特許 7554958 ホイールローダの制御装置

(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】

(24)【登録日】2024-09-11

(45)【発行日】2024-09-20

(54)【発明の名称】ホイールローダの制御装置

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/22 20060101AFI20240912BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

E02F9/22 K

E02F9/22 H

E02F9/20 Q

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2024510201

(86)(22)【出願日】2023-03-22

(86)【国際出願番号】 JP2023011062

(87)【国際公開番号】W WO2023182320

(87)【国際公開日】2023-09-28

【審査請求日】2024-02-06

(31)【優先権主張番号】P 2022047877

(32)【優先日】2022-03-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】堤 芳明

(72)【発明者】

【氏名】井村 進也

(72)【発明者】

【氏名】森木 秀一

(72)【発明者】

【氏名】関根 和也

【審査官】柿原 巧弥

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０５１１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９６４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５３５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０５８３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－００００５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１４９２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０８８６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第６６３１３２０（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２２

Ｅ０２Ｆ ９／２０

Ｅ０２Ｆ ３／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車輪の回転により車体を前進させてバケットを対象物に突入させることで前記対象物を掘削するホイールローダの制御装置であって、
前記制御装置は、
前記バケットを前記対象物に突入させた状態で前記車体を前進させ、前記車輪の回転速度が予め定められた閾値を上回る場合には、前記車輪を制動させる
ことを特徴とするホイールローダの制御装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記車体の走行及び前記バケットの姿勢を制御して前記ホイールローダの掘削動作を自動で行わせる自動掘削処理を行い、
前記自動掘削処理によって行われる前記掘削動作は、前記車体を前進させながら前記対象物に突入した前記バケットのリフト上げを開始し、前記車輪を制動させた後、前記バケットをクラウド方向に回動させて前記バケットを積載状態とし、前記バケットが所定高さに到達すると前記リフト上げを停止する動作である
ことを特徴とする請求項１に記載のホイールローダの制御装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記自動掘削処理が有効であるか否かを判定する有効判定部と、前記自動掘削処理を開始するか否かを判定する開始判定部と、を有し、
前記有効判定部は、前記バケットが所定範囲に収まる掘削姿勢であり、且つ、前記車体が前進している場合、前記自動掘削処理が有効であると判定し、
前記開始判定部は、前記有効判定部により前記自動掘削処理が有効であると判定され、前記バケットが前記掘削姿勢であり、且つ、前記リフト上げを行うリフトシリンダの圧力が所定圧力を上回るように変化した場合、前記自動掘削処理を開始すると判定する
ことを特徴とする請求項２に記載のホイールローダの制御装置。

【請求項4】

前記制御装置は、前記自動掘削処理が有効であるか否かを判定する有効判定部と、前記自動掘削処理を開始するか否かを判定する開始判定部と、を有し、
前記有効判定部は、前記バケットが所定範囲に収まる掘削姿勢であり、且つ、前記車体が前進している場合、前記自動掘削処理が有効であると判定し、
前記開始判定部は、前記有効判定部により前記自動掘削処理が有効であると判定され、前記バケットが前記掘削姿勢であり、且つ、前記バケットと前記対象物との相対距離が所定距離以下である場合、前記自動掘削処理を開始すると判定する
ことを特徴とする請求項２に記載のホイールローダの制御装置。

【請求項5】

前記制御装置は、前記有効判定部により前記自動掘削処理が有効であると判定された場合、前記開始判定部が前記自動掘削処理を開始するか否かを判定する前に、前記自動掘削処理の準備動作を前記ホイールローダに行わせる
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のホイールローダの制御装置。

【請求項6】

前記制御装置は、前記バケットが前記対象物に突入する前、前記車体の車速を所定速度以上に保って前記車体を前進させる
ことを特徴とする請求項１に記載のホイールローダの制御装置。

【請求項7】

前記制御装置は、前記車輪の前記回転速度が前記閾値を上回る場合には、前記車輪を制動させると共に、前記車輪の動力源の出力を低下させる
ことを特徴とする請求項１に記載のホイールローダの制御装置。

【請求項8】

前記制御装置は、前記車輪の前記回転速度が前記閾値を上回る場合には、前記車輪を制動させると共に、前記車輪の動力源から前記車輪への動力の伝達を遮断する
ことを特徴とする請求項１に記載のホイールローダの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ホイールローダの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ホイールローダは、４輪駆動の車輪で走行し、中折れ式で操舵される作業機械及びその派生機械である。ホイールローダの車体の前部には、地上の土砂等の対象物を掬い込むバケット等の作業装置が連結されている。ホイールローダの制御装置は、運転室に搭乗したオペレータの操作に従って、バケットの高さ及び角度、並びに、車体の車速及び方向を制御する。これによりに、ホイールローダは、バケットで対象物を掘削する掘削作業と、バケットに積載された対象物をダンプトラックの荷台まで移動させる運搬作業と、対象物をバケットからダンプトラックの荷台に放出する積込作業とを行うことができる。

【0003】

掘削作業では、地面に略平行なバケットを地面付近に移動させた姿勢から、アクセルペダルの操作等によって車体を加速前進させてバケットを対象物に突入させる走行動作と、バケットを対象物に突入させた後に対象物を掬い上げる掘削動作とが行われる。掘削動作では、バケットを対象物に突入させた後、アクセルペダルの操作等によって車輪の回転量を調整しながら車体を前進させる。同時に、掘削動作では、リフト操作レバーの操作等によってバケットを上方に移動させるリフト上げを行うと共に、バケット操作レバーの操作等によってバケットをクラウド方向に回動（チルト）させる。これにより、対象物はバケットの内部に格納され、バケットは積載状態となる。

【0004】

この掘削作業に係る一連の操作を簡便化するために、特許文献１には、フルアクセルの状態でバケットのリフト上げ及びクラウド方向への回動を行う自動掘削技術が開示されている。また、特許文献２には、特許文献１を従来技術として、ホイールローダが掘削開始位置に近付いた時にエンジン回転数を増加させつつ走行油圧モータの傾転率を低下させることによって、車速を低下させ、掘削動作開始時（対象物へのバケットの突入時）の衝撃を抑制する技術が開示されている。また、特許文献３には、特許文献２を従来技術として、走行油圧モータの傾転率を低下させるのではなく、トランスミッションの速度段を低速側にシフトさせることによって、掘削動作開始時の衝撃を抑制する技術が開示されており、適用可能な機種の拡充が図られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開昭６２－１８５９２８号公報

【文献】特開２００８－１３３６５７号公報

【文献】米国特許第１００４１２２９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献２及び特許文献３に開示の技術は、掘削動作開始時の衝撃を抑制するために、掘削動作開始前から車速を減速させている。これにより、特許文献２及び特許文献３に開示の技術は、掘削作業に要する作業時間が増加してしまい、掘削作業の生産性が低下する可能性がある。また、特許文献１に開示の技術は、掘削作業に要する作業時間の短縮化を図る点について何ら考慮されておらず、改善の余地がある。

【0007】

上記事情に鑑みて、本発明は、掘削作業に要する作業時間の短縮化を図って掘削作業の生産性を向上させることが可能なホイールローダの制御装置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】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明に係るホイールローダの制御装置は、車輪の回転により車体を前進させてバケットを対象物に突入させることで前記対象物を掘削するホイールローダの制御装置であって、前記制御装置は、前記バケットを前記対象物に突入させた状態で前記車体を前進させ、前記車輪の回転速度が予め定められた閾値を上回る場合には、前記車輪を制動させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、掘削作業に要する作業時間の短縮化を図って掘削作業の生産性を向上させることが可能なホイールローダの制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１（ａ）はホイールローダの外観を示す側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の斜視図。

【図2】図１（ａ）に示すホイールローダの系統図。

【図3】実施形態１の制御装置の機能的構成を示すブロック図。

【図4】図３に示す制御装置によって行われる処理を示すフローチャート。

【図5】実施形態２の制御装置の機能的構成を示すブロック図。

【図6】実施形態３の制御装置の機能的構成を示すブロック図。

【図7】実施形態４の制御装置の機能的構成を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。各実施形態において同一の符号を付された構成については、特に言及しない限り、各実施形態において同様の機能を有し、その説明を省略する。

【0012】

［実施形態１］
図１～図４を用いて、実施形態１に係るホイールローダ１の制御装置１２０について説明する。

【0013】

図１（ａ）は、ホイールローダ１の外観を示す側面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の斜視図である。

【0014】

ホイールローダ１は、４輪駆動の車輪５ｆ，５ｒで走行し、中折れ式で操舵される作業機械及び派生機械である。ホイールローダ１の車体２の前部には、地上の土砂等の対象物を掬い込むバケット３等の作業装置４が連結されている。ホイールローダ１の制御装置１２０は、運転室７に搭乗したオペレータの操作に従って、バケット３の高さ及び角度（すなわちバケット３の姿勢）、並びに、車体２の車速及び方向を制御する。これによりに、ホイールローダ１は、バケット３で対象物を掘削する掘削作業と、バケット３に積載された対象物をダンプトラックの荷台まで移動させる運搬作業と、対象物をバケット３からダンプトラックの荷台に放出する積込作業とを行うことができる。

【0015】

車体２は、作業装置４及び前輪５ｆを有するフロントフレーム６と、後輪５ｒ、運転室７及びエンジン１００を有するリアフレーム８とを有する。フロントフレーム６とリアフレーム８とは、センターピン９によって左右方向に屈曲可能に連結され、センターピン９の左右に設けられたステアシリンダ１０Ｌ，１０Ｒによって屈曲角度を変更可能に構成されている。車体２は、走行中にステアシリンダ１０Ｌ，１０Ｒを伸縮させ、フロントフレーム６のリアフレーム８に対する角度（屈曲角度）を変更することにより、操舵される。

【0016】

作業装置４は、フロントフレーム６に対して回動可能に連結されたリフトアーム１１と、リフトアーム１１に対して回動可能に連結されたバケット３と、を有する。

【0017】

リフトアーム１１は、リフトシリンダ１２に連結されている。リフトシリンダ１２は、リフトアーム１１に連結されたバケット３の荷重をフロントフレーム６で支持できるよう、フロントフレーム６に連結されている。リフトシリンダ１２は、リフトアーム１１を上方に回動させてバケット３の高さを高くするリフト上げとリフトアーム１１を下方に回動させてバケット３の高さを低くするリフト下げとを行う。リフトシリンダ１２には、リフトシリンダ１２のボトム室の圧力を計測するリフトシリンダ圧力センサ１２ｂが取り付けられている。リフトシリンダ圧力センサ１２ｂの取り付け位置は、リフトシリンダ１２のボトム室の圧力と同じ圧力を計測可能であれば、特に限定されない。

【0018】

バケット３は、リフトアーム１１に対して支点１３で回動可能に連結されている。支点１３は、リフトアーム１１に対するバケット３の角度を変更可能なように、プッシュロッド１４及びベルクランク１５を介して、バケットシリンダ１６に接続されている。バケットシリンダ１６は、支点１７でフロントフレーム６に連結されている。バケット３の高さは、リフトシリンダ１２の伸縮によって変更可能である。バケット３の角度は、バケットシリンダ１６の伸縮によって変更可能である。バケット３の高さ及び角度（すなわちバケット３の姿勢）を既知の寸法から算出できるように、ベルクランク角度センサ１９ａ及びリフトアーム角度センサ１９ｂが作業装置４に取り付けられている。

【0019】

図２は、図１（ａ）に示すホイールローダ１の系統図である。

【0020】

車輪５ｆ，５ｒの動力源であるエンジン１００は、その出力軸１００ａが、トルクコンバータ１０１、油圧ポンプ１０２及びブレーキポンプ１０３に直結されている。エンジン１００の回転数は、エンジンコントローラ１０４の電気信号１０５ｓによって制御される。エンジンコントローラ１０４は、アクセルペダル１０６の踏み込み量、又は、制御装置１２０の電気信号１０６ｓに応じて、エンジン１００の回転数を制御する。

【0021】

トルクコンバータ１０１の出力軸は、トランスミッション１０７を介してドライブシャフト１０８に接続され、車輪５ｆ，５ｒを駆動する。トルクコンバータ１０１は、トルクコンバータ１０１の出力回転数に対してエンジン１００の回転数が大きいほど、トランスミッション１０７に伝達される動力が大きくなるような構造を有する。トルクコンバータ１０１から出力される動力は、アクセルペダル１０６の踏み込み量が大きくなりエンジン１００の回転数が増加することによって大きくなる。

【0022】

トランスミッション１０７は、トランスミッションコントローラ１０９の電気信号１１０ｓによって、トルクコンバータ１０１の出力軸とドライブシャフト１０８との接続を遮断したり、ドライブシャフト１０８の回転方向を反転させたりする。トランスミッション１０７は、トルクコンバータ１０１及びドライブシャフト１０８と共に、エンジン１００からの動力を車輪５ｆ，５ｒに伝達する。トルクコンバータ１０１の出力軸とドライブシャフト１０８との接続が遮断されると、エンジン１００から車輪５ｆ，５ｒへの動力の伝達が遮断されて車輪５ｆ，５ｒの駆動力が低下する。ドライブシャフト１０８の回転方向を反転されると、車輪５ｆ，５ｒの駆動力の方向が反転して、車輪５ｆ，５ｒの回転方向が反転する。トランスミッションコントローラ１０９は、ブレーキペダル１１２の踏み込み量が一定以上の場合、又は、制御装置１２０の電気信号１０７ｓに応じて、トルクコンバータ１０１の出力軸とドライブシャフト１０８との接続を遮断する電気信号１１０ｓを出力する。トランスミッション１０７には、車速センサ２１が取り付けられている。車速センサ２１は、ドライブシャフト１０８の回転数から車輪５ｆ，５ｒの回転速度を計測する。車速センサ２１は、車輪５ｆ，５ｒの回転速度と車輪５ｆ，５ｒの寸法とから車体２の単位時間当たりの移動量を算出することによって、車体２の車速を計測することができる。

【0023】

油圧ポンプ１０２は、エンジン１００の出力軸１００ａが１回転する毎に、一定量の圧油を吐出する。油圧ポンプ１０２から吐出された圧油は、バケット駆動油圧回路１１３を介して、リフトシリンダ１２及びバケットシリンダ１６にそれぞれ供給される。リフトシリンダ１２及びバケットシリンダ１６のそれぞれは、バケット駆動油圧回路１１３からの圧油によって伸縮する。油圧ポンプ１０２から吐出される圧油の量は、エンジン１００の回転数が増加するほど増加するので、アクセルペダル１０６の踏み込み量を大きくしてエンジン１００の回転数を増加させると、リフトシリンダ１２及びバケットシリンダ１６の伸縮速度は速くなる。

【0024】

バケット駆動油圧回路１１３は、オペレータによるリフト操作レバー１１４の操作、又は、制御装置１２０の電気信号１１３ｓに応じて、油圧ポンプ１０２からリフトシリンダ１２への圧油の供給を遮断したり、リフトシリンダ１２の伸縮方向を反転したりする。油圧ポンプ１０２からリフトシリンダ１２への圧油の供給が遮断されると、リフトアーム１１の回動動作が停止する。リフトシリンダ１２の伸縮方向が反転すると、リフトアーム１１の上方又は下方への回動方向が切り替わる。

【0025】

バケット駆動油圧回路１１３は、オペレータによるバケット操作レバー１１５の操作、又は、制御装置１２０の電気信号１１３ｓに応じて、油圧ポンプ１０２からバケットシリンダ１６への圧油の供給を遮断したり、バケットシリンダ１６の伸縮方向を反転したりする。油圧ポンプ１０２からバケットシリンダ１６への圧油の供給が遮断されると、バケット３の回動動作が停止する。バケットシリンダ１６の伸縮方向が反転すると、バケット３のダンプ方向又はクラウド方向への回動方向が切り替わる。

【0026】

油圧ポンプ１０２から吐出された圧油は、ステア駆動油圧回路１１６を介して、ステアシリンダ１０Ｌ，１０Ｒに供給される。ステアシリンダ１０Ｌ，１０Ｒは、ステア駆動油圧回路１１６からの圧油によって伸縮する。

【0027】

ステア駆動油圧回路１１６は、オペレータによるステアリングホイール１１７の操作に応じて、ステアシリンダ１０Ｌ，１０Ｒを伸縮する。例えば、ステアリングホイール１１７が右回転された場合、ステア駆動油圧回路１１６は、油圧ポンプ１０２から吐出された圧油を、右ステアシリンダ１０Ｒが縮むと共に左ステアシリンダ１０Ｌが伸びるように供給する。これにより、車体２は右旋回するように操舵される。例えば、ステアリングホイール１１７が左回転された場合、ステア駆動油圧回路１１６は、油圧ポンプ１０２から吐出された圧油を、右ステアシリンダ１０Ｒが伸びると共に左ステアシリンダ１０Ｌが縮むように供給する。これにより、車体２は左旋回するように操舵される。

【0028】

ブレーキポンプ１０３から吐出された圧油は、アキュムレータ１０３ａに蓄圧される。アキュムレータ１０３ａに蓄圧された圧油は、ブレーキ駆動油圧回路１１９を介して、車輪５ｆ，５ｒを制動する制動装置としてのブレーキ１１８に供給される。

【0029】

ブレーキ駆動油圧回路１１９は、オペレータによるブレーキペダル１１２の踏み込み量、又は、制御装置１２０の電気信号１１８ｓに応じて、車輪５ｆ，５ｒに印加されるブレーキ圧を制御する。車輪５ｆ，５ｒに印加されるブレーキ圧が大きくなると、車輪５ｆ，５ｒへの制動力が大きくなるので、車輪５ｆ，５ｒの回転速度が減速し、車体２の車速が減速される。

【0030】

図３は、実施形態１の制御装置１２０の機能的構成を示すブロック図である。

【0031】

ホイールローダ１は、掘削作業において、地面に略平行なバケット３を地面付近に移動させた掘削姿勢から、車体２を前進させてバケット３を対象物に突入させる走行動作と、対象物に突入したバケット３で対象物を掬い上げる掘削動作とを行う。

【0032】

制御装置１２０は、車体２の走行及びバケット３の姿勢を制御して掘削作業における掘削動作を自動で行わせる自動掘削処理を行う。本実施形態の自動掘削処理によって行われる掘削動作は、車体２を前進させながらバケット３のリフト上げを開始し、車輪５ｆ，５ｒが空転しないようブレーキ１１８を駆動した後（すなわち車輪５ｆ，５ｒを制動させた後）、バケット３をクラウド方向に回動させてバケット３を積載状態とし、バケット３が所定高さに到達するとリフト上げを停止する動作である。

【0033】

なお、制御装置１２０は、車体２の走行及びバケット３の姿勢を制御して掘削作業における走行動作を自動で行わせる自動走行処理を行ってもよい。本実施形態の自動走行処理によって行われる走行動作は、バケット３を地面に略平行にして地面付近に移動させた掘削姿勢とし、車体２の車速を所定速度以上に保って車体２を前進させてバケット３を対象物に突入させる動作である。所定速度は、例えば２ｋｍ／ｈである。これにより、制御装置１２０は、バケット３が対象物に突入する前に車体２の車速を減速させないので、掘削作業の走行動作に要する時間を短縮することができる。

【0034】

自動掘削処理を行うために、制御装置１２０は、車速センサ２１により計測された車輪５ｆ，５ｒの回転速度（及び車体２の車速）を取得する。制御装置１２０は、ベルクランク角度センサ１９ａにより計測されたベルクランク１５の角度を取得する。制御装置１２０は、リフトアーム角度センサ１９ｂにより計測されたリフトアーム１１の角度を取得する。制御装置１２０は、リフトシリンダ圧力センサ１２ｂにより計測されたリフトシリンダ１２の圧力（ボトム室の圧力）を取得する。そして、制御装置１２０は、取得されたこれらの情報に基づいて、ブレーキ駆動油圧回路１１９に対する制御指令を示す電気信号１１８ｓを出力すると共に、バケット駆動油圧回路１１３に対する制御指令を示す電気信号１１３ｓを出力する。

【0035】

制御装置１２０は、姿勢演算部１２１と、自動掘削処理部１２２と、ブレーキ駆動指令部１２５と、リフト駆動指令部１２６と、バケット駆動指令部１２７と、を有する。

【0036】

姿勢演算部１２１は、ベルクランク角度センサ１９ａ及びリフトアーム角度センサ１９ｂによりそれぞれ計測されたベルクランク１５及びリフトアーム１１の各角度に基づいて、バケット３の爪先角度及び高さを算出する。バケット３の爪先角度は、バケット３の底面と地面とが成す角度である。

【0037】

自動掘削処理部１２２は、自動掘削処理を開始するにあたって必要な処理を行う。自動掘削処理部１２２は、自動掘削処理が有効であるか否かを判定する有効判定部１２３と、自動掘削処理を開始するか否かを判定する開始判定部１２４と、を有する。

【0038】

有効判定部１２３は、車速センサ２１により計測された車輪５ｆ，５ｒの回転速度と、姿勢演算部１２１の算出結果に基づいて、自動掘削処理が有効であるか否かを判定する。自動掘削処理が有効であるとは、ホイールローダ１の状態が現在の状態のままバケット３を対象物に突入させ自動掘削処理を開始した場合に掘削動作が適切に行われると想定される状態のことである。開始判定部１２４は、有効判定部１２３の判定結果と、姿勢演算部１２１の算出結果と、リフトシリンダ圧力センサ１２ｂにより計測されたリフトシリンダ１２の圧力とに基づいて、自動掘削処理を開始するか否かを判定する。

【0039】

自動掘削処理部１２２は、開始判定部１２４により自動掘削処理を開始すると判定された場合、自動掘削処理の動作計画を生成してもよい。或いは、この場合、自動掘削処理部１２２は、予め生成され記憶された自動掘削処理の動作計画を読み出してもよい。動作計画は、例えば、車輪５ｆ，５ｒの回転速度（及び車体２の車速）、バケット３の角度（爪先角度）及び高さについての各目標値の推移であってもよい。バケット３の角度及び高さについての目標値の推移は、バケット３の目標動作軌跡である。自動掘削処理部１２２は、動作計画を、ブレーキ駆動指令部１２５、リフト駆動指令部１２６及びバケット駆動指令部１２７に出力してもよい。

【0040】

ブレーキ駆動指令部１２５は、車速センサ２１により計測された車輪５ｆ，５ｒの回転速度と、自動掘削処理部１２２からの出力とに基づき、車輪５ｆ，５ｒに印加するべきブレーキ圧を演算し、ブレーキ圧制御電磁弁１１９ａに対する制御指令を生成する。ブレーキ駆動指令部１２５は、生成された制御指令を示す電気信号１１８ｓを生成し、ブレーキ駆動油圧回路１１９のブレーキ圧制御電磁弁１１９ａに出力する。

【0041】

リフト駆動指令部１２６は、自動掘削処理部１２２からの出力に基づき、リフトシリンダ１２の伸縮量を演算し、バケット駆動油圧回路１１３に対する制御指令を生成する。リフト駆動指令部１２６は、生成された制御指令を示す電気信号１１３ｓを生成し、バケット駆動油圧回路１１３に出力する。

【0042】

バケット駆動指令部１２７は、自動掘削処理部１２２からの出力に基づき、バケットシリンダ１６の伸縮量を演算し、バケット駆動油圧回路１１３に対する制御指令を生成する。バケット駆動指令部１２７は、生成された制御指令を示す電気信号１１３ｓを生成し、バケット駆動油圧回路１１３に出力する。

【0043】

図４は、図３に示す制御装置１２０によって行われる処理を示すフローチャートである。

【0044】

ステップＳ１０１において、制御装置１２０は、有効判定部１２３を用いて、自動掘削処理が有効であるか否かを判定する。有効判定部１２３により自動掘削処理が有効であると判定された場合、制御装置１２０は、ステップＳ１０２に移行する。有効判定部１２３により自動掘削処理が有効であると判定されなかった場合、制御装置１２０は、自動掘削処理が有効であると判定されるまで、ステップＳ１０１を例えば１秒毎に繰り返す。

【0045】

有効判定部１２３は、バケット３が所定範囲に収まる掘削姿勢であり、且つ、車体２が前進している場合、自動掘削処理が有効であると判定する。バケット３が所定範囲に収まる掘削姿勢とは、バケット３が地面に略平行（爪先角度が１０°以内）であり、且つ、バケット３の高さが地面付近である姿勢のことである。車体２が前進しているとは、車体２の車速が所定速度以上であることであってもよい。所定速度は、例えば２ｋｍ／ｈである。

【0046】

ステップＳ１０２において、制御装置１２０は、自動掘削処理部１２２を用いて、開始判定部１２４がステップＳ１０３において自動掘削処理を開始するか否かを判定する前に、自動掘削処理の準備動作をホイールローダ１に行わせる。

【0047】

自動掘削処理の準備動作とは、例えば、リフトシリンダ１２のボトム室又はロッド室のうちのリフトアーム１１を上方に回動させる方に対して、リフトシリンダ１２が実際には伸縮しない範囲において圧油を供給しておくことである。これにより、制御装置１２０は、開始判定部１２４が自動掘削処理を開始するか否かを判定する前に、バケット駆動油圧回路１１３に含まれる電磁比例弁の位置を、中立位置よりもリフトアーム１１を上方に回動させる側に移動させておくことができる。制御装置１２０は、開始判定部１２４が自動掘削処理を開始すると判定してからリフトシリンダ１２が実際に伸縮するまでのリフトシリンダ１２の応答時間を短縮することができる。したがって、制御装置１２０は、自動掘削処理において行われるバケット３のリフト上げを直ちに開始することができるので、掘削作業における掘削動作に要する時間を短縮することができる。

【0048】

上記に加えて、自動掘削処理の準備動作とは、例えば、ホイールローダ１に設けられたブザーの発音、ランプの点灯又はモニタの表示等によって、オペレータ又は周囲の作業員に対して自動掘削処理が開始されることを予め報知することであってもよい。これにより、制御装置１２０は、オペレータ又は周囲の作業員にとって自動掘削処理が突然開始されることがないので、オペレータ又は周囲の作業員の心理的な衝撃を緩和することができる。

【0049】

ステップＳ１０３において、制御装置１２０は、開始判定部１２４を用いて、自動掘削処理を開始するか否かを判定する。開始判定部１２４により自動掘削処理を開始すると判定された場合、制御装置１２０は、自動掘削処理を開始して、ステップＳ１０４に移行する。開始判定部１２４により自動掘削処理を開始すると判定されなかった場合、制御装置１２０は、自動掘削処理を開始すると判定するまで、ステップＳ１０３を例えば１秒毎に繰り返す。

【0050】

開始判定部１２４は、有効判定部１２３により自動掘削処理が有効であると判定され、バケット３が掘削姿勢であり、且つ、バケット３のリフト上げを行うリフトシリンダ１２の圧力が所定圧力を上回るように変化した場合、自動掘削処理を開始すると判定する。バケット３が掘削姿勢であるか否かの判定基準は、ステップＳ１０１と同様であってもよい。リフトシリンダ１２の圧力の判定基準である所定圧力は、バケット３が空荷状態で前進する時のリフトシリンダ１２の圧力より大きい値であって、バケット３が対象物に突入した時に対象物から受ける衝撃によって増加するリフトシリンダ１２の圧力より小さい値であってもよい。リフトシリンダ１２の圧力の判定基準である所定圧力の下限値を、バケット３が空荷状態で前進する時のリフトシリンダ１２の圧力とするのは、ステップＳ１０１において、バケット３が掘削姿勢で前進していることを判定済であるからである。すなわち、バケット３が掘削姿勢で前進する場合、バケット３が地面に略平行な姿勢で前進することから、仮にバケット３が積載状態であるとしても多くの対象物がバケット３からこぼれ落ちる。バケット３が掘削姿勢で前進する場合、バケット３が積載状態を維持することは通常は考えられない。したがって、リフトシリンダ１２の圧力の判定基準である所定圧力の下限値を、バケット３が空荷状態で前進する時のリフトシリンダ１２の圧力とすることは、合理的である。

【0051】

制御装置１２０は、開始判定部１２４により自動掘削処理を開始すると判定された場合、自動掘削処理を開始する。具体的には、制御装置１２０は、自動掘削処理として、車体２を前進させながら対象物に突入したバケット３のリフト上げを開始する。この際、制御装置１２０は、バケット３が対象物に突入して反力を受けても車体２が前進するよう、車輪５ｆ，５ｒを回転させる。この車輪５ｆ，５ｒの回転速度は、制御装置１２０によって後述の閾値ＢＥ以上に保たれていてもよい。バケット３のリフト上げに関する詳細な制御内容については、例えば特許文献１に開示された技術を適用することができる。

【0052】

また、制御装置１２０は、ホイールローダ１が停車中に自動掘削処理が開始される誤作動を防ぐため、ステップＳ１０３において車体２の車速が所定速度（例えば２ｋｍ／ｈ）を下回った場合には、再びステップＳ１０１に移行してもよい。そして、制御装置１２０は、自動掘削処理が有効であると判定されるまで、ステップＳ１０１を例えば１秒毎に繰り返してもよい。

【0053】

ステップＳ１０４において、制御装置１２０は、車輪５ｆ，５ｒの回転速度が閾値ＢＳを上回るか否かを判定する。車輪５ｆ，５ｒの回転速度が閾値ＢＳを上回る場合、制御装置１２０は、ステップＳ１０５に移行する。車輪５ｆ，５ｒの回転速度が閾値ＢＳ以下の場合、制御装置１２０は、バケット３をクラウド方向に回動させてバケット３を積載状態とし、バケット３が所定高さに到達するとリフト上げを停止する。その後、制御装置１２０は、図４に示す処理を終了する。

【0054】

閾値ＢＳは、車輪５ｆ，５ｒの空転を防止するよう予め定められた閾値である。閾値ＢＳは、バケット３が対象物に突入して車体２を前進させようとしても車輪５ｆ，５ｒが空転しないような車輪５ｆ，５ｒの回転速度を示す。閾値ＢＳは、車輪５ｆ，５ｒが空転しないようブレーキ１１８を駆動する空転防止処理を開始するか否かの判定基準であり得る。閾値ＢＳは、後述の閾値ＢＥより大きい値である。閾値ＢＳは、車体２の車速に換算すると、例えば６ｋｍ／ｈであってもよい。閾値ＢＳは、掘削対象物の形状や硬さ（突入し易さ）、地面の滑りやすさなどに基づき、実験等により設定される値である。閾値ＢＳは、ホイールローダ１の作業現場に応じて調整可能である。例えば、車体２が走行する地面が滑りやすい雪面等である場合、閾値ＢＳは、通常よりも小さい値に調整される。例えば、対象物が大鋸屑のように軽く、突入し易く、バケット３に与える衝撃が小さい場合、閾値ＢＳは、通常よりも大きい値に調整される。また、制御装置１２０は、車輪５ｆ、５ｒの回転速度に代えて、車体２の車速と、当該車速に基づく閾値ＢＳとを用いて、空転防止処理を開始するか否かを判定するようにしてもよい。

【0055】

ステップＳ１０５において、制御装置１２０は、車輪５ｆ，５ｒが空転しないようブレーキ１１８を駆動する空転防止処理を開始する。本実施形態の制御装置１２０は、所定のブレーキ圧を車輪５ｆ，５ｒに印加する制御指令を示す電気信号１１８ｓをブレーキ圧制御電磁弁１１９ａに出力する。これにより、車輪５ｆ，５ｒの回転量が減少し、車輪５ｆ，５ｒの回転速度が減速される。すなわち、制御装置１２０は、ステップＳ１０４及びステップＳ１０５を行うことによって、バケット３を対象物に突入させた状態で車体２を前進させ、車輪５ｆ，５ｒの回転速度が閾値ＢＳを上回る場合には、車輪５ｆ，５ｒが空転しないようブレーキ１１８を駆動して車輪５ｆ，５ｒを制動させる。

【0056】

車輪５ｆ，５ｒに印加される所定のブレーキ圧は、バケット３が対象物から受ける反力によって車体２が減速する際の減速度に対して車輪５ｆ，５ｒが空転しない範囲に車輪５ｆ，５ｒの回転量を抑えるようなブレーキ圧であってもよい。

【0057】

この所定のブレーキ圧は、ホイールローダ１の仕様又は実験から予め算出される得る。例えば、対象物からの反力による車体２の減速度Ａが、－４ｍ／ｓ^２であるとする。ブレーキペダル１１２の最大踏み込み量に応じた最大ブレーキ圧が５ＭＰａであり、最大ブレーキ圧が車輪５ｆ，５ｒに印加された時の車輪５ｆ，５ｒの減速度Ｂが－６ｍ／ｓ^２であるとする。車輪５ｆ，５ｒが空転する時の地面に対する車輪５ｆ，５ｒの減速度Ｃが－３ｍ／ｓ^２であるとする。この場合、対象物からの反力による車体２の減速度Ａに対して車輪５ｆ，５ｒが空転しないためには、最大ブレーキ圧印加時の車輪５ｆ，５ｒの減速度Ｂの１／６を生じさせて、空転時の地面に対する車輪５ｆ，５ｒの減速度Ｃより大きくすればよい。よって、この場合、所定のブレーキ圧は、最大ブレーキ圧５ＭＰａの１／６に相当する５／６ＭＰａと算出され得る。更に、誤差によって車輪５ｆ，５ｒが空転しないよう余裕を持たせるために、所定のブレーキ圧は、最大ブレーキ圧５ＭＰａの１／５に相当する１ＭＰａと算出され得る。

【0058】

なお、対象物からの反力による車体２の減速度Ａ、最大ブレーキ圧印加時の車輪５ｆ，５ｒの減速度Ｂ、及び、空転時の地面に対する車輪５ｆ，５ｒの減速度Ｃは、ホイールローダ１の仕様又は実験から予め算出される得る。空転時の地面に対する車輪５ｆ，５ｒの減速度Ｃは、車輪５ｆ，５ｒが空転するときの地面に対する車輪５ｆ，５ｒの加速度を負の数にすることによって算出されてもよい。

【0059】

車輪５ｆ，５ｒの回転量が地面に対する車輪５ｆ，５ｒの移動量を大きく上回ると、車輪５ｆ，５ｒが空転する。したがって、所定のブレーキ圧における上記の算出手法には、ブレーキ１１８の駆動によって車輪５ｆ，５ｒの回転量を小さくする狙いがある。同時に、所定のブレーキ圧における上記の算出手法には、ブレーキ１１８の駆動によって車輪５ｆ，５ｒの回転量を小さくし過ぎずに、車輪５ｆ，５ｒが地面からの推進力を得ることができる狙いがある。車輪５ｆ，５ｒが地面から得られる推進力は、車輪５ｆ，５ｒの回転量と地面に対する車輪５ｆ，５ｒの移動量との差に比例して大きくなる。しかし、この差が大きすぎると、車輪５ｆ，５ｒは空転してしまい、地面から得られる推進力が急激に低下してしまう。

【0060】

地面に対する車輪５ｆ，５ｒの移動量は、バケット３が対象物に突入する前の車体２の車速と、対象物からの反力による車体２の減速度Ａとに基づいて算出され得る。車輪５ｆ，５ｒの回転量は、車速センサ２１により計測された車輪５ｆ，５ｒの回転速度から算出され得る。

【0061】

上記の例において、最大ブレーキ圧印加時の車輪５ｆ，５ｒの減速度Ｂ（すなわち－６ｍ／ｓ^２）の４／６（すなわち－４ｍ／ｓ^２）で減速される場合、車輪５ｆ，５ｒの回転量と地面に対する車輪５ｆ，５ｒの移動量との差は、ゼロになる。この場合は、車輪５ｆ，５ｒが地面からの推進力を得ることができないので不適である。また、最大ブレーキ圧印加時の車輪５ｆ，５ｒの減速度Ｂの０／６（すなわち０ｍ／ｓ^２）で減速される場合、車輪５ｆ，５ｒの回転量と地面に対する車輪５ｆ，５ｒの移動量との差は、－４ｍ／ｓ^２に対応する値のままであり、空転時の地面に対する車輪５ｆ，５ｒの減速度Ｃ（すなわち－３ｍ／ｓ^２）に対応する値より小さい。この場合は、車輪５ｆ，５ｒが空転するので不適である。最大ブレーキ圧印加時の車輪５ｆ，５ｒの減速度Ｂの１／６（すなわち－１ｍ／ｓ^２）で減速される場合、車輪５ｆ，５ｒの回転量と地面に対する車輪５ｆ，５ｒの移動量との差は、車輪５ｆ，５ｒが空転しない範囲内の限界値付近になる。車輪５ｆ，５ｒが空転しない範囲内の限界値付近で車輪５ｆ，５ｒの回転量を抑えると、車輪５ｆ，５ｒが地面から得られる推進力が大きくなる。これにより、制御装置１２０は、バケット３を対象物の深い位置（対象物の奥まった位置）まで突入させることができる。制御装置１２０は、バケット３のリフト上げ及びクラウド方向への回動によって、バケット３の内部に多量の対象物を格納させることができ、１回の掘削動作におけるバケット３の積載量を最大限確保することができる。したがって、制御装置１２０は、掘削作業における掘削動作の実行回数を最小限に抑えることができる。

【0062】

ステップＳ１０６において、制御装置１２０は、車輪５ｆ，５ｒの回転速度が閾値ＢＥ以下であるか否かを判定する。車輪５ｆ，５ｒの回転速度が閾値ＢＥ以下である場合、制御装置１２０は、ステップＳ１０７に移行する。車輪５ｆ，５ｒの回転速度が閾値ＢＥを上回る場合、車輪５ｆ，５ｒの回転速度が閾値ＢＥ以下になるまで、ステップＳ１０６を例えば０．１秒毎に繰り返してもよい。閾値ＢＥは、バケット３が対象物に突入して反力を受けても車体２が前進するような車輪５ｆ，５ｒの回転速度を示す。閾値ＢＥは、空転防止処理を終了するか否かの判定基準であり得る。

【0063】

閾値ＢＥは、例えば車速に換算して３ｋｍ／ｈ分だけ閾値ＢＳより小さい値であってもよい。これにより、制御装置１２０は、車速が３ｋｍ／ｈ減速する間に、所定のブレーキ圧を車輪５ｆ，５ｒに印加することができる。この閾値ＢＥを変更することによって、制御装置１２０は、所定のブレーキ圧が車輪５ｆ，５ｒに印加する時間を間接的に変更することができる。また、制御装置１２０は、車輪５ｆ、５ｒの回転速度に代えて、車体２の車速と、当該車速に基づく閾値ＢEとを用いて、空転防止処理を終了するか否かを判定するようにしてもよい。

【0064】

ステップＳ１０７において、制御装置１２０は、ステップＳ１０５において開始された空転防止処理を終了する。空転防止処理を終了すると、ブレーキ１１８の駆動が停止する。すなわち、制御装置１２０は、ステップＳ１０６及びステップＳ１０７を行うことによって、バケット３を対象物に突入させた状態でも車体２が前進するよう車輪５ｆ，５ｒの回転速度を閾値ＢＥ以上に保っている。空転防止処理の終了後、制御装置１２０は、バケット３をクラウド方向に回動させてバケット３を積載状態とし、バケット３が所定高さに到達するとリフト上げを停止する。その後、制御装置１２０は、図４に示す処理を終了する。

【0065】

以上のように、実施形態１の制御装置１２０は、車輪５ｆ，５ｒの回転により車体２を前進させてバケット３を対象物に突入させることで対象物を掘削するホイールローダ１の制御装置である。実施形態１の制御装置１２０は、バケット３を対象物に突入させた状態で車体２を前進させ、車輪５ｆ，５ｒの回転速度が予め定められた閾値ＢＳを上回る場合には、車輪５ｆ，５ｒを制動させる。

【0066】

これにより、実施形態１の制御装置１２０は、バケット３が対象物に突入しても、車輪５ｆ，５ｒを空転させずに地面からの推進力を得て車体２を前進させることができる。実施形態１の制御装置１２０は、バケット３のリフト上げ及びクラウド方向への回動を行うことによって、１回の掘削動作におけるバケット３の積載量を最大限確保することができる。したがって、実施形態１の制御装置１２０は、掘削作業における掘削動作の実行回数を最小限に抑えることができる。よって、実施形態１の制御装置１２０は、掘削作業に要する作業時間の短縮化を図って掘削作業の生産性を向上させることができる。

【0067】

更に、実施形態１の制御装置１２０は、車体２の走行及びバケット３の姿勢を制御してホイールローダ１の掘削動作を自動で行わせる自動掘削処理を行う。自動掘削処理によって行われる掘削動作は、車体２を前進させながら対象物に突入したバケット３のリフト上げを開始し、車輪５ｆ，５ｒを制動させた後、バケット３をクラウド方向に回動させてバケット３を積載状態とし、バケット３が所定高さに到達するとリフト上げを停止する動作である。

【0068】

これにより、実施形態１の制御装置１２０は、オペレータの操作に拠らずに掘削動作をホイールローダ１に行わせることができるので、オペレータの技量により１回の掘削動作に要する時間が長時間化することを抑制することができる。加えて、実施形態１の制御装置１２０は、１回の掘削動作におけるバケット３の積載量を確実に確保することができる。したがって、実施形態１の制御装置１２０は、掘削作業における全掘削動作に要する時間を短縮することができる。よって、実施形態１の制御装置１２０は、掘削作業に要する作業時間の短縮化を更に図って掘削作業の生産性を更に向上させることができる。

【0069】

更に、実施形態１の制御装置１２０は、自動掘削処理が有効であるか否かを判定する有効判定部１２３と、自動掘削処理を開始するか否かを判定する開始判定部１２４と、を有する。有効判定部１２３は、バケット３が所定範囲に収まる掘削姿勢であり、且つ、車体２が前進している場合、自動掘削処理が有効であると判定する。開始判定部１２４は、有効判定部１２３により自動掘削処理が有効であると判定され、バケット３が掘削姿勢であり、且つ、リフト上げを行うリフトシリンダ１２の圧力が所定圧力を上回るように変化した場合、自動掘削処理を開始すると判定する。

【0070】

これにより、実施形態１の制御装置１２０は、バケット３が対象物に確実に突入した後に自動掘削処理を開始してホイールローダ１に掘削動作を適切に行わせることができる。すなわち、実施形態１の制御装置１２０は、バケット３が対象物に突入する前に自動掘削処理を開始してホイールローダ１が掘削動作を適切に行うことができないような誤作動を防止することができる。実施形態１の制御装置１２０は、このような誤作動によって掘削動作に要する時間が長時間化することを抑制することができる。よって、実施形態１の制御装置１２０は、掘削作業に要する作業時間の短縮化を確実に図って掘削作業の生産性を確実に向上させることができる。

【0071】

更に、実施形態１の制御装置１２０は、有効判定部１２３により自動掘削処理が有効であると判定された場合、開始判定部１２４が自動掘削処理を開始するか否かを判定する前に、自動掘削処理の準備動作をホイールローダ１に行わせる。

【0072】

これにより、実施形態１の制御装置１２０は、開始判定部１２４が自動掘削処理を開始すると判定してからリフトシリンダ１２が実際に伸縮するまでのリフトシリンダ１２の応答時間を短縮することができる。したがって、実施形態１の制御装置１２０は、自動掘削処理において行われるバケット３のリフト上げを直ちに開始することができるので、掘削作業における掘削動作に要する時間を短縮することができる。よって、実施形態１の制御装置１２０は、掘削作業に要する作業時間の短縮化を更に図って掘削作業の生産性を更に向上させることができる。

【0073】

更に、実施形態１の制御装置１２０は、バケット３が対象物に突入する前、車体２の車速を所定速度以上に保って車体２を前進させる。

【0074】

これにより、実施形態１の制御装置１２０は、バケット３が対象物に突入する前に車体２の車速を減速させないので、掘削作業における走行動作に要する時間を短縮することができる。よって、実施形態１の制御装置１２０は、掘削作業に要する作業時間の短縮化を更に図って掘削作業の生産性を更に向上させることができる。

【0075】

［実施形態２］
図５を用いて、実施形態２に係るホイールローダ１の制御装置１２０について説明する。実施形態２の制御装置１２０において、実施形態１と同様の構成及び動作については、説明を省略する。

【0076】

図５は、実施形態２の制御装置１２０の機能的構成を示すブロック図である。

【0077】

実施形態１の制御装置１２０は、リフトシリンダ１２の圧力を、開始判定部１２４が自動掘削処理を開始する判定基準の１つとして採用していた。実施形態２の制御装置１２０は、バケット３と対象物との相対距離を、開始判定部１２４が自動掘削処理を開始する判定基準の１つとして採用してもよい。

【0078】

実施形態２のホイールローダ１は、図５に示すように、車体２の位置情報を受信するＧＮＳＳ受信機２２と、外部装置との通信によって対象物の位置情報を取得する通信機２３とを備える。実施形態２の開始判定部１２４は、図４のステップＳ１０３において実施形態１とは異なる処理を行う。すなわち、実施形態２の開始判定部１２４は、車体２の位置情報からバケット３の位置情報を演算し、バケット３の位置情報と対象物の位置情報とからバケット３と対象物との相対距離を演算する。そして、実施形態２の開始判定部１２４は、有効判定部１２３により自動掘削処理が有効であると判定され、バケット３が掘削姿勢であり、且つ、バケット３と対象物との相対距離が所定距離以下である場合、自動掘削処理を開始すると判定する。

【0079】

所定距離は、例えば１ｍであってもよい。所定距離を１ｍとし、閾値ＢＳを車速に換算して６ｋｍ／ｈとし、車体２の車速を６ｋｍ／ｈ以上とすると、バケット３は約０．５秒以下で対象物に突入するが、自動掘削処理が開始され空転防止処理が開始される。空転防止処理を開始してから実際に車輪５ｆ，５ｒに制動力が作用するまでの時間が約０．５秒とすると、車輪５ｆ，５ｒに制動力が作用するのは、バケット３が対象物に突入した後になる。したがって、このような場合でも自動掘削処理によって行われる掘削動作に与える影響は非常に小さい。よって、実施形態２の開始判定部１２４がバケット３と対象物との相対距離が所定距離以下であることを、自動掘削処理を開始する判定基準の１つとして採用することは有効である。

【0080】

実施形態２の制御装置１２０は、実施形態１と同様に、車輪５ｆ，５ｒを空転させずに地面からの推進力を得て車体２を前進させることができる。よって、実施形態２の制御装置１２０は、掘削作業に要する作業時間の短縮化を図って掘削作業の生産性を向上させることができる。

【0081】

なお、実施形態２のホイールローダ１は、外部装置との通信によって対象物の位置情報を取得する通信機２３の代わりに、対象物の位置情報を入力可能な端末装置を備えていてもよい。実施形態２の開始判定部１２４は、端末装置から対象物の位置情報を取得してもよい。

【0082】

［実施形態３］
図６を用いて、実施形態３に係るホイールローダ１の制御装置１２０について説明する。実施形態３の制御装置１２０において、実施形態１と同様の構成及び動作については、説明を省略する。

【0083】

図６は、実施形態３の制御装置１２０の機能的構成を示すブロック図である。

【0084】

実施形態１の制御装置１２０は、ブレーキ１１８を駆動して車輪５ｆ，５ｒを制動させることを、空転防止処理における車輪５ｆ，５ｒの回転速度の減速手段として採用していた。実施形態３の制御装置１２０は、車輪５ｆ，５ｒの制動だけでなく、車輪５ｆ，５ｒの動力源の出力を低下させることを、空転防止処理における車輪５ｆ，５ｒの回転速度の減速手段として採用してもよい。車輪５ｆ，５ｒの動力源の出力を低下させることは、例えば、エンジン１００の回転数を減少させることであってもよい。

【0085】

実施形態３の制御装置１２０は、図６に示すように、エンジン指令部１２８を更に有する。エンジン指令部１２８は、自動掘削処理部１２２からの出力に基づき、エンジン１００の回転数の減少量（補正量）を演算し、エンジンコントローラ１０４に対する制御指令を生成する。エンジン指令部１２８は、生成された制御指令を示す電気信号１０６ｓを生成し、エンジンコントローラ１０４に出力する。

【0086】

実施形態３の制御装置１２０は、図４のステップＳ１０５において実施形態１とは異なる処理を行う。すなわち、実施形態３の制御装置１２０は、上記のブレーキ圧に係る制御指令を示す電気信号１１８ｓをブレーキ圧制御電磁弁１１９ａに出力するだけでなく、エンジン１００の回転数の減少させる制御指令を示す電気信号１０６ｓをエンジンコントローラ１０４に出力する。このエンジン１００の回転数の減少させる制御指令は、例えば、エンジン１００の回転数を通常よりも３００回転減少させるといった補正を行う制御指令であってもよい。

【0087】

このように、実施形態３の制御装置１２０は、車輪５ｆ，５ｒの回転速度が閾値ＢＳを上回る場合には、車輪５ｆ，５ｒを制動させると共に、車輪５ｆ，５ｒの動力源の出力を低下させる。

【0088】

これにより、実施形態３の制御装置１２０は、実施形態１よりも、空転防止処理において車輪５ｆ，５ｒの回転速度を効率よく抑えることができるので、車輪５ｆ，５ｒの空転を更に防止することができる。よって、実施形態３の制御装置１２０は、実施形態１よりも、掘削作業に要する作業時間の短縮化を更に図って掘削作業の生産性を更に向上させることができる。

【0089】

［実施形態４］
図７を用いて、実施形態４に係るホイールローダ１の制御装置１２０について説明する。実施形態４の制御装置１２０において、実施形態１と同様の構成及び動作については、説明を省略する。

【0090】

図７は、実施形態４の制御装置１２０の機能的構成を示すブロック図である。

【0091】

実施形態４の制御装置１２０は、車輪５ｆ，５ｒの制動だけでなく、車輪５ｆ，５ｒの動力源から車輪５ｆ，５ｒへの動力の伝達を遮断することを、空転防止処理における車輪５ｆ，５ｒの回転速度の減速手段として採用してもよい。車輪５ｆ，５ｒの動力源から車輪５ｆ，５ｒへの動力の伝達を遮断することは、例えば、車輪５ｆ，５ｒの動力源であるエンジン１００から車輪５ｆ，５ｒへの動力の伝達を遮断させることであってもよい。具体的には、車輪５ｆ，５ｒの動力源から車輪５ｆ，５ｒへの動力の伝達を遮断することは、トルクコンバータ１０１の出力軸とドライブシャフト１０８との接続をトランスミッション１０７において遮断することであってもよい。

【0092】

実施形態４の制御装置１２０は、図７に示すように、トランスミッション指令部１２９を更に有する。トランスミッション指令部１２９は、自動掘削処理部１２２からの出力に基づき、トルクコンバータ１０１の出力軸とドライブシャフト１０８との接続を遮断させる制御指令を生成する。トランスミッション指令部１２９は、生成された制御指令を示す電気信号１０７ｓを生成し、トランスミッションコントローラ１０９に出力する。

【0093】

実施形態４の制御装置１２０は、図４のステップＳ１０５において実施形態１とは異なる処理を行う。すなわち、実施形態４の制御装置１２０は、上記のブレーキ圧に係る制御指令を示す電気信号１１８ｓをブレーキ圧制御電磁弁１１９ａに出力するだけでなく、トルクコンバータ１０１の出力軸とドライブシャフト１０８との接続を遮断させる制御指令を示す電気信号１０７ｓをトランスミッションコントローラ１０９に出力する。これは、トランスミッション１０７がニュートラルにシフトされることに相当し、エンジン１００から車輪５ｆ，５ｒへの動力の伝達が遮断される。

【0094】

このように、実施形態４の制御装置１２０は、車輪５ｆ，５ｒの回転速度が閾値ＢＳを上回る場合には、車輪５ｆ，５ｒを制動させると共に、車輪５ｆ，５ｒの動力源から車輪５ｆ，５ｒへの動力の伝達を遮断する。

【0095】

これにより、実施形態４の制御装置１２０は、実施形態１よりも、空転防止処理において車輪５ｆ，５ｒの回転速度を効率よく抑えることができるので、車輪５ｆ，５ｒの空転を更に防止することができる。よって、実施形態４の制御装置１２０は、実施形態１よりも、掘削作業に要する作業時間の短縮化を更に図って掘削作業の生産性を更に向上させることができる。

【0096】

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更を行うことができる。本発明は、或る実施形態の構成を他の実施形態の構成に追加したり、或る実施形態の構成を他の実施形態と置換したり、或る実施形態の構成の一部を削除したりすることができる。

【符号の説明】

【0097】

１…ホイールローダ、２…車体、３…バケット、５ｆ…前輪、５ｒ…後輪、１２…リフトシリンダ、１００…エンジン、１０７…トランスミッション、１１８…ブレーキ（制動装置）、１２０…制御装置、１２３…有効判定部、１２４…開始判定部、ＢＳ…閾値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】