JP2008196672A - 作業車両の変速制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業車両の変速制御装置において、作業現場の状況に応じて適切に変速制御のしきい値の補正値を補正することにより、あらゆる作業現場に対して最適な変速制御を行うことができるようにする。
【解決手段】情報記憶制御部８２で作業車両の運転状況データを蓄積し、その運転状況データを頻度分布データ生成部８３で頻度分布データ化し、その頻度分布データを補正演算部８４で分析してしきい値の補正値を演算し、この補正値を用いて自動変速制御のしきい値を補正する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ホイールローダ等の変速装置を有する作業車両の変速制御装置に係わり、特に車速等の値がしきい値を超えると変速装置の速度段を切り換え、変速を行わせる自動変速手段を備えた作業車両の変速制御装置に関する。

ホイールローダ等の作業車両は、一般に、エンジンの動力をトルクコンバータ及び変速装置を介して車輪に伝えることで、走行を行う。変速装置は複数の速度段を有し、その速度段を切り換えることにより変速が行われる。変速装置の速度段の切り換えは変速制御装置によって行われる。この速度段の切り換えにはマニュアル変速モードとオート変速モードがあり、オート変速モードには、通常、変速ポイントにおける車速等の変速条件が異なる複数のモードがある。

このような変速制御装置を備えた作業車両の一例として、例えば特開平７−２０８５９４号公報に記載のものがある。この公知技術では、複数のモードとして自走モードと、作業モード１〜３の４つのモードを設定し、オペレータが作業現場の路面状態や土質に応じてスイッチ操作により複数のモードのうちの最適なものを選択し、作業効率を向上させようとしている。

また、車両の変速制御装置に関するその他の従来技術としては、例えば特開２０００−８１１２６号公報記載のものがある。この公知技術では、一般道路を走行する車両の変速制御装置のオート変速モードにおいて、車両の運転情報（たとえば、車速情報やアクセル情報）に基づいてニューラルネットワークにより車両の走行状況を判定し、その判定結果に基づいて変速マップの変速ポイントを車両の走行状況に応じて補正し、道路の渋滞状況に応じた運転者の意思に適合する適正な変速特性を得ようとしている。

特開平７−２０８５９４号公報 特開２０００−８１１２６号公報

しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。

ホイールローダ等の作業車両の変速制御装置は、上記特許文献１（特開平７−２０８５９４号公報）のようにマニュアル変速モードとオート変速モードを備え、オート変速モードには複数のモードがある。この複数のモードの車速等の変速条件の設定は、通常、出荷時あるいは納品時にメーカ側から提供され、その後、ユーザ側ではその設定を調整しにくい仕様となっている。

ところで、ホイールローダ等の作業車両の場合、自動車等の使用状況とは異なり、同じ現場で単調な作業を繰り返すことが多い。作業現場の状況は、作業現場ごとに全て異なっている。

例えば採石場におけるホイールローダの作業には、採石現場で採石した砂利を採石現場からダンプトラックの待機場所まで運ぶ作業と、運んだ砂利をダンプトラックに積み込む作業と、砂利の積み込み後に採石現場まで戻る作業とがある。ダンプトラックへ砂利を積み込む作業は平坦な地面上での作業であるのに対して、採石した砂利をダンプトラックの待機場所まで運ぶ作業と砂利の積み込み後に採石現場まで戻る作業は長い坂道を上り下りする作業となる。この場合、その坂道の勾配（傾斜）は作業現場ごとに異なる。

変速制御装置が複数のオート変速モードを備える場合、スイッチ操作により所望の変速モードを選択し、ある程度は、現場に応じた変速条件（変速タイミング）で変速制御を行わせることが可能である。しかし、作業現場ごとに傾斜の異なる全ての坂道に対して、メーカ側から提供された変速モードにおけるしきい値の設定だけで対応するのは不可能であり、その設定で間に合わない坂道の場合、降坂時の過度の加速を防ぐためにブレーキを多用することになり、ブレーキ部品の負荷が増加して寿命が低下したり、オペレータの意図しない変速が行われ、走行時の操作フィーリングが低下する。

仮に変速タイミング等をサービスマンが外部端子により、調整することが可能であったとしても、その設定が作業車両が稼動する現場の詳細な状況に合っているかどうかは、実際に現場で稼動してみないと確認することができないので、思考錯誤の繰り返しとなり、極めて面倒で時間のかかる作業となる。

上記特許文献２（特開２０００−８１１２６号公報）に記載の公知技術では、オート変速モードにおいて、車両の運転情報に基づいて変速ポイントを自動的に補正している。しかし、その補正方法は、変速マップに記憶した予め定めた２種類の補正値を用い、この補正値を基準値に加減して変速ポイントを補正するものである。したがって、この従来技術の変速制御技術をホイールローダ等の作業車両に適用したとしても、作業現場ごとに状況（例えば坂道の傾斜）が異なる全ての作業現場に対して、変速制御のしきい値（変速ポイント）を適切に補正することは不可能であり、特許文献１と同様の問題がある。

本発明の第１の目的は、作業現場の状況に応じて適切に変速制御のしきい値の補正値を補正することにより、あらゆる作業現場に対して最適な変速制御を行うことができる作業車両の変速制御装置を提供することである。

本発明の第２の目的は、作業現場の状況に応じてブレーキ操作頻度と車速との関係を最適化することにより、ブレーキ部品の負荷を減らし、ブレーキ部品の寿命を延長するとともに、良好な走行操作フィーリングが得られる作業車両の変速制御装置を提供することである。

（１）上記第１の目的を達成するために、本発明は、エンジンの動力をトルクコンバータ及び変速装置を介して車輪に伝え、走行を行う作業車両の変速制御装置において、オート変速モードを有し、このオート変速モードにおいて、予め設定した変速制御のしきい値に基づいて前記変速装置の変速段を切り換え、変速を行わせる自動変速制御手段と、前記作業車両の運転状況データを蓄積するデータ蓄積手段と、前記データ蓄積手段に蓄積した運転状況データを用いてその頻度分布データを作成するデータ処理手段と、前記データ処理手段で作成した頻度分布データを分析してしきい値補正データを作成し、このしきい値補正データを用いて前記しきい値を補正するデータ分析補正手段とを有するものとする。

このように作業車両の運転状況データを蓄積し、その運転状況データを頻度分布データ化し、その頻度分布データを分析し、しきい値を補正することにより、作業現場の状況に応じて適切に変速制御のしきい値の補正値を補正することが可能となり、これによりあらゆる作業現場に対して最適な変速制御を行うことができる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記データ分析補正手段は、前記頻度分布データにおける頻度分布を目的とする頻度分布に近づけるための前記しきい値補正データとしてしきい値調整値を求め、このしきい値調整値を用いて前記しきい値を補正するものとする。

（３）また、上記（２）において、好ましくは、前記しきい値は、予め設定された初期値と、この初期値を補正するための補正値とから成り、前記データ分析補正手段は、前記しきい値調整値を用いて前記補正値を調整することにより、前記しきい値を補正するものとする。

（４）また、上記第２の目的を達成するために、本発明は、上記（１）において、前記データ処理手段は、前記データ蓄積手段に蓄積した運転状況データを用いて車速とブレーキ圧に関する頻度分布データを作成し、前記データ分析補正手段は、車速とブレーキ圧に関する前記頻度分布データを分析してしきい値補正データを作成するものとする。

このようにデータ蓄積手段に蓄積した運転状況データを用いて車速とブレーキ圧に関する頻度分布データを作成し、この頻度分布データを分析してしきい値補正データを作成することにより、作業現場の状況に応じてブレーキ操作頻度と車速との関係を最適化することが可能となり、これによりブレーキ部品の負荷を減らし、ブレーキ部品の寿命を延長するとともに、良好な走行操作フィーリングを得ることができる。

（５）また、上記（２）において、好ましくは前記データ分析補正手段は、前記しきい値調整値を求める調整値演算手段と、前記調整値演算手段で求めた前記しきい値調整値を伝える通信路と、前記通信路を介して得られた前記しきい値調整値を用いて前記しきい値を補正するしきい値補正手段とを備えるものとする。

（６）更に、上記（１）において、好ましくは、前記データ分析補正手段は、予め設定された範囲内で前記しきい値を補正するものとする。

（７）また、上記（１）において、好ましくは、前記データ分析補正手段は、定期的に前記しきい値を補正するものとする。

（８）更に、上記（１）において、好ましくは、オペレータの操作により、前記データ分析補正手段による前記しきい値の補正を停止するしきい値補正停止手段を更に備えるものとする。

（９）更に、上記（２）において、好ましくは、オペレータの操作により、前記補正値を補正値の初期値に戻す補正値初期化手段を更に備えるものとする。

本発明によれば、作業車両の運転状況データを蓄積し、その運転状況データを頻度分布データ化し、その頻度分布データを分析し、しきい値を補正するので、作業現場の状況に応じて適切に変速制御のしきい値の補正値を補正することが可能となり、これによりあらゆる作業現場に対して最適な変速制御を行うことができる。

また、本発明によれば、蓄積した運転状況データを用いて車速とブレーキ圧に関する頻度分布データを作成し、この頻度分布データを分析してしきい値補正データを作成するので、作業現場の状況に応じてブレーキ操作頻度と車速との関係を最適化することが可能となり、これによりブレーキ部品の負荷を減らし、ブレーキ部品の寿命を延長するとともに、良好な走行操作フィーリングを得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明が適用されるホイールローダ（作業車両）の外観を示す図である。図１において、ホイールローダ１００は、車体前部１０１と車体後部１０２で構成され、車体前部１０１と車体後部１０２は、ステアリングシリンダ１０３により車体後部１０２に対して車体前部１０１の向きが変わるように相対回動自在に連結されている。車体前部１０１には、フロント作業装置１０４が設けられ、車体後部１０２には運転席１０６が設けられ、運転席１０６には操作レバー１０７、ハンドル１０８等の操作手段が設けられている。

フロント作業装置１０４は、バケット（作業具）１１１とブーム１１２を有し、バケット１１１は、バケットシリンダ１１３の伸縮によりチルト・ダンプ動作し、ブーム１１２はブームシリンダ１１４の伸縮により上下に動作する。ブーム１１２とブームシリンダ１１４は支持部１１５にピン結合され、支持部１１５と共にリンク機構を構成している。

図２は、本発明の一実施の形態に係わる変速制御装置を備えたホイールローダ（作業車両）１００の走行システムの全体構成を概略的に示す図である。

図２において、ホイールローダ１００の走行システムは、エンジン１０、エンジンコントローラ８５、トルクコンバータ１１、トランスミッション１２、前輪１３及び後輪１４を有している。エンジン１０、エンジンコントローラ８５、トルクコンバータ１１及びトランスミッション１２はホイールローダ１００の車体後部１０２に搭載され、前輪１３及び後輪１４はそれぞれ車体前部１０１及び車体後部１０２に備えられ（図１参照）、エンジンコントローラ８５により制御されるエンジン１０で発生した動力をトルクコンバータ１１及びトランスミッション１２を介して前輪１３及び後輪１４に伝達し、走行を行う。

本実施の形態に係わる変速制御装置は、このようなホイールローダ１００の走行システムに備えられるものであり、モードスイッチ２１、初期化スイッチ２２、調整停止スイッチ２３、前後進切換スイッチ２４、速度段変速スイッチ２５の各種スイッチ類と、アクセルペダル６０、ブレーキペダル６１の各種ペダル類と、エンジン回転センサ２６、トルコン出力回転センサ２７、中間軸回転センサ２８、トランスミッション出力軸回転センサ２９の各種センサ類と、これらスイッチ類、ペダル類及びセンサ類からのスイッチ信号、ペダル信号及びセンサ信号を入力し、所定の演算処理を行う車体コントローラ３０と、車体コントローラ３０の処理結果に基づいて走行速度等の情報（後述）を表示する表示装置４９と、車体コントローラ３０の処理結果に基づいて作動するクラッチ切換電磁弁装置５０と、車体コントローラ３０及びエンジンコントローラ８５と車体ネットワーク９０を介して接続された情報蓄積コントローラ８０とを備えている。

モードスイッチ２１は例えば回転ダイヤル式であり、マニュアルモード位置と、複数のオート変速モード１〜３の各位置を有し、モードスイッチ２１の位置の切り替えによりマニュアルモードとオート変速モード１〜３のいずれか１つを選択可能である。初期化スイッチ２２はスイッチ操作部を押したときだけＯＮとなるモーメンタリ動作のスイッチである。調整停止スイッチ２３はスイッチ操作部を押す力を取り除いてもＯＮ状態を維持し、さらにもう一度押すとＯＦＦとなるオルタネイト動作のスイッチである。

表示装置４９はホイールローダ１００の運転席１０６に装備されている（図１参照）。

図３は、クラッチ切換電磁弁装置５０の構成の概要と、車体コントローラ３０、情報蓄積コントローラ８０及びエンジンコントローラ８５の機能の概要を示すブロック図である。

クラッチ切換電磁弁装置５０は、前進クラッチ切換電磁弁５１、後進クラッチ切換電磁弁５２、１速クラッチ切換電磁弁５３、２速クラッチ切換電磁弁５４、３速クラッチ切換電磁弁５５、４速クラッチ切換電磁弁５６を含む複数の電磁弁を有している。

車体コントローラ３０は、モードスイッチ判定部３１、初期化スイッチ判定部３２、調整停止スイッチ判定部３３、前後進スイッチ判定部３４、速度段スイッチ判定部３５、エンジン回転演算部３６、トルコン出力回転演算部３７、中間軸回転演算部３８、トランスミッション出力軸回転演算部３９、エンジン目標回転演算部７０、ブレーキ圧力演算部７１、速度比演算部４０、車速演算部４１、回転センサエラー判定部４２、補正値記憶部４３、変速タイミング記憶部４４、トランスミッション変速制御部４５、通信部７３の各種機能を有している。

モードスイッチ２１、初期化スイッチ２２、調整停止スイッチ２３からのスイッチ信号は、それぞれ、モードスイッチ判定部３１、初期化スイッチ判定部３２、調整停止スイッチ判定部３３に入力され、前後進切換スイッチ２４、速度段変速スイッチ２５からのスイッチ信号は、それぞれ、前後進スイッチ判定部３４、速度段スイッチ判定部３５に入力され、中間軸回転センサ２８からのパルス信号は中間軸回転数演算部３８に入力される。判定部３１〜３３で判断されたモードスイッチ信号、初期化スイッチ信号、調整停止信号、判定部３４，３５で判断された前後進信号及び速度段信号、中間軸回転演算部３８で演算された中間軸回転速度（回転数）はそれぞれ変速制御部４５に入力される。

エンジン回転センサ２６、トルコン出力回転センサ２７からのパルス信号はエンジン回転演算部３６及びトルコン出力回転演算部３７に入力され、これら演算部３６，３７はそれぞれ回転速度（回転数）を演算し、その回転速度を速度比演算部４０に入力する。速度比演算部４０は、入力された回転速度から速度比を演算し、その速度比を変速制御部４５に入力する。速度制御部４５はこの速度比から走行の負荷を知ることができる。

トランスミッション出力軸回転センサ２９からのパルス信号はトランスミッション出力軸回転演算部３９に入力され、この演算部３９でトランスミッション出力軸の回転速度（回転数）を演算し、その回転速度を車速演算部４１に入力する。車速演算部４１は、入力された回転速度から車速を演算し、その車速を変速制御部４５に入力する。

前後進スイッチ判定部３４、速度段スイッチ判定部３５、エンジン回転演算部３６、トルコン出力回転演算部３７、中間軸回転演算部３８、車速演算部４１からの各種情報は回転数エラー判定部４２に入力され、回転数エラー判定部４２はそれら情報に基づいて回転センサ２６〜２９のエラー判定を行い、その判定結果を変速制御部４５に入力する。

アクセルペダル６０からのパルス信号はエンジン目標回転演算部７０に入力され、エンジン目標回転演算部７０はエンジン１０の目標回転速度（回転数）を演算し、そのエンジン目標回転速度（回転数）を変速制御部４５に入力する。

ブレーキペダル６１からのパルス信号はブレーキ圧力演算部７１に入力され、ブレーキ圧力演算部７１はブレーキ圧を演算し、そのブレーキ圧を変速制御部４５に入力する。

変速タイミング記憶部４４には、変速モード１〜３のそれぞれに対し、変速ポイントごとに変速制御のしきい値の初期値（標準値）が記憶され、補正値記憶部４３には、変速ポイントごとにしきい値の補正値（後述）が記憶されている。変速タイミング記憶部４４には、変速制御のしきい値の初期値に補正値を加えた変速制御のしきい値も記憶される。

変速制御部４５は、モードスイッチ２１でマニュアルモードが選択されている場合は、クラッチ切換電磁弁装置５０の電磁弁５１〜５６のうち、前後進切換スイッチ２４及び速度段変速スイッチ２５による前後進信号及び速度段信号に対応するものに指令信号を出力し、前後進制御と変速制御を行う。また、変速制御部４５は、モードスイッチ２１でオート変速モード１〜３のいずれか１つが選択されている場合は自動変速制御処理（後述）を行う。

通信部７３は車体ネットワーク９０と接続されており、この車体ネットワーク９０を介してエンジンコントローラ８５及び情報蓄積コントローラ８０と情報のやり取りを行う。

すなわち、通信部７３は、変速制御部４５が入力した運転状況データを定期的（例えば０．１秒毎）に車体ネットワーク９０に出力する。運転状況データには、例えば、モードスイッチ２１、初期化スイッチ２２、補正停止スイッチ２３、前後進切換スイッチ２４、速度段変速スイッチ２５など各スイッチ類の操作信号、エンジン回転速度（回転数）、トルコン出力回転速度（回転数）、速度比、中間軸回転速度（回転数）、トランスミッション出力軸回転速度（回転数）、車速、目標エンジン回転、ブレーキ圧等の状態量、回転センサエラー判定結果などが含まれる。

また、通信部７３は、車体ネットワーク９０から自動変速制御のしきい値の補正値を定期的（例えば１．０秒毎）に受信し、変速制御部４５に送る。

エンジン制御コントローラ８５は、エンジン制御部８７及び通信部８６を備えている。エンジン制御部８７は、通信部８６を介して車体ネットワーク９０からエンジン１０の回転速度（回転数）とエンジン１０の目標回転速度（回転数）を定期的（例えば１．０秒毎）に入力し、それを用いてエンジン１０の燃料噴射量を制御することでエンジン１０の出力トルクと回転数を制御する。通信部８６は車体ネットワーク９０と接続されており、この車体ネットワーク９０からエンジン１０の回転速度（回転数）とエンジン１０の目標回転速度（回転数）を定期的（例えば１．０秒毎）に受信し、それをエンジン制御部８７に送る。これによりエンジン制御コントローラ８５はオペレータのアクセルペダル６０の入力とエンジン負荷に応じてエンジン１０の出力トルクと回転数を制御することができる。

情報蓄積コントローラ８０は、情報記憶制御部８２、頻度分布データ生成部８３、補正値演算部８４、通信部８１を備えている。

情報記憶制御部８２は、通信部８１を介して車体ネットワーク９０から運転状況データを定期的（例えば１．０秒毎）に入力し、その運転状況データをデータベースに記憶する。

頻度分布データ生成部８３は、情報記憶制御部８２のデータベースに記憶した運転状況データのうち、自動変速制御のしきい値の補正値を作成するのに必要なものを定期的（例えば１時間毎）に読み出し、それらの頻度分布データを作成し、記憶する。

補正値演算部８４は、頻度分布データ生成部８４で作成し、記憶した頻度分布データを定期的（例えば１．０秒毎）に読み出し、その頻度分布データを用いて自動変速制御のしきい値の補正値を作成する。

通信部８１は車体ネットワーク９０と接続されており、この通信部８１は車体ネットワーク９０から運転状況データを定期的（例えば１．０秒毎）に受信し、それを情報記憶制御部８２に送るとともに、補正値演算部８４で作成した自動変速制御のしきい値の補正値を定期的（例えば０．１秒毎）に車体ネットワーク９０に出力する。

以上において、エンジン回転センサ２６、トルコン出力回転センサ２７、トランスミッション出力軸回転センサ２９、コントローラ３０、エンジン回転演算部３６、トルコン出力回転演算部３７、速度比演算部４０、トランスミッション出力軸回転演算部３９、車速演算部４１、トランスミッション変速制御部４５の図７に示すステップＳ１０〜Ｓ９０の処理機能（後述）、変速タイミング記憶部４４、及び補正値記憶部４３は、オート変速モードを有し、このオート変速モードにおいて、予め設定した変速制御のしきい値に基づいて変速装置１２の変速段を切り換え、変速を行わせる自動変速制御手段を構成し、情報記憶制御部８２は、作業車両の運転状況データを蓄積するデータ蓄積手段を構成し、頻度分布データ生成部８３は、データ蓄積手段に蓄積した運転状況データを用いてその頻度分布データを作成するデータ処理手段を構成し、補正値演算部８４、通信部８１、車体ネットワーク９０、通信部７３、トランスミッション変速制御部４５の図１９に示すステップＳ５２０〜Ｓ５８０の処理機能（後述）、及び補正値記憶部４３は、データ処理手段で作成した頻度分布データを分析してしきい値補正データを作成し、このしきい値補正データを用いてしきい値を補正するデータ分析補正手段を構成する。

次に、変速制御部４５における自動変速制御処理の詳細と、情報蓄積コントローラ８０の頻度分布データ生成部８３及び補正値演算部８４の処理内容の詳細を説明する。

まず、変速制御部４５における自動変速制御処理について説明する。
＜自動変速制御処理＞
モードスイッチ２１で複数のオート変速モード１〜３のいずれか１つが選択されると、変速制御部４５は、変速タイミング記憶部４４及び補正値記憶部４３に記憶された変速制御のしきい値の初期値及び補正値のそれぞれについて、選択された変速モードに対応するものを読み出して変速制御のしきい値（初期値と補正値の加算値）を設定し、このしきい値と、車速演算部４１からの車速情報及び速度比演算部４０からの速度比情報、前後進切換スイッチ２４及び速度段変速スイッチ２５による前後進信号及び速度段信号とを用いて所定の演算処理を行い、その処理結果に基づいてクラッチ切換電磁弁装置５０の電磁弁５１〜５６の対応するものに指令信号を出力して前後進制御と速度段制御を行う。

自動変速制御処理の概要を図４〜図６を用いて説明する。図４はオート変速モード１の場合のもの、図５はオート変速モード２の場合のもの、図６はオート変速モード３の場合のものである。図中、横軸は車速を示し、縦軸は変速段を示している。
＜図４：オート変速モード１＞
１．加速時
・始動時は速度段２にある。

・始動後、車速Ｖ＞ＢＵ１かつ速度比α＞Ｙ１になると、速度段２から速度段３に変速する。

・車速＞ＣＵ１かつ速度比α＞Ｚ１になると、速度段３から速度段４に変速する。

・下記減速時に速度段１に変速後は、車速Ｖ＜ＡＵ１になると、速度段１から速度段２に変速する。

・ＡＵ１，ＢＵ１，ＣＵ１は変速制御の車速のしきい値（変速車速）であり、Ｙ１，Ｚ１は変速制御の速度比のしきい値（変速速度比）である。

２．減速時
・車速Ｖ≦ＣＤ１になると、速度段４から速度段３に変速する。

・車速Ｖ≦ＢＤ１になると、速度段３から速度段２に変速する。

・車速Ｖ≦ＡＤ１かつ速度比α＜Ｘ１になると、速度段２から速度段１に変速する。

・ＡＤ１，ＢＤ１，ＣＤ１は変速制御の車速のしきい値であり、Ｘ１は変速制御の速度比のしきい値である。
＜図５：オート変速モード２＞
１．加速時
・始動時は速度段２にある。

・始動後、車速Ｖ＞ＢＵ２かつ速度比α＞Ｙ２になると、速度段２から速度段３に変速する。

・車速＞ＣＵ２かつ速度比α＞Ｚ２になると、速度段３から速度段４に変速する。

・ＢＵ２，ＣＵ２は変速制御の車速のしきい値であり、Ｙ２，Ｚ２は変速制御の速度比のしきい値である。

２．減速時
・車速Ｖ≦ＣＤ２になると、速度段４から速度段３に変速する。

・車速Ｖ≦ＢＤ２になると、速度段３から速度段２に変速する。

・ＢＤ２，ＣＤ２は変速制御の車速のしきい値である。
＜図６：オート変速モード３＞
１．加速時
・始動時は速度段２にある。

・車速Ｖ＞ＢＵ３かつ速度比α＞Ｙ３になると、速度段２から速度段３に変速する。

・車速＞ＣＵ３かつ速度比α＞Ｚ３になると、速度段３から速度段４に変速する。

・ＢＵ３，ＣＵ３は変速制御の車速のしきい値であり、Ｙ３，Ｚ３は変速制御の速度比のしきい値である。

２．減速時
・車速Ｖ≦ＣＤ３になると、速度段４から速度段３に変速する。

・車速Ｖ≦ＢＤ３になると、速度段３から速度段２に変速する。

・ＢＤ３，ＣＤ３は変速制御の車速のしきい値である。

自動変速制御処理の詳細を図７〜図１１のフローチャートを用いて説明する。

図７は変速制御処理の全体を示すフローチャートである。

変速制御部４５は、まず、車体ネットワーク９０から通信部７３を介して各オート変速モード１〜３の各変速ポイントそれぞれに対応する変速制御のしきい値の補正値（後述）を全て取得し、補正値記憶部４３に格納する（ステップＳ２）。

補正値記憶部４３に格納した変速制御の補正値を用いて変速制御の車速のしきい値を設定する（ステップＳ４）。変速制御の車速のしきい値の設定は次のように行う。まず、モードスイッチ２１で選択されているオート変速モードに応じて変速タイミング記憶部４４及び補正値記憶部４３から車速のしきい値の初期値及び補正値を読み出す。次いで、
しきい値＝初期値＋補正値
の演算を行って、変速制御のしきい値を算出する。例えば、モード１の場合は、しきい値として、図４のＡＵ１，ＢＵ１，ＣＵ１，ＡＤ１，ＢＤ１，ＣＤ１を算出し、モード２の場合は、しきい値として、図５のＢＵ２，ＣＵ２，ＢＤ２，ＣＤ２を算出し、モード３の場合は、しきい値として、図６のＢＵ３，ＣＵ３，ＢＤ３，ＣＤ３を算出する。

ここで、メーカ側が設定を提供した時点では、しきい値の補正値は０であり、しきい値の初期値としてメーカ側の推奨値（標準値）が設定されている。図４〜図６に示したオート変速モード１〜３のしきい値は、それぞれ、初期値の場合を示している。また、オート変速モード１〜３の速度比のしきい値、Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１（図４）、Ｙ２，Ｚ２（図５）、Ｙ３，Ｚ３（図６）としては、メーカ側の推奨値（標準値）が記憶されている。

また、オート変速モード１〜３のそれぞれの変速ポイントごとに、しきい値の補正可能範囲が予め決められており、変速タイミング記憶部４４には、モードスイッチ２１で選択されているオート変速モードに応じて、変速段上げ側のしきい値として各変速ポイントの補正可能範囲の上限値が記憶され、変速段下げ側のしきい値として各変速ポイントの補正可能範囲の下限値が記憶されている。図４〜図６中、各速度段の変速ポイントに付されている左右の矢印は変速制御の車速のしきい値の補正可能範囲を示している。

次いで、変速制御部４５は、速度段変速スイッチ２５が指示する速度段（スイッチ速度段）が速度段１（１速）、速度段２（２速）、速度段３（３速）、速度段４（４速）のいずれであるかを判断し（ステップＳ１０〜Ｓ４０）、スイッチ速度段が１速である場合は１速変速制御処理を行い（ステップＳ１０→Ｓ５０）、スイッチ速度段が２速である場合は２速変速制御処理を行い（ステップＳ２０→Ｓ６０）、スイッチ速度段が３速である場合は３速変速制御処理を行い（ステップＳ３０→Ｓ７０）、スイッチ速度段が４速である場合は４速変速制御処理を行い（ステップＳ４０→Ｓ８０）、スイッチ速度段が１速〜４速のいずれでもない場合はエラー処理を行う（ステップＳ４０→Ｓ９０）。エラー処理では例えば強制的に２速変速制御処理を行う。

図８は、図７に示した１速変速制御処理の詳細を示すフローチャートである。１速変速制御処理では、現在の速度段（現速度段）が１速、２速、３速、４速のいずれであるかを判断し（ステップＳ１００〜Ｓ１３０）、現速度段が４速である場合は、現在の車速が３速に変速してよい車速かどうか（４速から３速への変速ポイントの車速しきい値より小さいかどうか）を判定する（ステップＳ１６０）。現速度段は、変速制御部４５が、現在、クラッチ切換電磁弁５３〜５６のうちのどの電磁弁に指令信号を出力しているかにより知ることができる。その判定結果がＹＥＳであれば、３速クラッチ切換電磁弁５５へ指令信号を出力してトランスミッション１２を３速に切り換え（ステップＳ１６２）、ＮＯであれば何もせず、図７のステップＳ２に戻る。

現速度段が３速である場合も、同様に、モードスイッチ２１で選択したモードに応じて現在の車速が２速に変速してよい車速かどうか（３速から２速への変速ポイントの車速しきい値より小さいかどうか）を判定し（ステップＳ１５０）、この判定結果がＹＥＳであれば２速クラッチ切換電磁弁５４へ指令信号を出力してトランスミッション１２を２速に切り換え（ステップＳ１５２）、ＮＯであれば何もせず、図７のステップＳ２に戻る。

現速度段が２速である場合は、モードスイッチ２１で選択したモードに係わらず、現在の車速が１速に変速してよい車速かどうか（２速から１速への変速ポイントの車速しきい値より小さいかどうか）を判定し（ステップＳ１４０）、ＹＥＳであれば１速クラッチ切換電磁弁５３へ指令信号を出力してトランスミッション１２を１速に切り換え（ステップＳ１４２）、ＮＯであれば何もせず、図７のステップＳ２に戻る。現速度段が１速である場合は何もせず、図７のステップＳ２に戻る。現速度段が１速〜４速のいずれでもない場合は、例えばステップＳ９０と同様のエラー処理を行う（ステップＳ１３０→Ｓ１７０）。

以上により速度段変速スイッチ２５が１速にあるときの自動変速制御は、速度段が１速に収斂するように行われる。

図９は、図７に示した２速変速制御処理の詳細を示すフローチャートである。２速変速制御処理においても、現在の速度段が１速、２速、３速、４速のいずれであるかを判断し（ステップＳ２００〜Ｓ２３０）、その判断結果に応じた変速処理を行う。この場合、現速度段が３速以上にあるときの処理内容は、１速変速制御処理と同じである。すなわち、現速度段が４速である場合は、モードスイッチ２１で選択したモードに応じて現在の車速が３速に変速してよい車速かどうか（４速から３速への変速ポイントの車速しきい値より小さいかどうか）を判定し（ステップＳ２７０）、ＹＥＳであれば３速クラッチ切換電磁弁５５へ指令信号を出力してトランスミッション１２を３速に切り換え（ステップＳ２７２）、ＮＯであれば何もせず、図７のステップＳ２に戻る。現速度段が３速である場合は、モードスイッチ２１で選択したモードに応じて現在の車速が２速に変速してよい車速かどうか（３速から２速への変速ポイントの車速しきい値より小さいかどうか）を判定し（ステップＳ２６０）、ＹＥＳであれば２速クラッチ切換電磁弁５４へ指令信号を出力してトランスミッション１２を２速に切り換え（ステップＳ２６２）、ＮＯであれば何もせず、図７のステップＳ２に戻る。

一方、現速度段が２速である場合は、モードスイッチ２１の選択モードがオート変速モード１かどうかを判定し（ステップＳ２５０）、ＹＥＳであれば、現在の車速が１速に変速してよい車速かどうか（２速から１速への変速ポイントの車速しきい値より小さいかどうか）と、現在の速度比が１速に変速してよい速度比かどうか（２速から１速への変速ポイントの速度比しきい値より小さいかどうか）を判定し（ステップＳ２５２，Ｓ２５４）、両方の判定結果がＹＥＳであれば１速クラッチ切換電磁弁５３へ指令信号を出力してトランスミッション１２を１速に切り換え（ステップＳ２５６）、ＮＯであれば何もせず、図７のステップＳ２に戻る。現在速度比は速度比演算部４０の演算値により知ることができる。

また。現速度段が１速である場合は、モードスイッチ２１で選択したモードに係わらず、現在の車速が２速に変速してよい車速かどうか（１速から２速への変速ポイントの車速しきい値より大きいかどうか）を判定し（ステップＳ２４０）、ＹＥＳであれば２速クラッチ切換電磁弁５４へ指令信号を出力してトランスミッション１２を２速に切り換え（ステップＳ２４２）、ＮＯであれば何もせず、図７のステップＳ２に戻る。現速度段が１速〜４速のいずれでもない場合は、例えばステップＳ９０と同様のエラー処理を行う（ステップＳ２３０→Ｓ２８０）。

以上により速度段変速スイッチ２５が２速にあるときの自動変速制御は、速度段が２速以下となるように制御され、かつそのときの車速と速度比に応じて１速と２速の間で変速制御される。

図１０は、図７に示した３速変速制御処理の詳細を示すフローチャートである。３速変速制御処理においても、現在の速度段が１速、２速、３速、４速のいずれであるかを判断し（ステップＳ３００〜Ｓ３３０）、その判断結果に応じた変速処理を行う。この場合、現速度段が３速以上にあるときの処理内容は、１速変速制御処理と同じである。すなわち、現速度段が４速である場合は、モードスイッチ２１で選択したモードに応じて現在の車速が３速に変速してよい車速かどうか（４速から３速への変速ポイントの車速しきい値より小さいかどうか）を判定し（ステップＳ３７０）、ＹＥＳであれば３速クラッチ切換電磁弁５５へ指令信号を出力してトランスミッション１２を３速に切り換え（ステップＳ３７２）、ＮＯであれば何もせず、図７のステップＳ２に戻る。現速度段が３速である場合は、モードスイッチ２１で選択したモードに応じて現在の車速が２速に変速してよい車速かどうか（３速から２速への変速ポイントの車速しきい値より小さいかどうか）を判定し（ステップＳ３６０）、ＹＥＳであれば２速クラッチ切換電磁弁５４へ指令信号を出力してトランスミッション１２を２速に切り換え（ステップＳ３６２）、ＮＯであれば何もせず、図７のステップＳ２に戻る。

一方、現速度段が２速である場合は、モードスイッチ２１の選択モードがオート変速モード１かどうかを判定し（ステップＳ３５０）、ＹＥＳであれば、現在の車速が１速に変速してよい車速かどうか（２速から１速への変速ポイントの車速しきい値より小さいかどうか）と、現在の速度比が１速に変速してよい速度比かどうか（２速から１速への変速ポイントの速度比しきい値より小さいかどうか）を判定し（ステップＳ３５１，Ｓ３５２）、両方の判定結果がＹＥＳであれば１速クラッチ切換電磁弁５３へ指令信号を出力してトランスミッション１２を１速に切り換える（ステップＳ３５３）。また、ステップＳ３５０，Ｓ３５１での判定結果がＮＯである場合、モードスイッチ２１で選択したモードに応じて現在の車速が３速に変速してよい車速かどうか（２速から３速への変速ポイントの車速しきい値より大きいかどうか）と、現在の速度比が３速に変速してよい速度比かどうか（２速から３速への変速ポイントの速度比しきい値より大きいかどうか）を判定し（ステップＳ３５４，Ｓ３５５）、両方の判定結果がＹＥＳであれば３速クラッチ切換電磁弁５５へ指令信号を出力してトランスミッション１２を３速に切り換える（ステップＳ３５６）それ以外の場合は何もせず、図７のステップＳ２に戻る。

また。現速度段が１速である場合は、２速変速制御の場合と同様の処理を行う。つまり、モードスイッチ２１で選択したモードに係わらず、現在の車速が２速に変速してよい車速かどうか（１速から２速への変速ポイントの車速しきい値より大きいかどうか）を判定し（ステップＳ３４０）、ＹＥＳであれば２速クラッチ切換電磁弁５４へ指令信号を出力してトランスミッション１２を２速に切り換え（ステップＳ３４２）、ＮＯであれば何もせず、図７のステップＳ２に戻る。現速度段が１速〜４速のいずれでもない場合は、例えばステップＳ９０と同様のエラー処理を行う（ステップＳ３３０→Ｓ３８０）。

以上により速度段変速スイッチ２５が３速にあるときの自動変速制御は、速度段が３速以下になるように制御され、かつそのときの車速と速度比に応じて１速と３速の間で変速制御される。

図１１は、図７に示した４速変速制御処理の詳細を示すフローチャートである。４速変速制御処理においても、現在の速度段が１速、２速、３速、４速のいずれであるかを判断し（ステップＳ４００〜Ｓ４３０）、その判断結果に応じた変速処理を行う。この場合、現速度段が４速にあるときの処理内容は、１速変速制御処理と同じである。すなわち、モードスイッチ２１で選択したモードに応じて現在の車速が３速に変速してよい車速かどうか（４速から３速への変速ポイントの車速しきい値より小さいかどうか）を判定し（ステップＳ４７０）、ＹＥＳであれば３速クラッチ切換電磁弁５５へ指令信号を出力してトランスミッション１２を３速に切り換え（ステップＳ４７２）、ＮＯであれば何もせず、図７のステップＳ２に戻る。

一方、現速度段が３速である場合は、モードスイッチ２１で選択したモードに応じて現在の車速が２速に変速してよい車速かどうか（３速から２速への変速ポイントの車速しきい値より小さいかどうか）を判定し（ステップＳ４６０）、ＹＥＳであれば２速クラッチ切換電磁弁５４へ指令信号を出力してトランスミッション１２を２速に切り換え（ステップＳ４６２）、ＮＯであれば、更に、モードスイッチ２１で選択したモードに応じて現在の車速が４速に変速してよい車速かどうか（３速から４速への変速ポイントの車速しきい値より大きいかどうか）と、現在の速度比が４速に変速してよい速度比かどうか（３速から４速への変速ポイントの速度比しきい値より大きいかどうか）を判定し（ステップＳ４６４，Ｓ４６６）、両方の判定結果がＹＥＳであれば４速クラッチ切換電磁弁５６へ指令信号を出力してトランスミッション１２を４速に切り換え（ステップＳ４６８）、ＮＯであれば、何もせず、図７のステップＳ２に戻る。

現速度段が２速である場合と１速である場合の処理は、３速変速制御の場合と同様である。すなわち、現速度段が２速である場合は、モードスイッチ２１の選択モードがオート変速モード１かどうかを判定し（ステップＳ４５０）、ＹＥＳであれば、現在の車速が１速に変速してよい車速かどうか（２速から１速への変速ポイントの車速しきい値より小さいかどうか）と、現在の速度比が１速に変速してよい速度比かどうか（２速から１速への変速ポイントの速度比しきい値より小さいかどうか）を判定し（ステップＳ５１，Ｓ４５２）、両方の判定結果がＹＥＳであれば１速クラッチ切換電磁弁５３へ指令信号を出力してトランスミッション１２を１速に切り換える（ステップＳ４５３）。また、ステップＳ４５０，Ｓ４５１での判定結果がＮＯである場合、モードスイッチ２１で選択したモードに応じて現在の車速が３速に変速してよい車速かどうか（２速から３速への変速ポイントの車速しきい値より大きいかどうか）と、現在の速度比が３速に変速してよい速度比かどうか（２速から３速への変速ポイントの速度比しきい値より大きいかどうか）を判定し（ステップＳ４５４，Ｓ４５５）、両方の判定結果がＹＥＳであれば３速クラッチ切換電磁弁５５へ指令信号を出力してトランスミッション１２を３速に切り換える（ステップＳ４５６）それ以外の場合は何もせず、図７のステップＳ２に戻る。

現速度段が１速である場合は、モードスイッチ２１で選択したモードに係わらず、現在の車速が２速に変速してよい車速かどうか（１速から２速への変速ポイントの車速しきい値より大きいかどうか）を判定し（ステップＳ４４０）、ＹＥＳであれば２速クラッチ切換電磁弁５４へ指令信号を出力してトランスミッション１２を２速に切り換え（ステップＳ４４２）、ＮＯであれば何もせず、図７のステップＳ２に戻る。現速度段が１速〜４速のいずれでもない場合は、例えばステップＳ９０と同様のエラー処理を行う（ステップＳ４３０→Ｓ４８０）。

このように速度段変速スイッチ２５が４速にあるときの自動変速制御は、速度段が４速以下になるように制御され、かつそのときの車速と速度比に応じて１速と４速の間で変速制御される。

次に、情報蓄積コントローラ８０の頻度分布データ生成部８３及び補正値演算部８４の処理内容の詳細を説明する。

情報記憶制御部８２は、前述したように、通信部８１を介して車体ネットワーク９０から得た運転状況データをデータベースに記憶する。この情報記憶制御部８２のデータベースに記憶した運転状況データには時間情報が含まれている。

頻度分布データ生成部８３は、その情報記憶制御部８２のデータベースに記憶した運転状況データのうち、自動変速制御のしきい値の補正値を作成するのに必要なものを定期的（例えば１時間毎）に読み出し、それら運転状況データの頻度分布データを作成し記憶する。

ここで、頻度分布データとは、情報記憶制御部８２のデータベースから読み出した一定時間分（例えば、１００時間分）の運転状況データに対して、運転データの種類ごとに、ある大きさに設定された複数の目盛り範囲ごとに各データが出現する時間を集計し、その時間を上記一定時間分（例えば、１００時間分）に対する割合として示したものである。

また、本実施の形態では、ブレーキ部品の負荷を減らすよう自動変速制御のしきい値を補正するため、車速とブレーキ圧の頻度分布をそれらの相関として作成する。

図１２は頻度分布データ生成部８３の処理内容の詳細を示すフローチャートである。

頻度分布データ生成部８３は、まず、運転状況データの蓄積開始後、初めての頻度分布データ作成であるかどうかを判断する（ステップＳ６００）。ステップＳ６００での判定結果がＹＥＳである場合、情報記憶制御部８２から受け取った運転状況データが１００時間分あるかどうかを判断し（ステップＳ６１０）、ＹＥＳであれば、運転状況データから頻度分布データを作成し、ＮＯであればステップＳ６００に戻る。また、ステップＳ６００での判定結果がＮＯである場合、前回の頻度分布データ作成から１時間以上経過したかどうかを判断し、ＹＥＳであれば、運転状況データから頻度分布データを作成し、ＮＯであればステップＳ６００に戻る。

図１３〜図１５は、頻度分布データのうち、車速とブレーキ圧に関する頻度分布データで速度段が４速である場合の頻度分布データの一例を表形式で示す図であり、図１３はブレーキ圧の頻度分布が低いブレーキ圧側に偏っている場合の例を、図１４はブレーキ圧の頻度分布が中間（目的とする頻度分布）の場合の例を、図１５はブレーキ圧の頻度分布が高いブレーキ圧側に偏っている場合の例をそれぞれ示している。図１３〜図１５において、各図の左部には複数の車速範囲が示されており、下方に行くほど速い車速範囲を示している。また、上部にはブレーキ圧範囲が示されており、より右方のブレーキ圧範囲ほど高いブレーキ圧を示している。各速度範囲及び各ブレーキ圧範囲にはその範囲に該当するデータの頻度（％）が示されており、例えば、図１３において、車速範囲が２７．５〜２９．９（ｋｍ／ｈ）であり、ブレーキ圧範囲が１．６〜１．８（ＭＰａ）である場合の頻度は２．６（％）である。

図１６〜図１８はそれぞれ図１３〜図１５に示した頻度分布データをグラフ形式で示した図である。図１４に対応する図１７（ブレーキ圧の頻度分布が中間（目的とする頻度分布）の場合）では、ブレーキ圧の頻度分布がほぼ中央にある。これに対し、図１３に対応する図１６では、ブレーキ圧の頻度分布が低い側に偏っており、図１５に対応する図１８では、ブレーキ圧の頻度分布が高い側に偏っている。これは、速度段４速での走行時（比較的高速での走行時）において、図１３の頻度分布を示す場合は、シフトダウンする車速が速すぎることにより、操作者が意図するよりも速い速度でエンジンブレーキがかかってしまうので、走行速度が遅くなり効率が悪くなると共に、操作フィーリングが悪くなることを示しており、図１５の頻度分布を示す場合は、強くブレーキをかける必要があり、ブレーキ部品にかかる負荷が高いことを示している。

本実施の形態では、図１６（図１３）及び図１８（図１５）に示した頻度分布を図１７（図１４）に示した頻度分布（目的とする頻度分布）に近づけ、ブレーキ圧を低減するための自動変速制御のしきい値の補正値を算出する。

自動変速制御のしきい値の補正値の演算処理の詳細を図１９〜図２３を用いて説明する。

図１９は、補正値の演算処理のうち、速度段３速と４速の間のしきい値の演算に用いる補正値の演算処理を例にとり示すフローチャートである。

補正値演算部８４は、まず、調整停止スイッチ２３がＯＮ状態であるかどうか判断する（ステップＳ５００）。

調整停止スイッチ２３は、自動変速制御のしきい値の補正値の調整を停止するものであり、ＹＥＳであれば、しきい値の補正値として前回補正値を出力してステップＳ５００に戻り、ＮＯであれば、初期化スイッチ２２がＯＮ状態であるかどうかを判断する。初期化スイッチ２２は、自動変速制御のしきい値の補正値を初期化する（調整開始前の値に戻す）ものであり、ＹＥＳであれば、しきい値の補正値をクリアし（すなわち、補正値＝０とし）、ＮＯであれば、補正時間に達したかどうか（すなわち、前回の補正値演算時から一定の時間（例えば１時間）が経過したかどうか）を判定し（ステップＳ５２０）、ＮＯであれば、しきい値の補正値として前回補正値を車体ネットワーク９０を介して変速制御部４５に出力してステップＳ５００に戻り、ＹＥＳであれば、速度段２から速度段３及び速度段３から速度段２への変速ポイントのしきい値（図４におけるＢＵ１，ＢＤ１）の補正値を調整するための調整値（（２−３）（３−２）変速調整値）を演算し（ステップＳ５３０）、次に、速度段３から速度段４及び速度段４から速度段３への変速ポイントのしきい値（図４におけるＣＵ１，ＣＤ１）の補正値を調整するための調整値（（３−４）（４−３）変速調整値）を演算する（ステップＳ５４０）。

次に、（２−３）（３−２）変速調整値について、前回の補正値演算時に演算した補正値（前回補正値）にステップＳ５３０で演算した調整値を加えて今回補正値とし（ステップＳ５５０）、ステップＳ５５０で演算した今回補正値が、予め設定した最大値よりも大きいかどうかを判定し（ステップＳ５５２）、ＹＥＳであれば最大値を補正値に設定し（ステップＳ５５６）、ＮＯであればステップＳ５５０で演算した今回補正値を補正値に設定する（ステップＳ５５４）。

次に、（３−４）（４−３）変速調整値について、前回の補正値演算時に演算した補正値（前回補正値）にステップＳ５４０で演算した調整値を加えて今回補正値をとし（ステップＳ５６０）、ステップＳ５６０で演算した今回補正値が、予め設定した最大値よりも大きいかどうかを判定し（ステップＳ５６２）、ＹＥＳであれば最大値を補正値に設定し（ステップＳ５６６）、ＮＯであればステップＳ５６０で演算した今回補正値を補正値に設定する（ステップＳ５６４）。

次に、ステップＳ５３０〜ステップＳ５６６で演算した全ての補正値を車体ネットワーク９０に出力し（ステップＳ５７０）、補正時間をクリアする（ステップＳ５８０）。

図２０及び図２１は、図１９に示したステップＳ５３０及びステップＳ５４０における（２−３）（３−２）変速調整値演算処理及び（３−４）（４−３）変速調整値演算処理の詳細を示すフローチャートである。

図２１に示した（３−４）（４−３）変速調整値演算処理においては、まず、速度段４速使用時の車速とブレーキ圧の頻度分布データ（図１３，１４，１５）において、各車速範囲毎にブレーキ圧の頻度を合計し（ステップＳ５４１）、各ブレーキ圧範囲毎に車速の頻度を合計する（ステップＳ５４２）。例えば、図１３で示した頻度分布データでは、各車速範囲ごとのブレーキ圧の頻度の合計は右部に、各ブレーキ圧範囲ごとの車速の頻度の合計は下部に示されている。図１４及び図１５においても同様である。

次に、ブレーキ圧の頻度の合計が最大となる車速範囲を選択し（ステップＳ５４３）、車速の頻度の合計が最大となるブレーキ圧範囲を選択する（ステップＳ５４４）。図１３において、車速の頻度の合計が最高となる車速範囲は図中＊印で示す２７．５〜２９．９（ｋｍ／ｈ）であり、その値は図中＊印で示す１０．２（％）である。同様に、ブレーキ圧の頻度の合計が最高となるブレーキ圧範囲は１．６〜１．８（ＭＰａ）であり、その値は１．２（％）である。図１４において、車速の頻度の合計が最高となる車速範囲は図中＊印で示す３０〜３２．４（ｋｍ／ｈ）で、その値は図中＊印で示す１１．１（％）であり、ブレーキ圧の頻度の合計が最高となるブレーキ圧範囲は２．８〜３．０（ＭＰａ）で、その値は１．２（％）である。図１５において、車速の頻度の合計が最高となる車速範囲は図中＊印で示す３２．５〜３４．９（ｋｍ／ｈ）で、その値は図中＊印で示す１１．３（％）であり、ブレーキ圧の頻度の合計が最高となるブレーキ圧範囲は４．１〜（ＭＰａ）で、その値は１６（％）である。

次に、ステップＳ５４３で選択した車速範囲とステップＳ５４４で選択したブレーキ圧範囲を用い、（３−４）（４−３）変速調整値決定用の調整値マップ（後述）に基づいて、（３−４）（４−３）変速の調整値を決定する（ステップＳ５４５）。

図２０に示した（２−３）（３−２）変速調整値演算処理においても、上述した（３−４）（４−３）変速調整値演算処理と同様の処理を行う。

すなわち、（２−３）（３−２）変速調整値演算処理では、まず、速度段３速使用時の車速とブレーキ圧の頻度分布データ（図示せず）において、各車速範囲ごとにブレーキ圧の頻度を合計し（ステップＳ５３１）、各ブレーキ圧範囲毎に車速の頻度を合計する（ステップＳ５３２）。次に、ブレーキ圧の頻度の合計が最大となる車速範囲を選択し（ステップＳ５３３）、車速の頻度の合計が最大となるブレーキ圧範囲を選択する（ステップＳ５３４）。次に、ステップＳ５３３で選択した車速範囲とステップＳ５３４で選択したブレーキ圧範囲を用い、（２−３）（３−２）変速調整値決定用の調整値マップ（図示せず）に基づいて、速度段２と速度段３の間の自動変速制御のしきい値の補正値の調整値を演算する（ステップＳ５３５）。

図２２及び図２３は、頻度分布データから自動変速制御のしきい値の補正値を調整するための調整値を求めるために用いる調整値マップの一例であり、図２２は車速の頻度分布データとブレーキ圧の頻度分布データから速度段４速から３速への自動変速制御のしきい値の補正値の調整値を求めるためのものであり、図２３は速度段３速から４速への自動変速制御のしきい値の補正値の調整値を求めるためのものである。図２２及び図２３はそれぞれ、上部にブレーキ圧範囲、左部に車速範囲が示されており、図２１のステップＳ５４３及びステップＳ５４４で選択したブレーキ圧の範囲及び車速の範囲から速度段４速から３速への自動変速制御のしきい値の補正値の調整値を決定する。たとえば、図１３に示した頻度分布データにおいて、車速の頻度の合計が最高となる車速範囲は図中＊印で示す２７．５〜２９．９（ｋｍ／ｈ）であり、ブレーキ圧の頻度の合計が最高となるブレーキ圧範囲は１．６〜１．８（ＭＰａ）であるので、図２２及び図２３における−２．０が調整値として決定される。図１４及び図１５の頻度分布データの場合も同様にして調整値を決定する。すなわち、図１４に示した頻度分布データにおいては、車速の頻度の合計が最高となる車速範囲は図中＊印で示す３０〜３２．４（ｋｍ／ｈ）であり、ブレーキ圧の頻度の合計が最高となるブレーキ圧範囲は２．８〜３．０（ＭＰａ）であるので、図２２及び図２３における０が調整値として決定される。また、図１５に示した頻度分布データにおいては、車速の頻度の合計が最高となる車速範囲は図中＊印で示す３２．５〜３４．９（ｋｍ／ｈ）であり、ブレーキ圧の頻度の合計が最高となるブレーキ圧範囲は４．１〜（ＭＰａ）であるので、図２２及び図２３における＋２．５が調整値として決定される。

なお、速度段３速と４速の間の自動変速制御のしきい値の補正値の調整値を求めるために、速度段４速の場合の頻度分布データ（図１３，１４，１５）と、速度段４速から３速への変速ポイント調整値マップ（図２２）及び速度段３速から４速への変速ポイント調整値マップ（図２３）を用いる場合を例にとり説明したが、速度段３速と２速の間の自動変速制御のしきい値の補正値の調整値を求める場合も同様である。すなわち、速度段３の場合の頻度分布データ、速度段３速から２速への変速ポイント調整値マップ及び速度段２速から３速への変速ポイント調整値マップを用いて同様の処理を行うことにより、自動変速制御のしきい値の補正値の調整値を演算する。

また、図１９に示したフローチャートでは、速度段２速と３速及び速度段３速と４速の間の自動変速制御のしきい値の補正値を演算する場合について説明したが、例えば、速度段１速と２速の間の自動変速制御のしきい値の補正値を演算する場合においても同様である。

以上のように構成した本実施の形態においては、作業車両の運転状況データを蓄積し、その運転状況データを頻度分布データ化し、その頻度分布データを分析し、しきい値を補正するので、作業現場の状況に応じて適切に変速制御のしきい値の補正値を補正することが可能となり、これによりあらゆる作業現場に対して最適な変速制御を行うことができる。

また、本実施の形態においては、蓄積した運転状況データを用いて車速とブレーキ圧に関する頻度分布データを作成し、この頻度分布データを分析してしきい値補正データを作成するので、作業現場の状況に応じてブレーキ操作頻度と車速との関係を最適化することが可能となり、これによりブレーキ部品の負荷を減らし、ブレーキ部品の寿命を延長するとともに、良好な走行操作フィーリングを得ることができる。

すなわち、自動変速制御において、速度段４速の頻度分布データが図１５及び図１８に示したように、ブレーキ圧の頻度分布が高い側に偏っている場合には、ブレーキ部品（制動関係の部品）への負担が大きい。このような場合においては、前述したように、速度段３速と４速の間のしきい値（ＣＤ１，ＣＵ１）の補正値の調整値は、それぞれ＋２．５Ｋｍ／ｈと算出される。例えば前回の補正値が０である場合には速度段３速と速度段４速の間のしきい値もそれぞれ＋２．５Ｋｍ／ｈ加算される。つまり、補正値を調整する前のしきい値ではＣＤ１が１５Ｋｍ／ｈであり、車速が１５Ｋｍ／ｈ以下にならないと速度段４から速度段３へ変速しないのに対し、補正値を調整した後のしきい値は、＋２．５Ｋｍ／ｈ加算され１７．５Ｋｍ／ｈとなり、車速が１７．５Ｋｍ／ｈ以下になると速度段４から速度段３へ変速するので、より高い速度で速度段４から速度段３へ変速するようになる。これにより、より高い車速でエンジンブレーキが効くようになり、ブレーキ部品（制動関係の部品）への負担を軽減することができる。

また、速度段４速の頻度分布データが図１３及び図１６に示したように、ブレーキ圧の頻度分布が低い側に偏っている場合には、シフトダウンする車速が速すぎることにより、操作者が意図するよりも速い速度でエンジンブレーキがかかってしまうので、走行速度が遅くなり効率が悪くなると共に、操作フィーリングが悪くなる。このような場合においては、前述したように、速度段３速と４速の間のしきい値（ＣＤ１，ＣＵ１）の補正値の調整値は、それぞれ−２．０Ｋｍ／ｈと算出される。例えば前回の補正値が０である場合には速度段３速と速度段４速の間のしきい値もそれぞれ−２．０Ｋｍ／ｈ加算される。つまり、補正値を調整する前のしきい値ではＣＤ１が１５Ｋｍ／ｈであり、車速が１５Ｋｍ／ｈ以下になると速度段４から速度段３へ変速するのに対し、補正値を調整した後のしきい値は、−２．０Ｋｍ／ｈ加算され１３．０Ｋｍ／ｈとなり、車速が１３．０Ｋｍ／ｈ以下にならないと速度段４から速度段３へ変速しないので、より低い速度で速度段４から速度段３へ変速するようになる。これにより、より低い車速でエンジンブレーキが効くようになり、良好な走行操作フィーリングが得られる。

更に、本実施の形態においては、運転状況データの蓄積開始から、予め設定した一定時間（１００時間）経過するまでは自動変速制御のしきい値の補正値の調整を行わないので、少ない運転状況データを基にして自動変速制御のしきい値の補正値の調整を行うことによる誤差を無くすことができ、その作業現場に合った調整を行うことができる。

また、本実施の形態においては、ブレーキ圧の頻度分布が低い場合において、車速の頻度分布データとブレーキ圧の頻度分布データを用いることにより、ブレーキ圧の頻度分布を所望の頻度分布に近づけることができるので、より低い速度で自動変速制御の速度段がシフトアップするようにでき、燃費を向上することができる。

すなわち、自動変速制御において、速度段４速の頻度分布データが図１３（ブレーキ圧が低い）に示すような分布を示す場合には、しきい値の補正値の調整値は−２．０Ｋｍ／ｈと算出されるので、したがって、補正値は−２．０Ｋｍ／ｈされ、速度段３速と速度段４速の間のしきい値も−２．０Ｋｍ／ｈ加算される。つまり、補正値の調整前は、車速がしきい値ＣＵ１（例えば１７Ｋｍ／ｈ）を越え、速度比がしきい値Ｚ１（例えば０．８）を越えると、速度段３から速度段４への変速が行われていたのに対し、補正値の調整後は、しきい値ＣＵ１は−２．０Ｋｍ／ｈ加算され１５．０Ｋｍ／ｈとなり、より低い速度で速度段が３速から４速へ変速する。これにより、燃費を向上することができる。

更に、本実施の形態においては、調整停止スイッチ２３により、自動変速制御のしきい値の補正値の調整を停止することができるので、自動変速制御のしきい値を維持することができ、したがって、操作者が操作フィーリングを維持することができる。

また、本実施の形態においては、初期化スイッチ２２により、自動変速制御のしきい値の補正値を初期化することができるので、作業現場が変わることによって運転状況が著しく変わった場合においても、新しい作業現場に合わない、前の作業現場での補正値を用いた自動変速制御のまま作業を行う必要がなく、メーカが提供する自動変速制御のしきい値の初期値から新たに始めて、新しい作業現場に合った自動変速制御のしきい値の補正値の調整を開始することができる。

本発明が適用されるホイールローダ（作業車両）の外観を示す図である。 本発明の一実施の形態に係わる変速制御装置を備えたホイールローダ（作業車両）の走行システムの全体構成を概略的に示す図である。 コントローラ、情報蓄積コントローラ及びエンジン制御コントローラの処理内容の詳細を示す機能ブロック図である。 オート変速モードでの変速制御機能の概念を示す図であって、オート変速モード１の場合を示す図である。 オート変速モードでの変速制御機能の概念を示す図であって、オート変速モード２の場合を示す図である。 オート変速モードでの変速制御機能の概念を示す図であって、オート変速モード３の場合を示す図である。 オート変速モードでの変速制御機能の全体を示すフローチャートである。 図７に示した１速変速制御処理の詳細を示すフローチャートである。 図７に示した２速変速制御処理の詳細を示すフローチャートである。 図７に示した３速変速制御処理の詳細を示すフローチャートである。 図７に示した４速変速制御処理の詳細を示すフローチャートである。 頻度分布データ生成部の処理内容の詳細を示すフローチャートである。 頻度分布データ生成部で生成された車速とブレーキ圧の頻度分布データの一例を表形式で示す図であって、速度段が４速であり、ブレーキ圧の頻度分布が低い場合の例である。 頻度分布データ生成部で生成された車速とブレーキ圧の頻度分布データの一例を表形式で示す図であって、速度段が４速であり、ブレーキ圧の頻度分布が中間の場合の例である。 頻度分布データ生成部で生成された車速とブレーキ圧の頻度分布データの一例を表形式で示す図であって、速度段が４段であり、ブレーキ圧の頻度分布が高い場合の例である。 図１２に表形式で示した頻度分布データの一例をグラフ形式で示した図である。 図１３に表形式で示した頻度分布データの一例をグラフ形式で示した図である。 図１４に表形式で示した頻度分布データの一例をグラフ形式で示した図である。 自動変速制御のしきい値の補正値演算処理の詳細を示すフローチャートである。 （２−３）（３−２）変速調整値演算処理の詳細を示すフローチャートである。 （３−４）（４−３）変速調整値演算処理の詳細を示すフローチャートである。 速度段４速から３速への自動変速制御のしきい値の補正値とブレーキ圧及び車速との関係の一例を表形式で示す図である。 速度段３速から４速への自動変速制御のしきい値の補正値とブレーキ圧及び車速との関係の一例を表形式で示す図である。

符号の説明

１０ エンジン
１１ トルクコンバータ
１２ トランスミッション
１３ 前輪
１４ 後輪
２１ モードスイッチ
２２ 初期化スイッチ
２３ 補正停止スイッチ
２４ 前後進切換スイッチ
２５ 速度段変速スイッチ
２６ エンジン回転センサ
２７ トルコン出力回転センサ
２８ 中間軸回転センサ
２９ トランスミッション出力軸回転センサ
３０ 車体コントローラ
３１ モードスイッチ判定部
３２ 初期化スイッチ判定部
３３ 補正停止スイッチ判定部
３４ 前後進スイッチ判定部
３５ 速度段スイッチ判定部
３６ エンジン回転演算部
３７ トルコン出力回転演算部
３８ 中間軸回転演算部
３９ トランスミッション出力軸回転演算部
４０ 速度比演算部
４１ 車速演算部
４２ 回転センサエラー判定部
４３ 補正値記憶部
４４ 変速タイミング記憶部
４５ トランスミッション変速制御部
４９ 表示装置
５０ クラッチ切換電磁弁装置
５１ 前進クラッチ切換電磁弁
５２ 後進クラッチ切換電磁弁
５３ １速クラッチ切換電磁弁
５４ ２速クラッチ切換電磁弁
５５ ３速クラッチ切換電磁弁
５６ ４速クラッチ切換電磁弁
６０ アクセルペダル
６１ ブレーキペダル圧力センサ
７０ エンジン目標回転演算部
７１ ブレーキ圧力演算部
８０ 情報蓄積コントローラ
７３，８１，８５ 通信部
８２ 情報記憶制御部
８３ 頻度分布データ生成部
８４ 補正値演算部
８５ エンジン制御コントローラ
８７ エンジン制御部
９０ 車体ネットワーク
１００ ホイールローダ
１０１ 車体前部
１０２ 車体後部
１０３ ステアリングシリンダ
１０４ フロント作業装置
１０６ 運転室
１０７ 操作レバー
１０８ ハンドル
１１１ バケット
１１２ ブーム
１１３ バケットシリンダ
１１４ ブームシリンダ
１１５ 支持部

Claims (9)

1. エンジンの動力をトルクコンバータ及び変速装置を介して車輪に伝え、走行を行う作業車両の変速制御装置において、
   オート変速モードを有し、このオート変速モードにおいて、予め設定した変速制御のしきい値に基づいて前記変速装置の変速段を切り換え、変速を行わせる自動変速制御手段と、
   前記作業車両の運転状況データを蓄積するデータ蓄積手段と、
   前記データ蓄積手段に蓄積した運転状況データを用いてその頻度分布データを作成するデータ処理手段と、
   前記データ処理手段で作成した頻度分布データを分析してしきい値補正データを作成し、このしきい値補正データを用いて前記しきい値を補正するデータ分析補正手段とを有することを特徴とする作業車両の変速制御装置。
2. 請求項１記載の作業車両の変速制御システムにおいて、
   前記データ分析補正手段は、
   前記頻度分布データにおける頻度分布を目的とする頻度分布に近づけるための前記しきい値補正データとしてしきい値調整値を求め、このしきい値調整値を用いて前記しきい値を補正することを特徴とする作業車両の変速制御システム。
3. 請求項２記載の作業車両の変速制御システムにおいて、
   前記しきい値は、予め設定された初期値と、この初期値を補正するための補正値とから成り、
   前記データ分析補正手段は、前記しきい値調整値を用いて前記補正値を調整することにより、前記しきい値を補正することを特徴とする作業車両の変速制御装置。
4. 請求項１記載の作業車両の変速制御システムにおいて、
   前記データ処理手段は、前記データ蓄積手段に蓄積した運転状況データを用いて車速とブレーキ圧に関する頻度分布データを作成し、
   前記データ分析補正手段は、車速とブレーキ圧に関する前記頻度分布データを分析してしきい値補正データを作成することを特徴とする作業車両の変速制御システム。
5. 請求項２記載の作業車両の変速制御システムにおいて、
   前記データ分析補正手段は、
   前記しきい値調整値を求める調整値演算手段と、
   前記調整値演算手段で求めた前記しきい値調整値を伝える通信路と、
   前記通信路を介して得られた前記しきい値調整値を用いて前記しきい値を補正するしきい値補正手段とを備えることを特徴とする作業車両の変速制御システム。
6. 請求項１記載の作業車両の変速制御システムにおいて、
   前記データ分析補正手段は、予め設定された範囲内で前記しきい値を補正することを特徴とする作業車両の変速制御システム。
7. 請求項１記載の作業車両の変速制御システムにおいて、
   前記データ分析補正手段は、定期的に前記しきい値を補正することを特徴とする作業車両の変速制御システム。
8. 請求項１記載の作業車両の変速制御システムにおいて、
   オペレータの操作により、前記データ分析補正手段による前記しきい値の補正を停止するしきい値補正停止手段を更に備えることを特徴とする作業車両の変速制御システム。
9. 請求項２記載の作業車両の変速制御システムにおいて、
   オペレータの操作により、前記補正値を補正値の初期値に戻す補正値初期化手段を更に備えることを特徴とする作業車両の変速制御システム。

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