WO2006129748A1

WO2006129748A1 - ホイールローダの自動変速装置およびホイールローダ

Info

Publication number: WO2006129748A1
Application number: PCT/JP2006/310978
Authority: WO
Inventors: Tetsuji Tanaka; Masami Higaki; Hirofumi Ouchi; Eiichi Sakai
Original assignee: Tcm Corporation; Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2006-12-07
Also published as: EP1887256B1; KR101079685B1; KR20080018990A; EP1887256A1; US8554423B2; CN101189455A; JP4787829B2; TWI303296B; EP1887256A4; US20100017076A1; CN101189455B; TW200710339A; JPWO2006129748A1

Abstract

　ホイールローダの自動変速装置は、変速機構と、ホイールローダの掘削作業を検出する作業検出装置と、作業検出装置によってホイールローダの掘削作業が検出されると、変速機構の速度段をシフトダウンするよう制御する変速制御装置とを備える。

Description

明細書

ホイールローダの自動変速装置およびホイールローダ

技術分野

[0001] 本発明は、ホイールローダの自動変速装置およびホイールローダに関する。

背景技術

[0002] 車速に応じて変速するホイールローダの自動変速装置にお!/、て、リフトアームの位置に応じて自動変速をせずに現在の速度段を維持する装置が知られて！/ヽる (特許文献 1参照)。この自動変速装置では、リフトアームがブーム水平位置よりも上方に位置する場合に、シフトダウンを行わずに、現在選択されている速度段を保持する。

[0003] 特許文献 1：特開昭 63— 265730号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、上述した自動変速装置では、リフトアームが低!、状態で車速を落とすとシフトダウンするので、パケットの位置によっては通常走行時に 1速へシフトダウンして急なエンジンブレーキが力かるという問題があった。

課題を解決するための手段

[0005] 本発明の第 1の態様によるホイールローダの自動変速装置は、変速機構と、ホイ一ルローダの掘削作業を検出する作業検出装置と、作業検出装置によってホイール口ーダの掘削作業が検出されると、変速機構の速度段をシフトダウンするよう制御する変速制御装置とを備える。

変速機構は、トルクコンバータを介してエンジンに接続され、作業検出装置は、トルクコンバータの速度比に基づいてホイールローダの掘削作業を検出することが好ましい。ホイールローダの車速を検出する車速検出器をさらに備え、変速制御装置は、さらに、車速検出器で検出されるホイールローダの車速に基づいて変速機構の速度段をシフトダウンしてもよ、。ホイールローダが減速する減速状態を検出する減速状態検出装置をさらに備え、変速制御装置は、さらに、減速状態検出装置で検出されるホイールローダの減速状態に基づ、て変速機構の速度段をシフトダウンしてもよ、。アクセルペダル開度を検出するペダル開度検出器をさらに備え、変速制御装置は、さらに、ペダル開度検出器によって検出されるアクセルペダル開度に基づいて変速機構の速度段をシフトダウンしてもよ、。

作業検出装置は、トルクコンバータの出力回転速度を入力回転速度で割った速度比が 0. 6まで低下すると、ホイールローダが掘削作業中であると判断し、変速制御装置は、ホイールローダの掘削作業が検出されると、変速機構の速度段を 1速にシフトダウンさせることが好まし!/、。

ホイールローダの車速を検出する車速検出器と、ホイールローダが減速する減速状態を検出する減速状態検出装置とをさらに備え、作業検出装置は、トルクコンパ一タの出力回転速度を入力回転速度で割った速度比が 0. 6まで低下すると、ホイールローダが掘削作業中であると判断し、変速制御装置は、速度比が 0. 6まで低下した場合に、ホイールローダの減速状態が 0. 2秒以上継続し、車速が 4km/h以下となると、変速機構の速度段を 1速にシフトダウンしてもよい。アクセルペダル開度を検出するペダル開度検出器をさらに備え、変速制御装置は、さらに、ペダル開度検出器によつてアクセルペダル開度が 40%以上であることが検出されると、変速機構の変速段を 1速にシフトダウンさせてもよ!、。

変速制御装置は、ホイールローダの前後進切換直後は変速機構の速度段を維持することが好ましい。

ホイールローダによる作業を行うための作業モードと、非作業モードとを切換可能であり、作業モードが設定されると、変速制御装置によって自動で 1速までシフトダウン可能であり、非作業モードが設定されると、変速制御装置によって 2速以上の速度段でシフトチェンジが行われることが好ましい。作業モードは、 1速と 2速を含む第 1変速ポジションと、 1速と 2速以上の複数の速度段とを含む第 2変速ポジションとを有し、変速制御装置は、作業モードにおいて、第 1変速ポジションが設定されると 1速と 2速でシフトチェンジを行い、第 2変速ポジションが設定されると 1速と 2速以上の複数の速度段でシフトチェンジを行ってもょ、。

本発明の第 2の態様によるホイールローダは、上記第 1の態様による自動変速装置を備える。本発明の第 3の態様によるホイールローダの自動変速方法は、ホイールローダの掘削作業を検出すると、変速機構の速度段をシフトダウンする。

なお、作業検出装置は作業検出手段、変速制御装置は変速制御手段、減速状態検出装置は減速状態検出手段に置き換えてもよい。

発明の効果

[0006] 本発明によれば、ホイールローダの掘削作業時に自動でシフトダウンすることができ、操作性を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0007] [図 1]図 1は、本発明の一実施の形態によるホイールローダの運転パターンを説明する図である。

[図 2]図 2は、一実施の形態による自動変速装置が搭載されるホイールローダの制御ブロック図である。

[図 3]図 3は、各オート変速モードの変速ポジションの変速パターンを示す図である。

[図 4]図 4は、一実施の形態による自動変速装置の制御処理手順を示すフローチヤートである。

発明を実施するための最良の形態

[0008] 以下、本発明の一実施の形態によるホイールローダの自動変速装置について、図面を参照して具体的に説明する。図 1は、一実施の形態による自動変速装置を搭載したホイールローダ 11の運転パターンを説明する図である。

[0009] ホイールローダ 11は、装着されたパケットで地山 15を掘削し、積載した土砂をダンプトラック 13に積み込む作業を主な役割として、る。土砂の掘削作業時のホイール口ーダ 11の代表的な運転パターンを図 1を用いて説明する。まず、ホイールローダ 11 は地山 15に向力つて速度段を 2速以上として前進する。地山 15に到達すると、バケットを地山 15に対して十分に挿入できるように速度段を 1速に落としてトルクを上げる。そして、地山 15に挿入されたパケットに土砂が十分積載されると、ホイールローダ 1 1は速度段 2速以上で、ある位置まで後進する。その後、ホイールローダ 11はダンプトラック 13の方に方向転換して速度段 2速以上でダンプトラック 13まで前進し、バケツト内に積載された土砂をダンプトラック 13の荷台に積み込む。 [0010] このように、ホイールローダ 11の作業時にはシフトチェンジを頻繁に行うため、オペレータの負担を軽減するためにホイールローダ 11には自動変速装置が搭載されている。一般的に、自動変速装置のシフトチェンジは車速に応じて制御されるため、掘削時に車速を落とすことによって作業に適した 1速にシフトダウンさせることができる。ただし、シフトダウンのタイミングをホイールローダ 11の車速のみによって決定すると、ダンプトラック 13まで前進するような通常走行時でも車速の低下により 1速にシフトダウンしてしまう。

[0011] そこで、本発明の一実施の形態においては、より適切なタイミングで、具体的にはパケットを地山 15に挿入する掘削作業時に、作業用の速度段までシフトダウンを行うように自動変速装置の変速タイミングを制御する。

[0012] 図 2に、一実施の形態による自動変速装置が搭載されるホイールローダ 11の制御ブロック図を示す。ホイールローダ 11は、エンジン 1、トルクコンバータ 3、変速機構 5 、前後進切換スィッチ 6、速度比検出器 7、車速検出器 8、変速制御装置 9、アクセルペダル開度検出器 21、モード切換スィッチ 23、および変速ポジション切換スィッチ 2 5を備えている。

[0013] エンジン 1からの駆動力によってトルクコンバータ 3のポンプインペラ（不図示）が回転し、ポンプインペラの回転によって作動油を介してタービンランナ (不図示）が回転する。なお、トルクコンバータ 3は入力トルクを増大させるためのステータ（不図示)等も備えている。

[0014] トルクコンバータ 3からの回転力は変速機構 5に伝達される。変速機構 5は、複数の速度段を備えており、トルクコンバータ 3からの回転速度を、最適な速度段で変換させて駆動軸へと伝達する。

[0015] 速度比検出器 7は、トルクコンバータ 3の速度比を検出する。トルクコンバータ 3の速度比は、速度比 = (出力軸回転速度 Z入力軸回転速度）として表すことができる。

[0016] 変速制御装置 9には、トルクコンバータ 3の速度比を検出する速度比検出器 7、ホイールローダ 11の車速を検出する車速検出器 8、ホイールローダ 11の前進と後進とを切り換えるために操作される前後進切換スィッチ 6、アクセルペダル開度検出器 21、モード切換スィッチ 23、および変速ポジション切換スィッチ 25からの各信号が入力される。アクセルペダル開度検出器 21は、オペレータによって操作されるアクセルぺダルの開度 (操作量)を検出する。アクセルペダルが全開まで操作された場合の開度を 100%とする。モード切換スィッチ 23は、後述するホイールローダ 11のオート変速モードを選択するためにオペレータによって操作される選択操作部材であり、例えばダィャルスイッチとして構成される。変速ポジション切換スィッチ 25は、オート変速モードが選択された場合の自動変速範囲を設定するためにオペレータによって操作される操作部材である。変速制御装置 9は、これらのセンサやスィッチ力も入力される情報に基づ、て変速機構 5の速度段をシフトチェンジさせるように構成されて、る。

[0017] 上述したように、変速機構 5の速度段をシフトダウンさせると急なエンジンブレーキ力 Sかかる場合があるので、適切なタイミングでシフトダウンを行うことが望ましい。そこで、変速制御装置 9は、前後進切換スィッチ 6からの信号により前後進切換直後でないこと、車速検出器 8からの信号により車速が連続して低下し、所定時間、減速状態を持続していること、および速度比検出器 7からの信号によりトルクコンバータ 3の速度比が所定値まで低下したこと等を判別すると、変速機構 5の速度段をシフトダウンさせるように構成されている。

[0018] 次に、ホイールローダ 11の自動変速装置の動作を詳細に説明する。自動変速装置は複数のオート変速モードを備えており、モード切換スィッチ 23の操作によって切換可能である。図 3に、各オート変速モードにおける速度段変速ポジションの自動変速範囲を示す。オート変速モードは、走行用「L」モード、走行用と作業用の中間 (軽作業用）「N」モード、および作業用「H」モードの 3種類を含む。走行用「L」モードと軽作業用「N」モードは、非作業モードといえる。

[0019] 変速ポジションは「1」〜「IV」まであり、各変速ポジションには 1〜4速の少なくとも 1 つの速度段を含む自動変速範囲が設定されて、る。変速ポジション「I」〜「IV」は変速ポジション切換スィッチ 25の操作によって切換可能である。

[0020] 図 3に示す 3種類のオート変速モードのうち、作業用「H」モードを選択して変速ポジシヨンを「II」〜「IV」に設定した場合に、自動で 1速までシフトダウンさせることができる。走行用「L」モードや軽作業用「N」モードが選択されて、る場合は、自動で 1速までシフトダウンしないため、 1速へシフトダウンするためには、変速ポジション切換スィツチ 25を操作して手動で変速ポジションを「I」に切り換える必要がある。なお、 3種類のオート変速モードにカ卩えて、手動で速度段を切り換えるマニュアルモードを追カロし、モード切換スィッチ 23の操作によってオート変速モードとマニュアルモードとを切り換免られるように構成することちできる。

[0021] ホイールローダ 11の自動変速装置の動作の概要を、まず説明する。

モード切換スィッチ 23で作業用「H」モードが選択され、変速ポジション切換スイツチ 25で変速ポジション「II」〜「IV」の!ヽずれかが選択されて!ヽる場合、ホイールローダ 11が掘削作業を行うことを検出すると、変速機構 5の速度段を 1速までシフトダウンさせるように構成する。例えば、車速が 0. 2秒以上連続して減速しているときに、トルクコンバータ 3の速度比が 0. 4〜0. 6程度に低下し、車速力 km/h以下の場合に、ホイールローダ 11が掘削作業を行うと判断できる。変速制御装置 9は、これらの条件が満たされる場合に、変速機構 5の速度段を 1速までシフトダウンさせる。さらに、変速制御装置 9は、前後進切換スィッチ 6が操作されてから、例えば 2秒以上経過した場合に、上記条件が満たされるとシフトダウンを行い、前後進切換スィッチ 6が操作されてから 2秒以上経過して、な、前後進切換直後の場合には速度段を維持する。また、後述するように、シフトダウンするかを判断する条件に、アクセルペダル開度検出器 21によって検出されるアクセルペダル開度をさらに加えてもよい。

[0022] (作業用「H」モード、変速ポジション「II」の場合）

以下に、オート変速モードを作業用「H」モードに設定した場合、すなわち掘削作業を行う場合のホイールローダ 11の動作の流れについて説明する。なお、説明の簡略ィ匕のため、変速ポジションは 1速および 2速の速度段のみを含む変速ポジション「II」であるとする。

[0023] 図 1に示すように、ホイールローダ 11が地山 15に向力つて直進する際は、ある程度の速度を必要とするので 2速で前進する。なお、ホイールローダ 11の発進時は、一般には 2速の速度段に設定される。

[0024] そして、パケットを水平にして前進のまま地山 15に突っ込むと、パケットが受ける抵抗によりホイールローダ 11の車速が低下する。また、ホイールローダ 11はパケットを地山 15に突っ込んで、るために、エンジン 1からの入力回転速度を上げても出力回転速度は上がらない。従って、トルクコンバータ 3の速度比が小さくなる。

[0025] このとき、前後進切換スィッチ 6が操作されてから 2秒以上経過しており、トルタコンバータ 3の速度比が 0. 6以下に低下し、かつ 0. 2秒以上連続して減速し、車速が 4k m/h以下となると、変速制御装置 9は変速機構 5の速度段を 2速から 1速へとシフトダゥンさせる。速度段が 1速に切り換えられることによりトルクが大きくなり、ホイールローダ 11はパケットを地山 15に十分に挿入することができる。

[0026] パケット内に地山 15の土砂を十分に積載すると、ホイールローダ 11は 2速で後退を始める。そして、ある位置まで後退すると、前後進切換スィッチ 6の操作により前後進を切り換えて方向転換し、ダンプトラック 13に向力つて前進を始める。前後進切り換え時に、ホイールローダ 11の走行方向が切り替わるまでは、切り換え前の走行方向とは逆方向の駆動力でブレーキをかけるためにトルクコンバータ 3の速度比が小さくなる。ただし、前後進切換スィッチ 6の操作から 2秒以上経過していない前後進切換直後であるため、変速制御装置 9は 1速にシフトダウンせず、現状の速度段、すなわち 2 速を維持するように変速機構 5を制御する。

[0027] そして、ホイールローダ 11は 2速のままでダンプトラック 13まで前進し、ダンプトラック 13の前で停止してパケット内の土砂をダンプトラック 13の荷台に積み替える。ここで、ホイールローダ 11が停止する際は、車速が連続して 0. 2秒以上減速するが、トルクコンバータ 3の入力回転速度および出力回転速度がともに低下するので速度比が 0. 6以下とならない。そのため、変速制御装置 9は変速機構 5の速度段を 1速へはシフトダウンせず、 2速のままで停止させる。

[0028] ホイールローダ 11はパケット内の土砂をダンプトラック 13に全て積み終わると 2速で後進し、初めの位置に戻る。ホイールローダ 11は、このような作業を複数回繰り返して、ダンプトラック 13の荷台に地山 15の土砂を積載する。

[0029] このようにホイールローダ 11が掘削作業を行う場合の自動変速装置の動作について、図 4のフローチャートを用いて説明する。図 4は、自動変速装置における変速制御処理の処理手順を示すフローチャートである。ここでは、オート変速モードが作業用「H」モードに設定され、変速ポジションが「II」であるとする。

[0030] ステップ S1では、モード切換スィッチ 23からの信号を読み込み、オート変速モードが作業用「H」モードであることを判定する。ステップ S2では変速ポジション切換スィツチ 25からの信号を読込み、変速ポジションが「II」であることを判定する。ステップ S3 では変速機構 5の変速段を 2速に設定する。ホイールローダ 11は、 2速に設定された状態で地山 15に向力つて直進する。

[0031] ステップ S4ではホイールローダ 11が掘削作業を行うか否かを判定する。前後進切換スィッチ 6が操作されてから 2秒以上経過しており、トルクコンバータ 3の速度比が 0 . 6以下に低下し、かつ 0. 2秒以上連続して減速し、車速が 4km/h以下となると、ホィールローダ 11が掘削作業を行うと判断し、ステップ S5へ進む。ステップ S5で変速制御装置 9は、変速機構 5の速度段を 2速から 1速へとシフトダウンさせる。速度段が 1速に切り換えられることによりトルクが大きくなり、ホイールローダ 11はパケットを地山 15に十分に挿入することができる。

[0032] ステップ S6では、前後進切換スィッチ 6が操作されたか否かを判定する。前後進切換スィッチ 6が後進方向に操作された場合は、ステップ S7に進み、変速機構 5の速度段を 2速にシフトアップさせる。これにより、ホイールローダ 11は、パケット内に土砂を積載した後、 2速で後退する。ステップ S7で 2速にシフトアップした後、ステップ S6 に戻り、前後進切換スィッチ 6の操作方向を再び判定する。前後進切替スィッチ 6が継続して後進方向に操作されている場合は、変速機構 5の速度段は 2速に維持される。ホイールローダ 11がある位置まで後退し、ダンプトラック 13に向かって前進するために前後進切換スィッチ 6が前進方向に操作されると、ステップ S6からステップ S4 に戻る。

[0033] ステップ S4では、再び、ホイールローダ 11が掘削作業を行うか否かを判定する。前後進切り換え時に、ホイールローダ 11の走行方向が切り替わるまでは、切り換え前の走行方向とは逆方向の駆動力でブレーキをかけるためにトルクコンバータ 3の速度比力、さくなる。ただし、前後進切換スィッチ 6の操作力も 2秒以上経過していない前後進切換直後であるため、掘削作業とは判断されず、ステップ S4が否定判定される。掘削作業でない場合、すなわち通常走行時はステップ 8へ進み、変速制御装置 9は現状の速度段、すなわち 2速を維持するように変速機構 5を制御する。ステップ S8の処理の後、ステップ S1に戻る。 [0034] 以上説明したように、一実施の形態による自動変速装置は、ホイールローダ 11の通常走行時は速度段を 1速へシフトダウンせず、掘削作業時のみ自動で作業用の速度段、すなわち 1速までシフトダウンさせることができる。

[0035] なお、トルクコンバータ 3の速度比が 0. 6まで低下した場合に 1速へシフトダウンするように変速タイミングを制御することにより、次のような作用効果を得ることができる。例えば、速度比が 0. 7以上の場合に 1速へシフトダウンするように制御すると、 1速へのシフトダウンの変速タイミングが早すぎて、パケットが十分に地山 15に突っ込まれていない状態で 1速へシフトダウンすることになる。この場合、エンジン 1の入力トルクが無駄になり、燃料の無駄使いとなる。一方、 0. 6よりも小さい速度比を 1速へのシフトダウンを決定するための閾値として設定すると、シフトダウンの変速タイミングが遅くなりすぎて、掘削作業の際に車速による慣性力を生かすことができない。

[0036] また、連続して 0. 2秒以上減速しな、と 1速へはシフトダウンしな、ように制御することで、例えば発進時に、トルクコンバータ 3の出力回転数に対して入力回転数が上昇し速度比が小さくなつても、減速状態が所定時間以上経過しないため、 1速へシフトダウンしてしまうのを防ぐことができる。

[0037] (変形例）

以上、本発明の一実施の形態による自動変速装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなぐその趣旨を逸脱しない限り種々の変更が可能である。例えば、各オート変速モードにおける各変速ポジションの変速パターンは、図 3に示したもの以外の種々の変速パターンとすることもできる。

[0038] 1速へのシフトダウンの条件は、上述したものには限定されない。少なくとも、トルクコンバータ 3の速度比が低下してホイールローダ 11が掘削作業を行うことが検出された場合に、作業用の速度段までシフトダウンするように構成することができる。また、上述した条件のほかに、さらにアクセルペダル開度検出器 21によって検出されるァクセルペダル開度を追加することもできる。一般的に、掘削作業時にはアクセルペダルを大きく踏み込むため、例えばアクセルペダル開度が 40%未満の場合、すなわちァクセルペダルの踏み込み量が小さい場合は、 1速へシフトダウンしないようにする。とくに、アクセルペダル開度が 80〜100%以外の場合には 1速へシフトダウンしないようにすることにより、ホイールローダ 11が掘削前に土場の整地のためにバケツトを設置して減速して、る場合に、シフトダウンしな、ようにすることができる。

[0039] 上述した一実施の形態では、オート変速モードが作業用「H」モードに設定された場合に自動で 1速までシフトダウン可能に構成した。ただし、掘削作業時に限らず、 1 速の駆動力が必要な状況で自動で 1速までシフトダウン可能に構成することが望ましい。例えば、ホイールローダ 11が登坂走行する場合である。そこで、ホイールローダ 11が 2速で登坂走行している場合に、連続して 0. 2秒以上減速して車速が 4km/h 以下となり、かつ、アクセルペダル開度が 40%以上となると、 1速にシフトダウンするように制御を行う。これにより、駆動力を必要とする急な上り坂を走行する場合に適切なタイミングでシフトダウンを行うことができる。

[0040] また、上述した一実施の形態では、オート変速モードを作業用「H」モードに設定し、 1速および 2速を含む変速ポジション「II」が選択されている場合の変速制御処理について説明した。作業用「H」モードでは、作業用速度段として 1速を使用するように設定されているが、軽作業用「N」モードでは、 2速を作業用速度段として使用する。そこで、軽作業用「N」モードが設定され、変速ポジションが「II」〜「IV」の、ずれかである場合、変速制御装置 9は、掘削作業時の高負荷によって速度比検出器 7で検出されるトルクコンバータ 3の速度比が所定値まで低下した場合に、 2速にシフトダウンさせて掘削作業を行うようにしてもよ!、。

[0041] (作業用「H」モード、変速ポジション「IV」の場合の変速制御処理）

以下に、オート変速モードを作業用「H」モードに設定し、変速ポジションを「IV」とした場合の自動変速装置の動作について説明する。なお、変速制御装置 9は、ホイ一ルローダ 11の車速に基づいて、速度段が 2速以上のシフトチェンジを制御する。

[0042] まず、ホイールローダ 11は 2速で発進する。ホイールローダ 11は徐々に車速を上昇させ、車速検出器 8はホイールローダ 11の車速を検出してその情報を変速制御装置 9へ送る。変速制御装置 9は、検出されたホイールローダ 11の車速に基づいて変速機構 5の速度段を 2速→3速→4速へとシフトアップさせる。ホイールローダ 11が地山 15 (図 1参照）に近づくにつれ、オペレータがブレーキを操作することにより車速が低下する。車速検出器 8は検出したホイールローダ 11の車速を変速制御装置 9に送り、変速制御装置 9は検出された車速に基づいて変速機構 5の速度段を 4速→3速 →2速へとシフトダウンさせる。なお、車速の低下に応じてシフトダウンさせる場合、すなわち通常走行時は、トルクコンバータ 3の速度比が 1速へのシフトダウンを判断するための閾値 (例えば 0. 6)よりも小さくならないため、速度段は 2速までしかシフトダウンしない。

[0043] ホイールローダ 11がパケットを水平にして前進のまま地山 15に突っ込むと、トルクコンバータ 3の速度比が低下して掘削作業であることが検出されるとともに、上述した車速や減速状態等の条件が満たされるので、変速制御装置 9は変速機構 5の速度段を 1速にシフトダウンさせる。これにより、ホイールローダ 11は掘削作業に必要な駆動力を得て、パケットを地山 15に十分に挿入させることができる。

[0044] パケット内に地山 15の土砂を十分に積載させると、ホイールローダ 11は 2速で後進を始める。ホイールローダ 11の車速が上昇するにつれて、変速制御装置 9は変速機構 5の変速段を 2速→3速→4速へとシフトアップさせる。このように変速制御装置 9は、ホイールローダ 11がダンプトラック 13の荷台にパケット内の土砂を積み替え、始めの位置に戻るまで車速に応じて変速機構 5の変速段を適宜変換する。ホイールローダ 11はこのような作業を複数回、繰り返して行う。

[0045] なお、以上では地山 15に近づいた際にオペレータのブレーキングによりホイール口ーダ 11の車速を低下させ、車速に応じて 2速までシフトダウンした後、地山 15にバケットを突っ込む場合を例として説明した。ただし、車速に応じて 3速までシフトダウンした状態でパケットを地山 15に突っ込んだ場合でも、パケットを挿入することによりホイールローダ 11の車速が低下するので、変速制御装置 9は自動で変速機構 5の速度段を 2速にシフトダウンさせる。その後、上述した条件が満たされると 1速へとシフトダゥンする。

[0046] なお、上述した一実施の形態では、オート変速モードとして、走行用「L」モードと、軽作業用「N」モードと、作業用「H」モードとを切換可能に設定したが、これには限定されず、少なくとも、作業用「H」モードを含むように構成することができる。また、作業用「H」モードと、走行用「L」モードおよび軽作業用「N」モードのいずれか一方とを含むように構成してもよい。また、作業用「H」モードにおいて変速ポジション「1」〜「IV」を設けたが、少なくとも、 1速と 2速を含む変速ポジション「II」を備えるように構成することができる。また、 1速と 2速を含む変速ポジション「II」と、 1速と 2速以上の複数の速度段とを含む変速ポジション「III」または「IV」を設けるように構成してもよ!/、。

[0047] また、以上説明した一実施の形態においては、トルクコンバータ 3の速度比力ホイールローダ 11が掘削作業中である力否かを判断した。これにより、既存のセンサを用いて作業用の速度段へシフトダウンする力否かを決定することができる。ただし、これには限定されず、ホイールローダ 11が掘削作業中である力否かを検出するためのセンサを別に設けてもよい。また、トルクコンバータ 3がスリップしていることを速度比とは別の手法により検出するように構成してもよい。

[0048] 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。

[0049] 本出願は日本国特許出願 2005— 164123号（2005年 6月 3日出願）を基礎として

、その内容は引用文としてここに組み込まれる。

Claims

請求の範囲

[1] ホイールローダの自動変速装置は、

変速機構と、

前記ホイールローダの掘削作業を検出する作業検出装置と、

前記作業検出装置によって前記ホイールローダの掘削作業が検出されると、前記変速機構の速度段をシフトダウンするよう制御する変速制御装置とを備える。

[2] 請求項 1に記載のホイールローダの自動変速装置にお!/、て、

前記変速機構は、トルクコンバータを介してエンジンに接続され、

前記作業検出装置は、トルクコンバータの速度比に基づいて前記ホイールローダの掘削作業を検出する。

[3] 請求項 2に記載のホイールローダの自動変速装置は、

前記ホイールローダの車速を検出する車速検出器をさらに備え、

前記変速制御装置は、さらに、前記車速検出器で検出される前記ホイールローダの車速に基づいて前記変速機構の速度段をシフトダウンする。

[4] 請求項 2または請求項 3に記載のホイールローダの自動変速装置は、

前記ホイールローダが減速する減速状態を検出する減速状態検出装置をさらに備え、

前記変速制御装置は、さらに、前記減速状態検出装置で検出される前記ホイールローダの減速状態に基づいて前記変速機構の速度段をシフトダウンする。

[5] 請求項 2から請求項 4の、ずれかに記載のホイールローダの自動変速装置は、アクセルペダル開度を検出するペダル開度検出器をさらに備え、

前記変速制御装置は、さらに、前記ペダル開度検出器によって検出される前記ァクセルペダル開度に基づいて前記変速機構の速度段をシフトダウンする。

[6] 請求項 2から請求項 5のいずれかに記載のホイールローダの自動変速装置において、

前記作業検出装置は、前記トルクコンバータの出力回転速度を入力回転速度で割つた前記速度比が 0. 6まで低下すると、前記ホイールローダが掘削作業中であると判断し、前記変速制御装置は、前記ホイールローダの掘削作業が検出されると、前記変速機構の速度段を 1速にシフトダウンさせる。

[7] 請求項 2に記載のホイールローダの自動変速装置は、

前記ホイールローダの車速を検出する車速検出器と、

前記ホイールローダが減速する減速状態を検出する減速状態検出装置とをさらに備え、

前記作業検出装置は、前記トルクコンバータの出力回転速度を入力回転速度で割つた前記速度比が 0. 6まで低下すると、前記ホイールローダが掘削作業中であると判断し、

前記変速制御装置は、前記速度比が 0. 6まで低下した場合に、前記ホイールローダの減速状態が 0. 2秒以上継続し、前記車速が 4km/h以下となると、前記変速機構の速度段を 1速にシフトダウンさせる。

[8] 請求項 7に記載のホイールローダの自動変速装置は、

アクセルペダル開度を検出するペダル開度検出器をさらに備え、

前記変速制御装置は、さらに、前記ペダル開度検出器によって前記アクセルぺダル開度が 40%以上であることが検出されると、前記変速機構の変速段を 1速にシフトダウンさせる。

[9] 請求項 1から請求項 8のいずれかに記載のホイールローダの自動変速装置において、

前記変速制御装置は、前記ホイールローダの前後進切換直後は前記変速機構の速度段を維持する。

[10] 請求項 1から請求項 9の、ずれかに記載のホイールローダの自動変速装置は、前記ホイールローダによる作業を行うための作業モードと、非作業モードとを切換可能であり、

前記作業モードが設定されると、前記変速制御装置によって自動で 1速までシフトダウン可能であり、前記非作業モードが設定されると、前記変速制御装置によって 2 速以上の速度段でシフトチェンジが行われる。

[11] 請求項 10に記載のホイールローダの自動変速装置は、前記作業モードは、前記 1速と 2速を含む第 1変速ポジションと、前記 1速と前記 2速以上の複数の速度段とを含む第 2変速ポジションとを有し、

前記変速制御装置は、前記作業モードにおいて、前記第 1変速ポジションが設定されると前記 1速と前記 2速でシフトチヱンジを行、、前記第 2変速ポジションが設定されると前記 1速と前記 2速以上の複数の速度段でシフトチェンジを行う。

[12] ホイールローダは、

請求項 1から請求項 11の!、ずれかに記載の自動変速装置を備える。

[13] ホイールローダの自動変速方法は、

前記ホイールローダの掘削作業を検出すると、変速機構の速度段をシフトダウンする。