JP2016044752A - 産業車両の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドージング作業中の意図しないシフトアップを防止できない【解決手段】エンジンの出力をトルクコンバータとトランスミッションを介して走行駆動力として取り出して走行する産業車両に用いられる変速制御装置は、車速および速度比の少なくともいずれか一方を算出する算出手段と、算出された車速または速度比が、各速度段に対して設定されているシフトアップ許可条件を満足しているときにトランスミッションに対してシフトアップを指示し、各速度段に対して設定されているシフトダウン許可条件を満足しているときにトランスミッションに対してシフトダウンを指示する変速指示手段とを備える。変速指示手段は、１速から２速へのシフトアップにおいては、車速および速度比のいずれか一方のシフトアップ許可条件が所定時間以上満足しているとき、トランスミッションに対してシフトアップを指示する。【選択図】図５

Description

本発明は、ホイールローダなどの産業車両に用いられる変速制御装置に関する。

車速やトルコン速度比等を用いたシフトアップ/ダウン条件に基づいてシフトアップとシフトダウンを行うホイールローダが知られている。しかしながら、特定の作業では上記シフトアップ/ダウン条件でシフトアップあるいはシフトダウンを行うと作業性能が悪化することがある。特定の作業として、バケットを地面ギリギリまで降ろして土砂中を前進するドージング作業が上げられる。ドージング作業中は土砂に対し前進するため、速度段は高トルクが得られる１速で作業するのが理想的であるが、路面の状態により負荷が短い時間間隔で変動し、シフトアップとシフトダウンが繰り返される、いわゆる変速のハンチング現象が起こりえる。
また特許文献１には、リフトアーム角度が一定値以上の場合はシフトアップ条件であるシフトアップ条件を厳しくする発明が開示されている。具体的には、シフトアップを指示する車速の閾値を大きくする発明が開示されている。

特開２００９−１４４０９０

しかし、特許文献１に記載されている発明では、ドージング作業中の意図しないシフトアップを防止できない。

（１）請求項１に記載の発明は、エンジンの出力をトルクコンバータとトランスミッションを介して走行駆動力として取り出して走行する産業車両に用いられる変速制御装置に適用される。この変速制御装置は、トルクコンバータの入力と出力との比である速度比、および車速の少なくとも一方を算出する算出手段と、算出された車速または速度比が、各速度段に対して設定されているシフトアップ許可条件を満足しているときにトランスミッションに対してシフトアップを指示し、各速度段に対して設定されているシフトダウン許可条件を満足しているときにトランスミッションに対してシフトダウンを指示する変速指示手段とを備える。変速指示手段は、１速から２速へのシフトアップにおいては、車速および速度比のいずれか一方のシフトアップ許可条件が所定時間以上継続して満足しているとき、トランスミッションに対してシフトアップを指示する。
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の産業車両の変速制御装置において、算出手段は車速および速度比の双方を算出し、変速指示手段は、算出された車速と速度比の双方についてシフトアップ許可条件が所定時間以上継続して満足しているとき、トランスミッションに対してシフトアップを指示するものである。
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の産業車両の変速制御装置において、ドージング作業であることを変速指示手段に指示するドージング指示手段をさらに備える。変速指示手段は、ドージング指示手段からドージング作業であることが指示されたとき、１速走行中に１速から２速へのシフトアップ許可条件が所定時間以上継続して満足しているときにシフトアップをトランスミッションに対して指示し、１速と２速の間以外のシフトアップ、シフトダウンにあっては、それぞれの速度段に対して設定されているシフトアップ許可条件、シフトダウン許可条件が満足されるとそれぞれシフトアップおよびシフトダウンをトランスミッションに対して指示するものである。
（４）請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の産業車両の変速制御装置において、ドージング指示手段は、オペレータの操作でドージング作業モードを指示する指示操作部材を含む。
（５）請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の産業車両の変速制御装置において、ドージング指示手段は、産業車両がドージング作業による運転状態か否かを判定する判定手段と、判定手段でドージング作業による運転状態が判定されると、変速指示手段にドージング作業モードの指示を出力する出力手段とをさらに含む。
（６）請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の産業車両の変速制御装置において、産業車両は、車両本体に対して回動可能に設けられたリフトアーム、リフトアームの先端に設けられた作業アタッチメント、リフトアームを昇降するリフトアームシリンダ、作業アタッチメントを駆動する作業アタッチメントアクチュエータ、およびリフトアームシリンダと作業アタッチメントアクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプを含む。判定手段は、リフトアームシリンダのシリンダ圧力を検出する圧力検出手段、作業アタッチメントアクチュエータの圧力を検出する圧力検出手段、および油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力検出手段の少なくとも一つの圧力検出手段と、リフトアームの角度を検出するリフトアーム角度検出手段と、検出されたリフトアーム角度が比較的小さい所定値以下であり、かつ、検出されたいずれか一つの圧力が所定値以上であることが一定時間以上継続しているとドージング作業と認識する認識手段とを備える。
（７）請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の産業車両の変速制御装置において、ドージング作業を検出しているときにリフトアーム角度が比較的大きい所定値以上に上昇するとドージング作業モードを解除し、通常作業モードに切り替えるものである。
（８）請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の産業車両の変速制御装置において、１速から２速へのシフトアップ許可条件を変更する条件変更手段を有する。
（９）請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の産業車両の変速制御装置において、１速から２速へのシフトアップ許可条件は、シフトアップ許可車速およびシフトアップ許可速度比の少なくとも一方を含み、条件変更手段は、シフトアップ許可車速またはシフトアップ許可速度比を手動で補正可能に構成されている。
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の産業車両の変速制御装置において、１速から２速へのシフトアップ許可条件は、シフトアップ許可車速判定時間およびシフトアップ許可速度比判定時間の少なくとも一方を含み、条件変更手段は、シフトアップ許可車速判定時間またはシフトアップ許可速度比判定時間を手動で補正可能に構成されている。

本発明によれば、ドージング作業中の意図しないシフトアップを防止できる。

ホイールローダの側面図 ホイールローダの全体構成図 通常モードにおけるトルコン速度比のみに注目した速度段の変更条件を表す図 通常モードにおける車速のみに注目した速度段の変更条件を表す図 第１の実施の形態における変速制御プログラムの動作を示すフローチャート 図５の一部を構成するフローチャート 第２の実施の形態における変速制御プログラムの動作を示すフローチャート 第３の実施の形態におけるホイールローダの全体構成図 第３の実施の形態におけるモード判別プログラムの動作を示すフローチャート 図９の一部を構成するフローチャート

（第１の実施の形態）
以下、図１〜６を参照して、本発明による変速制御装置をホイールローダに適用した第１の実施の形態を説明する。
図１は、建設車両の１例であるホイールローダ１の外観を示す側面図である。ホイールローダ１は、オペレータが乗り込む運転室２と、エンジンルーム３と、掘削やドージング（地ならし）を行うバケット５と、バケット５を昇降するリフトアーム４と、リフトアーム４を上下方向に回動させるリフトアームシリンダ６と、バケット５を回動させるバケットシリンダ７と、リフトアーム４の角度を測定するリフトアーム角度センサ８と、タイヤ９と、を備える。

図２は、ホイールローダ１の走行駆動系、掘削駆動系、制御系を示す図である。
ホイールローダ１は、制御の中心となるコントローラ１８と、コントローラ１８から回転数が制御されるエンジン１１とを有し、掘削駆動系として、エンジン１１により回転される油圧ポンプ１６と、油圧ポンプ１６から吐出される圧油により動作するリフトアームシリンダ６およびバケットシリンダ７と、運転室２に設けられオペレータにより操作される操作レバー２１と、操作レバー２１により操作される方向制御弁１７とを備える。
ホイールローダ１はさらに、走行駆動系として、エンジン１１の動力をトランスミッション１３に伝達するトルクコンバータ１２と、トルクコンバータ１２の出力を変速するトランスミッション１３と、トランスミッション１３の速度段を制御するトランスミッション制御装置３３と、トランスミッション１３の出力でタイヤ９に駆動力を与えるアクスル１５およびプロペラシャフト１４とを備える。
コントローラ１８には、アクセルペダル１９の踏込み角度を検出するアクセルペダル角度センサ２０と、前後進切り替えスイッチ２２と、シフトスイッチ２３と、マニュアル・自動変速手動切り替え装置２４と、ドージングモードまたは通常モードを指示するドージング作業モードスイッチ２５と、シフトアップ車速補正装置２６と、シフトアップ速度比補正装置２７と、判定時間補正装置２８と、エンジン回転数センサ２９と、トルコン入力軸回転数センサ３０と、トルコン出力軸回転数センサ３１と、車速センサ３２とが信号線により接続され、これら各機器からそれぞれの信号が入力される。

コントローラ１８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、およびＲＡＭを備え、ＲＯＭには変速制御プログラム１８ａが格納される。変速制御プログラム１８ａは、ＲＡＭに展開して実行される。コントローラ１８のフラッシュメモリには、後述するプログラムで使用される所定の閾値である、時間Ｔ１、車速Ｖａなどが保存され、これらはオペレータの操作によりシフトアップ車速補正装置２６、シフトアップ速度比補正装置２７、および判定時間補正装置２８から変更される。コントローラ１８は、エンジン回転数センサ２９の出力がアクセルペダル角度センサ２０の出力に応じた値になるようにエンジン１１の回転数を制御する。コントローラ１８は、ドージング作業モードスイッチ２５と、トルコン入力軸回転数センサ３０と、トルコン出力軸回転数センサ３１と、車速センサ３２の出力に基づき一定時間、たとえば１秒ごとに後述するプログラムを実行し、トランスミッション制御装置３３に速度段の変更指令を出力する。

エンジン１１は、コントローラ１８によりその回転数を制御され、油圧ポンプ１６およびトルクコンバータ１２にエンジン出力を伝達する。エンジン１１の回転数は、エンジン回転数センサ２９により測定されて測定値がコントローラ１８に出力される。
油圧ポンプ１６は、エンジン１１により駆動され、方向制御弁１７を経由して作動油をリフトアームシリンダ６およびバケットシリンダ７に供給する。油圧ポンプ１６の吐出圧力は、ポンプ圧力センサ３４により測定されてコントローラ１８に出力される。

方向制御弁１７は、オペレータにより操作される操作レバー２１により制御され、油圧ポンプ１６からリフトアームシリンダ６およびバケットシリンダ７に供給する圧油の方向と流量を調整する。
リフトアームシリンダ６は、リフトアーム４を上下方向に回動させるシリンダであり、リフトアームシリンダ６の圧力はリフトアームシリンダ圧力センサ３５により測定されて測定値がコントローラ１８に出力される。
バケットシリンダ７は、バケット５を回動させるシリンダであり、バケットシリンダ７の圧力はバケットシリンダ圧力センサ３６により測定されて測定値がコントローラ１８に出力される。

トルクコンバータ１２は、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１１の回転はトルクコンバータ１２を介してトランスミッション１３に伝達される。トルクコンバータ１２は入力トルクに対して出力トルクを増大させる機能を有する。トルクコンバータ１２の入力軸回転数Ｎｉと出力軸回転数Ｎｔの比であるトルコン速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｉ）は０〜１の値をとり、トルコン速度比ｅが小さいほどトルクが増大されていることを示す。このトルコン速度比ｅは負荷の大きさも表しており、例えば、エンジン回転数が一定状態で坂を登り始めたことなどにより走行負荷が大きくなると、出力軸回転数、すなわち車速が減速し、トルコン速度比ｅが小さくなる。

入力軸回転数Ｎｉを測定するトルコン入力軸回転数センサ３０、および出力軸回転数Ｎｔを測定するトルコン出力軸回転数センサ３１の検出信号は、コントローラ１８に出力される。
トランスミッション１３は、各速度段に対応したソレノイド弁を有する自動変速機であり、トルクコンバータ１２の出力を変速してプロペラシャフト１４に伝達する。これらのソレノイド弁は、トランスミッション制御装置３３によって駆動され、１速〜５速、および後進の間で速度段が変更される。

プロペラシャフト１４は、トランスミッション１３の出力をアクスル１５を介してタイヤ９に伝達し、ホイールローダ１が走行する。プロペラシャフト１４の回転数、すなわち車速は車速センサ３２により測定されてコントローラ１８に出力される。
アクセルペダル１９は、オペレータにより操作され、その踏込量はアクセルペダル角度センサ２０により測定されてコントローラ１８に出力される。
前後進切り替えスイッチ２２は、オペレータにより操作されホイールローダ１の進行方向の変更をコントローラ１８に伝達する。
シフトスイッチ２３は、オペレータにより操作され、オペレータによるトランスミッション１３の速度段の変更指令を、コントローラ１８を通じてトランスミッション制御装置３３に伝達する。

マニュアル・自動変速手動切り替え装置２４は、オペレータにより操作され、トランスミッション１３の速度段の変更をコントローラ１８とシフトスイッチ２３のいずれにより行うかを、コントローラ１８に出力する。本実施の形態では、常にコントローラ１８によりトランスミッション１３の速度段が変更されるように設定されているとして、以下説明する。
ドージング作業モードスイッチ２５は、ＯＮとＯＦＦの２状態をとりうるスイッチであり、オペレータにより操作される。ドージング作業モードスイッチ２５は、オペレータによりＯＮにされるとコントローラ１８にドージング作業モードを指示し、ＯＦＦにされるとコントローラ１８に通常モードを指示する。

シフトアップ車速補正装置２６は、後述する変速制御プログラム１８ａで使用される車速に関する閾値Ｖａを変更するための装置である。シフトアップ速度比補正装置２７は、変速制御用プログラムで使用されるトルコン速度比に関する閾値ｅａを変更するための装置である。判定時間補正装置２８は、変速制御用プログラムで使用される時間に関する閾値Ｔ１を変更するための装置である。
車速閾値、速度比閾値、時間閾値は、コントローラ１８のフラッシュメモリに保存されており、これらの閾値変更は、液晶パネルに表示されたメニュー画面上のソフトボタンで特定の値を選択して行うことができる。

トランスミッション制御装置３３は、コントローラ１８から受信する制御指令に基づきトランスミッション１３の速度段を変更する。

（通常モードの変速制御）
本実施の形態におけるコントローラ１８は、ドージング作業モードにおいて１速から２速へのシフトアップの条件のみが通常モードと異なり、２速以上からのシフトアップ、およびシフトダウンの条件は通常モードと同様である。そこで、まず通常モードにおける変速制御を説明する。
オペレータがドージング作業モードスイッチ２５をＯＦＦ操作すると通常モードが選択される。通常モードでは、車速およびトルコン速度比の両方が所定のシフトアップの条件を満たすと、コントローラ１８からトランスミッション制御装置３３にシフトアップの指令が出力される。また、車速およびトルコン速度比の両方が所定のシフトダウンの条件を満たすと、コントローラ１８からトランスミッション制御装置３３にシフトダウンの指令が出力される。以下では、図３を用いてトルコン速度比が満たすべき速度段変更の条件を、図４を用いて車速が満たすべき速度段変更の条件を説明する。

図３は、トルコン速度比のみに注目した速度段の変更条件を表す図である。図３の横軸はトルコン速度比ｅを、縦軸は速度段を表している。速度段が高いほど高速な動作が可能であるが、速度段が高くなるとトルクが減少し必要な駆動力が得られない。そのため、トルコン速度比ｅが所定の値ｅｕ、たとえば０．８より大きいことをシフトアップの条件とする。トルコン速度比がｅｕよりも大きく、なおかつ車速も後述する条件を満たしていれば、コントローラ１８からトランスミッション制御装置３３にシフトアップの指令が出力される。速度段が上がるとトルクが減少するので、トルコン速度比ｅも減少する。たとえばトルコン速度比がｅｕである時に速度段が１段上がると、トルコン速度比はｅ１、たとえば０．４まで減少する。

トルコン速度比ｅが所定の値ｅｄ、たとえば０．３未満であることをシフトダウンの条件とする。トルコン速度比がｅｄよりも小さく、なおかつ車速も後述する条件を満たしていれば、コントローラ１８からトランスミッション制御装置３３にシフトダウンの指令が出力される。速度段が下がるとトルクが増加するので、トルコン速度比ｅも増加する。たとえばトルコン速度比がｅｄである時に速度段が１段下がると、トルコン速度比はｅ２、たとえば０．７に増加する。
変速のハンチング現象を防止するために、速度段を上げた直後のトルコン速度比ｅ、すなわちｅ１と、速度段を下げる基準となる所定のトルコン速度比ｅｄとの差が小さくなりすぎないように、ｅｕとｅｄの値が設定される。

図４は、車速のみに注目した速度段の変更条件を表す図である。図４の横軸は車速、縦軸は速度段である。図４に示すように、所定の速度に達することをシフトアップの条件とする。たとえば、速度段が１速の場合には、車速がＶ１２を上回ることがシフトアップの条件であり、車速がＶ１２を上回っており、なおかつトルコン速度比がｅｕよりも大きければ、コントローラ１８からトランスミッション制御装置３３にシフトアップの指令が出力される。同様に、速度段が２速、３速、４速の場合は車速がＶ２３、Ｖ３４、Ｖ４５をそれぞれ上回ることがシフトアップの条件である。それぞれの速度段ごとのシフトアップの条件となっている車速には、Ｖ１２＜Ｖ２３＜Ｖ３４＜Ｖ４５の関係が成り立つ。

図４に示すように、所定の速度を下回ることをシフトダウンの条件とする。たとえば、速度段が２速の場合には、車速がＶ２１を下回ることがシフトダウンの条件であり、車速がＶ２１を下回っており、なおかつトルコン速度比がｅｄよりも小さければ、コントローラ１８からトランスミッション制御装置３３にシフトダウンの指令が出力される。同様に、速度段が３速、４速、５速の場合は車速がＶ３２、Ｖ４３、Ｖ５４をそれぞれ下回ることがシフトダウンの条件である。それぞれの速度段ごとのシフトダウンの条件となっている車速には、Ｖ２１＜Ｖ３２＜Ｖ４３＜Ｖ５４の関係が成り立つ。また、シフトアップの条件である車速とシフトダウンの条件である車速には、Ｖ２１＜Ｖ１２、Ｖ３２＜Ｖ２３、Ｖ４３＜Ｖ３４、Ｖ５４＜Ｖ４５の関係が成り立つ。

（ドージング作業モードの変速制御）
オペレータがドージング作業モードスイッチ２５をＯＮ操作するとドージング作業モードが選択される。ドージング作業モードが選択されている場合、コントローラ１８は、車速と速度比を監視し、１速走行中、これらの値が、車速閾値Ｖ１２以上でかつ速度比閾値ｅｕ以上である運転状態が所定時間以上継続するとシフトアップ指令をトランスミッション制御装置３３に送出する。したがって、変速ハンチングが抑制される。
なお上述したように通常モードでは、コントローラ１８は、車速閾値Ｖ１２以上かつ速度比閾値ｅｕ以上のときに直ちに１速から２速へのシフトアップ指令をトランスミッション制御装置３３に送出する。
通常モードとドージング作業モードにおいて行われる変速制御を実行する変速制御用プログラムについて以下詳細に説明する。

（変速制御プログラム）
図５および６は、コントローラ１８により所定の時間ごと、たとえば１秒ごとに実行される変速制御プログラム１８ａの動作を示すフローチャートである。実行ステップが多いので２つの図にわたって記載している。読みやすさのためにステップＳ１１０およびステップＳ１１１は両方の図に記載している。以下で説明する処理の実行主体は、コントローラ１８のＣＰＵである。

ステップＳ１０１において、コントローラ１８は、ドージング作業モードスイッチ２５から現在の作業モードを読み込み、ステップＳ１０２に進む。
ステップＳ１０２において、コントローラ１８は、ドージング作業モードスイッチ２５から読み込んだ作業モードがドージング作業モードであるか否か、すなわちドージング作業モードスイッチ２５がオペレータによりＯＮにされているか否かを判断する。読込んだ作業モードがドージング作業モードであると判断する場合はステップＳ１０３に進み、読込んだ作業モードが通常モードであると判断する場合はステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１０３において、コントローラ１８は、現在の速度段を読み込み、速度段が１速であるか否かを判断する。１速であると判断するとステップＳ１０４に進み、１速ではないと判断すると図６のステップＳ１１６へ進む。
ステップＳ１０４において、コントローラ１８は、タイマーによる時間のカウントを開始させてステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０５において、コントローラ１８は、車速センサ３２の出力から車速信号を取り込み車速を算出する。コントローラ１８はまた、トルコン入力軸回転数センサ３０の出力から入力軸回転数信号を、トルコン出力軸回転数センサ３１の出力から出力軸回転数を取り込み、トルコン速度比を算出する。ステップＳ１０５の処理が終了するとステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６において、コントローラ１８は、ステップＳ１０５において算出した車速およびトルコン速度比を、フラッシュメモリに保存されている閾値と比較する。車速が所定の閾値Ｖａより大きく、かつトルコン速度比ｅが所定の閾値ｅａより大きいと判断する場合はステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７において、コントローラ１８は、ステップＳ１０４からカウントを開始したタイマーが所定の時間Ｔ１、たとえば３秒より長い時間経過しているか否かを判断する。時間Ｔ１より長い時間経過していると判断する場合はステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９において、コントローラ１８は、ステップＳ１０４からカウントを開始したタイマーによる時間カウントを終了してステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０において、コントローラ１８は、トランスミッション制御装置３３に速度段を１段上げるシフトアップ指令を送信し、図５および６のフローチャートにより動作が表されるプログラムを終了する。

ステップＳ１０７において、時間Ｔ１以下であると判断する場合はステップＳ１０５に戻る。ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６において判断される条件を、所定の時間Ｔ１にわたって継続して満たしているか否かを判断している。

ステップＳ１０６において、車速が所定の閾値Ｖａ以下、またはトルコン速度比ｅが所定の閾値ｅａ以下であると判断する場合はステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８において、コントローラ１８は、ステップＳ１０４からカウントを開始したタイマーによる時間カウントを終了し、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１において、コントローラ１８は、速度段をそのままに維持し、その後、図５および６のフローチャートにより動作が表されるプログラムを終了する。

ステップＳ１０２でドージング作業モードではないと判定されると、ステップＳ１１２において、コントローラ１８は、速度段が１速であるか否かを判断する。１速であると判断する場合はステップＳ１１３に進み、２速以上であると判断する場合は図６のステップＳ１１６へ進む。

ステップＳ１１３において、コントローラ１８は、車速センサ３２の出力から車速信号を取り込み車速を算出する。またコントローラ１８は、トルコン入力軸回転数センサ３０の出力から入力軸回転数信号を、トルコン出力軸回転数センサ３１の出力から出力軸回転数信号を取り込み、トルコン速度比を算出してステップＳ１１４に進む。
ステップＳ１１４において、コントローラ１８は、ステップＳ１１３において算出した車速およびトルコン速度比をフラッシュメモリに保存されている所定の閾値Ｖ１２およびｅｕと比較する。車速が閾値Ｖ１２よりも大きく、かつトルコン速度比が閾値ｅｕより大きいと判断する場合はステップＳ１１０に進んでシフトアップ指令を出力する。車速が閾値Ｖ１２以下またはトルコン速度比ｅが閾値ｅｕ以下であると判断する場合はステップＳ１１１に進み、現在の速度段を維持する。

図６を参照してステップＳ１１６以下を説明する。
ドージング作業モード、通常モードに拘わらずステップＳ１０３またはＳ１１２において速度段が１速ではないと判定されるとステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６において、コントローラ１８は、現在の速度段を読み込み、速度段が２速であるか否かを判断する。２速であると判断する場合はステップＳ１１７に進み、２速ではないと判断する場合はステップＳ１２０へ進む。
ステップＳ１１７において、コントローラ１８は、車速センサ３２の出力から車速信号を取り込み車速を算出する。またコントローラ１８は、トルコン入力軸回転数センサ３０の出力から入力軸回転数信号を、トルコン出力軸回転数センサ３１の出力から出力軸回転数信号を取り込み、トルコン速度比を算出してステップＳ１１８に進む。

ステップＳ１１８において、コントローラ１８は、ステップＳ１１７において算出した車速およびトルコン速度比をフラッシュメモリに保存されている所定の閾値Ｖ２３およびｅｕと比較する。車速が閾値Ｖ２３よりも大きく、かつトルコン速度比が閾値ｅｕより大きいと判断する場合はステップＳ１１０に進み、トランスミッション制御装置３３に３速へのシフトアップ指令を出力する。車速が閾値Ｖ２３以下またはトルコン速度比が閾値ｅｕ以下であると判断する場合はステップＳ１１９に進む。
ステップＳ１１９において、コントローラ１８は、ステップＳ１１７において算出した車速およびトルコン速度比をフラッシュメモリに保存されている所定の閾値Ｖ２１およびｅｄと比較する。車速が閾値Ｖ２１よりも小さく、かつトルコン速度比が閾値ｅｄより小さいと判断する場合はステップＳ１３０に進み、トランスミッション制御装置３３に１速へのシフトダウン指令を出力する。車速が閾値Ｖ２１以上またはトルコン速度比が閾値ｅｕ以上であると判断する場合はステップＳ１１１に進んで現在の速度段を維持する。

ステップＳ１２０において、コントローラ１８は、現在の速度段を読み込み、速度段が３速であるか否かを判断する。３速であると判断する場合はステップＳ１２１に進み、３速ではないと判断する場合はステップＳ１２４へ進む。
ステップＳ１２１において、コントローラ１８は、車速センサ３２の出力から車速信号を取り込んで車速を算出する。またコントローラ１８は、トルコン入力軸回転数センサ３０の出力から入力軸回転数信号を、トルコン出力軸回転数センサ３１の出力から出力軸回転数信号を取り込んでトルコン速度比を算出し、ステップＳ１２２に進む。

ステップＳ１２２において、コントローラ１８は、ステップＳ１２１において算出した車速およびトルコン速度比をフラッシュメモリに保存されている所定の閾値Ｖ３４およびｅｕと比較する。車速が閾値Ｖ３４よりも大きく、かつトルコン速度比が閾値ｅｕより大きいと判断する場合はステップＳ１１０に進み、トランスミッション制御装置３３に４速へのシフトアップ指令を出力し、車速が閾値Ｖ３４以下またはトルコン速度比が閾値ｅｕ以下であると判断する場合はステップＳ１２３に進む。
ステップＳ１２３において、コントローラ１８は、ステップＳ１２１において算出した車速およびトルコン速度比をフラッシュメモリに保存されている所定の閾値Ｖ３２およびｅｄと比較する。車速が閾値Ｖ３２よりも小さく、かつトルコン速度比が閾値ｅｄより小さいと判断する場合はステップＳ１３０に進んで２速へのシフトダウン指令を出力する。車速が閾値Ｖ３２以上またはトルコン速度比が閾値ｅｕ以上であると判断する場合はステップＳ１１１に進んで現在の速度段を維持する。

ステップＳ１２４において、コントローラ１８は、現在の速度段を読み込み、速度段が４速であるか否かを判断する。４速であると判断する場合はステップＳ１２５に進み、４速ではないと判断する場合はステップＳ１２８へ進む。
ステップＳ１２５において、コントローラ１８は、車速センサ３２の出力から車速信号を取り込んで車速を算出する。トルコン入力軸回転数センサ３０の出力から入力軸回転数信号を、トルコン出力軸回転数センサ３１の出力から出力軸回転数信号を取り込んでトルコン速度比を算出し、ステップＳ１２６に進む。

ステップＳ１２６において、コントローラ１８は、ステップＳ１２５において算出した車速およびトルコン速度比をフラッシュメモリに保存されている所定の閾値Ｖ４５およびｅｕと比較する。車速が閾値Ｖ４５よりも大きく、かつトルコン速度比が閾値ｅｕより大きいと判断する場合はステップＳ１１０に進み、トランスミッション制御装置３３に５速へのシフトアップ指令を出力する。車速が閾値Ｖ４５以下またはトルコン速度比が閾値ｅｕ以下であると判断する場合はステップＳ１２７に進む。
ステップＳ１２７において、コントローラ１８は、ステップＳ１２５において算出した車速およびトルコン速度比をフラッシュメモリに保存されている所定の閾値Ｖ４３およびｅｄと比較する。車速が閾値Ｖ４３よりも小さく、かつトルコン速度比が閾値ｅｄより小さいと判断する場合はステップＳ１３０に進み、トランスミッション制御装置３３に３速へのシフトダウン指令を出力する。車速が閾値Ｖ４３以上またはトルコン速度比が閾値ｅｕ以上であると判断する場合はステップＳ１１１に進んで現在の速度段を維持する。

ステップＳ１２８において、コントローラ１８は、車速センサ３２の出力から車速信号を取り込んで車速を算出する。トルコン入力軸回転数センサ３０の出力から入力軸回転数信号を、トルコン出力軸回転数センサ３１の出力から出力回転数信号を取り込んでトルコン速度比を算出し、ステップＳ１２９に進む。
ステップＳ１２９において、コントローラ１８は、ステップＳ１２８において算出した車速およびトルコン速度比をフラッシュメモリに保存されている所定の閾値Ｖ５４およびｅｄと比較する。車速が閾値Ｖ５４よりも小さく、かつトルコン速度比が閾値ｅｄより小さいと判断する場合はステップＳ１３０に進み、トランスミッション制御装置３３に４速へのシフトダウン指令を出力する。車速が閾値Ｖ５４以上またはトルコン速度比が閾値ｅｕ以上であると判断する場合はステップＳ１１１に進んで現在の速度段を維持する。
ステップＳ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１３０の処理を終了すると、図５および６のフローチャートにより動作が表されるプログラムを終了する。

（動作のまとめ）
以上のフローチャートによる変速処理の動作をまとめると以下のとおりである。
ドージング作業モードスイッチ２５はオペレータにより操作され、ＯＮの場合にはドージング作業モードを、ＯＦＦの場合には通常モードをコントローラ１８に指示する。
コントローラ１８は、ドージング作業モードスイッチ２５から指示されるモードに応じた変速制御アルゴリズムにより、トランスミッション制御装置３３へ１速から２速へのシフトアップ指令を出力する。ドージング作業モードにおける１速から２速へのシフトアップの条件は、車速およびトルコン速度比がそれぞれ閾値Ｖａおよび閾値ｅａを同時に所定時間にわたって上回ることである。

閾値Ｖａ、閾値ｅａ、および所定の時間Ｔ１は、シフトアップ車速補正装置２６、シフトアップ速度比補正装置２７、および判定時間補正装置２８を用いてオペレータの操作により変更可能である。たとえば、通常モードにおいて１速から２速へシフトアップする条件の１つである車速の閾値Ｖ１２が時速１０ｋｍである場合に、Ｖａは、時速９ｋｍ、時速１０ｋｍ、時速１１ｋｍから選択できる。たとえば、通常モードにおけるシフトアップする条件の１つであるトルコン速度比の閾値ｅｕが０．８である場合に、ｅａは、０．７、０．８、０．９から選択できる。たとえば時間Ｔ１は、１秒、３秒、５秒、から選択できる。
これらの選択操作は、たとえば運転室２の内部に設置した液晶表示パネルに表示したメニュー画面から行うことができる。

上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）第１の実施の形態による変速制御装置は、エンジン１１の出力をトルクコンバータ１２とトランスミッション１３を介して走行駆動力として取り出して走行する産業車両、たとえば、ホイールローダ１に用いられる。変速制御装置は、トランスミッション１３に対してシフトアップ指令とシフトダウン指令を含む変速指示を出力するコントローラ１８を備えている。コントローラ１８は、トルクコンバータの入力と出力との比である速度比、および車速の双方を算出し、算出された車速および速度比が、各速度段に対して設定されているシフトアップ許可条件を満足しているときにシフトアップ、シフトダウンの指令をトランスミッション制御装置３３，すなわちトランスミッション１３に対して出力する。とくにドージング作業モードが設定されている１速走行中は、車速が所定時間にわたってシフトアップ許可車速、すなわち所定の車速Ｖａを上回ること、およびトルコン速度比が所定時間にわたってシフトアップ許可速度比、すなわち所定の速度比ｅａを上回ることの双方が満足するときに、トランスミッション１３に対してシフトアップを指示する。

第１の実施の形態における変速制御装置によれば、車速やトルコン速度比が所定時間未満の比較的短い周期で所定の閾値付近で変動する場合にはシフトアップが指示されず、意図しないシフトアップを防止できる。意図しないシフトアップにより変速のハンチング現象が生じると、牽引力が低下して操作性が悪化するが、１速に維持されることにより牽引力を維持して操作性が維持される。
とくに第１の実施の形態のように、負荷の影響を受ける車速とトルコン速度比の両方が所定時間にわたって継続して閾値以上であることをシフトアップの条件とすることで、いずれか片方のみを指標として用いる場合よりも確実に意図しないシフトアップを防止できる。

（２）変速制御装置は、オペレータにより操作され、ドージング作業モードであることをコントローラ１８に指示する指示装置、すなわちドージング作業モードスイッチ２５を備える。コントローラ１８は、ドージング作業モードスイッチ２５からドージング作業モードであることが指示されているときは、１速から２速へのシフトアップにおいては、車速が所定時間にわたってシフトアップ許可車速を上回ること、およびトルコン速度比が所定時間にわたってシフトアップ許可速度比を上回ることの双方が満足する場合にシフトアップを指示する。ドージング作業モードスイッチ２５からドージング作業モードであることが指示されていないときは、１速から２速へのシフトアップにおいては、車速がシフトアップ許可車速を上回ること、およびトルコン速度比がシフトアップ許可速度比を上回ることの双方が満足する場合にシフトアップを指示する。
そのため、ドージング作業を行うオペレータ自らがモードを変更でき、作業に適した速度段の変更制御ができる。また、車速と速度比の双方が所定時間以上継続して、シフトアップ許可車速やシフトアップ許可アーム速度比を満足しているときにシフトアップ指令を出力することができるので、確実に変速ハンチングを抑制できる。
（３）第１の実施の形態の変速制御装置は、１速から２速へのシフトアップ許可条件を変更することができる。１速から２速へのシフトアップ許可条件は、シフトアップ許可車速、シフトアップ許可速度比、条件継続時間である判定時間を含む。車速補正装置２６、速度比補正装置２７、および判定時間補正装置２８によりシフトアップ許可車速、シフトアップ許可速度比、および判定時間を手動で補正することができる。
したがって、オペレータの操作性に対する感性に応じた車速閾値、速度比閾値、判定時間を選択することができ、操作性のよいホイールローダを提供できる。

（第２の実施の形態）
図７を参照して、本発明による変速制御装置の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、コントローラ１８が実行するプログラムの処理が第１の実施の形態と異なる。ホイールローダ１の構成は、コントローラ１８に保存されているプログラム以外は第１の実施の形態と同様である。

第２の実施の形態の変速制御装置では、ドージング作業モードにおける１速から２速へのシフトアップ指令の生成に関して、車速がシフトアップ許可閾値を超えている時間が所定時間以上継続している間に速度比がシフトアップ許可閾値を超えるとき、または、速度比がシフトアップ許可閾値を超えている時間が所定時間以上継続している間に車速がシフトアップ許可閾値を超えるとき、コントローラ１８はシフトアップ指令を生成してトランミッション制御装置３３に出力するようにしたものである。車速および速度比の双方がともに所定時間以上継続しているときにシフトアップ指令を生成する第１の実施の形態とはこの点が相違する。この変速制御以外は、すべて、車速および速度比がともにシフトアップ許可閾値を満足するとシフトアップ指令を生成し、車速および速度比がともにシフトダウン許可閾値を満足するとシフトダウン指令を生成するものである。以下、説明する。

図７のフローチャートで動作が表されるプログラムは、上述した実施の形態における図５および６で動作が表されるプログラムに代わって、第２の実施の形態においてコントローラ１８が実行する処理手順を示すものである。ただし、図７では車速およびトルコン速度比の算出は比較演算の直前に行われるものとし、独立したステップでは表記していない。また、コントローラ１８が通常モードであると判断した場合の動作は、第１の実施の形態における図５および６のステップＳ１１２以下と同様なので記載を省略する。

ステップＳ１０１において、コントローラ１８は、ドージング作業モードスイッチ２５から現在の作業モードを読み込み、ステップＳ１０２に進む。
ステップＳ１０２において、コントローラ１８は、ドージング作業モードスイッチ２５から読み込んだ作業モードがドージング作業モードか否かを判断する。読込んだ作業モードがドージング作業モードであると判断する場合はステップＳ１０３に進む。読込んだ作業モードが通常モードであると判断する場合は、第１の実施の形態におけるステップＳ１１２以降と同様に処理する。
ステップＳ１０３において、コントローラ１８は、現在の速度段を読み込み、速度段が１速であるか否かを判断する。１速であると判断するとステップＳ３０４に進み、１速ではないと判断すると第１の実施の形態におけるステップＳ１１２以降と同様に処理する。

ステップＳ３０４において、コントローラ１８は、車速を算出し所定の閾値Ｖａと比較する。車速が閾値Ｖａより大きいと判断する場合はステップＳ３０５に進み、車速が閾値Ｖａ以下であると判断する場合はステップＳ３１３に進む。
ステップＳ３０５において、コントローラ１８は、タイマーによる時間のカウントを開始させてステップＳ３０６に進む。
ステップＳ３０６において、コントローラ１８は、ステップＳ３０４と同様に車速を算出し、所定の閾値Ｖａと比較する。車速が閾値Ｖａより大きいと判断する場合はステップＳ３０７に進み、車速が閾値Ｖａ以下であると判断する場合は終了処理のためにステップＳ３１１に進む。

ステップＳ３０７において、コントローラ１８は、ステップＳ３０５からカウントを開始したタイマーの経過時間が所定の時間Ｔ５、たとえば３秒よりも長いか否かを判断する。タイマーの経過時間が時間Ｔ５よりも長いと判断する場合はステップＳ３０８に進み、時間Ｔ５以下であると判断する場合はステップＳ３０６に戻る。
ステップＳ３０８において、コントローラ１８は、トルコン速度比を算出し所定の閾値ｅａと比較する。トルコン速度比が閾値ｅａより大きいと判断する場合はステップＳ３０９に進み、トルコン速度比が閾値ｅａ以下であると判断する場合はステップＳ３０６に戻る。
これらの処理では、車速が閾値Ｖａより大きい状態が所定の時間Ｔ５にわたって継続しており、なおかつトルコン速度比が閾値ｅａよりも大きいか否かを判断している。

ステップＳ３０９において、コントローラ１８は、ステップＳ３０５またはステップＳ３１４からカウントを開始したタイマーによる時間カウントを終了し、ステップＳ３１０に進む。
ステップＳ３１０において、コントローラ１８は、トランスミッション制御装置３３に速度段を１段上げる指令を送信し、図７のフローチャートにより動作が表されるプログラムを終了する。
ステップＳ３１１において、コントローラ１８は、ステップＳ３０５またはステップＳ３１４からカウントを開始したタイマーによる時間カウントを終了し、ステップＳ３１２に進む。

ステップＳ３１２において、コントローラ１８は、速度段をそのままに維持するので、トランスミッション制御装置３３に速度段変更指令は出力せず、図７のフローチャートにより動作が表されるプログラムを終了する。
ステップ３０４において車速が閾値Ｖａ以下であると判断されたとき、ステップＳ３１３では、コントローラ１８は、トルコン速度比を算出し所定の閾値ｅａと比較する。トルコン速度比が閾値ｅａより大きいと判断する場合はステップＳ３１４に進み、トルコン速度比が閾値ｅａ以下であると判断する場合はステップＳ３１２に進む。

ステップＳ３１４において、コントローラ１８は、タイマーによる時間のカウントを開始させてステップＳ３１５に進む。
ステップＳ３１５において、コントローラ１８は、トルコン速度比を算出し所定の閾値ｅａと比較する。トルコン速度比が閾値ｅａより大きいと判断する場合はステップＳ３１６に進み、トルコン速度比が閾値ｅａ以下であると判断する場合は終了処理のためにステップＳ３１１に進む。

ステップＳ３１６において、コントローラ１８は、ステップＳ３１４からカウントを開始したタイマーの経過時間が所定の時間Ｔ６、たとえば３秒よりも長いか否かを判断する。タイマーの経過時間が時間Ｔ６よりも長いと判断する場合はステップＳ３１７に進み、タイマーの時間Ｔ６以下であると判断する場合はステップＳ３１５に戻る。
ステップＳ３１７において、コントローラ１８は、車速を算出し所定の閾値Ｖａと比較する。車速が閾値Ｖａより大きいと判断する場合はステップＳ３０９に進み、車速が閾値Ｖａ以下であると判断する場合はステップＳ３１５に戻る。
これらの処理では、トルコン速度比が閾値ｅａより大きい状態が所定の時間Ｔ６にわたって継続しており、なおかつ車速が閾値Ｖａよりも大きいか否かを判断している。

この第２の実施の形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）コントローラ１８は、ドージング作業モードが選択されているとき、１速から２速へのシフトアップにおいては、車速が所定の閾値を所定時間以上継続して上回っている間にトルコン速度比が所定の閾値を上回った場合、またはトルコン速度比が所定の閾値を所定時間以上継続して上回っている間に車速が所定の閾値を上回った場合にシフトアップを指示する。
そのため、車速とトルコン速度比の両方を判断指標に用い、継続的に所定の閾値を上回る条件は車速かトルコン速度比かのいずれか一方が満たせばよいので、変速のハンチング現象を防止しつつ早期に１速から２速へシフトアップすることができる。

（第３の実施の形態）
図８〜１０を参照して、本発明による変速制御装置の第３の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態または第２の実施の形態と同じである。本実施の形態では、コントローラ１８がドージング作業モードスイッチ２５の出力を参照せず、自らドージング作業モードか通常モードを判別する点が第１および第２の実施の形態と異なる。
なお、ドージング作業モードスイッチ２５は省略してもよい。

図８は、第３の実施の形態におけるホイールローダの全体構成を示す図である。第１および第２の実施の形態とは、コントローラ１８の構成が異なる。
コントローラ１８のＲＯＭには、変速制御プログラム１８ａだけでなくモード判別プログラム１８ｂも保存される。コントローラ１８のＲＡＭには以下で説明するモード判別プログラム１８ｂの判別結果であるドージング作業モードまたは通常モードが保存される。コントローラ１８のフラッシュメモリには、モード判別プログラム１８ｂが使用する所定の閾値である、圧力Ｐｐ、ＰＬ、Ｐｂ、時間Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、および角度α、βがさらに保存される。
本実施の形態では、図５のフローチャートにより動作が表される変速制御プログラム１８ａは、ステップＳ１０１において、ＲＡＭからモード判別プログラム１８ｂの判別結果、すなわちドージング作業モードである旨、または通常モードである旨を読込む。ステップＳ１０２以下の処理は第１の実施の形態と同様である。

（モード判別プログラム）
図９および１０は、コントローラ１８により実行されるモード判別プログラム１８ｂの動作を示すフローチャートである。モード判別プログラム１８ｂは、第１の実施の形態で説明した変速制御プログラム１８ａと同様に、所定の時間ごと、たとえば１秒ごとに実行される。モード判別プログラム１８ｂの処理結果は、ＲＡＭに保存されて変速制御プログラム１８ａに読み込まれる。実行ステップが多いのでフローチャートを２つの図に分割しており、読みやすさのためにステップＳ２０７およびステップＳ２０８は図９と図１０の両方に設けている。以下で説明する処理の実行主体は、コントローラ１８のＣＰＵである。

ステップＳ２０１において、コントローラ１８は、ＲＡＭに保存されている本プログラムの判別結果を読込み、保存されているモードが通常モードであるか否かを判断する。通常モードが保存されていると判断する場合はステップＳ２０２に進み、ドージング作業モードが保存されていると判断する場合はステップＳ２０８ａに進む。ただし、コントローラ１８が起動された直後など、ＲＡＭに前回の処理結果が保存されていない場合はステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２において、コントローラ１８は、リフトアーム角度センサ８の出力を読み込み、リフトアーム角度がフラッシュメモリに保存されている所定の角度α未満、たとえば１０度未満であるかを判断する。リフトアーム角度が所定の角度α未満であると判断する場合はステップＳ２０３に進み、リフトアーム角度が所定の角度α以上であると判断する場合は本プログラムを終了するためにステップＳ２０８に進む。ドージング作業はリフトアーム角度θがα未満で行われるという経験上の知見に基づいて、閾値角度αの具体的な値が設定される。

ステップＳ２０３において、コントローラ１８は、タイマーによる時間のカウントを開始させてステップＳ２０４に進む。なお、図５により動作が表される変速制御プログラム１８ａでもタイマーが使用されているが、そのタイマーと本タイマーは独立して動作する。
ステップＳ２０４において、コントローラ１８は、ポンプ圧力センサ３４の出力を読み込み、ポンプ圧力がフラッシュメモリに保存されている所定の圧力Ｐｐよりも大きいか否かを判断する。ポンプ圧力が圧力Ｐｐよりも大きいと判断する場合はステップＳ２０５に進み、ポンプ圧力が圧力Ｐｐ以下であると判断する場合は図１０のステップＳ２０９に進む。ドージング作業中のポンプ圧力は閾値圧力Ｐｐより大きいという経験上の知見に基づいて、閾値圧力Ｐｐの具体的な値が設定される。

ステップＳ２０５において、コントローラ１８は、ステップＳ２０３からカウントを開始したタイマーの計測時間ｔがフラッシュメモリに保存されている所定の時間Ｔ２、たとえば３秒より長いか否かを判断する。タイマーの計測時間ｔが時間Ｔ２よりも長いと判断する場合はステップＳ２０７に進み、ＲＡＭに保存されている通常モードをドージング作業モードへ変更する。タイマーの計測時間ｔが時間Ｔ２以下であると判断する場合はステップＳ２０６に進む。
以上の処理にあっては、ポンプ圧力が所定の圧力Ｐｐより大きく、かつリフトアーム角度が所定の角度α未満である状態が時間Ｔ２よりも長い期間継続しているか否かを判定することによりドージング作業中か否かを判断している。

ステップＳ２０６において、コントローラ１８は、ステップＳ２０２と同様にリフトアーム角度センサ８の出力を読み込み、リフトアーム角度が所定の角度α未満であるか否かを判断する。リフトアーム角度が所定の角度α未満であると判断する場合はステップＳ２０４に戻り、リフトアーム角度が所定の角度α以上であると判断する場合はステップＳ２０８に進んでタイマをリセットして本プログラムを終了する。すなわち、リフトアーム角度が閾値角度α以上の運転状態はドージング作業ではないと判断してプログラムを終了する。

所定の条件を満たしたためにドージング作業モードへ変更するステップＳ２０７では、コントローラ１８は、ＲＡＭに本プログラムの判別結果としてドージング作業モードである旨を保存する。そして、ステップＳ２０８に進んでタイマをリセットして本プログラムを終了する。

コントローラ１８によりドージング作業モードがＲＡＭに保存されていると判断されるとき、すなわち、ステップＳ２０１が否定されたとき処理はステップＳ２０８ａに進む。ステップＳ２０８ａにおいてコントローラ１８は、リフトアーム角度センサ８の出力を読み込み、リフトアーム角度が所定の角度β、たとえば１５度より大きいか否かを判断する。リフトアーム角度が所定の角度βより大きいと判断する場合はステップＳ２０８ｂに進み、コントローラ１８は、ＲＡＭに本プログラムの判別結果として通常モードである旨を保存する。そして、プログラムを終了するためにステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８ａにおいてコントローラ１８によりリフトアーム角度が所定の角度β以下であると判断される場合は、プログラムを終了するためにステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０４においてポンプ圧力が圧力Ｐｐ以下であると判断された場合に実行されるステップＳ２０９以下を図１０を参照して説明する。
ステップＳ２０９において、コントローラ１８は、ステップＳ２０３からカウントを開始したタイマーのカウント時間をリセットし、再び０秒から時間のカウントを開始させてステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０において、コントローラ１８は、リフトアームシリンダ圧力センサ３５の出力を読み込み、リフトアームシリンダ圧力が所定の圧力ＰＬより大きいか否かを判断する。リフトアームシリンダ圧力が圧力ＰＬよりも大きいと判断する場合はステップＳ２１１に進む。ステップＳ２１１において、コントローラ１８は、ステップＳ２０９からカウントを開始したタイマーの計測時間ｔが所定の時間Ｔ３、たとえば３秒より長いか否かを判断する。タイマーの計測時間ｔが時間Ｔ３よりも長いと判断する場合はステップＳ２０７に進み、ＲＡＭに保存されている通常モードをドージング作業モードへ変更する。タイマーの計測時間ｔが時間Ｔ３以下であると判断する場合はステップＳ２１２に進む。
これらの処理にあっては、リフトアームシリンダ圧力が所定の圧力ＰＬより大きく、かつリフトアーム角度θが所定の角度α未満である状態を時間Ｔ３よりも長い期間継続しているか否かを判断している。

ステップＳ２１２において、コントローラ１８は、ステップＳ２０２と同様にリフトアーム角度センサ８の出力を読み込み、リフトアーム角度が所定の角度α未満であるか否かを判断する。リフトアーム角度が所定の角度α未満であると判断する場合はステップＳ２１０に戻り、リフトアーム角度が所定の角度α以上であると判断する場合は本プログラムを終了するためにステップＳ２０８に進む。

ステップ２１０においてリフトアームシリンダ圧力が圧力ＰＬ以下であると判断する場合は、処理はステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１３において、コントローラ１８は、ステップＳ２０９からカウントを開始したタイマーのカウント時間をリセットし、再び０秒から時間のカウントを開始させてステップＳ２１４に進む。

ステップＳ２１４において、コントローラ１８は、バケットシリンダ圧力センサ３６の出力を読み込み、バケットシリンダ圧力が所定の圧力Ｐｂより大きいか否かを判断する。バケットシリンダ圧力が圧力Ｐｂよりも大きいと判断する場合はステップＳ２１５に進む。ステップＳ２１５において、コントローラ１８は、ステップＳ２１３からカウントを開始したタイマーの計測時間ｔが所定の時間Ｔ４、たとえば３秒より長いか否かを判断する。タイマーの計測時間ｔが時間Ｔ４よりも長いと判断する場合はステップＳ２０７に進み、ＲＡＭに保存されている通常モードをドージング作業モードへ変更する。タイマーの計測時間ｔが時間Ｔ４以下であると判断する場合はステップＳ２１６に進む。
これらの処理にあっては、バケットシリンダ圧力Ｐｂが所定の圧力Ｐｂより大きく、かつリフトアーム角度が所定の角度α未満である状態を時間Ｔ４よりも長い期間継続しているか否かを判断することによりドージング作業か否かを判定している。
ステップＳ２１４おいて、バケットシリンダ圧力が圧力Ｐｂ以下であると判断する場合は本プログラムを終了するためにステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２１６において、コントローラ１８は、ステップＳ２０２と同様にリフトアーム角度センサ８の出力を読み込み、リフトアーム角度が所定の角度α未満であるか否かを判断する。リフトアーム角度が所定の角度α未満であると判断する場合はステップＳ２１４に進み、リフトアーム角度が所定の角度α以上であると判断する場合は本プログラムを終了するためにステップＳ２０８に進む。

（動作のまとめ）
コントローラ１８のＲＯＭには、ドージング作業を行う際のバケット位置から設定されたリフトアーム角度閾値と、ドージング作業時に発生する各部圧力から設定される圧力閾値が予め設定されている。ＣＰＵは、モード判別プログラム１８ｂを実行することにより、リフトアーム角度センサ８の出力に基づいて算出されたリフトアーム角度が閾値角度α以下であるか否か、すなわちドージング作業を行う際のバケット高さ位置以下であるか否かを判断する。また、ＣＰＵは、ポンプ圧力センサ３４、リフトアームシリンダ圧力センサ３５、またはバケットシリンダ圧力センサ３６の出力から算出した各部圧力が圧力閾値よりも高いか否かを判断する。リフトアーム角度が閾値以上、かつ、圧力が圧力閾値以上の運転状態が所定時間以上継続したときにドージング作業モードであると判別し、判別結果をＲＡＭに保存する。コントローラ１８は、この条件に該当しない場合は通常モードと判別し、判別結果をＲＡＭに保存する。

上述した第３の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）第３の実施の形態の変速制御装置が適用されるホイールローダは、車両本体に対して回動可能に設けられたリフトアーム４、リフトアーム４の先端に設けられた作業アタッチメントであるバケット５、リフトアーム４を昇降するリフトアームシリンダ６、バケット５を駆動するバケットシリンダ７、およびリフトアームシリンダ６とバケットシリンダ７に圧油を供給する油圧ポンプ１６を備えている。具体的には、リフトアームシリンダ圧力センサ３５、バケットシリンダ圧力センサ３６、およびリフトアームの角度を検出するリフトアーム角度センサ８を備えている。
第３の実施の形態の変速制御装置のコントローラ１８は、ホイールローダがドージング作業で運転されているか否かを判定する判定機能と、判定機能でドージング作業が判定されるとドージング作業の指示を出力する出力機能と、検出されたリフトアーム角度が比較的小さい所定値以下であり、かつ、検出されたいずれか一つの圧力が所定値以上であることが一定時間以上継続しているとドージング作業と認識する認識機能とを実現するモード判別プログラム１８ｂを備える。
コントローラ１８の変速制御プログラム１８ａは、モード判別プログラム１８ｂがドージング作業モードで運転中であると判別すると、１速から２速へのシフトアップにおいては、車速が所定時間にわたってシフトアップ許可車速を上回ること、またはトルコン速度比が所定時間にわたってシフトアップ許可速度比を上回ること、の少なくとも一方を満たす場合にシフトアップを指示する。
コントローラ１８の変速制御プログラム１８ａは、モード判別プログラム１８ｂがドージング作業モードではない、すなわち通常モードであると判別すると、１速から２速へのシフトアップにおいては、車速がシフトアップ許可車速を上回ること、またはトルコン速度比がシフトアップ許可速度比を上回ること、の少なくとも一方を満たす場合にトランスミッション制御装置３３にシフトアップを指示する。
すなわち、コントローラ１８のモード判別プログラム１８ｂは、各種センサの出力からドージング作業モードであることを判断して変速制御プログラム１８ａに指示し、変速制御プログラム１８ａはドージング作業モードと通常モードで異なる条件によりシフトアップを行う。
このように第３の実施の形態の変速制御装置によれば、オペレータがモードを変更するスイッチの操作を忘れることにより変速のハッチング現象が起こることを防止し、これにより操作性が悪化することが防止される。

（２）コントローラ１８のモード判別プログラム１８ｂは、ドージング作業モードであると判別した後にリフトアーム角度が比較的大きい所定値を越えたことを検出すると、ドージング作業モードではないと判別して通常モードに変更する。
そのため、オペレータによるモード変更のためのスイッチ操作を待つことなく自動でモードが変更され、ドージング作業における牽引力を維持しつつ、ドージング作業が終了すると効果的にシフトアップを行い、燃費性能の低下を最小限に抑えることができる。

（変形例１）
上述した実施の形態では、ドージング作業モードスイッチ２５を設けてコントローラ１８に通常モードおよびドージング作業モードを出力し、コントローラ１８はモードにより１速から２速へのシフトアップの条件を異ならせていた。しかし、ドージング作業モードスイッチ２５を設けず、コントローラ１８は常にドージング作業モードが指示されているとして処理を行ってもよい。
この変形例１によれば、ドージング作業モードスイッチ２５が不要なだけでなく、ドージング作業をしていない場合であっても、変速のハンチングを避けることができる。

（変形例２）
上述した第１の実施の形態では、ドージング作業モードにおいて、コントローラ１８は車速およびトルコン速度比が、それぞれ所定の車速および所定の速度比を所定の時間継続して上回っている場合に１速から２速へのシフトアップを指示したが、ドージング作業モードにおける１速から２速へのシフトアップ許可条件はこれに限定されない。車速が所定の車速を所定時間継続して上回る、またはトルコン速度比が所定の速度比を所定時間継続して上回る場合に、１速から２速へのシフトアップを指示してもよい。

（変形例３）
上述した実施の形態では、コントローラ１８は、車速が所定の閾値未満であり、なおかつトルコン速度比が所定の閾値未満である場合にトランスミッション制御装置３３にシフトダウンの指示を出したが、シフトダウンの条件はこれに限定されない。コントローラ１８は、車速が所定の閾値未満であること、またはトルコン速度比が所定の閾値未満であること、のいずれかを満たす場合にトランスミッション制御装置３３にシフトダウンの指示を出してもよい。

また、通常モードのシフトアップ、およびドージング作業モードにおける３速以上へのシフトアップは、車速が所定の閾値を上回り、なおかつトルコン速度比が所定の閾値を上回る場合にコントローラ１８からトランスミッション制御装置３３に指示が出されたが、これらの場合におけるシフトアップの条件はこれに限定されない。コントローラ１８は、車速が所定の閾値を上回ること、またはトルコン速度比が所定の閾値を上回ること、のいずれかを満たす場合にトランスミッション制御装置３３にシフトアップの指示を出してもよい。

（変形例４）
上述した実施の形態では、速度段の変更にアクセルペダルの操作量を考慮していなかったが、速度段の変更にアクセルペダルの操作量を考慮してもよい。たとえば、上述したそれぞれの実施の形態で示した速度段を変更する条件に、アクセルペダルを所定量以上踏み込んでいることを追加してもよい。

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。
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

産業車両の一例として上で説明したホイールローダには、バケット以外、種々のフロント用作業具が装着され、ドージング作業と同様に、走行中にフロント用作業具を介して発生する走行負荷の変動によって変速ハンチングが生じる場合、本発明を適用すると変速ハンチングが抑制されて作業性が向上する。
また本発明の変速制御装置はホイールローダ以外の各種産業車両に適用することができる。

要するに、本発明は、エンジンの出力をトルクコンバータとトランスミッションを介して走行駆動力として取り出して走行する産業車両に用いられる変速制御装置において、車速および速度比の少なくともいずれか一方を算出するとともに（算出機能部）、算出された車速または速度比が、各速度段に対して設定されているシフトアップ許可条件を満足しているときにトランスミッション１３に対してシフトアップを指示し、各速度段に対して設定されているシフトダウン許可条件を満足しているときにトランスミッション１３に対してシフトダウンの変速指示を出力する（変速指示機能部）コントローラ１８とを備え、コントローラ１８の変速指示機能部は、１速から２速へのシフトアップにおいては、車速および速度比のいずれか一方のシフトアップ許可条件が所定時間以上継続して満足しているとき、トランスミッション１３に対してシフトアップを指示する、種々の形態で実現する産業車両の変速制御装置に適用できる。

１ … ホイールローダ
６ … リフトアームシリンダ
７ … バケットシリンダ
８ … リフトアーム角度センサ
１１ … エンジン
１２ … トルクコンバータ
１３ … トランスミッション
１６ … 油圧ポンプ
１８ … コントローラ
１８ａ … 変速制御プログラム
１８ｂ … モード判別プログラム
２５ … ドージング作業モードスイッチ
２９ … エンジン回転数センサ
３０ … トルコン入力軸回転数センサ
３１ … トルコン出力軸回転数センサ
３２ … 車速センサ
３４ … ポンプ圧力センサ
３５ … リフトアームシリンダ圧力センサ
３６ … バケットシリンダ圧力センサ

特願２００９−１４４０９０

Claims (10)

1. エンジンの出力をトルクコンバータとトランスミッションを介して走行駆動力として取り出して走行する産業車両に用いられる変速制御装置において、
   前記トルクコンバータの入力と出力との比である速度比、および車速の少なくとも一方を算出する算出手段と、
   前記算出された車速または速度比が、各速度段に対して設定されているシフトアップ許可条件を満足しているときに前記トランスミッションに対してシフトアップを指示し、各速度段に対して設定されているシフトダウン許可条件を満足しているときに前記トランスミッションに対してシフトダウンを指示する変速指示手段とを備え、
   前記変速指示手段は、１速から２速へのシフトアップにおいては、前記車速および速度比のいずれか一方の前記シフトアップ許可条件が所定時間以上継続して満足しているとき、前記トランスミッションに対してシフトアップを指示する産業車両の変速制御装置。
2. 請求項１に記載の産業車両の変速制御装置において、
   前記算出手段は車速および速度比の双方を算出し、
   前記変速指示手段は、算出された車速と速度比の双方について前記シフトアップ許可条件が所定時間以上継続して満足しているとき、前記トランスミッションに対してシフトアップを指示する産業車両の変速制御装置。
3. 請求項１または２に記載の産業車両の変速制御装置において、
   ドージング作業であることを前記変速指示手段に指示するドージング指示手段をさらに備え、
   前記変速指示手段は、前記ドージング指示手段から前記ドージング作業であることが指示されたとき、１速走行中に１速から２速へのシフトアップ許可条件が所定時間以上継続して満足しているときにシフトアップを前記トランスミッションに対して指示し、１速と２速の間以外のシフトアップ、シフトダウンにあっては、それぞれの速度段に対して設定されているシフトアップ許可条件、シフトダウン許可条件が満足されるとそれぞれシフトアップおよびシフトダウンを前記トランスミッションに対して指示する産業車両の変速制御装置。
4. 請求項３に記載の産業車両の変速制御装置において、
   前記ドージング指示手段は、オペレータの操作でドージング作業モードを指示する指示操作部材を含む産業車両の変速制御装置。
5. 請求項３に記載の産業車両の変速制御装置において、
   前記ドージング指示手段は、前記産業車両がドージング作業による運転状態か否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段で前記ドージング作業による運転状態が判定されると、前記変速指示手段にドージング作業モードの指示を出力する出力手段とをさらに含む産業車両の変速制御装置。
6. 請求項５に記載の産業車両の変速制御装置において、
   前記産業車両は、車両本体に対して回動可能に設けられたリフトアーム、前記リフトアームの先端に設けられた作業アタッチメント、前記リフトアームを昇降するリフトアームシリンダ、前記作業アタッチメントを駆動する作業アタッチメントアクチュエータ、および前記リフトアームシリンダと前記作業アタッチメントアクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプを含み、
   前記判定手段は、
   前記リフトアームシリンダのシリンダ圧力を検出する圧力検出手段、前記作業アタッチメントアクチュエータの圧力を検出する圧力検出手段、および前記油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力検出手段の少なくとも一つの圧力検出手段と、
   前記リフトアームの角度を検出するリフトアーム角度検出手段と、
   前記検出された前記リフトアーム角度が比較的小さい所定値以下であり、かつ、前記検出されたいずれか一つの圧力が所定値以上であることが一定時間以上継続しているとドージング作業と認識する認識手段とを備える産業車両の変速制御装置。
7. 請求項６に記載の産業車両の変速制御装置において、
   ドージング作業を検出しているときにリフトアーム角度が比較的大きい所定値以上に上昇するとドージング作業モードを解除し、通常作業モードに切り替える産業車両の変速制御装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の産業車両の変速制御装置において、
   １速から２速へのシフトアップ許可条件を変更する条件変更手段を有する産業車両の変速制御装置。
9. 請求項８に記載の産業車両の変速制御装置において、
   １速から２速への前記シフトアップ許可条件は、シフトアップ許可車速およびシフトアップ許可速度比の少なくとも一方を含み、
   前記条件変更手段は、前記シフトアップ許可車速またはシフトアップ許可速度比を手動で補正可能に構成されている産業車両の変速制御装置。
10. 請求項８または９に記載の産業車両の変速制御装置において、
    １速から２速への前記シフトアップ許可条件は、シフトアップ許可車速判定時間およびシフトアップ許可速度比判定時間の少なくとも一方を含み、
    前記条件変更手段は、前記シフトアップ許可車速判定時間またはシフトアップ許可速度比判定時間を手動で補正可能に構成されている産業車両の変速制御装置。
    
    
    

Images