〔構成〕
 本発明の一実施形態に係る作業車両1を図1� �よび図2に示す。図1は、作業車両1の外観図� �あり、図2は、作業車両1の内部構成を示す模 式図である。この作業車両1は、ホイールロ� �ダであり、タイヤ4a,4bが回転駆動されること により自走可能であると共に作業機3を用い� �所望の作業を行うことができる。

  〈作業車両1の外部構成〉
 図1に示すように、この作業車両1は、車体� �レーム2、作業機3、タイヤ4a,4b、運転室5を備 えている。

 車体フレーム2の前部には、作業機3およ� �一対のフロントタイヤ4aが取り付けられてい る。作業機3は、油圧ポンプ11(図2参照)からの 圧油によって駆動される装置であり、車体フ レーム2の前部に装着されたリフトアーム6と� ��リフトアーム6の先端に取り付けられたバケ ット7と、これらを駆動する作業機シリンダ8� ��を有する。

 車体フレーム2の後部には、運転室5や一� �のリアタイヤ4bなどが設けられている。運転 室5は、車体フレーム2の上部に載置されてお� ��、オペレーターが着座するシートや、後述� ��る操作部12などが内装されている。

  〈作業車両1の内部構成〉
 また、図2に示すように、この作業車両1は� �エンジン9、動力伝達機構10、油圧ポンプ11、 操作部12、制御部13などを備えている。

 エンジン9は、ディーゼルエンジンであり 、その出力の制御は、シリンダ内に噴射する 燃料量を調整することにより行われる。この 調整は、エンジン9の燃料噴射ポンプに付設� �れたガバナを制御することで行われる。ガ� �ナとしては、一般的にオールスピード制御� �式のガバナが用いられ、スロットル量に応� �た目標回転数となるように、負荷に応じて� �ンジン回転数と燃料噴射量とを調整する。� �なわち、ガバナは目標回転数と実際のエン� �ン回転数との偏差がなくなるように燃料噴� �量を増減する。

 動力伝達機構10は、ロックアップクラッ� �15付きのトルクコンバータ16とトランスミッ� ��ョン17とを有しており、エンジン9からの駆� ��力を走行輪としてのタイヤ4a,4bに伝達する� �

 トルクコンバータ16は、付設されたロッ� �アップクラッチ15が非連結状態である場合に は、オイルを媒体としてエンジン9からの駆� �力を伝達する。ロックアップクラッチ15は、 連結状態と非連結状態とに切替可能であり、 連結状態において、トルクコンバータ16の入� ��側と出力側とを連結する。このロックアッ� ��クラッチ15は、油圧作動式のクラッチであ� �、ロックアップクラッチ15への圧油の供給が 制御部13によって制御されることにより、連� ��状態と非連結状態とを切り換えることがで� ��る。

 トランスミッション17は、前進走行段に� �応する前進クラッチCFと、後進走行段に対応 する後進クラッチCRとを有しており、各クラ� ��チCF,CRの連結状態・非連結状態を切り換え� �ことによって、前進・後進を切り換える。� �た、トランスミッション17は、複数の速度段 に対応した複数の速度段クラッチC1-C4を有し� ��おり、減速比を複数段階に切り換えること� ��できる。このトランスミッション17では、� �1速度段から第4速度段までの4段階の速度段� �切替可能であり、各速度段に対応して4つの� ��度段クラッチC1-C4が設けられている。各速� �段クラッチC1-C4は、油圧作動式の油圧クラッ チであり、各クラッチC1-C4への圧油の供給が� ��御部13によって制御されることにより、連� �・非連結状態を切り換えることができる。� �た、トランスミッション17の出力軸には、ト ランスミッション17の出力軸の回転数を検出� ��る車速センサ18が設けられている。車速セ� �サ18からの検出信号は、制御部13に入力され� ��。

 トランスミッション17から出力された駆� �力は、プロペラシャフト19などを介してタイ ヤ4a,4bに伝達される。

 この作業車両1において、エンジン9の出� �の一部は、トルクコンバータ16、トランスミ ッション17等を介してタイヤ4a,4bに伝達され� �。また、エンジン9の出力の残りは、PTO軸20� �介して油圧ポンプ11に伝達される。これによ り油圧ポンプ11が駆動され、油圧ポンプ11か� �吐出された圧油が図示しない操作弁を介し� �油圧アクチュエータに伝達される。油圧ア� �チュエータは、例えば、上述した作業機シ� �ンダ8であり、これにより作業機3が作動され る。

 操作部12は、オペレーターが操作するも� �であり、オペレーターがエンジン9の目標回� ��数を指示するためのアクセル装置としての� ��クセルペダル21を有する。アクセルペダル21 は、オペレーターによって踏み込み操作され 、アクセルペダル21の踏み込み操作量に対応� ��たスロットル信号が制御部13に入力される� �なお、図2では図示されていないが、操作部1 2は、アクセルペダル21以外にも、ステアリン グ、ブレーキ、作業機3を操作するための作� �機操作部材、前後進を切り替えるための前� �進切替部材などを有しており、これらの操� �内容は、操作信号として制御部13に送られる 。

 制御部13は、操作部12や、車速センサ18な� ��のセンサからの信号に応じて上述した各種� ��構成部品の動作を制御する。例えば、制御� ��13は、アクセルペダル21から入力されたスロ ットル信号に応じた指令信号をガバナに出力 し、スロットル信号に応じた目標回転数が得 られるように、エンジン9を制御する。また� �制御部13は、車両の走行状態に応じて、トラ ンスミッション17やトルクコンバータ16を制� �して、自動的にトランスミッション17の速度 段の切替およびロックアップクラッチ15の切� ��を行うことができる。以下、制御部13によ� �自動変速制御について詳細に説明する。

 〔制御部13による自動変速制御〕
 シフトアップ時の作業車両1の速度段の変化 と、各速度段における駆動力-車速特性曲線L1 TC~L4TC,L2LU~L4LUとを図3に示す。

 図3において、「F2TC」や「F2LU」のように表� ��されている白抜き矢印が速度段の変
化を示している。この表示において「F」が� �まれている場合は、トランスミッション17が 前進状態であることを示している。「TC」が� ��まれている場合は、ロックアップクラ
ッチ15が非連結状態であり、トルクコンバー� ��16のオイルによって駆動力が伝達されてい� �状態を示している。「LU」が含まれている場 合は、ロックアップクラッチ15が連
結状態であり、トルクコンバータ16の入力側� ��出力側とがロックアップクラッチ15によっ� �直結されている状態を示している。また、� �れらの表示に含まれている数字は、各数字� �対応したトランスミッション17の速度段が選 択されていることを示している。例えば、「 F1TC」では、トランスミッション17の速度段が 第1速度段となっている。

 また、図3の駆動力-車速特性曲線L1TC~L4TC,L 2LU~L4LUを示すグラフにおいて縦軸は駆動力で� ��り、横軸は車速である。なお、ここでいう� ��動力は、動力伝達機構10からタイヤ4a,4bに伝 達される駆動力を示している。図3において� �符号「L1TC」が付された曲線は、作業車両1の 速度段が「F1TC」である場合の駆動力-車速特� ��曲線を示している。同様に、「L2TC」、「L3T C」、「L4TC」の各曲線は、作業車両1の速度段 が「F2TC」、「F3TC」、「F4TC」である場合の駆 動力-車速特性曲線をそれぞれ示している。� �た、「L2LU」、「L3LU」、「L4LU」の各曲線は� �作業車両1の速度段が「F2LU」、「F3LU」、「F4 LU」である場合の駆動力-車速特性曲線をそれ ぞれ示している。

 この作業車両1では、制御部13は、車速に� ��じて速度段の変更を制御するが、車速が所� ��の範囲内(図3の第1範囲R1、第3範囲R3,第5範囲 R5)である場合には、車速だけではなく車両の 加速度も考慮してロックアップクラッチ15の� ��替が判断される。

 まず、作業車両1が車速ゼロの状態から発進 する場合、作業車両1の速度段は「F1TC」
となっている。図4に速度段「F1TC」からシフ� ��アップする場合の制御フローを示す。ここ� ��は、車速が第1速度V1に達したか否かが判定� ��れる(第1ステップS1)。車速が第1速度V1に達� �ると加速度に関わらず、速度段が「F1TC」か� ��「F2TC」にシフトアップされる(第2ステップS 2)。車速が第1速度V1に達するまでは、速度段� ��「F1TC」
に維持される。ここで、第1速度V1は、作業車 両1の速度段が「F1TC」である場合の駆動力と� ��速度段が「F2TC」である場合の駆動力とが一 致する速度である。なお、制御部13は、入力� ��れたトランスミッション17の出力軸の回転� �から以下の(数式1)により車速を算出してい� �。
(数式1) V(n)=N(n) ×A / 1000     
ここで、V(n):車速、N(n):出力軸の回転数、A:ギ ヤ比によって求まる所定の定数、である。

 次に、図3に示すように、車速が第1速度V1 から第2速度V2の間である場合は、作業車両1� �速度段は「F2TC」に維持される。車速が、第2 速度V2と第3速度V3との間の第1範囲R1内である� ��合は、加速度≦閾値aという判定条件が満た されるか否かが常に判断される(図4の第3ステ ップS3~第5ステップS5)。上記判定条件が成立� �た場合、すなわち、加速度が閾値a以下とな� ��た場合は、上記判定条件が成立した時点で� ��ロックアップクラッチ15が連結状態に切り� �えられ、速度段が「F2TC」から「F2LU」に切り 替えられる(図4の第6ステップS6)。上記判定条 件が成立していない場合、すなわち、加速度 が閾値aより大きい場合は、ロックアップク� �ッチ15は連結状態に切り替えられず、速度段 は「F2TC」に維持される。ここで、図3に示す� ��うに、第2速度V2(第1境界速度)は、速度段が� ��F2TC」である場合の駆動力(第1駆動力)と、速 度段が「F2LU」である場合の駆動力(第2駆動力 )とが一致する速度である。また、第3速度V3(� ��2境界速度)は、速度段が「F2TC」である場合� ��駆動力(第1駆動力)と、速度段が「F3TC」であ る場合の駆動力(第3駆動力)とが一致する速度 である。なお、制御部13は、以下の(数式2)に� ��り加速度を算出している。

 (数式2)
 
 

ここで、α(n):加速度、δt:サンプリング時� �、T:時定数、である。

 なお、上記のように速度段が「F2TC」から 「F2LU」に切り替えられると、その後、車速� �上記の第1範囲R1内である間は、加速度が再� �閾値を超えても、速度段は「F2TC」に戻るこ� ��はなく「F2LU」に維持される。

 速度段が「F2TC」である状態で、車速が第1� �囲R1の上限すなわち第3速度V3に達すると、速 度段が「F2TC」から「F3TC」に切り替えられる( 図4の第7ステップS7)。
すなわち、ロックアップクラッチ15の切替は� ��われずにトランスミッション17の速度段の� �フトアップのみが行われる。

 速度段が「F2LU」である状態で、車速が第 1範囲R1の上限を越えると、車速が第4速度V4に 達するまでは、速度段が「F2LU」に維持され� �(図4の第8ステップS8参照)。車速が第4速度V4� �達すると、速度段が「F2LU」から「F3TC」にシ フトアップされる(図4の第9ステップS9)。ここ で、図3に示すように、第4速度V4(第3境界速度 )は、速度段が「F2LU」である場合の駆動力と� ��速度段が「F3TC」である場合の駆動力とが一 致する速度である。

 速度段が「F3TC」である場合、車速が第5速� �V5に達するまでは、速度段は「F3TC」
に維持される。なお、速度段が「F3TC」以上� �速度段である場合のシフトアップ時の制御� �ローは、図4と同様であるため省略する。車� ��が増大して第5速度V5を越えた場合は、車速� ��第5速度V5と第6速度V6との間の第3範囲R3内で� ��る間は、常に上記と同様の加速度の判定が� ��われる。すなわち、上記判定条件が成立し� ��場合は、上記判定条件が成立した時点で、� ��ックアップクラッチ15が連結状態に切り替� �られ、速度段が「F3
TC」から「F3LU」に切り替えられる。上記判定 条件が成立していない場合は、ロックアップ クラッチ15は連結状態に切り替えられず、速� ��段は「F3TC」に維持される。なお、第5速度V5 (第1境界速度)は、速度段が「F3TC」である場� �の駆動力と、速度段が「F3LU」である場合の� ��動力とが一致する速度である。また、第6速 度V6(第2境界速度)は、速度段が「F3TC」である 場合の駆動力と、速度段が「F4TC」である場� �の駆動力とが一致する速度である。

 速度段が「F3TC」である状態で、車速が第 3範囲R3の上限すなわち第6速度V6を越えると、 速度段が「F3TC」から「F4TC」に切り替えられ� ��。また、速度段が「F3LU」である状態で、車 速が第3範囲R3の上限を越えると、車速が第7� �度V7に達するまでは、速度段が「F3LU」に維� �される。そして、車速が第7速度V7に達した� �きに、速度段が「F3LU」から「F4TC」にシフト アップされる。なお、第7速度V7(第3境界速度) は、速度段が「F3LU」である場合の駆動力と� �速度段が「F4TC」である場合の駆動力とが一� ��する速度である。

 速度段が「F4TC」である場合、車速が第8速� �V8に達するまでは、速度段は「F4TC」
に維持される。そして、車速が増大して第8� �度V8を越えた場合は、車速が第8速度V8以上の 第5範囲R5内である間は常に上記と同様の加速 度の判定が行われる。上記判定条件が成立し た場合は、上記判定条件が成立した時点で、 ロックアップクラッチ15が連結状態に切り替� ��られ、速度段が「F4TC」から「F4LU」に切り� �えられる。上記判定条件が成立していない� �合は、ロックアップクラッチ15は連結状態に 切り替えられず、速度段は「F4TC」に維持さ� �る。なお、第8速度V8(第1境界速度)は、速度� �が「F4TC」
である場合の駆動力と、速度段が「F4LU」で� �る場合の駆動力とが一致する速度である。

 なお、図3では、第1範囲R1、第3範囲R3、第 5範囲R5は、アクセル操作量が最大である場合 に設定される範囲を示しており、アクセル操 作量が最大ではない場合は、図3とは異なる� �1範囲R1、第3範囲R3、第5範囲R5が設定される� �すなわち、アクセル操作量が異なれば、駆� �力-車速特性曲線が異なるため、各速度段に� ��ける駆動力が一致する速度が異なる。この� ��め、各速度段における駆動力が一致する速� ��の変化に応じて、すなわちアクセル操作量� ��応じて第1範囲R1、第3範囲R3、第5範囲R5が定� ��られる。

 また、上述した自動変速制御はシフトア� ��プ時の制御であり、シフトダウン時には上� ��とは異なる制御が行われる。

 〔特徴〕
 この作業車両1では、車速が第1範囲R1、第3� �囲R3、第5範囲R5内である場合には、ロックア ップクラッチ15の非連結状態から連結状態へ� ��切替の判定において、加速度が考慮される� ��すなわち、加速度が閾値aより大きい場合に は、ロックアップクラッチ15の非連結状態か� ��連結状態への切替は行われず、ロックアッ� ��クラッチ15は非連結状態に維持される。そ� �て、加速度が閾値a以下である場合に、ロッ� ��アップクラッチ15が連結状態に切り換えら� �る。このため、急加速中には、ロックアッ� �クラッチ15の切替が行われず、加速度が低下 することが抑えられる。また、加速度が小さ い場合にロックアップクラッチ15が連結状態� ��されることによって、一定速度で走行して� ��る場合や、登坂時に大きな駆動力を必要と� ��ている場合のように、ロックアップクラッ� ��15を作動させる(連結状態にする)のに適した 走行状態でロックアップクラッチ15を作動さ� ��ることができる。

 また、図3に示されるように、第1範囲R1、 第3範囲R3、第5範囲R5は、ロックアップクラッ チ15が連結状態である場合の駆動力(駆動力-� �速特性曲線L2LU,L3LU,L4LU参照)が、ロックアッ� �クラッチ15が非連結状態である場合の駆動力 (駆動力-車速特性曲線L1TC~L4TC参照)よりも大き くなる車速の範囲である。このため、第1範� �R1、第3範囲R3、第5範囲R5において、ロックア ップクラッチ15が非連結状態から連結状態に� ��り替えられることによって、高い駆動力を� ��生させることができる。

 また、ロックアップクラッチ15が非連結� �態である場合には、車速が第3速度V3や第6速� ��V6を越えたときにトランスミッション17の速 度段が高速側に切り換えられるが、ロックア ップクラッチ15が連結状態である場合には、� ��速が第3速度V3や第6速度V6を越えても直ぐに� ��変速は行われず、第4速度V4や第7速度V7を越� ��たときに、ロックアップクラッチ15の連結� �態への切替とトランスミッション17の速度段 の高速側への切替とが行われる。これにより 、変速前と変速後との駆動力の差が小さい状 態で変速を行うことができ、変速時のショッ クを低減させることができる。

 〔他の実施形態)
 (a)
 上記の実施形態では、作業車両としてホイ� ��ルローダが例示されているが、他の作業車� ��にも本発明を適用することができる。

 (b)
 車速および加速度の算出は上記の手法に限� ��れるものではなく、他の計算方法により算� ��されてもよい。或いは、車速および加速度� ��検出する別途のセンサが備えられてもよい� ��

 (c)
 上記の実施形態では、第1範囲R1の下限は、� ��2速度V2と一致しているが、完全に一致して� ��なくてもよく、第2速度V2に対して10%の範囲� ��増減してもよい。ただし、第2速度V2より低� ��側であることが望ましい。また、第1範囲R1� ��上限は、第3速度V3と一致しているが、完全� ��一致していなくてもよく、第3速度V3に対し� ��10%の範囲で増減してもよい。ただし、第3速 度V3より高速側であることが望ましい。また� ��の場合、第1範囲R1の上限と第3速度V3との差� ��、第1範囲R1の下限と第2速度V2との差よりも� ��さいことが望ましい。第3範囲R3の上限およ� ��下限、第5範囲R5の上限および下限について� ��同様である。