JP2005319984A - 作業車両の駆動装置および作業車両の駆動を制御する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、サイクルタイムの短縮化および変速機における各種クラッチ機構の保護を図りつつ、前後進切換え動作時の変速ショックを低減する。
【解決手段】 車両が前進しているときに走行操作装置から後進操作指令が出力された場合に、ＥＣＭＶは、車両速度を第１の所定速度を経て第２の所定速度にまで減じるようにブレーキ装置の制動力を制御し、ＥＣＭＶは、前進クラッチを切断するとともに、車両速度が第１の所定速度になったときに後進クラッチをすべり作動状態にし、かつ車両速度が第２の所定速度になったときから後進クラッチを漸次に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばブルドーザのような作業車両に搭載されて好適な駆動装置および駆動方法に関するものである。

従来の駆動装置は、エンジン、変速機、駆動輪（スプロケット）を備えている。変速機は、前進クラッチの接続により選択される前進走行段と、後進クラッチの接続により選択される後進走行段と、速度段切換クラッチにより選択され速度段を備えて構成されている。

この駆動装置では、オペレータが走行操作装置を操作すると前進操作指令が出力され、これにより前進クラッチが接続されてエンジンの動力が変速機の前進走行段および現在選択されている速度段を介して駆動輪に伝達される。これにより、車両は前進する。また、同駆動装置では、オペレータが走行操作装置を操作すると後進操作指令が出力され、これにより後進クラッチが接続されてエンジンの動力が変速機の後進走行段および現在選択されている速度段を介して駆動輪に伝達される。これにより、車両は後進する。

一般に、車両の前後進動作を切り換える際には、車両を一旦停止させてから走行操作装置による前後進操作の切り換えを行うことが装置の保護のためには好ましい。

しかし、サイクルタイムを短縮するために、例えば車両が前進している状態で走行操作装置が操作されて後進操作指令が出力されるのが実情である。

駆動装置においては、車両が前進走行しているときに、オペレータが走行操作装置を操作して後進操作指令が出力されると、後進クラッチが漸次に接続される。これにより、車両の運動エネルギは後進クラッチで吸収され、車両は減速される。

なお、前後進の切換え時に、前進クラッチと後進クラッチの両方を切断状態とし、速度段切換クラッチを適宜に接続することにより、車両の運動エネルギをその速度段切換クラッチで吸収して車両を減速させるように制御する駆動装置が、例えば特許文献１（特開平６−２７２７５８号公報）に記載されている。
特開平６−２７２７５８号公報

従来の駆動装置では、前進走行中の車両が後進クラッチの接続動作によって減速されるため、以下のような問題点がある。

（Ａ）後進クラッチをすべり作動状態とする際に変速機から駆動輪に対して車両を後進させるような動力が瞬間的に伝達される。このため変速ショックが生じる。

（Ｂ）車両を減速させるために後進クラッチは多大な熱負荷を受ける。このため、後進クラッチの寿命が低下する。なお、後進クラッチが受ける熱負荷を抑制するために、後進クラッチの接続動作を短時間で行うことも考えられるが、この場合には、車両が急減速して多大な変速ショックが生じる。

（Ｃ）車両減速時に多大な熱負荷を受けた後進クラッチにそれ以上の熱負荷がかかるのを抑制するために、減速動作後において車両を後進させる際の後進クラッチの接続動作を短時間で行う必要がある。かかる接続動作によって、やはり変速ショックが生じる。

なお、後進走行中の車両を前進走行に切り換える際にも、上記問題点と同様の問題点が生じる。

また、特許文献１に係る駆動装置では、前後進の切り換えが行われる際に前進クラッチと後進クラッチの両方が切断状態とされるので、変速機から駆動輪に対して現在の走行方向とは逆方向に車両を進めるような瞬間的な駆動力が作用することはなく、（Ａ）において述べたような変速ショックが生じることはないものの、車両減速時に速度段切換クラッチが多大な熱負荷を受ける。このため、速度段切換クラッチの寿命が低下するという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、サイクルタイムの短縮化および変速機における各種クラッチ機構の保護を図りつつ、前後進切換え動作時の変速ショックを低減することができる作業車両の駆動装置を提供することを目的とするものである。

第１発明は、
前進クラッチの接続によって選択される前進走行段と、後進クラッチの接続によって選択される後進走行段とを備えた変速機を有し、エンジンの動力を、選択された前進走行段または後進走行段を介して、駆動輪に伝達する、
作業車両の駆動装置において、
操作部の操作に応じて、後進操作指令を出力する操作手段と、
車両速度を減じるブレーキ手段と、
ブレーキ手段の制動力を制御する制動力制御手段と、
前進クラッチおよび後進クラッチのそれぞれの接断動作を制御する前後進クラッチ制御手段と
を備え、
車両が前進しているときに、前記操作手段から後進操作指令が出力された場合に、
前記制動力制御手段は、車両速度を第１の所定速度を経て第２の所定速度まで減じられるように、前記ブレーキ手段の制動力を制御するとともに、
前記前後進クラッチ制御手段は、前記前進クラッチを切断し、
車両速度が前記第１の所定速度になったときには、前記後進クラッチをすべり作動状態にし、
前記車両速度が前記第２の所定速度になったときから、前記後進クラッチを漸次に接続すること
を特徴とする。

第２発明は、
前進クラッチの接続によって選択される前進走行段と、後進クラッチの接続によって選択される後進走行段とを備えた変速機を有し、エンジンの動力を、選択された前進走行段または後進走行段を介して、駆動輪に伝達する、
作業車両の駆動装置において、
操作部の操作に応じて、前進操作指令を出力する操作手段と、
車両速度を減じるブレーキ手段と、
ブレーキ手段の制動力を制御する制動力制御手段と、
前進クラッチおよび後進クラッチのそれぞれの接断動作を制御する前後進クラッチ制御手段と
を備え、
車両が後進しているときに、前記操作手段から前進操作指令が出力された場合に、
前記制動力制御手段は、車両速度を第１の所定速度を経て第２の所定速度まで減じられるように、前記ブレーキ手段の制動力を制御するとともに、
前記前後進クラッチ制御手段は、前記後進クラッチを切断し、
車両速度が前記第１の所定速度になったときには、前記前進クラッチをすべり作動状態にし、
前記車両速度が前記第２の所定速度になったときから、前記前進クラッチを漸次に接続すること
を特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明において、
前記制動力制御手段は、前記ブレーキ手段の制動力を、段階的に増加させるか、または車両速度に応じて増加させる制御を行うこと
を特徴とする。

第４発明は、第１発明において、
前記エンジンを制御するエンジン制御手段が設けられ、このエンジン制御手段は、前記後進クラッチの漸次接続動作が開始される前にエンジン回転数を一旦減少させるとともに、前記後進クラッチの接続完了後に、一旦減少されたエンジン回転数を増加させる制御を行うこと
を特徴とする。

第５発明は、第２発明において、
前記エンジンを制御するエンジン制御手段が設けられ、このエンジン制御手段は、前記前進クラッチの漸次接続動作が開始される前にエンジン回転数を一旦減少させるとともに、前記前進クラッチの接続完了後に、一旦減少されたエンジン回転数を増加させる制御を行うこと
を特徴とする。

第６発明は、第１発明において、
ロックアップクラッチを具備するトルクコンバータが、前記エンジンと前記変速機との間の動力伝達経路に介設されるとともに、
ロックアップクラッチの接断動作を制御するロックアップクラッチ制御手段が設けられ、
ロックアップクラッチ制御手段は、
前記前進クラッチが切断されるに伴い前記ロックアップクラッチを切断するとともに、前記後進クラッチの接続完了後にロックアップクラッチを漸次に接続する制御を行うこと
を特徴とする。

第７発明は、第２発明において、
ロックアップクラッチを具備するトルクコンバータが、前記エンジンと前記変速機との間の動力伝達経路に介設されるとともに、
ロックアップクラッチの接断動作を制御するロックアップクラッチ制御手段が設けられ、
ロックアップクラッチ制御手段は、
前記後進クラッチが切断されるに伴い前記ロックアップクラッチを切断するとともに、前記前進クラッチの接続完了後にロックアップクラッチを漸次に接続する制御を行うこと
を特徴とする。

第８発明は、
前進クラッチの接続によって選択される前進走行段と、後進クラッチの接続によって選択される後進走行段とを備えた変速機を有し、エンジンの動力を、選択された前進走行段または後進走行段を介して、駆動輪に伝達するように構成された作業車両の駆動を制御する方法であって、
車両が前進しているときに、後進指令が出力された場合に、
車両速度を第１の所定速度を経て第２の所定速度まで減じられるように、ブレーキの制動力を制御するとともに、
前進クラッチを切断し、
車両速度が第１の所定速度になったときには、後進クラッチをすべり作動状態にし、
車両速度が第２の所定速度になったときから、後進クラッチを漸次に接続すること
を特徴とする。

第９発明は、
前進クラッチの接続によって選択される前進走行段と、後進クラッチの接続によって選択される後進走行段とを備えた変速機を有し、エンジンの動力を、選択された前進走行段または後進走行段を介して、駆動輪に伝達するように構成された作業車両の駆動を制御する方法であって、
車両が後進しているときに、前進指令が出力された場合に、
車両速度を第１の所定速度を経て第２の所定速度まで減じられるように、ブレーキの制動力を制御するとともに、
後進クラッチを切断し、
車両速度が第１の所定速度になったときには、前進クラッチをすべり作動状態にし、
車両速度が第２の所定速度になったときから、前進クラッチを漸次に接続すること
を特徴とする。

第１発明（第３発明、第４発明、第６発明）によれば、車両が前進しているときに操作手段から後進操作指令が出力されると、ブレーキ手段により車両速度が第１の所定速度を経て第２の所定速度まで減じられる。一方、車両が前進しているときに操作手段から後進操作指令が出力されると、前進クラッチが切断される。車両速度が第１の所定速度になったときには後進クラッチがすべり作動状態にされる。さらに、車両速度が第２の所定速度になったときから、後進クラッチが漸次に接続される。第１の所定速度とは、例えば、現在の走行方向（前進方向）とは逆方向に車両を進めようとする走行段（後進走行段）に対応するクラッチ機構（後進クラッチ）がすべり作動状態、すなわちクラッチの作動面がすべり接触状態にされたとしてもオペレータが変速ショックとは感じない速度のことである。また、第２の所定速度とは、例えば、車速０に近い速度に設定される。

第２発明（第３発明、第５発明、第７発明）は、第１発明（第３発明、第４発明、第６発明）における「前進」を「後進」に、「後進」を「前進」に置換した発明であり、後進から前進に切り換える際の制御に関する発明である。

第８発明は、第１発明の装置発明を方法の発明に置換したものである。第９発明は、第２発明の装置発明を方法の発明に置換したものである。

第１発明、第８発明によれば、車両の運動エネルギの大部分は、ブレーキ手段で吸収され、車両はスムーズかつ迅速に減速されるとともに、後進クラッチが受ける熱負荷が著しく軽減される。また、後進クラッチが受ける熱負荷が著しく軽減されるため、減速動作後において車両を後進させる際の後進クラッチの接続動作を従来のように短時間で行う必要がなくなる。このため、オペレータに変速ショックを感じさせないように後進クラッチを漸次に接続することが可能となる。

本発明によれば、サイクルタイムの短縮化および変速機における各種クラッチ機構の保護を図りつつ、前後進切換え動作時の変速ショックを低減するができる。第２発明、第９発明も同様の効果が得られる。

第３発明によれば、車両に対して制動力を作用させる際の変速ショックの発生を確実に防ぐことができる。

第４発明によれば、後進クラッチの漸次接続動作が開始される前にエンジン回転数が一旦減少されるので、後進クラッチの漸次接続動作を開始する際の変速ショックを更に低減することができる。また、後進クラッチの接続完了後に、一旦減少されたエンジン回転数が増加されるので、前後進切換え動作後において車両をスムーズに加速させることができる。第５発明も同様の効果が得られる。

第６発明、第７発明によれば、前後進切換え動作中にロックアップクラッチが切断され、エンジンの機械的動力はトルクコンバータにおいて一旦流体の動的エネルギに変換された後、再度機械的動力に変換されて変速機に入力される。これにより、前後進切換え動作時における変速ショックがトルクコンバータによるダンパ効果にて更に低減される。また、前後進切換え動作の前後においてはロックアップクラッチが接続状態とされ、エンジンの機械的動力は直接的に変速機に入力されて動力伝達効率の向上が図られる。ここで、前後進切換え動作後におけるロックアップクラッチの接続動作は漸次に行われるようにされるので、変速ショックが生じることはない。

以下、本発明による作業車両の駆動装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、作業車両としてブルドーザに本発明が適用された例である。

図１には、本発明の一実施形態に係るブルドーザの駆動装置の概略システム構成図が示されている。

図１に示される駆動装置１において、エンジン２からの回転駆動力は、トルクコンバータ３に伝達され、このトルクコンバータ３の出力軸からトランスミッション（変速機）４に伝達され、このトランスミッション４の出力軸からベベルギヤ５を介して横軸６に伝達される。

横軸６には、左右の遊星歯車機構７Ａ，７Ｂがそれぞれ連結されている。

左側の遊星歯車機構７Ａの遊星キャリアに固定される出力軸は、ブレーキ装置８および終減速装置９を介して左側のスプロケット（左側駆動輪）１０Ａに連結されている。右側の遊星歯車機構７Ｂの遊星キャリアに固定される出力軸は、ブレーキ装置８および終減速装置９を介して右側のスプロケット（右側駆動輪）１０Ｂに連結されている。また、左右のスプロケット１０Ａ，１０Ｂは、車体の左右各側部に配される履帯１１Ａ，１１Ｂにそれぞれ噛合されている。

横軸６から左右の遊星歯車機構７Ａ，７Ｂにおけるそれぞれのリングギヤに伝達された回転駆動力は、左右の遊星歯車機構７Ａ，７Ｂにおけるそれぞれの遊星キャリアから各終減速装置９，９を介して各スプロケット１０Ａ，１０Ｂに伝達され、各スプロケット１０Ａ，１０Ｂにより各履帯１１Ａ，１１Ｂが駆動される。

左側の遊星歯車機構７Ａのサンギヤに一体に固定されるギヤ、および右側の遊
星歯車機構７Ｂのサンギヤに一体に固定されるギヤは、それぞれ所要の歯車列よりなる動力伝達機構１２を介して、油圧モータ１３の出力軸に固定されるギヤに噛合されている。油圧モータ１３の回転駆動力は左右の遊星歯車機構７Ａ，７Ｂにおけるそれぞれのサンギヤから各遊星キャリアおよび各終減速装置９，９を介して左右のスプロケット１０Ａ，１０Ｂに伝達される。左右のスプロケット１０Ａ，１０Ｂの回転速度を異ならせることで車両が左右に旋回される。この機構は、油圧操向方式（ＨＳＳ：Ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれている。

エンジン２は、ディーゼル式のエンジンである。エンジン２には、蓄圧（コモ
ンレール）式の燃料噴射装置１４が付設されている。この燃料噴射装置１４は、それ自体公知のものである。すなわち、蓄圧（コモンレール）式の燃料噴射装置１４は、燃料圧送ポンプによりコモンレール室に燃料を蓄圧し、電磁弁の開閉によりインジェクタから燃料を噴射する方式のものであり、コントローラ１５から電磁弁への駆動信号により燃料噴射特性が決定され、エンジン２の低速域から高速域まで任意の噴射特性が得られる。

本実施形態では、燃料噴射装置１４、コントローラ１５および各種センサ類を含む機器にて電子制御噴射システムが構築されている。かかる電子制御噴射システムでは、目標噴射特性をデジタル値でマップ化することにより、後述するようなエンジン特性が得られる。ここで、エンジン２の実回転数は回転数センサ１６にて検出され、その検出信号はコントローラ１５に入力される。

トランスミッション４は、前進クラッチ１７の接続により選択される前進走行段１８と、後進クラッチ１９の接続により選択される後進走行段２０と、速度段切換クラッチ２１〜２３により選択される１〜３速速度段２４〜２６を備えて構成されている。ここで、前進クラッチ１７、後進クラッチ１９および速度段切換クラッチ２１〜２３は、それぞれ油圧作動式の摩擦クラッチにより構成されている。また、前進走行段１８、後進走行段２０および１〜３速速度段２４〜２６は、それぞれ遊星歯車列（または平行軸歯車列）により形成されている。また、このトランスミッション４の出力軸の実回転数は回転数センサ２７にて検出され、その検出信号はコントローラ１５に入力される。コントローラ１５では、入力されたトランスミッション４の出力軸の実回転数が、車両速度に換算される。

トランスミッション４には、前進クラッチ１７の接断動作を制御するＥＣＭＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｖａｌｖｅ）２８が付設されている。

ＥＣＭＶ２８は、主に流量検出弁と電磁比例圧力制御弁とが組み合わされて構成されている。ＥＣＭＶ２８は、コントローラ１５から出力されるトリガ電流が入力されると、作動油を前進クラッチ１７に充填し始める。ＥＣＭＶ２８は、前進クラッチ１７への作動油流れがあるうちは、その前進クラッチ１７に対して作動油を急速に充填し、前進クラッチ１７内に作動油が充満されると、コントローラ１５からの指令電流に応じて前進クラッチ１７に作用させる油圧を変化させる。

同様に、このトランスミッション４には、後進クラッチ１９および速度段切換クラッチ２１〜２３のそれぞれには、対応するＥＣＭＶ２９〜３２が付設されている。

トルクコンバータ３には、ロックアップクラッチ３３が具備されている。このロックアップクラッチ３３は、トルクコンバータの特性を必要としないときに、ポンプ（入力要素）３ａとタービン（出力要素）３ｂとが固定的に連結される。

コントローラ１５から指令電流がＥＣＭＶ３４に入力され、ＥＣＭＶ３４は指令電流に応じてロックアップクラッチ３３に作用する油圧を変化させて、ロックアップクラッチ３３の接断動作を制御する。ここで、ＥＣＭＶ３４によってロックアップクラッチ３３が切断状態にされた場合には、エンジン２の機械的動力は、トルクコンバータ３において一旦流体の動的エネルギに変換された後、再度機械的動力に変換されてトランスミッション４に入力される。これにより、エンジン２や、トランスミッション４以下の動力伝達経路において発生する振動や衝撃がトルクコンバータ３によるダンパ効果によって低減される。また、ＥＣＭＶ３４によりロックアップクラッチ３３が接続状態にされた場合には、エンジン２からの機械的動力は直接的にトランスミッション４に入力され、エンジン２の動力が、エンジン２より下流の動力伝達経路に高効率で伝達される。なお、ロックアップクラッチ３３が接続状態にあると、トルクコンバータ３内における作動流体の回流がなくなり、ステータ（反動要素）３ｃとの間に流体のせん断抵抗が生じるため、ロックアップクラッチ３３が接続状態にあるときには、図示省略されるステータクラッチが解放されてステータ３ｃがフリーにされる。

ブレーキ装置８は、ばねの弾性力を車両の制動力に変換する制動力発生機構と、圧油の供給を受けてその制動力に抗する力を出力する油圧アクチュエータ部とを備えて構成されている。

コントローラ１５から指令電流がＥＣＭＶ３５に入力され、ＥＣＭＶ３５は指令電流に応じてブレーキ装置８の油圧アクチュエータ部に作用する油圧を変化させて、ブレーキ装置８の制動力を制御する。例えば、ＥＣＭＶ３からブレーキ装置８の油圧アクチュエータ部に対して作用する油圧（この圧力を以下において
「ブレーキ圧」と称する。）がＰａであるときに、制動力がゼロになるものとすると、ブレーキ圧がＰａからＰｂを経てＰｃまで段階的に減じられた場合には、制動力がゼロからＦｂを経てＦｃまで段階的に増加される（図３（ｇ）参照）。また、例えば、ブレーキ圧がＰｂからＰｃまで連続的に（無段階的に）減少された場合には、制動力がＦｂからＦｃにまで連続的に増加される（図３（ｇ′）参照）。

図示省略される運転室には、車両の走行動作を操作する走行操作装置３６が設けられている。この走行操作装置３６は、走行操作レバー３６ａと、走行操作レバー３６ａに付設された速度段切換スイッチ（図示省略）とを備えている。走行操作レバー３６ａが操作されると、操作内容に応じて、前進操作指令信号あるいは後進操作指令信号が出力される。速度段切換スイッチが操作されると、速度段切換指令信号が出力される。

走行操作装置３６から出力された前進操作指令信号、後進操作指令信号および速度段切換指令信号は、それぞれコントローラ１５に入力される。

コントローラ１５は、各種入力信号を変換・整形する入力インタフェースと、決められた手順に従って入力データの算術演算または論理演算を行うコンピュータ部と、その結果をアクチュエータ作動信号に変換する出力インタフェースと、データやプログラムを記憶するメモリとから構成されている。ここで、例えば、コントローラ１５のコンピュータ部におけるＣＰＵは、回転数センサ２７から入力インタフェースに入力されたトランスミッション出力軸回転数信号に基づいて現在の車両速度を演算処理する。また、コントローラ１５のメモリには、後述する図２のフローチャート、図３のタイムチャートにて示される制御ロジックに相当する動作プログラム、計算結果の参照値、燃料噴射特性マップなどが記憶されている。また、コントローラ１５の出力フェースには、コンピュータ部からの微小信号を電力増幅してＥＣＭＶに電力を供給するＥＣＭＶ駆動回路が、各ＥＣＭＶ２８〜３２，３４，３５，３５に対応して設けられているとともに、コンピュータ部からの微小信号を電力増幅して燃料噴射装置１４のアクチュエータ（電磁弁）に電力を供給する燃料噴射装置駆動回路が設けられている。

以上のように構成された本実施形態の駆動装置の作動について、図２のフロ
ーチャートおよび図３のタイムチャートをそれぞれ参照しつつ以下、説明する。

。なお、以下の作動説明は、前進３速から後進３速へ切り換える例である。また、図２中記号「Ｓ」は、フローチャートの各ステップを表わす。

Ｓ１〜Ｓ３：
車両の前進走行中の時刻ｔ1で、オペレータが走行操作レバー３６ａを操作すると、走行操作装置３６から後進操作指令信号が出力される（Ｓ１）。

この前進から後進への切り換えに伴い、燃料噴射装置１４は、燃料噴射量を所定値まで減少させる（図３（ｂ）参照）。このためエンジン回転数は、現在のエンジン回転数Ｎａが、以後、徐々に減少され、時刻ｔ5で、現在のエンジン回転数Ｎａよりも所定回転数低いエンジン回転数Ｎｂに達する（図３（ａ）参照；Ｓ２）。

また、同時刻ｔ1において、前進クラッチ１７に対応するＥＣＭＶ２８は、前進クラッチ１７に作用している油圧をドレンして、前進クラッチ１７を切断する（図３（ｅ）参照）。また、同時刻ｔ1において、３速速度段クラッチ２３に対応するＥＣＭＶ３２は、３速速度段クラッチ２３に作用している油圧をドレンして、３速速度段クラッチ２３を切断する（図３（ｆ）参照）。また、同時刻ｔ1において、ロックアップクラッチ３３に対応するＥＣＭＶ３４はロックアップクラッチ３３に作用している油圧をドレンして、ロックアップクラッチ３３を切断する（図３（ｈ）参照）。これにより、エンジン２からトランスミッション４内への動力伝達は、切断されるとともに、エンジン２からトランスミッション４への動力伝達は、機械的な動力伝達状態から、トルクコンバータ３による流体を介した動力伝達状態になる（Ｓ３）。

Ｓ４〜Ｓ７：
ブレーキ装置８，８に対応するＥＣＭＶ３５，３５は、前進走行段１８および３速速度段２６に伝達される動力が完全に切断されている時刻ｔ2で、ブレーキ圧を現在のブレーキ圧Ｐａから一段階減じたブレーキ圧Ｐｂとする。このブレーキ圧Ｐbは、車両速度を、時刻ｔ2における車両速度Ｖaを、時刻ｔ3において第１の所定速度Ｖｂまで減速するような制動力Ｆｂが得られるブレーキ圧である（図３（ｃ）、（ｇ）参照；Ｓ４）。

時刻ｔ3において、車両速度が第１の所定速度Ｖb以下になると（Ｓ５；図３（ｃ）参照）、後進クラッチ１９に対応するＥＣＭＶ２９は、後進クラッチ１９をすべり作動状態にするとともに（Ｓ６；図３（ｄ）参照）、３速速度段クラッチ２３に対応するＥＣＭＶ３２は、３速速度段クラッチ２３に作用する油圧の漸増を開始し、３速速度段クラッチ２３の接続を開始する（Ｓ７；図３（ｆ）参照）。ＥＣＭＶ３２は、３速速度段クラッチ２３に作用する油圧を漸増させた後、急上昇させて、３速速度段クラッチ２３を完全に接続する（図３（ｆ）参照）。なお、後進クラッチ１９のすべり作動状態での後進クラッチ圧は、ごく小さく、図３では圧の変化を明示するために、時刻ｔ3からｔ5までの時間における後進クラッチ圧のスケールを小さくして模式化してある。

ここで、第１の所定速度Ｖｂとは、現在の走行方向（前進方向）とは逆方向に車両を進めようとする走行段（後進走行段２０）に対応するクラッチ（後進クラッチ１９）が接続待機状態（すべり接触状態）にされたとしてもオペレータが変速ショックとは感じない速度のことであり、実験的に求められたものである。

Ｓ８〜Ｓ１０：
ブレーキ装置８，８に対応するＥＣＭＶ３５，３５は、車両速度が第１の所定速度Ｖｂよりも減じられた速度Ｖｃとなっている時刻ｔ4で、ブレーキ圧を現在のブレーキ圧Ｐbから一段階減じたブレーキ圧Ｐcとする。このブレーキ圧Ｐcは、車両速度を、時刻ｔ4における車両速度Ｖcを、時刻ｔ5において第２の所定速度Ｖdまで減速するような制動力Ｆcが得られるブレーキ圧である。ブレーキ圧Ｐcは時刻ｔ4〜ｔ5の間、作用する（図３（ｃ）、（ｇ）参照；Ｓ８）。

時刻ｔ5において、車両速度が第２の所定速度Ｖｄ以下になると（Ｓ９；図３（ｃ）参照）、ＥＣＭＶ３５，３５はブレーキ圧をＰａにして制動力Ｆを０にするとともに（図３（ｇ）参照）、後進クラッチ１９に対応するＥＣＭＶ２９は、時刻ｔ5から後進クラッチ１９に作用する油圧の漸増を開始し、時刻ｔ5〜ｔ6間において後進クラッチ１９に作用させる油圧の圧力を漸増させて、後進クラッチ１９を漸次に接続する（Ｓ１０；図３（ｄ）参照）。ここで、後進クラッチ１９の漸次接続動作は、変速ショックが少ない接続パターンで行われる。

第２の所定速度Ｖｄは、車速０に近い速度に設定される。

Ｓ１１〜Ｓ１３：
時刻ｔ6で、後進クラッチ１９が完全に接続されると（図３（ｄ）参照；Ｓ１１）、ただちに燃料噴射装置１４は、燃料噴射量を所定値まで増加させる（図３（ｂ）参照）。このため、時刻ｔ5のときのエンジン回転数Ｎbよりも低い現在のエンジン回転数が、以後、徐々に増加され、時刻ｔ9で、現在のエンジン回転数よりも所定回転数高いエンジン回転数Ｎcに達する（図３（ａ）参照；Ｓ１２）。

また、後進クラッチ１９が完全に接続された時刻ｔ6よりも後の時刻ｔ7から、ロックアップクラッチ３３に対応するＥＣＭＶ３４は、ロックアップクラッチ３３に作用する油圧を漸増させて、時刻ｔ7〜ｔ8の間でロックアップクラッチ３３を漸次に接続させ、時刻ｔ8でロックアップクラッチ３３を完全に接続する（Ｓ
１３；図３（ｈ）参照）。

本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。

（１）減速時における車両の運動エネルギの大部分は、ブレーキ装置８，８によって吸収されるので、後進クラッチ１９が受ける熱負荷が著しく軽減され、後進クラッチ１９の寿命低下を抑制することができる。

（２）ブレーキ装置８，８の制動力を段階的に増加させることによって車両速度がスムーズかつ迅速に減速されるので、変速ショックを伴うことなくサイクルタイムの短縮化を図ることができる。

（３）後進クラッチ１９が受ける熱負荷が著しく軽減されるので、オペレータに変速ショックを感じさせないように後進クラッチ１９を漸次に接続することが可能になり、後進走行動作への移行をスムーズに行うことができる。

（４）後進クラッチ１９の漸次接続動作が開始される時刻ｔ5までにエンジン回転数が一旦ＮａからＮｂまで減少されるので、後進クラッチ１９の漸次接続動作を開始する際の変速ショックを更に低減することができる。

（５）後進クラッチ１９の漸次接続動作の開始に合わせて一旦減少されたエンジン回転数が、後進クラッチ１９の接続が完了する時刻ｔ6から所要時間経過後の時刻ｔ9の間において増加されるので、前後進切換え動作後において車両を後進方向にスムーズに加速させることができる。

（６）前後進切換え動作中にロックアップクラッチ３３が切断されるので、トルクコンバータ３によるダンパ効果により、前後進切換え動作時における変速ショックを更に低減することができる。

（７）前後進切換え動作後のロックアップクラッチ３３の接続動作が漸次に行われるので、変速ショックを伴うことなく動力伝達効率の良い運転モードに切り換えることができる。

なお、ここで、先の作動説明において速度段は、３速速度段に限らず、任意に選択し得るものである。また、後進から前進へ切り換えは、先の作動説明の主旨に沿い同様に行われる。先の説明中の「前進」を「後進」に、先の説明中の「後進」を「前進」に読み替えればよい。

また、本実施形態においては、車両速度を、第１の所定速度Ｖｂを経て第２の所定速度Ｖｄにまで減じる際に、図３（ｇ）に示されるように、ブレーキ装置８，８の制動力を段階的に増加させる例を示したが、図３（ｇ′）に示されるように、時刻ｔ2〜ｔ4間においてブレーキ圧を車両速度に応じてＰｂからＰｃにまで無段階に（連続的に）減じることにより、ブレーキ装置８，８の制動力を車両速度に応じてＦｂからＦｃまで連続的に増加させるようにしても良い。こうすると、ブレーキ装置８，８による制動動作が、より滑らかに行われる
という利点がある。

本発明は、建設車両、産業車両、農業用車両などにおける駆動装置として利用することができる。

図１は本発明の一実施形態に係るブルドーザの駆動装置の概略システム構成図である。 図２は前進３速から後進３速への切換動作の制御内容を表わすフローチャートである。 図３は前進３速から後進３速への切換動作の制御内容を表わすタイムチャートである。

符号の説明

１ 駆動装置
２ エンジン
３ トルクコンバータ
４ トランスミッション（変速機）
８ ブレーキ装置
１０Ａ，１０Ｂ スプロケット（駆動輪）
１４ 燃料噴射装置（エンジン制御手段）
１７ 前進クラッチ
１８ 前進走行段
１９ 後進クラッチ
２０ 後進走行段
２８ ＥＣＭＶ（前進クラッチ制御手段）
２９ ＥＣＭＶ（後進クラッチ制御手段）
３３ ロックアップクラッチ
３４ ＥＣＭＶ（ロックアップクラッチ制御手段）
３５ ＥＣＭＶ（制動力制御手段）
３６ 走行操作装置（操作手段）
３６ａ 走行操作レバー（操作部）

Claims (9)

1. 前進クラッチの接続によって選択される前進走行段と、後進クラッチの接続によって選択される後進走行段とを備えた変速機を有し、エンジンの動力を、選択された前進走行段または後進走行段を介して、駆動輪に伝達する、
   作業車両の駆動装置において、
   操作部の操作に応じて、後進操作指令を出力する操作手段と、
   車両速度を減じるブレーキ手段と、
   ブレーキ手段の制動力を制御する制動力制御手段と、
   前進クラッチおよび後進クラッチのそれぞれの接断動作を制御する前後進クラッチ制御手段と
   を備え、
   車両が前進しているときに、前記操作手段から後進操作指令が出力された場合に、
   前記制動力制御手段は、車両速度を第１の所定速度を経て第２の所定速度まで減じられるように、前記ブレーキ手段の制動力を制御するとともに、
   前記前後進クラッチ制御手段は、前記前進クラッチを切断し、
   車両速度が前記第１の所定速度になったときには、前記後進クラッチをすべり作動状態にし、
   前記車両速度が前記第２の所定速度になったときから、前記後進クラッチを漸次に接続すること
   を特徴とする作業車両の駆動装置。
2. 前進クラッチの接続によって選択される前進走行段と、後進クラッチの接続によって選択される後進走行段とを備えた変速機を有し、エンジンの動力を、選択された前進走行段または後進走行段を介して、駆動輪に伝達する、
   作業車両の駆動装置において、
   操作部の操作に応じて、前進操作指令を出力する操作手段と、
   車両速度を減じるブレーキ手段と、
   ブレーキ手段の制動力を制御する制動力制御手段と、
   前進クラッチおよび後進クラッチのそれぞれの接断動作を制御する前後進クラッチ制御手段と
   を備え、
   車両が後進しているときに、前記操作手段から前進操作指令が出力された場合に、
   前記制動力制御手段は、車両速度を第１の所定速度を経て第２の所定速度まで減じられるように、前記ブレーキ手段の制動力を制御するとともに、
   前記前後進クラッチ制御手段は、前記後進クラッチを切断し、
   車両速度が前記第１の所定速度になったときには、前記前進クラッチをすべり作動状態にし、
   前記車両速度が前記第２の所定速度になったときから、前記前進クラッチを漸次に接続すること
   を特徴とする作業車両の駆動装置。
3. 前記制動力制御手段は、前記ブレーキ手段の制動力を、段階的に増加させるか、または車両速度に応じて増加させる制御を行うこと
   を特徴とする請求項１または２記載の作業車両の駆動装置。
4. 前記エンジンを制御するエンジン制御手段が設けられ、このエンジン制御手段は、前記後進クラッチの漸次接続動作が開始される前にエンジン回転数を一旦減少させるとともに、前記後進クラッチの接続完了後に、一旦減少されたエンジン回転数を増加させる制御を行うこと
   を特徴とする請求項１記載の作業車両の駆動装置。
5. 前記エンジンを制御するエンジン制御手段が設けられ、このエンジン制御手段は、前記前進クラッチの漸次接続動作が開始される前にエンジン回転数を一旦減少させるとともに、前記前進クラッチの接続完了後に、一旦減少されたエンジン回転数を増加させる制御を行うこと
   を特徴とする請求項２記載の作業車両の駆動装置。
6. ロックアップクラッチを具備するトルクコンバータが、前記エンジンと前記変速機との間の動力伝達経路に介設されるとともに、
   ロックアップクラッチの接断動作を制御するロックアップクラッチ制御手段が設けられ、
   ロックアップクラッチ制御手段は、
   前記前進クラッチが切断されるに伴い前記ロックアップクラッチを切断するとともに、前記後進クラッチの接続完了後にロックアップクラッチを漸次に接続する制御を行うこと
   を特徴とする請求項１記載の作業車両の駆動装置。
7. ロックアップクラッチを具備するトルクコンバータが、前記エンジンと前記変速機との間の動力伝達経路に介設されるとともに、
   ロックアップクラッチの接断動作を制御するロックアップクラッチ制御手段が設けられ、
   ロックアップクラッチ制御手段は、
   前記後進クラッチが切断されるに伴い前記ロックアップクラッチを切断するとともに、前記前進クラッチの接続完了後にロックアップクラッチを漸次に接続する制御を行うこと
   を特徴とする請求項２記載の作業車両の駆動装置。
8. 前進クラッチの接続によって選択される前進走行段と、後進クラッチの接続によって選択される後進走行段とを備えた変速機を有し、エンジンの動力を、選択された前進走行段または後進走行段を介して、駆動輪に伝達するように構成された作業車両の駆動を制御する方法であって、
   車両が前進しているときに、後進指令が出力された場合に、
   車両速度を第１の所定速度を経て第２の所定速度まで減じられるように、ブレーキの制動力を制御するとともに、
   前進クラッチを切断し、
   車両速度が第１の所定速度になったときには、後進クラッチをすべり作動状態にし、
   車両速度が第２の所定速度になったときから、後進クラッチを漸次に接続すること
   を特徴とする作業車両の駆動を制御する方法。
9. 前進クラッチの接続によって選択される前進走行段と、後進クラッチの接続によって選択される後進走行段とを備えた変速機を有し、エンジンの動力を、選択された前進走行段または後進走行段を介して、駆動輪に伝達するように構成された作業車両の駆動を制御する方法であって、
   車両が後進しているときに、前進指令が出力された場合に、
   車両速度を第１の所定速度を経て第２の所定速度まで減じられるように、ブレーキの制動力を制御するとともに、
   後進クラッチを切断し、
   車両速度が第１の所定速度になったときには、前進クラッチをすべり作動状態にし、
   車両速度が第２の所定速度になったときから、前進クラッチを漸次に接続すること
   を特徴とする作業車両の駆動を制御する方法。

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