(57)【要約】  建設車両が、その走行駆動力１２０に基づく作業対象物からの大きな反力１２２が、作業機１０６に加わって作業機１０６に過大な負荷がかかることを防止する。走行装置１３８と、作業機１０６と、走行装置１３８を制御するコントローラ１６０とを備えた建設車両において、コントローラ１６０が、作業機１０６の現在の姿勢が、所定の姿勢に該当するか否か判別する姿勢判別を行い、走行装置１３８の現在の走行動作が、作業機１０６に過大な負荷を与える所定の建設作業を行う場合に行われる所定の走行動作に該当するか否かを判別する走行判別を行ない、現在の走行駆動力１２０の大きさが、作業機１０６に過大な負荷を与える所定の大きさに該当するか否かを判別する駆動力判別を行ない、姿勢判別、走行判別及び駆動力判別のすべての結果が肯定的である状態下で、走行装置１３８から出力される走行駆動力を低下させる。
2010104138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行駆動力を出力する走行駆動装置（１３８）と、
所定の姿勢範囲内でその姿勢が可変な、作業対象物に建設作業を加えるための作業機（１０６）と、
前記走行駆動装置を制御するコントローラ（１６０）と
を備えた建設車両において、
前記コントローラが、
前記作業機の現在の姿勢が、前記姿勢範囲中の所定の姿勢に該当するか否か判別する姿勢判別を行い、
前記走行駆動装置の現在の走行動作が、前記作業機に過大な負荷を与える所定の建設作業を行う場合に行われる所定の走行動作に該当するか否かを判別する走行判別を行ない、
前記走行駆動装置から出力される現在の走行駆動力の大きさが、それより大きい走行駆動力に基づく反力が作業対象物から前記作業機に加わったならば前記作業機に過大な負荷を与える所定の大きさに該当するか否かを判別する駆動力判別を行ない、
前記姿勢判別、前記走行判別及び前記駆動力判別のすべての結果が肯定的である状態下で、前記走行駆動装置から出力される前記走行駆動力を低下させる、
建設車両。
【請求項２】
請求項１記載の建設車両において、前記コントローラは、
前記建設車両の現在の傾斜角度が、前記作業機で前記建設作業が行われる可能性のない所定の角度に該当するか否かを判別する傾斜判別をさらに行い、
前記姿勢判別、前記走行判別及び前記駆動力判別のすべての結果が肯定的であり、且つ、前記傾斜判別の結果が否定的である状態下で、前記走行駆動装置から出力される前記走行駆動力を低下させる、
建設車両。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか一項記載の建設車両において、
前記走行駆動装置は、その係合度が可変調整可能なモジュレーションクラッチを有し、前記モジュレーションクラッチの前記係合度が低下するほど前記走行駆動力が低下するようになっており、
前記姿勢判別、前記走行判別及び前記駆動力判別の結果が肯定的である状態下で前記走行駆動力を低下させる場合、前記コントローラは、
前記現在の走行駆動力に応じて前記モジュレーションクラッチの目標係合度を決定し、
前記モジュレーションクラッチの係合度を、前記目標係合度へ向かって低下させる、
建設車両。
【請求項４】
請求項３記載の建設車両において、
前記コントローラは、前記現在の走行駆動力が大きいほど前記目標係合度が低くなるように、前記目標係合度を決定する、
建設車両。
【請求項５】
請求項３又は４のいずれか一項記載の建設車両において、
前記コントローラは、前記姿勢判別、前記走行判別及び前記駆動力判別のすべての結果が肯定的であったところ、前記姿勢判別、前記走行判別及び前記駆動力判別のいずれかの結果が否定的に変化したならば、前記モジュレーションクラッチの係合度を、低下させる前の元の係合度へ向かって上昇させる、
建設車両。
【請求項６】
請求項５記載の建設車両において、
前記コントローラが前記モジュレーションクラッチの係合度を低下させるときの低下率の方が、前記コントローラが前記モジュレーションクラッチの係合度を上昇させるときの上昇率より高い、
建設車両。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項記載の建設車両において、
前記建設車両は、ホイールローダであり、
前記作業機は、ブームと、バケットと、バケットシリンダとを有し、
前記走行装置は、トランスミッションを有し、
前記所定の姿勢は、前記バケットがチルトエンド位置にあり、且つ、前記バケットの高さ位置が所定の高さより高いことであり、
前記所定の走行動作が、前記トランスミッションの速度段が所定の低速前進速度段であり、且つ、前記走行装置による前記ホイールローダの前進速度が所定の低速度以下である、
建設車両。
【請求項８】
走行駆動力を出力する走行駆動装置を制御する制御装置であって、
前記走行駆動装置は、入力された入力値に基づいて前記出力する走行駆動力を調節可能な調節装置を有し、
前記制御装置は、
前記調節装置に入力された入力値を記憶する記憶手段（１７４）と、
所定の姿勢範囲内でその姿勢が可変な、作業対象物に建設作業を加えるための作業機の現在の姿勢が、前記姿勢範囲中の所定の姿勢に該当するか否かの姿勢判別を行う姿勢判別手段（１６５）と、
前記走行駆動装置の現在の走行動作が、前記作業機に過大な負荷を与える所定の建設作業を行う場合に行われる所定の走行動作に該当するか否かの走行判別を行う走行判別手段（１６６）と、
前記走行駆動装置から出力される現在の走行駆動力の大きさが、それより大きい走行駆動力に基づく反力が作業対象物から作業機に加わったならば作業機に過大な負荷を与える所定の大きさに該当するか否かの駆動力判別を行う駆動力判別手段（１６７）と、
前記姿勢判別、前記走行判別及び前記駆動力判別の結果に基づいて、前記走行駆動装置から出力される前記走行駆動力を低下させるか否かを判定する駆動力制御判定手段（１６４）と、
前記駆動力判定手段の判定結果が肯定的である場合、前記入力値の目標値を決定する目標値決定手段（１６３）と、
前記目標値決定手段により決定された目標値と、前記記憶手段に記憶されている入力値とに基づいて、前記調節装置に入力する入力値を決定し、前記決定した入力値を前記調節装置に入力することにより、前記走行駆動装置から出力される前記走行駆動力を制御する駆動力制御手段（１６１）と、
を備える制御装置。
【請求項９】
前記調節装置は、入力されたクラッチ圧値に基づいて前記出力する走行駆動力を調節可能なクラッチであり、
前記作業機は、ブームと、バケットと、バケットシリンダとを有し、
前記姿勢判別手段は、前記ブームの角度と、前記バケットと前記ブームとのなす角度とに基づいて前記姿勢判別を行う、
請求項８記載の制御装置。
【請求項１０】
走行駆動力を出力する走行駆動装置を制御する制御方法であって、
前記走行駆動装置は、入力された入力値に基づいて前記出力する走行駆動力を調節可能な調節装置を有し、
前記調節装置に入力された入力値を記憶しており、
所定の姿勢範囲内でその姿勢が可変な、作業対象物に建設作業を加えるための作業機の現在の姿勢が、前記姿勢範囲中の所定の姿勢に該当するか否かの姿勢判別を行い、
前記走行駆動装置の現在の走行動作が、前記作業機に過大な負荷を与える所定の建設作業を行う場合に行われる所定の走行動作に該当するか否かの走行判別を行い、
前記走行駆動装置から出力される現在の走行駆動力の大きさが、それより大きい走行駆動力に基づく反力が作業対象物から作業機に加わったならば作業機に過大な負荷を与える所定の大きさに該当するか否かの駆動力判別を行い、
前記姿勢判別、前記走行判別及び前記駆動力判別の結果に基づいて、前記走行駆動装置から出力される前記走行駆動力を低下させるか否かを判定し、
前記判定結果が肯定的である場合、前記入力値の目標値を決定し、
前記決定された目標値と、前記記憶されている入力値とに基づいて、前記調節装置に入力する入力値を決定し、前記決定した入力値を前記調節装置に入力することにより、前記走行駆動装置から出力される前記走行駆動力を制御する、
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機を備えた建設車両に関し、特に、作業機に過大な負荷がかかることを防止するための制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設車両の一例としてホイールローダをとりあげて説明する。図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、ホイールローダ１００は、走行駆動輪１０４を有する本体１０２と、その本体１０２に取り付けられた作業機１０６とを備える。作業機１０６は、ブーム１０８、バケット１１０、ブームシリンダ（図示省略）及びバケットシリンダ１１２などを有する。【０００３】
ホイールローダ１００は発破後の砕石や土砂の山に、車体を前進させながら前方に向けたバケット１１０を押し込んで、バケット１１０内に砕石や土砂を積み込む、掘削作業を行う。また、岩壁や建物外壁のような垂直壁を掘削する場合、通常、図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、走行駆動輪１０４からの強大な前方走行駆動力で、バケット１１０を壁に押し当てて壁を崩していく。【０００４】
このような作業を行っているとき、走行駆動輪のスリップの兆候を検出して、モジュレーションクラッチの係合度を調整することで、或いは、エンジンの燃料噴射量を調整することで、スリップを防止する技術が知られている（例えば、特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１４６９２８号公報
【特許文献２】特開２００５−１４６８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１（ａ）〜図１（ｃ）に示されたようにホイールローダ１００が垂直壁を掘削する場合、走行駆動輪１０４からの強大な走行駆動力１２０に対応した強大な反力１２２が、垂直壁からバケット１１０に、バケット１１０をさらにチルトさせる方向（バケット１１０をさらに上方に回動させる方向、バケットシリンダ１１２を引き伸ばす方向）へ加わる。そのときの作業機１０６の姿勢によっては、その反力１２２によってバケットシリンダ１１０に強大な引っ張り力がかかっていまい、バケットシリンダ１１０に過大な負荷がかかることがある。【０００７】
すなわち、垂直壁の掘削時では、多くの場合、バケット１１０はそのチルトエンド位置（これ以上はバケット１１０がチルトし得ない位置、換言すると、これ以上はバケットシリンダ１１２が伸長し得ない状態）に保持される。図１（ａ）に示すように、ブーム１０８が低く下がっていて、バケット１１０がある程度の高さより低い位置にある場合には、バケット１１０は、そのチルトエンド位置にて、ブーム１０８の一部分であるバケットストッパ１０８Aに当接している。このように低い姿勢の作業機１０６で垂直壁を掘削する場合には、バケット１１０に加わる強大な反力１２２を、ブーム１０８のバケットストッパ１０８Aと、バケットシリンダ１１２とが分担して受けることになる。そのため、バケットシリンダ１１２に加わる引っ張り力は過大にはならない。【０００８】
これに対し、図１（ｂ）又は図１（ｃ）に示されるように、ブーム１０８がある程度以上に高く上がっていて、バケット１１０がある程度の高さより高い位置にある場合には、作業機１０６の構造上、バケット１１０がそのチルトエンド位置にあるとき、バケットシリンダ１１２は最大限に伸長しているが、バケットストッパ１０８Aはバケット１１０から離れている。このような姿勢の作業機１０６で垂直壁を掘削すると、垂直壁からバケット１１０に加わる強大な反力１２２をバケットシリンダ１１２が一手に受けることになる。ストロークエンド位置でない場合、つまりバケットシリンダが伸縮どちらも可能な場合には、バケットシリンダが外力で動かされ、シリンダを含めた油圧回路内の油圧が上昇しても、リリーフすることで力が逃げる。しかしストロークエンド位置の場合には、機械的限界のために圧縮されることがないため、外力が直にバケットシリンダに影響する。そのため、バケットシリンダ１１２に過大な引っ張り力がかかってしまうことがある。【０００９】
上記と類似の問題は、ホイールローダの垂直壁の掘削時だけでなく、他の種類の建設車両に関しても発生する可能性がある。すなわち、ある建設車両において、作業機が、その姿勢可変範囲中の特定の姿勢をとっている時に、その建設車両の強大な走行駆動力に基づく作業対象物からの過大な反力がその作業機に加わる場合、上記と類似の問題が発生する。【００１０】
従って、本発明の目的は、建設車両において、その走行駆動力に基づく作業対象物からの大きな反力が、作業機に加わって作業機に過大な負荷がかかることを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一つの実施態様に従う建設車両は、走行駆動力を出力する走行駆動装置と、所定の姿勢範囲内でその姿勢が可変な、作業対象物に建設作業を加えるための作業機と、前記走行駆動装置を制御するコントローラとを備えた建設車両において、前記コントローラが、前記作業機の現在の姿勢が、前記姿勢範囲中の所定の姿勢に該当するか否か判別する姿勢判別を行い、前記走行駆動装置の現在の走行動作が、前記作業機に過大な負荷を与える所定の建設作業を行う場合に行われる所定の走行動作に該当するか否かを判別する走行判別を行ない、前記走行駆動装置から出力される現在の走行駆動力の大きさが、それより大きい走行駆動力に基づく反力が作業対象物から前記作業機に加わったならば前記作業機に過大な負荷を与える所定の大きさに該当するか否かを判別する駆動力判別を行ない、前記姿勢判別、前記走行判別及び前記駆動力判別のすべての結果が肯定的である状態下で、前記走行駆動装置から出力される前記走行駆動力を低下させる。【００１２】
上記構成によれば、コントローラは、建設車両の動作状態が、作業機に過大な負荷を与える状態にあるか否かを判定することができ、また、作業機に過大な負荷を与える状態にある場合に、反力の基となる走行駆動力を低下させるように制御するため、作業機の負荷を軽減することができる。【００１３】
本発明に従う作業車両は、上述した姿勢判別、走行判別及び駆動力判別を行ない、それにより、作業機に過大な負荷を与える状態（例えば、図１（ｂ）及び（ｃ）に示されたような状態）を精度よく検出することができる。因みに、ブームシリンダのボトム圧のみから判断するというような単純な方法では、図１（ｂ）及び（ｃ）に示されたような状態を検出することは困難である。なぜなら、図１（ｂ）に示した作業機１０６の姿勢では、反力１２２によってブーム１０８には、これを下げる方向への力１２６が加わるのに対し、図１（ｃ）に示した作業機１０６の姿勢では、反力１２２によってブーム１０８には、これを上げる方向への力１２８が加わる。図１（ｂ）の状態では、ブームシリンダが縮む力が作用し、図１（ｃ）の状態では、ブームシリンダが伸びる力が作用するため、ブームシリンダのボトム圧の挙動が異なるからである。【００１４】
本発明に係る好適な実施形態では、前記コントローラは、前記建設車両の現在の傾斜角度が、前記作業機で前記建設作業が行われる可能性のない所定の角度に該当するか否かを判別する傾斜判別をさらに行い、前記姿勢判別、前記走行判別及び前記駆動力判別のすべての結果が肯定的であり、且つ、前記傾斜判別の結果が否定的である状態下で、前記走行駆動装置から出力される前記走行駆動力を低下させてもよい。【００１５】
本発明に係る好適な実施形態では、前記走行駆動装置は、その係合度が可変調整可能なモジュレーションクラッチを有し、前記モジュレーションクラッチの前記係合度が低下するほど前記走行駆動力が低下するようになっており、前記姿勢判別、前記走行判別及び前記駆動力判別の結果が肯定的である状態下で前記走行駆動力を低下させる場合、前記コントローラは、前記現在の走行駆動力に応じて前記モジュレーションクラッチの目標係合度を決定し、前記モジュレーションクラッチの係合度を、前記目標係合度へ向かって低下させてもよい。【００１６】
本発明に係る好適な実施形態では、前記コントローラは、前記現在の走行駆動力が大きいほど前記目標係合度が低くなるように、前記目標係合度を決定してもよい。【００１７】
本発明に係る好適な実施形態では、前記コントローラは、前記姿勢判別、前記走行判別及び前記駆動力判別のすべての結果が肯定的であったところ、前記姿勢判別、前記走行判別及び前記駆動力判別のいずれかの結果が否定的に変化したならば、前記モジュレーションクラッチの係合度を、低下させる前の元の係合度へ向かって上昇させてもよい。【００１８】
本発明に係る好適な実施形態では、前記コントローラが前記モジュレーションクラッチの係合度を低下させるときの低下率の方が、前記コントローラが前記モジュレーションクラッチの係合度を上昇させるときの上昇率より高くされてもよい。【００１９】
本発明に係る好適な実施形態では、前記建設車両は、ホイールローダであり、前記作業機は、ブームと、バケットと、バケットシリンダとを有し、前記走行装置は、トランスミッションを有し、前記所定の姿勢は、前記バケットがチルトエンド位置にあり、且つ、前記バケットの高さ位置が所定の高さより高いことであり、前記所定の走行動作が、前記トランスミッションの速度段が所定の低速前進速度段であり、且つ、前記走行装置による前記ホイールローダの前進速度が所定の低速度以下であることであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１（ａ）は、バケットがある程度の高さより低い位置に保持される場合における、垂直壁を掘削するホイールローダの模式図である。図１（ｂ）は、バケットがある程度の高さより高い位置に保持される場合における、垂直壁を掘削するホイールローダの模式図である。図１（ｃ）は、バケットが図１（ｂ）よりも更に高い位置に保持される場合における、垂直壁を掘削するホイールローダの模式図である。
【図２】本実施形態に係るホイールローダの全体構成の概略を示すブロック図である。
【図３】ホイールローダの側面図である。
【図４】本実施形態に係る駆動力制御の内容を示すフローチャートである。
【図５】駆動力値とクラッチ圧目標値との対応関係の一例を示す図である。
【図６】図５の対応関係をグラフ化したものである。
【図７】本実施形態に係るクラッチ制御の内容を示すフローチャートである。
【図８】電動モータを用いて走行する建設車両を示す模式図である。
【図９】電動モータを用いて走行する他の建設車両を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を、建設車両としてのホイールローダに適用した場合を例に挙げて説明する。但し、本実施形態は、ホイールローダ以外の他の建設車両にも適用することができる。
【実施例１】
【００２２】
図２は、本実施形態に係るホイールローダ１００の全体構成の概略を示すブロック図である。【００２３】
ホイールローダ１００は、例えば、エンジン１３０と、ホイールローダ１００を走行させるための走行装置１３８と、作業機１０６と、主に作業機１０６を駆動するための油圧回路１３４と、エンジン１３０の出力を走行装置１３８及び油圧回路１３４に分配する出力分配器（PTO：Power Take Off）１３２とを備えている。【００２４】
走行装置１３８は、例えば、モジュレーションクラッチ（以下、単に「クラッチ」という）１４０と、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）１４２と、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）１４４と、アクスル１４６と、ホイール１４８とを備えている。エンジン１３０から出力された動力は、クラッチ１４０、トルクコンバータ１４２、トランスミッション１４４及びアクスル１４６を介して、ホイール１４８に伝達される。本実施形態に係るクラッチ１４０は、単なる直結（係合度１００％）と切り離し（係合度０％）だけでなく、滑らせることも考慮されたクラッチ（即ち、その係合度を１００％から０％の間の中間的な値に調整することができ、それによりエンジン出力の伝達量を調整することができるクラッチ）である。クラッチ１４０の係合度が低下するほど、エンジン出力のトランスミッション１４４へ伝達されるトルクの最大値が低下し、それにより同じエンジン出力の場合でも、ホイール１４８から出力される走行駆動力（以下、単に「駆動力」という）が低下するようになっている。クラッチ１４０の係合度を制御する方法には、いくつかのやり方があるが、本実施形態では、クラッチ１４０の係合度は、クラッチ１４０に加えられる制御油圧によって決定される。以下、クラッチ１４０に加えられる制御油圧を、「クラッチ圧」と呼ぶ。【００２５】
作業機１０６は、ブーム１０８、バケット１１０、ブームシリンダ１３６及びバケットシリンダ１１２等を有する。油圧回路１３４は、エンジン１３０で駆動された図示されていない油圧ポンプを用いて、ブームシリンダ１３６及びバケットシリンダ１１２に作動油を供給し、それぞれのシリンダ１３６，１１２を伸縮させることにより、ブーム１０８及びバケット１１０をそれぞれ駆動する。ブーム１０８は、バケットストッパ１０８Ａを有し、バケットストッパ１０８Ａは、バケット１１０のそれ以上のチルトを止め、壁掘削時などに壁からバケット１１０に加わる反力１２２を受ける役目をする。【００２６】
ここで、図３を参照する。図３は、ホイールローダ１００の側面図である。図３に示されるように、ブーム１０８と本体１０２との連結箇所には、ブーム１０８の角度を検出するためのブーム角度センサ１５２が設けられている。また、バケットシリンダ１１２には、バケットシリンダ１１２がこれ以上伸長し得ないストロークエンド状態にあることを検出するためのストロークエンドセンサ１５０が設けられている。ストロークエンドセンサ１５０は、この実施形態では、バケットシリンダ１１２の本体１１２Ａに取り付けられた近接スイッチ１５０Ａと、バケットシリンダ１１２のロッド１１２Ｂに取り付けられた可動バー１５０Ｂとを有する。可動バー１５０Ｂは、バケットシリンダ１１２のロッド１１２Ｂが最大限に伸び出たストロークエンド状態のときに、近接スイッチ１５０Ａに接触してこれをターンＯＮするようになっている。従って、近接スイッチ１５０は、バケットシリンダ１１２がストロークエンド状態にある場合にＯＮとなり、それ以外の状態にある場合にＯＦＦとなる。図３（又は図１（ａ））に示されるように、ブーム１０８とバケット１１０の高さが所定高さより低い場合には、バケットシリンダ１１２がストロークエンド状態になるより前に、バケット１１０がバケットストッパ１０８Ａに当接し、そこがバケット１１０のチルトエンド位置（バケット１１０がそれ以上はチルトし得ない位置）になる。他方、図１（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、ブーム１０８とバケット１１０の高さが所定高さより高い場合には、バケットシリンダ１１２がストロークエンド状態になったときのバケット１１０の位置が、そのままバケット１１０のチルトエンド位置になる。この時にはバケット１１０はバケットストッパ１０８Ａに接触していない。この後者の場合が、既に説明したように、壁掘削などのときに壁からの反力１２２によってバケットシリンダ１１２に過大な負荷がかかる場合である。この場合には、ストロークエンドセンサ１５０からの信号（ＯＮかＯＦＦか）は、バケット１１０がチルトエンド位置にあるか否かを示すことになる。上述したブーム角度センサ１５２から出力される信号（ブーム１０８の角度に応じた値を示す）及びストロークエンドセンサ１５０から出力される信号（ＯＮかＯＦＦか）は、後述するコントローラ１６０に入力される。【００２７】
図２に戻る。ホイールローダ１００には、主にクラッチ１４０及びトランスミッション１４４の制御を行うコントローラ１６０が備えられている。コントローラ１６０は、例えば、マイクロプロセッサ及びメモリ１７０を備えたコンピュータを含む電子回路として構成される。クラッチ１４０及びトランスミッション１４４等の制御は、コントローラ１６０のマイクロプロセッサが、コントローラ１６０のメモリ１７０に記憶されている所定のプログラムを実行することにより行われる。【００２８】
コントローラ１６０は、例えば、クラッチ圧制御部１６１と、Ｔ／Ｍ制御部１６２と、クラッチ圧目標値決定部１６３と、駆動力制御判定部１６４と、姿勢判別部１６５と、走行判別部１６６と、駆動力判別部１６７と、傾斜判別部１６８とを備える。メモリ１７２には、例えば、速度段記憶部１７２と、クラッチ圧記憶部１７４とが備えられる。【００２９】
Ｔ／Ｍ制御部１６２は、トランスミッション１４４に対して速度段を指示する信号を送信することにより、トランスミッション１４４における速度段の切り替えを制御する処理部である。例えば、Ｔ／Ｍ制御部１６２は、トランスミッション１４４の現在の速度段を速度段記憶部１７２に記憶しておくことができる。【００３０】
クラッチ圧制御部１６１は、クラッチ１４０に対してクラッチ圧を指示する信号（以下、「クラッチ圧指示信号」）を送信することにより、クラッチ圧を制御し、それによりクラッチ１４０の係合度を調整する処理部である。以下、クラッチ圧指示信号において、クラッチ圧制御部１６１が指示したクラッチ圧を、「クラッチ圧指令値」と呼ぶ。クラッチ１６０は、そのクラッチ圧がクラッチ圧指令値に制御され、それによりその係合度がクラッチ圧指令値に対応した係合度となる。【００３１】
姿勢判別部１６５は、作業機１０６の現在の姿勢が、図１（ｂ）及び（ｃ）に示されるような所定の姿勢に該当するか否か判別する処理部である。走行判別部１６６は、走行装置１３８の現在の走行動作が、作業機１０６に過大な負荷を与える作業（本実施形態では、掘削作業）を行う場合の走行動作に該当するか否かを判別する処理部である。駆動力判別部１６７は、現在の走行駆動力の大きさが、作業機１０６に過大な負荷を与える所定の大きさに該当するか否かを判別する処理部である。傾斜判別部１６８は、車体の前後方向軸の傾斜角度が、作業機１０６に過大な負荷を与える作業（本実施形態では、掘削作業）が行われる可能性のない所定の角度範囲に該当しているか否かを判別する処理部である。駆動力制御判定部１６４は、姿勢判別部１６５、走行判別部１６６、駆動力判別部１６７及び傾斜判別部１６８のそれぞれの判別結果に基づいて、クラッチ制御（後述する）を行うか否かを判定する処理部である。クラッチ圧目標値決定部１６３は、現在の駆動力値に対応したクラッチ圧の目標値を決定する処理部である。【００３２】
本実施形態に係るコントローラ１６０は、図３に示されるように、ホイールローダ１００が垂直壁などの掘削作業を行っている場合に、その駆動力１２０に対応した反力１２２によって、作業機１０６に過大な負荷がかかることを防止するために、走行装置１３８から出力される駆動力１２０を作業機１０６に過大な負荷がかからない大きさに調節するという制御を行う。以下、この制御を「駆動力制御」と呼ぶ。駆動力制御において、コントローラ１６０は、ホイールローダ１００の動作状態が、作業機１０６に過大な負荷がかかる状態にあるか否かを判定し、作業機１０６に過大な負荷がかかる状態にある場合に、クラッチ圧を制御（クラッチ１４０の係合度を調整）して駆動力１２０の調整を行う。以下、駆動力制御において行われる、クラッチ１４０の係合度を調整して駆動力１２０を調整する制御を「クラッチ制御」と呼ぶ。駆動力制御及び駆動力制御において行われるクラッチ制御の詳細については、後述する。【００３３】
再び図２を参照して、ホイールローダ１００には、クラッチ１４０の出力軸回転数を検出するクラッチ出力軸回転数センサ１５４と、トランスミッション１４４の出力軸回転数を検出するＴ／Ｍ出力軸回転数センサ１５６と、車体の前後方向軸の傾斜角度（つまり、ピッチ角度）を検出する傾斜計１５８とが設けられている。クラッチ出力軸回転数センサ１５４、Ｔ／Ｍ出力軸回転数センサ１５６及び傾斜計１５８から出力される信号は、矢印（３）〜（５）に示されるように、コントローラ１６０に入力される。具体的には、クラッチ出力軸回転数センサ１５４から出力される信号（クラッチ１４０の出力軸回転数を示す信号）が、駆動力判別部１６７に入力される（図２（３））。また、Ｔ／Ｍ出力軸回転数センサ１５６から出力される信号（トランスミッション１４４の出力軸回転数を示す信号）が、走行判別部１６６及び駆動力判別部１６７に入力される（図２（４））。更に、傾斜計１５８から出力される信号（車体の前後方向軸の傾斜角度を示す信号）が、傾斜判別部１６８に入力される。また、上述したように、ブーム角度センサ１５２からの信号及びストロークエンドセンサ１５０からの信号（ＯＮかＯＦＦか）も、矢印（１）及び（２）に示されるように、コントローラ１６０（具体的には、姿勢判別部１６５）に入力される。コントローラ１６０は、これらのセンサ信号（（１）〜（５））に基づいて、駆動力制御を行う。以下、本実施形態に係る駆動力制御の内容について具体的に説明する。【００３４】
図４は、本実施形態に係る駆動力制御の内容を示すフローチャートである。【００３５】
まず、姿勢判別部１６５は、バケット１１０がチルトエンド位置にあるか否かを判定する（Ｓ１０１）（厳密には、バケットシリンダ１１２がストロークエンド状態にあるか否かを判断するのであるが、本発明で問題とする図１（ｂ）及び（ｃ）に示されたような場合には、チルトエンド位置がストロークエンド状態に対応するので、この制御では、両者を厳密に区別せずに等価なものとして扱う）。具体的には、例えば、姿勢判別部１６５は、ストロークエンドセンサ１５０から受信した信号（図２の（１））（ＯＮかＯＦＦか）に基づいて、バケット１１０がチルトエンド位置にあるか否かを判定することができる。即ち、姿勢判別部１６５は、ストロークエンドセンサ１５０からの信号がＯＮの状態にある場合は、バケット１１０がチルトエンド位置（ストロークエンド状態）にあると判定し、ストロークエンドセンサ１５０からの信号がＯＦＦの状態にある場合は、バケット１１０がチルトエンド位置（ストロークエンド状態）にはないと判定することができる。変形例として、他の信号、例えば、角度センサをバケット１１０とブーム１０８の結合部１０８Ｂに設け、ブーム１０８に対するバケット１１０の角度を検出し、検出した角度とブーム１０８の高さに基づいて、チルトエンド位置（ストロークエンド状態）を検出してもよい。この変形例の場合、後述する「所定の姿勢」か否かが一度に判別できる。【００３６】
バケット１１０がチルトエンド位置（ストロークエンド状態）にない場合は（Ｓ１０１：ＮＯ）、駆動力制御判定部１６４は、クラッチ制御（クラッチ１４０の係合度を調節して駆動力を調節する制御）を行わないと判定する。即ち、バケット１１０がチルトエンド位置（或いは、ストロークエンド状態）にない場合は、作業機１０６は、図１（ｂ）及び（ｃ）に示されたような、バケットシリンダ１１２がストロークエンド状態であって、大きな反力１２２を一手に受けることでバケットシリンダ１１２に過大な負荷がかかるような姿勢（本明細書では、このような作業機１０６の姿勢を「所定の姿勢」という）にはなっていない。従って、この場合、クラッチ制御は行われずに、一定時間待機後、再度ステップＳ１０１の処理が行われる。【００３７】
一方、バケット１１０がチルトエンド位置にある場合は（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、姿勢判別部１６５は、現在のブーム１０８の高さが、上記「所定の姿勢」か否かを判断するための所定の高さ閾値、例えば１．３５［ｍ］以上か否かを判定する（Ｓ１０２）。本実施形態では、図３に示したように、ブーム１０８とバケット１１０との連結箇所１０８Ｂの地上高さを、ブーム１０８の高さと定義している。姿勢判別部１６５は、ブーム角度センサ１５２によって検出された、現在のブーム１０８の角度に基づいて、ブーム１０８の高さを計算することができる。上記１．３５［ｍ］という高さ閾値は、バケット１１０がチルトエンド位置にある場合において、バケット１１０がバケットストッパ１０８Ａに当接するか否かを分ける、ブーム１０８の高さの境界値である。即ち、ブーム１０８の高さが１．３５［ｍ］よりも低ければ、バケット１１０は、チルトエンド位置にてバケットストッパ１０８Ａに当接しており、ブーム１０８の高さが１．３５［ｍ］以上であれば、バケット１１０は、チルトエンド位置にてバケットストッパ１０８Ａに当接していないことになる。【００３８】
ステップＳ１０２の判断の結果、現在のブーム１０８の高さが高さ閾値（１．３５［ｍ］）より低い場合（即ち、バケット１１０がチルトエンド位置にあり（ステップＳ１０１で判断済み）且つバケットストッパ１０８Ａに当接している場合）は（Ｓ１０２：ＮＯ）、駆動力制御判定部１６４は、クラッチ制御を行わないと判定する。即ち、この場合は、バケット１１０に加わる強大な反力１２２は、バケットストッパ１０８Aとバケットシリンダ１１２とが分担して受けることになり、バケットシリンダ１１２に加わる引っ張り力は過大にはならない。つまり、作業機１０６は、図１（ｂ）及び（ｃ）に示されるような所定の姿勢とはなっていない。従って、この場合も、クラッチ制御は行われずに、一定時間待機後、再度ステップＳ１０１の処理が行われる。【００３９】
一方、ステップＳ１０２の判断の結果、現在のブーム１０８の高さが高さ閾値（１．３５［ｍ］）以上である場合（即ち、バケット１１０がチルトエンド位置にあり且つバケットストッパ１０８Ａに当接していない場合）は（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、これは、作業機１０６が図１（ｂ）及び（ｃ）に示されるような所定の姿勢にあることを意味する。この場合、走行判別部１６６は、トランスミッション１４４の現在の速度段がＦ１（前進第一速）であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。上述したように、Ｔ／Ｍ制御部１６２は、トランスミッション１４４の速度段を制御しており、速度段記憶部１７２には、トランスミッション１４４の現在の速度段が記憶されている。従って、走行判別部１６６は、速度段記憶部１７２に記憶されているトランスミッション１４４の速度段を参照することにより、現在の速度段がＦ１であるか否かを判定することができる。変形例として、他の信号、例えば、運転席にあるシフト操作装置（典型的にはシフトレバー）からの速度段選択信号に基づいて、或いは、トランスミッション１４４の実際のギア状態を検出することで、現在の速度段がＦ１か否かが判断されてもよい。【００４０】
トランスミッション１４４の現在の速度段がＦ１でない場合は（Ｓ１０３：ＮＯ）、駆動力制御判定部１６４は、クラッチ制御を行わないと判定する。即ち、大きな前進駆動力が出力できるのは速度段がＦ１のときであり、一般に、掘削作業を行うときに選択される速度段がＦ１である。従って、速度段がＦ１でない場合は、掘削作業が行われていない可能性が高い。また、速度段がＦ１以外の場合の駆動力は、作業機１０６に過大な負荷がかかるほど大きくはない。従って、速度段がＦ１でない場合も、クラッチ制御は行われずに、一定時間待機後、再度ステップＳ１０１の処理が行われる。【００４１】
一方、トランスミッション１４４の現在の速度段がＦ１である場合は（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、走行判別部１６６は、ホイールローダ１００の前進走行速度が、掘削作業で通常使われるような低い速度範囲内（０［ｋｍ／ｈ］近傍の範囲であり、以下、単に「低速」という）であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。具体的には、例えば、走行判別部１６６は、Ｔ／Ｍ出力軸回転数センサ１５６によって検出されたトランスミッション１４４の出力軸回転数に基づいて計算された走行速度が所定の速度閾値（例えば、１［ｋｍ／ｈ］）以下の場合に、走行速度が低速であると判定することができる。【００４２】
走行速度が低速でない場合は（Ｓ１０４：ＮＯ）、駆動力制御判定部１６４は、クラッチ制御を行わないと判定する。即ち、掘削作業が行われている場合の走行速度はほぼ０［ｋｍ／ｈ］であるから、走行速度が低速でない場合は、掘削作業が行われていない（つまり、作業機１０６は大きな力を受けない）と判断できる。従って、走行速度が低速でない場合も、クラッチ制御は行われずに、一定時間待機後、再度ステップＳ１０１の処理が行われる。【００４３】
一方、走行速度が低速である場合は（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、駆動力判別部１６７は、駆動力１２０の値（駆動力値）が所定の駆動力閾値、例えば４５０００［ｋｇｆ］以上であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。この４５０００［ｋｇｆ］という駆動力閾値は、その駆動力１２０に対応した反力１２２によって所定の姿勢の作業機１０６に過大な負荷がかかる可能性が出てくるか否かを分ける、駆動力値の境界値である。即ち、駆動力値が４５０００［ｋｇｆ］よりも小さければ、作業機１０６が所定の姿勢であっても作業機１０６に過大な負荷がかかる可能性はなく、駆動力値が４５０００［ｋｇｆ］以上であれば、所定の姿勢の作業機１０６に過大な負荷がかかる可能性がある。駆動力閾値は作業機の所定の姿勢に応じて、すなわちブーム１０８の高さに応じて変化させてもよい。【００４４】
ここで、駆動力値の計算手順について簡単に説明する。駆動力値の計算は、駆動力判別部１６７によって行われる。まず、駆動力判別部１６７は、クラッチ出力軸回転数センサ１５４によって検出されたクラッチ１４０の出力軸回転数（トルクコンバータ１４２の入力軸回転数に相当する）と、Ｔ／Ｍ出力軸回転数センサ１５６により検出されたトランスミッション１４４の出力軸回転数（トランスミッション１４４の出力軸回転数にトランスミッション１４４の現在の減速比を用いて、トランスミッション１４４の入力軸回転数を求める。トランスミッション１４４の入力軸回転数はトルクコンバータ１４２の出力軸回転数に相当する）とに基づいて、速度比を計算する。次に、駆動力判別部１６７は、所定のマップを参照して、上記計算された速度比に対応したプライマリトルク係数を取得する。次に、駆動力判別部１６７は、上記検出されたクラッチ１４０の出力軸回転数（トルクコンバータ１４２の入力軸回転数）と、上記取得されたプライマリトルク係数とに基づいて、トルクコンバータ１４２の入力トルクを計算する。そして、駆動力判別部１６７は、トルクの伝達効率、トランスミッション１４４の減速比、アクスル１４６の減速比及びホイール（タイヤ）１４８の有効半径を考慮して、上記計算されたトルクコンバータ１４２の入力トルクから、駆動力値を計算する。勿論、別の方法で駆動力値を検出又は計算してもよい。或いは、変形例として、作業機１０６に加わる反力１２２の値、或いは、バケットシリンダ１１２にかかる引っ張り力を、駆動力値と等価なものとして、検出又は計算してもよい。【００４５】
駆動力値が駆動力閾値（４５０００［ｋｇｆ］）よりも小さい場合は（Ｓ１０５：ＮＯ）、駆動力制御判定部１６４は、クラッチ制御を行わないと判定する。即ち、駆動力値が４５０００［ｋｇｆ］よりも小さい場合は、その駆動力に対応した反力によって作業機１０に過大な負荷がかかるおそれはないため、クラッチ制御は行われずに、一定時間待機後、再度ステップＳ１０１の処理が行われる。【００４６】
一方、駆動力が駆動力閾値（４５０００［ｋｇｆ］）以上である場合は（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、傾斜判別部１６８は、傾斜計１５８によって検出された車体の前後方向軸の傾斜角度が、掘削作業が行われる可能性のない所定の角度範囲（例えば、伏角または仰角が４度以上であり、以下、「作業不実施角度」という）に該当しているか否かを判定する（Ｓ１０６）。例えば、車体の伏角または仰角が４度以上のときは、ホイールローダ１００が急な下り坂又は上り坂にいる状態にあると言え、このような状態において、掘削作業が行われる可能性は、極めて低いと言える。変形例として、伏角は考慮せず、車体の仰角が所定角度以上である場合だけを、作業不実施角度として検出してもよい。急な上り坂では、車両の重量のために、作業機１０６に過大な負荷がかかるおそれがなくても、駆動力値が上記閾値駆動力４５０００［ｋｇｆ］を超えることがあるからである。【００４７】
車体の傾斜角度が作業不実施角度に該当している場合は（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、駆動力制御判定部１６４は、クラッチ制御を行わないと判定する。即ち、この場合は、掘削作業が行われる可能性がなく、作業機１０６に過大な負荷がかかる可能性がないため、クラッチ制御は行われずに、一定時間待機後、再度ステップＳ１０１の処理が行われる。【００４８】
一方、車体の傾斜角度が作業不実施角度に該当していない場合は（Ｓ１０６：ＮＯ）、駆動力制御判定部１６４は、クラッチ制御を行うと判定し、クラッチ制御が開始される（Ｓ１０７）。クラッチ制御の詳細については、後に図５及び６を参照して説明する。【００４９】
このように、本実施形態では、ステップＳ１０１〜Ｓ１０６において判定された六つの条件（即ち、（１）バケット１１０がチルトエンド位置にあること、（２）ブーム１０８の高さが１．３５［ｍ］以上であること、（３）速度段がＦ１であること、（４）車速が低速であること、（５）駆動力が４５０００［ｋｇｆ］以上であること、（６）車体の傾斜角度が作業不実施角度に該当しないこと）の全てが成立したときに、ホイールローダ１００の動作状態が、作業機１０６に過大な負荷がかかる状態にあると判定され、クラッチ制御が開始される。以下、これら六つの条件の各々を、「クラッチ制御開始条件」と呼ぶ。尚、クラッチ制御開始条件は、必ずしも上記六つの条件である必要はなく、ホイールローダ１００の動作状態が、作業機１０６に過大な負荷がかかる状態にあることを判定できるような条件であればよい。また、上記六つの条件のうちの一部が、クラッチ制御開始条件として考慮されてもよい。例えば、（６）の条件を考慮せずに（（６）の条件をクラッチ制御開始条件とせずに）、（１）〜（５）の条件の全てが成立したときに、クラッチ制御が開始されてもよい。【００５０】
クラッチ制御の解除は、クラッチ制御開始条件のいずれか一つでも成立しなくなった場合に行われる。即ち、本実施形態では、（１）〜（６）の条件のうちのいずれか一つでも成立しなくなった場合に、クラッチ制御が解除される。具体的には、図４に示されるように、クラッチ制御が行われている状態において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０６と同様の判定が行われる（Ｓ１０８〜Ｓ１１３）。そして、ステップＳ１０８〜Ｓ１１３における判定のいずれかにおいて、クラッチ制御開始条件を満たさないとの判定結果が得られた場合に、クラッチ制御が解除される（Ｓ１１４）。【００５１】
以下、クラッチ制御の内容について具体的に説明する。【００５２】
クラッチ制御では、現在の駆動力値に応じた、クラッチ１４０の係合度の目標値（以下、「目標係合度」）が決定され、クラッチ１４０の係合度が目標係合度となるように（或いは、目標係合度に近づくように）制御される。具体的には、クラッチ圧目標値決定部１６３が、現在の駆動力値に対応したクラッチ圧の目標値（以下、「クラッチ圧目標値」）を決定し、クラッチ圧制御部１６１が、その決定されたクラッチ圧目標値に基づいて、クラッチ圧がクラッチ圧目標値となるように（或いは、現在のクラッチ圧よりもクラッチ圧目標値に近い値となるように）、クラッチ１４０を制御する。例えば、クラッチ圧目標値決定部１６３は、種々の駆動力値の各々ごとにその駆動力値に対応したクラッチ圧目標値を予め定めておき、その駆動力値とクラッチ圧目標値との対応関係に基づいて、現在のクラッチ圧に対応したクラッチ圧目標値を決定することができる。【００５３】
図５は、駆動力値とクラッチ圧目標値との対応関係の一例を示す図である。図６は、図５の対応関係をグラフ化したものである。図５（又は図６）に示されるように、本実施形態では、クラッチ圧の最大値は、２５［ｋｇ／ｃｍ２］である。クラッチ圧が最大（即ち、２５［ｋｇ／ｃｍ２］）の場合、クラッチ１４０は直結状態（係合度が１００％）となる。【００５４】
図５に示されるように、駆動力値が大きいほど、クラッチ圧目標値は低い値とされる。即ち、現在の駆動力値が大きいほど、クラッチ圧がより低くなるように（つまり、係合度がより低くなるように）制御され、駆動力１２０が抑えられるように制御される。【００５５】
図７は、本実施形態に係るクラッチ制御の内容を示すフローチャートである。【００５６】
まず、クラッチ圧目標値決定部１６３は、図５に示された、駆動力値とクラッチ圧目標値との対応関係を参照して、現在の駆動力値に対応したクラッチ圧目標値を取得する（Ｓ２０１）。例えば、現在の駆動力値が４８０００［ｋｇｆ］であれば、クラッチ圧目標値は、９．５［ｋｇ／ｃｍ２］とされる。尚、駆動力値の計算手順は、図４のステップＳ１０５において説明したとおりである。【００５７】
次に、クラッチ圧制御部１６１は、現在のクラッチ圧指令値（クラッチ圧指示信号（クラッチ圧を指示する信号）において、クラッチ圧制御部１６１が指示したクラッチ圧）が、ステップＳ２０１で取得されたクラッチ圧目標値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０２）。ここで、現在のクラッチ圧指令値とは、現在クラッチ１４０に対して指示されているクラッチ圧指令値のこと、即ち、前回送信されたクラッチ圧指示信号において指示されたクラッチ圧指令値のことである。後述するが、クラッチ圧制御部１６１は、クラッチ圧指示信号を送信した際、そのクラッチ圧指示信号において指示したクラッチ圧指令値を、クラッチ圧記憶部１７４に記憶しておく。従って、クラッチ圧制御部１６１は、クラッチ圧記憶部１７４に記憶されているクラッチ圧指令値を、現在のクラッチ圧指令値として参照することができる。尚、クラッチ制御の開始直後であって未だクラッチ圧指示信号が一度も送信されていない場合は、クラッチ圧記憶部１７４には現在のクラッチ圧指令値が記憶されていないことになる。この場合、クラッチ圧制御部１６１は、例えば、クラッチ１４０が直結（係合度１００％）の状態にある場合のクラッチ圧（即ち、２５［ｋｇ／ｃｍ２］）を、現在のクラッチ圧指令値とすることができる。【００５８】
現在のクラッチ圧指令値がクラッチ圧目標値よりも大きい場合は（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、クラッチ圧制御部１６１は、クラッチ圧目標値を、実際に指示するクラッチ圧指令値（以下、「実指令値」）とし、実指令値を指示するクラッチ圧指示信号をクラッチ１４０へ送信する（Ｓ２０４）。これにより、クラッチ圧は、実指令値（クラッチ圧目標値）に制御され、クラッチ１４０の係合度は、実指令値（クラッチ圧目標値）に対応した係合度となる。このように、現在のクラッチ圧指令値がクラッチ圧目標値よりも大きい場合は、クラッチ圧目標値が直接実指令値とされ、クラッチ圧がクラッチ圧目標値となるように制御される。つまり、クラッチ圧制御部１６１は、クラッチ圧目標値に向ってクラッチ圧を一気に低下させるように、クラッチ１４０を制御する。その結果、実際に出力される駆動力１２０が強制的に抑制されるので、作業機１０６に過大な負荷がかかるおそれが減少する。【００５９】
その後、クラッチ圧制御部１６１は、ステップＳ２０４において送信されたクラッチ圧指示信号におけるクラッチ圧指令値（即ち、クラッチ圧目標値）を、クラッチ圧記憶部１７４に記憶する（Ｓ２０５）。【００６０】
一方、現在のクラッチ圧指令値がクラッチ圧目標値以下の場合は（Ｓ２０２：ＮＯ）、クラッチ圧制御部１６１は、現在のクラッチ圧指令値が、クラッチ圧目標値から所定のオフセット値だけ差し引いた値（以下、「オフセット減算値」）よりも小さいか否かを判定する（Ｓ２０３）。【００６１】
現在のクラッチ圧指令値がオフセット減算値よりも小さい場合は（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、クラッチ圧制御部１６１は、現在のクラッチ圧指令値に所定の増分（以下、「第一の増分」）を加えた値（以下、「増分加算値」）を実指令値とし、実指令値を指示するクラッチ圧指示信号をクラッチ１４０へ送信する（Ｓ２０６）。これにより、クラッチ圧は、実指令値（増分加算値）に制御され、クラッチ１４０の係合度は、実指令値（増分加算値）に対応した係合度となる。ここで、第一の増分は、クラッチ圧（係合度）を上昇させる際の上げ幅であり、比較的小さい値に設定される。具体的には、本実施形態では、図５に示されるように、クラッチ圧目標値は、５［ｋｇ／ｃｍ２］〜２５［ｋｇ／ｃｍ２］の範囲で、０．５［ｋｇ／ｃｍ２］刻みの値とされている。例えば、第一の増分は、この刻み幅（０．５［ｋｇ／ｃｍ２］）よりも小さい値（例えば、０．２［ｋｇ／ｃｍ２］）に設定される。このように、第一の増分が比較的小さい値に設定されることにより、クラッチ圧は、現在のクラッチ圧から比較的小さい上げ幅で大きくなるように制御される。つまり、クラッチ圧制御部１６１は、クラッチ圧（係合度）をクラッチ圧目標値に向って緩やかに上昇させるように、クラッチ１４０を制御する。【００６２】
その後、クラッチ圧制御部１６１は、ステップＳ２０６において送信されたクラッチ圧指示信号におけるクラッチ圧指令値（即ち、増分加算値）を、クラッチ圧記憶部１７４に記憶する（Ｓ２０７）。【００６３】
一方、現在のクラッチ圧指令値がオフセット減算値以上である場合は（Ｓ２０３：ＮＯ）、クラッチ圧指示信号は、送信されない。即ち、現在のクラッチ圧指令値が、オフセット減算値からクラッチ圧目標値までの範囲内にある場合は、クラッチ圧制御部１６１は、クラッチ圧を変化させずに、現在のクラッチ圧を維持する。このように、クラッチ圧を変化させない範囲である不感帯（オフセット減算値からクラッチ圧目標値までの範囲）が設けられている理由は、現在のクラッチ圧指令値がクラッチ圧目標値付近の値となった場合にクラッチ圧の上昇と低下とが交互に繰り返されて動作が不安定になるといった問題（所謂チャタリングの問題）の発生を防止するためである。そして、この不感帯がクラッチ圧目標値よりも小さい領域に設けられている理由は、クラッチ圧を低下させる場合は応答性よく一気に低下させ、クラッチ圧を上昇させる場合は緩やかに上昇させるといった、本実施形態に係るクラッチ制御の制御方針に合致させるためである。【００６４】
その後、クラッチ圧目標値決定部１６３は、所定時間（例えば、１０［ｍｓ］）待機した後、再度、Ｓ２０１の処理を行う。つまり、所定時間間隔で、ステップＳ２０１〜Ｓ２０８の処理が繰り返して行われる。【００６５】
尚、クラッチ制御が解除された場合、クラッチ圧制御部１６１は、クラッチ１４０を直結の状態（即ち、クラッチ圧が２５［ｋｇ／ｃｍ２］の状態）に戻すために、クラッチ圧を上昇させる制御を行う。具体的には、例えば、クラッチ圧制御部１６１は、クラッチ圧が２５［ｋｇ／ｃｍ２］になるまで、１０［ｍｓ］ごとに、現在のクラッチ圧指令値に所定の増分（以下、「第二の増分」）を加えた値をクラッチ圧として指示するクラッチ圧指示信号を、クラッチ１４０へ繰り返して送信する。ここで、第二の増分は、例えば、第一の増分（０．２［ｋｇ／ｃｍ２］）よりも大きい値（例えば、０．５［ｋｇ／ｃｍ２］）とされる。つまり、クラッチ制御が実行されている間のクラッチ圧の上げ幅よりも大きい上げ幅で、クラッチ圧の上昇が行われる。
【実施例２】
【００６６】
図８，図９を参照して第２実施例を説明する。本実施例では、電動モータ１８１を用いるホイールローダに、本発明の駆動力制御を適用する場合を説明する。【００６７】
本実施例では、第１実施例で述べたクラッチ制御に代えて、例えば、電動モータ１８１の出力を単独で制御してもよい。これにより、走行駆動力を低減させて、作業機１０６に過大な負荷がかかるのを未然に防止することができる。または、トランスミッション１４４の速度段をニュートラルにする制御、あるいは、ブレーキ量の制御のような他の制御と、電動モータの出力制御とを適宜組み合わせる構成でもよい。クラッチ制御、電動モータの出力制御、トランスミッションの速度段制御、ブレーキ制御のいずれか一つ、またはそれらの組合せは、「調節装置」に該当する。【００６８】
図８は、電動モータ１８１を利用するホイールローダの走行系構成の要部を模式的に示す。なお、図８（ｂ），（ｃ）に示す構成では、便宜上、クラッチ及びバッテリ等を省いている。発電機１８０から出力される電気エネルギのうち余分のエネルギはバッテリ等の充放電装置１８２に蓄電され、電動モータ１８１の減速時の逆起電力も充放電装置１８２に保存される。充放電装置１８２は、バッテリに限らず、コンデンサ等であってもよい。【００６９】
図８（ａ）に示すタイプは、エンジン１３０の出力により発電機１８０を駆動させ、発電された電気エネルギによって電動モータ１８１を回転させる。電動モータ１８１の回転力は、トランスミッション１４４から出力される回転力に加えられる。【００７０】
ホイール１４８に作用する回転力のうち、例えば、８０％程度をエンジン出力でまかない、残りの２０％を電動モータ１８１によってまかなう構成が考えられる。コントローラ１６０は、作業機１０６に過大な負荷が加わらないように、電動モータ１８１の回転力を制御することができる。【００７１】
図８（ｂ）に示すタイプは、電動モータ１８１の回転力のみでホイール１４８を回転させる。発電機１８０は、エンジン出力によって発電する。電動モータ１８１は、発電機１８０から供給される電気エネルギを回転力に変換し、トランスミッション１４４を介して、各ホイール１４８に伝達する。コントローラ１６０は、作業機１０６に過大な負荷が加わらないように、電動モータ１８１の回転力を制御する。【００７２】
図８（ｃ）に示すタイプでは、駆動輪となる複数のホイール１４８にそれぞれ電動モータ１８１を設ける。後輪駆動の場合、後輪となる各ホイール１４８に電動モータ１８１が設けられ、前輪駆動の場合、前輪となる各ホイール１４８に電動モータ１８１が設けられる。４輪駆動の場合、全てのホイール１４８に電動モータ１８１が設けられる。【００７３】
各電動モータ１８１の回転力は、各ファイナルギア１４５を介して各ホイール１４８に伝達される。コントローラ１６０は、作業機１０６に過大な負荷が加わらないように、各電動モータ１８１の回転力を個別に制御する。【００７４】
図９に示すタイプでは、エンジン１３０の回転力は、遊星歯車機構１４３を介して各ホイール１４８に伝達される。発電機１８０はエンジン出力を利用して発電し、電動モータ１８１に電気エネルギを供給する。電動モータ１８１の回転力は、遊星歯車機構１４３を介して、エンジン１３０からの回転力に加えられる。コントローラ１６０は、バケットシリンダ１１２の最大負荷を超えないようにするために、電動モータ１８１の回転力を制御する。【００７５】
このように、電動モータ１８１を用いるホイールローダにも本発明を適用して、信頼性及び寿命を高めることができる。【００７６】
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱することなく、その他の様々な態様でも実施することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１００…ホイールローダ、１０２…本体、１０４…走行駆動輪、１０６…作業機、１０８…ブーム、１０８Ａ…バケットストッパ、１１０…バケット、１１２…バケットシリンダ、１３０…エンジン、１３２…ＰＴＯ、１３４…油圧回路、１３６…ブームシリンダ、１３８…走行装置、１４０…クラッチ、１４２…トルクコンバータ、１４４…トランスミッション、１４６…アクスル、１４８…ホイール、１５０…ストロークエンドセンサ、１５２…ブーム角度センサ、１５４…クラッチ出力軸回転数センサ、１５６…Ｔ／Ｍ出力軸回転数センサ、１５８…傾斜計、１６０…コントローラ、１６１…クラッチ圧制御部、１６２…Ｔ／Ｍ制御部、１６３…クラッチ圧目標値決定部、１６４…駆動力制御判定部、１６５…姿勢判別部、１６６…走行判別部、１６７…駆動力判別部、１６８…傾斜判別部、１７０…メモリ、１７２…速度段記憶部、１７４…クラッチ圧記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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