特許 6825165 荷役作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6825165

(24)【登録日】2021年1月15日

(45)【発行日】2021年2月3日

(54)【発明の名称】荷役作業車両

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/22 20060101AFI20210121BHJP

   F02D 29/00 20060101ALI20210121BHJP

【ＦＩ】

   E02F9/22 H

   E02F9/22 R

   F02D29/00 B

【請求項の数】6

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2020-504432(P2020-504432)

(86)(22)【出願日】2018年9月28日

(86)【国際出願番号】JP2018036235

(87)【国際公開番号】WO2020065913

(87)【国際公開日】20200402

【審査請求日】2020年1月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】特許業務法人 武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】兵藤 幸次

(72)【発明者】

【氏名】阿彦 優貴

(72)【発明者】

【氏名】田中 哲二

(72)【発明者】

【氏名】青木 勇

(72)【発明者】

【氏名】抜井 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】山下 将司

【審査官】 松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０１０８９３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１８−５３５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０４３３４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−１３０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−９４０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−３６４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０９３４７７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ９／２２

Ｆ０２Ｄ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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、車体の前部に設けられて上下方向に回動可能な荷役作業機と、前記エンジンにより駆動されて前記荷役作業機に作動油を供給する荷役用油圧ポンプと、前記荷役作業機を操作するための操作装置と、を備えた荷役作業車両において、
前記車体の走行状態を検出する走行状態検出器と、
前記操作装置による前記荷役作業機の操作状態を検出する操作状態検出器と、
前記エンジン、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、及び前記操作状態検出器で検出された前記荷役作業機の操作状態に基づいて、前記車体の前進走行中における前記荷役作業機の上げ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と判定された場合、前記荷役作業機が非操作状態である前記車体の平地走行時における前記エンジンの最高回転速度よりも大きい所定の値に前記エンジンの最高回転速度を上昇させると共に、前記走行用油圧ポンプの押し退け容積又は前記走行用油圧モータの押しのけ容積を調整して前記荷役作業機の上げ操作前における前記車体の最高車速よりも小さい所定の値に前記車体の最高車速を制限する
ことを特徴とする荷役作業車両。

【請求項2】

請求項１に記載の荷役作業車両において、
前記操作状態検出器は、前記操作装置からの操作信号を検出する操作信号検出器、前記操作装置の操作量を検出する操作量検出器、及び前記荷役用油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出器のうちの少なくともいずれかである
ことを特徴とする荷役作業車両。

【請求項3】

請求項１に記載の荷役作業車両において、
前記コントローラは、前記走行用油圧モータの最小押し退け容積を増大させて前記車体の最高車速を制限する
ことを特徴とする荷役作業車両。

【請求項4】

請求項１に記載の荷役作業車両において、
前記コントローラは、積込作業において積込先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、前記エンジンの最高回転速度を上昇させると共に、前記車体の最高車速を制限する
ことを特徴とする荷役作業車両。

【請求項5】

請求項１に記載の荷役作業車両において、
前記コントローラは、
前記操作状態検出器で検出された前記荷役作業機の操作状態に基づいて、前記荷役作業機の上げ操作が停止されたか否かを判定し、
前記荷役作業機の上げ操作が停止されたと判定された場合、上昇させた前記エンジンの最高回転速度を前記荷役作業機が非操作状態である前記車体の平地走行時における前記エンジンの最高回転速度に戻すと共に、制限していた前記車体の最高車速を前記荷役作業機の上げ操作前における前記車体の最高車速に戻す
ことを特徴とする荷役作業車両。

【請求項6】

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、車体の前部に設けられて上下方向に回動可能な荷役作業機と、前記エンジンにより駆動されて前記荷役作業機に作動油を供給する荷役用油圧ポンプと、前記荷役作業機を操作するための操作装置と、を備えた荷役作業車両において、
前記車体の走行状態を検出する走行状態検出器と、
前記操作装置による前記荷役作業機の操作状態を検出する操作状態検出器と、
前記エンジン及び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、及び前記操作状態検出器で検出された前記荷役作業機の操作状態に基づいて、前記車体の前進走行中における前記荷役作業機の上げ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と判定された場合、前記荷役作業機が非操作状態である前記車体の平地走行時における前記エンジンの最高回転速度よりも大きい所定の値に前記エンジンの最高回転速度を上昇させると共に、前記電動モータの回転数を減少させて前記荷役作業機の上げ操作前における前記車体の最高車速よりも小さい所定の値に前記車体の最高車速を制限する
ことを特徴とする荷役作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無段変速式の走行駆動システムを搭載した荷役作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

ホイールローダやフォークリフト等の荷役作業機を備えた荷役作業車両に搭載され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（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）式若しくはＨＭＴ（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）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（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）式等が知られている。

【0003】

例えば特許文献１には、エンジンと、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される荷役作業機と、荷役作業機を操作するための作業機操作部材と、エンジンによって駆動される走行装置と、エンジンからの駆動力を走行装置に伝達する動力伝達装置と、エンジン及び動力伝達装置を制御する制御部と、を備えたホイールローダが開示されている。

【0004】

このホイールローダでは、制御部が、作業機操作部材の操作量が増大するにつれて、エンジンの回転速度を増大させると共に、動力伝達装置のモータの出力トルクを制御して車両の牽引力を制限することにより、荷役作業機の速度を上昇させつつ、車速の上昇を抑えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１５／０９３４７７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ホイールローダの積込作業では、ダンプトラックまでの限られた距離の中で前進走行しながら荷役作業機を上方向に動作させる必要があるが、特許文献１に記載のホイールローダでは、作業機操作部材の操作量に応じてエンジンの回転速度を制御して荷役作業機の速度を徐々に上昇させているため、荷役作業機を素早く動作させることが難しい。そのため、荷役作業機の上げ動作に時間がかかり、ホイールローダからダンプトラックまでの距離を長く取る必要が出てくる。これに伴い、作業サイクルタイムが長くなり、作業効率が低下してしまう。

【0007】

そこで、本発明の目的は、前進走行しながら荷役作業機を上方向に素早く動作させることが可能な荷役作業車両を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するために、本発明は、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、車体の前部に設けられて上下方向に回動可能な荷役作業機と、前記エンジンにより駆動されて前記荷役作業機に作動油を供給する荷役用油圧ポンプと、前記荷役作業機を操作するための操作装置と、を備えた荷役作業車両において、前記車体の走行状態を検出する走行状態検出器と、前記操作装置による前記荷役作業機の操作状態を検出する操作状態検出器と、前記エンジン、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、及び前記操作状態検出器で検出された前記荷役作業機の操作状態に基づいて、前記車体の前進走行中における前記荷役作業機の上げ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と判定された場合、前記荷役作業機が非操作状態である前記車体の平地走行時における前記エンジンの最高回転速度よりも大きい所定の値に前記エンジンの最高回転速度を上昇させると共に、前記走行用油圧ポンプの押し退け容積又は前記走行用油圧モータの押しのけ容積を調整して前記荷役作業機の上げ操作前における前記車体の最高車速よりも小さい所定の値に前記車体の最高車速を制限することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、前進走行しながら荷役作業機を上方向に素早く動作させることができる。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。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】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。

【図2】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。

【図3】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。

【図4】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。

【図5】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）はエンジン回転速度とＨＳＴポンプの押し退け容積との関係を示すグラフ、（ｂ）はエンジン回転速度とＨＳＴポンプの入力トルクとの関係を示すグラフ、（ｃ）はエンジン回転速度とＨＳＴポンプの吐出流量との関係を示すグラフである。

【図7】速度段ごとの車速と牽引力との関係を示すグラフである。

【図8】リフトアーム操作レバー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9】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。

【図10】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。

【図11】（ａ）は荷役用油圧ポンプの吐出圧とエンジンの最高回転速度の上昇分との関係を示すグラフであり、（ｂ）は荷役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大分との関係を示すグラフである。

【図12】コントローラによる制御が実行された場合におけ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。

【図13】コントローラによる制御が実行された場合における走行負荷圧力と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。

【図14】コントローラによる制御が実行された場合における車速と牽引力との関係を示すグラフである。

【図15】コントローラによる制御に伴う各機器の動作について説明する図である。

【図16】変形例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。

【図17】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。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の各実施形態に係る荷役作業車両の一態様として、ホイールローダについて説明する。まず、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。

【0012】

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。

【0013】

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荷役作業機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車両である。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。

【0014】

前フレーム１Ａには左右一対の前輪１１Ａが、後フレーム１Ｂには左右一対の後輪１１Ｂが、それぞれ設けられている。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。

【0015】

また、後フレーム１Ｂには、オペレータが搭乗する運転室１２と、エンジンやコントローラ、油圧ポンプ等の各機器を内部に収容する機械室１３と、車体が傾倒しないように荷役作業機２とのバランスを保つためのカウンタウェイト１４と、が設けられている。後フレーム１Ｂにおいて、運転室１２は前部に、カウンタウェイト１４は後部に、機械室１３は運転室１２とカウンタウェイト１４との間に、それぞれ配置されている。

【0016】

荷役作業機２は、前フレーム１Ａに取り付けられたリフトアーム２１と、伸縮することによりリフトアーム２１を前フレーム１Ａに対して上下方向に回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。

【0017】

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チルト（リフトアーム２１に対して上方向に回動）し、ロッド２４０が縮むことによりダンプ（リフトアーム２１に対して下方向に回動）する。

【0018】

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荷役作業車両である。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。

【0019】

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。

【0020】

まず、ホイールローダ１は、掘削対象である地山１００Ａに向かって前進し（図２に示す矢印Ｘ１）、バケット２３を地山１００Ａに突入させた状態でチルトさせることにより掘削作業を行う。掘削作業が終わると、ホイールローダ１は、掘削した土砂や鉱物等の荷をバケット２３に積んだ状態で元の場所に一旦後退する（図２に示す矢印Ｘ２）。

【0021】

続いて、ホイールローダ１は、バケット２３内の荷の積込先であるダンプトラック１００Ｂに向かって前進し（図２に示す矢印Ｙ１）、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。

【0022】

ホイールローダ１がダンプトラック１００Ｂに向かって前進する際には、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んでフルアクセルにすると共に、リフトアーム操作レバーを操作してリフトアーム２１を上方向に上昇させる（図３に示す右側の状態）。続いて、オペレータは、フルアクセルの状態のままリフトアーム２１をさらに上方向に上昇させる（図３に示す中央の状態）。そして、オペレータは、ブレーキを作動させてホイールローダ１がダンプトラック１００Ｂの手前で停止するように減速させ、バケット操作レバーを操作してバケット２３をダンプさせてバケット２３内の荷をダンプトラック１００Ｂに積み込む（図３に示す左側の状態）。図３に示すこの一連の操作を「ライズラン操作」という。

【0023】

ホイールローダ１は、ダンプトラック１００Ｂへの積み込み作業が終わると、バケット２３内に荷が積まれていない状態で元の場所に後退する（図２に示す矢印Ｙ２）。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字形状に往復走行し、掘削作業及び積み込み作業を行う。

【0024】

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。

【0025】

＜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４〜１５を参照して説明する。

【0026】

（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。

【0027】

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）はエンジン回転速度と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）はエンジン回転速度とＨＳＴポンプ４１の入力トルクとの関係を示すグラフ、図６（ｃ）はエンジン回転速度と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牽引力との関係を示すグラフである。

【0028】

本実施形態に係るホイールローダ１は、閉回路の油圧回路を有したＨＳＴ式走行駆動装置を備え、このＨＳＴ式走行駆動装置は、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、一対の管路４００Ａ，４００Ｂを介して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、エンジン３やＨＳＴポンプ４１及びＨＳＴモータ４２等の各機器を制御するコントローラ５と、を有して構成されている。

【0029】

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可変容量型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。

【0030】

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可変容量型の油圧モータであり、エンジン３の駆動力を車輪（前輪１１Ａ及び後輪１１Ｂ）に伝達する。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。

【0031】

ＨＳＴ式走行駆動装置では、まず、運転室１２内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。

【0032】

具体的には、アクセルペダル６１の踏込量がアクセルペダル６１に取り付けられた踏込量センサ６１０で検出され、検出された踏込量がコントローラ５に入力される。そして、入力された踏込量に応じた目標エンジン回転速度が指令信号としてコントローラ５からエンジン３に対して出力される。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。エンジン３の回転速度は、図４に示すように、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。

【0033】

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。そして、アクセルペダル６１の踏込量がＳ２になった時に目標エンジン回転速度が最高回転速度Ｎｍａｘ１となる。このエンジン３の最高回転速度Ｎｍａｘ１は、荷役作業機２（リフトアーム２１）が操作されていない状態（非操作状態）でホイールローダ１が平地を走行している場合に設定された値であり、エンジン３の燃費効率が良好となる設定値である。

【0034】

したがって、ホイールローダ１では、荷役作業機２が非操作状態で平地を走行している場合は、エンジン３の最高回転速度（以下、「エンジン最高回転速度」とする）をＮｍａｘ１に制限して荷役作業機２側へのロス馬力を減らして走行時の燃費を向上させている。なお、以下の説明では、「荷役作業機２が非操作状態である車体の平地走行時におけるエンジン最高回転速度Ｎｍａｘ１」を単に「平地走行時のエンジン最高回転速度Ｎｍａｘ１」とする。

【0035】

図５において、アクセルペダル６１の踏込量０〜Ｓ１の範囲（例えば０％〜２０あるいは３０％の範囲）は、アクセルペダル６１の踏込量にかかわらず、目標エンジン回転速度が所定の最低回転速度Ｎｍｉｎで一定となる不感帯として設定されている。なお、この不感帯の範囲は、任意に設定変更可能である。

【0036】

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。

【0037】

図６（ａ）に示すように、エンジン回転速度がＮ１からＮ２までの間では、エンジン３の回転速度ＮとＨＳＴポンプ４１の押し退け容積Ｑとは比例関係にあり、エンジン３の回転速度がＮ１からＮ２になるまで速くなるにつれて（Ｎ１＜Ｎ２）、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Ｎ２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。

【0038】

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Ｎ１からＮ２までの間では、エンジン３の回転速度ＮとＨＳＴポンプ４１の入力トルクＴとは比例関係にあり、エンジン３の回転速度がＮ１からＮ２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Ｎ２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。

【0039】

図６（ｃ）に示すように、エンジン回転速度がＮ１からＮ２までの間では、ＨＳＴポンプ４１の吐出流量ｑとエンジン３の回転速度Ｎとは二次の比例関係にあり、エンジン３の回転速度がＮ１からＮ２になるまで速くなるにつれて、ＨＳＴポンプ４１の吐出流量は０からｑ１まで増加する。エンジン回転速度がＮ２以上では、エンジン３の回転速度ＮとＨＳＴポンプ４１の吐出流量ｑとは一次の比例関係にある。

【0040】

したがって、エンジン３の回転速度Ｎが速くなるとＨＳＴポンプ４１の吐出流量ｑ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の回転数が増大し、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）。

【0041】

このように、ＨＳＴ式走行駆動装置では、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制御（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、車速を制御する際には、必ずしもＨＳＴポンプ４１の吐出流量を調整する必要はなく、ＨＳＴモータ４２の押し退け容積を調整してもよい。

【0042】

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に入力され、コントローラ５は、ＨＳＴポンプ４１から吐出された圧油によって車体が前進方向となるように、ポンプ傾転を前進側にさせる指令信号をＨＳＴポンプ４１に対して出力する。そして、ＨＳＴポンプ４１から吐出された圧油がＨＳＴモータ４２に導かれ、ＨＳＴモータ４２が前進に対応する方向に回転して車体が前進する。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。

【0043】

本実施形態では、最高車速を図７に示すような１〜４速度段に設定可能な速度段スイッチ６３（図４参照）が設けられている。図７に示すように、１速度段では最高車速がＶ１に、２速度段では最高車速がＶ２に、３速度段では最高車速がＶ３に、４速度段では最高車速がＶ４に、それぞれ設定されている。なお、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４の間の大小関係は、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ４である。図７では、速度段ごとの最高車速と牽引力との関係を示しており、最高車速がＶ１では牽引力はＦ１に、最高車速がＶ２では牽引力はＦ２に、最高車速がＶ３では牽引力はＦ３に、最高車速がＶ４では牽引力は０に、それぞれ設定される。Ｆ１、Ｆ２、及びＦ３の間の大小関係は、Ｆ１＞Ｆ２＞Ｆ３である。

【0044】

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。「低速度段」は、積込作業においてホイールローダ１が荷の積込先であるダンプトラック１００Ｂに向かって走行する場合（図２に示す矢印Ｙ１）に選択され、このときの最高車速は例えば９〜１５ｋｍ／時に設定されている。

【0045】

（荷役作業機２の駆動システムについて）
次に、荷役作業機２の駆動システムについて、図４及び図８を参照して説明する。

【0046】

図８は、リフトアーム操作レバー２１０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。

【0047】

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、荷役作業機２に作動油を供給する荷役用油圧ポンプ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、リフトアームシリンダ２２及びバケットシリンダ２４のそれぞれと荷役用油圧ポンプ４３との間に設けられて荷役用油圧ポンプ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。

【0048】

荷役用油圧ポンプ４３は、本実施形態では、固定式の油圧ポンプが用いられ、第１管路４０１によりコントロールバルブ６４に接続されている。荷役用油圧ポンプ４３からの吐出圧は第１管路４０１上に設けられた吐出圧センサ７３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に入力される。吐出圧センサ７３は、荷役用油圧ポンプ４３の吐出圧を検出する吐出圧検出器の一態様である。

【0049】

リフトアーム操作レバー２１０及びバケット操作レバー２３０はいずれも、荷役作業機２を操作するための操作装置の一態様であり、運転室１２（図１参照）内に設けられている。例えば、オペレータがリフトアーム操作レバー２１０を操作すると、その操作量に比例したパイロット圧が操作信号として生成される。

【0050】

図４に示すように、生成されたパイロット圧は、コントロールバルブ６４の一対の受圧室に接続された一対のパイロット管路６４Ｌ，６４Ｒに導かれて、コントロールバルブ６４に作用する。これにより、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応じてストロークし、作動油が流れる方向及び流量が決まる。コントロールバルブ６４は、第２管路４０２によりリフトアームシリンダ２２のボトム室に接続され、第３管路４０３によりリフトアームシリンダ２２のロッド室に接続されている。

【0051】

荷役用油圧ポンプ４３から吐出された作動油は、第１管路４０１に導かれ、コントロールバルブ６４を介して第２管路４０２又は第３管路４０３に導かれる。作動油が第２管路４０２に導かれると、リフトアームシリンダ２２のボトム室に流入し、これによりリフトアームシリンダ２２のロッド２２０が伸長してリフトアーム２１が上昇する。一方、作動油が第３管路４０３に導かれると、リフトアームシリンダ２２のロッド室に流入し、リフトアームシリンダ２２のロッド２２０が縮んでリフトアーム２１が下降する。

【0052】

なお、本実施形態では、リフトアーム操作レバー２１０及びバケット操作レバー２３０はそれぞれ油圧式レバーであるが、電気式レバーを用いてもよく、この場合には、操作量に応じた電流値が操作信号として生成される。

【0053】

図４に示すように、リフトアーム操作レバー２１０の上げ操作量は、リフトアーム操作レバー２１０に取り付けられた操作量センサ７４により検出される。また、パイロット圧は、リフトアーム２１の上げ操作に対応したパイロット管路（図４ではパイロット管路６４Ｒ）上に設けられたパイロット圧センサ７５により検出される。操作量センサ７４は、操作装置であるリフトアーム操作レバー２１０の操作量を検出する操作量検出器の一態様であり、パイロット圧センサ７５は、操作装置であるリフトアーム操作レバー２１０からの操作信号を検出する操作信号検出器の一態様である。

【0054】

図８に示すように、リフトアーム操作レバー２１０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、リフトアーム操作レバー２１０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のボトム室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。すなわち、リフトアーム操作レバー２１０の操作量が増大するにつれて、リフトアーム２１の動作速度が速くなる。

【0055】

図８において、リフトアーム操作レバー２１０の上げ操作量０〜１０％の範囲は、リフトアーム操作レバー２１０を操作してもスプールは開口せず開口面積が０％となる不感帯として設定されている。また、リフトアーム操作レバー２１０の上げ操作量８５〜１００％の範囲では、スプールの開口面積は１００％で一定となっており、フルレバー操作状態が維持されている。なお、これらの設定範囲は、任意に変更可能である。

【0056】

ここで、荷役用油圧ポンプ４３の吐出圧、リフトアーム操作レバー２１０の操作量、及びパイロット圧はそれぞれリフトアーム２１の操作状態を示す指標であり、吐出圧センサ７３、操作量センサ７４、及びパイロット圧センサ７５はいずれも、リフトアーム操作レバー２１０によるリフトアーム２１の操作状態を検出する操作状態検出器の一態様である。

【0057】

リフトアーム２１の操作状態を精度よく検出するためには、吐出圧センサ７３、操作量センサ７４、及びパイロット圧センサ７５のそれぞれで検出された値を全て用いることが望ましいが、操作状態検出器としては、吐出圧センサ７３、操作量センサ７４、及びパイロット圧センサ７５のうちの少なくともいずれかを用いればよい。

【0058】

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、バケット２３の操作状態を検出するためのセンサ等についても、油圧回路の各管路上に設けられている。

【0059】

（コントローラ５の構成）
次に、コントローラ５の構成について、図９を参照して説明する。

【0060】

図９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。

【0061】

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、及び吐出圧センサ７３や踏込量センサ６１０といった各種のセンサ等が入力Ｉ／Ｆに接続され、エンジン３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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

図９に示すように、コントローラ５は、データ取得部５１と、判定部５２と、演算部５３と、記憶部５４と、指令部５５と、を含む。

【0065】

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、踏込量センサ６１０で検出されたアクセルペダル６１の踏込量、吐出圧センサ７３で検出された荷役用油圧ポンプ４３の吐出圧、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。

【0066】

判定部５２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で取得された吐出圧に基づいて、リフトアーム２１の上げ操作が行われてい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。

【0067】

ここで、前後進切換スイッチ６２及び踏込量センサ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、及び踏込量センサ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、例えば、プロペラシャフトの回転方向から車体の進行方向が前進または後進のいずれかであるかを検出する等、車体に搭載された他の走行状態検出器で検出された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。

【0068】

また、本実施形態では、吐出圧センサ７３で検出された吐出圧によってリフトアーム操作レバー２１０によるリフトアーム２１の上げ操作を判定しているが、これに限らず、操作量センサ７４で検出されたリフトアーム操作レバー２１０の操作量やパイロット圧センサ７５で検出されたパイロット圧を用いてもよい。

【0069】

判定部５２は、本実施形態では、データ取得部５１で取得された速度段信号に基づいて、速度段スイッチ６３で低速度段が選択されているか否かを判定すると共に、データ取得部５１で取得された吐出圧に基づいて、リフトアーム２１の上げ操作が停止されたか否かを判定する。なお、「リフトアーム２１の上げ操作が停止された状態」とは、オペレータがリフトアーム操作レバー２１０を中立位置に戻した状態である。

【0070】

演算部５３は、第１演算部５３Ａと、第２演算部５３Ｂと、を含む。第１演算部５３Ａは、判定部５２で特定条件を満たす（ライズラン操作中）と判定された場合に、平地走行時のエンジン最高回転速度Ｎｍａｘ１よりも大きい値Ｎｍａｘ２を演算する（Ｎｍａｘ２＞Ｎｍａｘ１）。第２演算部５３Ｂは、判定部５２で特定条件を満たす（ライズラン操作中）と判定された場合に、リフトアーム２１の上げ操作前におけるＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎ１よりも大きい値Ｑｍｉｎ２を演算する（Ｑｍｉｎ２＞Ｑｍｉｎ１）。

【0071】

記憶部５４は、ホイールローダ１の走行判定やリフトアーム２１の上げ操作判定等のホイールローダ１の動作に関する判定を行う際の閾値をそれぞれ記憶している。また、記憶部５４は、平地走行時のエンジン最高回転速度Ｎｍａｘ１及びリフトアーム２１の上げ操作前におけるＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積Ｑｍｉｎ１をそれぞれ記憶している。

【0072】

指令部５５は、第１指令部５５Ａと、第２指令部５５Ｂと、を含む。第１指令部５５Ａは、第１演算部５３Ａで演算された値Ｎｍａｘ２に基づく指令信号をエンジン３に対して出力する。第２指令部５５Ｂは、第２演算部５３Ｂで演算された値Ｑｍｉｎ２に基づく指令信号をモータ用レギュレータ４２０に対して出力する。

【0073】

（コントローラ５内での処理）
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、図１０を参照して説明する。

【0074】

図１０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。

【0075】

まず、データ取得部５１は、前後進切換スイッチ６２から出力された前後進切換信号、踏込量センサ６１０から出力されたアクセルペダル６１の踏込量、及び吐出圧センサ７３から出力された荷役用油圧ポンプ４３の吐出圧をそれぞれ取得する（ステップＳ５０１）。

【0076】

次に、判定部５２は、ステップＳ５０１において取得した前後進切換信号、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が前進走行をしているか否かを判定する（ステップＳ５０２）。

【0077】

ステップＳ５０２において前進走行中であると判定された場合（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）、データ取得部５１は、速度段スイッチ６３から出力された速度段信号を取得する（ステップＳ５０３）。続いて、判定部５２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）。

【0078】

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）、判定部５２は、ステップＳ５０１で取得した吐出圧に基づいて、リフトアーム２１の上げ操作が行われているか否かを判定する（ステップＳ５０５）。

【0079】

ステップＳ５０５においてリフトアーム２１の上げ操作が行われていると判定された場合（ステップＳ５０５／ＹＥＳ）、第１演算部５３Ａは、平地走行時のエンジン最高回転速度Ｎｍａｘ１に所定の上昇分Ｎｕｐを加えた値Ｎｍａｘ２（＝Ｎｍａｘ１＋Ｎｕｐ）を演算し（ステップＳ５０６）、第２演算部５３Ｂは、ＨＳＴモータ４２の最小押しのけ容積Ｑｍｉｎ１に所定の増大分Ｑｕｐを加えた値Ｑｍｉｎ２（＝Ｑｍｉｎ１＋Ｑｕｐ）を演算する（ステップＳ５０７）。

【0080】

次に、第１指令部５５Ａは、ステップＳ５０６で演算された値Ｎｍａｘ２に基づく指令信号をエンジン３に対して出力し（ステップＳ５０８）、第２指令部５５Ｂは、ステップＳ５０７で演算された値Ｑｍｉｎ２に基づく指令信号をモータ用レギュレータ４２０に対して出力する（ステップＳ５０９）。

【0081】

これにより、エンジン最高回転速度は、荷役作業機２が非操作状態で車体が平地を走行する際に設定された値であるＮｍａｘ１から、Ｎｍａｘ１よりも大きい値であるＮｍａｘ２に設定変更される。また、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積は、荷役作業機２の上げ操作前に設定された値であるＱｍｉｎ１から、Ｑｍｉｎ１よりも大きい値であるＱｍｉｎ２に設定変更される。

【0082】

なお、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いと判定された場合（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先の処理に進まない。これは、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エンジン最高回転速度の上昇及び車速の制限を行うことが望ましいからである。

【0083】

次に、データ取得部５１は、吐出圧センサ７３から出力された荷役用油圧ポンプ４３の吐出圧を再度取得する（ステップＳ５１０）。続いて、判定部５２は、ステップＳ５１０で取得した吐出圧に基づいて、リフトアーム２１の上げ操作が停止されたか否かを判定する（ステップＳ５１１）。

【0084】

ステップＳ５１１においてリフトアーム２１の上げ操作が停止されたと判定された場合（ステップＳ５１１／ＹＥＳ）、第１指令部５５Ａは、Ｎｍａｘ２に上昇させたエンジン最高回転速度を平地走行時のエンジン最高回転速度Ｎｍａｘ１に戻す指令信号をエンジン３に対して出力し（ステップＳ５１２）、第２指令部５５Ｂは、Ｑｍｉｎ２に増大させたＨＳＴモータ４２の最小押しのけ容積をリフトアーム２１の上げ操作前におけるＨＳＴモータ４２の最小押しのけ容積Ｑｍｉｎ１に戻す指令信号をモータ用レギュレータ４２０に対して出力し（ステップＳ５１３）、コントローラ５における処理が終了する。

【0085】

なお、ステップＳ５１１においてリフトアーム２１の上げ操作が停止されたと判定されなかった場合、すなわち継続してリフトアーム２１の上げ操作が行われている場合（ステップＳ５１１／ＮＯ）はステップＳ５１０に戻る。

【0086】

また、ステップＳ５０２において前進走行中でない（停車中又は後進走行中である）と判定された場合（ステップＳ５０２／ＮＯ）、及びステップＳ５０５においてリフトアーム２１の上げ操作を行っていないと判定された場合（ステップＳ５０５／ＮＯ）はいずれも、特定条件を満たさないため、コントローラ５における処理が終了する。すなわち、「特定条件を満たす場合」とは、ステップＳ５０２においてＹＥＳであり、かつステップＳ５０５においてＹＥＳとなる場合である。

【0087】

本実施形態では、特定条件を満たすか否かを判定する際に、吐出圧センサ７３で検出された荷役用油圧ポンプ４３の吐出圧を用いてリフトアーム２１の上げ操作の有無を判定しているため、例えばリフトアームシリンダ２２のボトム圧を用いた場合と比べて、リフトアーム２１の上げ操作の誤判定を低減することができる。リフトアーム２１の上げ操作を行っていない状態、すなわちリフトアーム操作レバー２１０が中立位置であっても、リフトアームシリンダ２２のボトム室側にはバケット２３の重量及び積荷の重量を保持する圧力が作用するが、これに対し、荷役用油圧ポンプ４３の吐出圧を検出することで、リフトアーム２１の上げ操作時であることを確実に判定することができるからである。

【0088】

（コントローラ５による制御に伴う作用について）
次に、コントローラ５による制御に伴う作用について、図１１〜１５を参照して説明する。

【0089】

図１１（ａ）は荷役用油圧ポンプ４３の吐出圧とエンジン最高回転速度の上昇分との関係を示すグラフであり、図１１（ｂ）は荷役用油圧ポンプ４３の吐出圧とＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増大分との関係を示すグラフである。図１２は、コントローラ５による制御が実行された場合におけ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。図１３は、コントローラ５による制御が実行された場合における走行負荷圧力とＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積との関係を示すグラフである。図１４は、コントローラ５による制御が実行された場合における車速と牽引力との関係を示すグラフである。

【0090】

図１１（ａ）に示すように、吐出圧センサ７３で検出された吐出圧がリフトアーム２１の上げ操作開始に係る圧力（例えば、リリーフ圧に対して１０％程度）となった場合、すなわち判定部５２においてリフトアーム２１の上げ操作が行われたと判定されると（図１０に示すステップＳ５０５／ＹＥＳ）、エンジン最高回転速度の上昇分が所定の値Ｎｕｐまで一気に大きくなり、その後、吐出圧の増大に関係なく所定の値Ｎｕｐで一定となる。

【0091】

図１２に示すように、ホイールローダ１がライズラン操作を開始した場合には、エンジン最高回転速度が、平地走行時のエンジン最高回転速度Ｎｍａｘ１（図１２において一点鎖線で示す）からＮｍａｘ２へ一気に上昇する。これにより、荷役用油圧ポンプ４３の吐出流量が一気に増大し、リフトアーム２１を上方向に素早く動作させることができる。なお、最高回転速度Ｎｍａｘ２のときのアクセルペダル６１の踏込量は、平地走行時のエンジン最高回転速度Ｎｍａｘ１に対応する踏込量Ｓ２よりも大きいＳ３となる（Ｓ３＞Ｓ２）。

【0092】

また、図１１（ｂ）に示すように、判定部５２においてリフトアーム２１の上げ操作が行われたと判定されると（図１０に示すステップＳ５０５／ＹＥＳ）、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積の増大分が所定の値Ｑｕｐまで一気に大きくなり、その後、吐出圧の増大に関係なく所定の値Ｑｕｐで一定となる。

【0093】

図１３に示すように、ホイールローダ１がライズラン操作を開始した場合には、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積が、リフトアーム２１の上げ操作前の最小押し退け容積Ｑｍｉｎ１（図１３において一点鎖線で示す）からＱｍｉｎ２へ一気に増大する。これにより、図１４に示すように、ホイールローダ１の最高車速が、リフトアーム２１の上げ操作前における最高車速Ｖｍａｘ１（図１４において一点鎖線で示す）からＶｍａｘ１よりも小さい値Ｖｍａｘ２に制限（減速）される。なお、図１４に示す車速と牽引力との関係は、速度段が低速度段の場合におけるものである。

【0094】

このように、リフトアーム２１を上方向に短時間で素早く動作させ、かつ車速に制限をかける（車速を減速させる）ことにより、コントローラ５による当該制御を行わない場合と比べて、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）を短くすることが可能となり、例えば作業現場が狭く限られた走行距離しか確保できないような場合であっても積込作業を行うことができる。

【0095】

なお、リフトアーム２１を上方向に短時間で素早く動作させることにより、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だけの制御と比べて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されるので、作業効率が向上すると共に、荷役作業中においてもホイールローダ１の燃費の低減を図ることができる。

【0096】

なお、本実施形態では、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積を増大させることにより車速を制限させていたが、これに限らず、ＨＳＴポンプ４１の最大押し退け容積を減少させることにより車速を制限してもよい。

【0097】

次に、コントローラ５による制御を実行した場合の各機器の一連の動作について、図１５を用いて説明する。

【0098】

図１５は、コントローラ５による制御に伴う各機器の動作について説明する図である。

【0099】

まず、オペレータがアクセルペダル６１を踏み込むと（踏込開始）、エンジン３の回転速度が上昇して車速が最高車速Ｖｍａｘ１に向かって徐々に速くなっていく。なお、このとき、エンジン最高回転速度はＮｍａｘ１に、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積はＱｍｉｎ１に、それぞれ制限されている。

【0100】

次に、オペレータがリフトアーム操作レバー２１０を上げる方向に操作すると（上げ操作開始）、コントローラ５の制御により、エンジン最高回転速度がＮｍａｘ１からＮｍａｘ２に一気に上昇すると共に、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積がＱｍｉｎ１からＱｍｉｎ２に一気に増大する。これにより、荷役用油圧ポンプ４３の吐出流量が所定の吐出流量に一気に増大してリフトアーム２１の上げ動作速度が時間に比例して速くなると共に、最高車速がＶｍａｘ１からＶｍａｘ２に制限（減速）される。

【0101】

そして、オペレータがリフトアーム操作レバー２１０を中立位置に戻してリフトアーム２１の上げ操作を止めると（上げ操作停止）、コントローラ５の制御により、エンジン最高回転速度がＮｍａｘ２からＮｍａｘ１に下げ戻されると共に、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積がＱｍｉｎ２からＱｍｉｎ１に戻される。これにより、荷役用油圧ポンプ４３の吐出流量がリフトアーム２１の上げ操作前の吐出流量まで減少してリフトアーム２１は上方向に上がりきった状態で動作が停止すると共に、最高車速がＶｍａｘ２からＶｍａｘ１に戻る。

【0102】

このように、本実施形態では、オペレータがリフトアーム２１の上げ操作を止めると、直ちにエンジン最高回転速度を平地走行時のエンジン最高回転速度Ｎｍａｘ１に戻すと共に、最高車速をリフトアーム２１の操作前の最高車速Ｖｍａｘ１に戻し、コントローラ５によるエンジン最高回転速度の上昇及び車速の制限を解除している。

【0103】

仮に、オペレータがリフトアーム２１の上げ操作を止めた際にコントローラ５によるエンジン最高回転速度の上昇及び車速の制限を継続すると、エンジン最高回転速度がＮｍａｘ１よりも大きいＮｍａｘ２の状態でエンジン３が回転することになり、車速が一瞬高くなってしまう。しかしながら、本実施形態のように、オペレータがリフトアーム２１の上げ操作を止めた際にコントローラ５による制限を直ちに解除することにより、車速が一瞬高くなってしまうといった問題を回避することができる。

【0104】

（変形例）
次に、本発明の第１実施形態に係るホイールローダ１の変形例について図１６を参照して説明する。図１６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。

【0105】

図１６は、変形例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。

【0106】

本変形例に係るホイールローダ１は、ＨＭＴ式の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。ＨＭＴ式走行駆動装置は、ＨＳＴポンプ４１及びＨＳＴモータ４２が一対の管路４００Ａ，４００Ｂを介して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。

【0107】

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。

【0108】

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。

【0109】

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。

【0110】

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。

【0111】

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式の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１６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。

【0112】

本変形例においても、第１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、エンジン最高回転速度をＮｍａｘ１からＮｍａｘ２へ一気に上昇させてリフトアーム２１を上方向に素早く動作させると共に、ＨＳＴモータ４２の最小押し退け容積をＱｍｉｎ１からＱｍｉｎ２へ一気に増大させて車速を制限する。これにより、第１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。

【0113】

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るホイールローダ１について、図１７を参照して説明する。図１７において、第１実施形態及び変形例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。

【0114】

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。

【0115】

本実施形態に係るホイールローダ１は、ＥＭＴ式の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。ＥＭＴ式走行駆動装置では、前述したＨＭＴ式走行駆動装置において、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。

【0116】

本実施形態では、コントローラ５は、特定条件を満たす場合に、電動モータ９２の回転数を所定の回転数まで一気に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調整する。

【0117】

具体的には、図１０に示すステップＳ５０７に相当するステップにおいて、第２演算部５３Ｂは、電動モータ９２の回転数がリフトアーム２１の上げ操作前における回転数Ｎ１よりも所定の減少分Ｎｄｏｗｎだけ少ない回転数Ｎ２（＝Ｎ１−Ｎｄｏｗｎ）となるように、電動モータ９２への電流値又は電圧値を演算する。

【0118】

すなわち、コントローラ５は、荷役用油圧ポンプ４３の吐出圧と電動モータ９２の回転数の減少分との間に図１１（ｂ）に示す関係と同様の関係が成立するように、電動モータ９２の回転数を制限する。これにより、第１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。

【0119】

以上、本発明の実施形態及び変形例について説明した。なお、本発明は上記した実施形態や変形例に限定されるものではなく、様々な他の変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態及び変形例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。

【0120】

例えば、上記各実施形態及び変形例では、荷役作業車両の一態様としてホイールローダについて説明したが、これに限らず、例えばフォークリフト等の荷役作業機を備える作業車両であれば本発明を適用することが可能である。

【0121】

また、上記各実施形態及び変形例では、荷役用油圧ポンプ４３は固定容量型の油圧ポンプを用いたが、これに限らず、可変容量型の油圧ポンプを用いても良い。

【符号の説明】

【0122】

１：ホイールローダ（荷役作業車両）
２：荷役作業機
３：エンジン
５：コントローラ
１１Ａ：前輪
１１Ｂ：後輪
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：荷役用油圧ポンプ
６２：前後進切換スイッチ（走行状態検出器）
７３：吐出圧センサ（吐出圧検出器、操作状態検出器）
７４：操作量センサ（操作量検出器、操作状態検出器）
７５：パイロット圧センサ（操作信号検出器、操作状態検出器）
９１：発電機
９２：電動モータ
１００Ｂ：ダンプトラック（積込先）
２１０：リフトアーム操作レバー（操作装置）
６１０：踏込量センサ（走行状態検出器）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】