JP2018031459A - ホイールローダおよびホイールローダの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ホイールローダが積荷状態で前進している場合に、作業効率を向上させることが可能なホイールローダを提供する。
【解決手段】ホイールローダは、ブームと、前進クラッチと、前進クラッチに供給される作動油の油圧を制御するコントローラとを備える。コントローラは、ホイルローダが少なくとも積荷状態でブームを上昇させながら前進していることを条件に、前進クラッチに供給する作動油の油圧を制御することによって前進クラッチを半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ホイールローダおよびホイールローダの制御方法に関する。

自走式作業車両であるホイールローダは、車両を走行させるための走行装置と、掘削などの各種の作業を行うための作業機とを備えている。走行装置と作業機とは、エンジンからの駆動力によって駆動される。

ホイールローダのオペレータは、作業機のバケットによって掬い取られた土砂をダンプトラックの荷台に積込むとき、アクセルペダルとブームレバーとを同時に操作する。これにより、ホイールローダは、前進するとともに、ブーム上げを実行する。なお、このような積込み作業は、「ダンプアプローチ」とも呼ばれている。

ところで、このような積込み作業において、ホイールローダとダンプトラックとの間の距離が十分でない場合には、バケットをダンプトラックの荷台よりも高い位置に上昇させる前に、ホイールローダがダンプトラックの直前に到達してしまうおそれがある。そこで、オペレータは、ブームの上昇に要する時間を考慮し、アクセルペダルのみならずブレーキペダルを操作することによって、ホイールローダがダンプトラックの傍に到着するまでの時間を調整する。

特許文献１には、エンジンからの出力を走行系と油圧装置系とに分配する分配器に接続されたモジュレーションクラッチを備えた作業車両が開示されている。この作業車両は、上記積込み作業が検出されると、モジュレーションクラッチの油圧を低下させる制御を行う。詳しくは、作業車両は、積込み作業が検出された場合に、ブームレバーの操作量およびアクセル操作量に応じてモジュレーションクラッチの油圧を制御する。

特許文献２には、ホイールローダ等の作業車両のドライブトレイン（パワートレイン）に関する技術が開示されている。この作業車両は、パワートレインに関連するトルクを選択的に制御するための押下可能な右ペダルを有する。作業車両は、この右ペダルの押下量（位置）に応じて、選択されている方向切替クラッチの圧力を制御する。

国際公開第２００９／１１６２４８号 米国特許出願公開第６１６２１４６号

ところで、特許文献１に記載のモジュレーションクラッチおよび特許文献２に記載の右ペダルの設置には、コストとスペースとを要する。また、上記のような積込み作業（ダンプアプローチ）においてホイールローダとダンプトラックとの間の距離が十分でない場合、アクセルペダルと同時にブレーキペダルを操作しなければならず、オペレータによって操作が煩雑となる。さらに、アクセルペダルとブレーキペダルとを同時に操作すると、ブレーキ部品（典型的には、ブレーキパッド）の摩耗量の増加と燃費の低下とを招く。

それゆえ、ホイールローダが積荷状態でブームを上昇させながら前進している場合に、ブレーキ部品の摩耗量の増加および燃費の低下を抑制することができれば、ハードウェアの設置に要するコスト等をかけずに作業効率を向上させることができる。また、ホイールローダが前進している場合に、２つのペダルの同時操作をなくすことができれば、操作が簡単になり作業効率を向上させることができる。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、ホイールローダが積荷状態でブームを上昇させながら前進している場合に、作業効率を向上させることが可能なホイールローダおよびホイールローダの制御方法を提供することにある。

本発明のある局面に従うと、ホイールローダは、ブームと、前進用または速度段用のクラッチと、クラッチに供給される作動油の油圧を制御するコントローラとを備える。コントローラは、ホイールローダが少なくとも積荷状態でブームを上昇させながら前進していることを条件に、クラッチに供給する作動油の油圧を制御することによってクラッチを半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行する。

上記の構成によれば、ブレーキの引きずり度合いを小さくすることが可能となる。その結果、ホイールローダでは、サービスブレーキのブレーキパッドの摩耗を低減できるとともに、ホイールローダの燃費を低減できる。特に、ホイールローダとダンプトラック等の接近対象物との間の距離が十分でない場合においても、接近対象物の直前におけるブレーキ操作を除けば、ブレーキ操作が不要になる。このため、ブレーキパッドの摩耗を低減できるとともに、ホイールローダの燃費を低減できる。さらに、アクセルペダルとブレーキペダルとの同時操作をなくすことができるため、オペレータ操作が簡単になる。このように、ホイールローダによれば、作業効率を向上させることができる。

好ましくは、コントローラは、クラッチ油圧制御では、クラッチに供給する作動油の油圧を、一定の値を維持するように制御する。

上記の構成によれば、クラッチの油圧の値を一定に維持しない構成に比べて、オペレータは、ホイールローダの前進速度を細やかに調整可能となる。

好ましくは、一定の値を設定するためのオペレータ操作を受け付ける設定装置をさらに備える。

上記の構成によれば、ホイールローダが接近対象物に前進して近づいている場合において、ホイールローダの前進速度を、オペレータが好みの設定に変更することができる。

好ましくは、ホイールローダは、測距センサをさらに備える。測距センサは、ホイールローダが接近対象物に前進して近づいているときには、ホイールローダと接近対象物との間の距離を測定する。コントローラは、クラッチ油圧制御では、クラッチに供給する作動油の油圧を測距センサにより測定された距離に基づき制御する。

上記の構成によれば、ホイールローダと接近対象物との間の距離が短くなるにつれてクラッチの油圧を低下させることにより、ホイールローダの車速を接近対象物に近づくにつれて低下させることが可能となる。

好ましくは、コントローラは、距離が第１の距離の場合には、クラッチに供給する作動油の油圧を第１の油圧に設定し、距離が第１の距離よりも短い第２の距離の場合には、クラッチに供給する作動油の油圧を第１の油圧よりも低い第２油の圧に設定する。

上記の構成によれば、ホイールローダが接近対象物に近い程、ホールローダの車速を低下させることが可能となる。

好ましくは、ホイールローダは、ブームを操作するブーム操作レバーをさらに備える。コントローラは、ホイールローダが接近対象物に所定の速度段で前進して近づいており、かつブーム操作レバーがブーム上げ操作を受け付けていることを条件に、クラッチ油圧制御を実行する。

上記の構成によれば、ダンプアプローチ時に、作業効率を向上させることが可能となる。

好ましくは、コントローラは、ホイールローダが接近対象物に近づく前進を終了すると、クラッチに供給する作動油の油圧がクラッチ油圧制御を開始する前の油圧となるように、クラッチに供給する作動油の油圧を制御する。

上記の構成によれば、ホイールローダが接近対象物に近づくための前進を終了すると、クラッチの油圧をクラッチ油圧制御の開始前の値に戻すことができる。

好ましくは、ホイールローダは、車体と、車体の傾きを検出する傾斜センサとをさらに備える。コントローラは、車体の傾きが予め定められた角度未満であることを条件に、クラッチ油圧制御を実行する。

上記の構成によれば、傾斜地において熱負荷が大きくなることを低減できる。
好ましくは、コントローラは、クラッチ油圧制御の実行中に、クラッチの発熱量を算出する。コントローラは、算出された発熱量が予め定められた第１の閾値以上となった場合、予め定められた報知処理およびクラッチ油圧制御の停止の少なくとも一方を実行する。

上記の構成によれば、クラッチの発熱量を低下させることができる。
好ましくは、コントローラは、クラッチが半係合状態において、クラッチにおける前後の軸の回転数差が第２の閾値以上となった場合、クラッチ油圧制御を停止する。

上記の構成によれば、クラッチに大きな滑りが起こった場合に、クラッチ油圧制御を停止させることより、オペレータが感じるショックを低減できる。

好ましくは、ホイールローダは、クラッチが含まれるトランスミッションの入力軸の回転数を検出する第１の回転数センサと、トランスミッションの出力軸の回転数を検出する第２の回転数センサとをさらに備える。コントローラは、第１の回転数センサの検出値と第２の回転数センサの検出値とに基づいて、クラッチが半係合状態および完全係合状態のいずれの状態であるかを判定する。

上記の構成によれば、クラッチが半係合状態および完全係合状態のいずれの状態であるかを判定できる。

好ましくは、コントローラは、第１の回転数センサによる検出値から出力軸の回転数を推定する。コントローラは、推定された回転数と、第２の回転数センサによる検出値との差を算出する。コントローラは、算出された差が第３の閾値になると、クラッチが半係合状態になったと判定する。

上記の構成によれば、クラッチが半係合状態になったことを判定できる。
本発明の他の局面に従うと、ホイールローダは、ブームと、複数のクラッチを有するパワートレインと、パワートレインの複数のクラッチの各々に供給される作動油の油圧を制御するコントローラと、ホイールローダと接近対象物との間の距離を測定する測距センサとを備える。コントローラは、ホイールローダが少なくとも積荷状態でブームを上昇させながら接近対象物に前進して近づいていることを条件に、複数のクラッチのうちの所定のクラッチに供給する作動油の油圧を制御することによって所定のクラッチを半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行する。コントローラは、クラッチ油圧制御では、所定のクラッチに供給する作動油の油圧を測距センサにより測定された距離に基づき制御する。

上記の構成によれば、ブレーキの引きずり度合いを小さくすることが可能となる。その結果、ホイールローダでは、サービスブレーキのブレーキパッドの摩耗を低減できるとともに、ホイールローダの燃費を低減できる。特に、ホイールローダとダンプトラック等の接近対象物との間の距離が十分でない場合においても、ダンプトラックの直前におけるブレーキ操作を除けば、ブレーキ操作が不要になる。このため、ブレーキパッドの摩耗を低減できるとともに、ホイールローダの燃費を低減できる。さらに、アクセルペダルとブレーキペダルとの同時操作をなくすことができるため、オペレータ操作が簡単になる。このように、ホイールローダによれば、作業効率を向上させることができる。

さらに、ホイールローダと接近対象物との間の距離が短くなるにつれてクラッチの油圧を低下させることにより、ホイールローダの車速を接近対象物に近づくにつれて低下させることが可能となる。

好ましくは、接近対象物はダンプトラックである。
上記の構成によれば、ダンプアプローチ時における作業効率を向上させることができる。

好ましくは、ホイールローダは、ブームに接続されたバケットをさらに備える。コントローラは、バケットがチルト状態にある場合、積荷状態と判定する。

上記の構成によれば、コントローラは、積荷状態か否かを判定することができる。
好ましくは、ホイールローダは、ブームを駆動するブームシリンダをさらに備える。コントローラは、ブームシリンダのボトム側の油圧が所定値以上である場合に、積荷状態と判定する。

上記の構成によれば、コントローラは、バケットがチルト状態にあることのみを条件に積荷状態と判定する構成よりも正確に、積荷状態か否かを判定することができる。

本発明のさらに他の局面に従うと、ホイールローダの制御方法は、ホイールローダが積荷状態でブームを上昇させながら前進しているか否かを判定するステップと、ホイールローダが積荷状態でブームを上昇させながら前進していると判定された場合、パワートレインに含まれる所定のクラッチに供給する作動油の油圧を制御することにより、所定のクラッチを半係合状態にするステップとを備える。

上記の構成によれば、ブレーキの引きずり度合いを小さくすることが可能となる。その結果、ホイールローダでは、サービスブレーキのブレーキパッドの摩耗を低減できるとともに、ホイールローダの燃費を低減できる。特に、ホイールローダとダンプトラックとの間の距離が十分でない場合においても、ダンプトラックの直前におけるブレーキ操作を除けば、ブレーキ操作が不要になる。このため、ブレーキパッドの摩耗を低減できるとともに、ホイールローダの燃費を低減できる。さらに、アクセルペダルとブレーキペダルとの同時操作をなくすことができるため、オペレータ操作が簡単になる。このように、ホイールローダによれば、作業効率を向上させることができる。

上記の発明によれば、ホイールローダがダンプトラックに前進して近づいている場合に、作業効率を向上させることが可能となる。

ホイールローダの外観図である。 ホイールローダの構成を示す模式図である。 ダンプアプローチの概要を説明するための模式図である。 積荷後進時とダンプアプローチ時とにおける、オペレータ操作およびホイールローダの状態を表したタイムチャートである。 図４に基づいて説明したクラッチ油圧制御を実現するための具体的構成を説明するための図である。 前進クラッチの制御状態の遷移を表した状態遷移図である。 前進クラッチの油圧制御の処理の流れの一例を説明するためのフロー図である。 変形例に係るホイールローダの外観図である。 測定された距離と、コントローラが設定する前進クラッチの油圧との関係を表した図である。

以下、実施形態について図に基づいて説明する。実施形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

以下、ホイールローダについて、図面を参照しながら説明する。以下の説明において、「上」「下」「前」「後」「左」「右」とは、運転席に着座したオペレータを基準とする用語である。

＜Ａ．全体構成＞
図１は、実施形態に基づくホイールローダ１の外観図である。図１に示されるように、ホイールローダ１は、車体１０２、作業機１０３、車輪１０４ａ，１０４ｂ、および運転室１０５を備えている。ホイールローダ１は、車輪１０４ａ，１０４ｂが回転駆動されることにより自走可能であると共に、作業機１０３を用いて所望の作業を行うことができる。

車体１０２は、前車体部１０２ａと後車体部１０２ｂとを有している。前車体部１０２ａと後車体部１０２ｂとは、互いに左右方向に揺動可能に連結されている。

前車体部１０２ａと後車体部１０２ｂとに渡って、一対のステアリングシリンダ１１１ａ，１１１ｂが設けられている。ステアリングシリンダ１１１ａ，１１１ｂは、図示しないステアリングポンプからの作動油によって駆動される油圧シリンダである。ステアリングシリンダ１１１ａ，１１１ｂが伸縮することによって、前車体部１０２ａが後車体部１０２ｂに対して揺動する。これにより、ホイールローダ１の進行方向が変更される。

なお、図１では、ステアリングシリンダ１１１ａ，１１１ｂの一方のみを図示しており、他方を省略している。

前車体部１０２ａには、作業機１０３および一対の前輪１０４ａが取り付けられている。作業機１０３は、車体１０２の前方に配設されている。作業機１０３は、油圧ポンプ８（図２参照）からの作動油によって駆動される。作業機１０３は、ブーム１０６と、一対のリフトシリンダ１１４ａ，１１４ｂと、バケット１０７と、ベルクランク１０９と、チルトシリンダ１１５とを有している。

ブーム１０６は、前車体部１０２ａに回転可能に支持されている。ブーム１０６の基端部が、ブームピン１１６によって、前車体部１０２ａに揺動可能に取り付けられている。リフトシリンダ１１４ａ，１１４ｂの一端は前車体部１０２ａに取り付けられている。リフトシリンダ１１４ａ，１１４ｂの他端は、ブーム１０６に取り付けられている。前車体部１０２ａとブーム１０６とは、リフトシリンダ１１４ａ，１１４ｂにより連結されている。リフトシリンダ１１４ａ，１１４ｂが油圧ポンプ８からの作動油によって伸縮することによって、ブーム１０６がブームピン１１６を中心として上下に揺動する。

なお、図１では、リフトシリンダ１１４ａ，１１４ｂのうちの一方のみを図示しており、他方を省略している。

バケット１０７は、ブーム１０６の先端に回転可能に支持されている。バケット１０７は、バケットピン１１７によって、ブーム１０６の先端部に揺動可能に指示されている。チルトシリンダ１１５の一端は前車体部１０２ａに取り付けられている。チルトシリンダ１１５の他端はベルクランク１０９に取り付けられている。ベルクランク１０９とバケット１０７とは、図示しないリンク装置によって連結されている。前車体部１０２ａとバケット１０７とは、チルトシリンダ１１５、ベルクランク１０９およびリンク装置により連結されている。チルトシリンダ１１５が、油圧ポンプ８からの作動油によって伸縮することによって、バケット１０７がバケットピン１１７を中心として上下に揺動する。

後車体部１０２ｂには、運転室１０５および一対の後輪１０４ｂが取り付けられている。運転室１０５は、車体１０２に搭載されている。運転室１０５には、オペレータが着座するシート、および後述する操作用の装置などが内装されている。

前車体部１０２ａには、詳細を後述する角度センサ１４４が設けられている。
＜Ｂ．システム構成＞
図２は、ホイールローダ１の構成を示す模式図である。図２に示すように、エンジン２から車輪１０４ｂまでの駆動力伝達経路９０には、トランスファー６、トルクコンバータ３、トランスミッション４、パーキングブレーキ４３およびサービスブレーキ４０が設けられている。

エンジン２の出力軸は、トランスファー６に連結されている。トランスファー６は、油圧ポンプ８に連結される。

エンジン２の出力軸には、出力軸の回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ２９が設けられている。エンジン回転数センサ２９は、回転数Ｎｅを示す検出信号をコントローラ３０に送信する。

エンジン２の出力の一部は、トランスファー６、トルクコンバータ３およびトランスミッション４を介して車輪１０４ｂに伝達される。これにより、ホイールローダ１は走行する。ホイールローダ１の走行速度Ｖｔは、運転室１０５に備えられたアクセルペダル３１によって制御可能である。アクセルペダル３１がオペレータによって踏み込み操作されると、アクセル操作量センサ３２は、アクセルペダル３１の踏み込み操作量を示す検出信号をコントローラ３０に送信する。

エンジン２の出力の残りは、トランスファー６を介して油圧ポンプ８に伝達される。これにより油圧ポンプ８が駆動される。油圧ポンプ８は、操作弁４２ａを介して、ブーム１０６を駆動する油圧アクチュエータ４１ａに作動油を供給する。ブーム１０６の上下動作は、運転室１０５に備えられたブーム操作レバー７１ａの操作によって制御可能である。また、油圧ポンプ８は、操作弁４２ｂを介して、バケット１０７を駆動する油圧アクチュエータ４１ｂに作動油を供給する。バケット１０７の動作は、運転室１０５に備えられたバケット操作レバー７２ａの操作によって制御可能である。

このように、ホイールローダ１は、エンジン２の出力を利用して、掘削、後退、ダンプアプローチ、排土、後退という一連の作業を繰り返し行うことができる。これらの作業のうち、ダンプアプローチでは、土砂が積み込まれた作業機１０３を上昇させながらダンプトラック９００に向かって微速前進する動作が行われる。

トルクコンバータ３は、トランスファー６とトランスミッション４との間に設けられる。トルクコンバータ３は、ポンプインペラ１１と、タービンランナ１２と、ステータ１３と、ロックアップクラッチ１４と、ワンウェイクラッチ１５とを有する。ポンプインペラ１１は、エンジン２に連結される。タービンランナ１２は、トランスミッション４に連結される。ステータ１３は、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２との間に設けられる反動要素である。ロックアップクラッチ１４は、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２とを係合／開放（ニュートラルの状態）することによって、ポンプインペラ１１とエンジン２との間の動力伝達を断接自在にする。ロックアップクラッチ１４は、油圧作動する。ワンウェイクラッチ１５は、ステータ１３の一方向のみの回転を許容する。

トルクコンバータ３のポンプインペラ１１には、ポンプインペラ１１の回転数Ｎｃを検出するトルクコンバータ入力回転数センサ４４が設けられている。トルクコンバータ入力回転数センサ４４は、回転数Ｎｃを示す検出信号をコントローラ３０に送信する。

トランスミッション４は、前進走行段に対応する前進クラッチ５５（前進用のクラッチの一例）と、後進走行段に対応する後進クラッチ５６とを有する。トランスミッション４は、１速〜４速の速度段それぞれに対応する１速クラッチ５１、２速クラッチ５２、３速クラッチ５３および４速クラッチ５４を有する。前進クラッチ５５と後進クラッチ５６とは、方向切換クラッチであり、１速〜４速クラッチ５１〜５４は、速度切換クラッチである。各クラッチ５１〜５６は、湿式多板の油圧クラッチで構成される。トランスミッション４は、ホイールローダの進行方向、必要な駆動力、および必要な走行速度Ｖｔに応じて、各クラッチ５１〜５６を選択的に係合および開放させる。

トランスミッション４の各クラッチ５１〜５６の入力側と出力側との係合圧力は、各クラッチ５１〜５６に供給される作動油の油圧によって制御することができる。本実施形態では、各クラッチ５１〜５６は、供給される作動油の油圧が大きくなるに従って、開放から半係合を経て完全係合へと遷移する。各クラッチ５１〜５６の係合圧力は、コントローラ３０から各クラッチ制御弁３４〜３９へ送信されたクラッチ油圧指令信号に応じて、各クラッチ制御弁３４〜３９が各クラッチ５１〜５６に供給するクラッチ油圧を調整することで制御される。なお、各クラッチ制御弁３４〜３９は、電子制御式比例電磁弁である。

トランスミッション４の入力軸には、入力軸の回転数Ｎｔ０を検出するトランスミッション入力軸回転数センサ４５が設けられている。トランスミッション入力軸回転数センサ４５は、回転数Ｎｔ０を示す検出信号をコントローラ３０に送信する。

トランスミッション４の出力軸には、出力軸の回転数Ｎｔ２を検出するトランスミッション出力軸回転数センサ４７が設けられている。トランスミッション出力軸回転数センサ４７は、回転数Ｎt２を示す検出信号をコントローラ３０に送信する。

パーキングブレーキ４３は、トランスミッション４とサービスブレーキ４０との間に配置される。パーキングブレーキ４３は、出力軸に取り付けられる。パーキングブレーキ４３は、主としてホイールローダを駐車させるためのネガティブブレーキである。パーキングブレーキ４３は、制動状態と非制動状態に切替可能な湿式多板式のブレーキである。パーキングブレーキ４３の係合圧力は、運転席に配置されたパーキングブレーキレバーの操作量によって調整可能である。

サービスブレーキ４０は、パーキングブレーキ４３と車輪１０４ｂの間に配置される。サービスブレーキ４０は、車輪１０４ｂに連結される車軸に取り付けられる。サービスブレーキ４０は、主として走行中の減速又は停止のために用いられるブレーキである。サービスブレーキ４０は、制動状態と非制動状態に切替可能な湿式多板式のいわゆるポジティブブレーキである。サービスブレーキ４０の係合圧力（すなわち、制動力）は、コントローラ３０からブレーキ制御弁４８へ送信されたブレーキ油圧指令信号に応じて、ブレーキ制御弁４８がサービスブレーキ４０に供給するブレーキ油圧を調整することで制御される。

コントローラ３０は、アクセル操作量センサ３２からの検出信号に基づいて、アクセル開度を調整、電子制御燃料噴射装置２８に燃料噴射量指令信号を送信する。電子制御燃料噴射装置２８は、噴射量指令信号を判断し、シリンダ内に噴射される燃料噴射量を調整し、エンジン２の出力（回転数）を制御する。なお、アクセル操作量センサ３２は、アクセル開度センサとも称される。

ブーム操作レバー７１ａが操作されると、ブーム操作検出部７１ｂは、コントローラ３０に対して、当該操作に基づいたブーム操作信号を送信する。コントローラ３０は、ブーム操作信号に応じて、操作弁４２ａにブーム油圧指令信号を送信する。操作弁４２ａはブーム油圧指令信号を判断し、油圧ポンプ８から油圧アクチュエータ４１ａへの作動油の供給量を制御する。ブーム１０６の動作速度は、ブーム操作レバー７１ａの操作量を調整することによって行われる。

バケット操作レバー７２ａが操作されると、バケット操作検出部７２ｂは、コントローラ３０に対して、当該操作に基づいたバケット操作信号を送信する。コントローラ３０は、バケット操作信号に応じて、操作弁４２ｂにバケット油圧指令信号を送信する。操作弁４２ｂはバケット油圧指令信号を判断し、油圧ポンプ８から油圧アクチュエータ４１ｂへの作動油の供給量を制御する。バケット１０７の動作速度は、バケット操作レバー７２ａの操作量を調整することによって行われる。

前後進切替レバー７３ａが操作されると、前後進切替検出部７３ｂは、コントローラ３０に対して、前後進切替レバー７３ａの操作位置に応じた前後進切替操作信号を送信する。コントローラ３０は、前後進切替操作信号に応じて、前後進クラッチ制御弁３４，３５にクラッチ油圧指令信号を送信する。前後進クラッチ制御弁３４，３５はクラッチ油圧指令信号を判断し、前進クラッチ５５および後進クラッチ５６の一方を係合させる。

変速レバー７４ａが操作されると、変速検出部７４ｂは、コントローラ３０に対して、変速レバー７４ａの操作位置に応じた変速切替操作信号を送信する。コントローラ３０は、変速切替操作信号に応じて、各変速クラッチ制御弁３６〜３９にクラッチ油圧指令信号を送信する。各変速クラッチ制御弁３６〜３９はクラッチ油圧指令信号を判断し、トランスミッション４の各速度段クラッチ（変速クラッチ）５１〜５４のいずれかを係合させる。

ブレーキペダル７５がオペレータによって踏み込み操作されると、ブレーキ操作量センサ７６は、ブレーキペダル７５の踏み込み操作量を示す検出信号をコントローラ３０に送信する。

コントローラ３０は、ブレーキペダル７５の踏み込み操作量に応じて、ブレーキ制御弁４８にブレーキ油圧指令信号を送信する。ブレーキ制御弁４８は、ブレーキ油圧指令信号を判断し、サービスブレーキ４０に供給するブレーキ油圧を調整することでサービスブレーキ４０の係合圧力を制御する。

コントローラ３０は、車体１０２の傾きを検出する角度センサ１４４と接続されている。角度センサ１４４は、図１に示すように、前車体部１０２ａに設けられている。角度センサ１４４は、車体１０２のピッチ角を検出し、検出信号をコントローラ３０に入力する。ここで、ホイールローダ１の重心を通り左右方向に延びる軸回りの方向を、ピッチ方向と称する。ピッチ方向は、車体１０２の前端が車体１０２の重心に対して下降または上昇する方向をいう。ピッチ角とは、ピッチ方向における車体１０２の傾斜角度をいう。ピッチ角は、鉛直方向または水平方向などの基準面に対する車体１０２の前後方向の傾斜角度である。角度センサ１４４の利用方法については、後述する。

コントローラ３０は、サービスブレーキ４０の作動油の圧力を検出する圧力センサ７と接続されている。圧力センサ７による検出結果の利用方法については後述する。

モニタ８１は、コントローラ３０による表示制御によって各種の情報を表示する。さらに、モニタ８１は、後述する設定値Ｆｓを設定（変更）するための入力操作を受け付ける。なお、設定値Ｆｓは、コントローラ３０内のメモリに記憶されている。なお、モニタ８１は、設定装置の一例である。

＜Ｃ．ダンプアプローチの概要＞
以下では、ホイールローダ１が少なくとも積荷状態でブーム１０６を上昇させながら前進している状況の一例として、ダンプアプローチを例に挙げて説明する。なお、ダンプトラックは、接近対象物の一例である。

なお、コントローラ３０は、バケット１０７がチルト状態にあることを条件に、積荷状態と判定する。あるいは、コントローラ３０は、バケット１０７がチルト状態にあって、かつリフトシリンダ１１４ａ，１１４ｂ（ブームシリンダ）のボトム側の油圧が所定値以上であることを条件に、積荷状態と判定する。

図３は、ダンプアプローチの概要を説明するための模式図である。なお、ダンプアプローチとは、ホイールローダ１がブーム１０６を上昇させながらダンプトラックに近づくことをいう。詳しくは、ダンプアプローチとは、ホイールローダ１がダンプトラックに前進して近づいており、かつブームレバーがブーム上げ操作を受け付けている状態を指す。典型的には、ホイールローダ１がダンプトラックに２速で前進して近づいており、かつブーム操作レバー７１ａがブーム上げ操作を受け付けている状態を指す。

なお、以下では、説明の便宜上、ブーム１０６を上昇させるときには、ブーム上げの速度が一定であるもとして説明する。

また、ホイールローダ１は、図３（Ｃ）に基づいて説明するクラッチ油圧制御を実行する。以下では、当該クラッチ油圧制御の特徴を明確にするため、比較例として、このようなクラッチ油圧制御を実行しないとしたときのオペレータ操作（従来のオペレータ操作）を図３（Ａ）および図３（Ｂ）に基づいて説明する。

図３（Ａ）は、ホイールローダとダンプトラックとの間の距離が十分に確保されている場合におけるオペレータ操作を説明するための図である。図３（Ａ）に示すように、オペレータは、区間Ｑ１１では、アクセル操作を行う。具体的には、オペレータは、アクセルペダル３１を踏む。さらに、オペレータは、区間Ｑ１１では、ブーム１０６を上げるために、ブーム操作レバー７１ａを操作する。これにより、区間Ｑ１１では、ホイールローダ１がダンプトラック９００に向かって走行するとともに、ブーム上げ操作が実行される。

なお、オペレータが区間Ｑ１１でアクセル操作を行う理由は、ホイールローダ１を走行させるためというよりは、リフトシリンダ１１４ａ，１１４ｂに対して油圧を十分に供給するための意味合いが濃い。エンジン回転数を上げて、油圧ポンプからの作動油の出力を確保している。したがって、区間Ｑ１１で車速を落とすために、オペレータがブレーキペダルを踏み込んだとしても、オペレータはアクセルペダルを踏み続けている。

区間Ｑ１１に続く区間Ｑ１２においては、オペレータは、アクセル操作をやめて、ブレーキ操作を行う。具体的には、オペレータは、アクセルペダル３１を踏むのを止めて、ブレーキペダル７５を踏む。これにより、オペレータは、ホイールローダ１をダンプトラック９００の手前で停止させる。その後、オペレータは、バケット操作レバー７２ａを操作して、バケット１０７によって掬い取られた土砂をダンプトラック９００の荷台に積み込む。

このような一連の操作を行った場合、バケット１０７の通過軌跡は、典型的には、破線Ｌａとして表される。

図３（Ｂ）は、ホイールローダとダンプトラックとの間の距離が十分に確保されていない場合におけるオペレータ操作を説明するための図である。詳しくは、図３（Ｂ）は、後述する図３（Ｃ）で説明するクラッチ油圧制御を実行しない場合におけるオペレータ操作を説明するための図である。

図３（Ｂ）に示すように、オペレータは、区間Ｑ２１では、ブレーキ操作を行うことなく、アクセル操作を行う。さらに、オペレータは、区間Ｑ２１では、ブーム１０６を上げるために、ブーム操作レバー７１ａを操作する。これにより、区間Ｑ２１では、ホイールローダ１がダンプトラック９００に向かって走行するとともに、ブーム上げ操作が実行される。

区間Ｑ２１に続く区間Ｑ２２においては、オペレータは、アクセル操作ともに、ブレーキ操作を行う。具体的には、アクセルペダル３１とブレーキペダル７５とを同時に踏む。これにより、ホイールローダ１の前進速度を低下させつつ、区間Ｑ２１と同じブーム上げ速度でブーム１０６を上昇させる。

オペレータは、ホイールローダ１とダンプトラック９００との距離と、バケット１０７との位置を考慮して、ブレーキ操作を止めて、アクセル操作のみを行なう（区間Ｑ２３）。

区間Ｑ２３に続く区間Ｑ２４においては、オペレータは、アクセル操作をやめて、ブレーキ操作を行うことより、ホイールローダ１をダンプトラック９００の手前で停止させる。その後、オペレータは、バケット操作レバー７２ａを操作して、バケット１０７によって掬い取られた土砂をダンプトラック９００の荷台に積み込む。

このような一連の操作を行った場合、バケット１０７の通過軌跡は、典型的には、破線Ｌｂとして表される。

図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）と同様、ホイールローダとダンプトラックとの間の距離が十分に確保されていない場合におけるオペレータ操作を説明するための図である。詳しくは、図３（Ｃ）は、ダンプアプローチ時において、前進クラッチ５５に供給する作動油の油圧を制御することによって前進クラッチ５５を半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行したときのバケット１０７の軌跡を説明するための図である。

図３（Ｃ）に示すように、オペレータは、区間Ｑ３１では、アクセル操作を行う。具体的には、オペレータは、アクセルペダル３１を踏む。さらに、オペレータは、区間Ｑ３１では、ブーム１０６を上げるために、ブーム操作レバー７１ａを操作する。これにより、区間Ｑ３１では、ホイールローダ１がダンプトラック９００に向かって走行するとともに、ブーム上げ操作が実行される。なお、区間Ｑ３１では、オペレータは、ブレーキ操作を行わない。

区間Ｑ３１においては、ホイールローダ１は、前進クラッチ５５に供給する作動油の油圧を設定値まで低下させることによって前進クラッチ５５を半係合状態にする。これにより、ホイールローダ１の車速は、前進クラッチ５５が完全係合状態のときよりも低下する。ホイールローダ１の車速は、たとえば図３（Ｂ）の区間Ｑ２１および区間Ｑ２３の車速よりも低下する。その一方で、アクセルの操作量は、前進クラッチ５５に供給する作動油の油圧を設定値まで低下させる直前と同じであるため、ブーム１０６を上昇させる速度は低下しない。このため、ホイールローダ１は、このようなクラッチ油圧制御によって、図３（Ａ）の区間Ｑ１１よりも短い距離（区間Ｑ３１）であっても、バケット１０７をダンプトラック９００の荷台の高さ以上に上昇させることができる。このような前進クラッチ５５の油圧制御の詳細については、後述する（図４および図５）。

なお、区間Ｑ３１に続く区間Ｑ３２においては、オペレータは、アクセル操作をやめて、ブレーキ操作を行う。具体的には、オペレータは、アクセルペダル３１を踏むのを止めて、ブレーキペダル７５を踏む。これにより、オペレータは、ホイールローダ１をダンプトラック９００の手前で停止させる。その後、オペレータは、バケット操作レバー７２ａを操作して、バケット１０７によって掬い取られた土砂をダンプトラック９００の荷台に積み込む。

このような一連の操作を行った場合、バケット１０７の通過軌跡は、典型的には、破線Ｌｃとして表される。

なお、オペレータが、図３（Ｃ）に基づいて説明したクラッチ油圧制御を実行させるか否かを選択できる構成としてもよい。オペレータが、クラッチ油圧制御機能のオンオフを選択できるように、ホイールローダ１を構成してもよい。

＜Ｄ．ダンプアプローチ時のクラッチ油圧制御＞
以下では、ダンプアプローチ時において実行される、前進クラッチ５５に供給される作動油の油圧制御を、具体例を挙げて説明する。特に、図３（Ｃ）に基づいて説明したクラッチ油圧制御の詳細について説明する。なお、以下では、前進クラッチ５５に供給する作動油の油圧を、「前進クラッチ５５の油圧」とも称する。

図４は、積荷後進時とダンプアプローチ時とにおける、オペレータ操作およびホイールローダ１の状態を表したタイムチャートである。詳しくは、図４は、アクセル開度（図４（Ａ））と、ブレーキペダル７５の操作量（図４（Ｂ））と、ブーム操作レバー７１ａの操作量（図４（Ｃ））と、ブーム角度（図４（Ｄ））と、前進クラッチ５５の油圧（図４（Ｅ））と、ホイールローダ１の車速（図４（Ｆ））とを、横軸を同一の時間軸として表したグラフである。

図４に示すように、ホイールローダ１は、時刻ｔ０からｔ２の間に、積荷後進をする。なお、「積荷後進」とは、地山等からバケット１０７で土砂を掬い取った後に、ダンプアプローチを開始する位置まで後進することをいう。

まず、アクセル開度と、ブレーキペダル７５の操作量と、ブーム操作レバー７１ａの操作量と、ブーム角度との関係について説明する。

積荷後進時（時刻ｔ０〜ｔ２）において、オペレータは、アクセルペダル３１をスロットルバルブが全開（フルスロットル）となるまで踏み込む。なお、この場合、オペレータは、ブレーキペダル７５を操作しない。オペレータは、一例として、ダンプアプローチ開始位置まで近づくと、ブーム上げの時間を稼ぐために、時刻ｔ１（ｔ０＜ｔ１＜ｔ２）においてブーム操作レバー７１ａを最大量操作する。これにより、ブーム１０６は、上昇し始める。

オペレータは、時刻ｔ２で後進を停止し、ダンプアプローチを開始する。ホイールローダ１は、前進しながら、ブーム上げ操作を実行する。ダンプアプローチ中においても、オペレータは、積荷後進時から継続してアクセルペダル３１を踏む。さらに、オペレータは、ブーム１０６が最大角度まで上昇しており、かつホイールローダ１がダンプトラックの傍まで到達すると、ブレーキペダル７５の踏込を開始する。

ダンプアプローチが終了すると（時刻ｔ３）と、オペレータは、アクセルペダル３１の操作を停止する。さらに、オペレータは、ブレーキペダル７５を所定の位置まで踏み込み、その状態を維持する。また、オペレータは、時刻ｔ３においてブーム１０６が最大角度まで上昇しているため、ブーム操作レバー７１ａの操作を停止する。

次に、時刻ｔ０以降における、前進クラッチ５５の油圧とホイールローダ１の車速との関係について説明する。

ホイールローダ１のコントローラ３０は、オペレータ操作によって前後進切替レバー７３ａが前進側に切り替えられると、後進クラッチ５６を中立状態するための油圧制御と、前進クラッチ５５を中立状態から完全係合状態にするための油圧制御を開始する。これにより、時刻ｔ２の時点で、前進クラッチ５５の油圧が所定の保持圧Ｆｈとなり、前進クラッチ５５は完全係合状態となる。その後、ダンプアプローチが開始される。

コントローラ３０は、ダンプアプローチが開始されると、前進クラッチ５５の油圧を保持圧Ｆｈから、前進クラッチ５５が半係合状態となる設定値Ｆｓまで前進クラッチ５５の油圧を低下させる制御を行う。コントローラ３０は、ダンプアプローチが終了すると、前進クラッチ５５の油圧を、設定値Ｆｓから保持圧Ｆｈまで徐々に上昇させる制御を行う。なお、図４（Ｅ）においては、時刻ｔ４において、前進クラッチ５５の油圧が保持圧Ｆｈとなっている。

ホイールローダ１の前進時の車速は、少なくとも時刻ｔ２〜ｔ３の間において前進クラッチ５５が半係合状態となっているため、完全係合状態となっているときよりも低下する。なお、図４（Ｆ）における破線は、時刻ｔ２〜ｔ４において前進クラッチ５５の油圧が保持圧Ｆｈであったと仮定した場合のホイールローダ１の速度を表している。

以下においては、前進クラッチ５５の油圧制御について、時刻ｔ０〜ｔ２の間の制御状態を「状態α」と、時刻ｔ２〜ｔ３の間の制御状態を「状態β」と、時刻ｔ３〜ｔ４の間の制御状態を「状態γ」とも称する。なお、状態γの後は状態αに遷移する。

図５は、図４に基づいて説明したクラッチ油圧制御を実現するための具体的構成を説明するための図である。

図５に示すように、コントローラ３０は、データテーブルＴ４と、設定値Ｆｓとを記憶している。データテーブルＴ４には、前進クラッチ５５の油圧とクラッチ油圧指令信号の電流値との対応関係が規定されている。

コントローラ３０は、前後進切替操作信号と、変速切替操作信号と、ブーム操作信号とに基づき、ダンプアプローチ中か否かを判断する。典型的には、変速段が２速であって、かつブームを上げながら前進している場合には、コントローラ３０は、ホイールローダ１がダンプアプローチ状態にあると判断する。

コントローラ３０は、ダンプアプローチ中であると判断すると、データテーブルＴ４を参照し、設定値Ｆｓに対応する電流値のクラッチ油圧指令信号を生成する。コントローラ３０は、生成されたクラッチ油圧指令信号を前後進クラッチ制御弁３４，３５に送信される。これにより、トランスミッション４内の前進クラッチ５５には、作動油が供給され、前進クラッチ５５の油圧は、設定値Ｆｓとなる。

また、モニタ８１が設定値Ｆｓの値を変更するためのオペレータ操作を受け付けると、モニタ８１は、コントローラ３０に対して、設定値切替操作信号を送信する。コントローラ３０は、設定値切替操作信号を受信すると、設定値切替操作信号に応じた値となるように設定値Ｆｓを変更する。なお、モニタ８１によって設定され得る設定値Ｆｓは、前進クラッチ５５が半係合状態となる範囲内の値である。

コントローラ３０は、たとえば、モニタ８１に複数のオブジェクト（画像）を表示し、当該複数のオブジェクトのうちの１つが選択されることにより、当該オブジェクトに対応付けられた値を設定値Ｆｓとする。複数のオブジェクトとしては、設定レベルを各々表記したオブジェクトが例として挙げられる。たとえば、「設定値大」、「設定値中」、「設定値小」、あるいは、「レベル３」、「レベル２」、「レベル１」といった表示が、オブジェクトの例として挙げる。

なお、設定値Ｆｓの設定は、モニタ８１によるものに限定されず、設定値Ｆｓを設定するためのダイヤルが運転室１０５に備えられていてもよい。

以上のように、コントローラ３０は、ホイールローダ１がブーム１０６を上昇させながらダンプトラック９００に前進して近づいていること（ダンプアプローチ中であること）を条件に、前進クラッチ５５に供給する作動油の油圧を制御することによって前進クラッチ５５を半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行する。

ところで、ダンプアプローチ中に前進クラッチ５５が半係合状態となると、前進クラッチ５５を通過する通過トルクが小さくなる。それゆえ、ホイールローダ１の牽引力も低下する。したがって、ホイールローダ１では、前進クラッチ５５の油圧を半係合状態となる設定値Ｆｓまで低下させない場合とは異なり、ブレーキの引きずり度合いを小さくすることが可能となる。その結果、ホイールローダ１では、前進クラッチ５５の油圧を半係合状態となる設定値Ｆｓまで低下させない場合に比べて、サービスブレーキ４０のブレーキパッドの摩耗を低減できるとともに、ホイールローダ１の燃費を低減できる。

特に、ホイールローダとダンプトラックとの間の距離が十分でない場合においても、ダンプトラック９００の直前におけるブレーキ操作を除けば、ブレーキ操作が不要になる。このため、ブレーキパッドの摩耗を低減できるとともに、ホイールローダ１の燃費を低減できる。さらに、ダンプアプローチ時において、アクセルペダル３１とブレーキペダル７５との同時操作をなくすことができるため、オペレータ操作が簡単になる。

このように、ホイールローダ１によれば、作業効率を向上させることができる。
さらに詳しくは、コントローラ３０は、ダンプアプローチ中は、前進クラッチ５５の油圧を一定の値を維持するように制御する。これによれば、前記クラッチ５５の油圧の値を一定に維持しない構成に比べて、オペレータは、ホイールローダ１の前進速度を細やかに調整可能となる。

また、モニタ８１は、上記のように設定値Ｆを設定するためのオペレータ操作を受け付ける。これによれば、ダンプアプローチ時におけるホイールローダ１の前進速度を、オペレータが好みの設定に変更することができる。

ところで、コントローラ３０は、上述したクラッチ油圧制御時に、クラッチの通過トルクに基づいて、クラッチが半係合状態および完全係合状態のいずれの状態であるかを判定することができる。

詳しくは、コントローラ３０は、前進クラッチ５５が含まれるトランスミッション４の入力軸の回転数を検出するトランスミッション入力軸回転数センサ４５（第１の回転数センサ）の検出値と、トランスミッションの出力軸の回転数を検出するトランスミッション出力軸回転数センサ４７（第２の回転数センサ）の検出値とに基づいて、前進クラッチ５５が半係合状態および完全係合状態のいずれの状態であるかを判定することができる。

より詳しくは、コントローラ３０は、トランスミッション入力軸回転数センサ４５による検出値から出力軸の回転数を推定する。コントローラ３０は、推定された回転数と、トランスミッション出力軸回転数センサ４７による検出値との差を算出する。コントローラ３０は、算出された差が所定の閾値以上となると、前進クラッチ５５が半係合状態になったと判定する。

＜Ｅ．制御構造＞
図６は、前進クラッチ５５の制御状態の遷移を表した状態遷移図である。

図６に示すように、コントローラ３０は、前進クラッチ５５の油圧の制御状態を、初期状態から状態α（図４の時刻ｔ０〜ｔ２の状態）に遷移させる。状態αのときには、コントローラ３０は、上述したような前進クラッチ５５の油圧を設定値Ｆｓまで低下させるクラッチ油圧制御を行わない。

コントローラ３０は、状態αにおいてダンプアプローチが開始されると、前進クラッチ５５の制御状態を状態αから状態β（図４の時刻ｔ２〜ｔ３の状態）に遷移させる。状態βでは、上述したように、コントローラ３０は、前進クラッチ５５の油圧を設定値Ｆｓまで低下させるクラッチ油圧制御を実行する。

コントローラ３０は、状態βにおいてダンプアプローチが終了すると、前進クラッチ５５の制御状態を状態βから状態γ（図４の時刻ｔ３〜ｔ４の状態）に遷移させる。状態γでは、上述したように、コントローラ３０は、前進クラッチ５５の油圧を設定値Ｆｓから徐々に上昇させる制御を行う。

コントローラ３０は、状態γにおいて前進クラッチ５５の油圧が保持圧Ｆｈに到達すると、前進クラッチ５５の制御状態を状態γから状態αに遷移させる。コントローラ３０は、状態γにおいて前進クラッチ５５の油圧が保持圧Ｆｈに到達するまでにダンプアプローチが再開されると、前進クラッチ５５の制御状態を状態γから状態βに遷移させる。

図７は、ホイールローダ１の前進クラッチ５５の油圧制御の処理の流れの一例を説明するためのフロー図である。

図７に示すように、コントローラ３０は、ステップＳ２において、ダンプアプローチが開始されたか否かを判断する。コントローラ３０は、ダンプアプローチが開始されたと判断した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、ステップＳ４において、前進クラッチ５５の油圧を設定値Ｆｓに変更する制御を行う。コントローラ３０は、ダンプアプローチが開始されていないと判断した場合（ステップＳ２においてＮＯ）、ステップＳ１０に進み、通常制御を継続する。

コントローラ３０は、ステップＳ６において、ダンプアプローチが終了したか否かを判断する。コントローラ３０は、ダンプアプローチが終了したと判断した場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、ステップＳ８において、前進クラッチ５５の油圧を保持圧Ｆｈに戻す制御を行う。なお、コントローラ３０は、ダンプアプローチが終了していないと判断した場合（ステップＳ６においてＮＯ）、ステップＳ６に戻り、ステップＳ６の処理を繰り返す。

＜Ｆ．小括＞
（１）ホイールローダ１は、ブーム１０６と、前進クラッチ５５と、前進クラッチ５５に供給される作動油の油圧を制御するコントローラ３０とを備える。コントローラ３０は、ホイールローダ１が少なくとも積荷状態でブーム１０６を上昇させながら前進していることを条件に、前進クラッチ５５の油圧を制御することによって前進クラッチ５５を半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行する。詳しくは、コントローラ３０は、ホイールローダ１が積荷状態でダンプトラック９００に前進して近づいており、かつブーム操作レバー７１ａがブーム上げ操作を受け付けていることを条件に、前進クラッチ５５の油圧を制御することによって前進クラッチ５５を半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行する。

ダンプアプローチ中に前進クラッチ５５が半係合状態となると、前進クラッチ５５を通過する通過トルクが小さくなる。それゆえ、ホイールローダ１の牽引力も低下する。したがって、ホイールローダ１では、前進クラッチ５５の油圧を半係合状態まで低下させない場合とは異なり、ブレーキの引きずり度合いを小さくすることが可能となる。その結果、ホイールローダ１では、前進クラッチ５５の油圧を半係合状態まで低下させない場合に比べて、サービスブレーキ４０のブレーキパッドの摩耗を低減できるとともに、ホイールローダ１の燃費を低減できる。

特に、ホイールローダとダンプトラックとの間の距離が十分でない場合においても、ダンプトラック９００の直前におけるブレーキ操作を除けば、ブレーキ操作が不要になる。このため、ブレーキパッドの摩耗を低減できるとともに、ホイールローダ１の燃費を低減できる。さらに、ダンプアプローチ時において、アクセルペダル３１とブレーキペダル７５との同時操作をなくすことができるため、オペレータ操作が簡単になる。

このように、ホイールローダ１によれば、作業効率を向上させることができる。
（２）コントローラ３０は、ダンプアプローチにおいては、前進クラッチ５５の油圧を、一定の設定値Ｆｓを維持するように制御する。これによれば、一定の設定値Ｆｓを維持しない構成に比べて、オペレータは、ホイールローダ１の前進速度を安定させることができる。

（３）コントローラ３０は、設定値Ｆｓを設定するためのオペレータ操作を受け付けるモニタ８１をさらに備える。これによれば、ダンプアプローチ時におけるホイールローダ１の前進速度を、オペレータが好みの設定に変更することができる。

（４）コントローラ３０は、ホイールローダ１がダンプトラック９００に近づくための前進を終了すると、上述したクラッチ油圧制御を停止する。これによれば、ホイールローダがダンプトラックに近づくための前進を終了すると、前進クラッチ５５の油圧をクラッチ油圧制御の開始前の値（保持圧Ｆｈ）に戻すことができる。

（５）ダンプアプローチの際には、オペレータは、一般的には、速度段クラッチを２速に入れる。そこで、コントローラ３０は、ホイールローダ１がダンプトラック９００に２速の速度段（所定の速度段の一例）で前進して近づいており、かつブーム操作レバー７１ａがブーム上げ操作を受け付けていることを条件に、前進クラッチ５５の油圧を制御することによって前進クラッチ５５を半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行してもよい。

＜Ｇ．変形例＞
（ｇ１．速度段クラッチへの適用）
上述した実施の形態では、コントローラ３０は、ダンプアプローチ中であることを条件に、前進クラッチ５５に供給する作動油の油圧を制御することによって前進クラッチ５５を半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行した。

しかしながら、これに限定されるものではなく、コントローラ３０は、ダンプアプローチ中であることを条件に、速度段クラッチ５１〜５４の油圧を制御することによって速度段クラッチ５１〜５４を半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行してもよい。

詳しくは、コントローラ３０は、ダンプアプローチ中であることを条件に、速度段クラッチ５１〜５４のうち変速レバー７４ａの操作位置に応じた速度段クラッチの油圧を制御することによって当該速度段クラッチを半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行してもよい。

このような構成によっても、速度段クラッチ５１〜５４の油圧を制御することによって速度段クラッチ５１〜５４を半係合状態させる場合と同様、作業効率を向上させることができる。

（ｇ２．測距センサの利用）
上記の実施の形態においては、コントローラ３０は、ホイールローダ１がダンプトラック９００に前進して近づいていることを条件に、前進クラッチ５５の油圧を一定値である設定値Ｆｓに制御することによって前進クラッチを半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行した。以下では、コントローラ３０が、前進クラッチ５５の油圧を、設定値Ｆｓを維持するのではなく、ホイールローダ１Ａとダンプトラック９００との間の距離に応じた値とする構成について説明する。

図８は、本変形例に係るホイールローダの外観図である。図８に示すように、ホイールローダ１Ａは、運転室１０５の屋根の上に測距センサ１４９を備える。ホイールローダ１Ａのハードウェア構成は、測距センサ１４９を備える以外は、ホイールローダ１と同じである。なお、測距センサ１４９の位置は、屋根の上に限定されるものではない。

測距センサ１４９は、ホイールローダ１Ａと前方の対象物との間の距離を測定するためのセンサである。測距センサ１４９は、ダンプアプローチ時には、ダンプトラック９００との間の距離が測定されることになる。なお、測距センサ１４９は、レーザによって距離を測定する構成であってもよいし、撮像によって距離を測定する構成であってもよい。

コントローラ３０は、測距センサ１４９から、測定結果を取得する。コントローラ３０は、ダンプアプローチが開始されると、前進クラッチ５５の油圧を測距センサ１４９によって測定された距離に基づき制御することによって、前進クラッチ５５を半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行する。

たとえば、コントローラ３０は、測定された距離Ｄが距離Ｄａの場合には、前進クラッチ５５に供給する作動油の油圧を第１の油圧に設定し、測定された距離Ｄが距離Ｄａよりも短い距離Ｄｂの場合には、前進クラッチ５５の油圧を上記第１の油圧よりも低い第２の油圧に設定する。

図９は、測定された距離Ｄと、コントローラ３０が設定する前進クラッチ５５の油圧との関係を表した図である。図９（Ａ）は、第１の例を表しており、図９（Ｂ）は、第２の例を表している。

図９（Ａ）に示すように、コントローラ３０は、ホイールローダ１とダンプトラック９００との間の距離Ｄが距離Ｄ１のときには、前進クラッチ５５の油圧を、前進クラッチ５５が半係合状態となる油圧Ｆｐに制御する。その後、コントローラ３０は、ホイールローダ１とダンプトラック９００との間の距離が短くなるにつれて、前進クラッチ５５の油圧を油圧Ｆｐから徐々に低下させる。図９（Ａ）では、ホイールローダ１とダンプトラック９００との間の距離Ｄがゼロのときには、前進クラッチ５５の油圧がＦｑとなるように設定されている。

このように、コントローラ３０は、ダンプアプローチ時において、ホイールローダ１とダンプトラック９００との間の距離Ｄが短くなるにつれて前進クラッチ５５の油圧を低下させることにより、ホイールローダ１の車速をダンプトラック９００に近づくにつれて低下させることが可能となる。

前進クラッチ５５の油圧を距離Ｄに基づき制御する方法は、図９（Ａ）に示した態様に限定されるものではない。たとえば、図９（Ｂ）に示すように、コントローラ３０は、距離ＤがＤ２からＤ３（Ｄ３＜Ｄ２＜Ｄ１））の範囲内において、前進クラッチ５５の油圧を測距センサ１４９によって測定された距離Ｄに応じて変化する構成としてもよい。なお、この場合、距離ＤがＤ１からＤ２（Ｄ２＜Ｄ１）の範囲内においては前進クラッチ５５の油圧が一定値Ｆｐとなり、かつ距離ＤがＤ３（Ｄ３＜Ｄ２）以下の場合には前進クラッチ５５の油圧が一定値Ｆｑとなるように、前進クラッチ５５の油圧が制御される。

なお、コントローラ３０は、ホイールローダ１とダンプトラック９００との間の距離Ｄがゼロのときに、前進クラッチ５５が中立状態となるように、前進クラッチ５５の油圧を制御してもよい。あるいは、コントローラ３０は、距離Ｄが所定の閾値以下のときには、前進クラッチ５５が中立状態となるように、前進クラッチ５５の油圧を制御してもよい。

このように、油圧を測距センサ１４９によって測定された距離Ｄに基づき制御する構成は、前進クラッチ５５の油圧制御のみならず、上述したように、速度段クラッチ５１〜５４にも適用できる。また、当該構成は、駆動力伝達経路９０（パワートレインの一例）に含まれている、図示しないインペラクラッチ等の他のクラッチにも適用できる。さらに、仮にホイールローダ１Ａにモジュレーションクラッチを搭載した場合には、上記構成を当該モジュレーションクラッチにも適用できる。

以上のように、コントローラ３０は、ホイールローダ１がダンプトラック９００に前進して近づいていることを条件に、駆動力伝達経路９０内の複数のクラッチのうちの所定のクラッチに供給する作動油の油圧を制御することによって当該所定のクラッチを半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行する。コントローラ３０は、当該クラッチ油圧制御では、上記所定のクラッチに供給する作動油の油圧を測距センサ１４９により測定された距離に基づき制御する。

これによれば、ホイールローダ１とダンプトラック９００との間の距離Ｄが短くなるにつれて当該所定のクラッチの油圧を低下させることにより、ホイールローダ１の車速をダンプトラック９００に近づくにつれて低下させることが可能となる。

（ｇ３．角度センサ１４４の利用）
コントローラ３０は、車体１０２の傾きが予め定められた角度未満であることを条件に、前進クラッチ５５の油圧を制御することによって前進クラッチ５５を半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行してもよい。

坂道等の傾斜地では、前進クラッチ５５等が滑っている時間が長くなるため、熱負荷が大きくなる。しかしながら、上記のような構成によれば、鉛直方向または水平方向などの基準面に対して車体１０２の前後方向に車体１０２が予め定められた角度以上傾斜している場合、ダンプアプローチの条件が成立していても、コントローラ３０は、上記のクラッチ油圧制御を実行しない。したがって、傾斜地において熱負荷が大きくなることを低減できる。

なお、コントローラ３０は、車体１０２の傾きが予め定められた角度以上であるか否かによって、傾斜地を走行中であるか否かを判断できる。また、車体の傾きは、角度センサ１４４による検出結果に基づき判断できる。

（ｇ４．発熱対策）
次に、ダンプアプローチ中に前進クラッチ５５が半係合状態となることによって、前進クラッチ５５において熱が発生する。以下では、このような熱の発生量を抑制するための構成について説明する。

コントローラ３０は、前進クラッチ５５の使用状態を監視する。具体的に、コントローラ３０は、前進クラッチ５５の発熱量Ｑを算出する。前進クラッチ５５の発熱量Ｑは、放熱量Ｒ（ｔ）とクラッチ発熱率ｑとクラッチ滑らせ時間Δｔとを用いた以下の式（１）によって算出することができる。

また、クラッチ発熱率ｑは、以下の式（２）によって算出することができる。
クラッチ発熱率ｑ＝摩擦係数×相対回転数×クラッチ油圧 ・・・（２）
式（１）において、クラッチ滑らせ時間Δｔとは、前進クラッチ５５がブレーキペダル７５の操作量Ｐに応じて半係合状態を継続している時間である。前進クラッチ５５が完全係合又は切断されたとき、クラッチ滑らせ時間Δｔは０に戻る。

式（２）において、摩擦係数とは、クラッチプレートの摩擦材の摩擦係数である。相対回転数とは、エンジン回転数センサが検出したエンジン回転数Ｎｅと、トルクコンバータ入力回転数センサが検出したポンプインペラ回転数Ｎｃとの差分である。また、相対回転数とは、入力側と出力側の回転数差である。クラッチ油圧とは、クラッチプレート間に生じる面圧である。前後進クラッチ制御弁３４，３５には電子制御式比例電磁弁を使用しているため、クラッチ油圧は、コントローラ３０から前後進クラッチ制御弁３４，３５に送信されたクラッチ油圧指令信号から読み取ることができる。

コントローラ３０は、発熱量Ｑが閾値Ｑｍａｘ未満であるか否かを判定する。発熱量ＱがＱｍａｘ以上である場合、前進クラッチ５５の油圧を制御することによって前進クラッチ５５を半係合状態にするクラッチ油圧制御を停止する。これによれば、前進クラッチ５５の発熱量Ｑを低下させることができる。

あるいは、コントローラ３０は、当該クラッチ油圧制御を停止させるための予め定められた報知を出力装置（表示装置またはスピーカ）に行なわせるための制御信号を生成してもよい。これによれば、コントローラ３０は、前進クラッチ５５の発熱量Ｑを低下させる契機付をオペレータに与えることができる。

（ｇ５．過大滑りの検知）
コントローラ３０は、前進クラッチ５５が半係合状態において、前進クラッチ５５における前後の軸の回転数差が所定の閾値以上となった場合、図４（Ｅ）に示したように前進クラッチ５５の油圧を設定値Ｆｓとするクラッチ油圧制御を停止する。これによれば、前進クラッチ５５における前後の軸の回転数差が所定の閾値以上となる大きな滑りを検出すると、前進クラッチ５５の油圧が高くなる。したがって、前進クラッチ５５の滑りが少なくなる。

特に、上記のような大きな滑りは、積荷後進からダンプアプローチへの遷移直後（図４に示した時刻ｔ２の直後）に起こり得る。それゆえ、大きな滑りが起こった場合に、クラッチ油圧制御を停止させることより、ショックオペレータが感じるショックを低減できる。

（ｇ６．クラッチ油圧制御の開始条件）
積荷状態でブーム１０６を上昇させながら前進している（ダンプアプローチ中であること）に加えて、バケット１０７に所定の重量以上の土砂等の積荷を抱えていることが検出されたことを条件に、前進クラッチ５５に供給する作動油の油圧を制御することによって前進クラッチ５５を半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行するように、コントローラ３０を構成してもよい。たとえば、コントローラ３０は、バケット１０７が所定の重量以上の土砂等の積荷を抱えているか否かを、リフトシリンダ１１４ａ，１１４ｂのボトム圧（油圧）が所定値以上であるか否かで判断できる。

今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ ホイールローダ、２ エンジン、３ トルクコンバータ、４ トランスミッション、６ トランスファー、７ 圧力センサ、８ 油圧ポンプ、１１ ポンプインペラ、１２ タービンランナ、１３ ステータ、１４ ロックアップクラッチ、１５ ワンウェイクラッチ、２８ 電子制御燃料噴射装置、２９ エンジン回転数センサ、３０ コントローラ、３１ アクセルペダル、３２ アクセル操作量センサ、３４，３５ 前後進クラッチ制御弁、３６，３９ 変速クラッチ制御弁、４０ サービスブレーキ、４１ａ，４１ｂ 油圧アクチュエータ、４２ａ，４２ｂ 操作弁、４３ パーキングブレーキ、４４ トルクコンバータ入力回転数センサ、４５ トランスミッション入力軸回転数センサ、４７ トランスミッション出力軸回転数センサ、４８ ブレーキ制御弁、５１〜５４ 速度段クラッチ、５５ 前進クラッチ、５６ 後進クラッチ、７１ａ ブーム操作レバー、７１ｂ ブーム操作検出部、７２ａ バケット操作レバー、７２ｂ バケット操作検出部、７３ａ 前後進切替レバー、７３ｂ 前後進切替検出部、７４ａ 変速レバー、７４ｂ 変速検出部、７５ ブレーキペダル、７６ ブレーキ操作量センサ、８１ モニタ、９０ 駆動力伝達経路、１０２ 車体、１０２ａ 前車体部、１０２ｂ 後車体部、１０３ 作業機、１０４ａ 前輪、１０４ｂ 後輪、１０５ 運転室、１０６ ブーム、１０７ バケット、１０９ ベルクランク、１１１ａ，１１１ｂ ステアリングシリンダ、１１４ａ，１１４ｂ リフトシリンダ、１１５ チルトシリンダ、１１６ ブームピン、１１７ バケットピン、１４４ 角度センサ、１４９ 測距センサ、９００ ダンプトラック。

Claims (17)

1. ホイールローダであって、
   ブームと、
   前進用または速度段用のクラッチと、
   前記クラッチに供給される作動油の油圧を制御するコントローラとを備え、
   前記コントローラは、前記ホイルローダが少なくとも積荷状態で前記ブームを上昇させながら前進していることを条件に、前記クラッチに供給する作動油の油圧を制御することによって前記クラッチを半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行する、ホイールローダ。
2. 前記コントローラは、前記クラッチ油圧制御では、前記クラッチに供給する作動油の油圧を、一定の値を維持するように制御する、請求項１に記載のホイールローダ。
3. 前記一定の値を設定するためのオペレータ操作を受け付ける設定装置をさらに備える、請求項２に記載のホイールローダ。
4. 測距センサをさらに備え、
   前記測距センサは、前記ホイールローダが接近対象物に前進して近づいているときには、前記ホイールローダと前記接近対象物との間の距離を測定し、
   前記コントローラは、前記クラッチ油圧制御では、前記クラッチに供給する作動油の油圧を前記測距センサにより測定された距離に基づき制御する、請求項１に記載のホイールローダ。
5. 前記コントローラは、
   前記距離が第１の距離の場合には、前記クラッチに供給する作動油の油圧を第１の油圧に設定し、
   前記距離が前記第１の距離よりも短い第２の距離の場合には、前記クラッチに供給する作動油の油圧を前記第１の油圧よりも低い第２の油圧に設定する、請求項４に記載のホイールローダ。
6. 前記ブームを操作するブーム操作レバーをさらに備え、
   前記コントローラは、前記ホイルローダが接近対象物に所定の速度段で前進して近づいており、かつ前記ブーム操作レバーがブーム上げ操作を受け付けていることを条件に、前記クラッチ油圧制御を実行する、請求項１から５のいずれか１項に記載のホイールローダ。
7. 前記コントローラは、前記ホイールローダが接近対象物に近づく前進を終了すると、前記クラッチに供給する作動油の油圧が前記クラッチ油圧制御を開始する前の油圧となるように、前記クラッチに供給する作動油の油圧を制御する、請求項１から６のいずれか１項に記載のホイールローダ。
8. 車体と、
   前記車体の傾きを検出する傾斜センサとをさらに備え、
   前記コントローラは、前記車体の傾きが予め定められた角度未満であることを条件に、前記クラッチ油圧制御を実行する、請求項１から７のいずれか１項に記載のホイールローダ。
9. 前記コントローラは、
   前記クラッチ油圧制御の実行中に、前記クラッチの発熱量を算出し、
   算出された前記発熱量が予め定められた第１の閾値以上となった場合、予め定められた報知処理および前記クラッチ油圧制御の停止の少なくとも一方を実行する、請求項１から８のいずれか１項に記載のホイールローダ。
10. 前記コントローラは、前記クラッチが半係合状態において、前記クラッチにおける前後の軸の回転数差が第２の閾値以上となった場合、前記クラッチ油圧制御を停止する、請求項１から９のいずれか１項に記載のホイールローダ。
11. 前記クラッチが含まれるトランスミッションの入力軸の回転数を検出する第１の回転数センサと、
    前記トランスミッションの出力軸の回転数を検出する第２の回転数センサとをさらに備え、
    前記コントローラは、前記第１の回転数センサの検出値と前記第２の回転数センサの検出値とに基づいて、前記クラッチが前記半係合状態および完全係合状態のいずれの状態であるかを判定する、請求項１から１０のいずれか１項に記載のホイールローダ。
12. 前記コントローラは、
    前記第１の回転数センサによる検出値から前記出力軸の回転数を推定し、
    推定された前記回転数と、前記第２の回転数センサによる検出値との差を算出し、
    算出された前記差が第３の閾値になると、前記クラッチが前記半係合状態になったと判定する、請求項１１に記載のホイールローダ。
13. ホイールローダであって、
    ブームと、
    複数のクラッチを有するパワートレインと、
    前記パワートレインの前記複数のクラッチの各々に供給される作動油の油圧を制御するコントローラと、
    前記ホイールローダと接近対象物との間の距離を測定する測距センサとを備え、
    前記コントローラは、
    前記ホイルローダが少なくとも積荷状態で前記ブームを上昇させながら前記接近対象物に前進して近づいていることを条件に、前記複数のクラッチのうちの所定のクラッチに供給する作動油の油圧を制御することによって前記所定のクラッチを半係合状態にするクラッチ油圧制御を実行し、
    前記クラッチ油圧制御では、前記所定のクラッチに供給する作動油の油圧を前記測距センサにより測定された距離に基づき制御する、ホイールローダ。
14. 前記接近対象物はダンプトラックである、請求項４から７のいずれか１項に記載のホイールローダ。
15. 前記ブームに接続されたバケットをさらに備え、
    前記コントローラは、前記バケットがチルト状態にある場合、前記積荷状態と判定する、請求項１から１４のいずれか１項に記載のホイールローダ。
16. 前記ブームを駆動するブームシリンダをさらに備え、
    前記コントローラは、前記ブームシリンダのボトム側の油圧が所定値以上である場合に、前記積荷状態と判定する、請求項１５に記載のホイールローダ。
17. ホイールローダの制御方法であって、
    前記ホイルローダが積荷状態でブームを上昇させながら前進しているか否かを判定するステップと、
    前記ホイルローダが積荷状態で前記ブームを上昇させながら前進していると判定された場合、パワートレインに含まれる所定のクラッチに供給する作動油の油圧を制御することにより、前記所定のクラッチを半係合状態にするステップとを備える、ホイールローダの制御方法。

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