(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022148075
(43)【公開日】2022-10-06
(54)【発明の名称】作業車両
(51)【国際特許分類】
E02F 9/22 20060101AFI20220929BHJP
E02F 3/43 20060101ALI20220929BHJP
【ＦＩ】
E02F9/22 H
E02F3/43 F
E02F9/22 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021049604
(22)【出願日】2021-03-24
(71)【出願人】
【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】110002572
【氏名又は名称】特許業務法人平木国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】吉村 正利
(72)【発明者】
【氏名】小林 啓之
(72)【発明者】
【氏名】金子 悟
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 徳孝
(72)【発明者】
【氏名】関野 聡
【テーマコード（参考）】
2D003
【Ｆターム（参考）】
2D003AA01
2D003AB04
2D003AC01
2D003BA02
2D003BB03
2D003CA02
2D003CA10
2D003DA04
2D003DB02
2D003DB04
2D003DB05
2D003FA02
(57)【要約】
【課題】積込作業時におけるオペレータによる操作の負担を軽減することができる作業車両を提供する。
【解決手段】作業車両１は、走行駆動力と作業駆動力とを制御するメインコントローラ１００を備える。メインコントローラ１００は、目標ライズラン距離に到達するまでの残時間を走行残時間ｔＣとして計算する走行残時間計算部１１１、目標アーム角に到達するまでの残時間を作業残時間ｔＩとして計算する作業残時間計算部１１２、ライズランを行っている状態であるか否かを判定するライズラン判定部１１３、走行残時間ｔＣと、作業残時間ｔＩと、ライズラン判定フラグとに基づいて、走行駆動トルクを調整する走行補正率ηＣと作業駆動トルクを調整する作業補正率ηＩとを設定する補正率設定部１１４、及び、走行補正率ηＣと作業補正率ηＩとに基づいて走行駆動トルク指令と作業駆動トルク指令とを計算するエンジントルク配分計算部１１５を備える。
【選択図】図５
【解決手段】作業車両１は、走行駆動力と作業駆動力とを制御するメインコントローラ１００を備える。メインコントローラ１００は、目標ライズラン距離に到達するまでの残時間を走行残時間ｔＣとして計算する走行残時間計算部１１１、目標アーム角に到達するまでの残時間を作業残時間ｔＩとして計算する作業残時間計算部１１２、ライズランを行っている状態であるか否かを判定するライズラン判定部１１３、走行残時間ｔＣと、作業残時間ｔＩと、ライズラン判定フラグとに基づいて、走行駆動トルクを調整する走行補正率ηＣと作業駆動トルクを調整する作業補正率ηＩとを設定する補正率設定部１１４、及び、走行補正率ηＣと作業補正率ηＩとに基づいて走行駆動トルク指令と作業駆動トルク指令とを計算するエンジントルク配分計算部１１５を備える。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体を走行させる走行装置と、
前記走行装置に走行駆動力を供給する走行原動機と、
前記車体に設けられて上下方向に回動可能なアームを有する作業装置と、
前記作業装置に作業駆動力を供給する作業原動機と、
車速及び走行距離を含む前記車体の走行状態を検出する走行状態検出装置と、
前記アームの角度を含む前記作業装置の作業状態を検出する作業状態検出装置と、
前記走行原動機と前記作業原動機とを制御する制御装置と、
を備えた作業車両であって、
前記制御装置は、
前記走行状態検出装置で検出した前記車体の走行状態と前記作業状態検出装置で検出した前記作業装置の作業状態とに基づいて、積込作業時に前記車体の前進走行中における前記アームの上昇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した場合、前記走行状態検出装置で検出した前記車速及び前記走行距離と、前記作業状態検出装置で検出した前記アームの角度とに基づいて、前記走行駆動力を調整するための走行補正率と前記作業駆動力を調整するための作業補正率とを設定し、
設定した前記走行補正率と前記作業補正率とに基づいて、前記走行原動機の前記走行駆動力と前記作業原動機の前記作業駆動力とを制御することを特徴とする作業車両。
前記走行装置に走行駆動力を供給する走行原動機と、
前記車体に設けられて上下方向に回動可能なアームを有する作業装置と、
前記作業装置に作業駆動力を供給する作業原動機と、
車速及び走行距離を含む前記車体の走行状態を検出する走行状態検出装置と、
前記アームの角度を含む前記作業装置の作業状態を検出する作業状態検出装置と、
前記走行原動機と前記作業原動機とを制御する制御装置と、
を備えた作業車両であって、
前記制御装置は、
前記走行状態検出装置で検出した前記車体の走行状態と前記作業状態検出装置で検出した前記作業装置の作業状態とに基づいて、積込作業時に前記車体の前進走行中における前記アームの上昇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した場合、前記走行状態検出装置で検出した前記車速及び前記走行距離と、前記作業状態検出装置で検出した前記アームの角度とに基づいて、前記走行駆動力を調整するための走行補正率と前記作業駆動力を調整するための作業補正率とを設定し、
設定した前記走行補正率と前記作業補正率とに基づいて、前記走行原動機の前記走行駆動力と前記作業原動機の前記作業駆動力とを制御することを特徴とする作業車両。
【請求項2】
前記制御装置は、
前記車速及び前記走行距離に基づいて、予め設定された目標走行距離に到達するまでの残時間を走行残時間として計算し、
前記アームの角度に基づいて、予め設定された目標アーム角に到達するまでの残時間を作業残時間として計算し、
計算した前記走行残時間と前記作業残時間とに基づいて前記走行補正率と前記作業補正率とを設定し、
設定した前記走行補正率と前記作業補正率とに基づいて、前記走行原動機のトルクと前記作業原動機のトルクとを制御する請求項１に記載の作業車両。
前記車速及び前記走行距離に基づいて、予め設定された目標走行距離に到達するまでの残時間を走行残時間として計算し、
前記アームの角度に基づいて、予め設定された目標アーム角に到達するまでの残時間を作業残時間として計算し、
計算した前記走行残時間と前記作業残時間とに基づいて前記走行補正率と前記作業補正率とを設定し、
設定した前記走行補正率と前記作業補正率とに基づいて、前記走行原動機のトルクと前記作業原動機のトルクとを制御する請求項１に記載の作業車両。
【請求項3】
前記制御装置は、
前記走行残時間よりも前記作業残時間が短いほど、前記アームの上昇速度を制限するように前記作業補正率を大きく設定し、
前記走行残時間よりも前記作業残時間が長いほど、前記車速を制限するように前記走行補正率を大きく設定する請求項２に記載の作業車両。
前記走行残時間よりも前記作業残時間が短いほど、前記アームの上昇速度を制限するように前記作業補正率を大きく設定し、
前記走行残時間よりも前記作業残時間が長いほど、前記車速を制限するように前記走行補正率を大きく設定する請求項２に記載の作業車両。
【請求項4】
前記制御装置は、
前記作業車両が前記特定条件を満たしてから所定時間経過後の時刻における前記車速及び前記走行距離と前記アームの角度とに基づいて、前記走行補正率と前記作業補正率とを設定し、
設定した前記走行補正率と前記作業補正率とを前記積込作業の終了まで保持した状態で、前記走行原動機のトルクと前記作業原動機のトルクとを制御する請求項１～３のいずれか一項に記載の作業車両。
前記作業車両が前記特定条件を満たしてから所定時間経過後の時刻における前記車速及び前記走行距離と前記アームの角度とに基づいて、前記走行補正率と前記作業補正率とを設定し、
設定した前記走行補正率と前記作業補正率とを前記積込作業の終了まで保持した状態で、前記走行原動機のトルクと前記作業原動機のトルクとを制御する請求項１～３のいずれか一項に記載の作業車両。
【請求項5】
前記走行原動機は、走行電動機である請求項１～４のいずれか一項に記載の作業車両。
【請求項6】
前記走行補正率と前記作業補正率との設定を実行する実行モードと、前記走行補正率と前記作業補正率との設定実行を禁止する禁止モードとを切り替えるモード切替装置を更に備える請求項１～５のいずれか一項に記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積込作業に用いられるホイールローダ等の作業車両に関する。
【背景技術】
【0002】
作業車両としては、例えば車体を移動させるための走行装置と土砂等を掘削するためのバケット及びアームを有する作業装置とを備えたホイールローダが知られている。このような作業車両が掘削してバケットに入れた土砂等をダンプトラック等の積込対象に積載する際に、車体を積込対象まで前進させながらアームを上昇させるライズランと呼ばれる動作を行う。このライズランに伴う操作は、アーム操作レバー、アクセルペダル、及びブレーキペダルの操作が必要となり、複雑な操作を要求されるため、オペレータの負担が大きい。それに加えて、積込対象の直前まで速く前進しつつ、積込対象の直前でアームが必要な高さまで上がり切るように操作すると、運搬作業の効率と燃費の両方が良くなるため、オペレータは状況に応じて精密な操作が強いられる。
【0003】
例えば特許文献１には、バケットによる掘削後に車体が掘削物を排出する位置まで走行する目標走行距離に対応する値と、前進が開始された後にアームが上昇する目標上昇量に対応する値との比である第１比率と、前進を開始してから実際に走行した距離に対応する値と、前進開始後にアームが実際に上昇した量に対応する値との比である第２比率との差が０になるように、動力発生装置から駆動輪に伝達される伝達トルクを制御する作業車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第２０１５／０８３７５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載の作業車両では、ライズランに伴う操作を行う場合において、目標走行距離と目標上昇量の比率を維持するように、走行駆動力を制御することになる。このため、ライズランの動作開始時におけるバケットの高さが高い場合や、積込対象までの路面が上り傾斜である場合に、走行装置を制御していないため、目標走行距離に達する前に目標上昇量に達してしまい、運搬作業の効率及び燃費の低下を招くおそれがある。運搬作業の効率及び燃費の低下を抑制するために、オペレータは、ライズランの動作中にアーム操作レバー及びアクセルペダルの操作量を調整し、積込対象の直前でアームが必要な高さまで上がり切るように複雑且つ精密な操作を行う必要がある。従って、オペレータの負担は依然として大きい。
【0006】
本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、積込作業時におけるオペレータによる操作の負担を軽減することができる作業車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る作業車両は、車体を走行させる走行装置と、前記走行装置に走行駆動力を供給する走行原動機と、前記車体に設けられて上下方向に回動可能なアームを有する作業装置と、前記作業装置に作業駆動力を供給する作業原動機と、車速及び走行距離を含む前記車体の走行状態を検出する走行状態検出装置と、前記アームの角度を含む前記作業装置の作業状態を検出する作業状態検出装置と、前記走行原動機と前記作業原動機とを制御する制御装置と、を備えた作業車両であって、前記制御装置は、前記走行状態検出装置で検出した前記車体の走行状態と前記作業状態検出装置で検出した前記作業装置の作業状態とに基づいて、積込作業時に前記車体の前進走行中における前記アームの上昇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した場合、前記走行状態検出装置で検出した前記車速及び前記走行距離と、前記作業状態検出装置で検出した前記アームの角度とに基づいて、前記走行駆動力を調整するための走行補正率と前記作業駆動力を調整するための作業補正率とを設定し、設定した前記走行補正率と前記作業補正率とに基づいて、前記走行原動機の前記走行駆動力と前記作業原動機の前記作業駆動力とを制御することを特徴とする作業車両。
【0008】
本発明に係る作業車両では、制御装置は、走行状態検出装置で検出した車速及び走行距離と、作業状態検出装置で検出したアームの角度とに基づいて、走行補正率と作業補正率とを設定し、設定した走行補正率と作業補正率とに基づいて走行原動機の走行駆動力と作業原動機の作業駆動力とを制御する。このようにすることで、走行駆動力と作業駆動力とのバランスを調整しながら前進走行が完了する時刻とアーム上昇が完了する時刻とを揃えることができるので、オペレータの負担を軽減することができる。また、これによって積込作業の時間を短縮することが可能になり、積込作業の作業効率の向上及び燃費の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、積込作業におけるオペレータによる操作の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１実施形態に係る作業車両を示す側面図である。
【図2】第１実施形態に係る作業車両を示すシステム構成図である。
【図3】作業車両の基本的な運搬作業を説明するための図である。
【図4】ライズランに伴う操作を説明するための図である。
【図5】作業車両のメインコントローラを示すブロック図である。
【図6】バケット角を説明するための図である。
【図7】補正率を設定するテーブルの一例を示す図である。
【図8A】レバー操作量とポンプ要求流量との関係を示す図である。
【図8B】走行電動機の回転速度と走行要求トルクとの関係を示す図である。
【図9】メインコントローラの制御処理を示すフローチャートである。
【図10】第１実施形態に係る作業車両の効果（比較例との比較）を説明するための図である。
【図11】第２実施形態に係る作業車両の効果（比較例との比較）を説明するための図である。
【図12】第３実施形態に係る作業車両のメインコントローラを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して本発明に係る作業車両の実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の説明において、作業車両がホイールローダである例を挙げて説明するが、本発明の作業車両はホイールローダに限定されず、フォークリフト、リフトトラック、テレハンドラ等であっても良い。また、以下の説明において、エンジン及び発電電動機を駆動源とするハイブリッドシステムが採用される例を挙げて説明するが、エンジンのみを用いるシステムが採用されても良い。更に、以下の説明では、上下、左右、前後の方向及び位置は、作業車両の通常の使用状態、すなわち車輪が地面に接地する状態を基準とする。
【0012】
[第１実施形態]
図１は第１実施形態に係る作業車両を示す側面図である。図１に示すように、本実施形態の作業車両１は、例えば電動駆動式のホイールローダであって、電動式の走行装置１１が搭載された車体８と、車体８の前部に設けられた多関節型の作業装置６とを備えている。車体８は、アーティキュレート操舵式（車体屈折式）のものであり、前部車体８Ａと、後部車体８Ｂと、前部車体８Ａと後部車体８Ｂを連結するセンタージョイント８Ｃとを有する。前部車体８Ａには、上記作業装置６が取り付けられており、後部車体８Ｂには、運転室１２及びエンジン室１６が配置されている。また、運転室１２には、オペレータが作業車両１を操作する各種操作部材（５１～５８）が設けられており、エンジン室１６には、エンジン２０、油圧ポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ、及びバルブ等の油圧機器が収納されている（図２参照）。
図１は第１実施形態に係る作業車両を示す側面図である。図１に示すように、本実施形態の作業車両１は、例えば電動駆動式のホイールローダであって、電動式の走行装置１１が搭載された車体８と、車体８の前部に設けられた多関節型の作業装置６とを備えている。車体８は、アーティキュレート操舵式（車体屈折式）のものであり、前部車体８Ａと、後部車体８Ｂと、前部車体８Ａと後部車体８Ｂを連結するセンタージョイント８Ｃとを有する。前部車体８Ａには、上記作業装置６が取り付けられており、後部車体８Ｂには、運転室１２及びエンジン室１６が配置されている。また、運転室１２には、オペレータが作業車両１を操作する各種操作部材（５１～５８）が設けられており、エンジン室１６には、エンジン２０、油圧ポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ、及びバルブ等の油圧機器が収納されている（図２参照）。
【0013】
作業装置６は、前部車体８Ａに上下方向に回動自在に取り付けられた左右一対のアーム（リフトアームともいう）２と、アーム２の先端部分に連結されて上下方向に回動可能に取り付けられたバケット３とを有する。本実施形態では、バケット３を作動させるためのリンク機構として、Ｚリンク式（ベルクランク式）のリンク機構が採用されている。
【0014】
図２は第１実施形態に係る作業車両を示すシステム構成図である。図２に示すように、作業車両１は、エンジン２０と、エンジン２０と機械的に接続される発電電動機４０と、エンジン２０及び発電電動機４０と機械的に接続される油圧ポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃと、油圧ポンプ３０Ａから吐出される作動油によって駆動されるアームシリンダ４及びバケットシリンダ５と、油圧ポンプ３０Ａから吐出される作動油を制御するフロント制御部３１と、油圧ポンプ３０Ｂから吐出される作動油によって駆動されるブレーキシリンダ１７及び駐車ブレーキシリンダ１８と、油圧ポンプ３０Ｂから吐出される作動油を制御するブレーキ制御部３２と、油圧ポンプ３０Ｃから吐出される作動油によって駆動されるステアリングシリンダ１５と、油圧ポンプ３０Ｃから吐出される作動油を制御するステアリング制御部３３と、発電電動機４０で発電した電力によって駆動される上記走行装置１１と、を備えている。
【0015】
エンジン２０は、一次原動機であり、ディーゼルエンジン等の内燃機関によって構成されている。発電電動機４０は、エンジン２０から出力されるトルクによって回転する。
【0016】
油圧ポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、エンジン２０から出力されるトルクによって駆動されて作動流体としての作動油を吐出する。なお、発電電動機４０が電動機として機能する場合には、油圧ポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃはエンジン２０及び発電電動機４０が出力するトルクによって駆動されることになる。
【0017】
油圧ポンプ３０Ａから吐出される作動油は、フロント制御部３１を介してアームシリンダ４及びバケットシリンダ５へと供給される。フロント制御部３１は、油圧ポンプ３０Ａから吐出される作動油の圧力、速度及び流れ方向を制御することにより、アームシリンダ４及びバケットシリンダ５の伸縮動作を制御する。
【0018】
アームシリンダ４は、油圧シリンダからなり、油圧ポンプ３０Ａから供給された作動油によって伸縮し、この伸縮動作でアーム２を上下方向に回動させる。アームシリンダ４は、左右一対のアーム２と対応するように一対となっている。バケットシリンダ５は、油圧シリンダからなり、油圧ポンプ３０Ａから供給された作動油によって伸縮し、この伸縮動作でバケット３を上下方向に回動させる。本実施形態では、油圧ポンプ３０Ａは、作業装置６に作業駆動力を供給する作業原動機を構成する。
【0019】
油圧ポンプ３０Ｂから吐出される作動油は、ブレーキ制御部３２を介してブレーキシリンダ１７及び駐車ブレーキシリンダ１８へと供給される。ブレーキ制御部３２は、油圧ポンプ３０Ｂから吐出される作動油の圧力、速度及び流れ方向を制御することにより、ブレーキシリンダ１７及び駐車ブレーキシリンダ１８の伸縮動作を制御する。
【0020】
油圧ポンプ３０Ｃから吐出される作動油は、ステアリング制御部３３を介してステアリングシリンダ１５へと供給される。ステアリング制御部３３は、油圧ポンプ３０Ｃから吐出される作動油の圧力、速度及び流れ方向を制御することにより、ステアリングシリンダ１５の伸縮動作を制御する。ステアリングシリンダ１５は、油圧シリンダからなり、左右一対となっており、前部車体８Ａと後部車体８Ｂとを連結するように設けられている。
【0021】
走行装置１１は、前部車体８Ａに取り付けられる前輪７Ａ（車輪７）と、後部車体８Ｂに取り付けられる後輪７Ｂ（車輪７）と、走行電動機４３からの動力を車輪７に伝達する動力伝達装置とを有する。車輪７は、走行電動機４３の駆動により回転し、作業車両１を前後進させる。動力伝達装置は、例えばアクスル、デファレンシャル装置、プロペラシャフト等を含んで構成されている。
【0022】
走行電動機４３は、二次原動機を構成するものであり、発電電動機４０で発電した電力を受けて回転する。そして、本実施形態では、発電電動機４０及び走行電動機４３は、走行装置１１に走行駆動力を供給する走行原動機を構成する。
【0023】
また、作業車両１は、車両全体の制御を行うメインコントローラ（制御装置）１００と、メインコントローラ１００からの発電電圧指令に基づいて発電電動機４０を制御する発電電動機用インバータ４１と、メインコントローラ１００からの走行駆動トルク指令に基づいて走行電動機４３のトルクを制御する走行電動機用インバータ４２と、運転室１２内に設けられる各種操作部材（５１～５８）と、を更に備えている。
【0024】
運転室１２には、車体８の前進（Ｆ）と後進（Ｒ）を切り替える前後進スイッチ５１と、アーム２を操作するためのアーム操作レバー５２と、バケット３を操作するためのバケット操作レバー５３と、ＡＵＴＯモードとＭＡＮＵＡＬモードとを切り替えるモード切替スイッチ（モード切替装置）５４と、車体８の左右進行方向を指示するためのステアリングホイール５５と、駐車ブレーキを作動させるための駐車ブレーキスイッチ５６と、車体８を加速させるためのアクセルペダル５８と、車体８を減速させるためのブレーキペダル５７と、が設けられている。
【0025】
そして、アーム操作レバー５２が操作されると、アームシリンダ４の伸縮動作によりアーム２が上下方向に回動（俯仰動）する。バケット操作レバー５３が操作されると、バケットシリンダ５の伸縮動作によりバケット３が上下方向に回動（クラウド動作またはダンプ動作）する。
【0026】
ステアリングホイール５５が操作されると、ステアリングシリンダ１５の伸縮動作に伴って後部車体８Ｂに対し前部車体８Ａがセンタージョイント８Ｃを中心にして左右に屈折（転舵）する。
【0027】
前後進スイッチ５１が前進（Ｆ）側に操作されている状態において、アクセルペダル５８が踏み込まれると、車輪７が前進方向に回転し、車体８が前進走行する。一方、前後進スイッチ５１が後進（Ｒ）側に操作されている状態において、アクセルペダル５８が踏み込まれると、車輪７が後進方向に回転し、車体８が後進走行する。
【0028】
モード切替スイッチ５４は、ＡＵＴＯモードとＭＡＮＵＡＬモードとを手動で切り替え可能なスイッチである。ＡＵＴＯモードは、後述する走行補正率と作業補正率との設定を実行する実行モードであり、言い換えれば作業車両１の車速とアーム角（アーム２の角度）とに基づいてアクセルペダル５８の踏込量とアーム操作レバー５２の操作量が制御されるモードである。それに対し、ＭＡＮＵＡＬモードは、走行補正率と作業補正率との設定実行を禁止する禁止モードであり、言い換えれば車速とアーム角とに基づいてアクセルペダル５８の踏込量とアーム操作レバー５２の操作量が制御されないモードである。
【0029】
すなわち、このモード切替スイッチ５４は、ＡＵＴＯモード位置とＭＡＮＵＡＬモード位置とを有する。モード切替スイッチ５４は、ＡＵＴＯモード位置に操作されている場合、ＡＵＴＯモードに設定されることになり、従ってＡＵＴＯモードに設定されていることを表す信号をメインコントローラ１００に出力する。また、モード切替スイッチ５４は、ＭＡＮＵＡＬモード位置に操作されている場合、ＭＡＮＵＡＬモードに設定されることになり、従ってＭＡＮＵＡＬモードに設定されていることを表す信号をメインコントローラ１００に出力する。
【0030】
メインコントローラ１００は、動作回路としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１、記憶装置としてのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、入力インタフェース１０４、出力インタフェース１０５、並びに、その他の周辺回路を備えたマイクロコンピュータで構成されている。なお、メインコントローラ１００は、１つのマイクロコンピュータで構成しても良いし、複数のマイクロコンピュータで構成しても良い。
【0031】
メインコントローラ１００のＲＯＭ１０２は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリであり、各種演算が実行可能なプログラムが格納されている。すなわち、メインコントローラ１００のＲＯＭ１０２は、本実施形態の機能を実現するプログラムを読み取り可能な記憶媒体である。ＲＡＭ１０３は揮発性メモリであり、ＣＰＵ１０１との間で直接的にデータの入出力を行うワークメモリである。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１がプログラムを演算実行している間、必要なデータを一時的に記憶する。なお、メインコントローラ１００は、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の記憶装置を更に備えても良い。
【0032】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶されたプログラムをＲＡＭ１０３に展開して演算実行する処理装置であって、プログラムに従って入力インタフェース１０４及びＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３から取り入れた信号に対して所定の演算処理を行う。
【0033】
入力インタフェース１０４には、各種操作部材からの操作信号及び各種センサからのセンサ信号が入力される。入力インタフェース１０４は、入力された信号をＣＰＵ１０１で演算可能なように変換する。出力インタフェース１０５は、ＣＰＵ１０１での演算結果に応じた出力用の信号を生成し、その信号をフロント制御部３１、ブレーキ制御部３２、ステアリング制御部３３、発電電動機用インバータ４１及び走行電動機用インバータ４２等に出力する。
【0034】
メインコントローラ１００は、オペレータの操作によって入力される操作信号と、各種センサで検出したセンサ信号とに基づいて、フロント制御部３１、ブレーキ制御部３２、ステアリング制御部３３、発電電動機用インバータ４１及び走行電動機用インバータ４２を統括的に制御する。
【0035】
メインコントローラ１００に入力される操作信号としては、アクセルペダル５８から出力されるアクセルペダル５８の操作量を表すアクセル信号、ブレーキペダル５７から出力されるブレーキペダル５７の操作量を表すブレーキ信号、アーム操作レバー５２から出力されるアーム操作レバー５２の操作量を表すアーム信号、バケット操作レバー５３から出力されるバケット操作レバー５３の操作量を表すバケット信号、ステアリングホイール５５から出力されるステアリングホイール５５の操作量を表すステアリング信号、及び、前後進スイッチ５１から出力される前後進スイッチ５１の操作位置を表す進行方向信号等がある。また、メインコントローラ１００に入力される操作信号としては、モード切替スイッチ５４から出力されるモード切替スイッチ５４の操作位置を表すモード切替信号がある。
【0036】
更に、メインコントローラ１００に入力されるセンサ信号としては、車体８とアーム２とを連結する連結軸に設けられたアーム相対角センサ６２で検出した角度を表す信号、及び、アーム２とバケット３とを連結する連結軸に設けられたバケット相対角センサ６３で検出した角度を表す信号がある。アーム相対角センサ（作業状態検出装置）６２は、例えば車体８に対するアーム２の相対角（傾斜角）を検出するポテンショメータであり、検出した角度を表す信号をメインコントローラ１００に出力する。地面（走行面）に対する車体８の角度は一定であるため、アーム相対角センサ６２で検出する角度は、地面に対するアーム２の相対角（傾斜角）に相当する。バケット相対角センサ（作業状態検出装置）６３は、例えばアーム２に対するバケット３の相対角（傾斜角）を検出するポテンショメータであり、検出した角度を表す信号をメインコントローラ１００に出力する。
【0037】
また、メインコントローラ１００に入力されるセンサ信号としては、車速センサ６１で検出した車速を表す信号がある。車速センサ（走行状態検出装置）６１は、作業車両１の車速を検出し、検出した車速を表す信号をメインコントローラ１００に出力する。更に、メインコントローラ１００に入力されるセンサ信号としては、複数の回転速度センサによって検出されたエンジン２０、発電電動機４０、油圧ポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ、及び走行電動機４３の回転速度を表す信号、複数の圧力センサによって検出された油圧ポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの吐出圧、油圧シリンダの圧力（負荷圧）等を表す信号がある。
【0038】
メインコントローラ１００は、アーム操作レバー５２の操作方向及び操作量と、バケット操作レバー５３の操作方向及び操作量とに基づいて、フロント制御部３１にフロント制御指令を出力する。フロント制御部３１は、上述したように、メインコントローラ１００からのフロント制御指令に基づき、油圧ポンプ３０Ａから吐出される作動油の圧力、速度及び流れ方向を調整し、アームシリンダ４及びバケットシリンダ５を動作させる。フロント制御部３１は、油圧ポンプ３０Ａから吐出される作動油の流れを制御する方向制御弁、及び、この方向制御弁のパイロット室に入力されるパイロット圧を生成する電磁弁等を有する。
【0039】
メインコントローラ１００は、ブレーキペダル５７の操作量及び駐車ブレーキスイッチ５６の操作位置に基づいて、ブレーキ制御部３２にブレーキ制御指令を出力する。ブレーキ制御部３２は、メインコントローラ１００からのブレーキ制御指令に基づき、油圧ポンプ３０Ｂから吐出される作動油の圧力、速度及び方向を調整し、ブレーキを機能させるためのブレーキシリンダ１７と、駐車ブレーキを機能させるための駐車ブレーキシリンダ１８とを動作させる。ブレーキ制御部３２は、油圧ポンプ３０Ｂから吐出される作動油の流れを制御する方向制御弁、及び、この方向制御弁のパイロット室に入力されるパイロット圧を生成する電磁弁等を有する。
【0040】
メインコントローラ１００は、ステアリングホイール５５の操作方向及び操作量に基づいて、ステアリング制御部３３にステアリング制御指令を出力する。ステアリング制御部３３は、メインコントローラ１００からのステアリング制御指令に基づき、油圧ポンプ３０Ｃから吐出される作動油の圧力、速度及び方向を調整し、ステアリングシリンダ１５を動作させる。ステアリング制御部３３は、油圧ポンプ３０Ｃから吐出される作動油の流れを制御する方向制御弁、及び、この方向制御弁のパイロット室に入力されるパイロット圧を生成する電磁弁等を有する。
【0041】
発電電動機用インバータ４１及び走行電動機用インバータ４２は、直流部（直流母線）４４によって接続されている。なお、本実施形態の作業車両１は、直流部４４に接続される蓄電装置を備えていない。発電電動機用インバータ４１は、メインコントローラ１００からの発電電圧指令に基づき、発電電動機４０から供給される電力を利用して直流部４４のバス電圧を制御する。走行電動機用インバータ４２は、メインコントローラ１００の走行駆動トルク指令に基づき、直流部４４の電力を利用して走行電動機４３を駆動させる。
【0042】
ここで、図３及び４を参照して本発明に至った経緯を説明する。
【0043】
図３は作業車両の基本的な運搬作業を説明するための図であり、図４はライズランに伴う操作を説明するための図である。運搬作業では、作業車両１は、土砂や鉱物等（運搬物）を掘削してダンプトラック等の積込対象９２へ積み込む作業を行う。図３は、この運搬作業を行う際の方法の１つであるＶシェイプローディングを示す。
【0044】
具体的には、作業車両１は、まず図３の矢印Ｘ１で示すように、地山等の掘削対象物９１に向かって前進する。次に、作業車両１は、掘削対象物９１に突っ込むような形でバケット３を掘削対象物９１に貫入し、アーム２及びバケット３を操作してバケット３に土砂や鉱物等の運搬物を入れる。その後、作業車両１はバケット３に入った運搬物をこぼさないようにバケット３を手前に掬い上げる（クラウド動作させる）。これによって、掘削作業が完了する。掘削作業完了後、作業車両１は、図３の矢印Ｘ２で示すように、一旦後進する。次に、作業車両１は、図３の矢印Ｙ１で示すように、積込対象９２に向かって前進する。
【0045】
このとき、図４に示すように、作業車両１のオペレータは、アーム操作レバー５２を操作してアーム２を上昇させつつ、ステアリングホイール５５とアクセルペダル５８とを操作して積込対象９２に向かって車体８（すなわち、作業車両１）を前進させる。そして、積込対象９２の手前で車体８を停止させる。図３では、積込対象９２の手前で停止している状態の作業車両１を破線で示す。
【0046】
その後、オペレータは、バケット操作レバー５３を操作して、バケット３をダンプ動作させることにより、積込対象９２の荷台にバケット３内の運搬物を積み込み（すなわち、バケット３内の運搬物を放土する）。これによって、積込作業が完了する。そして、図４に示すこの一連の操作を上記「ライズランに伴う操作」といい、ライズラン時にアーム２が放土に必要な高さまで上がり切ったときにおける作業車両１の走行距離を「ライズラン距離」という。ライズランの後、図３の矢印Ｙ２で示すように、作業車両１は再び後進し、元の位置に戻る。
【0047】
このような掘削作業と積込作業を含む一連の作業は、「Ｖシェイプローディング」といい、作業車両１の全作業時間の大多数を占める。従って、オペレータの負担を軽減するためには、この一連の作業の負担を低減することが有効である。ここで、負担とは、掘削作業と積込作業を含む一連の作業において、オペレータがアクセルペダル５８やアーム操作レバー５２等の操作部材の操作量を変更した回数を意味し、これが少ないほどオペレータの負担が少ないことを意味する。
【0048】
積込作業では、オペレータがライズランの動作開始時にアーム操作レバー５２をいっぱいまで操作（フルレバー）するとともに、アクセルペダル５８をいっぱいまで操作（フルアクセル）し、フルレバー且つフルアクセルの状態のまま、積込対象９２の手前でアーム角が放土に必要な高さまで上がり切るのが、オペレータにとって負担が少なく、且つ作業効率と燃費が良い積込作業となる。以降、この操作を「簡易ライズランに伴う操作」と呼ぶ。
【0049】
しかし、上述のように、ライズランの動作開始時におけるバケットの高さが高い場合や積込対象９２までの路面が上り傾斜である場合、簡易ライズランに伴う操作をすると、走行装置１１の駆動力（走行駆動力）が不足し、作業装置６の駆動力（作業駆動力）が過剰となり、積込対象９２のだいぶ手前でアーム２が上がり切ってしまう。すなわち、ライズラン距離が短くなってしまう。このとき、作業装置６の操作が終了した状態で積込対象９２の手前に前進するため、走行装置１１のみを操作する時間が長くなり、作業効率及び燃費が低下してしまう。これを防ぐためには、オペレータがライズランの動作中にアーム操作レバー５２を緩めたりして、積込対象９２の手前でアーム２が上がり切るように、走行駆動力と作業駆動力のバランスを取り続ける必要がある。従って、オペレータの負担が増加してしまう。
【0050】
そこで、本願発明者は、鋭意研究を重ねた結果、オペレータが簡易ライズランに伴う操作をするときに、積込対象９２の手前でアーム２が上がり切るのに必要な走行駆動力と作業駆動力とのバランスを適切なものとすることにより、オペレータの負担を軽減できることを見出した。
【0051】
なお、走行駆動力と作業駆動力との適切なバランスは、作業車両１の走行距離、アーム角、車速、及びアーム角速度によって変わる。ライズランの動作中のある時刻における走行距離とアーム角において、車速に対してアーム角速度が速いほど、作業駆動力を抑制する必要がある。一方、ライズランの動作中のある時刻における走行距離とアーム角において、アーム角速度に対して車速が速いほど、走行駆動力を抑制する必要がある。本実施形態では、積込作業の際に、作業車両１の走行距離、アーム角、車速、及びアーム角速度に基づいて、走行駆動力と作業駆動力のバランスを調整することにより、オペレータの負担の軽減を実現できる。
【0052】
そのため、図５に示すように、本実施形態のメインコントローラ１００は、車体８（すなわち、作業車両１）が目標ライズラン距離（目標走行距離）に到達するまでの残時間を走行残時間ｔＣとして計算する走行残時間計算部１１１、アーム２が目標アーム角に到達するまでの残時間を作業残時間ｔＩとして計算する作業残時間計算部１１２、作業車両１が積込作業においてライズランを行っている状態であるか否かを判定するライズラン判定部１１３、走行残時間計算部１１１で計算した走行残時間ｔＣと、作業残時間計算部１１２で計算した作業残時間ｔＩと、ライズラン判定部１１３で判定したライズラン判定フラグとに基づいて、走行駆動トルクを調整するための走行補正率ηＣと作業駆動トルクを調整するための作業補正率ηＩとを設定する補正率設定部１１４、及び、補正率設定部１１４で設定した走行補正率ηＣと作業補正率ηＩとに基づいて、走行駆動トルクを制御するための走行駆動トルク指令と作業駆動トルクを制御するための作業駆動トルク指令とを計算するエンジントルク配分計算部１１５、を備えている。
【0053】
走行残時間計算部１１１は、作業車両１の走行距離と車速とに基づき、走行残時間ｔＣを計算する。走行残時間ｔＣは例えば下記式（１）によって計算される。
【0054】
【数1】
【0055】
式（１）において、ｄＲＲは目標ライズラン距離、ｄ１はライズラン開始時刻ｔ０から所定時間経過後の時刻ｔ１における走行距離、ｖ１は時刻ｔ１における作業車両１の車速である。目標ライズラン距離は、経験値等に基づいて予め設定されたものであり、例えばオペレータがこれまでの経験値に基づいて目標ライズラン距離を設定し、設定した目標ライズラン距離をメインコントローラ１００に入力する。作業車両１の車速は上記車速センサ６１により検出される。なお、作業車両１の車速は、動力伝達装置を構成する軸の回転速度を検出するロータリーエンコーダ（走行状態検出装置）で検出する情報に基づいて計算されるようにしても良い。一方、走行距離は、走行電動機４３の回転速度及び回転数に基づいて計算されても良く、車速センサ６１により検出された車速と走行時間とに基づいて計算されても良い。
【0056】
作業残時間計算部１１２は、作業車両１のアーム角とアーム角速度とに基づき、作業残時間ｔＩを計算する。作業残時間ｔＩは例えば下記式（２）によって計算される。
【0057】
【数2】
【0058】
式（２）において、θＲＲは目標アーム角、θ１はライズラン開始時刻ｔ０から所定時間経過後の時刻ｔ１におけるアーム角、ｖθ１は時刻ｔ１における作業車両１のアーム角速度である。目標アーム角は、積込対象９２の荷台の高さに基づいて予め設定されたものである。アーム角は、アーム相対角センサ６２により検出される。アーム角速度は、アーム相対角センサ６２で検出したアーム角を基にメインコントローラ１００により計算される。
【0059】
ライズラン判定部１１３は、センサ等で検出した車体８の走行状態及び作業装置６の作業状態に基づいて、積込作業に車体８の前進走行中におけるアーム２の上昇を特定する特定条件を満たすか否かを判定する。本実施形態では、ライズラン判定部１１３は、センサ等で検出したアクセルペダル５８の操作状態と、センサ等で検出したアーム２及びバケット３の状態とに基づいて、作業車両１がライズラン作業を行っている状態であるか否かを判定する。より具体的には、ライズラン判定部１１３は、バケット角θ、アクセルペダル５８の操作量、及び、アーム操作レバー５２の操作量に基づき、作業車両１がライズラン作業を行っている状態であるか否かを判定する。
【0060】
図６はバケット角を説明するための図である。図６に示すように、バケット角θは、基準面９０からのバケット３の傾斜角度である。本実施形態では、基準面９０は地面（走行面）と平行に設定される面である。バケット３の刃部３９の底面が基準面９０に平行な状態では、バケット角θは０°である。クラウド動作によりバケット３が回動すると、その回動に伴ってバケット角θは増加する。換言すれば、ダンプ動作によりバケット３が回動すると、その回動に伴ってバケット角θは減少する。このバケット角θは、上記アーム相対角センサ６２により検出された基準面９０に対するアーム２の相対角と、上記バケット相対角センサ６３により検出されたアーム２に対するバケット３の相対角とに基づいて、メインコントローラ１００により計算される。
【0061】
ライズラン判定部１１３は、バケット角θが予め定められた第１角度閾値θａ以上であり、且つ、アクセルペダル５８及びアーム操作レバー５２の操作量が増加したときに、ライズランが開始されたと判定し、ライズラン判定フラグをオンに設定する。ライズラン判定フラグは、作業車両１がライズランを行っている状態のときにはオンに設定され、ライズランが終了するとオフに設定される。
【0062】
第１角度閾値θａは、ライズラン開始の判定に用いられる閾値であって、作業装置６の掬い込み姿勢に基づいて設定され、メインコントローラ１００のＲＯＭ１０２に予め記憶されている。作業装置６の掬い込み姿勢は、バケット３の上面が地面に対して略平行となる姿勢である。
【0063】
また、ライズラン判定部１１３は、ライズランが開始されたと判定された後、バケット角θが第２角度閾値θｂ（例えば、０°程度）以下となったときにライズランが終了したと判定し、ライズラン判定フラグをオフに設定する。
【0064】
第２角度閾値θｂは、ライズランが開始された後において、ライズランが終了したか否かを判定するための閾値であり、例えばバケット３のダンプ動作が完了し、バケット３が放土姿勢となっている状態のバケット角θを採用することができる。すなわち、ライズラン判定部１１３は、ライズランが開始されたと判定された後、バケット３が放土姿勢になったことが検出された場合に、ライズランが終了されたと判定する。なお、ここでは、アクセルペダル５８及びアーム操作レバー５２の操作量が０になったとき、ライズランが終了したと判定しても良い。
【0065】
補正率設定部１１４は、モード切替スイッチ５４がＡＵＴＯモードに設定されている場合、走行残時間計算部１１１で計算した走行残時間ｔＣと、作業残時間計算部１１２で計算した作業残時間ｔＩと、ライズラン判定部１１３で判定したライズラン判定フラグとに基づいて、走行補正率ηＣと作業補正率ηＩとを設定する。走行補正率ηＣと作業補正率ηＩは、それぞれ０～１００％の値をとる。
【0066】
具体的には、補正率設定部１１４は、まず走行残時間計算部１１１で計算した走行残時間ｔＣと作業残時間計算部１１２で計算した作業残時間ｔＩとに基づいて、下記式（３）のように残時間差分ΔｔＣ-Ｉを計算する。
【0067】
【数3】
【0068】
次に、補正率設定部１１４は、計算した残時間差分ΔｔＣ-Ｉと予め作成された補正率テーブルとに基づいて、走行補正率ηＣと作業補正率ηＩとを設定する。図７は、走行補正率ηＣと作業補正率ηＩを設定するための補正率テーブルの一例である。図７において、破線で示すのは残時間差分ΔｔＣ-Ｉと走行補正率ηＣとが対応づけられたテーブルであり、実線で示すのは残時間差分ΔｔＣ-Ｉと作業補正率ηＩとが対応づけられたテーブルである。
【0069】
図７に示す補正率テーブルは、予め実験データ等に基づいて作成され、メインコントローラ１００のＲＯＭ１０２に予め記憶されている。図７に示すように、残時間差分ΔｔＣ-Ｉが大きくなるほど、作業補正率ηＩが大きくなっており、残時間差分ΔｔＣ-Ｉが小さくなるほど、走行補正率ηＣが大きくなる。このようにすれば、作業車両１の積込作業時に簡易ライズランに伴う操作をした場合、走行残時間ｔＣよりも作業残時間ｔＩが短いほど、作業補正率ηＩが大きくなるので、作業駆動トルク（作業駆動力）を速やかに低減することができる。その結果、アーム２の上昇速度は大きく制限される。一方、走行残時間ｔＣよりも作業残時間ｔＩが長いほど、走行補正率ηＣが大きくなるので、走行駆動トルク（走行駆動力）を速やかに低減することができる。その結果、作業車両１の車速は大きく制限される。
【0070】
そして、ライズランに伴う操作を行っている間には、走行残時間計算部１１１で計算した走行残時間ｔＣと作業残時間計算部１１２で計算した作業残時間ｔＩとが変化するため、走行残時間ｔＣ及び作業残時間ｔＩに基づいて設定された走行補正率ηＣ及び作業補正率ηＩも変化する。
【0071】
一方、モード切替スイッチ５４がＭＡＮＵＡＬモードに設定されている場合、補正率設定部１１４は、走行補正率ηＣ及び作業補正率ηＩの設定実行が禁止される。この場合、走行補正率ηＣ及び作業補正率ηＩは一定の値（例えば、０％程度）で保持される。
【0072】
エンジントルク配分計算部１１５は、補正率設定部１１４で設定した補正率ηＣ，ηＩ、エンジン出力トルクＴＥ、補機要求トルクＴＡＵＸ＿ＲＥＱ、作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱ、及び走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱに基づき、作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭ及び走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭを計算する。
【0073】
エンジン出力トルクＴＥ、補機要求トルクＴＡＵＸ＿ＲＥＱ、作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱ、及び走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱは、メインコントローラ１００によってそれぞれ計算される。エンジン出力トルクＴＥは、現在のエンジン回転速度において出力可能な最大トルクである。メインコントローラ１００は、例えばＲＯＭ１０２に記憶されているエンジン出力トルクカーブを参照し、エンジン回転速度センサで検出したエンジン回転速度に基づいてエンジン出力トルクＴＥを計算する。
【0074】
補機要求トルクＴＡＵＸ＿ＲＥＱは、発電電動機４０で発電した電力によって動作する複数の補機の動作状態に応じて計算される。メインコントローラ１００は、エンジン回転速度の目標値（例えば、１８００ｒｐｍ）を設定する。メインコントローラ１００で設定されたエンジン回転速度の目標値は、エンジンコントローラ（不図示）に出力される。エンジンコントローラは、エンジン回転速度センサで検出するエンジン回転速度が目標値となるように、燃料噴射装置（不図示）を制御する。
【0075】
また、メインコントローラ１００は、アーム操作レバー５２の操作量、及び、バケット操作レバー５３の操作量に基づいて作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱを計算する。図８Ａは、レバー操作量とポンプ要求流量との関係を示すポンプ要求マップの一例である。このポンプ要求マップは、メインコントローラ１００のＲＯＭ１０２に予め記憶されている。メインコントローラ１００は、まず、図８Ａに示すポンプ要求流量マップを参照し、レバー操作量（レバー信号）に基づいて、ポンプ要求流量を決定する。ポンプ要求流量マップは、レバー操作量にポンプ要求流量が略比例するように設定され、レバー操作量が大きくなるほど大きくなる。なお、ポンプ要求流量マップは、アーム操作レバー５２の操作量に基づくマップと、バケット操作レバー５３の操作量に基づくマップとがあり、それぞれのマップにより決定された流量のうち、大きい方がポンプ要求流量として決定される。
【0076】
次に、メインコントローラ１００は、上記ポンプ要求流量と圧力センサにより検出された油圧ポンプ３０Ａの吐出圧とに基づいて油圧要求動力を計算し、計算した油圧要求動力と回転速度センサにより検出されたエンジン２０の回転速度とに基づいて作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱを計算する。作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱは、レバー操作量が大きくなるほど大きくなる。
【0077】
また、メインコントローラ１００は、走行電動機４３の回転速度、及び、アクセルペダル５８の操作量（アクセル信号）に基づいて、走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱを計算する。図８Ｂは、走行電動機の回転速度と走行要求トルクとの関係を示す走行電動機４３のトルクマップの一例である。このトルクマップは、メインコントローラ１００のＲＯＭ１０２に予め記憶されている。ＲＯＭ１０２には、アクセル信号の増減に応じて走行電動機４３のトルクが増減するように、アクセル信号に応じたトルクマップ（トルクカーブ）が複数記憶されている。トルクマップは、アクセル信号が大きくなるほど走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱが大きくなり、走行電動機４３の回転速度が速くなるほど走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱが小さくなるように設定されている。
【0078】
また、メインコントローラ１００は、アクセル信号の大きさ（アクセルペダル５８の操作量の大きさ）に対応するトルクマップ（トルクカーブ）を選択し、走行電動機４３の回転速度に基づいて走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱを計算する。例えば、アクセルペダル５８がフル操作されたとき（アクセル信号が最大のとき）には、実線のトルクマップ（図８Ｂ参照）が選択される。メインコントローラ１００は、選択したトルクマップを参照し、走行電動機４３の回転速度に基づいて走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱを計算する。なお、トランスミッションが設けられる場合、メインコントローラ１００は、トランスミッションの変速比も加味して走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱを計算する。
【0079】
そして、エンジントルク配分計算部１１５は、まず、メインコントローラ１００で計算した作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱと補正率設定部１１４で設定した作業駆動トルクの補正率ηＩとに基づいて、作業目標トルクＴＩ＿ＴＧＴを計算する。作業目標トルクＴＩ＿ＴＧＴは、例えば式（４）により計算される。
【0080】
【数4】
【0081】
また、エンジントルク配分計算部１１５は、メインコントローラ１００で計算した走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱと補正率設定部１１４で設定した走行駆動トルクの補正率ηＣとに基づいて、走行目標トルクＴＣ＿ＴＧＴを計算する。走行目標トルクＴＣ＿ＴＧＴは、式（５）により計算される。
【0082】
【数5】
【0083】
次に、エンジントルク配分計算部１１５は、作業目標トルクＴＩ＿ＴＧＴと走行目標トルクＴＣ＿ＴＧＴと補機要求トルクＴＡＵＸ＿ＲＥＱとを合計した目標トルク合計値ＴＳＵＭ＿ＴＧＴ（ＴＳＵＭ＿ＴＧＴ＝ＴＩ＿ＴＧＴ＋ＴＣ＿ＴＧＴ＋ＴＡＵＸ＿ＲＥＱ）を計算する。そして、目標トルク合計値ＴＳＵＭ＿ＴＧＴがエンジン出力トルクＴＥ以下である場合、エンジントルク配分計算部１１５は、作業目標トルクＴＩ＿ＴＧＴを作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭとして決定し、走行目標トルクＴＣ＿ＴＧＴを走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭとして決定する。
【0084】
一方、目標トルク合計値ＴＳＵＭ＿ＴＧＴがエンジン出力トルクＴＥよりも大きい場合、エンジントルク配分計算部１１５は、作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭと走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭと補機要求トルクＴＡＵＸ＿ＲＥＱとを合計した指令トルク合計値ＴＳＵＭ＿ＣＯＭがエンジン出力トルクＴＥを超えないように、作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭ及び走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭを決定する。その決定方法の一例を以下に説明する。
【0085】
エンジントルク配分計算部１１５は、目標トルク合計値ＴＳＵＭ＿ＴＧＴがエンジン出力トルクＴＥを超えた分（ＴＳＵＭ＿ＴＧＴ－ＴＥ）に対して、所定値Ｙに作業補正率ηＩを乗じた作業駆動トルク補正値ＣＩと、所定値Ｙに走行補正率ηＣを乗じた走行駆動トルク補正値ＣＣとの和（ＣＩ＋ＣＣ）が等しくなるように、所定値Ｙを決定する。
【0086】
このとき、エンジントルク配分計算部１１５は、作業駆動トルク補正値ＣＩを作業目標トルクＴＩ＿ＴＧＴから減じた値を作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭとして決定し、走行駆動トルク補正値ＣＣを走行目標トルクＴＣ＿ＴＧＴから減じた値を走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭとして決定する。これによって、作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭと走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭとの比率を変えることなく、指令トルク合計値ＴＳＵＭ＿ＣＯＭがエンジン出力トルクＴＥを超えないように、作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭと走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭが決定される。
【0087】
なお、目標トルク合計値ＴＳＵＭ＿ＴＧＴがエンジン出力トルクＴＥよりも大きい場合における、作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭと走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭとの決定方法は、これに限定されない。例えばエンジントルク配分計算部１１５は、作業目標トルクＴＩ＿ＴＧＴ及び走行目標トルクＴＣ＿ＴＧＴの一方のみを減じる補正を行うことにより、指令トルク合計値ＴＳＵＭ＿ＣＯＭがエンジン出力トルクＴＥを超えないように、作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭ及び走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭを決定しても良い。
【0088】
以下、図９を参照してメインコントローラ１００の制御処理を説明する。図９に示すメインコントローラ１００の制御処理は、例えばイグニッションスイッチ（エンジンキースイッチ）がオンされることにより開始され、図示しない初期設定が行われた後、所定の制御周期で繰り返し実行される。なお、初期設定において、ライズラン判定フラグはオフに設定される。
【0089】
ステップＳ１１０では、走行残時間計算部１１１は、上述のように走行残時間ｔＣを計算する。
【0090】
ステップＳ１１０に続くステップＳ１２０では、作業残時間計算部１１２は、上述のように作業残時間ｔＩを計算する。
【0091】
ステップＳ１２０に続くステップＳ１３０では、ライズラン判定部１１３は、ライズラン判定フラグの設定処理を行う。このとき、ライズラン判定部１１３は、バケット角θが第１角度閾値θａ以上でない場合、あるいは、アームシリンダ４のボトム圧が予め定められた圧力閾値未満である場合、ライズランは開始されていないと判定する。この場合、ライズラン判定部１１３は、ライズラン判定フラグをオフのまま保持する。
【0092】
一方、バケット角θが第１角度閾値θａ以上であり、且つ、アームシリンダ４のボトム圧が予め定められた圧力閾値以上である場合、ライズラン判定部１１３は、ライズランが開始されたと判定する。この場合、ライズラン判定部１１３は、ライズラン判定フラグをオフからオンに切り替える。
【0093】
ライズラン判定フラグの設定処理が完了すると、制御処理はステップＳ１４０へ進む。ステップＳ１４０では、メインコントローラ１００は、モード切替スイッチ５４がＡＵＴＯモード及びＭＡＮＵＡＬモードのいずれに設定されているかを判定する。ＡＵＴＯモードに設定されていると判定された場合、制御処理はステップＳ１５０へ進む。一方、ＭＡＮＵＡＬモードに設定されていると判定された場合、制御処理はステップＳ１７０へ進む。
【0094】
ステップＳ１５０では、メインコントローラ１００は、作業車両１が積込作業中であるか否か（言い換えれば、作業車両１がライズランを行っている状態であるか否か）を判定する。そして、ライズラン判定フラグがオンに設定されている場合、作業車両１が積込作業中である（言い換えれば、作業車両１がライズランを行っている状態である）と判定され、制御処理はステップＳ１６０へ進む。一方、ライズラン判定フラグがオフに設定されている場合、作業車両１が積込作業中でない（言い換えれば、作業車両１がライズランを行っている状態でない）と判定され、制御処理はステップＳ１７０へ進む。
【0095】
ステップＳ１６０では、補正率設定部１１４は、上述のように、走行残時間ｔＣと作業残時間ｔＩとに基づいて走行補正率ηＣと作業補正率ηＩとを設定する。
【0096】
ステップＳ１６０に続くステップＳ１７０では、エンジントルク配分計算部１１５は、上述のように、補正率ηＣ，ηＩ、エンジン出力トルクＴＥ、補機要求トルクＴＡＵＸ＿ＲＥＱ、作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱ、及び走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱに基づき、作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭ及び走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭを計算する。これによって、一連の制御処理が終了する。
【0097】
エンジントルク配分計算部１１５で計算した作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭは、図示しないポンプコントローラに出力される。ポンプコントローラは、作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭ及び油圧ポンプ３０Ａの吐出圧に基づいて、油圧ポンプ３０Ａの吐出容量（押しのけ容積）を制御するための制御信号を生成する。ポンプコントローラは、生成した制御信号を図示しないレギュレータに出力することにより、油圧ポンプ３０Ａの吐出容量が制御される。従って、アーム２はアームシリンダ４で発生する作業駆動力、バケット３はバケットシリンダ５で発生する作業駆動力によってそれぞれ駆動される。このように、本実施形態のメインコントローラ１００は、ライズラン時の走行残時間ｔＣと作業残時間ｔＩとに基づいて作業補正率ηＩを設定し、設定した作業補正率ηＩに基づいて作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭを計算し出力することで、作業駆動トルクを制御する。
【0098】
また、エンジントルク配分計算部１１５で計算した走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭは、走行電動機用インバータ４２に出力される。走行電動機用インバータ４２は、走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭに基づいて走行電動機４３を駆動させる。走行電動機４３で発生したトルクは、走行装置１１を構成する動力伝達装置を介して、走行装置１１を構成する車輪７へと伝えられる。従って、走行装置１１は走行電動機４３で発生する走行駆動力によって駆動される。このように、本実施形態に係るメインコントローラ１００は、ライズラン時の走行残時間ｔＣと作業残時間ｔＩとに基づいて走行補正率ηＣを設定し、設定した走行補正率ηＣに基づいて走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭを計算して出力することで、走行駆動トルクを制御する。
【0099】
以下、図１０を参照して本実施形態に係る作業車両１の作用効果を説明する。図１０では、積込対象までの路面が上り傾斜である場合を想定し、本実施形態に係る作業車両１が簡易ライズランに伴う操作を行う例を示す。また、本実施形態の作用効果をより明確にするため、ＡＵＴＯモードを有していない比較例（すなわち、補正率ηＣ，ηＩを考慮しない従来例）と比べながら説明する。なお、本実施形態に係る作業車両１及び比較例では、各種操作部材に対するオペレータの操作手順及び操作量は同じであるものとする。
【0100】
図１０において、本実施形態に係る作業車両１のメインコントローラ１００の動作は実線で示し、比較例に係るメインコントローラの動作は破線で示す。図１０の横軸は、時刻（経過時間）を示す。図１０（ａ）の縦軸は補正率設定部１１４により計算された残時間差分ΔｔＣ-Ｉを示し、図１０（ｂ）の縦軸は補正率設定部１１４により設定された走行補正率ηＣを示し、図１０（ｃ）の縦軸は補正率設定部１１４により設定された作業補正率ηＩを示し、図１０（ｄ）の縦軸はエンジントルク配分計算部１１５により計算された走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭを示し、図１０（ｅ）の縦軸はエンジントルク配分計算部１１５により計算された作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭを示す。
【0101】
また、図１０において、時刻Ｔ０は、オペレータが簡易ライズランに伴う操作を開始し、作業車両１がアーム２を上昇させつつ、車体８を前進し始めた時刻である。すなわち、時刻Ｔ０はライズラン判定フラグがオンに設定された時刻である。時刻Ｔ１は、比較例における、アーム２が放土に必要な高さまで上昇した時刻である。時刻Ｔ２は、比較例における、目標ライズラン距離まで前進した時刻である。時刻Ｔａは、本実施形態における、アーム２が放土に必要な高さまで上昇し、且つ目標ライズラン距離まで前進した時刻である。
【0102】
図１０（ａ）に示すように、残時間差分ΔｔＣ-Ｉは時刻Ｔ０までは小さい。これは、時刻Ｔ０までは、作業車両１がライズランを開始していないためである。そして、時刻Ｔ０では、作業車両１がアーム２の上昇と車体８の前進走行を行うため、残時間差分ΔｔＣ-Ｉが変動する。ここでは、積込対象までの路面が上り傾斜である場合が想定されるので、走行残時間ｔＣが作業残時間ｔＩより長くなり、残時間差分ΔｔＣ-Ｉが急上昇する。
【0103】
図１０（ｂ）に示すように、本実施形態では、ライズラン判定フラグがオンに設定されてからオフに設定されるまでの間（時刻Ｔ０～時刻Ｔａ）、すなわちメインコントローラ１００によってライズランが行われていると判定されている間、残時間差分ΔｔＣ-Ｉが大きいため、走行補正率ηＣは小さいまま（言い換えれば低いまま）である。これにより、図１０（ｄ）に示すように、全ての期間において、本実施形態の走行駆動トルク指令は、比較例よりも高くなっている。
【0104】
一方、図１０（ｃ）に示すように、本実施形態では、時刻Ｔ０以降から残時間差分ΔｔＣ-Ｉが０になるまでの間、作業補正率ηＩが増加している。従って、図１０（ｅ）に示すように、時刻Ｔ０以降から残時間差分ΔｔＣ-Ｉが０になるまでの間、本実施形態の作業駆動トルク指令は、比較例よりも低くなっている。
【0105】
また、図１０（ｅ）に示すように、本実施形態では、作業駆動トルク指令が比較例よりも低くなっている分、目標トルク合計値ＴＳＵＭ＿ＴＧＴが比較例より小さくなる。そのため、走行駆動トルク指令に配分可能なエンジン出力が増加し、図１０（ｄ）に示すように、本実施形態の走行駆動トルク指令は、比較例よりも高くなっている。
【0106】
以上のように、積込対象までの路面の傾斜角の影響で車速が上がり難い状況において、簡易ライズランに伴う操作の場合、比較例の前進走行が完了する時刻Ｔ２は、アーム上昇が完了する時刻Ｔ１より長くなっている。つまり、アームは早い段階で上がりきっているにも関わらず、走行がもたつき積込対象９２（ダンプトラック）にアプローチする時間が無駄にかかっている状態となっているのが比較例である。従って、比較例において、前進走行が完了する時刻とアーム上昇が完了する時刻とを揃えるためには、オペレータが車体の走行距離、車速、アーム角及びアーム角速度に応じて、アーム操作レバーを調整する必要がある。その結果、オペレータの負担が増大してしまう。
【0107】
それに対して、本実施形態に係る作業車両１では、メインコントローラ１００が車体の走行距離、車速、アーム角、及びアーム角速度に基づいて、走行補正率ηＣとの作業補正率ηＩとを設定し、設定した走行補正率ηＣと作業補正率ηＩとに基づいて作業駆動トルク指令と走行駆動トルク指令とのバランスをとっているため、アーム上昇が完了する時刻は比較例より長くなり、前進走行が完了する時刻は比較例より短くなる。従って、本実施形態に係る作業車両１によれば、簡易ライズランに伴う操作の場合でも、前進走行が完了する時刻とアーム上昇が完了する時刻とを揃えることができるので、オペレータの負担を軽減することができる。
【0108】
また、このように作業駆動トルク指令と走行駆動トルク指令とのバランスをとっているため、比較例と比べて本実施形態の作業車両１のライズランに要する時間が短く（ΔＴＰ＝Ｔ２－Ｔａ、図１０参照）なり、作業車両１の積込作業の作業効率を向上することができる。更に、ライズランに要する時間が短縮される分、エンジン、油圧ポンプ、及び発電機等に供給するエンジントルクを節約できるので、比較例と比べて燃費を向上することができる。
【0109】
以上のように、本実施形態の作業車両１によれば、ライズランの際に、作業車両１の走行距離、車速、アーム角、及びアーム角速度に基づいて補正率ηＣ，ηＩが設定されるので、オペレータの熟練度に依らずに、ライズラン時のアーム上昇が完了する時刻と前進走行が完了する時刻とを同等に近づけることができる。その結果、オペレータの負担の軽減、作業効率の向上、及び燃費の向上を図ることができる。
【0110】
また、走行駆動トルクと作業駆動トルクとの両方が補正率ηＣ，ηＩで調整されるので、仮にアーム上昇が完了する時刻が前進走行が完了する時刻より長くなる場合であっても、アーム上昇が完了する時刻と前進走行が完了する時刻とを同等に近づけることができるので、オペレータの負担を軽減することが可能である。更に、走行駆動トルクと作業駆動トルクとの両方が補正率ηＣ，ηＩで逐次調整されるため、仮に途中で傾斜角が異なる路面状況の場合であっても、オペレータの負担の軽減を図ることができる。更に、本実施形態の作業車両１によれば、バケット３に入れた運搬物の量や路面状況が積込サイクルごとに変化する場合、あるいは、ライズランの動作中にリアルタイムで変化する場合であっても、走行駆動トルクと作業駆動トルクとのバランスが適切な値に近づけられるため、オペレータの負担を軽減できる。
【0111】
［第２実施形態］
以下、図１１を参照して第２実施形態に係る作業車両１を説明する。本実施形態の作業車両１は、第１実施形態の作業車両１と同様の構成を有するが、メインコントローラ１００の処理が第１実施形態と異なっている。
以下、図１１を参照して第２実施形態に係る作業車両１を説明する。本実施形態の作業車両１は、第１実施形態の作業車両１と同様の構成を有するが、メインコントローラ１００の処理が第１実施形態と異なっている。
【0112】
具体的には、図１１に示すように、ライズラン判定フラグがオンに設定された時刻Ｔ０から所定時間ΔＴｑ経過後の時刻Ｔｂにおいて、走行残時間計算部１１１は走行残時間ｔＣ、作業残時間計算部１１２は作業残時間ｔＩをそれぞれ計算する。補正率設定部１１４は、計算された走行残時間ｔＣと作業残時間ｔＩとに基づいて、作業補正率ηＩと走行補正率ηＣとを設定する。設定された補正率ηＣ，ηＩは、ライズラン判定フラグがオンからオフに切り替わるまで保持される。メインコントローラ１００は、ライズラン判定フラグがオンからオフに設定されると、補正率ηＣ，ηＩを基準値ηＣ０，ηＩ０に初期化する。
【0113】
所定時間ΔＴｑは、作業車両１の作業内容、性能、メインコントローラ１００の計算能力等に応じて適宜設定することができる。また、計算精度を高めるためには、所定時間ΔＴｑは長い方が良く、例えば０．１秒程度確保することにより、ある程度の計算精度で走行残時間ｔＣと作業残時間ｔＩとを計算することができる。また、作業車両１がライズランを開始してから終了するまでの時間（時刻Ｔ０～時刻Ｔａ）は、おおよそ１０秒程度である。このため、所定時間ΔＴｑは、０．１秒以上１０秒以下の値とするのが好ましい。
【0114】
また、オペレータが作業車両１のアーム操作レバー５２を操作してから、アーム２が動作し始めるまでの時間は、おおよそ０．５秒であり、アーム２を動作させるための油圧が増加しきるまでの時間は、おおよそ１．５秒である。このため、所定時間ΔＴｑは０．５秒以上１．５秒以下の範囲で設定するのが更に好ましい。
【0115】
メインコントローラ１００は、時刻Ｔｂで計算された走行残時間ｔＣと作業残時間ｔＩとに基づいて設定された補正率ηＣ，ηＩを、ライズラン判定フラグがオンからオフに切り替わるまで保持する。これによって、ライズランの動作中にオペレータがアクセルペダル５８を離したりアーム操作レバー５２を元の位置に戻したりし、あるいは、ライズランの動作中に一時的に作業車両１の車速が低くなったりアーム角速度が低くなったとしても、補正率ηＣ，ηＩは変わらない。従って、例えば１回の積込作業において、オペレータが作業車両１を複数回前後進させたり、ライズランを中断したりするような場合に、２回目以降の作業時に予め適切な補正率ηＣ，ηＩを設定しておくことができる。
【0116】
本実施形態の作業車両１によれば、第１実施形態と同様の作用効果を得られるほか、上述したように多くの作業パターンで積込作業を行うことができるので、積込作業の自由度を向上することができる。
【0117】
［第３実施形態］
以下、図１２を参照して第３実施形態に係る作業車両１を説明する。本実施形態の作業車両１は、補正率設定部１１４Ａによる走行補正率及び作業補正率の設定方法において、第１実施形態と異なっている。
以下、図１２を参照して第３実施形態に係る作業車両１を説明する。本実施形態の作業車両１は、補正率設定部１１４Ａによる走行補正率及び作業補正率の設定方法において、第１実施形態と異なっている。
【0118】
具体的には、図１２に示すように、ライズラン判定フラグがオンに設定されている場合、補正率設定部１１４Ａは、走行残時間計算部１１１で計算した走行残時間ｔＣと作業残時間計算部１１２で計算した作業残時間ｔＩとに基づいて走行補正率及び作業補正率を設定する際に、図７の補正率テーブルを参照して設定した補正率ηＣにアクセルペダル５８の操作量の比率ηａｃｃを乗じたものを走行補正率ηＣ′（ηＣ′＝ηＣ×ηａｃｃ）として設定し、設定した走行補正率ηＣ′をエンジントルク配分計算部１１５に出力する。同様に、補正率設定部１１４Ａは、図７の補正率テーブルを参照して設定した補正率ηＩにアーム操作レバー５２の操作量の比率ηａｒｍを乗じたものを作業補正率ηＩ′（ηＩ′＝ηＩ×ηａｒｍ）として設定し、設定した作業補正率ηＩ′をエンジントルク配分計算部１１５に出力する。なお、アクセルペダル５８の操作量の比率ηａｃｃ、及びアーム操作レバー５２の操作量の比率ηａｒｍは、例えば経験値等に基づいて設定され、メインコントローラ１００のＲＯＭ１０２に予め記憶されている。
【0119】
このようにすることで、本実施形態のメインコントローラ（制御装置）１００Ａは、アーム２を駆動させるアーム操作レバー５２の操作量が少ないほど作業駆動トルクが小さくなるように、作業駆動トルクを制御し、車輪７を駆動させるアクセルペダル５８の操作量が少ないほど走行駆動トルクが小さくなるように、走行駆動トルクを制御する。従って、オペレータが作業車両１を操作したい意思と直結する操作部の操作量と、ライズラン制御における補正率とが比例するようになるので、オペレータの意思をより反映させることができ、オペレータが感じる違和感を低減することができる。
【0120】
なお、本発明は様々な変形例も考えられる。
【0121】
［変形例１］
例えば、エンジントルク配分計算部１１５による作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭ及び走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭの計算方法は、上記実施形態で説明したものに限定されない。エンジントルク配分計算部１１５は、補正率設定部１１４で設定した走行補正率ηＣ及び作業補正率ηＩ、エンジン出力トルクＴＥ、補機要求トルクＴＡＵＸ＿ＲＥＱ、作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱ、並びに走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱに基づき、以下のように作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭ及び走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭを計算しても良い。
例えば、エンジントルク配分計算部１１５による作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭ及び走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭの計算方法は、上記実施形態で説明したものに限定されない。エンジントルク配分計算部１１５は、補正率設定部１１４で設定した走行補正率ηＣ及び作業補正率ηＩ、エンジン出力トルクＴＥ、補機要求トルクＴＡＵＸ＿ＲＥＱ、作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱ、並びに走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱに基づき、以下のように作業駆動トルク指令ＴＩ＿ＣＯＭ及び走行駆動トルク指令ＴＣ＿ＣＯＭを計算しても良い。
【0122】
具体的には、エンジントルク配分計算部１１５は、まず作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱ、走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱ及び補機要求トルクＴＡＵＸ＿ＲＥＱを合計した要求トルク合計値ＴＳＵＭ＿ＲＥＱ（ＴＳＵＭ＿ＲＥＱ＝ＴＩ＿ＲＥＱ＋ＴＣ＿ＲＥＱ＋ＴＡＵＸ＿ＲＥＱ）を計算する。
【0123】
次に、エンジントルク配分計算部１１５は、計算した要求トルク合計値ＴＳＵＭ＿ＲＥＱがエンジン出力トルクＴＥ以下である場合、エンジン出力トルクＴＥと要求トルク合計値ＴＳＵＭ＿ＲＥＱの差分値ΔＴＥの分だけ、走行補正率ηＣ及び作業補正率ηＩに応じて作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱ及び走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱから所定量を増加させることにより、作業目標トルクＴＩ＿ＴＧＴ及び走行目標トルクＴＣ＿ＴＧＴを計算する。この場合、エンジントルク配分計算部１１５は、補機要求トルクＴＡＵＸ＿ＲＥＱ、作業目標トルクＴＩ＿ＴＧＴ、及び走行目標トルクＴＣ＿ＴＧＴを合計した目標トルク合計値ＴＳＵＭ＿ＴＧＴがエンジン出力トルクＴＥと等しくなるようにする。
【0124】
このようにすれば、ライズランにおいて、前進走行が完了する時刻とアーム上昇が完了する時刻とを揃える効果に加え、ライズランの所要時間を短縮することができるので、作業効率の向上効果を更に高めることができる。
【0125】
［変形例２］
また、上記実施形態では、走行装置１１に動力を供給する走行原動機として、走行電動機４３を用いた例を説明したが、走行原動機は複数であっても良い。例えば前輪７Ａに１対１で直結する走行電動機４３を２つ用いた構成としたり、４つの車輪７に１対１で直結する走行電動機４３を４つ用いた構成としたり、あるいは前輪７Ａや後輪７Ｂと走行電動機４３を一体化した構成としたりすることができる。
また、上記実施形態では、走行装置１１に動力を供給する走行原動機として、走行電動機４３を用いた例を説明したが、走行原動機は複数であっても良い。例えば前輪７Ａに１対１で直結する走行電動機４３を２つ用いた構成としたり、４つの車輪７に１対１で直結する走行電動機４３を４つ用いた構成としたり、あるいは前輪７Ａや後輪７Ｂと走行電動機４３を一体化した構成としたりすることができる。
【0126】
［変形例３］
また、上記実施形態では、作業装置６を駆動させる駆動システムが、油圧ポンプ３０Ａから吐出される作動油をアームシリンダ４及びバケットシリンダ５によって機械的なエネルギに変換することで、エンジン２０の動力を作業装置６に伝達する油圧駆動システムの例を説明したが、本発明はこれに限定されない。作業装置６を駆動する駆動システムは、電動駆動システムであっても良い。例えば、アームシリンダ４及びバケットシリンダ５は、油圧シリンダではなく、発電電動機４０で発生する電力により駆動される電動シリンダとすることができる。
また、上記実施形態では、作業装置６を駆動させる駆動システムが、油圧ポンプ３０Ａから吐出される作動油をアームシリンダ４及びバケットシリンダ５によって機械的なエネルギに変換することで、エンジン２０の動力を作業装置６に伝達する油圧駆動システムの例を説明したが、本発明はこれに限定されない。作業装置６を駆動する駆動システムは、電動駆動システムであっても良い。例えば、アームシリンダ４及びバケットシリンダ５は、油圧シリンダではなく、発電電動機４０で発生する電力により駆動される電動シリンダとすることができる。
【0127】
［変形例４］
また、上記実施形態では、発電電動機用インバータ４１と走行電動機用インバータ４２とが直流部４４によって接続される例を説明したが、本発明はこれに限定されない。発電電動機用インバータ４１と走行電動機用インバータ４２とは、マトリクスコンバータに代表される直流部を介さない電力変換装置であっても良い。
また、上記実施形態では、発電電動機用インバータ４１と走行電動機用インバータ４２とが直流部４４によって接続される例を説明したが、本発明はこれに限定されない。発電電動機用インバータ４１と走行電動機用インバータ４２とは、マトリクスコンバータに代表される直流部を介さない電力変換装置であっても良い。
【0128】
［変形例５］
また、上記実施形態では、直流部４４に接続される蓄電装置を備えない作業車両１の例を説明したが、本発明はこれに限定されない。二次電池、キャパシタ等の蓄電素子を有する蓄電装置を直流部４４に接続して、直流部４４の電圧を制御したり電力を供給したりする作業車両に本発明を適用することもできる。
また、上記実施形態では、直流部４４に接続される蓄電装置を備えない作業車両１の例を説明したが、本発明はこれに限定されない。二次電池、キャパシタ等の蓄電素子を有する蓄電装置を直流部４４に接続して、直流部４４の電圧を制御したり電力を供給したりする作業車両に本発明を適用することもできる。
【0129】
［変形例６］
また、ライズランが開始されたことを判定する方法、及び、走行残時間と作業残時間とを計算する方法は、上記実施形態で説明した方法に限定されない。例えば、作業車両１の前方を監視するためのカメラ等の撮影装置（作業状態検出装置）で撮影された画像データに基づいて、ライズランが開始されたか否かを判定し、走行残時間と作業残時間とを計算しても良い。また、作業車両１の前方を監視する赤外線センサ（走行状態検出装置）で検出した情報に基づいて、ライズランが開始されたか否かを判定し、走行残時間と作業残時間とを計算しても良い。
また、ライズランが開始されたことを判定する方法、及び、走行残時間と作業残時間とを計算する方法は、上記実施形態で説明した方法に限定されない。例えば、作業車両１の前方を監視するためのカメラ等の撮影装置（作業状態検出装置）で撮影された画像データに基づいて、ライズランが開始されたか否かを判定し、走行残時間と作業残時間とを計算しても良い。また、作業車両１の前方を監視する赤外線センサ（走行状態検出装置）で検出した情報に基づいて、ライズランが開始されたか否かを判定し、走行残時間と作業残時間とを計算しても良い。
【0130】
［変形例７］
また、上記実施形態において、各種判定及び計算に用いる値は、外乱及びノイズの影響を避けるため、移動平均処理やローパスフィルタ処理をしても良い。また、補正率ηＣ，ηＩに移動平均処理やローパスフィルタ処理をすることで、ライズラン開始直後において車速またはアーム角速度が急変することに起因した補正率ηＣ，ηＩの急激な変動を抑制することができるので、操作性の向上を図ることができる。
また、上記実施形態において、各種判定及び計算に用いる値は、外乱及びノイズの影響を避けるため、移動平均処理やローパスフィルタ処理をしても良い。また、補正率ηＣ，ηＩに移動平均処理やローパスフィルタ処理をすることで、ライズラン開始直後において車速またはアーム角速度が急変することに起因した補正率ηＣ，ηＩの急激な変動を抑制することができるので、操作性の向上を図ることができる。
【0131】
［変形例８］
また、上記実施形態において、電動駆動式のホイールローダに適用する例を説明したが、本発明は油圧駆動式のホイールローダにも適用することができる。例えば、走行用油圧ポンプと走行用油圧モータとが互いに閉回路接続されて構成され、エンジン２０の動力を油圧に変換して車輪７に伝達するＨＳＴ（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）式動力伝達装置を走行装置として採用したホイールローダに本発明を適用しても良い。この場合、ＨＳＴ油圧ポンプが二次原動機に相当する。
また、上記実施形態において、電動駆動式のホイールローダに適用する例を説明したが、本発明は油圧駆動式のホイールローダにも適用することができる。例えば、走行用油圧ポンプと走行用油圧モータとが互いに閉回路接続されて構成され、エンジン２０の動力を油圧に変換して車輪７に伝達するＨＳＴ（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）式動力伝達装置を走行装置として採用したホイールローダに本発明を適用しても良い。この場合、ＨＳＴ油圧ポンプが二次原動機に相当する。
【0132】
［変形例９］
また、上記実施形態では、補正率設定部１１４が走行残時間と作業残時間とに基づいて補正率ηＣ，ηＩを設定する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。補正率設定部１１４は、車速とアーム角速度、もしくは、走行距離とアーム角に基づいて、補正率ηＣ，ηＩを設定しても良い。この場合、メインコントローラ１００の制御処理の量を減らすことができるので、メインコントローラ１００の処理速度を向上することができる。
また、上記実施形態では、補正率設定部１１４が走行残時間と作業残時間とに基づいて補正率ηＣ，ηＩを設定する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。補正率設定部１１４は、車速とアーム角速度、もしくは、走行距離とアーム角に基づいて、補正率ηＣ，ηＩを設定しても良い。この場合、メインコントローラ１００の制御処理の量を減らすことができるので、メインコントローラ１００の処理速度を向上することができる。
【0133】
［変形例１０］
また、上記実施形態で説明したメインコントローラ１００の機能は、それらの一部又は全部をハードウェア（例えば各機能を実行するロジックを集積回路で設計される装置等）で実現するようにしても良い。
また、上記実施形態で説明したメインコントローラ１００の機能は、それらの一部又は全部をハードウェア（例えば各機能を実行するロジックを集積回路で設計される装置等）で実現するようにしても良い。
【0134】
［変形例１１］
更に、上記実施形態では、エンジントルク配分計算部１１５が、走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱ及び走行補正率ηＣに基づいて走行目標トルクＴＣ＿ＴＧＴを計算し、作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱ及び作業補正率ηＩに基づいて作業目標トルクＴＩ＿ＴＧＴを計算する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば補正率設定部１１４で設定した走行補正率ηＣ及び作業補正率ηＩがエンジントルク配分計算部１１５に出力されずに、メインコントローラ１００は、走行補正率ηＣをアクセルペダル５８の操作量に乗算したものを走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱとして計算し、作業補正率ηＩをアーム操作レバー５２の操作量に乗算したものを作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱとして計算しても良い。
更に、上記実施形態では、エンジントルク配分計算部１１５が、走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱ及び走行補正率ηＣに基づいて走行目標トルクＴＣ＿ＴＧＴを計算し、作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱ及び作業補正率ηＩに基づいて作業目標トルクＴＩ＿ＴＧＴを計算する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば補正率設定部１１４で設定した走行補正率ηＣ及び作業補正率ηＩがエンジントルク配分計算部１１５に出力されずに、メインコントローラ１００は、走行補正率ηＣをアクセルペダル５８の操作量に乗算したものを走行要求トルクＴＣ＿ＲＥＱとして計算し、作業補正率ηＩをアーム操作レバー５２の操作量に乗算したものを作業要求トルクＴＩ＿ＲＥＱとして計算しても良い。
【0135】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。上述した実施形態及び変形例は本発明を理解し易く説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ある実施形態、変形例の構成の一部を他の実施形態、変形例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態、変形例の構成に他の実施形態、変形例の構成を加えることも可能である。なお、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えても良い。
【符号の説明】
【0136】
１ 作業車両
２ アーム
３ バケット
４ アームシリンダ
５ バケットシリンダ
６ 作業装置
７ 車輪
８ 車体
１１ 走行装置
１５ ステアリングシリンダ
１７ ブレーキシリンダ
１８ 駐車ブレーキシリンダ
２０ エンジン
３０Ａ 油圧ポンプ（作業原動機）
３０Ｂ，３０Ｃ 油圧ポンプ
４０ 発電電動機（走行原動機）
４１ 発電電動機用インバータ
４２ 走行電動機用インバータ
４３ 走行電動機（走行原動機）
５１ 前後進スイッチ
５２ アーム操作レバー
５３ バケット操作レバー
５４ モード切替スイッチ（モード切替装置）
５８ アクセルペダル
６１ 車速センサ（走行状態検出装置）
６２ アーム相対角センサ（作業状態検出装置）
６３ バケット相対角センサ（作業状態検出装置）
１００，１００Ａ メインコントローラ（制御装置）
１１１ 走行残時間計算部
１１２ 作業残時間計算部
１１３ ライズラン判定部
１１４，１１４Ａ 補正率設定部
１１５ エンジントルク配分計算部
２ アーム
３ バケット
４ アームシリンダ
５ バケットシリンダ
６ 作業装置
７ 車輪
８ 車体
１１ 走行装置
１５ ステアリングシリンダ
１７ ブレーキシリンダ
１８ 駐車ブレーキシリンダ
２０ エンジン
３０Ａ 油圧ポンプ（作業原動機）
３０Ｂ，３０Ｃ 油圧ポンプ
４０ 発電電動機（走行原動機）
４１ 発電電動機用インバータ
４２ 走行電動機用インバータ
４３ 走行電動機（走行原動機）
５１ 前後進スイッチ
５２ アーム操作レバー
５３ バケット操作レバー
５４ モード切替スイッチ（モード切替装置）
５８ アクセルペダル
６１ 車速センサ（走行状態検出装置）
６２ アーム相対角センサ（作業状態検出装置）
６３ バケット相対角センサ（作業状態検出装置）
１００，１００Ａ メインコントローラ（制御装置）
１１１ 走行残時間計算部
１１２ 作業残時間計算部
１１３ ライズラン判定部
１１４，１１４Ａ 補正率設定部
１１５ エンジントルク配分計算部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】