でもリフトアーム２１が上がりきるからである。これにより、Ｖシェープローディングにおける作業のサイクルタイムが短縮して作業効率が良くなると共に、ホイールローダ１の燃費も向上する。

また、特定条件を満たすか否かを判定する際に、操作量検出器７３で検出されたパイロット圧Ｔｉを用いてリフトアーム２１の上げ動作の有無を判定しているため、リフトアームシリンダ２２のボトム圧を検出する場合と比べて、リフトアーム２１の上げ動作の誤判定を低減することが可能となり、車速の急な変化が抑制される。リフトアーム操作レバー２１０の操作によって生成したパイロット圧を用いる場合は、リフトアームシリンダ２２のボトム圧を用いる場合と異なり、リフトアーム２１の上げ動作を直接的に検出することができるため、バケット２３内の荷や車体の振動等による圧力変動の影響が少ないからである。

さらに、本実施形態では、ライズラン操作の後半、少なくともリフトアーム２１が水平姿勢時から上方向に上がりきるまでの間（図１４では、パイロット圧Ｔｉが７０～１００％の間）に限り、コントローラ５により車速に制限をかけているため、リフトアーム２１の上げ操作量が多いほど車速が遅くなるというオペレータの感覚と一致しやすく、オペレータの違和感を低減することができる。

また、パイロット圧Ｔｉが７０～８５％の間は（Ｔ１≦Ｔｉ＜Ｔ２）、パイロット圧Ｔｉが大きくなるにつれて、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐが徐々に大きくなるため、滑らかに車速が制限され、急な減速に伴う車体やオペレータへの振動や衝撃をより抑制することができる。

ステップＳ５０８においてパイロット圧Ｔｉが第２パイロット閾値Ｔ２以上であり、かつ第３パイロット閾値Ｔ３よりも小さい（Ｔ２≦Ｔｉ＜Ｔ３）と判定されなかった場合（ステップＳ５０８／ＮＯ）、すなわちリフトアーム２１が大きく上げ動作されなかった場合（Ｔｉ＜Ｔ１）、又はライズラン操作が終了した場合（Ｔｉ＝Ｔ３）、コントローラ５における処理が終了する。

ステップＳ５１０において指令信号出力部５５がモータ用レギュレータ４２０に指令信号を出力した後は、ステップＳ５０１に戻り、処理を繰り返す。

本実施形態では、ステップＳ５０４において速度段が低速度段でなかった場合（ステップＳ５０４／ＮＯ）、ステップＳ５０３に戻り、速度段が低速度段になるまでＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを制御して車速を制限する処理（ステップＳ５０６以降の処理）に進まないこととしている。ライズラン操作を行うにあたっては低速度段（特に、図７における２速度段）が適しており、低速度段が選択されている場合に限って車速に制限をかけることが望ましいからである。

なお、コントローラ５は、ステップＳ５０３及びステップＳ５０４を省略して、選択された速度段の種類に関係なくＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを制御してもよい。

また、本実施形態では、ホイールローダ１は、図１２に示すように、調整装置６５を備えている。この調整装置６５は、パイロット圧Ｔｉに対するＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎの変化率をオペレータが任意に調整するものである。コントローラ５は、調整装置６５によって予め設定された変化率を記憶部５２に記憶しておき、記憶された変化率にしたがって演算部５４がＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを演算する。

例えば、車速の制限をあまりかけたくない場合には、図１４及び図１６において一点鎖線で示すように、パイロット圧Ｔｉに対するＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐの変化率が小さくなるように調整装置６５で設定する。反対に、車速の制限を大きくかけたい場合には、図１４及び図１６において二点鎖線で示すように、パイロット圧Ｔｉに対するＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐの変化率が大きくなるように調整装置６５で設定する。

このように、ホイールローダ１に調整装置６５を設けることにより、オペレータの好みや現場の環境等に合わせて、車速の制限を任意に調整することが可能となり、利便性が向上する。

なお、本実施形態では、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを大きくすることにより車速を制限していたが、これに限らず、ＨＳＴポンプ４１の最大押し退け容積を小さくすることにより車速を制限してもよい。

この場合、図１３に示すステップＳ５０７では、演算部５４は、パイロット圧Ｔｉの増加につれてＨＳＴポンプ４１の最大押し退け容積の減少分Ｑｄｏｗｎが０から所定の値Ｑｄｏｗｎ１まで大きくなるように（０＜Ｑｄｏｗｎ１）、ＨＳＴポンプ４１の最大押し退け容積Ｑｍａｘを演算する。また、ステップＳ５０９では、演算部５４は、パイロット圧Ｔｉの増加に関係なくＨＳＴポンプ４１の最大押し退け容積の減少分Ｑｄｏｗｎが所定の値Ｑｄｏｗｎ１に維持されるように、ＨＳＴポンプ４１の最大押し退け容積Ｑｍａｘを演算する。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るホイールローダ１について、図１７～２０を参照して説明する。図１７～２０において、第１実施形態に係るホイールローダ１について説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１７は、第２実施形態に係るホイールローダ１の油圧回路及び電気回路を示す図である。図１８は、第２実施形態に係るコントローラ５Ａが有する機能を示す機能ブロック図である。図１９は、第２実施形態に係るコントローラ５Ａで実行される処理の流れを示すフローチャートである。図２０は、作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧ＰａとＨＳＴモータの最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐとの関係を示すグラフである。

本実施形態に係るホイールローダ１は、図１７に示すように、作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧を検出する圧力検出器７４をさらに備えている。なお、本実施形態における走行駆動システムは、第１実施形態と同様に、ＨＳＴ式の走行駆動システムである。

図１８及び図１９に示すように、本実施形態に係るコントローラ５Ａでは、データ取得部５１Ａは、前後進切換スイッチ６２から出力された前後進切換信号、踏込量検出器６１０で検出された踏込量、操作量検出器７３で検出されたパイロット圧Ｔｉ、及び速度段スイッチ６３から出力された速度段信号に加えて、圧力検出器７４から出力された作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧Ｐａに関するデータを取得する（ステップＳ５０１Ａ）。

次に、ステップＳ５０２において、判定部５３Ａは、特定条件を満たすか否かを判定する。このとき、判定部５３Ａは、操作量検出器７３で検出されたパイロット圧Ｔｉに加えて、圧力検出器７４で検出された作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧Ｐａに基づき、リフトアーム２１が上げ動作を行っているか否かを判定する。

このように、リフトアーム２１の上げ動作を判定するにあたって、パイロット圧Ｔｉ及び作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧Ｐａを用いることにより、パイロット圧Ｔｉのみを用いてリフトアーム２１の上げ動作の判定を行う場合と比べて、リフトアーム２１の上げ操作の誤判定をより低減することが可能となる。

記憶部５２Ａは、積荷が入った状態のバケット２３をリフトアーム２１が持ち上げる際に必要となる作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧に関する第１ポンプ閾値Ｐ１、第２ポンプ閾値Ｐ２、及び第３ポンプ閾値Ｐ３を記憶している。第１ポンプ閾値Ｐ１は、リフトアーム２１が荷の入った状態のバケット２３を上方に持ち上げる操作を開始する時の作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧である。第２ポンプ閾値Ｐ２は、当該リフトアーム２１が水平姿勢をとった時の作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧である。第３ポンプ閾値Ｐ３は、当該リフトアーム２１が上方向に上がりきった時の作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧、すなわちリリーフ圧である。

判定部５３Ａは、ステップＳ５０１Ａで取得した吐出圧Ｐａと、記憶部５２Ａから読み出した第１ポンプ閾値Ｐ１及び第２ポンプ閾値Ｐ２との大小関係を判定する。具体的には、判定部５３Ａは、吐出圧Ｐａが第１ポンプ閾値Ｐ１以上であり、かつ第２ポンプ閾値Ｐ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ５０６Ａ）。

ステップＳ５０６Ａにおいて吐出圧Ｐａが第１ポンプ閾値Ｐ１以上であり、かつ第２ポンプ閾値Ｐ２よりも小さい（Ｐ１≦Ｐａ＜Ｐ２）と判定された場合（ステップＳ５０６Ａ／ＹＥＳ）、演算部５４Ａは、作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧ＰａとＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐとが比例関係になるように、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを演算する（ステップＳ５０７Ａ）。

そして、指令信号出力部５５Ａは、ステップＳ５０７Ａで演算されたＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎにしたがった指令信号をモータ用レギュレータ４２０に出力する（ステップＳ５１０Ａ）。

図２０に示すように、リフトアーム２１の上げ操作開始時（第１ポンプ閾値Ｐ１）からリフトアーム２１が水平姿勢をとる（第２ポンプ閾値Ｐ２）までの間では、作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧Ｐａが大きくなるにつれて、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐが所定の値Ｑｕｐ２まで大きくなる（０＜Ｑｕｐ１）ように、コントローラ５Ａは、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを大きくし、車速を制限（減速）する。

一方、ステップＳ５０６Ａにおいて吐出圧Ｐａが第１ポンプ閾値Ｐ１以上であり、かつ第２ポンプ閾値Ｐ２よりも小さい（Ｐ１≦Ｐａ＜Ｐ２）と判定されなかった場合（ステップＳ５０６Ａ／ＮＯ）、判定部５３Ａは、さらに吐出圧Ｐａが第２ポンプ閾値Ｐ２以上であり、かつ第３ポンプ閾値Ｐ３よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ５０８Ａ）。

ステップＳ５０８Ａにおいて吐出圧Ｐａが第２ポンプ閾値Ｐ２以上であり、かつ第３ポンプ閾値Ｐ３よりも小さい（Ｐ２≦Ｐａ＜Ｐ３）と判定された場合（ステップＳ５０８Ａ／ＹＥＳ）、演算部５４Ａは、吐出圧Ｐａの増加に関係なく、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐが所定の値Ｑｕｐ２に維持されるように、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを演算する（ステップＳ５０９Ａ）。

そして、指令信号出力部５５Ａは、ステップＳ５０９Ａで演算されたＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎにしたがった指令信号をモータ用レギュレータ４２０に出力する（ステップＳ５１０Ａ）。

図２０に示すように、リフトアーム２１の水平姿勢時（第２ポンプ閾値Ｐ２）からリフトアーム２１が上方向に上がりきる（第３ポンプ閾値Ｐ３）までの間では、作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧Ｐａの増加に関係なく、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐが所定の値Ｑｕｐ２に維持されるように、コントローラ５Ａは、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを大きくし、車速を制限（減速）する。

このように、コントローラ５Ａは、特定条件を満たす場合に、作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧Ｐａの増加に応じてＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積（又はＨＳＴポンプ４１の最大押し退け容積）を制御して車速を制限してもよい。なお、この際、作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧Ｐａに限らず、作業機用油圧ポンプ４３の入力トルクの増加に応じて車速を制限してもよい。

また、コントローラ５Ａは、圧力検出器７４で検出した作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧Ｐａ（作業機用油圧ポンプ４３の入力トルク）に基づいて車速を制限していたが、これに限らず、所定の設定時間内の平均吐出圧Ｐａｖ（平均入力トルク）に基づいて車速を制限してもよい。この場合、車体に瞬間的に大きな振動や衝突等が発生して検出値が変動しても、平均値を用いることにより安定した車速制限を行うことが可能となる。

本実施形態では、ライズラン操作の前半、すなわちリフトアーム２１の上げ操作開始時からリフトアーム２１が水平姿勢をとるまでの間において、作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧Ｐａが大きくなるにつれて、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増加分Ｑｕｐが徐々に大きくなるように、コントローラ５ＡがＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積を制御している。これにより、滑らかに車速が制限され、急な減速に伴う車体やオペレータへの振動や衝撃を抑制することができる。

また、図１８に示すように、本実施形態に係るホイールローダ１は、第１実施形態と同様に、作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧Ｐａに対するＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎの変化率を調整することが可能な調整装置６５Ａを備えていてもよい。これにより、図２０において一点鎖線や二点鎖線で示すように、オペレータの好みや現場の環境等に合わせて、車速の制限を任意に調整することが可能となる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るホイールローダ１について、図２１を参照して説明する。図２１において、第１及び第２実施形態に係るホイールローダ１について説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図２１は、第３実施形態に係るホイールローダ１の油圧回路及び電気回路を示す図である。

本実施形態に係るホイールローダ１は、ＨＭＴ式走行駆動システムによって車体の走行が制御されている。このＨＭＴ式走行駆動システムでは、ＨＳＴポンプ４１及びＨＳＴモータ４２が閉回路状に接続されたＨＳＴ４と、機械伝動部８０と、を備えており、エンジン３の駆動力が遊星歯車機構８１を経由してＨＳＴ４及び機械伝動部８０へパラレルに伝達される。

遊星歯車機構８１は、入力軸８２に固定されたサンギア８１１と、サンギア８１１の外周に歯合された複数のプラネタリギア８１２と、複数のプラネタリギア８１２をそれぞれ軸支する遊星キャリア８１３と、複数のプラネタリギア８１２の外周に歯合されたリングギア８１４と、リングギア８１４の外周に歯合されたポンプ入力ギア８１５と、を有している。

エンジン３の出力トルクは、前進用油圧クラッチ８３Ａ、後進用油圧クラッチ８３Ｂ、及びクラッチシャフト８３Ｃを有するクラッチ装置８３を経由して入力軸８２に伝達され、入力軸８２から遊星歯車機構８１に伝達される。

ここで、遊星歯車機構８１の遊星キャリア８１３は出力軸８４に固定されており、これにより、エンジン３の駆動力が機械伝動部８０に伝達される。機械伝動部８０に伝達されたエンジン３の駆動力は、出力軸８４に接続されたプロペラシャフト８５を介してアクスル１５に伝達され、これにより前輪１１Ａ及び後輪１１Ｂが駆動される。

また、遊星歯車機構８１のポンプ入力ギア８１５はＨＳＴポンプ４１の回転軸に固定されており、エンジン３の駆動力がＨＳＴ４にも伝達される。ＨＳＴモータ４２の回転軸には、モータ出力ギア８６が固定されており、モータ出力ギア８６は、出力軸８４のギア８４０に歯合している。したがって、ＨＳＴ４に伝達されたエンジン３の駆動力についても、出力軸８４に接続されたプロペラシャフト８５を介してアクスル１５に伝達され、これにより、前輪１１Ａ及び後輪１１Ｂが駆動される。

このように、ＨＳＴ４と機械伝動部８０とを組み合わせて変速機を構成することにより、第１実施形態で説明したＨＳＴ式走行駆動システムよりも伝達効率を高めることができる。なお、図１４では、遊星歯車機構８１からの出力をＨＳＴ４へ入力する入力分割型のＨＭＴ式走行駆動システムを示しているが、これに限らず、ＨＳＴ４からの出力を遊星歯車機構８１に入力する出力分割型のＨＭＴ式走行駆動システムであってもよい。

本実施形態においても、第１及び第２実施形態と同様に、コントローラ５は、特定条件を満たす場合に、リフトアーム２１の上げ操作量（パイロット圧）の増加、又は作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧の増加に応じて、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎを大きくすることにより車速を制限する。これにより、第１及び第２実施形態で記載した作用及び効果と同様の作用及び効果を得ることができる。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係るホイールローダ１について、図２２を参照して説明する。図２２において、第１～第３実施形態に係るホイールローダ１について説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図２２は、第４実施形態に係るホイールローダ１の油圧回路及び電気回路を示す図である。

本実施形態に係るホイールローダ１は、ＥＭＴ式走行駆動システムによって車体の走行が制御されている。このＥＭＴ式走行駆動システムでは、前述したＨＭＴ式走行駆動システムにおいて、ＨＳＴポンプ４１に代えて発電機９１が、ＨＳＴモータ４２に代えて電動モータ９２が、それぞれ設けられている。

本実施形態では、コントローラは、特定条件を満たす場合に、リフトアーム２１の上げ操作量（パイロット圧）の増加、又は作業機用油圧ポンプ４３の吐出圧の増加に応じて、電動モータ９２の回転数を減少させて車速を制限する。なお、電動モータ９２の回転数は、電動モータ９２への電流値又は電圧値を変化させることにより制御する。本実施形態においても、第１及び第２実施形態で記載した作用及び効果と同様の作用及び効果を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、本実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、本実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。またさらに、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

例えば、上記実施形態では、リフトアーム２１が大きく上げ動作をしていない場合（例えば、リフトアーム２１が水平姿勢よりも下方に位置している場合）、コントローラ５，５Ａは車速を制限する処理を終了することとしているが、必ずしもその必要はなく、少なくとも特定条件を満たしていればコントローラ５，５Ａは車速を制限する処理を行う。

１：ホイールローダ
２：フロント作業機
３：エンジン
５，５Ａ：コントローラ
１１Ａ：前輪
１１Ｂ：後輪
２１：リフトアーム
４１：ＨＳＴポンプ（走行用油圧ポンプ）
４２：ＨＳＴモータ（走行用油圧モータ）
４３：作業機用油圧ポンプ
６２：前後進切換スイッチ（走行状態検出器）
６３：速度段スイッチ
６５，６５Ａ：調整装置
７３：操作量検出器
７４：圧力検出器
９１：発電機
９２：電動モータ
１００Ｂ：ダンプトラック
６１０：踏込量検出器（走行状態検出器）

Claims (5)

1. 車体の前部に設けられて上下方向に回動可能なリフトアームを有するフロント作業機を備えたホイールローダであって、
   エンジンと、
   前記エンジンにより駆動される可変容量型の走行用油圧ポンプと、
   前記走行用油圧ポンプと閉回路状に接続されて、前記エンジンの駆動力を車輪に伝達する可変容量型の走行用油圧モータと、
   前記車体の走行状態を検出する走行状態検出器と、
   前記リフトアームの上げ操作量を検出する操作量検出器と、
   前記走行用油圧ポンプ及び前記走行用油圧モータを制御するコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、
   前記走行状態検出器で検出された走行状態、及び前記操作量検出器で検出された前記リフトアームの上げ操作量に基づいて、前記車体の前進走行中における前記リフトアームの上方向への動作を特定する特定条件を満たすか否かを判定し、
   前記特定条件を満たす場合、かつライズラン操作の後半である前記リフトアームが水平姿勢時から上方向に上がりきるまでの間に限り、前記リフトアームの上げ操作量が増加するにつれて、前記走行用油圧ポンプの押し退け容積を小さくして、又は前記走行用油圧モータの押し退け容積を大きくして車速を制限する
   ことを特徴とするホイールローダ。
2. 請求項１に記載のホイールローダであって、
   前記エンジンにより駆動され、前記フロント作業機に作動油を供給する作業機用油圧ポンプと、
   前記作業機用油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力検出器と、をさらに備え、
   前記コントローラは、
   前記操作量検出器で検出された前記リフトアームの上げ操作量、及び前記圧力検出器で検出された前記リフトアームの上げ操作に応じた吐出圧に基づいて、前記特定条件を満たすか否かを判定し、
   前記特定条件を満たす場合、かつライズラン操作の後半である前記リフトアームが水平姿勢時から上方向に上がりきるまでの間に限り、前記作業機用油圧ポンプの吐出圧が増加するにつれて、又は前記作業機用油圧ポンプの入力トルクが増加するにつれて、前記走行用油圧ポンプの押し退け容積を小さくして、又は前記走行用油圧モータの押し退け容積を大きくして車速を制限する
   ことを特徴とするホイールローダ。
3. 請求項１に記載のホイールローダであって、
   前記コントローラは、
   積込作業においてダンプトラックに向かって走行する際に選択される低速度段の場合に限り、前記走行用油圧ポンプの押し退け容積を小さくして、又は前記走行用油圧モータの押し退け容積を大きくして車速を制限する
   ことを特徴とするホイールローダ。
4. 請求項１に記載のホイールローダであって、
   前記リフトアームの上げ操作量に対する前記走行用油圧ポンプの押し退け容積の変化率又は前記走行用油圧モータの押し退け容積の変化率を調整する調整装置をさらに備え、
   前記コントローラは、
   前記調整装置で設定された変化率にしたがって、前記走行用油圧ポンプの押し退け容積を小さくして、又は前記走行用油圧モータの押し退け容積を大きくして車速を制限する
   ことを特徴とするホイールローダ。
5. 車体の前部に設けられて上下方向に回動可能なリフトアームを有するフロント作業機を備えたホイールローダであって、
   エンジンと、
   前記エンジンにより駆動される発電機と、
   前記発電機に接続されて、前記エンジンの駆動力を車輪に伝達する電動モータと、
   前記車体の走行状態を検出する走行状態検出器と、
   前記リフトアームの上げ操作量を検出する操作量検出器と、
   前記電動モータを制御するコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、
   前記走行状態検出器で検出された走行状態、及び前記操作量検出器で検出された前記リフトアームの上げ操作量に基づいて、前記車体の前進走行中における前記リフトアームの上方向への動作を特定する特定条件を満たすか否かを判定し、
   前記特定条件を満たす場合、かつライズラン操作の後半である前記リフトアームが水平姿勢時から上方向に上がりきるまでの間に限り、前記リフトアームの上げ操作量が増加するにつれて、前記電動モータの回転数を減少させて車速を制限する
   ことを特徴とするホイールローダ。

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