WO2023182284A1 - 作業機械 - Google Patents

Abstract

放土作業におけるオペレータの操作負荷を軽減しつつ、バケットとダンプトラック等との接触を防止する作業機械を提供する。作業機械は、車体と、車体に支持され、上下方向に回動自在なアームと、アームに支持され、チルト動作及びダンプ動作するバケットと、アームを上下方向に回動させるアーム用アクチュエータと、バケットをチルト動作及びダンプ動作させるバケット用アクチュエータと、アーム用アクチュエータ及びバケット用アクチュエータを制御する制御装置と、を備える。制御装置は、バケットをチルト動作及びダンプ動作させるバケット操作信号に基づいて、作業機械が放土を行う放土状態であるか、又は、放土を行わない非放土状態であるかを判定し、作業機械が放土状態であると判定された場合、アームを上方向に回動させるようにアーム用アクチュエータを制御する。

Description

作業機械

　本発明は、バケット等の作業装置を備えたホイールローダ等の作業機械に関する。

　従来から、土砂や砕石などをダンプトラックなどに積み込む作業を行う作業機械としてホイールローダが知られている。オペレータは、バケットをダンプトラックのベッセルなどに接触させず、かつ、ダンプトラックへの衝撃を抑制するように放土作業を実施するために、車体を前進させる作業と、アームを上昇させる作業と、バケットを回動させる作業と、を同時に行う必要がある。放土作業時のオペレータの操作負荷を軽減するため、例えば特許文献１には、放土作業（排土作業）において、バケットのダンプ動作の少なくとも一部と並行してアーム（ブーム）が上昇動作するように、ホイールローダの油圧シリンダを制御する制御システムが記載されている。特許文献１に記載の制御システムには、バケットの姿勢が所定条件を満足するとき、すなわち、バケット角度が閾値以下である条件を満足する場合、バケットのダンプ動作と並行してアームが上昇する制御が開示されている。

特許第６２０８８９９号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の制御システムでは、アームを上昇させるためにバケットの姿勢を検出する必要がある。このため、当該システムでは、実際にアームが上昇するまでに、バケットレバーを操作してからバケット用の油圧シリンダが駆動するまでの時間と、バケットの姿勢（バケット角度）をセンサ等で検出する時間が必要になる。このため、バケット用の油圧シリンダが駆動するまでの間に車体が前進してしまう場合や、センサがバケットの姿勢を検出する間に車体が前進してしまう場合があった。このような場合、バケットのダンプ動作に対するアームの上昇が遅れ、バケットがダンプトラックや土砂等に接触するおそれがあった。

　本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、放土作業におけるオペレータの操作負荷を軽減しつつ、バケットとダンプトラック等との接触を防止する作業機械を提供することである。

　上記目的を達成するために、本発明に係る作業機械は、車体と、前記車体に支持され、上下方向に回動自在なアームと、前記アームに支持され、チルト動作及びダンプ動作するバケットと、前記アームを上下方向に回動させるアーム用アクチュエータと、前記バケットをチルト動作及びダンプ動作させるバケット用アクチュエータと、前記アーム用アクチュエータ及び前記バケット用アクチュエータを制御する制御装置と、を備えた作業機械であって、前記制御装置は、前記バケットをチルト動作及びダンプ動作させるバケット操作信号に基づいて、前記作業機械が放土を行う放土状態であるか、又は、放土を行わない非放土状態であるかを判定し、前記作業機械が前記放土状態であると判定された場合、前記アームを上方向に回動させるように前記アーム用アクチュエータを制御する、ことを特徴とする。

　本発明によれば、制御装置は、バケットをダンプ動作させるバケット操作信号に基づいて、作業機械が放土を行う放土状態であると判定された場合、アームを上方向に回動させる制御を行う。このため、バケットのダンプ動作に対し、アームを遅滞なく上昇させられ、対象車両や土砂等へのバケットの接触を回避できる。

本実施形態に係る作業機械を概略的に示す側面図。 本実施形態に係る作業機械の制御システムを示すシステム構成図。 図１に示す作業機械により行われる一連の作業を説明する模式図。 図１に示す作業機械により行われる放土作業を説明する模式図。 第１実施形態に係る作業機械のメインコントローラの機能ブロック図。 第１実施形態に係る作業機械におけるバケット操作位置とアーム補正値との関係の一例を示す特性図。 第１実施形態に係る作業機械のメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャート。 第１実施形態に係る作業機械において放土作業を行う場合の各パラメータの時系列変化を説明する図。 第１実施形態の変形例１に係る作業機械のメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャート。 第１実施形態の変形例２に係る作業機械におけるバケット操作位置とアーム補正値との関係の一例を示す特性図。 第１実施形態の変形例３に係る作業機械のメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャート。 第１実施形態の変形例３に係る作業機械のメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャート。 第２実施形態に係る作業機械のメインコントローラの機能ブロック図。 第２実施形態に係る作業機械のメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャート。 第２実施形態の変形例に係る作業機械のメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャート。 第３実施形態に係る作業機械のメインコントローラの機能ブロック図。 第３実施形態に係る作業機械のメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャート。 第４実施形態に係る作業機械のメインコントローラの機能ブロック図。 第４実施形態に係る作業機械のメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャート。 第５実施形態に係る作業機械のメインコントローラの機能ブロック図。 第５実施形態に係る作業機械におけるバケット操作位置とアーム補正値との関係の一例を示す特性図。 第５実施形態に係る作業機械のメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャート。 第５実施形態に係る作業機械のメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャート。 第６実施形態に係る作業機械のメインコントローラの機能ブロック図。 第６実施形態に係る作業機械におけるバケット操作位置とバケット補正値との関係の一例を示す特性図。 第６実施形態に係る作業機械のメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャート。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照し説明する。

　まず、図１及び図２を参照しながら、本発明の実施形態に係る作業機械としてのホイールローダの構成、制御システムのシステム構成について説明する。図１は、本実施形態に係るホイールローダ１を概略的に示す側面図である。図２は、本実施形態に係るホイールローダ１の制御システムを示すシステム構成図である。

　なお、説明の便宜上、図１に示すホイールローダ１の進行方向を基準に運転者から見て「前」、「後」、「左」、「右」をそれぞれ定義し、重力を基準に「上」、「下」を定義する。即ち、図１に示される矢印「前」及び「後」は、ホイールローダ１の前進方向及び後進方向を示し、矢印「上」及び「下」はホイールローダ１の上下方向を示している。また、ホイールローダ１の左右（車幅）方向は、上述した前後方向及び上下方向に垂直な方向と定義する。

　図１に示すように、ホイールローダ１は、車体８と作業装置６とを含む。車体８は、アーティキュレート操舵式（車体屈折式）であり、前部車体８Ａと、後部車体８Ｂと、前部車体８Ａ及び後部車体８Ｂを連結するセンタージョイント１０とを含む。前部車体８Ａには作業装置６が取り付けられている。後部車体８Ｂには、運転室１２及びエンジン室１６が配置されている。運転室１２内には、オペレータが着座する座席（図示せず）と、オペレータによって操作される後述する操作装置（前後進スイッチ５１、アーム操作装置５２、バケット操作装置５３、駐車ブレーキ操作装置５４、ステアリング操作装置５５、アクセル操作装置５６、ブレーキ操作装置５７（図２参照））が設けられている。

　図１及び図２に示すように、エンジン室１６には、エンジン２０、エンジン２０に燃料を供給する燃料噴射装置２３、エンジン２０に機械的に接続される発電電動機４０、エンジン２０及び発電電動機４０に機械的に接続される油圧ポンプ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及びバルブ等の油圧機器（図示せず）が搭載されている。エンジン２０は、例えば、ディーゼルエンジン等の内燃機関により構成される。燃料噴射装置２３は、後述するエンジンコントローラ１２０からの燃料噴射量指令に基づいてエンジン２０への燃料噴射量を制御する。発電電動機４０は、エンジン２０から出力されるトルクによって回転し、発電する発電機として機能する。発電電動機４０は、後述するメインコントローラ１００から入力される発電電圧指令に基づいて、発電電動機用のインバータ（以下、発電インバータと記す）４１によって制御される。油圧ポンプ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、エンジン２０が出力するトルクによって駆動されて作動油を吐出する。なお、発電電動機４０が電動機として機能する場合には、エンジン２０及び発電電動機４０が出力するトルクによって、油圧ポンプ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃが駆動される。なお、発電インバータ４１は、直流部（直流母線）４４に接続されている。発電インバータ４１は、後述するメインコントローラ１００からの発電電圧指令に基づき、発電電動機４０から供給される電力を利用して直流部４４のバス電圧を制御する。

　図１及び図２に示すように、車体８には、発電電動機４０によって発電された電力によって駆動される電動式の走行駆動装置４５が搭載されている。走行駆動装置４５は、走行電動機４３と、走行電動機４３から走行駆動力が与えられる走行装置１１とを含む。走行電動機４３は、走行装置１１の車輪７を動作させる電動モータである。走行電動機４３は、エンジン２０の動力によって回転する発電電動機４０によって発電された電力により回転駆動される。走行電動機４３のトルクは、後述するメインコントローラ１００から入力される走行駆動トルク指令に基づいて、走行電動機用のインバータ（以下、走行インバータと記す）４２によって制御される。走行インバータ４２は、直流部４４を介して発電インバータ４１に接続されている。走行インバータ４２は、後述するメインコントローラ１００の走行駆動トルク指令に基づき、直流部４４の電力を利用して走行電動機４３を駆動させる。

　走行装置１１は、前部車体８Ａに取り付けられる車輪７である前輪７Ａと、後部車体８Ｂに取り付けられる車輪７である後輪７Ｂと、走行電動機４３からの動力を車輪７に伝達する動力伝達装置とを有する。動力伝達装置は、アクスル、デファレンシャル装置、プロペラシャフト等を含んで構成されてよい。また、ホイールローダ１は、前部車体８Ａと後部車体８Ｂとを連結するように設けられる左右一対のステアリング用油圧シリンダ１５を有するステアリング装置２２によって転舵される。ステアリング装置２２は、油圧ポンプ３０Ｃから吐出される作動油によって駆動される。また、ホイールローダ１には、ブレーキ用油圧シリンダ１７及び駐車ブレーキ用油圧シリンダ１８を含むブレーキ装置２１が設けられている。ブレーキ装置２１は、油圧ポンプ３０Ｂから吐出される作動油によって駆動される。

　図１及び図２に示すように、作業装置６は、車体８に支持され、上下方向に回動自在なアーム２と、アーム２に支持され、チルト動作及びダンプ動作するバケット３と、アーム２を上下方向に回動させるアーム用油圧シリンダ（アーム用アクチュエータ）４と、バケット３をチルト動作及びダンプ動作させるバケット用油圧シリンダ（バケット用アクチュエータ）５と、を含む。バケット３のチルト動作及びダンプ動作については、図３及び図４を用いて後述する。アーム２は、前部車体８Ａに支持されており、前部車体８Ａを左右方向に延在する軸周りに回動自在に取り付けられている。アーム２は、油圧ポンプ３０Ａから吐出される作動油によってアーム用油圧シリンダ４が伸縮動作することにより動作する。また、バケット３は、アーム２の先端部分（前側）に支持されており、アーム２を左右方向に延在する軸周りに回動自在に取り付けられている。バケット３は、油圧ポンプ３０Ａから吐出される作動油によってバケット用油圧シリンダ５が伸縮動作することにより動作する。なお、アーム２及びアーム用油圧シリンダ４は、前部車体８Ａの左右に１つずつ設けられる。また、本実施形態では、バケット３を作動させるためのリンク機構として、Ｚリンク式（ベルクランク式）のリンク機構が採用されている。作業装置６は、走行駆動装置４５から独立して駆動される。

　図２に示すように、作動油の流れ方向において油圧ポンプ３０Ａと作業装置６との間にはフロント制御部３１が設けられている。フロント制御部３１は、油圧ポンプ３０Ａからアーム用油圧シリンダ４及びバケット用油圧シリンダ５へ供給される作動油の圧力、流量及び方向を制御する。これにより、アーム用油圧シリンダ４及びバケット用油圧シリンダ５の伸縮動作が制御される。また、作動油の流れ方向において油圧ポンプ３０Ｂとブレーキ装置２１との間にはブレーキ制御部３２が設けられている。ブレーキ制御部３２は、油圧ポンプ３０Ｂからブレーキ用油圧シリンダ１７及び駐車ブレーキ用油圧シリンダ１８へ供給される作動油の圧力、流量及び方向を制御する。これにより、ブレーキ用油圧シリンダ１７及び駐車ブレーキ用油圧シリンダ１８の伸縮動作が制御される。作動油の流れ方向において油圧ポンプ３０Ｃとステアリング装置２２との間にはステアリング制御部３３が設けられている。ステアリング制御部３３は、油圧ポンプ３０Ｃからステアリング用油圧シリンダ１５へ供給される作動油の圧力、流量及び方向を制御する。これにより、ステアリング用油圧シリンダ１５の伸縮動作が制御される。

　図１及び図２に示すように、運転室１２内には、前後進スイッチ５１と、アーム操作装置５２と、バケット操作装置５３と、駐車ブレーキ操作装置５４と、ステアリング操作装置５５と、アクセル操作装置５６と、ブレーキ操作装置５７とが設けられている。前後進スイッチ５１は、車体８の前進（Ｆ）、待機（Ｎ）、及び後進（Ｒ）を切り替える前後進切替装置である。アーム操作装置５２は、アーム用油圧シリンダ４を介してアーム２を操作するものである。アーム操作装置５２は、一例として、中立位置から所定方向に傾けることによって操作されるタイプのアーム操作レバーとして構成されている。このアーム操作レバーが操作されると、アーム用油圧シリンダ４の伸縮動作によりアーム２が上下方向に回動（俯仰動）する。以下、アーム操作装置５２を、アーム操作レバーとも記載する。

　バケット操作装置５３は、バケット用油圧シリンダ５を介してバケット３を操作する。バケット操作装置５３は、一例として、中立位置から所定方向に傾けることによって操作されるタイプのバケット操作レバーとして構成されている。このバケット操作レバーが操作されると、バケット用油圧シリンダ５の伸縮動作によりバケット３が回動（ダンプ動作またはチルト動作）する。以下、バケット操作装置５３を、バケット操作レバーとも記載する。本明細書では、アーム操作装置５２がアーム操作レバーとして構成され、バケット操作装置５３がバケット操作レバーとして構成されることを前提として、説明する。

　アクセル操作装置５６は走行駆動装置４５を操作する。アクセル操作装置５６のアクセルペダルが操作されると、走行電動機４３の駆動により車輪７が回転し、ホイールローダ１が走行する。具体的には、前後進スイッチ５１が前進（Ｆ）に操作されている状態で、アクセル操作装置５６のアクセルペダルが踏み込まれると、車輪７が前進方向に回転し、車体８が前進走行する。前後進スイッチ５１が後進（Ｒ）に操作されている状態で、アクセル操作装置５６のアクセルペダルが踏み込まれると、車輪７が後進方向に回転し、車体８が後進走行する。前後進スイッチ５１が待機（Ｎ）に操作されている状態では、アクセル操作装置５６のアクセルペダルが踏み込まれても、車輪７は回転せず、車体８は走行しない。なお、ＦまたはＲに操作された状態のとき、アクセルペダルを踏まなくても極低速で車体が前進または後進（クリープ走行）する。ブレーキ操作装置５７は、ブレーキ用油圧シリンダ１７を操作する。駐車ブレーキ操作装置５４は、駐車ブレーキ用油圧シリンダ１８を操作する。

　ステアリング操作装置５５は、左右一対のステアリング用油圧シリンダ１５を操作する。ステアリング操作装置５５のステアリングホイールが操作されると、ステアリング用油圧シリンダ１５の伸縮動作に伴って後部車体８Ｂに対し前部車体８Ａがセンタージョイント１０を中心にして左右に屈折（転舵）する。以下、説明の便宜上、アーム操作装置５２、バケット操作装置５３、及び、アクセル操作装置５６を総称して、操作装置５０とも記載する。

　ホイールローダ１は、アーム操作レバーセンサ（アーム操作量センサ）５２ａを備える。アーム操作レバーセンサ５２ａは、アーム操作信号としてアーム操作装置５２（即ちアーム操作レバー）の中立位置に対する操作位置（操作量）を検出し、該アーム操作信号を後述するメインコントローラ（制御装置）１００に送信する。以下、アーム操作レバーの、中立位置に対する操作位置を、アーム操作位置とも記載する。アーム操作レバーセンサ５２ａは、一例としてポテンショメータであり、アーム操作レバーの操作位置に応じた電圧を検出する。

　例えば、アーム操作レバーセンサ５２ａは、アーム操作レバーを、中立位置から所定方向に向かって最大限傾けたときのアーム操作レバー角度を１００％に設定し、中立位置から反対方向に向かって最大限傾けたときのアーム操作レバー角度を－１００％に設定し、アーム操作レバーが実際に何％傾けられているか、その傾け割合（パーセント）に応じた電圧（アーム操作信号）を検出する。アーム操作レバーの傾け割合は、上記アーム操作位置を意味する。アーム操作レバーセンサ５２ａは、上記電圧を表す信号を、アーム２を上下方向に回動させるアーム操作信号として、後述するメインコントローラ１００に出力する。

　ホイールローダ１は、バケット操作レバーセンサ（バケット操作量センサ）５３ａを備える。バケット操作レバーセンサ５３ａは、バケット操作信号としてバケット操作装置５３（即ちバケット操作レバー）の中立位置に対する操作位置（操作量）を検出し、該バケット操作信号を後述するメインコントローラ（制御装置）１００に送信する。以下、バケット操作レバーの中立位置に対する操作位置を、バケット操作位置とも記載する。バケット操作レバーセンサ５３ａは、一例としてポテンショメータであり、バケット操作レバーの操作位置に応じた電圧を検出する。例えば、バケット操作レバーセンサ５３ａは、バケット操作レバーを、中立位置から所定方向に最大限傾けたときのバケット操作レバー角度を１００％に設定し、中立位置から反対方向に向かって最大限傾けたときのバケット操作レバー角度を－１００％に設定し、バケット操作レバーが実際に何％傾けられているか、その傾け割合（パーセント）に応じた電圧（バケット操作信号）を検出する。バケット操作レバーの傾け割合は、上記バケット操作位置を意味する。バケット操作レバーセンサ５３ａは、上記電圧を表す信号を、バケット３をチルト動作及びダンプ動作させるバケット操作信号として、後述するメインコントローラ１００に出力する。以下、アーム操作レバーセンサ５２ａ及びバケット操作レバーセンサ５３ａの総称として、操作位置検出装置１５０とも記載する。

　アクセル操作装置５６、ブレーキ操作装置５７、及び、ステアリング操作装置５５はそれぞれ、一例として、アクセルペダル、ブレーキペダル、及びステアリングホイールである。ホイールローダ１は、アクセルペダルの操作量（以下、アクセル操作量とも記す）に応じた所定の情報を検出するアクセルセンサ５６ａと、ブレーキペダルの操作量（以下、ブレーキ操作量とも記す）に応じた所定の情報を検出するブレーキセンサ５７ａと、ステアリングホイールの操作量（以下、ステアリング操作量とも記す）に応じた所定の情報を検出するステアリングセンサ５５ａと、を備える。アクセルセンサ５６ａ、ブレーキセンサ５７ａ、ステアリングセンサ５５ａは、例えば、操作部材（ステアリングホイールまたはペダル）の操作位置に応じた電圧を、上記所定の情報として検出するポテンショメータである。アクセルセンサ５６ａ、ブレーキセンサ５７ａ、及び、ステアリングセンサ５５ａは、検出した電圧を、後述するメインコントローラ１００に出力する。

　図２に示すように、ホイールローダ１には、ホイールローダ１を統括的に制御するメインコントローラ（制御装置）１００と、メインコントローラ１００からのエンジン回転速度指令に基づいて燃料噴射装置２３を制御するエンジンコントローラ１２０とが設けられている。

　メインコントローラ１００は、動作回路としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１０１、記憶装置としてのＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）１０２及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、入力インタフェース１０４、出力インタフェース１０５、並びに、その他の周辺回路を備えたマイクロコンピュータで構成される。なお、エンジンコントローラ１２０も、メインコントローラ１００と同様、動作回路、記憶装置及び入出力インタフェース等を備えたマイクロコンピュータで構成される。メインコントローラ１００及びエンジンコントローラ１２０は、それぞれ１つのマイクロコンピュータで構成してもよいし、複数のマイクロコンピュータで構成してもよい。

　メインコントローラ１００のＲＯＭ１０２は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリであり、各種演算が実行可能なプログラムが格納されている。すなわち、メインコントローラ１００のＲＯＭ１０２は、本実施形態の機能を実現するプログラムを読み取り可能な記憶媒体である。ＲＡＭ１０３は揮発性メモリであり、ＣＰＵ１０１との間で直接的にデータの入出力を行うワークメモリである。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１がプログラムを演算実行している間、必要なデータを一時的に記憶する。なお、メインコントローラ１００は、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の記憶装置をさらに備えていてもよい。

　ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶されたプログラムをＲＡＭ１０３に展開して演算実行する処理装置であって、プログラムに従って入力インタフェース１０４及びＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３から取り入れた信号に対して所定の演算処理を行う。

　入力インタフェース１０４には、各種センサからのセンサ信号が入力される。入力インタフェース１０４は、入力された信号をＣＰＵ１０１で演算可能なデータに変換する。出力インタフェース１０５は、ＣＰＵ１０１での演算結果に応じた出力用の信号を生成し、その信号をフロント制御部３１、ブレーキ制御部３２、ステアリング制御部３３、発電インバータ４１、走行インバータ４２、及びエンジンコントローラ１２０等に出力する。

　入力インタフェース１０４に入力されるセンサ信号としては、一例として、アクセルセンサ５６ａによって検出されるアクセル操作量に応じた電圧を表す信号、ブレーキセンサ５７ａによって検出されるブレーキ操作量に応じた電圧を表す信号、アーム操作レバーセンサ５２ａによって検出されるアーム操作位置に応じた電圧を表す信号、バケット操作レバーセンサ５３ａによって検出されるバケット位置に応じた電圧を表す信号、ステアリングセンサ５５ａによって検出されるステアリング操作量に応じた電圧を表す信号、及び、前後進スイッチ５１から出力される前後進スイッチ５１の操作位置を表す信号がある。

　また、入力インタフェース１０４に入力されるセンサ信号としては、車体８とアーム２とを連結する連結軸に設けられるアーム相対角センサ６２で検出された角度を表す信号、及び、アーム２とバケット３とを連結する連結軸に設けられるバケット相対角センサ６３で検出された角度を表す信号がある。アーム相対角センサ６２は、車体８に対するアーム２の相対角（傾斜角）を検出し、検出した角度を表す信号を入力インタフェース１０４に出力するポテンショメータである。バケット相対角センサ６３は、アーム２に対するバケット３の相対角（傾斜角）を検出し、検出した角度を表す信号を入力インタフェース１０４に出力するポテンショメータである。地面（走行面）に対する車体８の角度は一定であるため、アーム相対角センサ６２で検出される角度は、地面に対するアーム２の相対角（傾斜角）に相当するといえる。

　また、入力インタフェース１０４に入力されるセンサ信号としては、車速センサ（車速検出装置）６１によって検出される車速を表す信号がある。車速センサ６１は、車体８の走行速度を検出し、検出した車速を表す信号を入力インタフェース１０４に出力する。車速センサ６１は、ホイールローダ１の車速を検出することができればよい。例えば、車速センサ６１は、車輪７に設けられ、該車輪７の回転数を検出することで、ホイールローダ１の車速を検出するものであってもよいし、レーザ光を用いて対地速度を検出することで、ホイールローダ１の車速を検出するものであってもよい。さらに、入力インタフェース１０４に入力されるセンサ信号としては、エンジン２０の実回転速度を検出するエンジン回転速度センサ６４と、走行電動機４３の回転速度（以下、モータ速度とも記す）を検出するレゾルバ等のモータ速度センサ５８とがある。エンジン回転速度センサ６４は、例えば、エンジン２０の出力軸に設けられるロータリーエンコーダである。なお、エンジン回転速度センサ６４は、エンジン２０の出力軸に限らず、動力伝達装置を構成するいずれかの軸の回転速度を検出するものであってもよい。この場合、メインコントローラ１００が、エンジン回転速度センサ６４の検出結果に基づいて、実エンジン回転速度を演算する。なお、図示する例では、エンジン回転速度センサ６４は、メインコントローラ１００に接続されているが、エンジンコントローラ１２０に接続されてもよい。この場合、メインコントローラ１００は、エンジン回転速度センサ６４により検出された実エンジン回転速度を、エンジンコントローラ１２０を介して取得する。

　また、入力インタフェース１０４には、所定の回転速度センサ（図示せず）によって検出される、油圧ポンプ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び走行電動機４３の回転速度を表す信号が入力されてもよい。さらに、入力インタフェース１０４には、第２、第３吐出圧センサ７１、７２、７３によって検出された油圧ポンプ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの吐出圧を表す信号、及び、バケットシリンダ圧センサ７４及びアームシリンダ圧センサ７５によって検出されたバケット用油圧シリンダ５及びアーム用油圧シリンダ４の圧力（負荷圧）を表す信号が入力される。

　メインコントローラ１００は、アクセル操作量、アーム操作位置及びバケット操作位置等に基づいて、エンジン２０の目標回転速度（以下、目標エンジン回転速度とも記す）を演算する。メインコントローラ１００は、エンジン２０の目標回転速度に基づいて、回転速度指令値を演算し、エンジンコントローラ１２０に出力する。また、メインコントローラ１００は、エンジン回転速度センサ６４によって検出された実エンジン回転速度をエンジンコントローラ１２０に出力する。エンジンコントローラ１２０は、メインコントローラ１００から取得した回転速度指令値と、エンジン回転速度センサ６４によって検出された実エンジン回転速度とを比較して、実エンジン回転速度が回転速度指令値となるように燃料噴射装置２３を制御する。燃料噴射装置２３は、エンジンコントローラ１２０から出力される燃料噴射量指令に基づいて、燃料噴射量を制御し、エンジン２０を動作させる。このように、メインコントローラ１００、エンジンコントローラ１２０及び燃料噴射装置２３は、協働してエンジン２０の動作を制御する制御装置を構成している。

　メインコントローラ１００は、アーム操作装置５２及びバケット操作装置５３の中立位置からの操作位置（操作量）に基づいて、出力インタフェース１０５を介してフロント制御指令をフロント制御部３１へ出力する。そして、メインコントローラ１００は、フロント制御部３１を介して、アーム用油圧シリンダ４及びバケット用油圧シリンダ５を制御する。フロント制御部３１は、メインコントローラ１００からのフロント制御指令に基づき、油圧ポンプ３０Ａから吐出される作動油の圧力、流量及び方向を調整し、アーム用油圧シリンダ４及びバケット用油圧シリンダ５を動作させる。フロント制御部３１は、油圧ポンプ３０Ａから吐出される作動油の流れを制御する方向制御弁、及び、この方向制御弁のパイロット室に入力されるパイロット圧を生成する電磁弁等を有する。メインコントローラ１００は、バケット操作信号に基づいて、ホイールローダ１が放土を行う放土状態であるか、又は、放土を行わない非放土状態であるかを判定し、ホイールローダ１が放土状態であると判定された場合にアーム２を上昇、即ち上方向に回動させるようにアーム用油圧シリンダ４を制御する。なお、メインコントローラ１００による放土状態の判定については、その詳細を後述する。

　また、メインコントローラ１００は、ブレーキ操作装置５７の操作量、及び駐車ブレーキ操作装置５４の操作スイッチの操作位置に基づいて、出力インタフェース１０５を介してブレーキ制御指令を出力する。ブレーキ制御部３２は、メインコントローラ１００からのブレーキ制御指令に基づき、油圧ポンプ３０Ｂから吐出される作動油の圧力、流量及び方向を調整し、ブレーキ用油圧シリンダ１７及び駐車ブレーキ用油圧シリンダ１８を動作させる。ブレーキ制御部３２は、油圧ポンプ３０Ｂから吐出される作動油の流れを制御する方向制御弁、及び、この方向制御弁のパイロット室に入力されるパイロット圧を生成する電磁弁等を有する。

　メインコントローラ１００は、ステアリング操作装置５５のステアリングホイールの操作方向及び操作量に基づいて、出力インタフェース１０５を介してステアリング制御指令を出力する。ステアリング制御部３３は、メインコントローラ１００からのステアリング制御指令に基づき、油圧ポンプ３０Ｃから吐出される作動油の圧力、流量及び方向を調整し、ステアリング用油圧シリンダ１５を動作させる。ステアリング制御部３３は、油圧ポンプ３０Ｃから吐出される作動油の流れを制御する方向制御弁、及び、この方向制御弁のパイロット室に入力されるパイロット圧を生成する電磁弁等を有する。

　次いで、図３及び図４を参照して、ホイールローダ１により行われる作業について説明する。図３は、図１に示すホイールローダ１により行われる一連の作業を説明する模式図である。図４は、図１に示すホイールローダ１により行われる放土作業を説明する模式図である。

　図３に示すように、ホイールローダ１は、土砂や鉱物等の掘削対象９１を掘削する掘削作業をした後、掘削物を運搬し、ダンプトラック等の積込対象９２へ当該土砂等を積み込む積込作業を行う。

　図３の矢印Ｘ１に示すように、オペレータは、アクセル操作装置５６を操作して、ホイールローダ１を掘削対象９１に向かって前進させ、掘削対象９１にバケット３を貫入させる。次いで、オペレータは、アーム操作装置５２及びバケット操作装置５３を操作してアーム２を上昇させつつバケット３に土砂や鉱物等を入れる。その後、オペレータは、バケット操作装置５３を操作して、バケット３をチルト動作させる。バケット３のチルト動作とは、バケット操作装置５３を操作して、バケット３を後側へ回動させることをいう。これにより、バケット３に入った土砂や鉱物等の運搬物がこぼれないように、バケット３を手前に掬い上げることができる。このようにして、掘削作業が完了する。

　掘削作業完了後、オペレータは、図３の矢印Ｘ２で示すように、ホイールローダ１を後進させて元の位置に戻る。その後、オペレータは、図３の矢印Ｙ１で示すように、積込対象９２に向かってホイールローダ１を前進させつつ、アーム操作装置５２を操作してアーム２を上方向に回動させるライズランと呼ばれる作業をする。そして、オペレータは、図４（ａ）に示すように、積込対象９２の手前でホイールローダ１を停止させる。なお、図３では、積込対象９２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。その後、オペレータは、図４（ｂ）に示すように、バケット操作装置５３を操作して、バケット３をダンプ動作させることにより、バケット３内の運搬物を積込対象９２の荷台に放土する。バケット３のダンプ動作とは、バケット操作装置５３を操作して、バケット３を前側に回動させることをいう。これにより、バケット３に入った土砂等を放出（放土）することができる。このとき、オペレータは、荷台に均一に運搬物を積み込むため、アクセル操作装置５６とブレーキ操作装置５７を操作して、ホイールローダ１を荷台に接触する直前まで前進させながら放土する。そして、図４（ｃ）に示すように、バケット３内の土砂等が積込対象９２の荷台に積み込まれる。図４（ｂ）に示すように、バケット３内の土砂等を積込対象９２の荷台に放出することを放土作業と呼ぶ。放土作業完了後、オペレータは、図３の矢印Ｙ２で示すように、ホイールローダ１を後進させて、元の位置に戻ることで積込作業が完了する。

　このような放土作業を含む一連の作業は、Ｖ字軌跡を描きながら行われるため「Ｖシェイプローディング」と呼ばれ、繰り返し行われる。Ｖシェイプローディングは、ホイールローダ１の全作業時間の大多数を占める。このため、ホイールローダ１の作業効率を向上させるためには、Ｖシェイプローディングにおいて、放土作業を含む一連の作業を速やかに行うことが有効である。ここで、作業効率（ｔ／ｈ）とは、所定の時間（ｈ）当たりに、積込対象９２に積み込んだ運搬物の重量（ｔ）を意味する。

　以下、メインコントローラ１００により実行されるアーム指令値Ｃ_ＡＲＭの演算処理の内容について、詳しく説明する。

＜第１実施形態＞
　図５は、第１実施形態に係るホイールローダ１のメインコントローラ１００の機能ブロック図である。図６は、第１実施形態に係るホイールローダ１におけるバケット操作量とアーム補正値との関係の一例を示す特性図である。

　図５に示すように、メインコントローラ１００は、ＲＯＭ１０２に記憶されているプログラムを実行することにより、作業状態判定部１１０、補正値演算部１１１、及びアーム指令値演算部１１２として機能する。具体的には、作業状態判定部１１０は、バケット操作レバーセンサ５３ａの検出結果（バケット操作信号）に基づいて、ホイールローダ１が放土作業をしている放土状態であるか（図４（ａ）～図４（ｃ））、ホイールローダ１が放土作業をしていない非放土状態であるかを判定する。作業状態判定部１１０は、ホイールローダ１が放土状態であると判定した場合、放土判定フラグＦＬをオンに設定し、ホイールローダ１が非放土状態であると判定した場合、放土判定フラグＦＬをオフに設定する。

　メインコントローラ１００の作業状態判定部１１０は、バケット操作レバーセンサ５３ａにより検出されたバケット操作信号（即ち、バケット操作レバーの操作位置に応じた電圧を表す信号）に基づいて、バケット操作レバーの中立位置に対する操作位置（操作量）を算出し、バケット操作レバーの操作位置がバケット３をダンプ動作させる所定の第１操作閾値Ｒ１以上である場合、ホイールローダ１が放土状態であると判定する。具体的には、作業状態判定部１１０は、放土判定フラグＦＬがオフに設定されている場合に、バケット操作位置が第１操作閾値Ｒ１以上になったとき、放土判定フラグＦＬをオフからオンに切り替える。第１操作閾値Ｒ１は、放土作業が開始されたときのバケット操作位置に相当し、予めＲＯＭ１０２に記憶されている。第１操作閾値Ｒ１は、例えば、中立位置からのダンプ動作側のバケット最大操作位置を１００％、中立位置からのチルト動作側のバケット最大操作位置を－１００％としたときの１０％程度の操作位置に相当する。なお、本実施形態では、操作装置５０として、アクセル操作装置５６、アーム操作装置５２及びバケット操作装置５３がある。このうち、作業状態判定部１１０は、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第１操作閾値Ｒ１以上になった場合に、放土判定フラグＦＬをオンに設定する。

　作業状態判定部１１０は、放土判定フラグＦＬがオンの設定されている場合に、バケット操作位置が第２操作閾値Ｒ２以下になったとき、放土判定フラグＦＬをオンからオフに切り替える。第２操作閾値Ｒ２は、放土作業が終了したときのバケット操作位置に相当し、予めＲＯＭ１０２に記憶されている。第２操作閾値Ｒ２は、第１操作閾値Ｒ１以下であり、例えば、中立位置からのダンプ動作側のバケット最大操作位置を１００％、中立位置からのチルト動作側のバケット最大操作位置を－１００％としたときの５％程度の操作位置に相当する。なお、本実施形態では、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第２操作閾値Ｒ２以下になった場合に、放土判定フラグＦＬをオフに設定する。

　補正値演算部１１１は、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴに基づいて、図６に示す相関マップの特性によってアーム補正値Ｋ_ＡＲＭを演算する。アーム補正値Ｋ_ＡＲＭは、後述するように、アーム操作位置Ｒ_ＡＲＭに加算されて、アーム用油圧シリンダ４の速度指令としてフロント制御部３１に出力される。図６に示す相関マップの特性は、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第１操作閾値Ｒ１を超えて増加するにつれて、アーム補正値Ｋ_ＡＲＭが大きくなることを示している。その結果、ホイールローダ１の放土作業において、バケット操作装置５３としてのバケット操作レバーを操作してバケット３をダンプ動作させたとき、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴに応じてアーム補正値Ｋ_ＡＲＭがアーム操作位置Ｒ_ＡＲＭに加算されるので、速やかにアーム２を上方向に回動させることができる。また、図６に示す相関マップの特性では、その傾きを大きく設定するほど、あるバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴにおけるアーム補正値Ｋ_ＡＲＭが大きくなる。つまり、この傾きの大きさが大きい特性であるほど、アーム補正値Ｋ_ＡＲＭを速やかに大きくすることができる。これにより、バケット３をダンプ動作させたとき、より一層速やかにアーム２を上方向に回動させることができるので、放土作業開始時にホイールローダ１が放土を行う積込対象９２とバケット３との間の距離が近い場合であっても、積込対象９２や土砂等へのバケット３の接触を回避できる。この相関マップの特性は、予め計算もしくは実験によって決定され、予めＲＯＭ１０２に記憶されている。

　図５に示す補正値演算部１１１は、放土判定フラグＦＬがオンに設定されている場合、すなわち、作業状態判定部１１０によって放土状態であると判定されている場合、上述の相関マップで演算された値をアーム補正値Ｋ_ＡＲＭとして決定する。補正値演算部１１１は、放土判定フラグＦＬがオフに設定されている場合、すなわち、作業状態判定部１１０によって非放土状態であると判定されている場合、アーム補正値Ｋ_ＡＲＭを所定値（本実施形態では０）に設定する。

　アーム指令値演算部１１２は、アーム操作位置Ｒ_ＡＲＭと、補正値演算部１１１によって決定されたアーム補正値Ｋ_ＡＲＭを用いて、Ｃ_ＡＲＭ＝Ｒ_ＡＲＭ＋Ｋ_ＡＲＭの式（以下、式（１）ともいう）により、アーム指令値Ｃ_ＡＲＭを演算する。このように、アーム指令値演算部１１２は、補正値演算部１１１により演算されたアーム補正値Ｋ_ＡＲＭによりアーム操作位置Ｒ_ＡＲＭを補正する。補正後のアーム操作位置Ｒ_ＡＲＭであるアーム指令値Ｃ_ＡＲＭは、アーム用油圧シリンダ４の速度指令としてフロント制御部３１に出力される。なお、放土判定フラグＦＬがオフに設定されている場合、すなわち作業状態判定部１１０によって非放土状態であると判定されている場合には、アーム補正値Ｋ_ＡＲＭは０に設定される。つまり、アーム指令値演算部１１２は、非放土状態であると判定されている場合には、アーム補正値Ｋ_ＡＲＭによるアーム指令値Ｃ_ＡＲＭの補正を行わない。

　次いで、メインコントローラ１００により実行される制御処理を、フローチャートを用いて説明する。図７は、第１実施形態に係るホイールローダ１のメインコントローラ１００において行われる制御処理を示すフローチャートである。図７のフローチャートに示す処理は、例えばイグニッションスイッチ（エンジンキースイッチ）がオンされることにより開始され、図示しない初期設定が行われた後、所定の制御周期で繰り返し実行される。なお、初期設定において、放土判定フラグＦＬはオフに設定される。

　図７に示すように、Ｓ１１１において、作業状態判定部１１０は、現在設定されている放土判定フラグＦＬがオンであるか否かを判定する。現在設定されている放土判定フラグＦＬがオフである場合（Ｓ１１１のＮＯ）には処理がＳ１１３へ進み、現在設定されている放土判定フラグＦＬがオンである場合（Ｓ１１１のＹＥＳ）には処理がＳ１１７へ進む。

　Ｓ１１３において、作業状態判定部１１０は、バケット操作装置５３の操作位置が第１操作閾値Ｒ１以上であるか否かを判定する。Ｓ１１３において、バケット操作装置５３の操作位置が第１操作閾値Ｒ１以上であると判定されると（Ｓ１１３のＹＥＳ）、処理がＳ１１５へ進み、放土判定フラグをオンとする決定がなされる。その後、処理はＳ１２０へ進む。他方、Ｓ１１３において、バケット操作装置５３の操作位置が第１操作閾値Ｒ１未満であると判定されると（Ｓ１１３のＮＯ）、処理はＳ１２０へ進む。

　Ｓ１１７において、作業状態判定部１１０は、バケット操作装置５３の操作位置が第２操作閾値Ｒ２以下であるか否かを判定する。Ｓ１１７において、バケット操作装置５３の操作位置が第２操作閾値Ｒ２以下であると判定されると（Ｓ１１７のＹＥＳ）、処理がＳ１１９へ進み、放土判定フラグをオフとする決定がなされる。その後、処理はＳ１２０へ進む。他方、Ｓ１１７において、バケット操作装置５３の操作位置が第２操作閾値Ｒ２よりも大きいと判定されると（Ｓ１１７のＮＯ）、処理はＳ１２０へ進む。

　Ｓ１２０において、作業状態判定部１１０は、Ｓ１１５及びＳ１１９で設定された放土判定フラグＦＬに基づいて、放土状態であるか非放土状態であるかを判定する。作業状態判定部１１０は、放土判定フラグＦＬがオンに設定されている場合（Ｓ１２０のＹＥＳ）、ホイールローダ１が放土状態であると判定し、Ｓ１３０へ進む。作業状態判定部１１０は、放土判定フラグＦＬがオフに設定されている場合（Ｓ１２０のＮＯ）、ホイールローダ１が非放土状態であると判定し、Ｓ１４０へ進む。

　Ｓ１３０において、補正値演算部１１１は、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴに基づいて、図６に示す相関マップの特性によってアーム補正値Ｋ_ＡＲＭを演算して、Ｓ１５０へ進む。

　Ｓ１４０において、補正値演算部１１１は、アーム補正値Ｋ_ＡＲＭを初期値（本実施形態では０）に設定する。設定処理（Ｓ１４０）が完了すると、処理がＳ１５０へ進む。

　Ｓ１５０において、アーム指令値演算部１１２は、アーム操作位置Ｒ_ＡＲＭに、Ｓ１３０またはＳ１４０で演算されたアーム補正値Ｋ_ＡＲＭを加算することにより、アーム指令値Ｃ_ＡＲＭを演算する（上記式（１）参照）。Ｓ１５０の処理が完了すると、本制御周期におけるフローチャートの処理を終了し、次の制御周期において、Ｓ１１１の処理からＳ１５０までの処理を再び実行する。

　次いで、第１実施形態に係るホイールローダ１の作用、効果について説明する。図８は、第１実施形態に係るホイールローダ１において放土作業を行う場合の各パラメータ（ブレーキ操作量Ｒ_ＢＲＫ、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴ、アーム操作位置Ｒ_ＡＲＭ、アーム補正値Ｋ_ＡＲＭ、車速Ｖ_ＣＲＺ、バケット角度θ_ＢＫＴ、アーム角度θ_ＡＲＭ）の時系列変化を説明する図である。以下では、放土作業を行う場合のホイールローダ１の動作の一例について説明する。また、本実施形態の作用効果を明確にするため、式（１）で算出されるアーム補正値Ｋ_ＡＲＭによってアーム指令値Ｃ_ＡＲＭを補正しない場合（比較例）と比べながら説明する。つまり、比較例は、オペレータが、ブレーキ操作装置５７とバケット操作装置５３とアーム操作装置５２とを複合操作しながら放土作業を行う場合を示している。なお、本実施形態に係るホイールローダ１と比較例に係るホイールローダとでは、各種操作装置に対するアーム操作装置５２以外のオペレータの操作手順及び操作量は同じであるものとする。

　図８において、本実施形態の各パラメータの時系列変化は実線で示し、比較例の各パラメータの時系列変化は破線で示す。図８（ａ）～（ｇ）の横軸は、時刻（経過時間）を示す。図８（ａ）の縦軸はブレーキ操作量Ｒ_ＢＲＫを示し、図８（ｂ）の縦軸はバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴを示し、図８（ｃ）の縦軸はアーム操作位置Ｒ_ＡＲＭを示し、図８（ｄ）の縦軸は補正値演算部１１１で演算されたアーム補正値Ｋ_ＡＲＭを示し、図８（ｅ）の縦軸はホイールローダ１の車速Ｖ_ＣＲＺを示し、図８（ｆ）の縦軸はバケット角度θ_ＢＫＴを示し、図８（ｇ）の縦軸はアーム角度θ_ＡＲＭを示す。

　図８において、時刻ｔ_０は、オペレータが操作装置５０を操作し、車体８を前進させ始めながらアーム２を上昇させつつ、バケット３をダンプ動作させた時刻である。すなわち、時刻ｔ_０は放土判定フラグＦＬがオフからオンに切り替えられた時刻である。時刻ｔ_１は、放土作業中、オペレータが操作装置５０を操作し、車体８の前進速度を低くさせつつ、アーム２の上昇速度とバケット３のダンプ動作の速度を高くし始めた時刻である。時刻ｔ_２は、オペレータが土砂等の放土を終了するために操作装置５０の操作を終了し、車体８、アーム２、及びバケット３が停止し始めた時刻である。

　図８（ａ）に示すように、ブレーキ操作量Ｒ_ＢＲＫは時刻ｔ_０までは大きい。これは、時刻ｔ_０までは、ホイールローダ１が停止しているためである。時刻ｔ_０でブレーキ操作量Ｒ_ＢＲＫが急減し、クリープ走行によって車体８の前進走行が開始される。なお、ホイールローダ１が積込対象９２に接触するのを防ぐためにオペレータがタイミングを見極める必要があるため、時刻ｔ_１を過ぎてブレーキ操作量Ｒ_ＢＲＫを大きくすることで、車体８の前進速度を低くしている。その後、時刻ｔ_２で放土作業が終了するため、ブレーキ操作量Ｒ_ＢＲＫを急増させ、車体８の前進を停止させる。

　図８（ｂ）に示すように、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴを時刻ｔ_０から時刻ｔ_１まで小さく増加し、積込対象９２に大きな衝撃を与えないようにバケット３内の土砂等を落下させる。時刻ｔ_１からバケット３のダンプ動作を速めるためのバケット操作装置５３の操作がされ、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが増加する。その後、時刻ｔ_２で放土作業が終了するため、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが急減する。

　図８（ｃ）に示すように、比較例（アーム補正なし）の場合、アーム操作位置Ｒ_ＡＲＭを時刻ｔ_０から時刻ｔ_１まで小さく増加させ、バケット３のダンプ動作速度に合わせてバケット３の下端が下がらないように、かつバケット３と積込対象９２の荷台との距離が離れすぎないようにアーム２を上昇させる。時刻ｔ_１からバケット３のダンプ動作を速めるのに合わせて、アーム２の上昇速度も速くするために、オペレータによってアーム操作装置５２の操作がされ、アーム操作位置Ｒ_ＡＲＭが増加する。その後、時刻ｔ_２で放土作業が終了するため、アーム操作位置Ｒ_ＡＲＭが急減する。

　これに対して、本実施形態の場合、時刻ｔ_０からのバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴの増加に応じて、オペレータはアーム操作位置Ｒ_ＡＲＭを増加させていない。これは、時刻ｔ_０で放土判定フラグＦＬがオフからオンに切り替わり、０（ゼロ）から速やかに増加したアーム補正値Ｋ_ＡＲＭがアーム指令値Ｃ_ＡＲＭに加算されることにより、アーム操作装置５２を操作しなくてもアーム２が上昇するためである。そのため、放土作業を終了する時刻ｔ_２に至るまで、アーム操作位置Ｒ_ＡＲＭは増加していない。図８（ｄ）に示すように、本実施形態の場合、時刻ｔ_０からのバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴの増加に応じて、アーム補正値Ｋ_ＡＲＭが増加する。そして、時刻ｔ_１でバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴがさらに増加するのに合わせて、アーム補正値Ｋ_ＡＲＭもさらに増加する。これにより、放土作業中、図８（ｃ）に示す比較例のアーム操作位置Ｒ_ＡＲＭがアーム補正値Ｋ_ＡＲＭで代替される。この結果、オペレータはアーム操作装置５２を操作しなくて済むため、車体８とバケット３の操作に注力することができる。

　図８（ｅ）に示すように、車速Ｖ_ＣＲＺは、図８（ａ）に示すブレーキ操作量Ｒ_ＢＲＫと反比例するように増加している。比較例（アーム補正なし）および本実施形態（アーム補正あり）ともに、メインコントローラ１００は、放土作業の開始から途中までは車体８を微速で前進させ、放土作業の途中から終了まではさらに遅い速度で前進させる。図８（ｆ）に示すように、バケット３のバケット角度θ_ＢＫＴは、図８（ｂ）に示すバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴに応じて変動している。比較例（アーム補正なし）および本実施形態（アーム補正あり）ともに、放土作業の開始から途中まではバケット３がゆっくりダンプ動作し、放土作業の途中から終了までは素早くダンプ動作する。図８（ｇ）に示すように、アーム２のアーム角度θ_ＡＲＭは、図８（ｃ）に示すアーム操作位置Ｒ_ＡＲＭと図８（ｄ）に示すアーム補正値Ｋ_ＡＲＭとに応じて変動している。図８の例では、比較例（アーム補正なし）および本実施形態（アーム補正あり）において、アーム操作位置Ｒ_ＡＲＭとアーム補正値Ｋ_ＡＲＭとを加算したアーム指令値Ｃ_ＡＲＭが等しい。従って、比較例および本実施形態ともに、放土作業の開始から途中まではアーム２がゆっくり上昇し、放土作業の途中から終了までは素早く上昇する。

　以上のように、車体８の前進走行とアーム２の上昇動作とバケット３のダンプ動作とが同時に行われる放土作業の場合、比較例（アーム補正なし）では、ブレーキ操作装置５７とバケット操作装置５３とアーム操作装置５２との複合操作が必要となる。このような複合操作をしながら、ホイールローダ１を積込対象９２に接触させないこと、及び、スムーズな放土を実現することは、オペレータにとって操作負荷が大きい。また、運転室１２からの視界が作業装置６とバケット３内の土砂とで制限されている状況で複合操作をすることも、オペレータにとって操作負荷が大きい。ましてや、非熟練オペレータにとってはスムーズな放土作業自体が困難である。

　これに対して、本実施形態に係るホイールローダ１では、メインコントローラ１００が、バケット３をダンプ動作させるバケット操作信号に基づいて、ホイールローダ１が放土を行う放土状態であると判定された場合にアーム２を上方向に回動させる制御を行う。このため、ホイールローダ１のオペレータは、ブレーキ操作装置５７とバケット操作装置５３とを操作することにより、すなわちアーム操作装置５２の操作を行うことなく、ホイールローダ１による放土作業を行うことができる。よって、スムーズな放土作業をする際のオペレータの操作負荷を軽減することができる。また、非熟練オペレータにとっては、放土作業がより易しくなるため、スムーズな放土作業をすることができるようになる。

　さらに、本実施形態では、オペレータによるバケット操作装置５３の操作位置に基づいてアーム２を上昇させるフィードフォワードの制御を行っているため、バケット用油圧シリンダ５が駆動するまでの時間や、バケット３の姿勢（バケット角度）をセンサ等で検出する時間が不要となる。このため、センサ等を用いて放土作業であるか否かを判定する場合等と比較して、バケット３のダンプ動作に対し、アーム２を遅滞なく上昇させることができる。従って、放土作業開始時にホイールローダ１が放土を行う積込対象９２とバケット３との間の距離が近い場合や、放土作業開始後に素早くバケット３をダンプ動作させた場合等であっても、積込対象９２や土砂等へのバケット３の接触を回避することができる。

　さらに、本実施形態では、撮像装置や角度センサを用いて放土作業であるか否かの判定や、アーム補正値の演算をしていない。従って、土埃や衝撃などで撮像装置や角度センサを使用できなくなったり故障したりしても、放土作業中にアーム２を上昇させる制御を実行できるため、過酷な作業環境や機器の経年劣化による影響を受けることがない。

　次いで、第１実施形態に係るホイールローダ１の変形例１について説明する。本変形例に係るホイールローダは、上述の第１実施形態に係るホイールローダ１に対して、メインコントローラにより実行される制御処理が異なる。以下、第１実施形態に係るホイールローダ１のメインコントローラ１００により実行される制御処理と同じ又は類似する機能を有する構成については、同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。

　図９は、第１実施形態の変形例１に係るホイールローダのメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャートである。本変形例に係るメインコントローラは、バケット操作レバーセンサ５３ａにより検出されたバケット操作信号に基づいて、バケット操作レバーの操作位置を算出する。該メインコントローラは、算出されたバケット操作レバーの操作位置が第１操作閾値Ｒ１以上である状態が第１継続時間Ｔ１（所定時間）続いた場合、ホイールローダが放土状態であると判定する。具体的には、図９に示すように、Ｓ１１３において、バケット操作装置５３の操作位置が第１操作閾値Ｒ１以上であると判定されると（Ｓ１１３のＹＥＳ）、処理がＳ１１４へ進む。Ｓ１１４において、メインコントローラは、バケット操作装置５３の操作位置が予め定めた第１操作閾値Ｒ１以上である状態が予め定めた第１継続時間Ｔ１以上続いているか否かを判定する。そして、メインコントローラは、バケット操作装置５３の操作位置が第１操作閾値Ｒ１以上である状態が第１継続時間Ｔ１以上続いている場合（Ｓ１１４のＹＥＳ）、ホイールローダが放土状態であると判定する。その後、処理がＳ１１５へ進み、放土判定フラグをオンとする決定がなされ、処理はＳ１２０へ進む。他方、Ｓ１１４において、バケット操作装置５３の操作位置が第１操作閾値Ｒ１以上である状態が第１継続時間Ｔ１以上続いていない場合（Ｓ１１４のＮＯ）、処理はＳ１２０へ進む。

　また、Ｓ１１７において、バケット操作装置５３の操作位置が第２操作閾値Ｒ２以下であると判定されると（Ｓ１１７のＹＥＳ）、処理がＳ１１８へ進む。Ｓ１１８において、メインコントローラは、バケット操作装置５３の操作位置が予め定めた第２操作閾値Ｒ２以下である状態が予め定めた第２継続時間Ｔ２以上続いているか否かを判定する。そして、メインコントローラは、バケット操作装置５３の操作位置が第２操作閾値Ｒ２以下である状態が第２継続時間Ｔ２以上続いている場合（Ｓ１１８のＹＥＳ）、ホイールローダが非放土状態であると判定する。その後、処理がＳ１１９へ進み、放土判定フラグをオフとする決定がなされ、処理はＳ１２０へ進む。他方、Ｓ１１８において、バケット操作装置５３の操作位置が第２操作閾値Ｒ２以下である状態が第２継続時間Ｔ２以上続いていない場合（Ｓ１１８のＮＯ）、処理はＳ１２０へ進む。

　このように、本変形例１に係るホイールローダは、バケット操作装置５３の操作位置だけではなく、バケット操作位置の継続時間Ｔ１、Ｔ２に基づいてホイールローダが放土状態か否かを判定する。これにより、非放土作業中にバケット操作装置５３を少しの間だけ操作した場合であっても、メインコントローラは、放土判定フラグがオフの状態を維持する判定をする。また。放土作業中にバケット操作装置５３を少しの間だけ離した場合であっても、メインコントローラは、放土判定フラグがオンの状態を維持する判定をする。このように、放土判定に影響しない程度のノイズを排除して放土判定フラグのオン／オフを判定できるため耐ノイズ性が向上する。また、放土判定フラグのオン／オフが繰り返されることが排除されるため、ハンチングを抑制することができる。よって、本変形例１によれば、ホイールローダを安定して動作させることができる。

　次いで、第１実施形態に係るホイールローダ１の変形例２について説明する。本変形例に係るホイールローダは、上述の第１実施形態に係るホイールローダ１に対して、メインコントローラに記憶されたバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴとアーム補正値Ｋ_ＡＲＭとの相関マップが異なる。以下、第１実施形態に係るホイールローダ１のメインコントローラ１００に記憶された相関マップ（図６）と同じ又は類似する機能を有する構成については、同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。

　図１０は、第１実施形態の変形例２に係るホイールローダ１におけるバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴとアーム補正値Ｋ_ＡＲＭとの関係の一例を示す特性図である。図１０に示すように、本変形例では、バケット３をダンプ動作させた場合、あるバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴを境界にして、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴの変化に対するアーム補正値Ｋ_ＡＲＭの変化量が急増する。従って、バケット３のダンプ動作の初期においては、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴの変化に対するアーム補正値Ｋ_ＡＲＭの変化量が鈍いため、バケット３のダンプ動作に対するアーム２の急上昇を抑制することができる。よって、オペレータに違和感を与えることなく、放土作業を実行することができる。他方、あるバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴを超えてバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが増大された場合、オペレータがバケット操作装置５３のバケット操作レバーを倒せば倒すほど、メインコントローラ１００はアーム２を素早く上昇させる制御を行う。この結果、放土作業の初期においてはアーム２を緩やかに上昇させ、その後、バケット３のダンプ動作速度が早くなるにつれてアーム２を素早く上昇させたいというオペレータの意思に沿って、アーム２を上昇させる制御を行うことが可能になる。

　次いで、第１実施形態に係るホイールローダ１の変形例３について説明する。本変形例に係るホイールローダは、上述の第１実施形態に係るホイールローダ１に対して、カメラ等の外界情報検出装置（図示せず）を有する点、及び、メインコントローラにより実行される制御処理の点が異なる。以下、第１実施形態に係るホイールローダ１と同じ又は類似する機能を有する構成については、同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。

　本変形例に係るホイールローダは、カメラ等の外界情報検出装置（図示せず）を備えている。本変形例に係るメインコントローラは、例えばホイールローダの前方を撮影するカメラにより、作業装置６及び車輪７の動きを監視し、作業装置６及び車輪７の動きに基づいて、放土状態であるか非放土状態であるかを判定する。なお、本変形例に係る外界情報検出装置は、例えば赤外線センサであってもよい。この場合、メインコントローラは、例えばホイールローダの前方を監視する赤外線センサによって検出された情報に基づいて、放土状態であるか非放土状態であるかを判定する。具体的には、メインコントローラは、赤外線センサにより認識された物体とホイールローダとの距離が変化しているときには放土状態であると判定し、赤外線センサにより認識された物体とホイールローダとの距離が変化していないときには非放土状態であると判定する。

　図１１Ａは、第１実施形態の変形例３に係るホイールローダのメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャートの一部を示すものである。図１１Ｂは、図１１Ａに示すフローチャートの残りを示すものである。

　図１１Ａに示すように、メインコントローラは、Ｓ１００において、カメラや赤外線センサ等の外界情報検出装置が正常であるか否かの判断を行う。外界情報検出装置の故障等により、当該装置が正常ではないと判断された場合（Ｓ１００のＮＯ）、処理はＳ１１１へ進む（図１１Ｂ参照）。

　他方、外界情報検出装置が正常であると判断された場合（Ｓ１００のＹＥＳ）、処理はＳ１０１へ進む。Ｓ１０１において、作業状態判定部１１０は、現在設定されている放土判定フラグＦＬがオンであるか否かを判定する。現在設定されている放土判定フラグＦＬがオフである場合（Ｓ１０１のＮＯ）、処理はＳ１０３へ進み、現在設定されている放土判定フラグＦＬがオンである場合（Ｓ１０１のＹＥＳ）、処理はＳ１０７へ進む。

　Ｓ１０３において、作業状態判定部１１０は、外界情報検出装置によってホイールローダが放土作業を実施しているか否かの判定をする。Ｓ１０３において、ホイールローダが放土作業を実施していると判定されると（Ｓ１０３のＹＥＳ）、処理はＳ１０５へ進み、放土判定フラグをオンとする決定がなされる。その後、処理はＳ１２０へ進む。他方、Ｓ１０３において、ホイールローダが放土作業を実施していないと判定されると（Ｓ１０３のＮＯ）、処理はＳ１２０へ進む。

　Ｓ１０７において、作業状態判定部１１０は、外界情報検出装置によってホイールローダが放土作業を不実施であるか否かの判定をする。Ｓ１０７において、ホイールローダが放土作業を実施してないと判定されると（Ｓ１０７のＹＥＳ）、処理がＳ１０９へ進み、放土判定フラグをオフとする決定がなされる。その後、処理はＳ１２０へ進む。他方、Ｓ１０７において、ホイールローダが放土作業を実施していると判定されると（Ｓ１０７のＮＯ）、処理はＳ１２０へ進む。

　このように、本変形例３に係るホイールローダにおいて、メインコントローラは、通常は外界情報検出装置による放土状態の判定を優先し、例えばカメラや赤外線センサ等が故障した場合は、バケット操作装置５３の操作量に基づく放土状態の判定（図１１ＢにおけるＳ１１１～Ｓ１１９）を優先するように切り替える。これにより、放土状態の判定の正確性と冗長性（堅牢性）を向上することができる。

＜第２実施形態＞
　次いで、第２実施形態に係るホイールローダについて説明する。第２実施形態に係るホイールローダは、掘削作業や運搬作業時に、ホイールローダが放土状態であると誤判断されるのを防ぐことを特徴とする。本実施形態に係るホイールローダは、上述の第１実施形態に係るホイールローダ１に対して、メインコントローラ１００Ａにより実行される制御処理が異なる。以下、第１実施形態に係るホイールローダ１のメインコントローラ１００により実行される制御処理と同じ又は類似する機能を有する構成については、同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。

　図１２は、第２実施形態に係るホイールローダのメインコントローラ１００Ａの機能ブロック図である。図１３は、第２実施形態に係るホイールローダのメインコントローラ１００Ａにおいて行われる制御処理を示すフローチャートである。

　作業状態判定部１１０Ａは、アーム操作装置５２のアーム操作位置Ｒ_ＡＲＭとバケット操作装置５３のバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴに基づいて、ホイールローダ１が放土状態であるか又は非放土状態であるかを判定し、放土状態であると判定した場合、放土判定フラグＦＬをオンに設定し、非放土状態であると判定した場合、放土判定フラグＦＬをオフに設定する。具体的には、作業状態判定部１１０Ａは、バケット操作レバーセンサ５３ａにより検出されたバケット操作信号に基づいてバケット操作レバーの操作位置（操作量）を算出し、算出されたバケット操作レバーの操作位置がバケット３をダンプ動作させる所定の第１操作閾値Ｒ１以上である場合、ホイールローダ１が放土状態であると判定する。以下、アーム操作レバーのアーム操作位置Ｒ_ＡＲＭに基づく、放土状態であるか又は非放土状態であるかの判定について、具体的に説明する。

　また、作業状態判定部１１０Ａは、アーム操作信号に基づいて、アーム操作装置５２の操作位置の積算値（アーム積算操作量）ΣＡＲＭを算出する。アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭとは、アーム操作装置５２の操作位置とその操作位置に保持した時間とを乗算した値を、操作位置ごとに加算した値となる。例えば、アーム操作レバーの角度を中立位置から＋５％まで傾けた状態の保持時間が２秒であり、中立位置から＋７％まで傾けた状態の保持時間が３秒であり、中立位置から－１０％まで傾けた状態の保持時間が２秒の場合には、＋５％×２秒＝＋１０％秒と、＋７％×３秒＝＋２１％秒と、－１０％×２秒＝－２０％秒を加算した値である＋１１％秒（＝＋１０％秒＋２１％秒－２０％秒）が、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭとなる。

　作業状態判定部１１０Ａは、放土判定フラグＦＬがオフに設定されている場合に、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭが所定の積算閾値Σ１以上のとき、放土判定フラグＦＬをオフからオンに切り替える。また、作業状態判定部１１０Ａは、放土判定フラグＦＬがオフに設定されている場合に、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭが所定の積算閾値Σ１より小さいとき、放土判定フラグＦＬをオフに維持する。ここで、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭは、エンジン２０をスタートさせた時点もしくは本機能のスイッチ（図示せず）をオンにした時点から計測され、本機能のスイッチをオフにした時点もしくはエンジン２０を停止した時点でリセットされる。

　また、所定の積算閾値Σ１は、ホイールローダ１の掘削姿勢や運搬姿勢よりアーム２が高い位置にある状態の、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭに相当し、予めＲＯＭ１０２に記憶されている。所定の積算閾値Σ１は、アーム２の上昇側の最大操作位置を＋１００％、アーム２の下降側の最大操作位置を－１００％としたときの＋２００％秒程度の積算値に設定されている。例えば、＋１００％のアーム操作位置（即ち、アーム２の上昇側の最大操作位置）を２秒継続した場合、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭは、＋２００％秒となる。

　アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭが所定の積算閾値Σ１以上のとき、ホイールローダ１の掘削姿勢や運搬姿勢より、アーム２が高い位置にある状態が継続しており、アーム２が、ホイールローダ１による放土作業を行う高さにあると推定される（例えば図４の（ａ）参照）。これに対し、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭが所定の積算閾値Σ１より小さいとき（例えばΣＡＲＭが０％秒以下のとき）、一例として、アーム２が、ホイールローダ１による掘削作業や運搬作業を行う高さにあると推定することができる。このように、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭを所定の積算閾値Σ１と比較することにより、ホイールローダ１が積込対象９２に放土を開始する姿勢かどうかを推定している。なお、例えば＋１０％のアーム操作位置を２０秒継続した場合であっても、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭは＋２００％秒となる。このため、アーム２の姿勢（高さ）を推定する精度を向上させるため、アーム操作装置５２の操作位置に調整ゲインを乗算して、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭを計算してもよい。

　図１３に示すように、第２実施形態では、Ｓ１１１で放土判定フラグＦＬがオフと判定された場合（Ｓ１１１のＮＯ）、Ｓ２１１に進む。

　Ｓ２１１において、作業状態判定部１１０Ａは、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭが所定の積算閾値Σ１以上であるか否かを判定する。Ｓ２１１において、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭが積算閾値Σ１以上であると判定されると（Ｓ２１１のＹＥＳ）、処理がＳ１１３へ進む。Ｓ１１３において、バケット操作装置５３の操作位置が第１操作閾値Ｒ１以上であると判定されると（Ｓ１１３のＹＥＳ）、処理がＳ１１５へ進み、放土判定フラグをオンとする決定がなされる。その後、処理はＳ１２０へ進む。他方、Ｓ１１３において、バケット操作装置５３の操作位置が第１操作閾値Ｒ１未満であると判定されると（Ｓ１１３のＮＯ）、処理はＳ１２０へ進む。他方、Ｓ２１１において、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭが積算閾値Σ１未満と判定されると（Ｓ２１１のＮＯ）、処理がＳ１２０へ進む。このように、第２実施形態に係るホイールローダにおいて、メインコントローラ１００Ａの作業状態判定部１１０Ａは、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭが所定の積算閾値Σ１より小さい場合、ホイールローダが非放土状態であると判定する。つまり、作業状態判定部１１０Ａは、アーム操作位置の積算値ΣＡＲＭが所定の積算閾値Σ１より小さい場合、掘削姿勢や運搬姿勢よりアーム２が高い位置にない（例えばホイールローダが掘削姿勢にある）と判定し、この結果、ホイールローダが非放土状態であると判定する。そして、メインコントローラ１００Ａは、ホイールローダが非放土状態であると判定された場合、アーム２を自動で上昇させる制御を行わない。

　このように、本実施形態では、メインコントローラ１００Ａが、アーム操作装置５２の操作位置の積算値ΣＡＲＭを所定の積算閾値Σ１と比較して、ホイールローダが放土作業を開始する状態か否かを判定する。したがって、例えば、ホイールローダの掘削作業や運搬作業時に、アーム操作装置５２の操作位置が瞬間的に増加した場合に、ホイールローダが放土状態であると誤判断されるのを防ぎ、アーム２が自動でさらに上昇する事態を回避することができる。従って、ホイールローダの掘削作業や運搬作業を阻害しないようにすることができる。

　次いで、第２実施形態に係るホイールローダの変形例について説明する。本変形例に係るホイールローダは、上述の第２実施形態に係るホイールローダに対して、メインコントローラにより実行される制御処理が異なる。以下、第２実施形態に係るホイールローダと同じ又は類似する機能を有する構成については、同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。

　図１４は、第２実施形態の変形例に係るホイールローダのメインコントローラにおいて行われる制御処理を示すフローチャートである。図１４に示すように、本変形例では、Ｓ１１１で放土判定フラグＦＬがオフと判定された場合（Ｓ１１１のＮＯ）、処理はＳ２２１に進む。

　Ｓ２２１において、作業状態判定部１１０Ａは、例えば車速センサ６１により検出された車体８の速度の時間による積分値、即ち車体８の走行距離ΣＤＳＴを算出する。そして、作業状態判定部１１０Ａは、車体８の走行距離ΣＤＳＴが所定の走行距離閾値Σ２以上であるか否かを判定する。ここで、所定の走行距離閾値Σ２は、図３において実線で示すホイールローダ１の位置（初期位置）から、ホイールローダが予め設定された位置で掘削作業を行い（Ｘ１）、掘削対象の運搬作業を経て（Ｘ２、Ｙ１）、図３において破線で示すホイールローダ１の位置（放土開始位置）に至るまでの、車体８の走行距離に相当する。この所定の走行距離閾値Σ２は、ホイールローダ１、予め設定された掘削対象９１、および、予め設定された積込対象９２の位置関係に基づいて決定されるものであり、予めＲＯＭ１０２に記憶されている。すなわち、作業状態判定部１１０Ａは、ホイールローダが、予め設定された掘削対象９１を掘削し、予め設定された積込対象９２に放土を開始する状態かどうかを推定する。走行距離ΣＤＳＴが所定の走行距離閾値Σ２より小さい場合、ホイールローダが一連の作業を開始してからの走行距離が短いため、一例として、ホイールローダが、予め設定された掘削対象９１の掘削作業を実施している（即ち非放土状態である）と推定することができる。また、走行距離ΣＤＳＴが所定の走行距離閾値Σ２より小さい場合、一例として、ホイールローダが、予め設定された積込対象９２とは別の積込対象（図３において、積込対象９２よりもホイールローダ１に近い位置にある積込対象）に放土を開始する状態にあると推定することもできる。ここで、車体８の走行距離ΣＤＳＴは、ホイールローダが図３において実線で示す位置にいる時点から計測され、掘削作業、運搬作業、放土作業を経て、再び、図３において実線で示す位置にホイールローダが戻った時点でリセットされる。

　Ｓ２２１において、車体８の走行距離ΣＤＳＴが所定の走行距離閾値Σ２以上であると判定されると（Ｓ２２１のＹＥＳ）、処理がＳ１１３へ進む。他方、Ｓ２２１において、車体８の走行距離ΣＤＳＴが所定の走行距離閾値Σ２未満と判定されると（Ｓ２２１のＮＯ）、処理がＳ１２０へ進む。このように、第２実施形態の変形例に係るホイールローダにおいて、メインコントローラ１００Ａの作業状態判定部１１０Ａは、車体８の速度の時間による積分値（即ち走行距離ΣＤＳＴ）が所定の走行距離閾値Σ２未満である場合、ホイールローダが、予め設定された積込対象９２へ放土を行う状態ではないと判定する。そして、メインコントローラ１００Ａは、ホイールローダが予め設定された積込対象９２へ放土を行う状態ではないと判定された場合、アーム２を上昇させる制御を行わない。

　このように、本変形例では、メインコントローラが、車体８の走行距離ΣＤＳＴを所定の走行距離閾値Σ２と比較して、ホイールローダが放土作業を開始する状態か否かを判定する。したがって、例えばホイールローダの掘削作業や運搬作業時に、バケット操作装置５３が操作された場合に、ホイールローダが放土状態であると誤判断されるのを防ぐことができる。また、ホイールローダが、予め設定された積込対象９２とは別の積込対象に対する放土状態であると誤判断されるのを防ぐことができる。これにより、たとえば掘削作業や運搬作業の状態や、予め設定された積込対象９２とは別の積込対象に近づいた状態で、バケット操作装置５３が操作された場合であっても、アーム２が自動で上昇する事態を回避することができる。従って、ホイールローダの掘削作業や運搬作業を阻害しないようにすることができるとともに、予め設定された積込対象９２とは別の積込対象へ放土行う状態であることをオペレータに認識させることができる。

＜第３実施形態＞
　次いで、第３実施形態に係るホイールローダについて説明する。第３実施形態に係るホイールローダは、バケット３の内部の土砂等をはたき落とす作業のときなどに、アーム２を自動で上昇させないことを特徴とする。本実施形態に係るホイールローダは、上述の第１実施形態に係るホイールローダ１に対して、メインコントローラ１００Ｂにより実行される制御処理が異なる。以下、第１実施形態に係るホイールローダ１のメインコントローラ１００により実行される制御処理と同じ又は類似する機能を有する構成については、同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。

　図１５は、第３実施形態に係るホイールローダのメインコントローラ１００Ｂの機能ブロック図である。図１６は、第３実施形態に係るホイールローダのメインコントローラ１００Ｂにおいて行われる制御処理を示すフローチャートである。

　図１５に示すように、メインコントローラ１００Ｂの作業状態判定部１１０Ｂは、バケット操作装置５３のバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴとアーム用油圧シリンダ４のアームシリンダ圧Ｐ_ＡＲＭに基づいて、放土判定フラグＦＬを決定する。具体的には、作業状態判定部１１０Ｂは、バケット操作レバーセンサ５３ａにより検出されたバケット操作信号に基づいてバケット操作レバーの操作位置（操作量）を算出し、算出されたバケット操作レバーの操作位置がバケット３をダンプ動作させる所定の第１操作閾値Ｒ１以上である場合、ホイールローダ１が放土状態であると判定する。以下、アーム用油圧シリンダ４のアームシリンダ圧Ｐ_ＡＲＭに基づく、放土状態であるか又は非放土状態であるかの判定について、具体的に説明する。作業状態判定部１１０Ｂは、バケット３内の積載物の重量に応じて変動する状態パラメータを算出する。ここで、状態パラメータとしては、アームシリンダ圧センサ（状態パラメータ量検出装置）７５によって検出されたアーム用油圧シリンダ４のアームシリンダ圧や、歪センサ（状態パラメータ量検出装置）により検出されたアーム２の歪等が挙げられる。アームシリンダ圧センサ７５及び歪センサはそれぞれ、アーム用油圧シリンダ４のアームシリンダ圧及びアーム２の歪の情報を、メインコントローラ１００Ｂへ送信する。歪センサは、例えばピエゾ素子等であり、アーム２の根元（即ち車体８に取り付けられている側）に取り付けられている。例えばバケット３内の積載物の重量が増加すると、アーム用油圧シリンダ４のアームシリンダ圧やアーム２の歪が増加する。以下、状態パラメータが、アーム用油圧シリンダ４のアームシリンダ圧である場合を一例として説明する。

　作業状態判定部１１０Ｂは、放土判定フラグＦＬがオフに設定されている場合に、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第１操作閾値Ｒ１以上になったとき、および、アームシリンダ圧センサ７５によって検出されたアームシリンダ圧Ｐ_ＡＲＭが圧力閾値Ｐ１（重量閾値）以上になったとき、放土判定フラグＦＬをオフからオンに切り替える。圧力閾値Ｐ１は、バケット３内に積載物が入っている圧力に相当し、予めＲＯＭ１０２に記憶されている。圧力閾値Ｐ１は、例えば、圧力センサの最大圧力を１００％としたときの１０％程度の圧力に相当する。

　図１６に示すように、第３実施形態では、Ｓ１１１で放土判定フラグＦＬがオフと判定された場合（Ｓ１１１のＮＯ）、Ｓ３１１に進む。

　Ｓ３１１において、作業状態判定部１１０Ｂは、アーム用油圧シリンダ４のアームシリンダ圧Ｐ_ＡＲＭが圧力閾値Ｐ１以上であるか否かを判定する。Ｓ３１１において、アームシリンダ圧Ｐ_ＡＲＭが圧力閾値Ｐ１以上であると判定されると（Ｓ３１１のＹＥＳ）、処理がＳ１１３へ進む。他方、Ｓ３１１において、アームシリンダ圧Ｐ_ＡＲＭが圧力閾値Ｐ１より小さいと判定されると（Ｓ３１１のＮＯ）、処理がＳ１２０へ進む。

　このように、第３実施形態に係るホイールローダにおいて、メインコントローラ１００Ｂの作業状態判定部１１０Ｂは、アーム用油圧シリンダ４のアームシリンダ圧Ｐ_ＡＲＭ（状態パラメータ）が所定の条件を満足する場合、ホイールローダが放土状態ではないと判定する。具体的には、作業状態判定部１１０Ｂは、アームシリンダ圧Ｐ_ＡＲＭが圧力閾値Ｐ１より小さいと判定される場合、ホイールローダが放土状態ではないと判定する。そして、メインコントローラ１００Ｂは、ホイールローダが放土状態ではないと判定された場合、アーム２を上昇させる制御を行わない。

　このように、本実施形態では、メインコントローラ１００Ｂが、バケット操作装置５３の操作位置とアーム用油圧シリンダ４のアームシリンダ圧Ｐ_ＡＲＭに基づいて、放土作業を開始する状態か否かを判定する。これにより、バケット３内に積載物が入っていない場合、バケット３をダンプ動作させたときにアーム２が自動で上昇しなくなる。従って、作業装置６を掘削する姿勢にする作業のときや、バケット３内に残った積載物をはたき落とす作業のときに、アーム２が不用意に自動で上昇しないようにすることができる。また、バケット用油圧シリンダ５に流れる圧油の量を減らさないようにする、即ちバケット３の動作を遅くしないようにすることができる。これにより、バケット３内に残った積載物をはたき落とす作業を邪魔しないようにできる。

＜第４実施形態＞
　次いで、第４実施形態に係るホイールローダについて説明する。第４実施形態に係るホイールローダは、放土判定フラグをオフにするタイミングを遅らせることを特徴とする。本実施形態に係るホイールローダは、上述の第１実施形態に係るホイールローダ１に対して、メインコントローラ１００Ｃ１により実行される制御処理が異なる。以下、第１実施形態に係るホイールローダ１のメインコントローラ１００により実行される制御処理と同じ又は類似する機能を有する構成については、同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。

　図１７は、第４実施形態に係るホイールローダのメインコントローラ１００Ｃ１の機能ブロック図である。図１８は、第４実施形態に係るホイールローダのメインコントローラ１００Ｃ１において行われる制御処理を示すフローチャートである。

　図１７に示すように、作業状態判定部１１０Ｃは、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴと車速Ｖ_ＣＲＺに基づいて、放土判定フラグＦＬを決定する。具体的には、作業状態判定部１１０Ｃは、バケット操作レバーセンサ５３ａにより検出されたバケット操作信号に基づいてバケット操作レバーの操作位置（操作量）を算出し、算出されたバケット操作レバーの操作位置がバケット３をダンプ動作させる所定の第１操作閾値Ｒ１以上である場合、ホイールローダ１が放土状態であると判定する。以下、車速Ｖ_ＣＲＺに基づく、放土状態であるか又は非放土状態であるかの判定について、具体的に説明する。作業状態判定部１１０Ｃは、放土判定フラグＦＬがオフに設定されている場合、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第１操作閾値Ｒ１以上になったとき、放土判定フラグＦＬをオフからオンに切り替える。そして、車速センサ６１で検出した車速Ｖ_ＣＲＺに基づいて演算する走行距離Ｄ_ＣＲＺを０にリセットする。

　メインコントローラ１００Ｃ１の作業状態判定部１１０Ｃは、放土判定フラグＦＬがオンに設定されている場合、演算された走行距離Ｄ_ＣＲＺが距離閾値Ｄ１以上になったとき、放土判定フラグＦＬをオンからオフに切り替える。距離閾値Ｄ１は、放土作業が終了した位置（図４（ｃ）で示すホイールローダ１の位置）と、運搬作業の初期位置（図３で実線により示すホイールローダ１の位置）との間の、放土作業が終了した位置からの所定の距離に相当し、予めＲＯＭ１０２に記憶されている。距離閾値Ｄ１は、例えば、放土作業が終了した位置（図４（ｃ）で示すホイールローダ１の位置）を０ｍとしたときの、後進方向への１ｍに相当する。走行距離Ｄ_ＣＲＺは、上記放土作業が終了した位置から、上記運搬作業の初期位置までの、ホイールローダの実際の走行距離に相当する。作業状態判定部（距離検出装置）１１０Ｃは、放土作業が終了した位置（放土位置）を基準にして、車速センサ６１で検出した車速Ｖ_ＣＲＺを時間により積分することで、ホイールローダが放土を行う積込対象９２と車体８との間の距離（即ち、走行距離Ｄ_ＣＲＺ）を算出する。

　図１８に示すように、第４実施形態では、Ｓ１１５で放土判定フラグＦＬをオンにした後、処理がＳ４１６に進む。Ｓ４１６において、作業状態判定部１１０Ｃは、車速センサ６１で検出した車速Ｖ_ＣＲＺに基づいて演算する走行距離Ｄ_ＣＲＺを０にリセットする。

　他方、Ｓ１１１で放土判定フラグＦＬがオンであると判定されると（Ｓ１１１のＹＥＳ）、処理がＳ４１７に進む。Ｓ４１７において、作業状態判定部１１０Ｃは、演算された走行距離Ｄ_ＣＲＺが距離閾値Ｄ１以上であるか否かを判定する。走行距離Ｄ_ＣＲＺが距離閾値Ｄ１以上ではない場合、換言すると、上記走行距離Ｄ_ＣＲＺが距離閾値Ｄ１よりも小さい場合（Ｓ４１７のＮＯ）、放土判定フラグはオンのまま変更されず、処理はＳ１２０へ進む。これに対し、走行距離Ｄ_ＣＲＺが距離閾値Ｄ１以上である場合（Ｓ４１７のＹＥＳ）、処理はＳ１１９に進む。そして、Ｓ１１９において、作業状態判定部１１０Ｃは、放土判定フラグをオフに切り替えて、処理はＳ１２０へ進む。

　つまり、第４実施形態に係るホイールローダにおいて、作業状態判定部１１０Ｃは、ホイールローダが放土状態であると判定された後、積込対象９２と車体８との間の距離（即ち走行距離Ｄ_ＣＲＺ）が距離閾値Ｄ１以上である場合、ホイールローダが放土状態ではないと判定する。他方、作業状態判定部１１０Ｃは、ホイールローダが放土状態であると判定された後、積込対象９２と車体８との間の距離（即ち走行距離Ｄ_ＣＲＺ）が距離閾値Ｄ１以上でない場合、ホイールローダが放土状態であると判定する。

　このように、本実施形態では、作業状態判定部１１０Ｃは、走行距離Ｄ_ＣＲＺが距離閾値Ｄ１以上ではない場合、即ち車体８が積込対象９２の近傍に位置する場合、放土判定フラグをオンのまま維持する。これにより、走行距離Ｄ_ＣＲＺが距離閾値Ｄ１以上となるまで、即ち車体８が後進し、積込対象９２から離れるまで、放土判定フラグＦＬがオフとされるタイミングを遅らせることができる。このため、車体８が積込対象９２の近傍に位置する状態で放土フラグのオン／オフが繰り返されることが回避され、ひいては作業状態判定部１１０Ｃの誤動作を抑制することができる。

＜第５実施形態＞
　次いで、第５実施形態に係るホイールローダについて説明する。第５実施形態に係るホイールローダは、放土作業後にバケット３をチルト動作する際、アーム２を自動で下降させることを特徴とする。本実施形態に係るホイールローダは、上述の第１実施形態に係るホイールローダ１に対して、メインコントローラ１００Ｃ２により実行される制御処理が異なる。以下、第１実施形態に係るホイールローダ１のメインコントローラ１００により実行される制御処理と同じ又は類似する機能を有する構成については、同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。

　図１９は、第５実施形態に係るホイールローダのメインコントローラ１００Ｃ２の機能ブロック図である。図２０は、第５実施形態に係るホイールローダにおけるバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴとアーム補正値Ｋ_ＡＲＭとの関係の一例を示す特性図である。図２１Ａは、第５実施形態に係るホイールローダのメインコントローラ１００Ｃ２において行われる制御処理を示すフローチャートの一部を示すものである。図２１Ｂは、図２１Ａに示すフローチャートの残りを示すものである。

　図１９に示すように、作業状態判定部１１０Ｃ’は、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴに基づいて放土判定フラグＦＬ、具体的には準備フラグＦＬを決定する。作業状態判定部１１０Ｃ’は、放土判定フラグＦＬがオンに設定された状態であって、バケット操作レバーセンサ５３ａに基づいて検出されたバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが、バケット３をチルト動作させる第３操作閾値Ｒ３以下になったとき、ホイールローダの作業状態判定を放土状態から非放土状態に変更する。具体的には、作業状態判定部１１０Ｃ’は、放土判定フラグＦＬをオンからオフに変更し、その後、準備フラグＦＬがオンに設定される。作業状態判定部１１０Ｃ’は、準備フラグＦＬがオンに設定されている場合、放土状態が終了し、次の放土作業の準備を開始する状態であると判定する。作業状態判定部１１０Ｃ’は、準備フラグＦＬがオフに設定されている場合、放土状態は終了したものの次の放土作業の準備は開始されていないと判定する。第３操作閾値Ｒ３は、準備作業（即ち、放土作業が終了した後でのチルト動作）が開始されたときのバケット操作位置に相当し、予めＲＯＭ１０２に記憶されている。第３操作閾値Ｒ３は、例えば、ダンプ動作側のバケット最大操作位置を１００％、チルト動作側のバケット最大操作位置を－１００％としたときの－１０％程度の操作位置に相当する。第３操作閾値Ｒ３は、第２操作閾値Ｒ２より小さい。本実施形態では、バケット操作レバーセンサ５３ａに基づいて検出されたバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第３操作閾値Ｒ３以下になった場合に、準備フラグＦＬをオンに設定する。

　作業状態判定部１１０Ｃ’は、バケット操作レバーセンサ５３ａにより検出されたバケット操作信号に基づいてバケット操作装置の操作位置（操作量）を算出する。図１９に示すように、補正値演算部１１１Ｃは、算出されたバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴに基づいて、図２０に示す相関マップの特性によってアーム補正値Ｋ_ＡＲＭを演算する。図２０に示すように、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴがバケット３のダンプ動作側に増加した場合、アーム２を上昇させるようにアーム補正値Ｋ_ＡＲＭが増加する特性は第１実施形態と等しい。第４実施形態では、さらに、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴがバケット３のチルト動作側に増加した場合、アーム２を下降させるようにアーム補正値Ｋ_ＡＲＭが低減する。

　図２１Ａ及び図２１Ｂに示すように、第５実施形態では、Ｓ１１９で放土判定フラグＦＬがオンからオフに切り替えられた後、処理がＳ５１０に進む。Ｓ５１０において、作業状態判定部１１０Ｃ’は、バケット操作装置５３のバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第３操作閾値Ｒ３以下であるか否かを判定する。なお、第５実施形態では、Ｓ１１７のＹＥＳの後Ｓ１１９を実行しているが、図１８に示すようにＳ４１７のＹＥＳの後でＳ１１９を実行してもよい。この場合、Ｓ１１７は省略される。また、Ｓ１１５の後で図１８に示すＳ４１６が実行される。

　Ｓ５１０において、バケット操作装置５３のバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第３操作閾値Ｒ３以下であると判定されると（Ｓ５１０のＹＥＳ）、処理がＳ５２０へ進み、Ｓ５２０において準備フラグをオンとする決定がなされる。他方、Ｓ５１０において、バケット操作装置５３のバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第３操作閾値Ｒ３より大きいと判定されると（Ｓ５１０のＮＯ）、処理はＳ５３０へ進み、Ｓ５３０において準備フラグをオフとする決定がなされる。

　Ｓ５２０及びＳ５３０の後、処理はＳ５４０へ進む。Ｓ５４０において、作業状態判定部１１０Ｃ’は、Ｓ５２０及びＳ５３０で設定された準備フラグＦＬに基づいて、ホイールローダが次の放土作業の準備を開始する状態であるか否かを判定する。作業状態判定部１１０Ｃ’は、準備フラグＦＬがオンに設定されている場合（Ｓ５４０のＹＥＳ）、ホイールローダが次の放土作業の準備を開始する状態であると判定し、Ｓ１３０ａへ進む。作業状態判定部１１０Ｃ’は、準備フラグＦＬがオフに設定されている場合（Ｓ５４０のＮＯ）、ホイールローダが次の放土作業の準備を開始する状態ではないと判定し、Ｓ１４０ａへ進む。

　Ｓ１５０ａにおいて、アーム指令値演算部１１２は、アーム操作位置Ｒ_ＡＲＭに、図２０に示す相関マップに基づいてＳ１３０ａまたはＳ１４０ａで演算されたアーム補正値Ｋ_ＡＲＭを加算することにより、アーム指令値Ｃ_ＡＲＭを演算する（上記式（１）参照）。

　このように、第５実施形態に係るホイールローダにおいて、作業状態判定部１１０Ｃ’は、バケット操作装置５３の操作位置Ｒ_ＢＫＴが第３操作閾値Ｒ３以下である場合、ホイールローダの作業状態判定を放土状態から非放土状態に変更する。具体的には、作業状態判定部１１０Ｃ’は、ホイールローダが次の放土作業の準備状態であると判定する。そして、メインコントローラ１００Ｃ２は、ホイールローダが次の放土作業の準備状態であると判定された場合、アーム２を下降、即ち下方向に回動させる制御を行う。

　オペレータは、放土作業を終了した後に運搬作業の初期位置（図３で実線により示すホイールローダ１の位置）に戻るとき、バケット３が積込対象９２に接触しないように、バケット３をチルト動作させてバケット３の下端を上昇させた後、車体８を後進させながらアーム２を下降させる操作を行う。本実施形態では、放土作業においてバケット３をダンプ動作させた後、バケット３のチルト動作に合わせてアームが自動で下降する。これにより、放土作業後に車体８を後進させ始めるとき、バケット３が積込対象９２に接触しない程度にアームが下降しているため、運搬作業の初期位置に戻るまでの作業時間を短縮することができる。従って、よりスムーズな放土作業を実現でき、作業効率の向上を図ることができる。

＜第６実施形態＞
　次いで、第６実施形態に係るホイールローダについて説明する。第６実施形態に係るホイールローダは、放土作業時にバケット３のダンプ動作が速すぎる場合に、バケット３のダンプ速度を遅くすることを特徴とする。本実施形態に係るホイールローダは、上述の第１実施形態に係るホイールローダ１に対して、メインコントローラ１００Ｄにより実行される制御処理が異なる。以下、第１実施形態に係るホイールローダ１のメインコントローラ１００により実行される制御処理と同じ又は類似する機能を有する構成については、同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。

　図２２は、第６実施形態に係るホイールローダのメインコントローラ１００Ｄの機能ブロック図である。図２３は、第６実施形態に係るホイールローダにおけるバケット操作量とバケット補正値との関係を示す特性図の一例である。図２４は、第６実施形態に係るホイールローダのメインコントローラ１００Ｄにおいて行われる制御処理を示すフローチャートである。

　図２２に示すように、メインコントローラ１００Ｄの補正値演算部１１１Ｄは、バケット操作レバーセンサ５３ａにより検出されたバケット操作位置（操作量）Ｒ_ＢＫＴに基づいてアーム補正値Ｋ_ＡＲＭを演算するのに加えて、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴに基づいて図２３に示す相関マップの特性によってバケット補正値Ｋ_ＢＫＴを演算する。図２３に示す相関マップの特性では、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが大きいほどバケット補正値Ｋ_ＢＫＴが小さくなる。具体的には、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第４操作閾値Ｒ４を超えて大きいほど、バケット補正値Ｋ_ＢＫＴが小さくなる。第４操作閾値Ｒ４は、バケット３のダンプ動作がアーム２の上昇速度よりも相対的に速くなるバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴに相当する。図２３において、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第４操作閾値Ｒ４未満（中立を含む）のときのバケット補正値Ｋ_ＢＫＴは、バケット指令値Ｃ_ＢＫＴの値に影響を与えない量に相当し、予めＲＯＭ１０２に記憶されている。バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第４操作閾値Ｒ４未満のときのバケット補正値Ｋ_ＢＫＴは、例えば１００％に相当する。

　メインコントローラ１００Ｄのバケット指令値演算部１１３Ｄは、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴとバケット補正値Ｋ_ＢＫＴとに基づいて、Ｃ_ＢＫＴ＝Ｒ_ＢＫＴ×Ｋ_ＢＫＴ（式（２）ともいう）に基づいてバケット指令値Ｃ_ＢＫＴを演算する。

　図２４に示すように、Ｓ１５０の後、処理はＳ６００へ進む。Ｓ６００において、メインコントローラ１００Ｄは、バケット操作装置５３のバケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第４操作閾値Ｒ４以上であるか否かを判定する。バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第４操作閾値Ｒ４以上であると判定された場合（Ｓ６００のＹＥＳ）、処理はＳ６１０へ進む。Ｓ６１０では、図２３に示す相関マップに基づいて、補正値演算部１１１Ｄがバケット補正値Ｋ_ＢＫＴを演算し、処理はＳ６３０へ進む。他方、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴが第４操作閾値Ｒ４未満であると判定された場合（Ｓ６００のＮＯ）、処理はＳ６２０へ進む。Ｓ６２０では、図２３に示す相関マップに基づいて、補正値演算部１１１Ｄがバケット補正値Ｋ_ＢＫＴを演算（例えば１００％に設定）し、処理はＳ６３０へ進む。

　Ｓ６３０において、バケット指令値演算部１１３Ｄは、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴに、Ｓ６１０またはＳ６２０で演算されたバケット補正値Ｋ_ＢＫＴを乗算することにより、バケット指令値Ｃ_ＢＫＴを演算する（上記式（２）参照）。Ｓ６３０の処理が完了すると、本制御周期におけるフローチャートの処理を終了し、次の制御周期において、Ｓ１１１からＳ６３０までの処理を再び実行する。

　このように、第６実施形態に係るホイールローダでは、メインコントローラ１００Ｄは、バケット操作装置５３の操作位置Ｒ_ＢＫＴが第４操作閾値Ｒ４以上の場合、操作位置Ｒ_ＢＫＴが第４操作閾値Ｒ４未満の場合よりも、バケット３のダンプ動作を遅くする制御を行う。このように、バケット操作位置Ｒ_ＢＫＴに対してバケット補正値Ｋ_ＢＫＴを乗算し、バケット指令値Ｃ_ＢＫＴが演算される。これにより、放土作業において、バケット３のダンプ動作がアーム２の上昇よりも相対的に速すぎる場合等に、バケット３のダンプ動作を遅くすることで、バケット３が積込対象９２や積荷に接触し辛くすることができる。

＜第７実施形態＞
　次いで、第７実施形態に係るホイールローダについて説明する。第７実施形態に係るホイールローダは、放土作業時にアーム２を手動で上昇させる場合、アーム２を急上昇させないことを特徴とする。本実施形態に係るホイールローダは、上述の第１実施形態に係るホイールローダ１に対して、図５に示すアーム指令値演算部１１２によるアーム指令値Ｃ_ＡＲＭの演算方法が異なる。本実施形態では、第１実施形態に係るホイールローダ１のメインコントローラ１００と同一の符号を付して説明する。

　具体的には、第１実施形態の式（１）に代わり、以下の式（３）を用いてアーム指令値Ｃ_ＡＲＭを演算する。Ｃ_ＡＲＭ＝ｍａｘ（Ｒ_ＡＲＭ，Ｋ_ＡＲＭ）（式（３））

　このように、アーム指令値演算部１１２は、アーム操作位置（操作量）Ｒ_ＡＲＭとアーム補正値Ｋ_ＡＲＭのうち、値の大きい方をアーム指令値Ｃ_ＡＲＭとするように演算する。ここで、放土作業のとき、バケット３のダンプ動作に合わせてアーム２を手動で上昇させる場合、第１実施形態に係るホイールローダでは、アーム操作位置Ｒ_ＡＲＭにアーム補正値Ｋ_ＡＲＭが加算されて、アーム２が急上昇する懸念がある。この場合、バケット３内の積載物がより高い位置から積込対象９２に落下するため、例えば積込対象９２への衝撃が大きくなるおそれがある。また、オペレータの意図とは異なる速度でアーム２が上昇するおそれがある。これに対し、第７実施形態に係るホイールローダでは、手動によりアーム操作位置Ｒ_ＡＲＭが増加した場合であっても、アーム操作位置Ｒ_ＡＲＭとアーム補正値Ｋ_ＡＲＭのうち、値の大きい方をアーム指令値Ｃ_ＡＲＭとするように演算するため、アーム２の上昇速度が高くなりすぎる状態を回避できる。従って、バケット３内の積載物が積込対象９２に落下する衝撃を緩和できるとともに、よりオペレータの意図通りに放土できる。

　以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の第１実施形態から第７実施形態に係るホイールローダに限定されるものではなく、本発明の概念及び請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせても良い。例えば、上記実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的態様によって適宜変更され得る。

　上記実施形態では、作業機械が、ホイールローダ１である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。フォークリフト、ショベル、リフトトラック等、アームとバケットに相当する作業装置を備える種々の作業機械に本発明を適用することができる。また、上述の説明において、エンジン２０及び発電電動機４０を駆動源とするハイブリッドシステムが採用される例を挙げて説明したが、エンジン２０のみを駆動源として用いるシステムが採用されても良い。

　上記実施形態では、バケット操作レバーセンサ５３ａがポテンショメータである例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、バケット操作レバーセンサ５３ａは、フロント制御部３１を構成するバケット用油圧シリンダ５の制御用の方向制御弁のパイロット室に入力されるパイロット圧を検出する圧力センサであってもよい。

　上記実施形態において、メインコントローラ１００は、外乱及びノイズの影響を避けるため、各種判定及び計算に用いる値に対して移動平均処理またはローパスフィルタ処理を施してもよい。移動平均処理またはローパスフィルタ処理することで、アーム補正値Ｋ_ＡＲＭやバケット補正値Ｋ_ＢＫＴの急激な変動を抑制することができる。その結果、放土作業におけるアーム上昇の安定性及び操作性の向上を図ることができる。

　上記実施形態では、走行装置１１に動力を供給する単一の走行電動機４３がホイールローダ１に搭載される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。複数の走行電動機４３を備えたホイールローダ１に本発明を適用してもよい。本発明は、例えば、左側の前輪７Ａを駆動する走行電動機４３と、右側の前輪７Ａを駆動する走行電動機４３とを備えたホイールローダ１に適用することができる。また、本発明は、例えば、左右一対の前輪７Ａ及び左右一対の後輪７Ｂのそれぞれを駆動する４つの走行電動機４３を備えたホイールローダ１に適用することもできる。なお、走行電動機４３は、変速機を介して車輪７と接続されていてもよいし、車輪７に一体化する構成としてもよい。

　上記実施形態では、作業機械が電動駆動式のホイールローダである例について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、例えば、トルクコンバータ駆動式のホイールローダ、エンジン２０の動力を油圧に変換して車輪７に伝達するＨＳＴ（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　Ｓｔａｔｉｃ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）駆動式のホイールローダに適用してもよい。

　また、上記実施形態において、各種判定及び計算に用いる値は、外乱及びノイズの影響を避けるため、移動平均処理やローパスフィルタ処理をしても良い。また、エンジン回転速度補正値ＮＣに移動平均処理やローパスフィルタ処理をすることで、目標エンジン回転速度ＮＥＧ＿ＴＧＴの増加直後において、エンジン回転速度補正値ＮＣの急激な変動を抑制することができるので、エンジン制御の安定性と操作性の向上を図ることができる。

　上記実施形態で説明したメインコントローラ１００の機能は、それらの一部または全部をハードウェア（例えば各機能を実行するロジックを集積回路で設計する等）で実現してもよい。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。上述した実施形態及び変形例は本発明を理解し易く説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ある実施形態、変形例の構成の一部を他の実施形態、変形例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態、変形例の構成に他の実施形態、変形例の構成を加えることも可能である。なお、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

　１　ホイールローダ（作業機械）
　２　アーム
　３　バケット
　４　アーム用油圧シリンダ（アーム用アクチュエータ）
　５　バケット用油圧シリンダ（バケット用アクチュエータ）
　８　車体
　５２　アーム操作装置
　５３　バケット操作装置
　１００　メインコントローラ（制御装置）
　Ｄ１　距離閾値
　Ｐ１　圧力閾値（重量閾値）
　Ｒ_ＢＫＴ　バケット操作装置の操作位置（操作量）
　Ｒ１　第１操作閾値
　Ｒ３　第３操作閾値
　Ｒ４　第４操作閾値
　Ｔ１　第１継続時間（所定時間）
　Σ１　積算閾値
　Σ２　走行距離閾値

Claims (12)

1. 　車体と、
   　前記車体に支持され、上下方向に回動自在なアームと、
   　前記アームに支持され、チルト動作及びダンプ動作するバケットと、
   　前記アームを上下方向に回動させるアーム用アクチュエータと、
   　前記バケットをチルト動作及びダンプ動作させるバケット用アクチュエータと、
   　前記アーム用アクチュエータ及び前記バケット用アクチュエータを制御する制御装置と、を備えた作業機械であって、
   　前記制御装置は、
   　前記バケットをチルト動作及びダンプ動作させるバケット操作信号に基づいて、前記作業機械が放土を行う放土状態であるか、又は、放土を行わない非放土状態であるかを判定し、
   　前記作業機械が前記放土状態であると判定された場合、前記アームを上方向に回動させるように前記アーム用アクチュエータを制御する、ことを特徴とする作業機械。
2. 　前記バケットをチルト動作及びダンプ動作させるバケット操作装置と、
   　前記バケット操作信号として前記バケット操作装置の操作量を検出するバケット操作量センサと、を備え、
   　前記制御装置は、前記バケット操作量センサにより検出された前記バケット操作装置の操作量が前記バケットをダンプ動作させる所定の第１操作閾値以上である場合、前記作業機械が放土状態であると判定する、ことを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
3. 　前記制御装置は、前記操作量が前記第１操作閾値以上である状態が所定時間続いた場合、前記作業機械が前記放土状態であると判定する、ことを特徴とする請求項２に記載の作業機械。
4. 　前記アームを上下方向に回動させるアーム操作装置と、
   　前記アームを上下方向に回動させるアーム操作信号として、前記アーム操作装置の操作量を検出するアーム操作量センサと、
   　前記バケットをチルト動作及びダンプ動作させるバケット操作装置と、
   　前記バケット操作信号として前記バケット操作装置の操作量を検出するバケット操作量センサと、を備え、
   　前記制御装置は、
   　前記アーム操作量センサにより検出された前記アーム操作装置の操作量と該操作量に保持した時間とを乗算した値を、前記アーム操作装置の操作量ごとに加算した値であるアーム積算操作量を算出し、
   　前記バケット操作量センサにより検出された前記バケット操作装置の操作量と、前記アーム積算操作量と、に基づいて、前記作業機械が前記放土状態であるか、又は、放土を行わない非放土状態であるかを判定する、ことを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
5. 　前記制御装置は、前記アーム積算操作量が所定の積算閾値より小さい場合、前記作業機械が前記非放土状態であると判定する、ことを特徴とする請求項４に記載の作業機械。
6. 　前記車体を走行させる走行駆動装置と、
   　前記車体の走行速度を検出する車速検出装置と、
   　前記バケットをチルト動作及びダンプ動作させるバケット操作装置と、
   　前記バケット操作信号として前記バケット操作装置の操作量を検出するバケット操作量センサと、を備え、
   　前記制御装置は、
   　前記車速検出装置により検出された前記走行速度に基づいて、前記車体の初期位置から放土開始位置に至るまでの前記車体の走行距離を算出し、
   　前記車体の前記走行距離と、前記バケット操作量センサにより検出された前記バケット操作装置の操作量と、に基づいて、前記作業機械が前記放土状態であるか、又は、放土を行わない非放土状態であるかを判定する、ことを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
7. 　前記制御装置は、前記走行距離が所定の走行距離閾値より小さい場合、前記作業機械が前記非放土状態であると判定する、ことを特徴とする請求項６に記載の作業機械。
8. 　前記バケット内の積載物の重量に応じて変動する状態パラメータの大きさを検出する状態パラメータ量検出装置と、
   　前記バケットをチルト動作及びダンプ動作させるバケット操作装置と、
   　前記バケット操作信号として前記バケット操作装置の操作量を検出するバケット操作量センサと、を備え、
   　前記制御装置は、
   　前記状態パラメータ量検出装置により検出された前記状態パラメータの大きさと、前記バケット操作量センサにより検出された前記バケット操作装置の操作量と、に基づいて、前記作業機械が前記放土状態であるか、又は、放土を行わない非放土状態であるかを判定する、ことを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
9. 　前記制御装置は、前記状態パラメータ量検出装置により検出された前記状態パラメータの大きさが所定の重量閾値より小さい場合、前記作業機械が前記非放土状態であると判定する、ことを特徴とする請求項８に記載の作業機械。
10. 　前記車体を走行させる走行駆動装置と、
    　前記作業機械が放土を行う放土位置と前記車体との間の距離を検出する距離検出装置と、を備え、
    　前記制御装置は、前記作業機械が前記放土状態であると判定された状態であって、前記距離検出装置により検出された前記距離が所定の距離閾値以上である場合、前記作業機械の作業状態判定を前記放土状態から前記非放土状態に変更する、ことを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
11. 　前記バケットをチルト動作及びダンプ動作させるバケット操作装置と、
    　前記バケット操作信号として前記バケット操作装置の操作量を検出するバケット操作量センサと、を備え、
    　前記制御装置は、前記作業機械が前記放土状態であると判定された状態であって、前記バケット操作量センサにより検出された前記バケット操作装置の操作量が、前記バケットをチルト動作させる所定の第３操作閾値以下である場合、前記作業機械の作業状態判定を前記非放土状態に変更し、前記アームを下方向に回動させるよう前記アーム用アクチュエータを制御する、ことを特徴とする請求項１又は１０に記載の作業機械。
12. 　前記バケットをチルト動作及びダンプ動作させるバケット操作装置と、
    　前記バケット操作信号として前記バケット操作装置の操作量を検出するバケット操作量センサと、を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記バケット操作量センサにより検出された前記バケット操作装置の操作量が所定の第４操作閾値以上の場合、前記バケット操作装置の操作量が前記第４操作閾値未満の場合よりも、前記バケットのダンプ動作速度を小さくするよう前記バケット用アクチュエータを制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の作業機械。

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