JP2021154924A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキ性能に対するユーザーの要求に柔軟に対応することが可能な作業車両を提供する。【解決手段】電子的なブレーキ制御システムが搭載されたホイールローダ１において、コントローラ５，５Ａ，５Ｂには、ブレーキペダル４３のペダル角度θが大きくなるにつれて電磁比例弁４５のブレーキ弁制御圧Ｐｉが高くなる関係に設定されると共に、所定のペダル角度θｔｈ以下において、ペダル角度θに対するブレーキ弁制御圧Ｐｉの上昇率を異ならせて設定された第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８が記憶され、コントローラ５，５Ａ，５Ｂは、少なくとも車速Ｖおよびボトム圧Ｐのうちのいずれかに基づいて、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８から一の制御特性を選択し、ポテンショメータ３２で検出されたペダル角度θが所定のペダル角度θｔｈ以下である場合に、一の制御特性に基づいてブレーキ弁制御圧Ｐｉを算出し指令電流値を電磁比例弁４５に対して出力する。【選択図】図６

Description

本発明は、電子的なブレーキ制御システムが搭載された作業車両に関する。

ホイールローダなどの作業装置を備えた作業車両では、例えば、作業装置に積荷を積んだ状態でダンプトラックに接近するダンプアプローチを行う。このダンプアプローチの際には、作業装置を上昇させつつも車速を抑えてダンプトラックとの衝突や荷こぼれを防止する必要があり、低速でのブレーキ性能が重要となることから、きめ細かなブレーキ制御が求められる。

例えば、特許文献１には、車両のブレーキを操作するための操作信号を出力する操作部と、ブレーキに流体圧を供給するブレーキ作動流体圧回路に配されるブレーキ用電磁式流体圧制御弁と、操作部からの操作信号に基づきブレーキ用電磁式流体圧制御弁に制御信号を出力してブレーキの作動もしくは解除を制御する制御部と、を備える車両のブレーキ制御装置が開示されている。

特開２００１−１３０４３９号公報

ダンプアプローチ時におけるブレーキ性能は、車体の仕様や積荷の重さなどによって要求される性能が異なる。しかしながら、特許文献１に記載のブレーキ制御装置では、制御部が操作部からの操作信号に基づいたブレーキ制御を行うのみであるため、ユーザーが要求するブレーキ性能を満たすためには特殊なブレーキを搭載するなど、ハード構成を変更する必要に迫られる。ハード構成を変更すると、部品点数が増加したり、車体ごとに特殊な設定が求められるなど、柔軟に対応することが難しかった。

そこで、本発明の目的は、ブレーキ性能に対するユーザーの要求に柔軟に対応することが可能な作業車両を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、車体に設けられた複数の車輪と、前記車体の前部に設けられて荷の運搬作業や積込作業を行うための作業装置と、前記複数の車輪に制動力を付与するブレーキ装置と、前記ブレーキ装置を操作するためのブレーキペダルと、前記ブレーキペダルの踏込量に基づいて前記ブレーキ装置が出力するブレーキ圧を制御するブレーキ弁と、前記ブレーキ弁に対してパイロット圧を出力する電磁比例弁と、前記電磁比例弁を制御するコントローラと、を備えた作業車両において、前記ブレーキペダルの踏込量を検出する踏込量センサと、車速を検出する車速センサと、前記作業装置内に積まれた前記荷の重量を検出する荷重センサと、を有し、前記コントローラには、前記ブレーキペダルの踏込量が大きくなるにつれて前記電磁比例弁の制御圧が高くなる関係に設定されると共に、所定の踏込量以下において前記ブレーキペダルの踏込み量に対する前記電磁比例弁の制御圧の上昇率を異ならせて設定された複数の制御特性が記憶され、前記コントローラは、前記踏込量センサで検出された踏込量が前記所定の踏込量以下である場合に、少なくとも前記車速センサで検出された車速および前記荷重センサで検出された重量のうちのいずれかに基づいて、前記複数の制御特性から一の制御特性を選択し、選択された前記一の制御特性に基づいて前記踏込量センサで検出された踏込量に対応する制御圧を算出し、算出された制御圧に係る指令電流値を前記電磁比例弁に対して出力することを特徴とする。

本発明によれば、ブレーキ性能に対するユーザーの要求に柔軟に対応することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の各実施形態に係るホイールローダの一構成例を示す外観側面図である。 ホイールローダによるＶシャープローディングについて説明する説明図である。 ホイールローダのダンプアプローチ時の動作を説明する説明図である。 第１実施形態に係るブレーキ制御システムの一構成例を示すシステム構成図である。 第１実施形態に係るコントローラが有する機能を示す機能ブロック図である。 コントローラに記憶された第１制御特性および第２制御特性を示すグラフである。 ブレーキペダルの角度と踏込力との関係を示すグラフである。 第１実施形態に係るコントローラで実行される全体の処理の流れを示すフローチャートである。 一の第１選択処理の流れを示すフローチャートである。 他の第１選択処理の流れを示すフローチャートである。 第２選択処理の流れを示すフローチャートである。 第３選択処理の流れを示すフローチャートである。 第４選択処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係るコントローラの全体の処理の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態に係るブレーキ制御システムの一構成例を示すシステム構成図である。

以下、本発明の各実施形態に係る作業車両の一態様として、例えば、土砂や鉱物などを掘削してダンプトラックへ積み込む荷役作業を行うホイールローダについて説明する。

＜ホイールローダ１の構成＞
まず、ホイールローダ１の構成について、図１を参照して説明する。

図１は、本発明の各実施形態に係るホイールローダ１の一構成例を示す外観側面図である。

ホイールローダ１は、車体が中心付近で中折れすることにより操舵されるアーティキュレート式の作業車両である。具体的には、車体の前部となる前フレーム１Ａと車体の後部となる後フレーム１Ｂとが、センタジョイント１０によって左右方向に回動自在に連結されており、前フレーム１Ａが後フレーム１Ｂに対して左右方向に屈曲する。

車体には４つの車輪１１が設けられており、２つの車輪１１が前輪１１Ａとして前フレーム１Ａの左右両側に、残り２つの車輪１１が後輪１１Ｂとして後フレーム１Ｂの左右両側に、それぞれ設けられている。なお、図１では、４つの車輪１１のうち、左側に設けられた前輪１１Ａおよび後輪１１Ｂのみを示している。また、車体に設けられる複数の車輪１１の具体的な数については、特に制限はない。

前フレーム１Ａの前部には、荷の運搬作業や積込作業、すなわち荷役作業を行うための作業装置２が取り付けられている。作業装置２は、前フレーム１Ａに基端部が取り付けられたリフトアーム２１と、ロッド２２０の伸縮動作によりリフトアーム２１を駆動する２つのリフトアームシリンダ２２と、リフトアーム２１の先端部に取り付けられたバケット２３と、ロッド２４０の伸縮動作によりバケット２３を駆動するバケットシリンダ２４と、リフトアーム２１に回動可能に連結されてバケット２３とバケットシリンダ２４とのリンク機構を構成するベルクランク２５と、を有している。なお、２つのリフトアームシリンダ２２は車体の左右方向に並んで配置されているが、図１では、左側に配置されたリフトアームシリンダ２２のみを破線で示している。

リフトアーム２１は、２つのリフトアームシリンダ２２のそれぞれのボトム室に作動油が供給されてロッド２２０が伸びると、前フレーム１Ａに対して上方向に回動する。他方、リフトアーム２１は、２つのリフトアームシリンダ２２のロッド室に作動油が供給されてロッド２２０が縮むと、前フレーム１Ａに対して下方向に回動する。リフトアーム２１の高さは、リフトアーム２１の角度から算出することが可能であり、リフトアーム２１の高さセンサとしての角度センサ３１がリフトアーム２１に取り付けられている。

バケット２３は、バケットシリンダ２４のボトム室に作動油が供給されてロッド２４０が伸びると、リフトアーム２１に対して上方向に回動（チルト）する。他方、バケット２３は、バケットシリンダ２４のロッド室に作動油が供給されてロッド２４０が縮むと、リフトアーム２１に対して下方向に回動（ダンプ）する。

バケット２３内に積まれた土砂や鉱物などの荷の重量は、リフトアームシリンダ２２のボトム圧で検出することが可能であり、荷重センサとしてのボトム圧センサ３２がリフトアームシリンダ２２のボトム室側に取り付けられている。なお、ボトム圧センサ３２は、２つのリフトアームシリンダ２２のうちのいずれかに取り付けられていればよく、図１では、左側のリフトアームシリンダ２２に取り付けられたボトム圧センサ３２を破線で示している。

後フレーム１Ｂには、オペレータが搭乗する運転室１２と、ホイールローダ１の駆動に必要な各機器を内部に収容する機械室１３と、車体が傾倒しないように作業装置２とのバランスを保つためのカウンタウェイト１４と、が設けられている。後フレーム１Ｂにおいて、運転室１２は前部に、カウンタウェイト１４は後部に、機械室１３は運転室１２とカウンタウェイト１４との間に、それぞれ配置されている。

＜ホイールローダ１の荷役作業時における動作＞
次に、ホイールローダ１の荷役作業時における動作について、図２および図３を参照して説明する。ホイールローダ１では、「Ｖシェープローディング」と呼ばれる方法で掘削作業および積込み作業を行う。

図２は、ホイールローダ１によるＶシェープローディングについて説明する説明図である。図３は、ホイールローダ１のダンプアプローチ時の動作を説明する説明図である。

まず、ホイールローダ１は、掘削対象である地山１０１に向かって前進し、バケット２３を地山１０１に突入させて掘削作業を行う（図２に示す矢印Ｘ１）。掘削作業が終わると、ホイールローダ１は、元の場所に一旦後退する（図２に示す矢印Ｘ２）。

次に、ホイールローダ１は、積込み先であるダンプトラック１０２に向かって前進してダンプトラック１０２の手前で停止し、バケット２３内の荷をダンプトラック１０２へ積み込む積込み作業を行う（図２に示す矢印Ｙ１）。この積込み作業時におけるホイールローダ１の動作を「ダンプアプローチ動作」と呼ぶことがある。なお、図２では、ダンプトラック１０２の手前で停止している状態のホイールローダ１を破線で示している。

このダンプアプローチ動作では、図３に示すように、まず、オペレータは、アクセルペダルをいっぱいまで踏み込む（フルアクセル）と共に、リフトアーム２１の上げ操作を行う（図３に示す右側の状態）。

次に、オペレータは、フルアクセルの状態のままにしてリフトアーム２１をさらに上昇させながら、同時にブレーキペダルを少し踏み込んで車体がダンプトラック１０２に衝突しないよう、あるいは荷こぼれが生じないよう、車速を調整する（図３に示す中央の状態）。

そして、オペレータは、ブレーキペダルをさらに踏み込んで、車体をダンプトラック１０２の手前で停止させ、バケット２３のダンプ操作を行う（図３に示す左側の状態）。これにより、バケット２３内の荷はダンプトラック１０２へ積み込まれる。

図２に示すように、ホイールローダ１は、積込み作業が終わると元の場所に後退する（図２に示す矢印Ｙ２）。このように、ホイールローダ１は、地山１０１とダンプトラック１０２との間でＶ字状に往復走行しながら掘削作業および積込み作業を行う。

ホイールローダ１では、特に、ダンプアプローチ動作時にリフトアーム２１を上昇させながらもブレーキをかけて車速を抑える必要があることから、低速でのブレーキ性能が重要となってくる。そこで、以下では、ホイールローダ１のブレーキ制御システムについて、実施形態ごとに説明する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るブレーキ制御システムについて、図４〜１３を参照して説明する。

（ブレーキ制御システムにおけるハード構成）
まず、ホイールローダ１のブレーキ制御システムにおけるハード構成について、図４を参照して説明する。

図４は、第１実施形態に係るブレーキ制御システムの一構成例を示すシステム構成図である。

ホイールローダ１のブレーキ制御システムは、前輪１１Ｆおよび後輪１１Ｒ（４つの車輪１１）にそれぞれ制動力（ブレーキ力）を付与するブレーキ装置４１Ｆ，４１Ｒと、圧油を蓄圧するアキュムレータ４２と、ブレーキ装置４１Ｆ，４１Ｒを操作するためのブレーキペダル４３と、ブレーキ装置４１Ｆ，４１Ｒに制御圧力を供給するブレーキ弁４４と、ブレーキ弁４４に対して制御圧（以下、「ブレーキ弁制御圧」とする）を出力する電磁比例弁４５と、電磁比例弁４５を制御するコントローラ５と、ブレーキペダル４３の踏込量に応じたパイロット圧を生成する油圧パイロット弁４６と、２つの切換位置４７Ａ，４７Ｂを有する電磁切換弁４７と、を備える。

図４には、ブレーキ弁４４および電磁比例弁４５が出力する制御圧力の元圧となる油圧源としてアキュムレータ４２が示されている。油圧源は、通常、油圧ポンプであるが、アキュムレータ４２に蓄圧された圧油を用いてもよい。例えば、エンジンの故障などの場合に、アキュムレータ４２に蓄圧されていた圧油をブレーキ装置４１Ｆ，４１Ｒに供給することが可能となる。

ブレーキペダル４３は、運転室１２（図１参照）内に設けられている。ブレーキペダル４３の踏込量は、ブレーキペダル４３の踏込角度θ（以下、単に「ペダル角度θ」とする）で検出することが可能であり、踏込量センサとしてのポテンショメータ３３がブレーキペダル４３に取り付けられている。

ブレーキ弁４４は、本実施形態では、運転室１２内に設けられたブレーキペダル４３とは離れた別の位置であって、運転室１２よりもアクスルに近い位置に設置されている。これにより、ブレーキ弁４４からブレーキペダル４３に伝達される油圧振動（油圧脈動）を軽減することができ、油圧振動の伝播によるオペレータの不快感や油圧振動に起因する騒音を抑制することが可能となる。また、ブレーキ弁４４をアクスルに近づけることにより、ブレーキ弁４４が運転室１２の近くに設置されている場合と比べてブレーキの応答性が良好となる。

電磁切換弁４７は、コントローラ５から出力される切換指令電流に基づいて、電磁比例弁４５からのブレーキ弁制御圧をブレーキ弁４４に導く第１切換位置４７Ａと、油圧パイロット弁４６で生成されたパイロット圧をブレーキ弁４４に導く第２切換位置４７Ｂと、を切り換える。すなわち、ブレーキ弁４４に作用されるパイロット圧は、電磁切換弁４７の切換位置によって変わる。

前述したように、ホイールローダ１は特に低速でのブレーキ性能が重要であるため、コントローラ５によるきめ細かなブレーキ制御を行う必要があり、このような場合において、電磁切換弁４７は第１切換位置４７Ａに切り換わり、ブレーキ弁４４には電磁比例弁４５からのブレーキ弁制御圧が作用する。

一方、ホイールローダ１が中〜高速で走行している時などコントローラ５によるブレーキ制御を特に行わなくても良い（オペレータによるブレーキペダル４３の踏込み操作により直接的にブレーキをかけたい）場合や、コントローラ５と電磁比例弁４５とを接続する信号線が断線したり、コントローラ５からの指令電流の出力が停止したりした場合には、電磁切換弁４７は第２切換位置４７Ｂに切り換わり、ブレーキ弁４４には油圧パイロット弁４６で生成されたパイロット圧が作用する。これにより、ホイールローダ１は、応答性の良好な素早いブレーキをかけることが可能となる。

本実施形態では、電磁切換弁４７は、コントローラ５から出力される切換指令電流の大きさが電磁切換弁４７に搭載されたばね４７Ｃの付勢力より大きくなった場合に、第１切換位置４７Ａに切り換わる。したがって、コントローラ５を含む電気系統に異常が発生して電磁切換弁４７に切換指令電流が出力されない場合（切換指令電流＝０）には、電磁切換弁４７は、ばね４７Ｃの付勢力によって第２切換位置４７Ｂに切り換わる。

このように、ホイールローダ１では、コントローラ５による電子式のブレーキ制御のみに依存せず、電子式のブレーキ制御と油圧式のブレーキ制御とを併用したブレーキ制御システムを採用しているため、コントローラ５を含む電気系統に異常が発生した場合であっても、安心してブレーキ装置４１Ｆ，４１Ｒを作動させること可能となっている。

（コントローラ５の構成）
次に、コントローラ５の構成について、図５〜７を参照して説明する。

図５は、コントローラ５が有する機能を示す機能ブロック図である。図６は、油圧式のブレーキ制御特性、ならびに電子式のブレーキ制御特性であるブレーキ弁制御圧の第１制御特性Ｚ１および第２制御特性Ｚ２を示すグラフである。図７は、ブレーキペダル４３の角度θとブレーキペダル４３の踏込力Ｆとの関係を示すグラフである。

コントローラ５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、入力Ｉ／Ｆ、および出力Ｉ／Ｆがバスを介して互いに接続されて構成される。そして、各種の操作装置、ならびにボトム圧センサ３２、ポテンショメータ３３、および車速センサ３４といった各種のセンサなどが入力Ｉ／Ｆに接続され、電磁比例弁４５および電磁切換弁４７が出力Ｉ／Ｆに接続されている。なお、車速センサ３４は、トランスミッションの出力軸の回転速度に基づいて車速を検出する。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭやＨＤＤ若しくは光学ディスク等の記録媒体に格納された制御プログラム（ソフトウェア）をＣＰＵが読み出してＲＡＭ上に展開し、展開された制御プログラムを実行することにより、制御プログラムとハードウェアとが協働して、コントローラ５の機能を実現する。

なお、本実施形態では、コントローラ５をソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成されるコンピュータとして説明しているが、これに限らず、例えば他のコンピュータの構成の一例として、ホイールローダ１の側で実行される制御プログラムの機能を実現する集積回路を用いてもよい。

コントローラ５には、ブレーキペダル４３のペダル角度θ（踏込量）に対する電磁比例弁４５のブレーキ弁制御圧Ｐｉの対応関係が設定された複数の制御特性が記憶されている。具体的には、複数の制御特性は、ブレーキペダル４３のペダル角度θが大きくなるにつれてブレーキ弁制御圧Ｐｉが高くなる関係に設定されると共に、所定のペダル角度θｔｈ以下（θ≦θｔｈ）においてペダル角度θに対する電磁比例弁４５のブレーキ制御圧Ｐｉの上昇率が異なるように設定されている。本実施形態では、コントローラ５には、第１制御特性Ｚ１、第２制御特性Ｚ２、第３制御特性Ｚ３、第４制御特性Ｚ４、第５制御特性Ｚ５、第６制御特性Ｚ６、第７制御特性Ｚ７、および第８制御特性Ｚ８の８つが記憶されているが、コントローラ５に記憶されている制御特性の数については特に制限はない。

なお、以下では、「第１制御特性Ｚ１、第２制御特性Ｚ２、第３制御特性Ｚ３、第４制御特性Ｚ４、第５制御特性Ｚ５、第６制御特性Ｚ６、第７制御特性Ｚ７、および第８制御特性Ｚ８」を、まとめて「第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８」とする場合がある。

第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８は、少なくともペダル角度θがブレーキペダル４３の最大ペダル角度θｍａｘ（最大踏込量）の半分以下（θ≦θｍａｘ／２）の範囲において、ペダル角度θに対してそれぞれブレーキ弁制御圧Ｐｉの上昇率が異なって設定されている。すなわち、所定のペダル角度θｔｈ以下の範囲には、ペダル角度θがブレーキペダル４３の最大ペダル角度θｍａｘの半分以下（θ≦θｍａｘ／２）の範囲が含まれ、この範囲は、ホイールローダ１のダンプアプローチ動作時において、車速を抑える（減速する）ためにオペレータによって踏み込まれるペダル角度θの範囲に相当する。

図６では、一例として、第１制御特性Ｚ１を示すグラフを一点鎖線で、第２制御特性Ｚ２を示すグラフを破線で、それぞれ示している。少なくともペダル角度θがブレーキペダル４３の最大ペダル角度の半分以下（θ≦θｍａｘ／２）の範囲では、第１制御特性Ｚ１のグラフの傾きは、第２制御特性Ｚ２のグラフの傾きよりも急になっており、あるペダル角度θ１に対するブレーキ弁制御圧Ｐｉは、第１制御特性Ｚ１ではＰｉ１となるのに対し、第２制御特性Ｚ２ではＰｉ１よりも小さいＰｉ２となる（Ｐｉ１＞Ｐｉ２）。

なお、図６では、油圧式のブレーキ制御特性を実線で示している。電子式のブレーキ制御特性である第１制御特性Ｚ１および第２制御特性Ｚ２はいずれも、傾きが油圧式のブレーキ制御特性の傾きよりも緩やかに設定されている。

また、図６では図示が省略されているが、第３制御特性Ｚ３は、グラフの傾きが第２制御特性Ｚ２のグラフの傾きよりも緩やかに、第４制御特性Ｚ４は、グラフの傾きが第３制御特性Ｚ３のグラフの傾きよりも緩やかに、第５制御特性Ｚ５は、グラフの傾きが第４制御特性Ｚ４のグラフの傾きよりも緩やかに、第６制御特性Ｚ６は、グラフの傾きが第５制御特性Ｚ５のグラフの傾きよりも緩やかに、第７制御特性Ｚ７は、グラフの傾きが第６制御特性Ｚ６のグラフの傾きよりも緩やかに、第８制御特性Ｚ８は、グラフの傾きが第７制御特性Ｚ７のグラフの傾きよりも緩やかに、それぞれ設定されている。

このように、コントローラ５は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８を用いて、ペダル角度θに対するブレーキ弁制御圧Ｐｉの関係を任意に調整することが可能であり、ペダル角度θに対し、車体の大きさやバケット２３内に積まれた荷の重量、車体の動作状態に応じたブレーキ弁制御圧Ｐｉが電磁比例弁４５から出力される。

仮に、コントローラ５において複数の制御特性が設定されていない場合には、車体の仕様や荷の重量、車体の動作状態によって、要求されるブレーキ弁制御圧Ｐｉが異なってくる。この場合、車体の仕様や荷の重量、車体の動作状態が異なると、ペダル角度θとブレーキペダル４３の踏込力Ｆとの関係もブレーキ弁制御圧Ｐｉに応じて変化してしまう。

これに対し、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８が設定されたコントローラ５では、図７に示すように、車体の仕様や荷の重量、車体の動作状態が異なっても、ペダル角度θとブレーキペダル４３の踏込力Ｆとの関係は、ブレーキ弁制御圧Ｐｉに関係なく一定であるため、オペレータは、違和感なくブレーキ装置４１Ｆ，４１Ｒを作動させることができる。

図５に示すように、コントローラ５は、データ取得部５１と、車体状態判定部５２と、制御特性選択部５３と、踏込量判定部５４と、算出部５５と、指令部５６と、選択処理決定部５７と、記憶部５８と、を含む。

データ取得部５１は、後述する決定スイッチ４８から出力された決定信号、角度センサ３１で検出されたリフトアーム角度α（高さの検出値に相当）、ボトム圧センサ３２で検出されたボトム圧Ｐ（重量の検出値に相当）、ポテンショメータ３３で検出されたペダル角度θ（踏込量の検出値に相当）、および車速センサ３４で検出された車速Ｖに関するデータをそれぞれ取得する。

車体状態判定部５２は、データ取得部５１で取得されたリフトアーム角度α、ボトム圧Ｐ、ペダル角度θ、および車速Ｖに基づいて、車体の動作状態を判定する。具体的には、車体状態判定部５２は、データ取得部５１で取得されたボトム圧Ｐが所定の第１閾値Ｐ１以上であるか否かを、データ取得部５１で取得された車速Ｖが所定の第２閾値Ｖ１よりも小さいか否かを、およびデータ取得部５１で取得されたリフトアーム角度αが所定の第３閾値α１よりも小さいか否かを、それぞれ判定する。

「所定の第１閾値Ｐ１」は、バケット２３内に積まれた荷の重量の軽重に関する基準となる閾値であり、「所定の第２閾値Ｖ１」は、ホイールローダ１の走行速度の遅速に関する基準となる閾値であり、「所定の第３閾値α１」は、作業装置２の上昇高さの高低に関する基準となる閾値であり、いずれの閾値も車体の仕様やオペレータの好みなどに応じて任意の値に設定することが可能である。

制御特性選択部５３は、車体状態判定部５２の判定結果に基づいて、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８から一の制御特性を選択する。制御特性選択部５３における具体的な選択方法については、後述する。

踏込量判定部５４は、データ取得部５１で取得されたペダル角度θが所定の切替閾値θｔｈ（所定のペダル角度θｔｈ）よりも大きいか否かを判定する。「所定の切替閾値θｔｈ」は、コントローラ５による電子式のブレーキ制御と、油圧パイロット弁４６を用いた油圧式のブレーキ制御と、を切り替える基準となる閾値であり、本実施形態では、図６に示すように、ブレーキペダル４３の最大ペダル角度θｍａｘの半分よりも大きい値である（θｔｈ＞θｍａｘ／２）。

算出部５５は、踏込量判定部５４においてペダル角度θが切替閾値θｔｈ以下である（θ≦θｔｈ）と判定された場合に、制御特性選択部５３で選択された一の制御特性に基づいてペダル角度θに対応するブレーキ弁制御圧Ｐｉを算出する。

指令部５６は、踏込量判定部５４においてペダル角度θが切替閾値θｔｈ以下である（θ≦θｔｈ）と判定された場合には、電磁切換弁４７に対して切換指令電流を出力すると共に、算出部５５において算出されたブレーキ弁制御圧Ｐｉに係る指令電流値を電磁比例弁４５に対して出力する。また、踏込量判定部５４においてペダル角度θが切替閾値θｔｈよりも大きい（θ＞θｔｈ）と判定された場合には、電磁切換弁４７に対する切換指令電流の出力を停止する。

本実施形態では、コントローラ５には、制御特性選択部５３にて第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８から一の制御特性を選択するための異なる４つの選択処理（第１〜第４選択処理）が記憶されている。運転室１２には、第１〜第４選択処理から一の選択処理を決定するための決定スイッチ４８が設けられており、決定スイッチ４８から出力された決定信号がデータ取得部５１において取得されると、選択処理決定部５７は、当該決定信号に基づいて一の選択処理を決定する。第１〜第４選択処理における具体的な処理の流れについては、後述する。

なお、複数の制御特性から一の制御特性を選択するための選択処理は、必ずしも４つである必要はなく、コントローラ５に複数の選択処理が記憶されていてもよいし、一の選択処理のみが記憶されていてもよい。

記憶部５８は、メモリであり、第１閾値Ｐ１、第２閾値Ｖ１、第３閾値α１、切替閾値θｔｈ、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８、および第１〜第４選択処理がそれぞれ記憶されている。

（コントローラ５内での処理）
次に、コントローラ５で実行される具体的な処理の流れについて、図８〜１２を参照して説明する。

図８は、コントローラ５で実行される全体の処理の流れを示すフローチャートである。図９Ａおよび図９Ｂは、第１選択処理の流れを示すフローチャートである。図１０は、第２選択処理の流れを示すフローチャートである。図１１は、第３選択処理の流れを示すフローチャートである。図１２は、第４選択処理の流れを示すフローチャートである。

本実施形態では、コントローラ５は、まず、データ取得部５１において決定スイッチ４８からの決定信号が取得されると（ステップＳ５０１／ＹＥＳ）、選択処理決定部５７がステップＳ５０１で取得された決定信号にしたがった一の選択処理に決定する（ステップＳ５０２）。続いて、コントローラ５は、ステップＳ５０２において決定された一の選択処理を実行する（ステップＳ５０３）。

他方、データ取得部５１において決定スイッチ４８からの決定信号が取得されない場合は（ステップＳ５０１／ＮＯ）、選択処理決定部５７は、第１〜第４選択処理の中から一の選択処理を決定することができない。

第１選択処理では、図９Ａに示すように、まず、データ取得部５１が、ボトム圧センサ３２で検出されたボトム圧Ｐを取得する（ステップＳ６１０）。次に、車体状態判定部５２は、ステップＳ６１０で取得されたボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ６１１）。

ステップＳ６１１においてボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１以上である（Ｐ≧Ｐ１）と判定された場合（ステップＳ６１１／ＹＥＳ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第１制御特性Ｚ１を選択し（ステップＳ６１２）、第１選択処理が終了する。

一方、ステップＳ６１１においてボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１よりも小さい（Ｐ＜Ｐ１）と判定された場合（ステップＳ６１１／ＮＯ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第２制御特性Ｚ２を選択し（ステップＳ６１３）、第１選択処理が終了する。

なお、図９Ａに示す第１選択処理では、ボトム圧センサ３２で検出されたボトム圧Ｐに基づいて、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第１制御特性Ｚ１または第２制御特性Ｚ２が選択されたが、これに限らず、図９Ｂに示すように、車速センサ３４で検出された車速Ｖに基づいて、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第１制御特性Ｚ１または第２制御特性Ｚ２が選択されてもよい。

具体的には、まず、データ取得部５１が、車速センサ３４で検出された車速Ｖを取得する（ステップＳ６１０Ａ）。次に、車体状態判定部５２は、ステップＳ６１０Ａで取得された車速Ｖが第２閾値Ｖ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６１１Ａ）。

ステップＳ６１１Ａにおいて車速Ｖが第２閾値Ｖ１よりも小さい（Ｖ＜Ｖ１）と判定された場合（ステップＳ６１１Ａ／ＹＥＳ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第１制御特性Ｚ１を選択し（ステップＳ６１２）、第１選択処理が終了する。

一方、ステップＳ６１１Ａにおいて車速Ｖが第２閾値Ｖ１以上である（Ｖ≧Ｖ１）と判定された場合（ステップＳ６１１Ａ／ＮＯ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第２制御特性Ｚ２を選択し（ステップＳ６１３）、第１選択処理が終了する。

したがって、第１選択処理では、コントローラ５は、ボトム圧センサ３２で検出されたボトム圧Ｐと第１閾値Ｐ１との間の大小関係（バケット２３内に積まれた荷の重量の軽重）および車速センサ３４で検出された車速Ｖと第２閾値Ｖ１との間の大小関係（車速の高低）のいずれかに基づいて、第１制御特性Ｚ１および第２制御特性Ｚ２のうちのいずれかを選択する。

第２選択処理では、図１０に示すように、まず、データ取得部５１が、車速センサ３４で検出された車速Ｖおよびボトム圧センサ３２で検出されたボトム圧Ｐをそれぞれ取得する（ステップＳ６２０）。次に、車体状態判定部５２は、ステップＳ６２０で取得された車速Ｖが第２閾値Ｖ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６２１）。

ステップＳ６２１において車速Ｖが第２閾値Ｖ１よりも小さい（Ｖ＜Ｖ１）と判定された場合（ステップＳ６２１／ＹＥＳ）、続いて、車体状態判定部５２は、ステップＳ６２０で取得されたボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ６２２）。

ステップＳ６２２においてボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１以上である（Ｐ≧Ｐ１）と判定された場合（ステップＳ６２２／ＹＥＳ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第１制御特性Ｚ１を選択し（ステップＳ６２３）、第２選択処理が終了する。

一方、ステップＳ６２２においてボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１よりも小さい（Ｐ＜Ｐ１）と判定された場合（ステップＳ６２２／ＮＯ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第２制御特性Ｚ２を選択し（ステップＳ６２４）、第２選択処理が終了する。

また、ステップＳ６２１において車速Ｖが第２閾値Ｖ１以上である（Ｖ≧Ｖ１）と判定された場合（ステップＳ６２１／ＮＯ）、ステップＳ６２２と同様に、車体状態判定部５２は、ステップＳ６２０で取得されたボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ６２２Ａ）。

ステップＳ６２２Ａにおいてボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１以上である（Ｐ≧Ｐ１）と判定された場合（ステップＳ６２２Ａ／ＹＥＳ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第３制御特性Ｚ３を選択し（ステップＳ６２５）、第２選択処理が終了する。

一方、ステップＳ６２２Ａにおいてボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１よりも小さい（Ｐ＜Ｐ１）と判定された場合（ステップＳ６２２Ａ／ＮＯ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第４制御特性Ｚ４を選択し（ステップＳ６２６）、第２選択処理が終了する。

第２選択処理では、コントローラ５は、車速センサ３４で検出された車速Ｖと第２閾値Ｖ１との間の大小関係に加えて、ボトム圧センサ３２で検出されたボトム圧Ｐと第１閾値Ｐ１との間の大小関係に基づいて、第１〜第４制御特性Ｚ１〜Ｚ４のうちのいずれかを選択する。すなわち、コントローラ５は、ホイールローダ１の走行速度の遅速およびバケット２３内に積まれた荷の重量の軽重に基づいて、第１〜第４制御特性Ｚ１〜Ｚ４のうちのいずれかを選択する。

第３選択処理では、図１１に示すように、まず、データ取得部５１が、車速センサ３４で検出された車速Ｖおよび角度センサ３１で検出されたリフトアーム角度αをそれぞれ取得する（ステップＳ６３０）。次に、車体状態判定部５２は、ステップＳ６３０で取得された車速Ｖが第２閾値Ｖ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６３１）。

ステップＳ６３１において車速Ｖが第２閾値Ｖ１よりも小さい（Ｖ＜Ｖ１）と判定された場合（ステップＳ６３１／ＹＥＳ）、続いて、車体状態判定部５２は、ステップＳ６３０で取得されたリフトアーム角度αが第３閾値α１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６３２）。

ステップＳ６３２においてリフトアーム角度αが第３閾値α１よりも小さい（α＜α１）と判定された場合（ステップＳ６３２／ＹＥＳ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第１制御特性Ｚ１を選択し（ステップＳ６３３）、第２選択処理が終了する。

一方、ステップＳ６３２においてリフトアーム角度αが第３閾値α１以上である（α≧α１）と判定された場合（ステップＳ６３２／ＮＯ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第２制御特性Ｚ２を選択し（ステップＳ６３４）、第２選択処理が終了する。

また、ステップＳ６３１において車速Ｖが第２閾値Ｖ１以上である（Ｖ≧Ｖ１）と判定された場合（ステップＳ６３１／ＮＯ）、ステップＳ６３２と同様に、車体状態判定部５２は、ステップＳ６３０で取得されたリフトアーム角度αが第３閾値α１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６３２Ａ）。

ステップＳ６３２Ａにおいてリフトアーム角度αが第３閾値α１よりも小さい（α＜α１）と判定された場合（ステップＳ６３２Ａ／ＹＥＳ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第３制御特性Ｚ３を選択し（ステップＳ６３５）、第２選択処理が終了する。

一方、ステップＳ６３２Ａにおいてリフトアーム角度αが第３閾値α１以上である（α≧α１）と判定された場合（ステップＳ６３２Ａ／ＮＯ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第４制御特性Ｚ４を選択し（ステップＳ６３６）、第２選択処理が終了する。

第３選択処理では、コントローラ５は、車速センサ３４で検出された車速Ｖと第２閾値Ｖ１との間の大小関係に加えて、角度センサ３１で検出されたリフトアーム角度αと第３閾値α１との間の大小関係に基づいて、第１〜第４制御特性Ｚ１〜Ｚ４のうちのいずれかを選択する。すなわち、第２選択処理と異なり、コントローラ５は、ホイールローダ１の走行速度の遅速および作業装置２の上昇高さの高低に基づいて、第１〜第４制御特性Ｚ１〜Ｚ４のうちのいずれかを選択する。

第４選択処理では、図１２に示すように、まず、データ取得部５１が、車速センサ３４で検出された車速Ｖ、ボトム圧センサ３２で検出されたボトム圧Ｐ、および角度センサ３１で検出されたリフトアーム角度αをそれぞれ取得する（ステップＳ６４０）。次に、車体状態判定部５２は、ステップＳ６４０で取得された車速Ｖが第２閾値Ｖ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６４１）。

ステップＳ６４１において車速Ｖが第２閾値Ｖ１よりも小さい（Ｖ＜Ｖ１）と判定された場合（ステップＳ６４１／ＹＥＳ）、続いて、車体状態判定部５２は、ステップＳ６４０で取得されたボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ６４２）。

ステップＳ６４２においてボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１以上である（Ｐ≧Ｐ１）と判定された場合（ステップＳ６４２／ＹＥＳ）、さらに、車体状態判定部５２は、ステップＳ６４０で取得されたリフトアーム角度αが第３閾値α１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６４３）。

ステップＳ６４３においてリフトアーム角度αが第３閾値α１よりも小さい（α＜α１）と判定された場合（ステップＳ６４３／ＹＥＳ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第１制御特性Ｚ１を選択し（ステップＳ６４４）、第４選択処理が終了する。

一方、ステップＳ６４３においてリフトアーム角度αが第３閾値α１以上である（α≧α１）と判定された場合（ステップＳ６４３／ＮＯ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第２制御特性Ｚ２を選択し（ステップＳ６４５）、第４選択処理が終了する。

また、ステップ６４２においてボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１よりも小さい（Ｐ＜Ｐ１）と判定された場合（ステップＳ６４２／ＮＯ）、ステップＳ６４３と同様に、車体状態判定部５２は、ステップＳ６４０で取得されたリフトアーム角度αが第３閾値α１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６４３Ａ）。

ステップＳ６４３Ａにおいてリフトアーム角度αが第３閾値α１よりも小さい（α＜α１）と判定された場合（ステップＳ６４３Ａ／ＹＥＳ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第３制御特性Ｚ３を選択し（ステップＳ６４６）、第４選択処理が終了する。

一方、ステップＳ６４３Ａにおいてリフトアーム角度αが第３閾値α１以上である（α≧α１）と判定された場合（ステップＳ６４３Ａ／ＮＯ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第４制御特性Ｚ４を選択し（ステップＳ６４７）、第４選択処理が終了する。

また、ステップＳ６４１において車速Ｖが第２閾値Ｖ１以上である（Ｖ≧Ｖ１）と判定された場合（ステップＳ６４１／ＮＯ）、ステップＳ６４２と同様に、ステップＳ６４０で取得されたボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ６４２Ａ）。

ステップＳ６４２Ａにおいてボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１以上である（Ｐ≧Ｐ１）と判定された場合（ステップＳ６４２Ａ／ＹＥＳ）、ステップＳ６４３やステップＳ６４３Ａと同様に、車体状態判定部５２は、ステップＳ６４０で取得されたリフトアーム角度αが第３閾値α１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６４３Ｂ）。

ステップＳ６４３Ｂにおいてリフトアーム角度αが第３閾値α１よりも小さい（α＜α１）と判定された場合（ステップＳ６４３Ｂ／ＹＥＳ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第５制御特性Ｚ５を選択し（ステップＳ６４８）、第４選択処理が終了する。

一方、ステップＳ６４３Ｂにおいてリフトアーム角度αが第３閾値α以上である（α≧α１）と判定された場合（ステップＳ６４３Ｂ／ＮＯ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第６制御特性Ｚ６を選択し（ステップＳ６４９）、第４選択処理が終了する。

また、ステップＳ６４２Ａにおいてボトム圧Ｐが第１閾値Ｐ１よりも小さい（Ｐ＜Ｐ１）と判定された場合（ステップＳ６４２Ａ／ＮＯ）、ステップＳ６４３、ステップＳ６４３Ａ、およびステップＳ６４３Ｂと同様に、車体状態判定部５２は、ステップＳ６４０で取得されたリフトアーム角度αが第３閾値α１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６４３Ｃ）。

ステップＳ６４３Ｃにおいてリフトアーム角度αが第３閾値α１よりも小さい（α＜α１）と判定された場合（ステップＳ６４３Ｃ／ＹＥＳ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第７制御特性Ｚ７を選択し（ステップＳ６５１）、第４選択処理が終了する。

一方、ステップＳ６４３Ｃにおいてリフトアーム角度αが第３閾値α以上である（α≧α１）と判定された場合（ステップＳ６４３Ｃ／ＮＯ）、制御特性選択部５３は、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８の中から第８制御特性Ｚ８を選択し（ステップＳ６５２）、第４選択処理が終了する。

第４選択処理では、コントローラ５は、車速センサ３４で検出された車速Ｖと第２閾値Ｖ１との間の大小関係、ボトム圧センサ３２で検出されたボトム圧Ｐと第１閾値Ｐ１との間の大小関係、および角度センサ３１で検出されたリフトアーム角度αと第３閾値α１との間の大小関係に基づいて、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８のうちのいずれかを選択する。すなわち、コントローラ５は、ホイールローダ１のダンプアプローチ動作に係るあらゆる要素（ホイールローダ１の走行速度の遅速、バケット２３内に積まれた荷の重量の軽重、および作業装置２の上昇高さの高低）に基づいて、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８のうちのいずれかを選択する。

このように、コントローラ５には、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８から一の制御特性を選択する方法が異なる第１〜第４選択処理が記憶され、オペレータは、第１〜第４選択処理の中から作業状態や走行状態を鑑みた最適な一の選択処理を決定することができるため、ホイールローダ１では、精度の高いブレーキ制御を効率よく行うことが可能である。

図８に示すように、ステップＳ５０３において一の制御特性が選択されると、続いて、データ取得部５１は、ポテンショメータ３３で検出されたペダル角度θを取得する（ステップＳ５０４）。次に、踏込量判定部５４は、ステップＳ５０４で取得されたペダル角度θが切替閾値θｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ５０５）。

ステップＳ５０５においてペダル角度θが切替閾値θｔｈよりも大きい（θ＞θｔｈ）と判定されると（ステップＳ５０５／ＹＥＳ）、指令部５６は、電磁切換弁４７に対する切換指令電流の出力を停止し（ステップＳ５０６）、コントローラ５における処理が終了する。これにより、電磁切換弁４７は、第２切換位置４７Ｂに切り換わり、ブレーキ弁４４には油圧パイロット弁４６で生成されたパイロット圧が作用される。

一方、ステップＳ５０５においてペダル角度θが切替閾値θｔｈ以下である（θ≦θｔｈ）と判定された場合（ステップＳ５０５／ＮＯ）、算出部５５は、ステップＳ５０３で選択された一の制御特性に基づいて、ペダル角度θに対応するブレーキ弁制御圧Ｐｉを算出する（ステップＳ５０７）。

そして、指令部５６は、電磁切換弁４７に対して切換指令電流を出力すると共に、ステップＳ５０７で算出されたブレーキ弁制御圧Ｐｉに係る指令電流値を電磁比例弁４５に対して出力し（ステップＳ５０８）、コントローラ５における処理が終了する。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るコントローラ５Ａについて、図１３を参照して説明する。図１３において、第１実施形態に係るブレーキ制御システムについて説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。以下、第３実施形態においても同様とする。

図１３は、第２実施形態に係るコントローラ５Ａの全体の処理の流れを示すフローチャートである。

本実施形態に係るコントローラ５Ａは、第１〜第４選択処理から一の選択処理を決定する方法が第１実施形態に係るコントローラ５と異なる。具体的には、まず、データ取得部５１は、車速センサ３４で検出された車速Ｖを取得する（ステップＳ５１１）。次に、選択処理決定部５７は、ステップＳ５１１で取得された車速Ｖが決定閾値Ｖｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳ５１２）。

この「決定閾値Ｖｔｈ」は、第２閾値Ｖ１よりも大きな値であって（Ｖｔｈ＞Ｖ１）、コントローラ５が制御特性を選択する際に、車速、荷の重量、およびリフトアーム２１の高さのうちのいずれの要素を考慮すべきか否かを決める基準となる車速である。

ステップＳ５１２において車速Ｖが決定閾値Ｖｔｈ以下である（Ｖ≦Ｖｔｈ）と判定された場合（ステップＳ５１２／ＹＥＳ）、選択処理決定部５７は、第１〜第４選択処理のうち、例えば第１選択処理に決定する（ステップＳ５１３）。ステップＳ５１３において第１選択処理に決定されると、コントローラ５Ａは、第１選択処理を実行する（ステップＳ５１４）。

一方、ステップＳ５１２において車速Ｖが決定閾値Ｖｔｈよりも大きい（Ｖ＞Ｖｔｈ）と判定された場合（ステップＳ５１２／ＮＯ）、選択処理決定部５７は、第１〜第４選択処理のうち、例えば第２選択処理に決定する（ステップＳ５１５）。ステップＳ５１５において第２選択処理に決定されると、コントローラ５Ａは、第２選択処理を実行する（ステップＳ５１６）。

このように、第１〜第４選択処理の中から一の選択処理を決定するにあたり、コントローラ５Ａにてホイールローダ１の走行状態を判定することによって決定してもよい。この場合には、第１実施形態のように決定スイッチ４８を設ける必要がなく、コントローラ５Ａ側で選択処理の決定を自動で行うことが可能となる。

なお、図１３では、選択処理決定部５７は、車速に基づいて第１選択処理および第２選択処理のうちのいずれかに決定しているが、これに限らず、第１〜第４選択処理の中から一の選択処理を決定できる処理であればよく、決定閾値Ｖｔｈについてもホイールローダ１の作業状態などに応じて任意に設定することが可能である。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るブレーキ制御システムについて、図１４を参照して説明する。

図１４は、第３実施形態に係るブレーキ制御システムの一構成例を示すシステム構成図である。

第１実施形態では、ブレーキ制御システムにおける電気系統に異常が発生した場合の一例として、コントローラ５と電磁比例弁４５とを接続する信号線が断線したり、コントローラ５からの指令電流の出力が停止したりした場合について説明した。本実施形態では、ブレーキ制御システムにおける電気系統に異常が発生した場合の他の一例として、コントローラ５Ｂ内のソフトウェアが暴走して、電磁比例弁４５や電磁切換弁４７０に対して指令電流が出力し続けてしまう場合について説明する。

例えば、電磁切換弁４７０におけるばね４７Ｃの付勢力よりも大きい切換指令電流が、コントローラ５Ｂから電磁切換弁４７０に対して出力され続けた場合、電磁切換弁４７０は、第１切換位置４７Ａに切り換わったままの状態となる。この場合、ブレーキ弁４４は、電磁比例弁４５からのブレーキ弁制御圧Ｐｉで制御され続けることとなり、油圧パイロット弁４６を用いた油圧によるブレーキ制御を行うことができなくなってしまう。

そこで、電磁切換弁４７０は、第１実施形態における電磁切換弁４７の構成と異なり、ばね４７Ｃの付勢力と同じ方向に油圧を作用させるパイロット油室４７Ｄを備える。このパイロット油室４７Ｄは、油圧パイロット弁４６に接続されており、油圧パイロット弁４６で生成されたパイロット圧が作用される。

したがって、電磁切換弁４７０は、ばね４７Ｃの付勢力とパイロット油室４７Ｄに作用されるパイロット圧とを足し合わせた力よりも大きい切換指令電流が作用された場合に第１切換位置４７Ａに切り換わる。なお、パイロット油室４７Ｄに対して設定される設定パイロット圧は任意でよい。

このように、コントローラ５Ｂ内のソフトウェアが暴走している可能性がある場合に、オペレータはブレーキペダル４３を強く踏み込み、電磁切換弁４７０の設定パイロット圧以上のパイロット圧を油圧パイロット弁４６で生成させることにより、電磁切換弁４７０が第１切換位置４７Ａから第２切換位置４７Ｂに切り換えることができる。これにより、ブレーキ弁４４には、油圧パイロット弁４６で生成されたパイロット圧が作用される。

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、本実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、本実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。またさらに、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

例えば、上記実施形態では、作業車両の一態様としてホイールローダ１を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えばフォークリフト等の他の作業車両にも本発明を適用することが可能であるが、ホイールローダ１のように、作業装置２内に積まれた荷を登坂しながらダンプトラック１０２やホッパーなどへ積み込む作業において、本発明は特に有効である。

また、上記実施形態では、コントローラ５，５Ａ，５Ｂにおいて選択処理を実行した後に、ポテンショメータ３３で検出されたペダル角度θが所定のペダル角度θｔｈ（切替閾値θｔｈ）以下であるか否かを判定していたが、これに限らず、当該判定を行い、ペダル角度θが所定のペダル角度θｔｈ以下である（θ≦θｔｈ）と判定された後に、選択処理を実行してもよい。コントローラ５，５Ａ，５Ｂは、ポテンショメータ３３で検出されたペダル角度θが所定のペダル角度θｔｈ（切替閾値θｔｈ）以下であって、第１〜第８制御特性Ｚ１〜Ｚ８から一の制御特性が選択された場合に、その一の制御特性に基づいてペダル角度θに対応するブレーキ弁制御圧Ｐｉを算出すればよい。

１：ホイールローダ（作業車両）
２：作業装置
５，５Ａ，５Ｂ：コントローラ
１１，１１Ａ：前輪（車輪）
１１，１１Ｂ：後輪（車輪）
１２：運転室
３１：角度センサ（高さセンサ）
３２：ボトム圧センサ（荷重センサ）
３３：ポテンショメータ（踏込量センサ）
３４：車速センサ
４１Ｆ，４１Ｒ：ブレーキ装置
４３：ブレーキペダル
４４：ブレーキ弁
４５：電磁比例弁
４６：油圧パイロット弁
４７：電磁切換弁
４７Ａ：第１切換位置
４７Ｂ：第２切換位置
４８：決定スイッチ
Ｐ：ボトム圧（重量）
Ｐｉ：ブレーキ弁制御圧（制御圧）
Ｖ：車速
Ｚ１〜Ｚ８：第１〜第８制御特性
α：リフトアーム角度
θ：ペダル角度
θｔｈ：切替閾値（所定の踏込量）

上記の目的を達成するために、本発明は、車体に設けられた複数の車輪と、前記車体の前部に設けられて荷の運搬作業や積込作業を行うための作業装置と、前記複数の車輪に制動力を付与するブレーキ装置と、前記ブレーキ装置を操作するためのブレーキペダルと、前記ブレーキペダルの踏込量に基づいて前記ブレーキ装置が出力するブレーキ圧を制御するブレーキ弁と、前記ブレーキ弁に対してパイロット圧を出力する電磁比例弁と、前記電磁比例弁を制御するコントローラと、を備えた作業車両において、前記ブレーキペダルの踏込量を検出する踏込量センサと、車速を検出する車速センサと、前記作業装置内に積まれた前記荷の重量を検出する荷重センサと、を有し、前記コントローラには、前記ブレーキペダルの踏込量が大きくなるにつれて前記電磁比例弁の制御圧が高くなる関係に設定されると共に、所定の踏込量以下において前記ブレーキペダルの踏込量に対する前記電磁比例弁の制御圧の上昇率を異ならせて設定された複数の制御特性が記憶され、前記コントローラは、前記複数の制御特性から一の制御特性を選択する選択処理を実行し、前記踏込量センサで検出された踏込量が前記所定の踏込量以下である場合に、前記選択処理にて選択された前記一の制御特性に基づいて前記踏込量センサで検出された踏込量に対応する制御圧を算出し、算出された制御圧に係る指令電流値を前記電磁比例弁に対して出力し、前記選択処理では、前記荷重センサで検出された重量が前記作業装置内に積まれた前記荷の重量の軽重に関する基準となる所定の第１閾値以上である場合、または前記車速センサで検出された車速が前記作業車両の走行速度の遅速に関する基準となる所定の第２閾値よりも小さい場合に、前記一の制御特性として第１制御特性を選択し、前記荷重センサで検出された重量が前記所定の第１閾値よりも小さい場合、または前記車速センサで検出された車速が前記所定の第２閾値以上である場合に、前記一の制御特性として前記第１制御特性よりも前記上昇率が小さい第２制御特性を選択することを特徴とする。

Claims (7)

1. 車体に設けられた複数の車輪と、前記車体の前部に設けられて荷の運搬作業や積込作業を行うための作業装置と、前記複数の車輪に制動力を付与するブレーキ装置と、前記ブレーキ装置を操作するためのブレーキペダルと、前記ブレーキペダルの踏込量に基づいて前記ブレーキ装置が出力するブレーキ圧を制御するブレーキ弁と、前記ブレーキ弁に対してパイロット圧を出力する電磁比例弁と、前記電磁比例弁を制御するコントローラと、を備えた作業車両において、
   前記ブレーキペダルの踏込量を検出する踏込量センサと、
   車速を検出する車速センサと、
   前記作業装置内に積まれた前記荷の重量を検出する荷重センサと、を有し、
   前記コントローラには、前記ブレーキペダルの踏込量が大きくなるにつれて前記電磁比例弁の制御圧が高くなる関係に設定されると共に、所定の踏込量以下において前記ブレーキペダルの踏込み量に対する前記電磁比例弁の制御圧の上昇率を異ならせて設定された複数の制御特性が記憶され、
   前記コントローラは、
   前記踏込量センサで検出された踏込量が前記所定の踏込量以下である場合に、少なくとも前記車速センサで検出された車速および前記荷重センサで検出された重量のうちのいずれかに基づいて、前記複数の制御特性から一の制御特性を選択し、
   選択された前記一の制御特性に基づいて前記踏込量センサで検出された踏込量に対応する制御圧を算出し、
   算出された制御圧に係る指令電流値を前記電磁比例弁に対して出力する
   ことを特徴とする作業車両。
2. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記作業装置の高さを検出する高さセンサを有し、
   前記コントローラは、
   前記車速センサで検出された車速、前記荷重センサで検出された重量、および前記高さセンサで検出された高さに基づいて、記憶されている前記複数の制御特性から前記一の制御特性を選択する
   ことを特徴とする作業車両。
3. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記コントローラには、前記複数の制御特性から前記一の制御特性を選択するための異なる複数の選択処理が記憶されており、
   前記複数の選択処理から一の選択処理を決定するための決定スイッチをさらに有し、
   前記コントローラは、
   前記決定スイッチから出力された決定信号に基づいて前記一の選択処理を決定する
   ことを特徴とする作業車両。
4. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記コントローラには、前記複数の制御特性から前記一の制御特性を選択するための異なる複数の選択処理が記憶されており、
   前記コントローラは、
   前記車速センサで検出された車速に基づいて前記一の選択処理を決定する
   ことを特徴とする作業車両。
5. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記ブレーキペダルの踏込量に応じたパイロット圧を生成する油圧パイロット弁と、
   前記電磁比例弁の制御圧を前記ブレーキ弁に導く第１切換位置、および前記油圧パイロット弁で生成されたパイロット圧を前記ブレーキ弁に導く第２切換位置を有する電磁切換弁と、をさらに備え、
   前記コントローラは、前記踏込量センサで検出された踏込量が前記ブレーキペダルの前記所定の踏込量よりも大きい場合に、前記電磁切換弁が前記第２切換位置に切り換わるように、前記電磁切換弁に対する切換指令電流の出力を停止する
   ことを特徴とする作業車両。
6. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記ブレーキペダルの踏込量に応じたパイロット圧を生成する油圧パイロット弁と、
   前記電磁比例弁の制御圧を前記ブレーキ弁に導く第１切換位置、および前記油圧パイロット弁で生成されたパイロット圧を前記ブレーキ弁に導く第２切換位置を有する電磁切換弁と、をさらに備え、
   前記電磁切換弁は、前記コントローラを含む電気系統に異常が発生した場合には、前記第２切換位置に切り換わる
   ことを特徴とする作業車両。
7. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記ブレーキ弁は、運転室に設けられた前記ブレーキペダルとは別の位置であって、前記運転室よりもアクスルに近い位置に設置されている
   ことを特徴とする作業車両。

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