JP2021139467A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチの経年変化にかかわらず、クラッチの解放の前後におけるフィーリングを良好に維持することが可能な作業車両を提供する。【解決手段】クラッチカットオフ機能が搭載されたホイールローダ１において、トルコン３１の入力軸の回転速度Ｎ１を検出する入力側回転速度センサ６１と、トルコン３１の出力軸の回転速度Ｎ２を検出する出力側回転速度センサ６２と、を有し、コントローラ５は、クラッチカットオフが開始された場合、入力側回転速度センサ６１で検出されたトルコン３１の入力軸の回転速度Ｎ１と、出力側回転速度センサ６２で検出されたトルコン３１の出力軸の回転速度Ｎ２とに基づいて、トルコン３１の回転速度の比であるトルコン速度比ｅを算出し、算出されたトルコン速度比ｅに基づいて、前進用電磁比例制御弁３２１または後進用電磁比例制御弁３２２へ出力する指令電流の大きさを補正する補正処理を行う。【選択図】図７

Description

本発明は、トルクコンバータ式の走行駆動システムが搭載された作業車両に関する。

ホイールローダなどの作業車両では、例えばダンプトラックに土砂などの積荷を積み込む積み込み作業において、車体がダンプトラックに接近するにあたり、低速走行しつつもエンジン回転数を増加させて作業装置を上昇させる必要がある。したがって、オペレータは、アクセルペダルを踏み込む一方で、同時にブレーキペダルを踏むといった特殊な操作を行わなければならない。そこで、多くの作業車両には、ブレーキの作動状態に基づいてトランスミッションの前進用（または後進用）クラッチを自動で解放し、車輪への駆動力の伝達を遮断するクラッチカットオフ制御機能が搭載されている。

例えば、特許文献１には、車体が接近対象物であるダンプトラックに接近したと判断した場合に前進用クラッチを解放するように、前進用クラッチの係合および解放を制御するクラッチ制御装置が搭載されたホイールローダが開示されている。このホイールローダでは、ブレーキの作動状態に加えて、車体のダンプトラックへの接近状態を判断した上で、クラッチカットオフ制御を行っているため、適切なタイミングで前進用クラッチを解放することができ、前進用クラッチの解放の前後において車体の動作が滑らかになる。

特開２０１１−１９８６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のホイールローダのように、適切なタイミングで前進用クラッチを解放した場合であっても、前進用クラッチの解放にあたってクラッチ圧を０（ゼロ）まで落とすことで前進用クラッチが急激に解放されることとなり、前進用クラッチの解放の前後において車体の動作が円滑にならず、フィーリングが悪くなる。

前進用クラッチの解放の前後においてフィーリングを良好にするためには、前進用クラッチを解放する際にクラッチ圧を０（ゼロ）まで落とさずに僅かに残しておくことが考えられる。しかしながら、この僅かなクラッチ圧は、高い場合にはクラッチディスクを滑らせる際にクラッチディスクにダメージを与え、反対に、低い場合にはフィーリングに対する効果が低下してしまう。

作業車両の製造段階において、その僅かなクラッチ圧を最適な値に設定しておくことも考えられるが、例えばクラッチディスクの間に介在するリターンスプリングの弾性力の経年劣化などによって、予め設定された最適なクラッチ圧を立てていてもクラッチディスクの滑り方（伝達動力）に変化が生じてクラッチディスクにダメージを与え、フィーリングが悪化する可能性がある。

そこで、本発明の目的は、前進用クラッチまたは後進用クラッチの経年変化にかかわらず、前進用クラッチまたは後進用クラッチの解放の前後におけるフィーリングを良好に維持することが可能な作業車両を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、複数の車輪が設けられた車体と、前記車体に搭載されたエンジンと、前記エンジンから伝達されるトルクを増幅させるトルクコンバータと、電磁比例制御弁により前進用クラッチまたは後進用クラッチを制御することで、前記複数の車輪に対して前記トルクコンバータから出力されたトルクを遮断または変速した上で伝達するトランスミッションと、前記前進用クラッチまたは前記後進用クラッチを解放して前記複数の車輪に制動力を付与するためのブレーキペダルと、前記ブレーキペダルの踏込量に基づいて前記電磁比例制御弁に対して指令電流を出力し、前記前進用クラッチまたは前記後進用クラッチの解放を制御するコントローラと、を備えた作業車両において、前記トルクコンバータの入力軸の回転速度を検出する入力側回転速度センサと、前記トルクコンバータの出力軸の回転速度を検出する出力側回転速度センサと、を有し、前記コントローラは、前記前進用クラッチまたは前記後進用クラッチの解放を制御する処理が開始された場合に、前記入力側回転速度センサで検出された前記トルクコンバータの入力軸の回転速度と、前記出力側回転速度センサで検出された前記トルクコンバータの出力軸の回転速度とに基づいて、前記トルクコンバータの回転速度の比であるトルコン速度比を算出し、算出された前記トルコン速度比に基づいて、前記電磁比例制御弁へ出力する指令電流の大きさを補正する補正処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、前進用クラッチまたは後進用クラッチの経年変化にかかわらず、前進用クラッチまたは後進用クラッチの解放の前後におけるフィーリングを良好に維持することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施形態に係るホイールローダの一構成例を示す外観側面図である。 ホイールローダによるＶシェープローディングについて説明する説明図である。 ホイールローダのダンプアプローチ動作について説明する説明図である。 ホイールローダの走行駆動システム構成を示す図である。 コントローラが有する機能を示す機能ブロック図である。 時間経過に伴う前進側クラッチ圧およびトルコン速度比の推移を示すグラフである。 コントローラで実行される処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の各実施形態に係る作業車両の一態様として、例えば土砂や鉱物といった作業対象物を掘削してダンプトラック等へ積み込む荷役作業を行うホイールローダについて説明する。

＜ホイールローダ１の構成＞
まず、ホイールローダ１の構成について、図１を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るホイールローダ１の一構成例を示す外観側面図である。

ホイールローダ１は、車体が中心付近で中折れすることにより操舵されるアーティキュレート式の作業車両である。具体的には、車体の前部となる前フレーム１Ａと車体の後部となる後フレーム１Ｂとが、センタジョイント１０によって左右方向に回動自在に連結されており、前フレーム１Ａが後フレーム１Ｂに対して左右方向に屈曲する。

車体には４つの車輪１１が設けられており、２つの車輪１１が前輪１１Ａとして前フレーム１Ａの左右両側に、残り２つの車輪１１が後輪１１Ｂとして後フレーム１Ｂの左右両側に、それぞれ設けられている。なお、図１では、左右一対の前輪１１Ａおよび後輪１１Ｂのうち、左側の前輪１１Ａおよび後輪１１Ｂのみを示している。また、車体に設けられる複数の車輪１１の具体的な数については、特に制限はない。

前フレーム１Ａの前部には、荷役作業に用いる油圧駆動式の荷役作業装置２が取り付けられている。荷役作業装置２は、前フレーム１Ａに基端部が取り付けられたリフトアーム２１と、リフトアーム２１を駆動する２つのリフトアームシリンダ２２と、リフトアーム２１の先端部に取り付けられたバケット２３と、バケット２３を駆動するバケットシリンダ２４と、リフトアーム２１に回動可能に連結されてバケット２３とバケットシリンダ２４とのリンク機構を構成するベルクランク２５と、を有している。なお、２つのリフトアームシリンダ２２は車体の左右方向に並んで配置されているが、図１では、左側に配置されたリフトアームシリンダ２２のみを破線で示している。

２つのリフトアームシリンダ２２はそれぞれ、油圧ポンプから吐出された作動油が供給されてロッド２２０が伸縮することによりリフトアーム２１を駆動する。同様に、バケットシリンダ２４は、油圧ポンプから吐出された作動油が供給されてロッド２４０が伸縮することによりバケット２３を駆動する。

具体的には、リフトアーム２１は、２つのリフトアームシリンダ２２それぞれのロッド２２０が伸びることにより前フレーム１Ａに対して上方向に回動し、ロッド２２０が縮むことにより前フレーム１Ａに対して下方向に回動する。同様にして、バケット２３は、バケットシリンダ２４のロッド２４０が伸びることによりリフトアーム２１に対して上方向に回動（チルト）し、ロッド２４０が縮むことによりリフトアーム２１に対して下方向に回動（ダンプ）する。

なお、バケット２３は、例えばブレード等の各種アタッチメントに交換することが可能であり、ホイールローダ１は、バケット２３を用いた掘削作業の他に、押土作業や除雪作業等の各種作業を行うこともできる。

後フレーム１Ｂには、オペレータが搭乗する運転室１２と、ホイールローダ１の駆動に必要な各機器を内部に収容する機械室１３と、車体が傾倒しないように荷役作業装置２とのバランスを保つためのカウンタウェイト１４と、が設けられている。後フレーム１Ｂにおいて、運転室１２は前部に、カウンタウェイト１４は後部に、機械室１３は運転室１２とカウンタウェイト１４との間に、それぞれ配置されている。

＜ホイールローダ１の荷役作業時における動作＞
次に、ホイールローダ１の荷役作業時における動作について、図２および図３を参照して説明する。ホイールローダ１では、「Ｖシェープローディング」と呼ばれる方法で掘削作業および積込み作業を行う。

図２は、ホイールローダ１によるＶシェープローディングについて説明する説明図である。図３は、ホイールローダ１のダンプアプローチ動作について説明する説明図である。

まず、ホイールローダ１は、掘削対象である地山１０１に向かって前進し、バケット２３を地山１０１に突入させて掘削作業を行う（図２に示す矢印Ｘ１）。掘削作業が終わると、ホイールローダ１は、元の場所に一旦後退する（図２に示す矢印Ｘ２）。

次に、ホイールローダ１は、積込み先であるダンプトラック１０２に向かって前進してダンプトラック１０２の手前で停止し、バケット２３内の積荷（土砂や鉱物等）をダンプトラック１０２へ積み込む積込み作業を行う（図２に示す矢印Ｙ１）。この積込み作業時におけるホイールローダ１の動作を「ダンプアプローチ動作」と呼ぶことがある。なお、図２では、ダンプトラック１０２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。

ダンプアプローチ動作では、図３に示すように、まず、オペレータは、アクセルペダルをいっぱいまで踏み込む（フルアクセル）と共に、リフトアーム２１の上げ操作を行う（図３に示す右側の状態）。

次に、オペレータは、フルアクセルの状態のままにしてリフトアーム２１をさらに上昇させながら、同時にブレーキペダルを少し踏み込んで車体がダンプトラック１０２に衝突しないよう車速を調整する（図３に示す中央の状態）。

そして、オペレータは、ブレーキペダルをいっぱいまで踏み込んで、車体をダンプトラック１０２の手前で停止させ、バケット２３のダンプ操作を行う（図３に示す左側の状態）。これにより、バケット２３内の積荷は、ダンプトラック１０２へ積み込まれる。

図２に示すように、ホイールローダ１は、積込み作業が終わると元の場所に後退する（図２に示す矢印Ｙ２）。このように、ホイールローダ１は、地山１０１とダンプトラック１０２との間でＶ字状に往復走行しながら掘削作業および積込み作業を行う。

＜ホイールローダ１の走行駆動システム＞
次に、ホイールローダ１の走行駆動システムについて、図４を参照して説明する。

図４は、ホイールローダ１の走行駆動システム構成を示す図である。

ホイールローダ１は、トルクコンバータ式の走行駆動システムによって車体の走行が制御されており、エンジン３０と、エンジン３０の出力軸に連結されたトルクコンバータ３１（以下、「トルコン３１」とする）と、トルコン３１の出力軸に連結されたトランスミッション３２と、を備えている。エンジン３０の駆動力は、トルコン３１およびトランスミッション３２を介して４つの車輪１１に伝達され、これにより、４つの車輪１１が駆動して車体が走行する。これらエンジン３０、トルコン３１、およびトランスミッション３２はそれぞれ、コントローラ５から出力される指令信号（指令電流）に基づいて制御されている。

トルコン３１は、インペラ、タービン、およびステータで構成された流体クラッチであり、入力トルク（エンジン３０から伝達されるトルク）に対して出力トルクを増幅させる機能、すなわちトルク比（＝出力トルク／入力トルク）を１以上とする機能を有する。このトルク比は、トルコン３１の入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との比であるトルコン速度比ｅ（＝出力軸の回転速度Ｎ２／入力軸の回転速度Ｎ１）が大きくなるにつれて小さくなる。このようにして、トルコン３１は、エンジン３０の回転速度を変速した上でトランスミッション３２に伝達する。

トルコン３１には、エンジン３０の回転速度に相当する入力軸の回転速度を検出する入力側回転速度センサ６１が入力軸に、トルコン３１における変速後の回転速度である出力軸の回転速度を検出する出力側回転速度センサ６２が出力軸に、それぞれ設けられている。また、トルコン３１には、内部を流れる作動油の温度（以下、「トルコン油温」とする）を検出する温度センサ６４が取り付けられている。

トランスミッション３２は、前進用クラッチ３２Ｆ、後進用クラッチ３２Ｒ、および複数の速度段用クラッチ（図略）を有するクラッチ機構と、複数段の変速ギア（図略）を有するギア機構とによって構成されており、車体の進行方向、すなわち前進と後進とを切り換えると共に、複数段から選択されたいずれかの速度段に切り替える。すなわち、トランスミッション３２は、トルコン３１の出力軸のトルクや回転速度、回転方向を変えた上で４つの車輪１１へ伝達する。

前進用クラッチ３２Ｆは前進用電磁比例制御弁３２１により、後進用クラッチ３２Ｒは後進用電磁比例制御弁３２２により、それぞれ制御される。前進用電磁比例制御弁３２１および後進用電磁比例制御弁３２２はそれぞれ、コントローラ５から出力された指令電流にしたがって駆動する。

ホイールローダ１は、前進用クラッチ３２Ｆが係合されて後進用クラッチ３２Ｒが解放された場合に前進し、前進用クラッチ３２Ｆが解放されて後進用クラッチ３２Ｒが係合された場合に後進する。ホイールローダ１の前後進の切り替えは、運転室１２に設けられた走行レバー４１により行われる。また、走行レバー４１が前進の位置または後進の位置に操作された状態でブレーキペダル４４が踏み込まれると、係合されている前進用クラッチ３２Ｆまたは後進用クラッチ３２Ｒが解放されて、４つの車輪１１に制動力が付与される。なお、走行レバー４１が中立位置に操作された場合、前進用クラッチ３２Ｆおよび後進用クラッチ３２Ｒは共に解放されて車体は停車する。

複数の速度段用クラッチについても同様に、コントローラ５から出力された指令電流にしたがって駆動する電磁比例制御弁（図略）によりそれぞれ制御される。複数の速度段用クラッチがそれぞれ係合または解放されることにより、オペレータが選択した速度段に対応したギア比となるように複数段の変速ギアの組み合わせが制御される。ホイールローダ１では、トランスミッション３２の速度段は、運転室１２に設けられたシフトスイッチ４２を操作することにより４つの速度段から選択することが可能である。

具体的には、１速度段は、トランスミッション３２の最低速度段であり、例えば掘削作業や登坂作業等のけん引力を必要とする作業時に選択される。２速度段は、トランスミッション３２の最低速度段である１速度段よりも１段階大きく設定された速度段であり、例えばダンプアプローチ動作時に選択される。３速度段は、２速度段よりもさらに１段階大きく設定された速度段であり、４速度段は、３速度段よりもさらに１段階大きく設定された速度段であってトランスミッション３２の最高速度段である。これら３速度段および４速度段は、例えば積荷の運搬時に選択される。

トルクコンバータ式の走行駆動システムでは、まず、運転室１２に設けられたアクセルペダル４３をオペレータが踏み込むとその踏込量に応じてエンジン３０が回転し、エンジン３０の回転に伴ってエンジン３０の出力軸に連結されたトルコン３１の入力軸が回転する。そして、トルコン３１の内部の油を介してトルコン３１の出力軸が回転し、トルコン３１からの出力トルクがトランスミッション３２で変速された上で、プロペラシャフト１５およびアクスル１６を介して４つの車輪１１にそれぞれ伝達されることにより、ホイールローダ１が走行する。

ダンプアプローチ動作時には、オペレータは、走行レバー４１を前進の位置に操作し、シフトスイッチ４２で２速度段を選択する。走行レバー４１からは前進に係る切替信号が、シフトスイッチ４２からは２速度段に係る速度段信号が、それぞれコントローラ５に対して出力される。コントローラ５は、入力された切替信号および速度段信号に基づいて、トランスミッション３２の前進用クラッチ３２Ｆおよび２速度段用クラッチがそれぞれ係合状態となるように、前進用電磁比例制御弁３２１および２速度段用電磁比例制御弁に対して指令電流を出力する。したがって、アクセルペダル４３の踏込量に応じたエンジン３０の回転速度は、トランスミッション３２を介して２速度段に対応した回転速度に変速される。これにより、ホイールローダ１は、２速度段に対応した車速で前進走行する。

このとき、ホイールローダ１では、車体がダンプトラック１０２（図３参照）に近づくにつれて車速を抑える必要があるため、オペレータはブレーキペダル４４を踏み込む。ブレーキペダル４４の踏込量（以下、「ブレーキ踏込量」とする）は踏込量センサ６３で検出されてコントローラ５に入力される。コントローラ５は、入力されたブレーキ踏込量に基づいて前進用電磁比例制御弁３２１に対して指令電流を出力し、前進用クラッチ３２Ｆの解放を制御する。これにより、４つの車輪１１への駆動力の伝達が遮断されて車体が制動する。

このようなコントローラ５による前進用クラッチ３２Ｆの解放制御機能を「クラッチカットオフ」とも呼ぶ。なお、コントローラ５によるクラッチカットオフは、前進用クラッチ３２Ｆの解放だけに限らず、後進用クラッチ３２Ｒの解放にも適用可能であるが、ホイールローダ１では特に、ダンプアプローチ動作時に用いられる機能であるため、以下においても前進用クラッチ３２Ｆの解放に関してのみ説明し、後進用クラッチ３２Ｒの解放に関する説明は割愛する。

＜コントローラ５の構成＞
次に、コントローラ５の構成について、図５および図６を参照して説明する。

図５は、コントローラ５が有する機能を示す機能ブロック図である。図６は、時間経過に伴う前進側クラッチ圧およびトルコン速度比ｅの推移を示すグラフである。

コントローラ５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、入力Ｉ／Ｆ、および出力Ｉ／Ｆがバスを介して互いに接続されて構成される。そして、走行レバー４１やシフトスイッチ４２といった各種の操作装置、ならびに入力側回転速度センサ６１、出力側回転速度センサ６２、踏込量センサ６３、および温度センサ６４といった各種のセンサ等が入力Ｉ／Ｆに接続され、前進用電磁比例制御弁３２１および後進用電磁比例制御弁３２２等が出力Ｉ／Ｆに接続されている。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭやＨＤＤ若しくは光学ディスク等の記録媒体に格納された制御プログラム（ソフトウェア）をＣＰＵが読み出してＲＡＭ上に展開し、展開された制御プログラムを実行することにより、制御プログラムとハードウェアとが協働して、コントローラ５の機能を実現する。

なお、本実施形態では、コントローラ５をソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成されるコンピュータとして説明しているが、これに限らず、例えば他のコンピュータの構成の一例として、ホイールローダ１の側で実行される制御プログラムの機能を実現する集積回路を用いてもよい。

図５に示すように、コントローラ５は、データ取得部５１と、クラッチカットオフ判定部５２と、時間計測部５３と、補正条件判定部５４と、記憶部５５と、経過時間判定部５６と、トルコン速度比算出部５７と、補正部５８と、を含む。

データ取得部５１は、入力側回転速度センサ６１で検出されたトルコン３１の入力軸回転速度Ｎ１、出力側回転速度センサ６２で検出されたトルコン３１の出力軸回転速度Ｎ２、踏込量センサ６３で検出されたブレーキ踏込量Ｖ、および温度センサ６４で検出されたトルコン油温Ｔｍに関するデータをそれぞれ取得する。

クラッチカットオフ判定部５２は、データ取得部５１で取得されたブレーキ踏込量Ｖに基づいてクラッチカットオフ（コントローラ５内で実行される前進用クラッチ３２Ｆの解放制御処理）が開始されたか否かを判定する。時間計測部５３は、クラッチカットオフ開始（前進用クラッチ３２Ｆの解放制御処理の開始）からの経過時間ｔを計測する。

補正条件判定部５４は、データ取得部５１で取得されたトルコン油温Ｔｍが、第１閾値温度Ｔ１以上であり第２閾値温度Ｔ２よりも低いか否かを判定する。第１閾値温度Ｔ１は、暖機後におけるトルコン油温に相当する温度である。第２閾値温度Ｔ２は、エンジン３０のストール発生時におけるトルコン油温に相当する温度である。第１閾値温度Ｔ１および第２閾値温度Ｔ２はそれぞれ、メモリである記憶部５５に記憶されている。

また、補正条件判定部５４は、データ取得部５１で取得された入力軸回転速度Ｎ１がエンジン３０の最低回転速度ＮＬ（以下、単に「最低回転速度ＮＬ」とする）以下であるか否かを判定する。最低回転速度ＮＬは、エンジン３０の仕様に応じて設定されており、記憶部５５に記憶されている。

経過時間判定部５６は、時間計測部５３で計測される経過時間ｔが、トルコン速度比ｅが安定する時間として設定された所定の設定時間ｔ１（例えば１〜２ｓ程度）を経過したか否かを判定する。

トルコン速度比算出部５７は、データ取得部５１で取得された入力軸回転速度Ｎ１および出力軸回転速度Ｎ２に基づいて、実際のトルコン速度比ｅ（＝Ｎ２／Ｎ１）を算出する。本実施形態では、トルコン速度比算出部５７は、所定時間α継続してトルコン速度比ｅを算出し、さらに、所定時間αにおけるトルコン速度比ｅの合計を所定時間αで除算した時間平均値ｅｍを算出する。なお、トルコン速度比ｅの算出を継続する時間αは、クラッチカットオフが行われている間の時間であれば任意に設定可能である。

補正部５８は、トルコン速度比算出部５７で算出されたトルコン速度比ｅまたは時間平均値ｅｍに基づいて、前進用電磁比例制御弁３２１へ出力する指令電流の大きさを補正する（補正処理）。

図６の上側に示すように、コントローラ５は、クラッチカットオフでは、前進用クラッチ３２Ｆを解放させるために、前進用クラッチ３２Ｆのクラッチ圧（以下、「前進側クラッチ圧」とする）を低下させる指令電流を前進用電磁比例制御弁３２１に対して出力する。このとき、前進側クラッチ圧を０（ゼロ）とすれば、前進用クラッチ３２Ｆは完全に解放された状態となる。しかしながら、前進側クラッチ圧を０まで落としてしまうと前進用クラッチ３２Ｆが急激に解放されてしまうため、コントローラ５は、前進側クラッチ圧を０まで落とさずに僅かに大きさが残る程度まで低下させる。一方、コントローラ５は、クラッチカットオフを解除する際には、前進用クラッチ３２Ｆを係合させるために、前進側クラッチ圧を上昇させる指令電流を前進用電磁比例制御弁３２１に対して出力する。

図６の下側に示すように、コントローラ５によるクラッチカットオフが開始されて前進側クラッチ圧が低下する（前進用クラッチ３２Ｆが解放される）と、トルコン３１の入力軸回転速度Ｎ１に対して出力軸回転速度Ｎ２が大きくなるため、トルコン速度比ｅは大きくなる。一方、クラッチカットオフが解除されて前進側クラッチ圧が上昇する（前進用クラッチ３２Ｆが係合される）と、トルコン３１の出力軸がブレーキ力によって固定され、入力軸回転速度Ｎ１に対して出力軸回転速度Ｎ２が小さくなるため、トルコン速度比ｅは小さくなる。このように、前進用クラッチ３２Ｆの解放具合（係合具合）によって、トルコン速度比ｅの大きさが変化する。

コントローラ５では、前述したクラッチカットオフ時における僅かな大きさの前進側クラッチ圧を予め最適な値に設定しているが、例えばクラッチディスクの間に介在するリターンスプリングの弾性力の経年劣化等によって、その最適な値の前進側クラッチ圧を立てていても前進用クラッチ３２Ｆの伝達動力に変化が生じてしまうため、そのズレをトルコン速度比ｅに基づいて補正している。

前進用電磁比例制御弁３２１への指令電流の具体的な補正については、例えば、クラッチカットオフ時のフィーリングが最も良好となるトルコン速度比ｅを基準（指令電流の補正値＝０）として、トルコン速度比算出部５７において算出されたトルコン速度比ｅがその基準に対して大きい場合には指令電流の補正値を大きくし（プラス側に補正）、トルコン速度比算出部５７において算出されたトルコン速度比ｅがその基準に対して小さい場合には指令電流の補正値を小さくしている（マイナス側に補正）。

このように、コントローラ５は、実際のトルコン速度比ｅに基づいて、クラッチカットオフ時における前進用電磁比例制御弁３２１への指令電流の大きさを補正しているため、前進用クラッチ３２Ｆの経年変化にかかわらず、前進用クラッチ３２Ｆの解放の前後におけるフィーリングを良好に維持することができる。

＜コントローラ５内での処理＞
次に、コントローラ５内で実行される具体的な処理の流れについて、図７を参照して説明する。

図７は、コントローラ５で実行される処理の流れを示すフローチャートである。

まず、データ取得部５１は、温度センサ６４で検出されたトルコン油温Ｔｍを取得する（ステップＳ５０１）。次に、補正条件判定部５４は、ステップＳ５０１で取得されたトルコン油温Ｔｍが第１閾値温度Ｔ１以上第２閾値温度Ｔ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ５０２）。

ステップＳ５０２においてトルコン油温Ｔｍが第１閾値温度Ｔ１以上第２閾値温度Ｔ２未満である（Ｔ１≦Ｔｍ＜Ｔ２）と判定された場合（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）、データ取得部５１は、踏込量センサ６３で検出されたブレーキ踏込量Ｖを取得する（ステップＳ５０３）。続いて、クラッチカットオフ判定部５２は、ステップＳ５０３で取得されたブレーキ踏込量Ｖに基づいてクラッチカットオフが開始されたか否かを判定する（ステップＳ５０４）。

ステップＳ５０４においてクラッチカットオフが開始されたと判定された場合（ステップＳ５０４／ＹＥＳ）、時間計測部５３はクラッチカットオフ開始からの経過時間ｔの計測を開始する（ステップＳ５０５）。他方、ステップＳ５０４においてクラッチカットオフが開始されたと判定されなかった場合、すなわちクラッチカットオフが開始されていない場合には（ステップＳ５０４／ＮＯ）、コントローラ５における処理が終了する。

次に、データ取得部５１は、入力側回転速度センサ６１で検出された入力軸回転速度Ｎ１、および出力側回転速度センサ６２で検出された出力軸回転速度Ｎ２をそれぞれ取得する（ステップＳ５０６）。続いて、補正条件判定部５４は、ステップＳ５０６で取得された入力軸回転速度Ｎ１が最低回転速度ＮＬ以下であるか否かを判定する（ステップＳ５０７）。

ステップＳ５０７において入力軸回転速度Ｎ１が最低回転速度ＮＬ以下である（Ｎ１≦ＮＬ）と判定された場合（ステップＳ５０７／ＹＥＳ）、経過時間判定部５６は、ステップＳ５０５で計測を開始した経過時間ｔが設定時間ｔ１を経過したか否かを判定する（ステップＳ５０８）。

ステップＳ５０８において経過時間ｔが設定時間ｔ１を経過した（ｔ≧ｔ１）と判定された場合（ステップＳ５０８／ＹＥＳ）、トルコン速度比算出部５７は、ステップＳ５０６で取得された入力軸回転速度Ｎ１および出力軸回転速度Ｎ２に基づいてトルコン速度比ｅを算出する（ステップＳ５０９）。

他方、ステップＳ５０８において経過時間ｔが設定時間ｔ１を経過していない（ｔ＜ｔ１）と判定された場合（ステップＳ５０８／ＮＯ）、経過時間ｔが設定時間ｔ１を経過するまでステップＳ５０９に進まない。したがって、本実施形態では、トルコン速度比算出部５７は、クラッチカットオフの開始から設定時間ｔ１が経過した場合に、トルコン速度比ｅを算出する。これにより、トルコン速度比算出部５７で算出されるトルコン速度比ｅは安定した値となるため、補正部５８は精度の良い補正値で前進用電磁比例制御弁３２１への指令電流を補正することができる。

トルコン速度比算出部５７は、所定時間α継続してトルコン速度比ｅを算出すると（ステップＳ５１０／ＹＥＳ）、所定時間αにおけるトルコン速度比ｅの時間平均値ｅｍを算出する（ステップＳ５１１）。なお、トルコン速度比算出部５７が所定時間α継続してトルコン速度比ｅを算出していない場合は（ステップＳ５１０／ＮＯ）、ステップＳ５０９に戻って所定時間α経過するまで継続してトルコン速度比ｅを算出する。

そして、補正部５８は、ステップＳ５１１で算出された時間平均値ｅｍに基づいて前進用電磁比例制御弁３２１への指令電流値を補正して（ステップＳ５１２）、コントローラ５における処理を終了する。このように、時間平均値ｅｍに基づいて補正処理を行うことにより、ある時点のトルコン速度比ｅに基づいて補正処理を行う場合と比べて精度が高くなる。

ステップＳ５０２においてトルコン油温Ｔｍが第１閾値温度Ｔ１未満（Ｔｍ＜Ｔ１）、または第２閾値温度Ｔ２以上である（Ｔｍ≧Ｔ２）と判定された場合（ステップＳ５０２／ＮＯ）、およびステップＳ５０７において入力軸回転速度Ｎ１が最低回転速度ＮＬよりも大きい（Ｎ１＞ＮＬ）と判定された場合には、コントローラ５における処理が終了する。

したがって、本実施形態では、トルコン速度比算出部５７は、ステップＳ５０２においてトルコン油温Ｔｍが第１閾値温度Ｔ１以上第２閾値温度Ｔ２未満である（Ｔ１≦Ｔｍ＜Ｔ２）と判定された場合（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）、およびステップＳ５０７において入力軸回転速度Ｎ１が最低回転速度ＮＬ以下である（Ｎ１≦ＮＬ）と判定された場合（ステップＳ５０７／ＹＥＳ）に、トルコン速度比ｅを算出する。

まず、トルコン油温Ｔｍが第１閾値温度Ｔ１以上第２閾値温度Ｔ２未満である（Ｔ１≦Ｔｍ＜Ｔ２）場合には、トルコン３１内を流れる作動油（トルコン油）の粘度が低くもなく、かつ高過ぎることもない適度な粘度となるため、コントローラ５は、より精度良くトルコン速度比ｅを算出することができる。

また、コントローラ５がこの補正処理を実行するにあたり、エンジン３０の回転速度が様々に変化してしまうとトルコン速度比算出部５７で算出されるトルコン速度比ｅが安定した値とならないため、コントローラ５は、クラッチカットオフがもっとも機能するローアイドル状態であるときにトルコン速度比ｅを算出することで、より精度の良い値を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、本実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、本実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。またさらに、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

例えば、上記実施形態では、作業車両の一態様としてホイールローダ１を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えばフォークリフト等の他の作業車両にも本発明を適用することが可能である。

また、コントローラ５内で実行される補正処理は、少なくともクラッチカットオフが開始された場合に、データ取得部５１で取得された入力軸回転速度Ｎ１および出力軸回転速度Ｎ２から算出されたトルコン速度比ｅに基づいて、前進用電磁比例制御弁３２１（あるいは後進用電磁比例制御弁３２２）への指令電流の大きさが補正されればよい。

１：ホイールローダ（作業車両）
５：コントローラ
１１，１１Ａ：前輪（車輪）
１１，１１Ｂ：後輪（車輪）
３０：エンジン
３１：トルコン（トルクコンバータ）
３２：トランスミッション
４４：ブレーキペダル
３２Ｆ：前進用クラッチ
３２Ｒ：後進用クラッチ
６１：入力側回転速度センサ
６２：出力側回転速度センサ
６４：温度センサ
３２１：前進用電磁比例制御弁（電磁比例制御弁）
３２２：後進用電磁比例制御弁（電磁比例制御弁）
ｅ：トルコン速度比
ｅｍ：時間平均値
Ｎ１：入力軸回転速度
Ｎ２：出力軸回転速度

Claims (5)

1. 複数の車輪が設けられた車体と、前記車体に搭載されたエンジンと、前記エンジンから伝達されるトルクを増幅させるトルクコンバータと、電磁比例制御弁により前進用クラッチまたは後進用クラッチを制御することで、前記複数の車輪に対して前記トルクコンバータから出力されたトルクを遮断または変速した上で伝達するトランスミッションと、前記前進用クラッチまたは前記後進用クラッチを解放して前記複数の車輪に制動力を付与するためのブレーキペダルと、前記ブレーキペダルの踏込量に基づいて前記電磁比例制御弁に対して指令電流を出力し、前記前進用クラッチまたは前記後進用クラッチの解放を制御するコントローラと、を備えた作業車両において、
   前記トルクコンバータの入力軸の回転速度を検出する入力側回転速度センサと、
   前記トルクコンバータの出力軸の回転速度を検出する出力側回転速度センサと、を有し、
   前記コントローラは、
   前記前進用クラッチまたは前記後進用クラッチの解放を制御する処理が開始された場合に、前記入力側回転速度センサで検出された前記トルクコンバータの入力軸の回転速度と、前記出力側回転速度センサで検出された前記トルクコンバータの出力軸の回転速度とに基づいて、前記トルクコンバータの回転速度の比であるトルコン速度比を算出し、算出された前記トルコン速度比に基づいて、前記電磁比例制御弁へ出力する指令電流の大きさを補正する補正処理を行う
   ことを特徴とする作業車両。
2. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記トルクコンバータ内を流れる作動油の温度を検出する温度センサを有し、
   前記コントローラは、
   前記温度センサで検出された温度が、暖機後における前記作動油の温度以上であり、前記エンジンのストール発生時における前記作動油の温度よりも低い場合に、前記補正処理を行う
   ことを特徴とする作業車両。
3. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記コントローラは、
   前記入力側回転速度センサで検出された前記トルクコンバータの入力軸の回転速度が、前記エンジンの最低回転速度以下である場合に、前記補正処理を行う
   ことを特徴とする作業車両。
4. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記コントローラは、
   前記補正処理において、前記トルコン速度比の時間平均値を算出し、算出された前記時間平均値に基づいて、前記電磁比例制御弁へ出力する指令電流の大きさを補正する
   ことを特徴とする作業車両。
5. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記コントローラは、
   前記前進用クラッチまたは前記後進用クラッチの解放を制御する処理の開始から前記トルコン速度比が安定する時間として設定された所定の設定時間が経過した場合に、前記トルコン速度比を算出する
   ことを特徴とする作業車両。

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