JP2011122707A - 作業車両のクラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】最適なタイミングでクラッチカットオフを作動させる作業車両のクラッチ制御装置を提供する。
【解決手段】コントローラ１０は、作業車両の制動力に基づいてクラッチカットオフ条件を満たすと判断した場合に、前進クラッチを解放するように前進クラッチの係合／解放を制御する。クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチによって第１段階が選択されている場合に、トランスミッションの速度段が１速に設定されると、前進クラッチの解放タイミングが遅くなるようにクラッチカットオフ条件を自動で切り換える。
【選択図】図２

Description

本発明は、作業車両のクラッチ制御装置に関する。

ホイールローダ等の作業車両では、例えばダンプトラックに土砂等を積み込む作業を行う場合には、ダンプトラックへ接近する際にブレーキを踏んで車両を減速させながら、作業機装置（バケット）を上方へ上げるためにアクセルペダルを踏み込んでエンジン回転数を高回転で維持するようにしている。そこで、ブレーキの作動状態をたとえばブレーキ液圧で検出し、検出されたブレーキ液圧が所定の値を超えると、前後進用のクラッチを解放して駆動力の伝達を遮断するクラッチカットオフ装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００１−２６３３８４号公報

しかし、上述したクラッチカットオフ装置では、前後進用のクラッチの解放タイミングをブレーキの作動状態だけで判断しているため、作業車両の作業状態や路面の傾斜の程度によっては、前後進用のクラッチの解放タイミングが適切ではなくなってしまう。

（１）請求項１の発明による作業車両のクラッチ制御装置は、作業車両の制動力を検出する制動力検出手段と、トランスミッションの設定速度段を検出する速度段検出手段と、制動力検出手段によって検出される作業車両の制動力に基づいてクラッチカットオフ条件を満たすと判断した場合に、前進クラッチを解放するように前進クラッチの係合／解放を制御するクラッチ制御手段と、速度段検出手段によって検出されるトランスミッションの設定速度段に基づいて、クラッチ制御手段におけるクラッチカットオフ条件を自動で切り換える切替手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の作業車両のクラッチ制御装置において、トランスミッションは、複数の速度段を有し、速度段検出手段によって、トランスミッションが低速の速度段に設定されていると検出されると、切替手段は、クラッチカットオフ条件を自動で切り換えることを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項２に記載の作業車両のクラッチ制御装置において、少なくとも、前進クラッチを早いタイミングで解放する第１段階と、前進クラッチを遅いタイミングで解放する第２段階との間で、前進クラッチの解放タイミングを選択可能なタイミング選択手段をさらに備え、切替手段は、タイミング選択手段によって第１段階が選択されている場合に、トランスミッションが低速の速度段に設定されていると検出されると、前進クラッチを解放するタイミングが遅くなるように、クラッチカットオフ条件を自動で切り換えることを特徴とする。
（４）請求項４の発明によるホイールローダは、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業車両のクラッチ制御装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、種々の状況に応じてクラッチカットオフのタイミングを自動的に適切なタイミングに変更することができる。

作業車両の一例であるホイールローダの側面図である。 ホイールローダの概略構成を示す図である。 トランスミッションの概略構成を示す図である。 トルコン速度比と速度段との関係を示す図である。 Ｖシェープローディングについて示す図である。 土砂等のダンプトラックへの積み込みの際のホイールローダの状態を説明する図である。 傾斜路において作業する際のホイールローダの状態を説明する図である。 本発明の一実施の形態によるホイールローダにおけるクラッチ制御処理の動作を示したフローチャートである。

以下、図１〜８を参照して、本発明に係る作業車両のクラッチ制御装置の一実施の形態について説明する。図１は、一実施の形態に係るクラッチ制御装置が適用される作業車両の一例であるホイールローダの側面図である。ホイールローダ１００は、アーム１１１、作業機装置であるバケット１１２、タイヤ１１３等を有する前部車体１１０と、運転室１２１、エンジン室１２２、タイヤ１２３等を有する後部車体１２０とで構成される。アーム１１１はアームシリンダ１１４の駆動により上下方向に回動（俯仰動）し、バケット１１２はバケットシリンダ１１５の駆動により上下方向に回動（ダンプまたはクラウド）する。前部車体１１０と後部車体１２０はセンタピン１０１により互いに回動自在に連結され、ステアリングシリンダ（不図示）の伸縮により後部車体１２０に対し前部車体１１０が左右に屈折する。

図２は、ホイールローダ１００の概略構成を示す図である。エンジン１の出力軸にはトルクコンバータ２（以下、トルコンと呼ぶ）の入力軸２１（図３参照）が連結され、トルコン２の出力軸２２（図３参照）はトランスミッション３に連結されている。トルコン２は周知のインペラ，タービン，ステータからなる流体クラッチであり、エンジン１の回転はトルコン２を介してトランスミッション３に伝達される。トランスミッション３は、後述するようにその速度段を１速〜４速に変速する液圧クラッチを有し、トルコン２の出力軸の回転はトランスミッション３で変速される。変速後の回転が、プロペラシャフト４，アクスル５を介してタイヤ１１３，１２３に伝達されて、ホイールローダが走行する。

アクスル５には、ホイールローダ１００を減速、停止させるためのブレーキ部５ａが設けられている。ブレーキ部５ａは、ブレーキバルブ３２を介してブレーキフルード（作動油）が供給されると、作動油の圧力に応じた制動力を発生させる。ブレーキバルブ３２は、作動油の油圧源３０から供給される圧油をスプリング３２ａの圧縮力に応じた圧力に減圧する減圧弁である。運転室１２１内に設けられたブレーキペダル３１がオペレータによって踏み込まれると、ブレーキペダル３１の踏み込み力に応じてスプリング３２ａが圧縮される。したがって、ブレーキバルブ３２は、作動油の油圧源３０から供給される圧油をブレーキペダル３１の踏み込み力に応じた圧力となるように減圧する。ブレーキバルブ３２は、スプリング３２ａの圧縮力（すなわちブレーキペダル３１の踏み込み力）が高くなるほど、高い圧力の作動油をブレーキ部５ａに供給するように、作動油の圧力を減圧する。３４は作動油タンクである。

なお、不図示の作業用油圧ポンプはエンジン１により駆動され、この油圧ポンプからの吐出油は不図示の方向制御弁を介して作業用アクチュエータ（例えばアームシリンダ１１４）に導かれる。方向制御弁は不図示の操作レバーの操作により駆動され、操作レバーの操作量に応じてアクチュエータを駆動できる。

トルコン２は入力トルクに対し出力トルクを増大させる機能、つまりトルク比を１以上とする機能を有する。トルク比は、トルコン２の入力軸２１の回転数Ｎｉと出力軸２２の回転数Ｎｔの比であるトルコン速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｉ）の増加に伴い小さくなる。たとえばエンジン回転数が一定状態で走行中に走行負荷が大きくなると、トルコン２の出力軸２２の回転数、つまり車速が減少し、トルコン速度比ｅが小さくなる。このとき、トルク比は増加するため、より大きな走行駆動力（牽引力）で車両走行可能となる。

ここで、トランスミッション３の構成について説明する。図３は、トランスミッション３の概略構成を示す図である。トランスミッション３は、複数のクラッチシャフトＳＨ１〜ＳＨ３、アウトプットシャフトＳＨ４、複数のギヤＧ１〜Ｇ１３、前進用の油圧クラッチ（前進クラッチ）１８、後進用の油圧クラッチ（後進クラッチ）１９、１〜４速用の油圧クラッチＣ１〜Ｃ４を備える。各油圧クラッチ１８，１９，Ｃ１〜Ｃ４は、トランスミッション制御装置２０を介して供給される圧油（クラッチ圧）により係合または解放する。すなわち油圧クラッチ１８，１９，Ｃ１〜Ｃ４に供給されるクラッチ圧が増加するとクラッチ１８，１９，Ｃ１〜Ｃ４は係合し、クラッチ圧が減少すると解放する。

トルコン２の出力軸２２は、クラッチシャフトＳＨ１に連結され、アウトプットシャフトＳＨ４の両端部は、図２のプロペラシャフト４を介して車両前後のアクスル５に連結されている。図３では、前進クラッチ１８と１速用クラッチＣ１とが係合状態で、他のクラッチ１９，Ｃ２〜Ｃ４が解放状態にある。この場合には、ギヤＧ１とクラッチシャフトＳＨ１が一体になって回転するとともに、ギヤＧ６とクラッチシャフトＳＨ２が一体になって回転する。

このときエンジン１の出力トルクは、図３に太線で示すようにトルコン２の入力軸２１、出力軸２２、クラッチシャフトＳＨ１、前進クラッチ１８、ギヤＧ１，Ｇ３，Ｇ５，Ｇ６、１速用クラッチＣ１、クラッチシャフトＳＨ２、ギヤＧ８，Ｇ１２を介してアウトプットシャフトＳＨ４に伝達される。これにより１速走行が可能となる。

１速から２速に変速する場合には、トランスミッション制御装置２０を介して供給されるクラッチ圧により１速用クラッチＣ１を解放し、２速用クラッチＣ２を係合する。これによりエンジン１の出力トルクは、トルコン２の入力軸２１、出力軸２２、クラッチシャフトＳＨ１、前進クラッチ１８、ギヤＧ１，Ｇ３，Ｇ７、２速用クラッチＣ２、クラッチシャフトＳＨ２、ギヤＧ８，Ｇ１２を介してアウトプットシャフトＳＨ４に伝達され、２速走行が可能となる。１速から２速以外の変速、すなわち２速から３速、３速から４速、４速から３速、３速から２速、２速から１速への変速も同様にクラッチＣ１〜Ｃ４を制御することで行われる。

自動変速制御には、トルコン速度比ｅが所定値に達すると変速するトルコン速度比基準制御と、車速が所定値に達すると変速する車速基準制御の２つの方式がある。本実施の形態では、トルコン速度比基準制御によりトランスミッション３の速度段を制御する。

図４は、トルコン速度比ｅと速度段の関係を示す図である。走行負荷が低くなり、トルコン速度比ｅが増加してトルコン速度比ｅが所定値ｅｕ以上になると、速度段は１段シフトアップする。これによりトルコン速度比ｅがｅ１（ｅｄ＜ｅ１＜ｅｕ）となる。反対に走行負荷が高くなり、トルコン速度比ｅが低下してトルコン速度比ｅが所定値ｅｄ以下になると、速度段は１段シフトダウンする。これによりトルコン速度比ｅがｅ２（ｅｄ＜ｅ２＜ｅｕ）となる。所定値ｅｕ，ｅｄは、予めコントローラ１０に設定されている。コントローラ１０は、トランスミッション３の現在の設定速度段を検出する。

図２に示すコントローラ１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成される。コントローラ１０には、アクセルペダル１２の操作量を検出するペダル操作量検出器１２ａと、トルコン２の入力軸２１の回転数Ｎｉを検出する回転数検出器１４と、トルコン２の出力軸２２の回転数Ｎｔを検出する回転数検出器１５と、トランスミッション３の出力軸の回転速度、つまり車速ｖを検出する車速検出器１６とが接続されている。コントローラ１０には、車両の前後進を指令する前後進切換スイッチ７と、１速〜４速の間で最大速度段を指令するシフトスイッチ８と、クラッチカットオフ（後述）を行うか否かを選択するクラッチカットオフ選択スイッチ９とが接続されている。また、コントローラ１０には、トランスミッション３における変速を自動で行うか手動で行うかを切り替える変速手段切替装置３５と、後述するように前後進用のクラッチ１８，１９をカットオフする際の条件を切り替えるクラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６とが接続されている。

コントローラ１０には、ブレーキペダル３１の操作量を検出するペダル操作量検出器３１ａと、ブレーキ部５ａに供給される作動油の圧力を検出する圧力センサ３３とが接続されている。コントローラ１０は、ペダル操作量検出器１２ａで検出したアクセルペダル１２の操作量に応じてエンジン１の回転速度（回転数）を制御する。

たとえば、ホイールローダ１００でダンプトラックに土砂等を積み込む作業を行う場合などには、オペレータは、ダンプトラックへ接近する際にブレーキペダル３１を踏み込んでホイールローダ１００を減速させながら、バケット１１２を上方へ上げるためにアクセルペダル１２も踏み込んでエンジン１の回転数を高回転で維持するようにしている。コントローラ１０は、クラッチカットオフを作動するようにクラッチカットオフ選択スイッチ９が選択されている場合には、後述するクラッチカットオフ条件が満たされたと判断されると、前後進用のクラッチ１８，１９を解放（カットオフ）するための制御信号（カットオフ信号）をトランスミッション制御装置２０に出力する。トランスミッション制御装置２０では、カットオフ信号を受信すると、トランスミッション制御装置２０に設けられているクラッチカットオフ弁１７（図２）がクラッチ１８，１９のクラッチ圧を減少させる。これにより、クラッチ１８，１９が解放され、走行駆動力（以下、単に駆動力と呼ぶ）の伝達が遮断される。

上述のように、土砂等を積み込む作業を行う際に接近する対象物（以下、接近対象物と呼ぶ）へ接近したと判断されたとき等にクラッチ１８，１９を解放することを、クラッチカットオフと呼んでいる。なお、コントローラ１０は、クラッチカットオフをしないようにクラッチカットオフ選択スイッチ９が選択されている場合には、クラッチカットオフ条件が満たされてもカットオフ信号を出力しない。したがって、クラッチカットオフをしないようにクラッチカットオフ選択スイッチ９が選択されている場合には、上述したクラッチカットオフは行われない。

図５は、土砂等をダンプトラックへ積み込む方法の１つであるＶシェープローディングについて示す図である。Ｖシェープローディングでは、まず、矢印ａで示すように、ホイールローダ１００を前進させて土砂等をすくい込み、その後、矢印ｂで示すように、ホイールローダ１００を一旦後退させる。そして、矢印ｃで示すように、ダンプトラックに向けてホイールローダ１００を前進させて、すくい込んだ土砂等をダンプトラックに積み込み、矢印ｄで示すように、ホイールローダ１００を元の位置に後退させる。

図５の矢印ｃで示す土砂等のダンプトラックへの積み込みの際には、掘削時のように大きな駆動力が必要ではないため、オペレータは、シフトスイッチ８によって最大速度段を２速に設定するか、変速手段切替装置３５でトランスミッション３における変速を手動で行うように切り替えた上で、速度段を２速に固定するように設定している。

図６は、図５の矢印ｃで示す土砂等のダンプトラックへの積み込みの際のホイールローダ１００の状態を説明する図である。説明の便宜上、接近対象物であるダンプトラックへ接近する（アプローチする）際の初期の段階であって、ホイールローダ１００を加速させる段階をアプローチ初期と呼ぶ。ダンプトラックへアプローチする際の中期の段階であって、ホイールローダ１００を減速し始めてからホイールローダ１００が停止するまでの段階をアプローチ中期と呼ぶ。ホイールローダ１００が停止してから、バケット１１２内の土砂等をダンプトラックに放土し終えるまでの段階をアプローチ後期と呼ぶ。

図６に示すように、アプローチ初期では、ホイールローダ１００を加速させるとともにバケット１１２を上昇させるため、アクセルペダル１２が最大限に踏み込まれる。アプローチ中期では、バケット１１２を上昇させるため、アクセルペダル１２が最大限に踏み込まれるが、ホイールローダ１００を減速させるためにブレーキペダル３１も徐々に踏み込まれる。アプローチ後期では、ホイールローダ１００を停止させておくためにブレーキペダル３１が最大限に踏み込まれる。クラッチカットオフをするようにクラッチカットオフ選択スイッチ９が選択されている場合には、アプローチ中期のオペレータによるブレーキペダル３１の踏み込みなどによって、後述するクラッチカットオフ条件が満たされると、上述したように、クラッチカットオフが行われる。

したがって、ダンプトラックへの接近時に駆動力の伝達が遮断されるので、駆動力に抗してホイールローダ１００を減速および停止させる必要がない。これにより、クラッチカットオフをせずに駆動力に抗してホイールローダ１００を減速および停止させたときと比べて、ブレーキ部５ａに対する負担を減らすことができ、ブレーキ部５ａの温度上昇を抑制し、ブレーキ部５ａの各部の消耗を抑制できる。また、クラッチカットオフを作動させた場合は、エンジン１の回転数が高い状態を維持させつつホイールローダ１００を減速、停止させても、入力軸２１と出力軸２２の回転数比であるトルコン速度比ｅがほぼ１の状態であり、エンジン１からトルコン２への入力トルクが非常に小さいので、トルコン２における動力損失を低減して、燃料消費量を低減できる。

しかし、クラッチカットオフのタイミングが適切でない場合には、クラッチカットオフによって駆動力の伝達が突然遮断されることとなるので、ホイールローダ１００の駆動力が急激に減少してホイールローダ１００のピッチングを誘発する恐れがある。土砂等を積み込む作業を行う場合などには、バケット１１２の位置が高いため、ピッチングがより大きくなる傾向にある。そのため、ピッチングを嫌うオペレータが、従来のホイールローダにてダンプトラックに土砂等を積み込む作業を行う場合などには、クラッチカットオフをしないようにクラッチカットオフ選択スイッチ９を選択して、上述したクラッチカットオフが行われないようにしていることがある。この場合には、上述したようなピッチングを誘発する恐れはないが、ブレーキ部５ａの各部の消耗や、トルコン２における動力損失の増大を招くこととなる。

一方、図7に示すように、急勾配（たとえば傾斜角度が２０度程度）の傾斜路を上りながら作業を行う場合には、一般的に大きな駆動力を必要とするため、トランスミッション３の速度段は低速の１速に設定されている。急な傾斜路では、ホイールローダ１００の自重がホイールローダ１００が下がる方向（後退する方向）への走行負荷として作用するため、平地と同じ条件でクラッチカットオフを行うとクラッチカットオフのタイミングが早過ぎる。クラッチカットオフのタイミングが早過ぎる場合、制動力が十分ではない状態でクラッチカットオフによって走行駆動力が断たれてしまうため、ホイールローダ１００がそれまでとは逆に傾斜路を下降し始めてしまう。この場合、オペレータがさらにブレーキペダルを踏み込んでホイールローダ１００を停止させようとするので、ホイールローダ１００が急停止して、上述したようなピッチングを誘発する恐れがある。

以上説明したように、平地でのバケット１１２の上昇を伴う土砂等の積み込み作業においては、早めにクラッチカットオフを作動させるとともに、急な傾斜路での作業においては、遅めにクラッチカットオフを作動させることが望ましい。上述したクラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６は、オペレータの操作によって手動で、クラッチカットオフのタイミングを早い（第１段階）、遅い（第２段階）、および中程度（第３段階）の間で切り換えることができるように構成されている。平地での土砂等の積み込み作業には、クラッチカットオフが早めに作動する第１段階が適している。一方、急な傾斜路での作業には、クラッチカットオフが遅めに作動する第２段階が適している。しかし、オペレータにとっては、走行／作業状況に応じてどの段階を選択すればよいのかを判断することが困難であり、また、クラッチカットオフのタイミングを変更するたびにクラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６を操作する必要があり、煩わしい。

そこで、本実施の形態のホイールローダ１００では、クラッチカットオフの作動タイミング、すなわちクラッチカットオフ条件を以下に述べるように自動で切り換えるように構成することで、種々の走行／作業状況に応じてクラッチカットオフのタイミングが適切となるようにしている。

−−−クラッチカットオフ制御−−−
本実施の形態では、上述したような種々の走行／作業状況に対応した最適なタイミングでのクラッチカットオフを実現するために、以下のようにクラッチカットオフの作動タイミングを決定する。
（１）トランスミッション３の速度段が２速に設定された状態で行われる、平地でのバケット１１２の上昇を伴う土砂等の積み込み作業等においては、早めにクラッチカットオフを作動させる。
（２）トランスミッション３の速度段が１速に設定された状態で行われる、急な傾斜路での作業等においては、遅めにクラッチカットオフを作動させる。

具体的には、トランスミッション３の設定速度段、圧力センサ３３で検出されたブレーキ液圧Ｐｌｂの情報に基づいて、クラッチカットオフ条件を自動的に切り換える。以下に、クラッチカットオフ制御を、図８のフローチャートを用いて説明する。

図８は、一実施の形態のホイールローダ１００におけるクラッチ制御処理の動作を示したフローチャートである。ホイールローダ１００の不図示のイグニッションスイッチがオンされると、図８に示す処理を行うプログラムが起動され、コントローラ１０で繰り返し実行される。ステップＳ１において、圧力センサ３３で検出されたブレーキ液圧Ｐｌｂの情報、および、トランスミッション３の現在の設定速度段の情報を取得して、ステップＳ３へ進む。ステップＳ３において、クラッチカットオフをするようにクラッチカットオフ選択スイッチ９が選択されているか否かを判断する。

ステップＳ３が肯定判断されると、すなわち、クラッチカットオフをするようにクラッチカットオフ選択スイッチ９が選択されていると判断されるとステップＳ５へ進み、クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６が第１段階に設定されているか否かを判断する。ステップＳ５が肯定判断されると、すなわち、クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６が第１段階に設定されていると判断されるとステップＳ７へ進み、トランスミッション３の設定速度段が１速であるか否かを判断する。ステップＳ５が否定判定されると、すなわち２速、３速、または４速のいずれかが設定されていると、ステップＳ９へ進む。

ステップＳ９では、ステップＳ１で取得したブレーキ液圧Ｐｌｂが第１のブレーキ液圧カットオフ閾値Ｐ１以上であるか否かを判断する。第１のブレーキ液圧カットオフ閾値Ｐ１は、たとえば、平地における土砂等を積み込む作業などにおいて、早いタイミングでクラッチカットオフを作動させることができるような値に設定されている。例えば、速度段が２速に設定されていて接近対象物（ダンプトラック）へ接近した際に、アクセルペダル１２が最大限に踏み込まれていても、走行駆動力に抗して車速を低下させることができる程度の制動力を発生させるブレーキ液圧Ｐｌｂに相当する値とする。ステップＳ９が肯定判断されると、ステップＳ１１へ進み、上述したカットオフ信号をトランスミッション制御装置２０に出力してリターンする。これにより、例えば平地での土砂等の積み込み作業において、ブレーキ液圧Ｐｌｂが低い、すなわち制動力が低く車速が高いときに、早いタイミングでクラッチカットオフを作動させることができる。

ステップＳ５が否定判断されるとステップＳ１３へ進み、クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６が第３段階に設定されているか否かを判断する。ステップＳ１３が肯定判定されると、すなわちクラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６が第３段階に設定されていると判断されるとステップＳ１５へ進み、トランスミッション３の設定速度段が１速であるか否かを判断する。ステップＳ１５が否定判定されると、すなわち２速、３速、または４速のいずれかが設定されていると、ステップＳ１７へ進む。ステップＳ１７では、ステップＳ１で取得したブレーキ液圧Ｐｌｂが第２のブレーキ液圧カットオフ閾値Ｐ２以上であるか否かを判断する。

第２のブレーキ液圧カットオフ閾値Ｐ２は、第１のブレーキ液圧カットオフ閾値Ｐ１よりも大きい値であり、中程度のタイミングでクラッチカットオフを作動させることができるような値に設定されている。ステップＳ１７が肯定判断されるとステップＳ１１へ進む。これにより、ブレーキ液圧Ｐｌｂが中程度、すなわち制動力も車速も中程度のときに、中程度のタイミングでクラッチカットオフを作動させることができる。

ステップＳ１３が否定判断されると、すなわちクラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６が第３段階に設定されていると判断されると、ステップＳ１９へ進み、ステップＳ１で取得したブレーキ液圧Ｐｌｂが第３のブレーキ液圧カットオフ閾値Ｐ３以上であるか否かを判断する。第３のブレーキ液圧カットオフ閾値Ｐ３は、第２のブレーキ液圧カットオフ閾値Ｐ２よりも大きい値であり、遅いタイミングでクラッチカットオフを作動させることができるような値に設定されている。例えば、第３のブレーキ液圧カットオフ閾値Ｐ３は、傾斜角度が２０度程度の傾斜路でクラッチ１８，１９が解放されてもホイールローダ１００が傾斜路を下がらない程度に制動力を発生させるブレーキ液圧Ｐｌｂに相当する値とする。ステップＳ１９が肯定判断されるとステップＳ１１へ進む。これにより、例えば傾斜路での作業において、ブレーキ液圧Ｐｌｂが高い、すなわち制動力が高く車速が低いときに、遅いタイミングでクラッチカットオフを作動させることができる。

一方、ステップＳ７が肯定判断されると、ステップＳ１９へ進む。すなわち、クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６が第１段階に設定された状態で、トランスミッション３の設定速度段が１速であると判断されると、ステップＳ１９においてブレーキ液圧Ｐｌｂが第３のブレーキ液圧カットオフ閾値Ｐ３以上であるか否かを判断する。ステップＳ１９が肯定判断されると、ステップＳ１１に進む。このように、クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６が第１段階に設定されていても、トランスミッション３が１速に設定されていると、クラッチカットオフ条件が自動的にクラッチカットオフの作動タイミングを遅くするように切り換わる。

また、ステップＳ１５が肯定判断されると、ステップＳ１９へ進む。すなわち、クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６が第３段階に設定された状態で、トランスミッション３の設定速度段が１速であると判断されると、ステップＳ１９においてブレーキ液圧Ｐｌｂが第３のブレーキ液圧カットオフ閾値Ｐ３以上であるか否かを判断する。ステップＳ１９が肯定判断されると、ステップＳ１１に進む。このように、クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６が第３段階に設定されていても、トランスミッション３が１速に設定されていると、クラッチカットオフ条件が自動的にクラッチカットオフの作動タイミングを遅くするように切り換わる。

ステップＳ３、Ｓ９，Ｓ１７、またはＳ１９が否定判断されると、リターンする。

クラッチカットオフ条件を上述のように自動的に切り換えるように構成することで、平地での土砂の積み込み作業、および傾斜路での作業時のそれぞれの状況に最適なタイミングでクラッチカットオフを作動させることが可能となる。さらに、オペレータにとっては、クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６の切り替え操作を頻繁に行う必要がないため、操作性がよい。

上述した一実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１） ホイールローダ１００の制動力に基づいてクラッチカットオフ条件を満たすと判断した場合に、コントローラ１０は前後進クラッチ１８，１９を解放してクラッチカットオフを作動させる。コントローラ１０は、さらに、トランスミッション３の設定速度段に基づいて、クラッチカットオフ条件を自動で切り換える。これにより、オペレータが手動でクラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６を操作することなく、種々の状況に応じてクラッチカットオフのタイミングを自動的に適切なタイミングに変更することができる。また、走行／作業状況に応じた適切なタイミングでクラッチカットオフが作動するのでホイールローダ１００の動きが滑らかになる。

（２） 複数の速度段を有するトランスミッション３が低速の速度段に設定されていると検出されると、コントローラ１０は、クラッチカットオフ条件を自動で切り換える。トランスミッション３が低速の速度段に設定されている場合、すなわち、ホイールローダ１００が大きな駆動力を必要とする急な傾斜路での作業等を行っている場合には、クラッチカットオフ条件を自動で変更するので、作業状況に応じた適切なタイミングでクラッチカットオフを作動させることができる。

（３） クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６は、少なくとも、前後進クラッチ１８，１９を早いタイミングで解放する第１段階と、前後進クラッチ１８，１９を遅いタイミングで解放する第２段階との間で、解放タイミングを選択可能に構成されている。クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６によって第１段階が設定されている場合に、トランスミッション３が低速の速度段に設定されていると検出されると、コントローラ１０は、前後進クラッチ１８，１９を解放するタイミングが遅くなるように、クラッチカットオフ条件を自動で切り換える。これにより、ホイールローダ１００が大きな駆動力を必要とする急な傾斜路での作業等を行っている場合には、クラッチカットオフの作動タイミングが早い第１段階が選択されていたとしても、クラッチカットオフの作動タイミングが遅くなるように切り換えられる。したがって、オペレータがクラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６を操作することなく、適切なタイミングでクラッチカットオフが作動することになる。

−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、クラッチカットオフ条件として、ブレーキ液圧Ｐｌｂを考慮するようにしているが、本発明はこれに限定されない。ブレーキ液圧Ｐｌｂに代えて、たとえばペダル操作量検出器３１ａで検出したブレーキペダル３１の操作量（ペダルストロークまたはペダル角度）や、不図示の検出器で検出するブレーキペダル３１の踏み込み力をクラッチカットオフ条件として考慮するようにしてもよい。すなわち、ブレーキの作動状態（制動力の大きさ）を直接的にもしくは間接的に検出できるパラメータであれば、クラッチカットオフ条件として考慮するパラメータはブレーキ液圧Ｐｌｂに限られない。

（２） 上述の説明では、クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６の操作によってクラッチカットオフ条件を１段階〜３段階のいずれかに設定できるように構成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、クラッチカットオフ作動段階を２段階として、クラッチカットオフのタイミングを「早い」と「遅い」のいずれかから選択できるようにしてもよい。すなわち、クラッチカットオフ作動段階は、少なくとも２段階以上であって、クラッチカットオフのタイミングを少なくとも「早い」と「遅い」のいずれかに設定できればよい。

（３） 上述の説明では、クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６が第１段階、または第３段階に設定されていた場合に、トランスミッション３の設定速度段が１速であると判断されると、クラッチカットオフの作動タイミングを遅くするようにクラッチカットオフ条件を自動的に切り換えるように構成した。しかし、本発明はこれには限定されない。例えば、クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ３６が第２段階に設定されていた場合に、トランスミッション３の設定速度段が１速以外であると判断されると、クラッチカットオフの作動タイミングを早くするようにクラッチカットオフ条件を自動的に切り換えるようにしてもよい。

（４） 上述の説明では、クラッチカットオフ条件として、ホイールローダ１００の制動力（ブレーキ液圧Ｐｌｂ，ブレーキペダル３１の操作量等）を用いたが、本発明はこれには限定されない。例えば、クラッチカットオフ条件として、ホイールローダ１００の制動力とともに、トルコン２の速度比ｅを用いてもよい。速度比ｅは、トルコン２の入力軸２１の回転数Ｎｉと出力軸２２の回転数Ｎｔの比（＝Ｎｔ／Ｎｉ）である。具体的には、ブレーキ液圧Ｐｌｂが設定値以上、かつ、トルコン速度比ｅが設定値以下の場合に、クラッチカットオフ条件を満たすと判断して、クラッチカットオフを作動させてもよい。

（５） 上述の説明では、クラッチカットオフを行う場合には、前後進用のクラッチ１８，１９をカットオフするためのカットオフ信号をコントローラ１０がトランスミッション制御装置２０に出力するように構成しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、クラッチカットオフを行う時点で係合している方のクラッチのみをカットオフするようにカットオフ信号をコントローラ１０がトランスミッション制御装置２０に出力するように構成してもよい。すなわち、ホイールローダ１００が前進しているときにクラッチカットオフを行う場合には、前進用のクラッチ１８だけをカットオフするようにカットオフ信号をコントローラ１０がトランスミッション制御装置２０に出力するように構成してもよい。

（６） 上述の説明では、トランスミッション３における選択可能な速度段の段数は４段であったが、本発明はこれに限定されず、３段でもよく、５段以上であってもよい。また上述の説明では、作業車両の一例としてホイールローダ１００を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、たとえば、フォークリフト、テレハンドラー、リフトトラック等、他の作業車両であってもよい。

（７） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、作業車両の制動力を検出する制動力検出手段と、トランスミッションの設定速度段を検出する速度段検出手段と、制動力検出手段によって検出される作業車両の制動力に基いてクラッチカットオフ条件を満たすと判断した場合に、前進クラッチを解放するように前進クラッチの係合／解放を制御するクラッチ制御手段と、速度段検出手段によって検出されるトランスミッションの設定速度段に基づいて、クラッチ制御手段におけるクラッチカットオフ条件を自動で切り替える切替手段とを備えることを特徴とする各種構造の作業車両のクラッチ制御装置を含むものである。

１：エンジン、２：トルクコンバータ、３：トランスミッション、１０：コントローラ、１２：アクセルペダル、１８，１９：前後進クラッチ、２０：トランスミッション制御装置、３１：ブレーキペダル、３３：圧力センサ、３６：クラッチカットオフ作動段階切り替えスイッチ、１００：ホイールローダ、１１２：バケット

Claims (4)

1. 作業車両の制動力を検出する制動力検出手段と、
   トランスミッションの設定速度段を検出する速度段検出手段と、
   前記制動力検出手段によって検出される前記作業車両の制動力に基づいてクラッチカットオフ条件を満たすと判断した場合に、前進クラッチを解放するように前記前進クラッチの係合／解放を制御するクラッチ制御手段と、
   前記速度段検出手段によって検出される前記トランスミッションの設定速度段に基づいて、前記クラッチ制御手段における前記クラッチカットオフ条件を自動で切り換える切替手段とを備えることを特徴とする作業車両のクラッチ制御装置。
2. 請求項１に記載の作業車両のクラッチ制御装置において、
   前記トランスミッションは、複数の速度段を有し、
   前記速度段検出手段によって、前記トランスミッションが低速の速度段に設定されていると検出されると、前記切替手段は、前記クラッチカットオフ条件を自動で切り換えることを特徴とする作業車両のクラッチ制御装置。
3. 請求項２に記載の作業車両のクラッチ制御装置において、
   少なくとも、前記前進クラッチを早いタイミングで解放する第１段階と、前記前進クラッチを遅いタイミングで解放する第２段階との間で、前記前進クラッチの解放タイミングを選択可能なタイミング選択手段をさらに備え、
   前記切替手段は、前記タイミング選択手段によって前記第１段階が選択されている場合に、前記トランスミッションが前記低速の速度段に設定されていると検出されると、前記前進クラッチを解放するタイミングが遅くなるように、前記クラッチカットオフ条件を自動で切り換えることを特徴とする作業車両のクラッチ制御装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業車両のクラッチ制御装置を備えることを特徴とするホイールローダ。
   

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