(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、
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備え、
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し、
前記変速制御装置は、前記作業検出装置によって前記ホイールローダが掘削作業中であると判断されると、前記ホイールローダの減速状態が所定時間継続する場合に、前記変速機構の速度段をシフトダウンすることを特徴とするホイールローダの自動変速装置。
【請求項２】
請求項１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ことを特徴とするホイールローダの自動変速装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２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ア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ことを特徴とするホイールローダの自動変速装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３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った前記速度比が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することを特徴とするホイールローダの自動変速装置。
【請求項５】
請求項１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った前記速度比が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ことを特徴とするホイールローダの自動変速装置。
【請求項６】
請求項５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ペダル開度が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ことを特徴とするホイールローダの自動変速装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６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ことを特徴とするホイールローダの自動変速装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のい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ことを特徴とするホイールローダの自動変速装置。
【請求項９】
請求項８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速でシフトチェンジを行い、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ことを特徴とするホイールローダの自動変速装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の自動変速装置を備えることを特徴とするホイールローダ。
【請求項１１】
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し、
前記ホイールローダが減速する減速状態を検出し、
前記ホイールローダが掘削作業中であると判断されると、前記ホイールローダの減速状態が所定時間継続する場合に、前記変速機構の速度段をシフトダウンすることを特徴とするホイールローダの自動変速方法。
【発明の詳細な説明】
【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いて、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いる（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】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した自動変速装置では、リフトアームが低い状態で車速を落とすとシフトダウンするので、バ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かかるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）請求項１の発明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、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備え、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し、変速制御装置は、作業検出装置によってホイールローダが掘削作業中であると判断されると、ホイールローダの減速状態が所定時間継続する場合に、変速機構の速度段をシフトダウンすることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載のホイールローダの自動変速装置において、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することを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のホイールローダの自動変速装置において、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することを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項１から請求項３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、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することを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、請求項１に記載のホイールローダの自動変速装置において、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、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前記速度比が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速にシフトダウンさせることを特徴とする。
（６）請求項６の発明は、請求項５に記載のホイールローダの自動変速装置において、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ることを特徴とする。
（７）請求項７の発明は、請求項１から請求項６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、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を特徴とする。
（８）請求項８の発明は、請求項１から請求項７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、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を特徴とする。
（９）請求項９の発明は、請求項８に記載のホイールローダの自動変速装置において、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うことを特徴とする。
（１０）請求項１０の発明によるホイールローダは、請求項１から請求項９のいずれかに記載の自動変速装置を備えることを特徴とする。
（１１）請求項１１の発明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、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し、ホイールローダが減速する減速状態を検出し、ホイールローダが掘削作業中であると判断されると、ホイールローダの減速状態が所定時間継続する場合に、変速機構の速度段をシフトダウンすることを特徴とする。
【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ャートである。
【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、装着されたバケットで地山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いる。土砂の掘削作業時のホイールローダ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に向かって速度段を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に挿入されたバケットに土砂が十分積載されると、ホイールローダ１１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、バケッ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、具体的にはバケットを地山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、前後進切換スイッチ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、モード切換スイッチ２３、および変速ポジション切換スイッチ２５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／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イッチ６、アクセルペダル開度検出器２１、モード切換スイッチ２３、および変速ポジション切換スイッチ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ペダルの開度（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。モード切換スイッチ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、例えばダイヤルスイッチとして構成される。変速ポジション切換スイッチ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イッチから入力される情報に基づいて変速機構５の速度段をシフトチェンジさせるように構成されている。【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が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、前後進切換スイッチ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、モード切換スイッチ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「Ｉ」〜「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いる。変速ポジション「Ｉ」〜「IV」は変速ポジション切換スイッチ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ョンを「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いる場合は、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イッチ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加えて、手動で速度段を切り換えるマニュアルモードを追加し、モード切換スイッチ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えられるように構成することもできる。【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。
モード切換スイッチ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ッチ２５で変速ポジション「II」〜「IV」のいずれかが選択されている場合、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、車速が４ｋｍ/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、前後進切換スイッチ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、前後進切換スイッチ６が操作されてから２秒以上経過していない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、説明の簡略化のため、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に向かって直進する際は、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、バケットを水平にして前進のまま地山１５に突っ込むと、バ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はバケットを地山１５に突っ込んでいるために、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、前後進切換スイッチ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、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はバケットを地山１５に十分に挿入することができる。【００２６】
バケット内に地山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、前後進切換スイッチ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に向かって前進を始める。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、前後進切換スイッチ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の前で停止してバ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はバ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、モード切換スイッチ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イッチ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に向かって直進する。【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。前後進切換スイッチ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、ホイールローダ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はバケットを地山１５に十分に挿入することができる。【００３２】
ステップＳ６では、前後進切換スイッチ６が操作されたか否かを判定する。前後進切換スイッチ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、バ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、前後進切換スイッチ６の操作方向を再び判定する。前後進切替スイッチ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イッチ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の速度比が小さくなる。ただし、前後進切換スイッチ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、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、バ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秒以上減速しないと１速へはシフトダウンしない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っても、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く、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ア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、すなわちア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ットを設置して減速している場合に、シフトダウンしない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」のいずれかである場合、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い。【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、ホイールローダ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がバ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、バケットを地山１５に十分に挿入させることができる。【００４４】
バケット内に地山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の荷台にバ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ローダ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バケットを地山１５に突っ込んだ場合でも、バ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速へとシフトダウンする。【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「I」〜「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い。【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の速度比からホイールローダ１１が掘削作業中であるか否かを判断した。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か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か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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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