連続無段変速機搭載車両
連続無段変速機と、この連続無段変速機の変速切換制御を行う制御手段とを有し、変速操作手段により前記変速機の変速比を切換可能な連続無段変速機搭載車両は、変速操作手段による変速比切換のモードを、予め設定された複数段の変速比において変速比を段階的に切換える第１モード、又は、変速比を連続的又は略連続的に切換える第２モードに切換えるシフトモード切換手段を有し、制御手段は、少なくとも、前記変速操作手段の操作により検出される変速操作信号と、前記シフトモード切換手段の切換により検出されるモード信号とに基づいて、目標車速の設定を行う車速設定部を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続無段変速機搭載車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静油圧駆動機構（以下「ＨＳＴ」と称する。）により走行可能とする作業車両があり、エンジンで駆動する可変容量ポンプと可変容量油圧ポンプの圧油を受けて回転する可変容量油圧モータとを備え、可変容量油圧ポンプまたは可変容量油圧モータの斜板角度を変化させることにより作業車両の車速を無段階で変速できる連続無段変速機搭載車両となっている。
【０００３】
また、ＨＳＴ搭載車両ではないが、作業車両であるブルドーザの変速装置の一例として、モノレバーの操作グリップ部に、トランスミッションの速度段をシフトアップ又はシフトダウンさせる速度段切換スイッチが取付されているものがある。この速度段切換スイッチから出力されるシフトアップ又はシフトダウンの操作信号はコントローラに入力されており、速度段切換スイッチをシフトアップ操作して２速又は３速にすることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
上記モノレバー式の変速操作装置を、ＨＳＴを搭載したブルドーザに適用することも考えられる。すなわち、ブルドーザをＨＳＴにより走行可能とし、変速用のコントローラを備え、速度段切換スイッチを操作することにより、可変容量ポンプ又は可変容量モータの斜板の傾斜角度を連続的に変化させることが考えられる。
この場合、モノレバーの操作グリップ部に設けた速度段切換スイッチを一回押すと斜板の角度が所定の角度だけ変化して小刻みに１段階ずつほぼ連続的に変化するようにすることができる。操縦者は、所望の車速での変速比になるまで速度段切換スイッチを何回か押せば良い。また所望の車速になるまで速度段切換スイッチを押し続けると変速比が小刻みに１段階ずつほぼ連続的に変化するようにすることもでき、ＨＳＴの特徴を生かしたほぼ無段階の変速が実現できる。
【０００５】
【特許文献１】特許第３３５２０４１号公報（第４〜５頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような、速度段切換スイッチによりほぼ無段階に変速するものでは、木目細かな変速比の選択が可能である反面、変速比を大きく変えたい場合には、速度段切換スイッチを何回も数多く押したり、速度段切換スイッチを押し続ける必要があるため、変速に時間がかかってしまう。
特に、ギヤの切換による変速を行う変速機（すなわち有段の変速機）を搭載した車両に乗りなれた操縦者にとっては、無段階の木目細かな変速よりも、有段タイプの変速機のような迅速な変速を重視したいという要求も多い。
【０００７】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、ＨＳＴの特徴を生かした木目細かな無段階の変速が実現できるとともに、迅速な変速も可能な連続無段変速機搭載車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明に係る連続無段変速機搭載車両は、連続無段変速機と、この連続無段変速機の変速切換制御を行う制御手段とを有し、変速操作手段により前記変速機の変速比を切換可能な連続無段変速機搭載車両であって、
前記変速操作手段による変速比切換のモードを、
予め設定された複数段の変速比において変速比を段階的に切換える第１モードと、変速比を連続的又は略連続的に切換える第２モードに切換えるシフトモード切換手段を有し、
前記制御手段は、少なくとも、前記変速操作手段の操作により検出される変速操作信号と、前記シフトモード切換手段の切換により検出されるモード信号とに基づいて、目標車速の設定を行う車速設定部を備えていることを特徴とする。
【０００９】
第２発明に係る連続無段変速機搭載車両は、第１発明において、
前記連続無段変速機は、ＨＳＴであることを特徴とする。
ここで、ＨＳＴは、開回路タイプ、閉回路タイプいずれのタイプであっても本発明を採用することができる。
【００１０】
第３発明に係る連続無段変速機搭載車両は、第１発明又は第２発明において、
第１モードにおける変速操作手段と、第２モードにおける変速操作手段とが同一のものである構成としている。
第４発明に係る連続無段変速機搭載車両は、第１発明〜第３発明において、
前記車両は建設機械であり、前記変速操作手段は前記建設機械の走行レバーに設けた押ボタンスイッチである構成としている。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明又は第２発明によれば、シフトモード切換手段により、オペレータは段階的、連続的な変速モードを自由に設定することができ、制御手段のシフトモード判定部の判定結果に応じて、制御信号生成部及び出力部が連続無段変速機への変速制御信号を生成、出力するため、操縦者の好みに応じて迅速な変速が可能であるとともに木目細かな変速比の調節が可能である。
【００１２】
第３発明によれば、シフトモードを切換えても、同一の変速操作手段により変速できるため、変速操作に戸惑うことがない。
第４発明によれば、走行レバーから手を離すことがなく変速操作でき、比較的衝撃、振動の多い建設機械においても、操縦者の疲労が少ない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
［図１］図１は、本発明の実施形態に係る建設機械を表す概要斜視図。
［図２］図２は、前記実施形態における建設機械の操縦室内部を表す概要斜視図。
［図３］図３は、前記実施形態における速度段表示部の構造を表す模式図。
［図４］図４は、前記実施形態におけるシフトモード切換スイッチの構造を表す模式図。
［図５］図５は、前記実施形態におけるＨＳＴ装置の構造を表す油圧回路模式図。
［図６］図６は、前記実施形態におけるコントローラの構造を表すブロック図。
［図７］図７は、前記実施形態における走行速度記憶部の構造を表す模式図。
［図８］図８は、前記実施形態における作用を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【００１４】
７…ＨＳＴ装置（連続無段変速機）、６７…シフトモード切換スイッチ（シフトモード切換手段）、７４…コントローラ（制御手段）、６４１…シフトアップスイッチ（変速操作手段）、６４２…シフトダウンスイッチ（変速操作手段）、７４２…車速設定部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る連続無段変速機搭載車両の実施形態について図面を参照して説明する。
〔１〕全体構成
図１には、本発明の実施形態に係るブルドーザ１が示されている。このブルドーザ１は、車両本体２と、土工板３と、履帯装置４とを備えて構成されている。
土工板３は、ブルドーザ１の前端部に配置され、盛土、整地作業を行う部分である。この土工板３は、フレーム３１を介して車両本体２と接続されており、シリンダ３２の伸縮によって上下する。
履帯装置４は、車両本体２の下方両側に配置され、走行装置として機能する部分であり、トラックフレーム４１、駆動輪４２、アイドラ４３、及びクローラ４４を備えている。
【００１６】
トラックフレーム４１は、車両本体２にそって延びる鋼製体として構成され、車両本体２のメインフレームに突設されるピボットシャフトに対して揺動自在に軸支されている。
駆動輪４２は、後述する駆動源としての油圧モータによって駆動する部分であり、スプロケット状に構成されており、クローラ４４はこのスプロケット部分で噛合した状態で巻装されている。
アイドラ４３は、クローラ４４が巻装される他端の車輪であり、駆動輪４２の駆動によりクローラ４４が移動すると、このクローラ４４の移動に伴って、アイドラ４３も回転する。尚、図１では図示を略したが、トラックフレーム４１の下部には、複数の下転輪が配置され、これら下転輪は、クローラ４４が地面から受けた荷重を支持するとともに、駆動輪４２の駆動時の案内ローラとしても機能する。
【００１７】
車両本体２は、図示を略したメインフレーム上に搭載され、走行方向前方側に配置されるエンジン５と、走行方向後方側に配置される操縦室６とを備えて構成される。エンジン５は、エンジンフード５１内に収納されるエンジン本体を備え、車両本体２の下方に配置されるＨＳＴ装置７を構成するＨＳＴポンプを駆動するための動力源である。
操縦室６は、操縦者が乗車してブルドーザ１を操縦する部分であり、運転席６１と、操作レバー６２、６３を備えて構成され、その上部は、キャノピ８によって覆われている。
【００１８】
この操縦室６は、図２に示されるように、運転席６１の左側に走行レバー６２が配置され、右側に土工板３を操作するための土工板操作レバー６３が配置されている。走行レバー６２のグリップ６４の上部には変速操作手段としてのシフトアップスイッチ６４１とシフトダウンスイッチ６４２が設けられている。
走行レバー６２は、ジョイスティック様のレバーとして構成され、この走行レバー６２を操作すると、後述するコントローラ７４に操作信号が出力され、コントローラ７４は、これに基づいて制御信号を生成し、ＨＳＴ装置７の各部位を動作させて、ブルドーザ１を走行させる。具体的には、走行レバー６２を前方に倒すと前進させ、後方に倒すと後進させ、左方向に倒すと左に操向させ、右方に倒すと右に操向させる操作信号を出力する。
【００１９】
運転席６１の前方には計器やスイッチなどを配置したモニタパネル６５が設けられている。モニタパネル６５の中央寄りの左側には速度段表示部６６が設けられ、右側はシフトモード切換スイッチ６７が設けられている。
速度段表示部６６は、液晶表示ディスプレイを用いており、図３に示されるように、円弧状に配置された多数のセグメントで構成された連続速度段表示部６６１と、速度段（つまり変速比）を文字で表示するシフトインジケータ部６６２を備えている。また、連続速度段表示部６６１の外周には、各モードにおける速度段どうしの関連がわかるように円弧状で末広がりの形状の表示とクイックシフトモード時における速度段を示す数字を組み合わせたマーキング６６３が設けられている。
【００２０】
シフトモード切換スイッチ６７は、図４に示されるように、第１シフトモードとしてのクイックシフトモード、及び、第２シフトモードとしての連続可変シフトモードを切換えるスイッチであり、モニタパネル６５のシフトモード切換スイッチ６７の回りには、連続可変シフトモード位置を表す連続可変マーク６７１と、クイックシフトモード位置を表す階段形状の段階マーク６７２が形成されている。
また、シフトモード切換スイッチ６７は、連続可変シフトモード位置では連続可変シフトモード信号を、クイックシフトモード位置ではクイックシフトモード信号をそれぞれ制御手段としてのコントローラ７４に送っている。尚、本実施形態では、シフトモード切換スイッチ６７はロータリー式スイッチを用いているが、シーソー式の切換スイッチでも、押しボタン式の切換スイッチでも良い
【００２１】
図２に戻って、シフトアップスイッチ６４１が操作されるとシフトアップ信号を、シフトダウンスイッチ６４２が操作されるとシフトダウン信号をそれぞれ後述するＨＳＴ装置７の制御手段としてのコントローラ７４に送るようになっている。
シフトアップスイッチ６４１及びシフトダウンスイッチ６４２は、例えば押しボタンスイッチであり、指で押されると入りになり信号を後述するコントローラ７４に送り、指を離して切りになると倍号をコントローラ７４に送らなくなる。
シフトアップスイッチ６４１とシフトダウンスイッチ６４２は、１個のシーソー式のスイッチを用いて同様の機能としても良い。
【００２２】
〔２〕ＨＳＴ装置７の構造
次に、図５を参照しながら、ＨＳＴ装置７の構造を説明する。
ＨＳＴ装置７は、ＨＳＴポンプ７１と、履帯装置４の右左の走行装置に応じて設けられる２つの走行駆動部７２と、４連のソレノイドバルブを含む切換操作部７３と、コントローラ７４と、作動油タンク７５とを備えて構成される。
（２−１）ＨＳＴポンプ７１の構成
ＨＳＴポンプ７１は、２つの可変容量ポンプ７１１と、ポンプアクチュエータ７１２と、ポンプサーボバルブ７１３と、ＥＰＣバルブ７１４とを備えて構成され、それぞれの可変容量ポンプ７１１は、対応する走行駆動部７２と閉回路を構成し、各走行駆動部７２に圧油を供給している。
可変容量ポンプ７１１は、斜板の傾斜角度を連続的に変化させることにより、容量を変化させることが可能となっており、この可変容量ポンプ７１１の吐出量を増加することにより、ブルドーザ１の走行速度を増加させることができる。
【００２３】
ポンプアクチュエータ７１２は、可変容量ポンプ７１１の吐出量の制御を行う部分であり、具体的には、油圧により駆動するサーボピストンを可変容量ポンプ７１１の斜板端部に結合しておき、パイロットラインからポンプアクチュエータ７１２に圧油を供給することにより、斜板の傾斜角度を変化させることにより、吐出量を変化させる。
【００２４】
ポンプサーボバルブ７１３は、４ポート３ポジションのバルブとして構成され、ポンプアクチュエータ７１２への送油量の制御を行う部分であり、ポジションを切換えることにより、パイロットラインを経由して供給される作動油の量を調整し、ポンプアクチュエータ７１２に供給している。
ＥＰＣバルブ７１４は、ポンプサーボバルブ７１３のポジション制御を行う部分であり、ポンプサーボバルブ７１３に対して、２つ設けられている。このＥＰＣバルブ７１４は、コントローラ７４と電気的に接続され、コントローラ７４から電気信号が出力されると、ソレノイドが励磁され、ＥＰＣバルブ７１４の流路切換が行われ、これにより、ポンプサーボバルブ７１３のポジションを切換えている。
【００２５】
（２−２）走行駆動部７２の構成
走行駆動部７２は、左右それぞれの履帯装置４に応じて設けられている。各走行駆動部７２は、クラッチ７２１、可変容量モータ７２２、第１アクチュエータ７２３、第２アクチュエータ７２４、シャトルバルブ７２５、リリーフバルブ７２６、及び変速切換バルブ７２７を備えている。
クラッチ７２１は、可変容量モータ７２２の回転軸と履帯装置４の駆動輪４２の駆動軸４２１の間に介在配置されている。このクラッチ７２１は、可変容量モータ７２２の回転力を駆動軸４２１に伝達するために設けられ、付設されるアクチュエータ７２１Ａによって、可変容量モータ７２２の回転軸と駆動軸４２１とを連結したり、連結を解除したりすることができる。
【００２６】
可変容量モータ７２２は、出力軸となる回転軸がクラッチ７２１と連結され、油圧供給源が配管ラインＡ０を介して前記の可変容量ポンプ７１１と接続され、この可変容量ポンプ７１１からの圧油によって駆動し、履帯装置４の駆動輪４２の駆動源として機能する。この可変容量モータ７２２は、斜板の傾斜角度を３段階に変化させることにより、回転軸から出力される回転速度、トルク等を変化させることができるようになっている。
【００２７】
第１アクチュエータ７２３及び第２アクチュエータ７２４は、可変容量モータ７２２の出力制御を行う。第１アクチュエータ７２３の出力軸は、可変容量モータ７２２の斜板端部に結合される。第２アクチュエータ７２４の出力軸は、第１アクチュエータ７２３の出力軸の後退量を制限するために、第１アクチュエータ７２３の出力軸の突出部に当接している。
第１アクチュエータ７２３の出力軸が最も突出した状態で可変容量モータ７２２の斜板角度は最大となり、第１アクチュエータ７２３の出力軸が最も後退した状態で可変容量モータ７２２の斜板角度は最小角度となる。第２アクチュエータ７２４の出力軸が突出した状態では、第１アクチュエータ７２３の出力軸の後退量は制限され、この状態で可変容量モータ７２２の斜板角度は中間角度となる。
【００２８】
シャトルバルブ７２５は、可変容量ポンプ７１１及び可変容量モータ７２２の配管ラインＡ０の途中から分岐し、可変容量モータ７２２の上流側及び下流側を挟むように設けられた配管ラインＡ１の途中に設けられ、第１アクチュエータ７２３及び第２アクチュエータ７２４に圧油を供給するために設けられている。このシャトルバルブ７２５は、５ポート３ポジションのバルブであり、入力側の２ポートが可変容量モータ７２２の上流側及び下流側に接続され、出力側の３ポートのうち、２つのポートは変速切換バルブ７２７の入力側に接続され、１つのポートはリリーフバルブ７２６を介して、ドレン配管に接続されている。
【００２９】
また、シャトルバルブ７２５は、自己圧によってポジションを変化するように構成され、可変容量モータ７２２の上流側及び下流側の圧油のバランスとれている場合は、中央のポジションでどちらの入力もドレン配管から遮断される。一方、上流側及び下流側のバランスが変化すると、シャトルバルブ７２５は、上流側、下流側の圧力によってポジションを変化させ、圧力の高い方の流れを変速切換バルブ７２７に出力し、圧力の低い方の流れを、リリーフバルブ７２６を介してドレン配管に排出する。
【００３０】
変速切換バルブ７２７は、後述するコントローラ７４の変速制御信号に応じて、ポジションを切り換える５ポート３ポジションのバルブである。変速切換バルブ７２７の入力側２ポートの一方は、前記のシャトルバルブ７２５の出力側と接続され、他方は、ドレン配管に接続され、出力側３ポートの１つは、第２アクチュエータ７２４のピストンを出力軸の進行方向に動かす入出力ポートと接続され、他の２つは、第１アクチュエータ７２３のピストンを進退方向それぞれに動かす入出力ポートと接続されている。
尚、第１アクチュエータ７２３の出力軸を後退方向に動かすポートと、第２アクチュエータ７２４の出力軸を後退方向に動かすポートとは連通している。
この変速切換バルブ７２７の内部には、流量調整バルブ７２８が設けられており、この流量調整バルブ７２８により第１アクチュエータ７２３、第２アクチュエータ７２４の動作時間、すなわち可変容量モータ７２２の斜板角度切換時間が調整される。
【００３１】
また、変速切換バルブ７２７は、ＭＩＮ、ＭＩＤ、ＭＡＸの３ポジションが設定されており、コントローラ７４からの変速制御信号が入力しない場合は、中央のＭＡＸのポジションに設定されている。具体的には、各ポジションでは次のような圧油供給状態に設定される。
まず、ＭＡＸポジションは、入力した圧油を第１アクチュエータ７２３、第２アクチュエータ７２４の全てのポートに供給する設定である。このポジションでは各アクチュエータ７２３、７２４内のピストンの受圧面積の差によって各アクチュエータ７２３、７２４の出力軸はどちらも突出し、可変容量モータ７２２の斜板角度は最大角度となる。
ＭＩＤポジションは、第１アクチュエータ７２３の出力軸の進行方向のポートをドレン配管に接続し、その他のポートへは入力した圧油を供給する設定である。このポジションでは、第２アクチュエータ７２４の出力軸が突出し、第１アクチュエータ７２３の出力軸は中間位置までしか後退できず、可変容量モータ７２２の斜板角度は中間角度となる。
ＭＩＮポジションは、第１アクチュエータ７２３の出力軸の進行方向のポートと第２アクチュエータ７２４の出力軸の進行方向のポートとをドレン配管に接続し、その他のポートへは入力した圧油を供給する設定である。このポジションでは、各アクチュエータ７２３、７２４の出力軸はどちらも後退し、可変容量モータ７２２の斜板角度は最小角度となる。
【００３２】
（２−３）切換操作部７３の構成
切換操作部７３は、固定容量ポンプ７３Ａと、４つのソレノイドバルブ７３１、７３２、７３３、７３４を備えて構成され、走行駆動部７２を構成するバルブの切換を行う部分である。
固定容量ポンプ７は、図５における破線で示されるパイロットラインのパイロット圧を生成するポンプであり、作動油タンク７５内の作動油を、パイロットラインに圧油として供給する。
ソレノイドバルブ７３１は、コントローラ７４からの変速制御信号に基づいて、可変容量モータ７２２の斜板の中間角度への切換を行う部分であり、ソレノイドバルブ７３１に設けられたソレノイドが励磁されると、パイロット圧がパイロットラインＰ１を介して変速切換バルブ７２７に供給され、この変速切換バルブ７２７のポジションをＭＩＤポジションに切換える。
【００３３】
ソレノイドバルブ７３２は、コントローラ７４からの変速制御信号に基づいて、可変容量モータ７２２の斜板の最小角度への切換を行う部分であり、ソレノイドバルブ７３２に設けられたソレノイドが励磁されると、パイロット圧がパイロットラインＰ２を介して変速切換バルブ７２７に供給され、この変速切換バルブ７２７のポジションをＭＩＮポジションに切換る。
ソレノイドバルブ７３３は、図示を略したが、スローブレーキ用の機構にパイロット圧を供給する部分であり、ソレノイドバルブ７３４は、駐車ブレーキにパイロット圧を供給し、クラッチ７２１に付設されたアクチュエータ７２１Ａをパイロット圧によって駆動させ、クラッチ７２１の連結を解除する。
【００３４】
（２−４）コントローラ７４の構成
制御手段としてのコントローラ７４は、前述した操縦室６に設けられる走行レバー６２、シフトアップスイッチ６４１、シフトダウンスイッチ６４２、及びシフトモード切換スイッチ６７の操作状態を検出して、制御信号を生成して、ＨＳＴ装置７に出力してＨＳＴ装置７を駆動制御する。
このコントローラ７４は、切換信号検出部７４１、車速設定部７４２、シフト操作信号検出部７４３、走行レバー操作信号検出部７４４、表示出力部７４５、走行速度記憶部７４６、制御信号生成部７４７、及び制御信号出力部７４８を備えて構成される。
【００３５】
切換信号検出部７４１は、シフトモード切換スイッチ６７からのモード信号を検出する部分であり、Ｌｏｗ／Ｈｉｇｈ又はオン／オフ等の２水準信号がどのような状態にあるかを検出している。シフトモード切換スイッチ６７の切換信号は、例えば、クイックシフトモードの場合Ｌｏｗ、連続可変シフトモードの場合Ｈｉｇｈのように設定することができる。切換信号検出部７４１で検出されたシフトモード切換スイッチ６７のモード信号は、車速設定部７４２に出力される。
【００３６】
シフト操作信号検出部７４３は、走行レバー６２上のシフトアップスイッチ６４１、シフトダウンスイッチ６４２がスイッチ操作状態を検出する部分である。このシフト操作信号検出部７４３によるシフト操作信号の検出は、シフトモードに応じて次のような検出を行う。
シフト操作信号検出部７４３で検出されたシフト操作信号は、車速設定部７４２に出力される。
【００３７】
走行レバー操作信号検出部７４４は、走行レバー６２のレバー操作信号を検出する部分であり、走行レバー６２が前進、後進、左操向、及び右操向のいずれの状態にあるかを検出する。そして、この走行レバー操作信号検出部７４４で検出されたレバー操作信号は、車速設定部７４２に出力される。
【００３８】
車速設定部７４２は、前述した切換信号検出部７４１、シフト操作信号検出部７４３、及び走行レバー操作信号検出部７４４で検出された各種操作信号に基づいて、ブルドーザ１の目標車速を設定する部分であり、具体的には、車速設定部７４２は、入力した各種操作信号に基づいて、走行速度記憶部７４６に記憶された速度段と、設定走行速度を対応させたテーブルを参照して、車速設定を行う。
ここで、車速設定部７４２では、切換信号検出部７４１で検出されたモード信号に応じて、シフト操作信号検出部７４３で検出されたシフト操作信号を次のように判定している。
（１）クイックシフトモードの場合
クイックシフトモードでは、車速設定部７４２は、スイッチを押すたびに速度段の切換があったものとして判定している。例えば、シフトアップスイッチ６４１が０．１秒以上押されると、車速設定部７４２は、現在の速度段を１段上げる操作信号が入力したものと検出する。同様に、シフトダウンスイッチ６４２が０．１秒以上押されると、車速設定部７４２は、現在の速度段を１段下げる操作信号が入力したものと検出する。
【００３９】
（２）連続可変シフトモードの場合
連続可変シフトモードでは、車速設定部７４２は、スイッチの押された時間から速度段の切換があったものと判定している。例えば、シフトアップスイッチ６４１が０．５秒以上連続して押されると、車速設定部７４２は、その時間分の速度段を上げる操作信号が入力したものと判定する。同様にシフトダウンスイッチ６４２が０．５秒以上連続して押されると、車速設定部７４２は、その時間分の速度段を下げる操作信号が入力したものと検出する。尚、本実施形態では、連続可変シフトモードは、コントローラ７４からの制御信号に基づいて、変速を実現しているため、デジタル的な２０段程度の細かな多段切換モードとして設定されているが、アナログ的に連続可変シフトを実現してもよい。
【００４０】
走行速度記憶部７４６には、図７に示すように、クイックシフトモード及び連続可変シフトモードのそれぞれにおける速度段と、設定走行速度とを対応させたテーブルＴ１が記憶されている。尚、本実施形態では、クイックシフトモードの場合は、速度段が３段階に設定されており、連続可変シフトモードの場合にはクイックシフトモードの変速幅内で速度段が２０段階に設定されている。また、本実施形態では、ブルドーザ１の走行速度がＡ、Ｂ、Ｃ…と複数設定されており、図２では図示を略したモニタパネル６５上に設けられる後進速度設定スイッチにより、速度段に応じた後進時の設定走行速度を変更することができるようになっている。
この車速設定部７４２で設定された目標車速は、制御信号生成部７４７に出力される。
【００４１】
表示出力部７４５は、車速設定部７４２に入力した各種操作信号に基づいて、速度段表示部６６にシフト状態を表示させる制御信号を出力する部分であり、シフトアップスイッチ６４１及びシフトダウンスイッチ６４２の操作に応じた速度段を速度段表示部６６に表示させる。
具体的には、クイックシフトモードの場合、表示出力部７４５は、シフトインジケータ部６６２に速度段に応じた記号を表示させる制御信号を出力し、例えば、前進１速ならばＦ１、前進２速ならばＦ２、後進１速ならばＲ１、後進２速ならばＲ２のようにシフトインジケータ部６６２に表示させる。
一方、連続可変シフトモードの場合、表示出力部７４５は、連続速度段表示部６６１にシフトアップスイッチ６４１及びシフトダウンスイッチ６４２の押操作時間に応じた数のセグメントを表示させる制御信号を出力する。
【００４２】
制御信号生成部７４７は、車速設定部７４２で設定された目標車速に基づいて、変速制御信号を生成する部分である。
この制御信号生成部７４７においては、前記目標車速の他に、走行負荷や減速操作の有無などの諸条件に基づいて変速制御信号が生成されるが、この部分については、既存の技術であり当業者が適宜設計すべき事項であるので、説明を省略する。
制御信号出力部７４８は、制御信号生成部７４７で生成された変速制御信号を、制御対象に出力する部分であり、本例では、可変容量モータ７２２の変速を行うソレノイドバルブ７３１、７３２、及び、可変容量ポンプ７１１のＥＰＣバルブ７１４に変速制御信号を出力し、これらが変速制御信号により駆動して、可変容量ポンプ７１１及び可変容量モータ７２２の斜板の傾斜角度が変化して、変速が行われる。
【００４３】
〔３〕ＨＳＴ装置７の作用
次に、前述したＨＳＴ装置７の作用を図８に示されるフローチャートに基づいて説明する。尚、前述したように、制御信号生成部７４７は、車速設定部７４２で設定された目標車速と、負荷から求められる指令速度とのいずれかを選択して変速制御信号を生成しているが、ここでは、操縦者の設定により速度設定されたものとして説明する。
（１）ブルドーザ１の操縦中、操縦者がシフトアップスイッチ６４１又はシフトダウンスイッチ６４２を操作してオンとすると（処理Ｓ１）、コントローラ７４のシフト操作信号検出部７４３は、図５では図示を略したが内蔵されたタイマ回路によってオン状態の経過時間ｔの計時を開始する（処理Ｓ２）。尚、オン状態検出後、シフトモード切換スイッチ６７による変速モードの切換があり、これが切換信号検出部７４１で検出された場合、コントローラ７４は、以後の処理を中止する。
【００４４】
（２）シフト操作信号検出部７４３は、オン状態の経過時間ｔが０．１秒よりも長いか否かを判定し（処理Ｓ３）、オン状態の経過時間ｔが０．１秒未満の場合には、操縦者が誤って触れたものと判定して、処理を終了する。
（３）オン状態の経過時間ｔが０．１秒以上ある場合には、車速設定部７４２は、連続可変シフトモードであるか否かの判定を行う（処理Ｓ４）。連続可変シフトモードではない、すなわちクイックシフトモードであると判定された場合、この車速設定部７４２は、走行速度記憶部７４６（図７参照）のクイックシフトモード用速度段テーブルＴ１１を参照する（処理Ｓ５）。
【００４５】
（４）ここで、車速設定部７４２は、シフトアップの場合、現在の速度段が上限値であるか、又は、シフトダウンの場合、現在の速度段が下限値であるか否かの判定を行う（処理Ｓ６）。現在の速度段が上限値又は下限値である場合、これ以上のシフトアップ又はシフトダウンは行えないので、処理を終了する。一方、上限値又は下限値ではない場合、車速設定部７４２は、クイックシフトモード用速度段テーブルＴ１１における速度段を１つ上又は下の値に書換え（処理Ｓ７）を行う。
（５）制御信号生成部７４７は、車速設定部７４２で設定された速度段に応じた目標車速の他、走行負荷や減速操作の有無等の諸条件に基づいて変速制御信号を生成する。生成された変速制御信号は、ソレノイドバルブ７３１、７３２及びＥＰＣバルブ７１４に出力され、可変容量ポンプ７１１及び可変容量モータ７２２の斜板の傾斜角度が変更される。
【００４６】
（６）処理Ｓ４において、連続可変シフトモードであると判定された場合、車速設定部７４２は、連続可変シフトモード用速度段テーブルＴ１２（図７参照）を参照する（処理Ｓ８）。この間、シフト操作信号検出部７４９は、前記のタイマ回路による計時を続け、オン状態の経過時間ｔが０．５秒未満であるかを判定する（処理Ｓ９）。
（７）オン状態の経過時間ｔが０．５秒未満の場合、車速設定部７４２は、クイックシフトモードの場合と同様に、現在の速度段が上限値又は下限値であるか否かを判定し（処理Ｓ１０）、シフトアップの場合上限値であると判定され、シフトダウンの場合下限値であると判定されたら、処理を終了する。上限値でない場合、車速設定部７４２は、図７における連続可変シフトモード用速度段テーブルＴ１２を参照して、速度段を１つ上又は下の値に書換える（処理Ｓ１１）。制御信号生成部７４７では、書換えられ目標車速に基づいて、クイックシフトモードの場合と同様に、変速制御信号を生成して、制御信号出力部７４８を介して、ソレノイドバルブ７３１、ＥＰＣバルブ７１４に出力し、可変容量ポンプ７１１及び可変容量モータ７２２の駆動制御を行う。
【００４７】
（８）オン状態の経過時間ｔが０．５秒以上の場合、車速設定部７４２は、現在の速度段が上限値又は下限値であるか否かを判定し（処理Ｓ１２）、シフトアップの場合上限値であると判定され、シフトダウンの場合下限値であると判定されたら、処理を終了する。
（９）一方、現在の速度段が上限値又は下限値でないと判定されたら、連続可変シフトモード用速度段テーブルＴ１２を参照して、所定時間毎に速度段をシフトアップであれば、１つ上の値に書換え、シフトダウンであれば１つ下の値に書換える（処理Ｓ１３）。そして、シフトアップ、シフトダウン信号がオフとなるか、シフトアップの場合速度段が上限値となるか、シフトダウンの場合速度段が下限値となるかまで、繰り返す（処理Ｓ１４）。尚、車速設定部７４２は、速度段の書換毎に、目標車速を制御信号生成部７４７に出力し、制御信号生成部７４７では、更新される目標車速に応じて変速制御信号を生成し、制御信号出力部７４８を介して、ソレノイドバルブ７３１、７３２、ＥＰＣバルブ７１４に出力して可変容量ポンプ７１１及び可変容量モータ７２２の変速制御が行われる。
【００４８】
〔４〕実施形態の変形
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、次に示すような変形をも含むものである。
前記実施形態では、クイックシフトモードにおけるシフトアップ、シフトダウンを３速切換としていたが、本発明はこれに限られない。すなわち、クイックシフトモードによる切換を４速、５速とすることも可能である。
【００４９】
前記実施形態では、連続無段変速機の一例として、ＨＳＴにより説明したが、連続無段変速機であればＣＶＴであっても良い。また、連続無段階変速としては最大変速比から最小変速比の間を２０段階にわけて小刻みに変速するもので説明したが、２０段階に限定されるものではなく、変速操作手段を操作している間連続的に変速比を変更し続けるものであっても良いことはもちろんである。また、ブルドーザの例で説明したが、建設機械に限らず他の車両にも適用可能である。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、ブルドーザに利用できる他、パワーショベルやホイルローダ等の他の建設機械にも利用することができる。また、本発明は、ブルドーザ等の建設機械に限らず他の車両にも適用することができる。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続無段変速機搭載車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静油圧駆動機構（以下「ＨＳＴ」と称する。）により走行可能とする作業車両があり、エンジンで駆動する可変容量ポンプと可変容量油圧ポンプの圧油を受けて回転する可変容量油圧モータとを備え、可変容量油圧ポンプまたは可変容量油圧モータの斜板角度を変化させることにより作業車両の車速を無段階で変速できる連続無段変速機搭載車両となっている。
【０００３】
また、ＨＳＴ搭載車両ではないが、作業車両であるブルドーザの変速装置の一例として、モノレバーの操作グリップ部に、トランスミッションの速度段をシフトアップ又はシフトダウンさせる速度段切換スイッチが取付されているものがある。この速度段切換スイッチから出力されるシフトアップ又はシフトダウンの操作信号はコントローラに入力されており、速度段切換スイッチをシフトアップ操作して２速又は３速にすることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
上記モノレバー式の変速操作装置を、ＨＳＴを搭載したブルドーザに適用することも考えられる。すなわち、ブルドーザをＨＳＴにより走行可能とし、変速用のコントローラを備え、速度段切換スイッチを操作することにより、可変容量ポンプ又は可変容量モータの斜板の傾斜角度を連続的に変化させることが考えられる。
この場合、モノレバーの操作グリップ部に設けた速度段切換スイッチを一回押すと斜板の角度が所定の角度だけ変化して小刻みに１段階ずつほぼ連続的に変化するようにすることができる。操縦者は、所望の車速での変速比になるまで速度段切換スイッチを何回か押せば良い。また所望の車速になるまで速度段切換スイッチを押し続けると変速比が小刻みに１段階ずつほぼ連続的に変化するようにすることもでき、ＨＳＴの特徴を生かしたほぼ無段階の変速が実現できる。
【０００５】
【特許文献１】特許第３３５２０４１号公報（第４〜５頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような、速度段切換スイッチによりほぼ無段階に変速するものでは、木目細かな変速比の選択が可能である反面、変速比を大きく変えたい場合には、速度段切換スイッチを何回も数多く押したり、速度段切換スイッチを押し続ける必要があるため、変速に時間がかかってしまう。
特に、ギヤの切換による変速を行う変速機（すなわち有段の変速機）を搭載した車両に乗りなれた操縦者にとっては、無段階の木目細かな変速よりも、有段タイプの変速機のような迅速な変速を重視したいという要求も多い。
【０００７】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、ＨＳＴの特徴を生かした木目細かな無段階の変速が実現できるとともに、迅速な変速も可能な連続無段変速機搭載車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明に係る連続無段変速機搭載車両は、連続無段変速機と、この連続無段変速機の変速切換制御を行う制御手段とを有し、変速操作手段により前記変速機の変速比を切換可能な連続無段変速機搭載車両であって、
前記変速操作手段による変速比切換のモードを、
予め設定された複数段の変速比において変速比を段階的に切換える第１モードと、変速比を連続的又は略連続的に切換える第２モードに切換えるシフトモード切換手段を有し、
前記制御手段は、少なくとも、前記変速操作手段の操作により検出される変速操作信号と、前記シフトモード切換手段の切換により検出されるモード信号とに基づいて、目標車速の設定を行う車速設定部を備えていることを特徴とする。
【０００９】
第２発明に係る連続無段変速機搭載車両は、第１発明において、
前記連続無段変速機は、ＨＳＴであることを特徴とする。
ここで、ＨＳＴは、開回路タイプ、閉回路タイプいずれのタイプであっても本発明を採用することができる。
【００１０】
第３発明に係る連続無段変速機搭載車両は、第１発明又は第２発明において、
第１モードにおける変速操作手段と、第２モードにおける変速操作手段とが同一のものである構成としている。
第４発明に係る連続無段変速機搭載車両は、第１発明〜第３発明において、
前記車両は建設機械であり、前記変速操作手段は前記建設機械の走行レバーに設けた押ボタンスイッチである構成としている。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明又は第２発明によれば、シフトモード切換手段により、オペレータは段階的、連続的な変速モードを自由に設定することができ、制御手段のシフトモード判定部の判定結果に応じて、制御信号生成部及び出力部が連続無段変速機への変速制御信号を生成、出力するため、操縦者の好みに応じて迅速な変速が可能であるとともに木目細かな変速比の調節が可能である。
【００１２】
第３発明によれば、シフトモードを切換えても、同一の変速操作手段により変速できるため、変速操作に戸惑うことがない。
第４発明によれば、走行レバーから手を離すことがなく変速操作でき、比較的衝撃、振動の多い建設機械においても、操縦者の疲労が少ない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
［図１］図１は、本発明の実施形態に係る建設機械を表す概要斜視図。
［図２］図２は、前記実施形態における建設機械の操縦室内部を表す概要斜視図。
［図３］図３は、前記実施形態における速度段表示部の構造を表す模式図。
［図４］図４は、前記実施形態におけるシフトモード切換スイッチの構造を表す模式図。
［図５］図５は、前記実施形態におけるＨＳＴ装置の構造を表す油圧回路模式図。
［図６］図６は、前記実施形態におけるコントローラの構造を表すブロック図。
［図７］図７は、前記実施形態における走行速度記憶部の構造を表す模式図。
［図８］図８は、前記実施形態における作用を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【００１４】
７…ＨＳＴ装置（連続無段変速機）、６７…シフトモード切換スイッチ（シフトモード切換手段）、７４…コントローラ（制御手段）、６４１…シフトアップスイッチ（変速操作手段）、６４２…シフトダウンスイッチ（変速操作手段）、７４２…車速設定部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る連続無段変速機搭載車両の実施形態について図面を参照して説明する。
〔１〕全体構成
図１には、本発明の実施形態に係るブルドーザ１が示されている。このブルドーザ１は、車両本体２と、土工板３と、履帯装置４とを備えて構成されている。
土工板３は、ブルドーザ１の前端部に配置され、盛土、整地作業を行う部分である。この土工板３は、フレーム３１を介して車両本体２と接続されており、シリンダ３２の伸縮によって上下する。
履帯装置４は、車両本体２の下方両側に配置され、走行装置として機能する部分であり、トラックフレーム４１、駆動輪４２、アイドラ４３、及びクローラ４４を備えている。
【００１６】
トラックフレーム４１は、車両本体２にそって延びる鋼製体として構成され、車両本体２のメインフレームに突設されるピボットシャフトに対して揺動自在に軸支されている。
駆動輪４２は、後述する駆動源としての油圧モータによって駆動する部分であり、スプロケット状に構成されており、クローラ４４はこのスプロケット部分で噛合した状態で巻装されている。
アイドラ４３は、クローラ４４が巻装される他端の車輪であり、駆動輪４２の駆動によりクローラ４４が移動すると、このクローラ４４の移動に伴って、アイドラ４３も回転する。尚、図１では図示を略したが、トラックフレーム４１の下部には、複数の下転輪が配置され、これら下転輪は、クローラ４４が地面から受けた荷重を支持するとともに、駆動輪４２の駆動時の案内ローラとしても機能する。
【００１７】
車両本体２は、図示を略したメインフレーム上に搭載され、走行方向前方側に配置されるエンジン５と、走行方向後方側に配置される操縦室６とを備えて構成される。エンジン５は、エンジンフード５１内に収納されるエンジン本体を備え、車両本体２の下方に配置されるＨＳＴ装置７を構成するＨＳＴポンプを駆動するための動力源である。
操縦室６は、操縦者が乗車してブルドーザ１を操縦する部分であり、運転席６１と、操作レバー６２、６３を備えて構成され、その上部は、キャノピ８によって覆われている。
【００１８】
この操縦室６は、図２に示されるように、運転席６１の左側に走行レバー６２が配置され、右側に土工板３を操作するための土工板操作レバー６３が配置されている。走行レバー６２のグリップ６４の上部には変速操作手段としてのシフトアップスイッチ６４１とシフトダウンスイッチ６４２が設けられている。
走行レバー６２は、ジョイスティック様のレバーとして構成され、この走行レバー６２を操作すると、後述するコントローラ７４に操作信号が出力され、コントローラ７４は、これに基づいて制御信号を生成し、ＨＳＴ装置７の各部位を動作させて、ブルドーザ１を走行させる。具体的には、走行レバー６２を前方に倒すと前進させ、後方に倒すと後進させ、左方向に倒すと左に操向させ、右方に倒すと右に操向させる操作信号を出力する。
【００１９】
運転席６１の前方には計器やスイッチなどを配置したモニタパネル６５が設けられている。モニタパネル６５の中央寄りの左側には速度段表示部６６が設けられ、右側はシフトモード切換スイッチ６７が設けられている。
速度段表示部６６は、液晶表示ディスプレイを用いており、図３に示されるように、円弧状に配置された多数のセグメントで構成された連続速度段表示部６６１と、速度段（つまり変速比）を文字で表示するシフトインジケータ部６６２を備えている。また、連続速度段表示部６６１の外周には、各モードにおける速度段どうしの関連がわかるように円弧状で末広がりの形状の表示とクイックシフトモード時における速度段を示す数字を組み合わせたマーキング６６３が設けられている。
【００２０】
シフトモード切換スイッチ６７は、図４に示されるように、第１シフトモードとしてのクイックシフトモード、及び、第２シフトモードとしての連続可変シフトモードを切換えるスイッチであり、モニタパネル６５のシフトモード切換スイッチ６７の回りには、連続可変シフトモード位置を表す連続可変マーク６７１と、クイックシフトモード位置を表す階段形状の段階マーク６７２が形成されている。
また、シフトモード切換スイッチ６７は、連続可変シフトモード位置では連続可変シフトモード信号を、クイックシフトモード位置ではクイックシフトモード信号をそれぞれ制御手段としてのコントローラ７４に送っている。尚、本実施形態では、シフトモード切換スイッチ６７はロータリー式スイッチを用いているが、シーソー式の切換スイッチでも、押しボタン式の切換スイッチでも良い
【００２１】
図２に戻って、シフトアップスイッチ６４１が操作されるとシフトアップ信号を、シフトダウンスイッチ６４２が操作されるとシフトダウン信号をそれぞれ後述するＨＳＴ装置７の制御手段としてのコントローラ７４に送るようになっている。
シフトアップスイッチ６４１及びシフトダウンスイッチ６４２は、例えば押しボタンスイッチであり、指で押されると入りになり信号を後述するコントローラ７４に送り、指を離して切りになると倍号をコントローラ７４に送らなくなる。
シフトアップスイッチ６４１とシフトダウンスイッチ６４２は、１個のシーソー式のスイッチを用いて同様の機能としても良い。
【００２２】
〔２〕ＨＳＴ装置７の構造
次に、図５を参照しながら、ＨＳＴ装置７の構造を説明する。
ＨＳＴ装置７は、ＨＳＴポンプ７１と、履帯装置４の右左の走行装置に応じて設けられる２つの走行駆動部７２と、４連のソレノイドバルブを含む切換操作部７３と、コントローラ７４と、作動油タンク７５とを備えて構成される。
（２−１）ＨＳＴポンプ７１の構成
ＨＳＴポンプ７１は、２つの可変容量ポンプ７１１と、ポンプアクチュエータ７１２と、ポンプサーボバルブ７１３と、ＥＰＣバルブ７１４とを備えて構成され、それぞれの可変容量ポンプ７１１は、対応する走行駆動部７２と閉回路を構成し、各走行駆動部７２に圧油を供給している。
可変容量ポンプ７１１は、斜板の傾斜角度を連続的に変化させることにより、容量を変化させることが可能となっており、この可変容量ポンプ７１１の吐出量を増加することにより、ブルドーザ１の走行速度を増加させることができる。
【００２３】
ポンプアクチュエータ７１２は、可変容量ポンプ７１１の吐出量の制御を行う部分であり、具体的には、油圧により駆動するサーボピストンを可変容量ポンプ７１１の斜板端部に結合しておき、パイロットラインからポンプアクチュエータ７１２に圧油を供給することにより、斜板の傾斜角度を変化させることにより、吐出量を変化させる。
【００２４】
ポンプサーボバルブ７１３は、４ポート３ポジションのバルブとして構成され、ポンプアクチュエータ７１２への送油量の制御を行う部分であり、ポジションを切換えることにより、パイロットラインを経由して供給される作動油の量を調整し、ポンプアクチュエータ７１２に供給している。
ＥＰＣバルブ７１４は、ポンプサーボバルブ７１３のポジション制御を行う部分であり、ポンプサーボバルブ７１３に対して、２つ設けられている。このＥＰＣバルブ７１４は、コントローラ７４と電気的に接続され、コントローラ７４から電気信号が出力されると、ソレノイドが励磁され、ＥＰＣバルブ７１４の流路切換が行われ、これにより、ポンプサーボバルブ７１３のポジションを切換えている。
【００２５】
（２−２）走行駆動部７２の構成
走行駆動部７２は、左右それぞれの履帯装置４に応じて設けられている。各走行駆動部７２は、クラッチ７２１、可変容量モータ７２２、第１アクチュエータ７２３、第２アクチュエータ７２４、シャトルバルブ７２５、リリーフバルブ７２６、及び変速切換バルブ７２７を備えている。
クラッチ７２１は、可変容量モータ７２２の回転軸と履帯装置４の駆動輪４２の駆動軸４２１の間に介在配置されている。このクラッチ７２１は、可変容量モータ７２２の回転力を駆動軸４２１に伝達するために設けられ、付設されるアクチュエータ７２１Ａによって、可変容量モータ７２２の回転軸と駆動軸４２１とを連結したり、連結を解除したりすることができる。
【００２６】
可変容量モータ７２２は、出力軸となる回転軸がクラッチ７２１と連結され、油圧供給源が配管ラインＡ０を介して前記の可変容量ポンプ７１１と接続され、この可変容量ポンプ７１１からの圧油によって駆動し、履帯装置４の駆動輪４２の駆動源として機能する。この可変容量モータ７２２は、斜板の傾斜角度を３段階に変化させることにより、回転軸から出力される回転速度、トルク等を変化させることができるようになっている。
【００２７】
第１アクチュエータ７２３及び第２アクチュエータ７２４は、可変容量モータ７２２の出力制御を行う。第１アクチュエータ７２３の出力軸は、可変容量モータ７２２の斜板端部に結合される。第２アクチュエータ７２４の出力軸は、第１アクチュエータ７２３の出力軸の後退量を制限するために、第１アクチュエータ７２３の出力軸の突出部に当接している。
第１アクチュエータ７２３の出力軸が最も突出した状態で可変容量モータ７２２の斜板角度は最大となり、第１アクチュエータ７２３の出力軸が最も後退した状態で可変容量モータ７２２の斜板角度は最小角度となる。第２アクチュエータ７２４の出力軸が突出した状態では、第１アクチュエータ７２３の出力軸の後退量は制限され、この状態で可変容量モータ７２２の斜板角度は中間角度となる。
【００２８】
シャトルバルブ７２５は、可変容量ポンプ７１１及び可変容量モータ７２２の配管ラインＡ０の途中から分岐し、可変容量モータ７２２の上流側及び下流側を挟むように設けられた配管ラインＡ１の途中に設けられ、第１アクチュエータ７２３及び第２アクチュエータ７２４に圧油を供給するために設けられている。このシャトルバルブ７２５は、５ポート３ポジションのバルブであり、入力側の２ポートが可変容量モータ７２２の上流側及び下流側に接続され、出力側の３ポートのうち、２つのポートは変速切換バルブ７２７の入力側に接続され、１つのポートはリリーフバルブ７２６を介して、ドレン配管に接続されている。
【００２９】
また、シャトルバルブ７２５は、自己圧によってポジションを変化するように構成され、可変容量モータ７２２の上流側及び下流側の圧油のバランスとれている場合は、中央のポジションでどちらの入力もドレン配管から遮断される。一方、上流側及び下流側のバランスが変化すると、シャトルバルブ７２５は、上流側、下流側の圧力によってポジションを変化させ、圧力の高い方の流れを変速切換バルブ７２７に出力し、圧力の低い方の流れを、リリーフバルブ７２６を介してドレン配管に排出する。
【００３０】
変速切換バルブ７２７は、後述するコントローラ７４の変速制御信号に応じて、ポジションを切り換える５ポート３ポジションのバルブである。変速切換バルブ７２７の入力側２ポートの一方は、前記のシャトルバルブ７２５の出力側と接続され、他方は、ドレン配管に接続され、出力側３ポートの１つは、第２アクチュエータ７２４のピストンを出力軸の進行方向に動かす入出力ポートと接続され、他の２つは、第１アクチュエータ７２３のピストンを進退方向それぞれに動かす入出力ポートと接続されている。
尚、第１アクチュエータ７２３の出力軸を後退方向に動かすポートと、第２アクチュエータ７２４の出力軸を後退方向に動かすポートとは連通している。
この変速切換バルブ７２７の内部には、流量調整バルブ７２８が設けられており、この流量調整バルブ７２８により第１アクチュエータ７２３、第２アクチュエータ７２４の動作時間、すなわち可変容量モータ７２２の斜板角度切換時間が調整される。
【００３１】
また、変速切換バルブ７２７は、ＭＩＮ、ＭＩＤ、ＭＡＸの３ポジションが設定されており、コントローラ７４からの変速制御信号が入力しない場合は、中央のＭＡＸのポジションに設定されている。具体的には、各ポジションでは次のような圧油供給状態に設定される。
まず、ＭＡＸポジションは、入力した圧油を第１アクチュエータ７２３、第２アクチュエータ７２４の全てのポートに供給する設定である。このポジションでは各アクチュエータ７２３、７２４内のピストンの受圧面積の差によって各アクチュエータ７２３、７２４の出力軸はどちらも突出し、可変容量モータ７２２の斜板角度は最大角度となる。
ＭＩＤポジションは、第１アクチュエータ７２３の出力軸の進行方向のポートをドレン配管に接続し、その他のポートへは入力した圧油を供給する設定である。このポジションでは、第２アクチュエータ７２４の出力軸が突出し、第１アクチュエータ７２３の出力軸は中間位置までしか後退できず、可変容量モータ７２２の斜板角度は中間角度となる。
ＭＩＮポジションは、第１アクチュエータ７２３の出力軸の進行方向のポートと第２アクチュエータ７２４の出力軸の進行方向のポートとをドレン配管に接続し、その他のポートへは入力した圧油を供給する設定である。このポジションでは、各アクチュエータ７２３、７２４の出力軸はどちらも後退し、可変容量モータ７２２の斜板角度は最小角度となる。
【００３２】
（２−３）切換操作部７３の構成
切換操作部７３は、固定容量ポンプ７３Ａと、４つのソレノイドバルブ７３１、７３２、７３３、７３４を備えて構成され、走行駆動部７２を構成するバルブの切換を行う部分である。
固定容量ポンプ７は、図５における破線で示されるパイロットラインのパイロット圧を生成するポンプであり、作動油タンク７５内の作動油を、パイロットラインに圧油として供給する。
ソレノイドバルブ７３１は、コントローラ７４からの変速制御信号に基づいて、可変容量モータ７２２の斜板の中間角度への切換を行う部分であり、ソレノイドバルブ７３１に設けられたソレノイドが励磁されると、パイロット圧がパイロットラインＰ１を介して変速切換バルブ７２７に供給され、この変速切換バルブ７２７のポジションをＭＩＤポジションに切換える。
【００３３】
ソレノイドバルブ７３２は、コントローラ７４からの変速制御信号に基づいて、可変容量モータ７２２の斜板の最小角度への切換を行う部分であり、ソレノイドバルブ７３２に設けられたソレノイドが励磁されると、パイロット圧がパイロットラインＰ２を介して変速切換バルブ７２７に供給され、この変速切換バルブ７２７のポジションをＭＩＮポジションに切換る。
ソレノイドバルブ７３３は、図示を略したが、スローブレーキ用の機構にパイロット圧を供給する部分であり、ソレノイドバルブ７３４は、駐車ブレーキにパイロット圧を供給し、クラッチ７２１に付設されたアクチュエータ７２１Ａをパイロット圧によって駆動させ、クラッチ７２１の連結を解除する。
【００３４】
（２−４）コントローラ７４の構成
制御手段としてのコントローラ７４は、前述した操縦室６に設けられる走行レバー６２、シフトアップスイッチ６４１、シフトダウンスイッチ６４２、及びシフトモード切換スイッチ６７の操作状態を検出して、制御信号を生成して、ＨＳＴ装置７に出力してＨＳＴ装置７を駆動制御する。
このコントローラ７４は、切換信号検出部７４１、車速設定部７４２、シフト操作信号検出部７４３、走行レバー操作信号検出部７４４、表示出力部７４５、走行速度記憶部７４６、制御信号生成部７４７、及び制御信号出力部７４８を備えて構成される。
【００３５】
切換信号検出部７４１は、シフトモード切換スイッチ６７からのモード信号を検出する部分であり、Ｌｏｗ／Ｈｉｇｈ又はオン／オフ等の２水準信号がどのような状態にあるかを検出している。シフトモード切換スイッチ６７の切換信号は、例えば、クイックシフトモードの場合Ｌｏｗ、連続可変シフトモードの場合Ｈｉｇｈのように設定することができる。切換信号検出部７４１で検出されたシフトモード切換スイッチ６７のモード信号は、車速設定部７４２に出力される。
【００３６】
シフト操作信号検出部７４３は、走行レバー６２上のシフトアップスイッチ６４１、シフトダウンスイッチ６４２がスイッチ操作状態を検出する部分である。このシフト操作信号検出部７４３によるシフト操作信号の検出は、シフトモードに応じて次のような検出を行う。
シフト操作信号検出部７４３で検出されたシフト操作信号は、車速設定部７４２に出力される。
【００３７】
走行レバー操作信号検出部７４４は、走行レバー６２のレバー操作信号を検出する部分であり、走行レバー６２が前進、後進、左操向、及び右操向のいずれの状態にあるかを検出する。そして、この走行レバー操作信号検出部７４４で検出されたレバー操作信号は、車速設定部７４２に出力される。
【００３８】
車速設定部７４２は、前述した切換信号検出部７４１、シフト操作信号検出部７４３、及び走行レバー操作信号検出部７４４で検出された各種操作信号に基づいて、ブルドーザ１の目標車速を設定する部分であり、具体的には、車速設定部７４２は、入力した各種操作信号に基づいて、走行速度記憶部７４６に記憶された速度段と、設定走行速度を対応させたテーブルを参照して、車速設定を行う。
ここで、車速設定部７４２では、切換信号検出部７４１で検出されたモード信号に応じて、シフト操作信号検出部７４３で検出されたシフト操作信号を次のように判定している。
（１）クイックシフトモードの場合
クイックシフトモードでは、車速設定部７４２は、スイッチを押すたびに速度段の切換があったものとして判定している。例えば、シフトアップスイッチ６４１が０．１秒以上押されると、車速設定部７４２は、現在の速度段を１段上げる操作信号が入力したものと検出する。同様に、シフトダウンスイッチ６４２が０．１秒以上押されると、車速設定部７４２は、現在の速度段を１段下げる操作信号が入力したものと検出する。
【００３９】
（２）連続可変シフトモードの場合
連続可変シフトモードでは、車速設定部７４２は、スイッチの押された時間から速度段の切換があったものと判定している。例えば、シフトアップスイッチ６４１が０．５秒以上連続して押されると、車速設定部７４２は、その時間分の速度段を上げる操作信号が入力したものと判定する。同様にシフトダウンスイッチ６４２が０．５秒以上連続して押されると、車速設定部７４２は、その時間分の速度段を下げる操作信号が入力したものと検出する。尚、本実施形態では、連続可変シフトモードは、コントローラ７４からの制御信号に基づいて、変速を実現しているため、デジタル的な２０段程度の細かな多段切換モードとして設定されているが、アナログ的に連続可変シフトを実現してもよい。
【００４０】
走行速度記憶部７４６には、図７に示すように、クイックシフトモード及び連続可変シフトモードのそれぞれにおける速度段と、設定走行速度とを対応させたテーブルＴ１が記憶されている。尚、本実施形態では、クイックシフトモードの場合は、速度段が３段階に設定されており、連続可変シフトモードの場合にはクイックシフトモードの変速幅内で速度段が２０段階に設定されている。また、本実施形態では、ブルドーザ１の走行速度がＡ、Ｂ、Ｃ…と複数設定されており、図２では図示を略したモニタパネル６５上に設けられる後進速度設定スイッチにより、速度段に応じた後進時の設定走行速度を変更することができるようになっている。
この車速設定部７４２で設定された目標車速は、制御信号生成部７４７に出力される。
【００４１】
表示出力部７４５は、車速設定部７４２に入力した各種操作信号に基づいて、速度段表示部６６にシフト状態を表示させる制御信号を出力する部分であり、シフトアップスイッチ６４１及びシフトダウンスイッチ６４２の操作に応じた速度段を速度段表示部６６に表示させる。
具体的には、クイックシフトモードの場合、表示出力部７４５は、シフトインジケータ部６６２に速度段に応じた記号を表示させる制御信号を出力し、例えば、前進１速ならばＦ１、前進２速ならばＦ２、後進１速ならばＲ１、後進２速ならばＲ２のようにシフトインジケータ部６６２に表示させる。
一方、連続可変シフトモードの場合、表示出力部７４５は、連続速度段表示部６６１にシフトアップスイッチ６４１及びシフトダウンスイッチ６４２の押操作時間に応じた数のセグメントを表示させる制御信号を出力する。
【００４２】
制御信号生成部７４７は、車速設定部７４２で設定された目標車速に基づいて、変速制御信号を生成する部分である。
この制御信号生成部７４７においては、前記目標車速の他に、走行負荷や減速操作の有無などの諸条件に基づいて変速制御信号が生成されるが、この部分については、既存の技術であり当業者が適宜設計すべき事項であるので、説明を省略する。
制御信号出力部７４８は、制御信号生成部７４７で生成された変速制御信号を、制御対象に出力する部分であり、本例では、可変容量モータ７２２の変速を行うソレノイドバルブ７３１、７３２、及び、可変容量ポンプ７１１のＥＰＣバルブ７１４に変速制御信号を出力し、これらが変速制御信号により駆動して、可変容量ポンプ７１１及び可変容量モータ７２２の斜板の傾斜角度が変化して、変速が行われる。
【００４３】
〔３〕ＨＳＴ装置７の作用
次に、前述したＨＳＴ装置７の作用を図８に示されるフローチャートに基づいて説明する。尚、前述したように、制御信号生成部７４７は、車速設定部７４２で設定された目標車速と、負荷から求められる指令速度とのいずれかを選択して変速制御信号を生成しているが、ここでは、操縦者の設定により速度設定されたものとして説明する。
（１）ブルドーザ１の操縦中、操縦者がシフトアップスイッチ６４１又はシフトダウンスイッチ６４２を操作してオンとすると（処理Ｓ１）、コントローラ７４のシフト操作信号検出部７４３は、図５では図示を略したが内蔵されたタイマ回路によってオン状態の経過時間ｔの計時を開始する（処理Ｓ２）。尚、オン状態検出後、シフトモード切換スイッチ６７による変速モードの切換があり、これが切換信号検出部７４１で検出された場合、コントローラ７４は、以後の処理を中止する。
【００４４】
（２）シフト操作信号検出部７４３は、オン状態の経過時間ｔが０．１秒よりも長いか否かを判定し（処理Ｓ３）、オン状態の経過時間ｔが０．１秒未満の場合には、操縦者が誤って触れたものと判定して、処理を終了する。
（３）オン状態の経過時間ｔが０．１秒以上ある場合には、車速設定部７４２は、連続可変シフトモードであるか否かの判定を行う（処理Ｓ４）。連続可変シフトモードではない、すなわちクイックシフトモードであると判定された場合、この車速設定部７４２は、走行速度記憶部７４６（図７参照）のクイックシフトモード用速度段テーブルＴ１１を参照する（処理Ｓ５）。
【００４５】
（４）ここで、車速設定部７４２は、シフトアップの場合、現在の速度段が上限値であるか、又は、シフトダウンの場合、現在の速度段が下限値であるか否かの判定を行う（処理Ｓ６）。現在の速度段が上限値又は下限値である場合、これ以上のシフトアップ又はシフトダウンは行えないので、処理を終了する。一方、上限値又は下限値ではない場合、車速設定部７４２は、クイックシフトモード用速度段テーブルＴ１１における速度段を１つ上又は下の値に書換え（処理Ｓ７）を行う。
（５）制御信号生成部７４７は、車速設定部７４２で設定された速度段に応じた目標車速の他、走行負荷や減速操作の有無等の諸条件に基づいて変速制御信号を生成する。生成された変速制御信号は、ソレノイドバルブ７３１、７３２及びＥＰＣバルブ７１４に出力され、可変容量ポンプ７１１及び可変容量モータ７２２の斜板の傾斜角度が変更される。
【００４６】
（６）処理Ｓ４において、連続可変シフトモードであると判定された場合、車速設定部７４２は、連続可変シフトモード用速度段テーブルＴ１２（図７参照）を参照する（処理Ｓ８）。この間、シフト操作信号検出部７４９は、前記のタイマ回路による計時を続け、オン状態の経過時間ｔが０．５秒未満であるかを判定する（処理Ｓ９）。
（７）オン状態の経過時間ｔが０．５秒未満の場合、車速設定部７４２は、クイックシフトモードの場合と同様に、現在の速度段が上限値又は下限値であるか否かを判定し（処理Ｓ１０）、シフトアップの場合上限値であると判定され、シフトダウンの場合下限値であると判定されたら、処理を終了する。上限値でない場合、車速設定部７４２は、図７における連続可変シフトモード用速度段テーブルＴ１２を参照して、速度段を１つ上又は下の値に書換える（処理Ｓ１１）。制御信号生成部７４７では、書換えられ目標車速に基づいて、クイックシフトモードの場合と同様に、変速制御信号を生成して、制御信号出力部７４８を介して、ソレノイドバルブ７３１、ＥＰＣバルブ７１４に出力し、可変容量ポンプ７１１及び可変容量モータ７２２の駆動制御を行う。
【００４７】
（８）オン状態の経過時間ｔが０．５秒以上の場合、車速設定部７４２は、現在の速度段が上限値又は下限値であるか否かを判定し（処理Ｓ１２）、シフトアップの場合上限値であると判定され、シフトダウンの場合下限値であると判定されたら、処理を終了する。
（９）一方、現在の速度段が上限値又は下限値でないと判定されたら、連続可変シフトモード用速度段テーブルＴ１２を参照して、所定時間毎に速度段をシフトアップであれば、１つ上の値に書換え、シフトダウンであれば１つ下の値に書換える（処理Ｓ１３）。そして、シフトアップ、シフトダウン信号がオフとなるか、シフトアップの場合速度段が上限値となるか、シフトダウンの場合速度段が下限値となるかまで、繰り返す（処理Ｓ１４）。尚、車速設定部７４２は、速度段の書換毎に、目標車速を制御信号生成部７４７に出力し、制御信号生成部７４７では、更新される目標車速に応じて変速制御信号を生成し、制御信号出力部７４８を介して、ソレノイドバルブ７３１、７３２、ＥＰＣバルブ７１４に出力して可変容量ポンプ７１１及び可変容量モータ７２２の変速制御が行われる。
【００４８】
〔４〕実施形態の変形
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、次に示すような変形をも含むものである。
前記実施形態では、クイックシフトモードにおけるシフトアップ、シフトダウンを３速切換としていたが、本発明はこれに限られない。すなわち、クイックシフトモードによる切換を４速、５速とすることも可能である。
【００４９】
前記実施形態では、連続無段変速機の一例として、ＨＳＴにより説明したが、連続無段変速機であればＣＶＴであっても良い。また、連続無段階変速としては最大変速比から最小変速比の間を２０段階にわけて小刻みに変速するもので説明したが、２０段階に限定されるものではなく、変速操作手段を操作している間連続的に変速比を変更し続けるものであっても良いことはもちろんである。また、ブルドーザの例で説明したが、建設機械に限らず他の車両にも適用可能である。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、ブルドーザに利用できる他、パワーショベルやホイルローダ等の他の建設機械にも利用することができる。また、本発明は、ブルドーザ等の建設機械に限らず他の車両にも適用することができる。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続無段変速機と、この連続無段変速機の変速切換制御を行う制御手段とを有し、変速操作手段により前記変速機の変速比を切換可能な連続無段変速機搭載車両であって、
前記変速操作手段による変速比切換のモードを、
予め設定された複数段の変速比において変速比を段階的に切換える第１モードと、変速比を連続的又は略連続的に切換える第２モードに切換えるシフトモード切換手段を有し、
前記制御手段は、
前記制御手段は、少なくとも、前記変速操作手段の操作により検出される変速操作信号と、前記シフトモード切換手段の切換により検出されるモード信号とに基づいて、目標車速の設定を行う車速設定部を有する
ことを特徴とすることを特徴とする連続無段変速機搭載車両。
【請求項２】
請求項１に記載の連続無段変速機搭載車両において、
前記連続無段変速機は、ＨＳＴであることを特徴とする連続無段変速機搭載車両。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の連続無段変速機搭載車両において、
第１モードにおける変速操作手段と、第２モードにおける変速操作手段とが同一のものであることを特徴とする連続無段変速機搭載車両。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の連続無段変速機搭載車両において、
前記車両は建設機械であり、前記変速操作手段は前記建設機械の走行レバーに設けた押ボタンスイッチであることを特徴とする連続変速機搭載車両。
【請求項１】
連続無段変速機と、この連続無段変速機の変速切換制御を行う制御手段とを有し、変速操作手段により前記変速機の変速比を切換可能な連続無段変速機搭載車両であって、
前記変速操作手段による変速比切換のモードを、
予め設定された複数段の変速比において変速比を段階的に切換える第１モードと、変速比を連続的又は略連続的に切換える第２モードに切換えるシフトモード切換手段を有し、
前記制御手段は、
前記制御手段は、少なくとも、前記変速操作手段の操作により検出される変速操作信号と、前記シフトモード切換手段の切換により検出されるモード信号とに基づいて、目標車速の設定を行う車速設定部を有する
ことを特徴とすることを特徴とする連続無段変速機搭載車両。
【請求項２】
請求項１に記載の連続無段変速機搭載車両において、
前記連続無段変速機は、ＨＳＴであることを特徴とする連続無段変速機搭載車両。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の連続無段変速機搭載車両において、
第１モードにおける変速操作手段と、第２モードにおける変速操作手段とが同一のものであることを特徴とする連続無段変速機搭載車両。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の連続無段変速機搭載車両において、
前記車両は建設機械であり、前記変速操作手段は前記建設機械の走行レバーに設けた押ボタンスイッチであることを特徴とする連続変速機搭載車両。
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５４７２０
【国際公開日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【発行日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１５９８１（Ｐ２００５−５１５９８１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１８０１７
【国際出願日】平成１６年１２月３日（２００４．１２．３）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【発行日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１８０１７
【国際出願日】平成１６年１２月３日（２００４．１２．３）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
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