(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の油圧クラッチを有し、エンジンの出力をトルクコンバータを介して伝える有段自動変速機を備えた作業車両の変速制御装置は、
前記作業車両のエンジン回転数および前記有段自動変速機を制御する制御装置と、
前記作業車両の前後進切換指令を出力する前後進切換部材と、
前記作業車両のアクセルペダルの操作量を検出する操作量検出装置とを備え、
前記作業車両が走行している状態で前記前後進切換部材によって前記前後進切換指令が出力されると、前記制御装置は、前記有段自動変速機の前後進切換制御を行うとともに、前記エンジン回転数を、前記作業車両のトルクコンバータのタービンランナが逆転しないように設定された目標下限値まで、前記油圧クラッチの制御用油圧のタイムチャートと、前記エンジン回転数の低下に伴って低下する前記タービンランナの回転数との関係から決定される低下率で、徐々に低下するように制御することを特徴とする作業車両の変速制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業車両の変速制御装置において、
前記制御装置は、前記エンジン回転数を前記目標下限値まで低下させた後は、前記操作量検出装置で検出されるアクセルペダル操作量に応じたエンジン回転数に制御することを特徴とする作業車両の変速制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の作業車両の変速制御装置において、
前記前後進切換指令が出力された時点での前記アクセルペダル操作量に応じたエンジン回転数が、前記目標下限値よりも大きな値として予め設定された設定回転数よりも大きい場合には、前記制御装置は、前記エンジン回転数を前記設定回転数まで瞬時に低下させた後、前記目標下限値まで徐々に低下するように制御することを特徴とする作業車両の変速制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の作業車両の変速制御装置において、
前記設定回転数は、前記作業車両に対するエンジンブレーキが有効に働く下限のエンジン回転数に相当する値として設定されることを特徴とする作業車両の変速制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の作業車両の変速制御装置において、
前記前後進切換指令が出力された時点での前記アクセルペダル操作量に応じたエンジン回転数が、前記目標下限値よりも小さい場合は、前記制御装置は、前記エンジン回転数を前記目標下限値まで増加した後、前記目標下限値を維持するように制御することを特徴とする作業車両の変速制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の作業車両の変速制御装置において、
前記制御装置は、前記前後進切換指令が出力された後、前記作業車両の車速が略０まで低下した直後に切換後の油圧クラッチに対する制御用油圧の調整が完了するように前記エンジン回転数の低下率を設定することを特徴とする作業車両の変速制御装置。
【請求項７】
請求項３に記載の作業車両の変速制御装置において、
前記目標下限値および前記設定回転数は、前記エンジン回転数が前記目標下限値以上かつ前記設定回転数以下の場合に、前記作業車両に変速ショックを発生させること無く前進クラッチと後進クラッチとの切換が行われる値としてそれぞれ設定されることを特徴とする作業車両の変速制御装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の変速制御装置を備えることを特徴とする作業車両。
【請求項９】
複数の油圧クラッチを有し、エンジンの出力をトルクコンバータを介して伝える有段自動変速機を備えた作業車両の変速制御方法は、
前記作業車両の前後進切換指令を出力する前後進切換部材によって前記作業車両が走行している状態で前記前後進切換指令が出力されると、前記有段自動変速機の前後進切換制御を行うとともに、前記作業車両のエンジン回転数を、前記作業車両のトルクコンバータのタービンランナが逆転しないように設定された目標下限値まで、前記油圧クラッチの制御用油圧のタイムチャートと、前記エンジン回転数の低下に伴って低下する前記タービンランナの回転数との関係から決定される低下率で、徐々に低下するように制御することを特徴とする作業車両の変速制御方法。
【請求項１０】
請求項1に記載の作業車両の変速制御装置において、
前記制御装置は、前記前後進切換指令が出力されると、前記操作量検出装置で検出されるアクセルペダル操作量に関わらず、前記エンジン回転数を前記目標下限値まで徐々に低下することを特徴とする作業車両の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有段自動変速機を搭載した作業車両の変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダ等の作業車両には、有段の自動変速機を搭載したものがある。このような作業車両の変速制御装置としては、前後進切換操作を行うと、前後進切換時のアクセルペダル操作量に対応した制動力で制動するとともに、スロットル弁を閉じて、車速を予定速度に減速させたところで自動変速機の前後進ギヤを実際に切換えるものが知られている（特許文献１参照）。この変速制御装置は、さらに車速がほぼ零まで減速されたときにアクセルペダル操作量に対応したスロットル弁開度にする。【０００３】
【特許文献１】特開平４−１２３９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の変速制御装置においては、前進走行から後進走行に切り替える際、前後進切換レバーを前進から後進に切り替えるとともにアクセルペダルを解放すると、エンジン回転数が急激に低下する。これに伴い、トルクコンバータのタービンランナの回転数が急激に変化して、逆転し、車両に変速ショックが発生す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の態様による有段自動変速機を備えた作業車両の変速制御装置は、複数の油圧クラッチを有し、エンジンの出力をトルクコンバータを介して伝える有段自動変速機を備えた作業車両の変速制御装置は、作業車両のエンジン回転数および有段自動変速機を制御する制御装置と、作業車両の前後進切換指令を出力する前後進切換部材と、作業車両のアクセルペダルの操作量を検出する操作量検出装置とを備え、作業車両が走行している状態で前後進切換部材によって前後進切換指令が出力されると、制御装置は、有段自動変速機の前後進切換制御を行うとともに、エンジン回転数を、作業車両のトルクコンバータのタービンランナが逆転しないように設定された目標下限値まで、油圧クラッチの制御用油圧のタイムチャートと、エンジン回転数の低下に伴って低下するタービンランナの回転数との関係から決定される低下率で、徐々に低下するように制御する。
制御装置は、エンジン回転数を目標下限値まで低下させた後は、操作量検出装置で検出されるアクセルペダル操作量に応じたエンジン回転数に制御してもよい。前後進切換指令が出力された時点でのアクセルペダル操作量に応じたエンジン回転数が、目標下限値よりも大きな値として予め設定された設定回転数よりも大きい場合には、制御装置は、エンジン回転数を設定回転数まで瞬時に低下させた後、目標下限値まで徐々に低下するように制御することが好ましい。設定回転数は、作業車両に対するエンジンブレーキが有効に働く下限のエンジン回転数に相当する値として設定してもよい。前後進切換指令が出力された時点でのアクセルペダル操作量に応じたエンジン回転数が、目標下限値よりも小さい場合は、制御装置は、エンジン回転数を目標下限値まで増加した後、目標下限値を維持するように制御することが好ましい。
制御装置は、前後進切換指令が出力された後、作業車両の車速が略０まで低下した直後に切換後の油圧クラッチに対する制御用油圧の調整が完了するようにエンジン回転数の低下率を設定してもよい。目標下限値および設定回転数は、エンジン回転数が目標下限値以上かつ設定回転数以下の場合に、作業車両に変速ショックを発生させること無く前進クラッチと後進クラッチとの切換が行われる値としてそれぞれ設定されることが好ましい。
本発明の第２の態様による作業車両は、第１の態様による変速制御装置を備える。
本発明の第３の態様による複数の油圧クラッチを有し、エンジンの出力をトルクコンバータを介して伝える有段自動変速機を備えた作業車両の変速制御方法は、作業車両の前後進切換指令を出力する前後進切換部材によって作業車両が走行している状態で前後進切換指令が出力されると、有段自動変速機の前後進切換制御を行うとともに、作業車両のエンジン回転数を、作業車両のトルクコンバータのタービンランナが逆転しないように設定された目標下限値まで、油圧クラッチの制御用油圧のタイムチャートと、エンジン回転数の低下に伴って低下するタービンランナの回転数との関係から決定される低下率で、徐々に低下するように制御する。  
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、作業車両に変速ショックを発生させること無く前後進切換えをスムーズに行うことが可能となる。
【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作業車両の変速制御装置のシステム図である。
【図２】図２は、一実施の形態による作業車両の変速制御装置を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】図３は、一実施の形態による作業車両の変速制御装置で実行される前後進切換処理およびエンジン制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、一実施の形態による作業車両の変速制御装置の作用を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】図５は、一実施の形態による作業車両の変速制御装置の作用を説明するための別のタイミングチャートである。
【図６】図６は、前進から後進への切換時におけるタイミングチャートの比較例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明による作業車両の変速制御装置の好適な実施の形態について、以下に、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による作業車両の変速制御装置を説明するためのシステム図である。変速制御装置は、制御装置１、アクセルペダル２、前後進切換レバー３、エンジン回転センサ５、トランスミッション６、車速センサ８、トランスミッションインプット回転センサ９、トルクコンバータ１２等を備えている。【０００９】
制御装置１は、アクセルペダル２からアクセルペダル操作量の検出信号、および前後進切換レバー３から前後進切換えに関する指令信号を取得する。さらに、制御装置１は、エンジンＥの出力軸４の回転数を検知するエンジン回転センサ５からエンジン回転数の検出信号、トランスミッション６の出力軸７の回転数を検知する車速センサ８から車速の検出信号、およびトランスミッションインプット回転センサ９からトランスミッション６のインプット回転数に関する検出信号を取得する。【００１０】
制御装置１は、これらの検出信号に基づいてエンジンＥおよびトランスミッション６を制御し、インジケータ１１に回転数や車速に関する信号を送る。図１において、参照符号１２はトルクコンバータを示し、参照符号１３は作業車両の駆動車輪を示している。なお、制御装置１は、エンジンコントローラ（不図示）を介して、エンジンＥを制御することもできる。エンジンコントローラは、エンジンＥに標準装備され、アクセルペダル操作量に応じてエンジンＥに対して燃料噴射指令を出すコントローラである。【００１１】
なお、トランスミッション６は、油圧式の湿式多板クラッチで構成された前後進クラッチおよび速度段クラッチを有している。前後進クラッチおよび速度段クラッチは、クラッチ解放からクラッチ係合へと移行する際には増圧され、クラッチ係合からクラッチ解放へと移行する際には減圧される、いわゆるポジティブ型の油圧クラッチである。制御装置１は、これらのクラッチへの作動油の供給をそれぞれ制御する複数のソレノイドバルブ（不図示）を制御する。これらのソレノイドバルブは、制御装置１からの駆動信号に応じて開閉動作を行い、開動作すると、クラッチへの油圧が増圧する一方、閉動作すると、クラッチへの油圧が減圧する。【００１２】
図２は、作業車両のオペレータが前後進切換レバー３を前進から後進に切換えるとともに、アクセルペダル２を解放した場合の制御装置１の制御を説明するタイミングチャートである。図２において、上段のチャートは、エンジン回転センサ５によって検知されたエンジン回転数（ｒｐｍ）を示す折れ線Ｌ１と、トランスミッションインプット回転センサ９によって検知されたトルクコンバータ１２のタービンランナ回転数を示す折れ線Ｌ２と、車速センサ８によって検知された車速Ｌ３とを示している。図２において、下段のチャートは、前進クラッチの制御用油圧の波形Ｌ４と後進クラッチの制御用油圧の波形Ｌ５とを示している。【００１３】
作業車両の前進中にオペレータが前後進切換レバー３を後進に切り替えるとともにアクセルペダル２を解放すると、制御装置１には、前後進の切換指令とともにアクセルペダル操作量に関する信号が入力される。制御装置１は、前進クラッチの制御用油圧を減圧し、後進クラッチの制御用油圧を増圧させる。前進クラッチは制御用油圧の減圧により解放され、後進クラッチは制御用油圧の増圧により係合（クラッチＯＮ）し、時間ｔ１で後進クラッチの昇圧が完了する。【００１４】
さらに、制御装置１は、エンジン回転数を直ちにローアイドル回転数にする指令ではなく、すなわち燃料噴射量をローアイドル相当量に絞る指令ではなく、エンジン回転数を一旦、予め設定した回転数Ａまで低下させた後、徐々に目標下限値Ｔまで下げるように、燃料噴射量を徐々に絞る等の制御を行う指令をエンジンＥに送る。【００１５】
なお、ホイールローダ等の作業車両には、通常、ローアイドル回転数Ｌとハイアイドル回転数Ｈとを選択することができるスイッチが備えられている。ローアイドル回転数Ｌは、ホイールローダ等の作業車両の走行や作業が可能という条件で設定され、通常のエンジン許容最低回転数よりも高速に設定されている。ハイアイドル回転数Ｈは、作業時の高負荷に使用するためにエンジンＥの最大回転数に設定されている。【００１６】
上述したエンジン回転数の目標下限値Ｔは、前後進切換後のタービンランナが逆転しない程度のエンジン回転数として、制御装置１の制御プログラムに予め設定（記録）されている。また、設定回転数Ａは、作業車両に対するエンジンブレーキが有効に働く下限の回転数となるように設定されている。目標下限値Ｔおよび設定回転数Ａは、エンジンＥおよびトルクコンバータ２１の性能、および作業車両の慣性力、具体的には重量等に依存する。本実施の形態では、図２に示すようにトルクコンバータ１２のタービンランナの逆転が生じる回転数を１６５０ｒｐｍとした場合に、目標下限値Ｔを１６５０ｒｐｍに、設定回転数Ａを１７５０ｒｐｍに設定している。さらに、目標下限値Ｔおよび設定回転数Ａは、エンジン回転数が目標下限値Ｔ以上、かつ設定回転数Ａ以下の場合に、作業車両に変速ショックを発生させること無く前後進クラッチの切換をスムーズに行えるような値として設定されている。【００１７】
制御装置１は、前後進切換レバー３から前後進切換指令を受けると、設定された目標下限値Ｔまではアクセルペダル操作量に関する指令に関わらず、制御装置１の制御プログラムに予め設定された所定の勾配でエンジン回転数を徐々に低下させるようにエンジンＥを制御する。これに伴い、図２の折れ線Ｌ２に示すように、前進から後進への切換指令が出力された場合に、タービンランナの回転数も一旦、ある程度低下した後、徐々に低下する。これにより、トルクコンバータ１２の伝達力を徐々に低下させ、前進中に後進クラッチが接続してトルクコンバータ１２のタービンランナが逆転するのを防ぎ、変速ショックを防止する。なお、エンジン回転数における「勾配」とは、エンジン回転数の低下率であり、経過時間に対するエンジンＥの回転数変化量の割合、すなわち、（エンジン回転数変化量）／（経過時間）を意味する。【００１８】
エンジン回転数を徐々に低下させる度合、すなわち勾配は、クラッチ制御用油圧のタイムチャートと、エンジン回転数の低下に伴って低下するタービンランナの回転数との関係から決定され、タービンランナの逆転防止と、迅速なスイッチバック走行が可能となるように適切に設定される。【００１９】
図２に示すように、前後進切換指令出力時のエンジン回転数が２０００ｒｐｍで目標下限値１６５０ｒｐｍ以上の場合、制御装置１は、アクセルペダル操作量に関わらず、エンジンＥの回転数を一旦、設定回転数Ａ（＝１７５０ｒｐｍ）まで瞬時に低下させた後、目標下限値Ｔ（＝１６５０ｒｐｍ）まで徐々に低下させる。エンジン回転数が目標下限値Ｔまで低下した後は、アクセルペダル操作量に追従するようにエンジン回転数を制御する。図２に示す例では、エンジン回転数をローアイドル回転数Ｌまで速やかに低下させる。【００２０】
エンジン回転数が設定回転数Ａ（＝１７５０ｒｐｍ）から目標下限値Ｔ（＝１６５０ｒｐｍ）までは、エンジン回転数が所定勾配で徐々に低下するよう制御されるため、トルクコンバータ１２の伝達力も徐々に低下し、すぐにはなくならない。前進中に後進クラッチが徐々に接続されることにより、車速が速やかに減速する。前進クラッチが解放された後、エンジン回転数が設定回転数Ａから目標下限値Ｔの間で後進クラッチが接続されるので、変速ショックを抑制し、前後進切換をスムーズに行うことができる。【００２１】
目標下限値Ｔ（＝１６５０ｒｐｍ）まで低下した後は、エンジン回転数をアクセルペダル操作量に応じたエンジン回転数となるように制御することにより、オペレータに与える操作フィーリングの悪化を防止している。【００２２】
上述したエンジン回転数を低下させる際の所定勾配は、制御装置１の制御プログラムに予め組み込まれており、制御装置１がこのプログラムを実行する。所定勾配は、エンジン回転数が目標下限値Ｔまで低下する時間を所望時間に固定することにより得られる。所定勾配を得るための所望時間は、例えば、クラッチ切換操作後に切換後のクラッチの昇圧が完了する時間ｔ１までの時間を超えない範囲で、切換後のクラッチの昇圧完了直前（例えば１〜２秒前）に車速が零まで低下するように設定することができる。【００２３】
図２に示す例では、オペレータは、前進から後進へ切換操作するとともにアクセルペダル２を一旦解放し、その後、時間ｔ１で再びアクセルペダル２を踏み込んでいる。【００２４】
なお、制御装置１は、前後進切換指令出力時のエンジン回転数が目標下限値Ｔ（＝１６５０ｒｐｍ）未満である場合は、目標下限値Ｔまで増加させて維持するようにエンジン回転数を制御する。これにより、タービンランナの逆回転による変速ショックを防止し、エンジン回転数が目標下限値Ｔ以上の場合と同じフィーリングでオペレータが前後進切換操作を行うことができるようにしている。【００２５】
また、図２に示すように車速センサ８が車速が略零となったことを検知した直後で前後進切換後のクラッチ昇圧を完了し、作業車両がスイッチバックするようにエンジン回転数を制御すれば、前後進切換が迅速に完了する。【００２６】
図６に、前進から後進への切換時にアクセルペダルの解放に伴いエンジン回転数を急低下させる場合のタイミングチャートを比較例として示す。図６において、上段のチャートは、エンジン回転数を示す折れ線Ｌ１０と、トルクコンバータのタービンランナ回転数を示す折れ線Ｌ２０と、車速を示す折れ線Ｌ３０とを示している。図６において、下段のチャートは、前進クラッチの制御用油圧の波形Ｌ４０と後進クラッチの制御用油圧の波形Ｌ５０とを示している。【００２７】
前進走行中にオペレータが前後進切換レバーを操作して前進から後進に切り替えるとともに、アクセルペダルを解放すると、折れ線Ｌ１０に示すようにエンジン回転数はローアイドル回転数Ｌまで急低下する。エンジン回転数の急低下に伴い、折れ線Ｌ２０に示すようにトルクコンバータのタービンランナ回転数も急低下する。これにより、トルクコンバータの伝達力が急低下してクラッチにかかるトルクが急激に低下する。後進クラッチにかかるトルクが低下すると、比較的小さな制御用油圧で後進クラッチが接続する。したがって作業車両の車速が０まで低下する前、すなわち前進中に後進クラッチが接続してしまう。前進中に後進クラッチが接続すると、前進中の車輪によってトルクコンバータのタービンランナがポンプインペラと逆方向に回転させられる。【００２８】
前後進切換レバーの操作により前後進切換指令を出力した後、直ぐにトルクコンバータのタービンランナの回転数が急激に変化して逆転すると、作業車両に変速ショックが発生する。このような変速ショックが頻発すると、オペレータの疲労が増大してしまい望ましくない。なお、図６においては、後進クラッチが接続（クラッチＯＮ）する少し前からタービンランナが逆回転しているが、これはトルクコンバータの伝達力が小さいため接続前の半クラッチ状態によるものである。【００２９】
また、エンジン回転数が低い場合にはトルクコンバータの伝達力が小さいため、前後進切換指令を出力した後に車速が略０に低下するまでの時間が長くなり、作業車両が切り替え前の方向に流れ、作業車両の進行方向が変わらない現象が長く継続してしまう。【００３０】
これに対し、図２に示すように一実施の形態によれば、前後進切換指令が出力されてからエンジン回転数を一旦、設定回転数Ａまで低下した後、徐々に低下するようにしたので、作業車両の進行方向が切り替わる前に切換後のクラッチが接続することによるタービンランナの逆転を防止し、変速ショックの発生を防止することができる。【００３１】
さらに、図２に示すように一実施の形態による制御装置によれば、前後進切換指令が出力されてから車速が速やかに零まで低下する。これにより、前後進切換前の進行方向に作業車両が流れてしまう距離を短縮することができる。【００３２】
以下に、一実施の形態による制御装置の動作を図３を用いて詳細に説明する。図３は、一実施の形態による制御装置１で実行される前後進切換処理と前後進切換時のエンジン制御処理の制御プログラムを示すフローチャートである。この処理は、前後進切換レバー３の操作により前後進切換指示が出力されると開始される。ここでは例として、作業車両の前進中に前後進切換レバー３が後進に切り替えられた場合を例として説明する。【００３３】
前後進切換処理（Ｓ１）が開始されると、ステップＳ２において、作業車両の前後進切換中であるか否かを判定する。後述するフラグが前後進切換中に設定されている場合は前後進切換中であると判定し、ステップＳ３へ進む。一方、前後進切換中フラグが解除されている場合は前後進切換中でないと判定し、ステップＳ６へ進む。【００３４】
ステップＳ６では、前後進クラッチへ供給される制御油圧回路中のソレノイドバルブを切り替えることにより、前後進クラッチへの制御用油圧をそれぞれ制御して前後進切換を実施する。さらに、ステップＳ７においてフラグを「前後進切換中」に設定する。【００３５】
ステップＳ３では、ソレノイドバルブの切換が終了し、前後進切換が終了するとともに、作業車両の車速が略０まで低下したか否かを判定する。具体的には、前進クラッチが解放して後進クラッチが接続（クラッチＯＮ）するとともに、車速センサ８によって検出される車速が略０の場合は、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、クラッチの前後進切換を完了したと判断し、「前後進切換中」のフラグを解除する。一方、ステップＳ３が否定判定されると、ステップＳ５へ進み、「前後進切換中」のフラグを維持する。【００３６】
その後、ステップＳ８へ進み、前後進切換時のエンジン制御処理に移行する。ステップＳ９では、フラグが「前後進切換中」に設定されているか否かを判定する。フラグが「前後進切換中」に設定されている場合はステップＳ１０へ進み、「前後進切換中」のフラグが前後進切換指令が出力されてから初めて設定されたものか否かを判定する。例えば、前回周期においては「前後進切換中」のフラグが解除されており、今回周期でフラグが「前後進切換中」に設定された場合に、ステップＳ１０が肯定判定される。ステップＳ１０が肯定判定されるとステップＳ１１へ進み、否定判定されるとステップＳ１６へ進む。【００３７】
ステップＳ１１では、アクセルペダル２の操作量に応じたアクセルペダル回転数指令値が目標下限値Ｔ（＝１６５０ｒｐｍ）よりも小さいか否かを判定する。アクセルペダル回転数指令値が目標下限値Ｔよりも小さい場合は、ステップＳ１２へ進み、目標エンジン回転数の演算に用いる関数への入力値（最小値）を１６５０ｒｐｍに設定する。アクセルペダル回転数指令値が目標下限値Ｔ以上の場合は、ステップＳ１３へ進み、アクセルペダル回転数指令値が設定回転数Ａ（＝１７５０ｒｐｍ）よりも大きいか否かを判定する。アクセルペダル回転数指令値が設定回転数Ａよりも大きい場合は、ステップＳ１４へ進み、目標エンジン回転数の演算に用いる関数への入力値（最大値）を１７５０ｒｐｍに設定する。ステップＳ１３が否定判定されるとステップＳ１５へ進み、アクセルペダル回転数指令値をそのまま関数への入力値に設定する。【００３８】
つづくステップＳ１６では、上述した所定勾配でエンジン回転数がなだらかに低下するように、積分ローパスフィルタを用いて目標エンジン回転数の指示値を演算する。これにより、アクセルペダル回転数指令値が設定回転数Ａよりも大きい場合は、設定回転数Ａから目標下限値Ｔまで目標回転数指示値が徐々に低下し、アクセルペダル回転数指令値が目標下限値Ｔ以上かつ設定回転数Ａ以下の場合は、ステップＳ１０が肯定判定された時点でのアクセルペダル回転数指令値から目標下限値Ｔまで目標回転数指示値が徐々に低下する。アクセルペダル回転数指令値が目標下限値Ｔよりも小さい場合は目標回転数指示値が目標下限値Ｔに固定される。【００３９】
ステップＳ９で「前後進切換中」のフラグが解除されていると判定されると、ステップＳ１７へ進み、アクセルペダル２の操作量に応じた回転数指令値をそのまま目標回転数指示値として設定する。ステップＳ１８では、ステップＳ１６またはＳ１７で設定した目標回転数指示値に基づいて、エンジン回転数を制御する指令をエンジンＥに送る。これにより、今回の処理を終了する。【００４０】
なお、以上では、作業車両の前進中に後進に切り替える場合の制御について説明したが、作業車両の後進中に前進に切り替える場合の制御も同様である。【００４１】
以下に、一実施の形態による作業車両の制御装置の作用を図４および図５を用いて説明する。  図４は、前後進切換レバー３から前後進切換指令が出力された直後に、オペレータがアクセルペダル２を解放し、エンジン回転数がハイアイドル回転数Ｈからローアイドル回転数Ｌに移る際のエンジン回転数を示すタイミングチャートである。ここでは、前後進切換レバー３の操作により前進２速から後進２速へシフトさせた場合を例として示している。なお、トランスミッション６の速度段は、不図示のシフトチェンジレバーの操作により２速に設定されているとする。図４において、エンジン回転センサ５によって検出される実際のエンジン回転数を実線で示し、アクセルペダル２の操作量に応じたエンジン回転数指示値を破線で示す。【００４２】
図４に示すように、ハイアイドル回転数Ｈで前進走行していた状態から時間ｔ１にオペレータが前後進切換レバー３を前進２速から後進２速へ切り替えるとともに、切換直後にアクセルペダル２を解放する。制御装置１は、アクセルペダル２からの指令に従い、一旦、エンジン回転数をハイアイドル回転数Ｈから予め設定された設定回転数Ａまで低下させるようにエンジンＥに燃料噴射量制限指令を送る。ここで、アクセルペダル２からの指令とは、アクセルペダル２を解放したことによりエンジン回転数をローアイドル回転数Ｌまで低下させる指令である。【００４３】
エンジン回転数が設定回転数Ａまで低下した後は、破線で示すアクセルペダル２からのエンジン回転数指令値に関わらず、エンジン回転数を設定回転数Ａから徐々に目標下限値Ｔまで低下するように制御する。この間に前進クラッチへの制御用油圧が減圧するとともに後進クラッチへの制御用油圧が増圧し、エンジン回転数が目標下限値Ｔまで低下する時間ｔ２までに後進クラッチの昇圧が完了するようにする。これにより、前後進クラッチの切換をスムーズに行うことができる。【００４４】
エンジン回転数が目標下限値Ｔまで低下した時間ｔ２後は、アクセルペダル２からの回転数指令値に追従するようにエンジン回転数をローアイドル回転数Ｌまで低下させる。すなわち、目標下限値Ｔに低下するまで実行していたエンジン回転数の低下抑制を解除する。これにより、エンジン回転数が目標下限値Ｔからローアイドル回転数Ｌまで急低下する。【００４５】
なお、図４に示すタイミングチャートでは、ハイアイドル回転数Ｈと設定回転数Ａの間、および目標下限値Ｔとローアイドル回転数Ｌの間では、時間軸に対してエンジン回転数が垂直に変化、すなわち瞬時に下降しているように表されているが、実際には制御遅れ等の影響によりわずかに傾いて下降する。したがって、エンジン回転数が変化するまでに微少時間が経過している。すなわち、図４に示す例では、前後進切換指令に基づいて、微小時間経過後の所定時間の間に、アクセルペダル操作量に関わらずエンジン回転数を目標下限値Ｔまで徐々に低下させる制御を行っている。【００４６】
図５は、前後進切換レバー３から前後進切換指令が出力された直後に、オペレータがアクセルペダル２を踏みこんだ状態を維持している場合のエンジン回転数を示すタイミングチャートである。ここでは、前後進切換レバー３の操作により前進２速から後進２速へシフトさせた場合を例として示している。図５において、エンジン回転センサ５によって検出される実際のエンジン回転数を実線で示し、アクセルペダル２の操作量に応じたエンジン回転数指示値を破線で示す。【００４７】
図５に示すように、ハイアイドル回転数Ｈで前進走行していた状態から時間ｔ１にオペレータが前後進切換レバー３を前進２速から後進２速へ切り替えると、制御装置１は、一旦、エンジン回転数をハイアイドル回転数Ｈから設定回転数Ａまで低下させるようにエンジンＥに燃料噴射量制限指令を送る。エンジン回転数が設定回転数Ａまで低下した後は、破線で示すアクセルペダル２からのエンジン回転数指令値に関わらず、エンジン回転数を設定回転数Ａから徐々に目標下限値Ｔまで低下するように制御する。この間に前進クラッチへの制御用油圧が減圧するとともに後進クラッチへの制御用油圧が増圧し、エンジン回転数が目標下限値Ｔまで低下する時間ｔ２までに後進クラッチの昇圧が完了するようにする。これにより、前後進クラッチの切換をスムーズに行うことができる。エンジン回転数が目標下限値Ｔまで低下した時間ｔ２後は、アクセルペダル２からの回転数指令値に追従するようにエンジン回転数をハイアイドル回転数Ｈまで上昇させる。【００４８】
図４および５に示すように、前後進切換指令が出力されると、制御装置１はエンジンブレーキが有効に作用する下限の設定回転数Ａまでエンジン回転数を急低下させる。具体的には、エンジンＥへの燃料噴射量を制限する。これにより、燃費の改善を図ることができる。【００４９】
なお、以上説明した一実施の形態においては、前後進クラッチをポジティブ型の油圧クラッチとして構成したが、ネガティブ型の油圧クラッチとして構成してもよい。また、作業車両としてホイールローダを例に説明したが、ホイールローダ以外の作業車両に搭載される自動変速機に対しても本発明を適用することが可能である。【００５０】
以上説明した一実施の形態においては、前後進切り替え指令出力後のエンジン回転数の目標下限値Ｔを１６５０ｒｐｍ、設定回転数Ａを１７５０ｒｐｍにそれぞれ設定する例を説明した。ただし、目標下限値Ｔおよび設定回転数Ａはこれらの値には限定されず、作業車両の仕様等に応じて、前後進クラッチの切換がスムーズに実行されるように適宜最適な値に設定される。【００５１】
以上説明した一実施の形態においては、制御装置１によってエンジンＥの回転数制御とトランスミッション６の制御とを行う例を説明した。ただしこれには限定されず、エンジンＥの回転数制御とトランスミッション６の制御を行う装置をそれぞれ独立して設けてもよい。【００５２】
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。
本出願は日本国特許出願２００５−２１３４６０号（２００５年７月２２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】
0004787831.tif 000002
【図２】
0004787831.tif 000003
【図３】
0004787831.tif 000004
【図４】
0004787831.tif 000005
【図５】
0004787831.tif 000006
【図６】
0004787831.tif 000007