JP2007278353A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】個々の動作特性を有する摩擦接続によるクラッチについて、その接続タイミングを合わせた高精度のクラッチ制御による円滑な接続動作を可能とする作業車両を提供する。
【解決手段】作業車両は、摩擦接続によって伝動力制御をする走行用クラッチ（２１ａ…）および作業機用クラッチ（２６）を内装してエンジンから受けた動力を変速伝動する変速伝動部と、この変速伝動部のクラッチ制御をおこなう制御部（４１）とを備えて構成され、上記制御部（４１）は、上記クラッチ接続のピストンストロークに基づいてクラッチを制御するとともに、少なくとも一つのクラッチのピストンストロークをそのストローク動作に基づいて推定処理する調整モードを備えるものである。
【選択図】図６

Description

本発明は、走行用クラッチ等の摩擦接続によって伝動力制御をするクラッチを内装した変速伝動部を備える作業車両に関するものである。

特許文献１に示されるように、摩擦接続による走行用クラッチ等を内装した変速伝動部を備える作業車両が知られている。この作業車両の変速伝動部は、前後進切換クラッチと変速ギヤとを備えて前後進と変速比の変更を可能とし、かつ、前後進切換クラッチを走行用クラッチとして走行動力の断接を行う。
これらのクラッチの制御は、クラッチおよび駆動制御系の構成の設計仕様に応じた動作特性により一定精度でクラッチを制御することができる。

しかしながら、個々のクラッチの部品や組み付け精度および油圧駆動系の精度に起因する動作特性のばらつきにより、特にクラッチ接続行程のピストンストロークと対応する接続位置のばらつきによって不安定な接続動作を招くことがあり、伝動系の過大な負荷変動を招くとともに機体発進の円滑性を損なう原因となっていた。
特開平６−１１０２３号公報

発明が解決しようとする課題は、個々の動作特性を有する摩擦接続によるクラッチについて、その接続タイミングを合わせた高精度のクラッチ制御による円滑な接続動作を可能とする作業車両を提供することにある。

請求項１に係る発明は、摩擦接続によって伝動力制御をする走行用クラッチ（２１ａ…）および作業機用クラッチ（２６）を内装してエンジンから受けた動力を変速伝動する変速伝動部と、この変速伝動部のクラッチ制御をおこなう制御部（４１）とを備える作業車両において、上記制御部（４１）は、上記クラッチ接続のピストンストロークに基づいてクラッチを制御するとともに、少なくとも一つのクラッチのピストンストロークをそのストローク動作に基づいて推定処理する調整モードを備えることを特徴とする。
上記制御部によって調整モードの処理がされるとクラッチのピストンストロークが現実のストローク動作に基づいて推定され、このピストンストロークによってクラッチが制御される。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成において、前記変速伝動部は、副変速レバー（１８）によって変速比を切換える副変速機構（２４）を前記走行変速用クラッチ（２２ａ〜２２ｄ）と直列に備え、かつ、前記制御部（４１）による調整モードの処理は、調整モードの適用指示のためのチェックモード信号に加え、上記副変速レバー（１８）が中立位置で、前記クラッチ（２１ａ…）の動作指示用のモーメンタリ式操作部（４２ｐ）が操作オンである場合であって、エンジン始動後の同モーメンタリ式操作部（４２ｐ）の操作オフを条件とすることを特徴とする。
走行伝動系の遮断とクラッチの突き回り等によるミッション内負荷の影響の遮断とによって測定が安定化され、また、モーメンタリ式操作部によりオペレータの介入を受けて測定がされる。

請求項３に係る発明は、請求項１の構成において、前記調整モードは、クラッチの切位置から入動作させる作動用バルブへの圧力制御出力を行い、この圧力制御出力の開始からクラッチの入位置と対応する規定圧に達するまでの基準イニシャル時間を測定し、この基準イニシャル時間に基づいてそのピストンストロークの推定をすることを特徴とする。
クラッチの入位置までの現実のストローク動作に要するストローク時間が得られる。

請求項４に係る発明は、請求項１の構成において、前記調整モードは、対象のクラッチのストローク動作を繰り返し、その二回目以降のストローク動作に基づいてそのピストンストロークを推定することを特徴とする。
ストローク動作の繰り返えしによる二回目以降のストローク動作により、オイル循環の不十分なエンジン始動直後より状態が安定化される。

請求項５に係る発明は、請求項３の構成において、前記調整モードは、圧力制御出力から別途設定による最大駆動時間内に前記規定圧に達しない場合にそのピストンストロークの推定をすることなく、異常と判定することを特徴とする。
ストローク動作異常に対する判定により、動作異常のクラッチが所定時間内に判定される。

請求項１の構成の制御部における調整モードの処理により個々のクラッチについてピストンストロークが現実のストローク動作に基づいて推定されることから、そのピストンストロークに基づき接続タイミングを合わせた高精度のクラッチ制御による円滑な接続動作が可能となる。

請求項２の構成により、無負荷下で測定が安定化され、また、モーメンタリ式操作部によるオペレータの介入による安定測定のための自由度が確保される。

請求項３の構成により、クラッチの入位置までの現実のストローク動作に要するストローク時間が得られることから、このストローク時間によって個別のクラッチ構成およびその駆動制御構成の固有特性が反映され、設計仕様に基づく特性変動幅を含まない高精度のピストンストロークが推定される。

請求項４の構成により、ストローク動作の繰り返えしによる二回目以降のストローク動作により、オイル循環の程度等によるエンジン始動直後の不安定状態を避けて安定したストローク動作による高精度のピストンストロークの推定が可能となる。

請求項５の構成により、所定時間内におけるストローク動作異常に対する判定により、動作異常のクラッチに対しても調整モード処理を迅速に進めることができる。

上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
本発明の作業車両の１例としての農用トラクタ１は、機体側面図を図１４に示すように、前輪２、２と後輪３、３とを備えた機体前部のボンネット内にエンジン４を搭載し、このエンジン４の回転動力をミッションケース５内の変速伝動部５ａに伝達し、この変速伝動部５ａで適宜減速された動力を前輪２、２と後輪３、３とに伝達するとともに、後部のＰＴＯ軸６を介して作業機６ａに出力するように構成している。
また、オペレータによる操作のために、ミッションケース５の上部に操縦席７を設けて操作部を構成し、ステアリングハンドル１１の近傍に前後進切換の前後進切換レバー１３、基部にクラッチペダル１５等が配置され、制御部Ｃにより自動変速可能に構成される。

変速伝動部は走行動力と作業機動力を変速制御する機構部であり、図１の伝動系統展開図に示すように、走行系はエンジン４から動力を受ける前後進切替部２１、四速変速機構２２、高低速変速機構２３、副変速部２４により差動機構３ｄを介して後輪３，３に伝達し、また、前輪伝動クラッチ（二駆四駆切替クラッチ）２５を備えて二駆四駆切替制御可能に差動機構２ｄを介して前輪２，２用動力を分ける。作業機系は、エンジン４から作業機動力を分岐して後部のＰＴＯ軸６に伝達制御するＰＴＯクラッチ２６、ＰＴＯ変速部２７等から構成される。

上記前後進切替部２１は、前進・後進の２つのクラッチ２１ａ，２１ｂを連設した二連型クラッチを備えて前進と後進のギヤ列を前後進レバー操作による制御部の指令に応じて選択可能に構成する。また、クラッチペダル操作に応じて両クラッチによりエンジン動力の伝動が調節される。

上記四速変速機構２２は、１速３速切換用クラッチ２２ａ，２２ｃと２速４速切換用クラッチ２２ｂ、２２ｄの２つの二連型クラッチを備えてその４つのクラッチ２２ａ〜２２ｄにより１速から４速までのギヤ列を選択可能に構成する。高低速変速機構２３はＬｏ・Ｈｉの２つのクラッチ２３ａ，２３ｂによる二連型クラッチを備えて低速と高速のギヤ列を選択可能に構成する。これら四速変速機構２２および高低速変速機構２３は直列に連結してアクセルペダルや増減速ボタンにより制御部の指令に応じて８速の変速幅内で切替可能な主変速部を形成する。

上記副変速部２４は、オペレータ操作の変速レバー１８により切替可能な高中低の変速比を有する３速ギヤによって構成する。この高中低の変速比と対応して「Ｈ」「Ｍ」「Ｌ」の３つのレバーポジション（変速位置）を設定し、これらレバーポジションを作業走行のための速度帯域とし、動力伝達のない停止速である中立位置「Ｎ」から変速レバー１８の操作により速度帯域が選択される。

上記四速変速機構２２、高低速変速機構２３および副変速部２４の変速組合わせにより、全２４速の変速比を選択することができる。組合わせの決定は、変速レバー１８のシフト操作とアクセル操作とを介して制御部により条件に応じて選択され、機体走行速度を調節可能に構成する。

上記変速伝動部５ａを含む各機器の油圧制御系の構成は、油圧回路図を図２に示すように、油圧ポンプ３１ｐにより前後進切替部２１の２つのクラッチ２１ａ，２１ｂ、四速変速機構２２の４つのクラッチ２２ａ〜２２ｄおよび高低速変速機構２３の２つのクラッチ２３ａ，２３ｂ、ＰＴＯクラッチ２６、その他の油圧機器に作動油を供給する。作動油供給量は、上記前後進切替部２１のクラッチ２１ａ，２１ｂの単位時間当たりの流量を他のクラッチより大きく配分する。この流量配分により、ポンプ容量を抑えつつオペレータのペダル操作等について応答性を確保することができる。

これらクラッチの動作制御については、前後進切替部２１の前進「Ｆ」と後進「Ｒ」の２つのクラッチ２１ａ，２１ｂに切換弁３２を介設するとともに、比例制御弁３３ａをパイロットとして昇圧制御するリリーフ弁３３ｂを設け、また、両クラッチ２１ａ，２１ｂ間に作動側の油圧を検出する圧力センサ３４ｐ付きのシャトル弁３４を設ける。

四速変速機構２２の動作制御は、その１速３速切換用のクラッチ２２ａ，２２ｃに切換弁３５ａを介設するとともに、その昇圧制御のために比例制御弁３６ａを設け、また、両クラッチ２２ａ，２２ｃ間に圧力センサ３７ｐ付きのシャトル弁３７ａを設け、同様に、２速４速切換用のクラッチ２２ｂ，２２ｄに切換弁３５ｂ、比例制御弁３６ｂ、圧力センサ３７ｑ付きのシャトル弁３７ｂを設ける。

高低速変速機構２３の動作制御は、低速「Ｌｏ」と高速「Ｈｉ」の２つのクラッチ２３ａ，２３ｂに切換弁３８ａ、３８ｂ、圧力センサ３８ｐ、３８ｑをそれぞれ介設し、また、ＰＴＯクラッチ２６の動作制御は、比例制御弁３９ａと切換弁３９ｂ、圧力センサ３９ｐを介設して動作制御する。

次ぎに、油圧制御系の制御構成について説明する。
油圧制御系の制御構成は、図３に示すように、制御部４１の入力側にモーメンタリ式操作部としてのクラッチペダルの踏込み検出スイッチ４２ｐと踏込みストロークを検出するストロークセンサ４２ｓ、アクセルの踏込みストロークを検出するアクセルセンサ４３、副変速位置センサ２４ｐ、前後進操作レバー２１ｐ、チェックスイッチ４４等の操作機器を接続して操作信号を入力し、油温センサ３２ｔ、前後進圧力センサ３４ｐ、１速３速クラッチの圧力センサ３７ｐ、２速４速クラッチの圧力センサ３７ｑ、高低速変速機構２３のクラッチセンサ３８ｐ、３８ｑ等の機器動作センサによるセンサ信号を入力する。

制御部４１の出力側には、前後進切換弁３２とその昇圧制御用の比例制御弁３３ａ、１速３速切換弁３５ａとその昇圧制御用の比例制御弁３６ａ、２速４速切換弁３５ｂとその昇圧制御用の比例制御弁３６ｂの駆動ソレノイドを接続してそれぞれ駆動制御可能に構成する。

次に、油温検出については、伝動上手の前後進切替部２１の一番上流側のクラッチ２１ａ，２１ｂを制御するバルブ３２の上流側に油温センサを配置する。この油温センサにより、前後進切替部２１は車輪までの減速比が大きく、圧力コントロールの際に低い圧力の制御が多用されて圧力変化の影響を大きく受けることから、その油温を直接検出することにより、コントロール精度を向上することができる。

上記の場合において、油温センサは走行系の減圧弁の下流側に配置する。この走行系減圧弁の下流側は、コントロールするクラッチ室への通路であり、そのままその時の油温で制御されることになり、制御油自体の油温とほぼ同等になることから、コントロールの間違いを少なくすることができる。

また、トラクタのミッションオイルを油圧オイルと兼用使用している場合については、一般の油圧専用オイルよりオイルの粘性変化が常温付近から０℃以下付近で大きく、この粘性変化により圧力損失が増加したり、瞬間通過流量が少なくなったりして十分な性能が発揮できない原因となることから、前後進クラッチ２１ａ，２１ｂ、主変速クラッチ２２ａ〜２２ｄ、高低切換クラッチ２３ａ，２３ｐ等のクラッチ室の圧力を検出するセンサと油温センサを設け、油温の違いによる特性差を考慮してコントロールを行う。このような考慮により、油圧オイルと兼用使用でも、性能を確保することができる。

また、作動油の循環における流動している部位と停滞している部位については、ミッションケース内で大きな温度差が生じないことから、少なくとも同時に作動することのない油圧クラッチ室の圧力が全て同時に確認できるように油圧センサ３４ｐ…を複数配置する一方、油温センサは１個のみ配置して各クラッチ制御に使用することにより、コスト低減を図ることができる。

次に、作動油供給路について説明する。
変速伝動部の要部拡大軸線展開図を図４に示すように、走行系動力伝達機構のコントロールバルブブロック５０をミッションケース５の外側面に配置し、クラッチＣをコントロールする油路をミッションケース５に、クラッチＣを配置するシャフトＳに加工油路を通して作動油を供給する場合は、シャフトＳの長手方向の穴径およびミッションケース５側油路５１、５２の穴径を大きく、クラッチＣと直接接する穴５３（シャフトＳの長手方向に直交する穴）を小さく形成する。

油路は穴径を大きくするほど圧力損失が少なくなりコントロールしやすくなるが、クラッチに入るところをあまりに大きくするとクラッチ自体が前後方向に長くなって車両自体の前後長さが長くなるので、上記構成とすることにより、圧力損失を最低限に抑えることができる。

次に、調整モードの制御について説明する。
調整モードはクラッチの動作制御に必要な各クラッチの入位置を設定するクラッチ初期調整を行うモードである。このクラッチ初期調整は、調整モードの適用指示のためのチェックモード信号によって制御部４１により処理し、走行用クラッチを含む作業車両のクラッチのピストンストロークをそのストローク動作の測定によって推定を行う。

昇圧バルブの制御は、圧力変化特性図を図５に示すように、クラッチの切位置においてクラッチ最大圧力に相当する駆動電流を出力し、同最大圧力より小さく設定した所定の判定圧力Ｐｓに達するまでのピストンストローク時間を計測し、これを基準イニシャル時間Ｔｓとする。

この基準イニシャル時間Ｔｓによってクラッチのピストンストロークが現実のストローク動作によって推定される。したがって、クラッチ毎にそれぞれのピストンストロークが推定され、このピストンストロークに基づき、接続タイミングを合わせた高精度のクラッチ制御による円滑な接続動作が可能となる。

以下において、調整モードの詳細な制御処理についてフローチャートにより説明する。
まず、調整モードの開始については、フローチャート（１）を図６に示すように、データ読込（Ｓ１）により、制御部の電源投入直後（Ｓ２）においては、所定の３条件、すなわち、チェックモードが入力チェック判定（Ｓ３）、モーメンタリ式操作部である増減速スイッチが共にオンの判定処理（Ｓ４）、副変速レバーが中立位置の判定処理（Ｓ５）により全て該当することを条件に、エンジンが所定回転数以上（Ｓ６）になるのを待ってクラッチ初期調整モード処理（Ｓ７）に入る。

このように、クラッチ初期調整モード処理の開始については、チェックモードの入切を行う入力ラインを設け、チェックモード入力ラインがチェックモード「入」で、他のモーメンタリー式操作部（例えば、押し操作を続けていないとオン状態に保持できないようなスイッチ）が「操作状態」で更に副変速レバーが中立位置でエンジンを始動し、前記他のモーメンタリー式操作部を非操作状態にした時に調整モードに突入し、各バルブを駆動して調整を実施するように制御処理を構成する。

上記処理構成により、副変速を中立にしておくことで、調整モード実施中に機体が不意に動いたりすることがなく、また、クラッチの突き回り等によるミッション内負荷の影響を遮断できる。さらに、バルブ駆動実施は、オペレータ操作を条件とすることにより、エンジン始動後にその回転がある程度安定するまで待つ等により開始タイミングを調整することができる。この場合において、上記モーメンタリー式操作部は、クラッチペダル或いは増減速ボタン或いは走行系の全ての操作部等の変速との関係が深いもので構成することにより、調整モードの操作自体を覚えておきやすくなる。

上記制御部の電源投入直後判定（Ｓ２）において非該当の場合は、制御モードの選択判定（Ｓ８）に応じて通常制御（Ｓ８ａ）、チェックモード制御（Ｓ８ｂ）、クラッチ初期調整モード処理（Ｓ７）の処理に移行する。また、上記所定の３条件のチェックモード入力チェック判定処理（Ｓ３）において非該当の場合は通常制御（８ａ）に、同３条件の増減速スイッチ共にオンの判定処理（Ｓ４）、副変速レバー中立位置の判定処理（Ｓ５）において非該当の場合はチェックモード制御（Ｓ８ｂ）の処理に移行する。

次に、クラッチ初期調整モードの処理について詳細に説明する。
クラッチ初期調整モードは、フローチャート（２）（３）を図７、図８にそれぞれ示すように、調整動作中についての判定処理（Ｓ１１）により該当するまでの間、クラッチペダルスイッチ４２ｐ、増減速スイッチの全てがオンからオフへ変化して調整動作中セット、調整動作スタートセットの処理（Ｓ１３ａ〜Ｓ１３ｃ）を待ち、その上で、クラッチペダルスイッチオンの判定処理（Ｓ１２）により、該当すればペダル操作解除の上で再調整を要する旨の所定の表示処理（Ｓ１２ａ）をして終了する。

この表示処理（Ｓ１２ａ）により、調整動作中に油圧力の変動を起こすような外乱を受けた場合の調整動作を中止してその内容がモニターに表示される。上記のように外乱を受けると一部オイル供給が絶たれる部位が生じるので、警報のメッセージ表示により再測定を促してそのような原因による誤検出をなくすことができる。なお、上記のような外乱を受けた場合については調整動作処理の中断としてもよい。

上記クラッチペダルスイッチオンの判定処理（Ｓ１２）において非該当の場合は、調整動作スタートセット中についての判定処理（Ｓ１４ａ）を行う。該当すればブザー出力（Ｓ１４ｂ）をし、全クラッチ出力オフを５００ｍｓｅｃ等の所定時間の経過まで繰り返し（Ｓ１４ｃ，Ｓ１４ｄ）てから調整動作スタートセットのクリアーおよび０回目セットの処理（Ｓ１４ｅ）をした上で２回目についての判定処理（Ｓ１５）を行う。上記調整動作スタートセット中の判定処理（Ｓ１４ａ）において非該当の場合も２回目についての判定処理（Ｓ１５）を行う。

この２回目についての判定処理（Ｓ１５）において非該当であれば、該当全クラッチ出力実施を１サイクルとして各油圧クラッチを順次規定時間内で１個ずつの出力実施を繰り返し（Ｓ１５ａ，Ｓ１５ｂ）、さらに全クラッチ出力オフを５００ｍｓｅｃ等の所定時間の経過まで繰り返し（Ｓ１５ｃ，Ｓ１５ｄ）てから２回目セットの処理（Ｓ１５ｅ）をした上で最初から繰り返す。上記１サイクルの処理は、例えば、前進クラッチ２１ａ、Ｈｉクラッチ２３ｂ、１速クラッチ２２ａ、２速クラッチ２２ｂ、後進クラッチ２１ｂ、Ｌｏクラッチ２３ａ、３速クラッチ２２ｃ、４速クラッチ２２ｄ、ＰＴＯクラッチ２６についてその順に実施する。

このように調整のためのクラッチ動作は最低２サイクル以上とし、オイル循環がどの程度できているか不明なエンジン始動直後は各バルブを動かして１サイクル目を処理することで各油路に流されるオイルが充填されてエアーが抜かれ、２回目以降では安定して動作することから、２サイクル目以降（２サイクル目を含む）の動作結果により基準値を判定して記憶することにより、検出精度を向上することができる。また、１サイクル分の処理において、クラッチ１個ずつを駆動してこれを全クラッチについて順次進めることにより、クラッチ駆動の際の圧力変動を少なくし、精度の良い測定結果を得ることができる。

上記２回目についての判定処理（Ｓ１５）において該当する場合は、まず、前進クラッチ２１ａについて調整動作に入るために、油温が規定温度（例えば３０℃）以上の判定処理（Ｓ２１）をし、非該当なら暖機後再調整を要する旨の表示（Ｓ２１ａ）と上記対象クラッチの圧力異常の旨の表示（Ｓ２２）により処理を終了する。上記油温の判定処理（Ｓ２１）は、油温によりオイルの粘性が変化して動作時に流量差が生じることから、これを加味して調整動作が正常終了したかどうかを判定することにより、測定精度を確保することができる。また、粘性変化による流量や圧力損失の影響が少なくなる規定の温度によって判定することにより、温度ごとのマップ等による複雑な処理によることなく簡易な制御処理が可能となる。

上記油温の判定処理（Ｓ２１）において該当する場合は、対象クラッチ圧力が所定の開放圧力（例えば、０．５ｋｇｆ毎平方ｃｍ）未満の判定処理（Ｓ２３）を繰り返し、規定時間の範囲（Ｓ２３ａ）で上記開放圧力未満に下がらない場合は上記圧力異常の旨の表示（Ｓ２２）により処理を終了する。上記開放圧力未満の判定処理（Ｓ２３）は、クラッチの圧力が十分に開放されたことを圧力で判定する他に開放が推定できる時間の経過を待つようにしてもよく、いずれも、ピストンストローク容積分の作動オイルが排出されて１サイクル目のクラッチ動作からピストンが戻りかけによる動作を防止して正確な測定が可能となる。

上記圧力開放についての判定処理（Ｓ２３）において対象クラッチ圧力が開放圧力未満に下がった場合は、対象クラッチについて出力オンおよび他クラッチ全オフの処理（Ｓ２４）をし、次いで規定圧力への変化判定（Ｓ２４ａ）をし、該当するまで対象クラッチオンから所定時間（例えば、５００ｍｓｅｃ）の範囲内（Ｓ２５）で上記油温の判定処理（Ｓ２１）から再度繰り返し、所定時間が経過したときは、対象クラッチについて基準範囲外の旨のモニター表示処理（Ｓ２６）によって終了する。

上記対象クラッチの動作出力処理（Ｓ２４）は、調整動作中の圧力コントロール可能なバルブの最大圧力相当の制御電流により最大流量でクラッチを駆動することによりバルブ流量のばらつきを少なくすることができる。また、クラッチ動作について所定時間の範囲内（Ｓ２５）として最大駆動時間を設け、その時間内に規定圧力に達しない場合は異常判定として調整動作を中止することにより、組立不具合等があった場合にいつまでも調整動作が終了しないという事態を招くことなく、時間のロスを回避することができる。また、上記異常判定のモニター表示処理（Ｓ２６）により、不具合内容を素早く推定することができる。なお、上記時間異常判定に該当の場合は次のクラッチの処理に移行しても良い。

上記規定圧力への変化判定（Ｓ２４ａ）において該当する場合はその圧力変化時間について所定の範囲の判定処理（Ｓ２７）をし、非該当なら上記同様に基準範囲外処理（Ｓ２６）によって終了する一方、該当すれば、図８における測定中におけるクラッチペダルスイッチオンの判定処理（Ｓ２７ａ）をする。

上記圧力変化時間範囲の判定処理（Ｓ２７）は、測定結果について油圧クラッチ別に設定された正常基準範囲により判定し、この正常基準範囲は、理論値から推定される長い側の時間公差について短い側の時間公差より大きな時間公差を付けて設定する。

一般に油圧クラッチの動作については、クラッチ駆動部までの間でオイルリーク等理論値より長くなる要素が多く、逆に理論値より短くなる要素は流量が多く出て圧力が高めになる場合であり部品レベルでは通常プラスマイナスでほぼ同等となり、双方を考えると正常部品であるが長めになる場合の方が多くなることから、上記のような正常基準範囲を設定することにより、できる限り許容範囲を狭くして誤判定を少なくするとともに、部品のばらつきによる誤判定を少なくすることができる。

このクラッチペダルスイッチオンの判定処理（Ｓ２７ａ）において、該当すれば、図７の所定の表示処理（Ｓ１２ａ）により警告出力して終了し、一方、非該当であれば、対象クラッチの圧力変化時間を基準イニシャル時間としてＥＥＰＲＯＭ等のメモリーに書込み処理（Ｓ２８）をする。

このようにして、前進クラッチ２１ａについて規定圧力に達するまでの基準イニシャル時間を測定することができる。この測定時間は、クラッチの個々のストロークのばらつきや機械毎に異なる流量のばらつき、油路やクラッチからの漏れのばらつき等の全てを考慮したそのクラッチ固有の特性であり、これを記憶しておいてクラッチの動作制御に使うことで機械毎のばらつきを考慮した精度の良いクラッチ制御が可能となる。なお、データ記憶上は、上記測定時間に基づいて実ピストンストロークに近いデータなどに加工してもよい。

次に、対象クラッチをＨｉクラッチ２３ｂとして前記同様に一連の処理（Ｓ３１〜Ｓ３８）を行い、続いて１速クラッチ２２ａについても同様に一連の処理（Ｓ４１〜Ｓ４８）を行うことにより、それぞれの基準イニシャル時間を順次測定して記憶する。

この場合における最大駆動時間は、クラッチの特性と対応するように、Ｈｉクラッチ２３ｂについては、所定時間の範囲内（Ｓ３５）として例えば５００ｍｓｅｃとし、また、１速クラッチ２２ａについては、所定時間の範囲内（Ｓ４５）として例えば１０００ｍｓｅｃとして設定する。

次いで、フローチャート（４）を図９に示すように、対象クラッチを２速クラッチ２２ｂとして前記同様に一連の処理（Ｓ５１〜Ｓ５８）を行い、続いて後進クラッチ２１ｂについても同様に一連の処理（Ｓ６１〜Ｓ６８）を行うことにより、それぞれの基準イニシャル時間を順次測定して記憶する。また、最大駆動時間は、それぞれにつき、例えば１０００ｍｓｅｃ、５００ｍｓｅｃとして設定する。

次いで、フローチャート（５）を図１０に示すように、対象クラッチをＬｏクラッチ２３ａとして前記同様に一連の処理（Ｓ７１〜Ｓ７８）を行い、続いて３速クラッチ２２ｃについても同様に一連の処理（Ｓ８１〜Ｓ８８）を行うことにより、それぞれの基準イニシャル時間を順次測定して記憶する。また、最大駆動時間は、それぞれにつき、例えば５００ｍｓｅｃ、１０００ｍｓｅｃとして設定する。

次いで、フローチャート（６）を図１１に示すように、対象クラッチを４速クラッチ２２ｄとして前記同様に一連の処理（Ｓ９１〜Ｓ９８）を行い、続いてＰＴＯクラッチ２６についても同様に一連の処理（Ｓ１０１〜Ｓ１０８）を行うことにより、それぞれの基準イニシャル時間を、順次測定して記憶する。最大駆動時間は、それぞれにつき、例えば１０００ｍｓｅｃ、５００ｍｓｅｃとして設定する。

このようにして、上記１サイクル分の全油圧クラッチについて動作出力およびその出力開始からクラッチ圧力が規定圧になるまでの時間測定を順次処理した上で、正常終了のブザー出力処理（Ｓ１０９）をして終了する。これら一連の処理によって得られた基準イニシャル時間Ｔｓによってクラッチのピストンストロークが現実のストローク動作によって推定され、このピストンストロークに基づいてクラッチ制御をすることにより、接続タイミングを合わせた高精度のクラッチ動作による円滑な接続動作が可能となる。

次に、前後進切替部２１の前進・後進の２つのクラッチ２１ａ，２１ｂについて、クラッチペダル操作におけるクラッチ制御について説明する。
クラッチペダル操作部には、２つの検出手段、すなわち、クラッチペダル踏み込み位置付近で切り替わるスイッチ４２ｐとクラッチペダルの操作ストロークをアナログ的に検出するセンサ４２ｓとを設け、ペダル位置に対する指示圧力を決めるために前述の初期調整モードを設ける。この調整モードにより、図１２のペダル動作線図（ａ）およびセンサ展開線図（ｂ）に示すように、クラッチペダルスイッチ４２ｐの切り替わり位置Ｈ２を基準にクラッチペダルストロークセンサ４２ｓの圧力指示位置を設定する。調整処理の完了時には、正常、異常の判定に応じたブザー出力および異常判定時にその旨をモニター表示により警告する。

上記ペダル動作は、図１２（ａ）において、Ｈ１は踏み込み位置、Ｈ３はクラッチペダルセンサ圧力指定最大位置、Ｈ４はクラッチペダル開放フリー位置を示し、また、センサ展開については、図１２（ｂ）において、Ｈ５はクラッチペダルセンサ低圧保持位置、Ｈ６はクラッチペダルセンサ圧力最大指示位置、Ｈ７はクラッチペダルセンサ開放位置である。

上記クラッチペダルスイッチ４２ｐの切り替わり位置Ｈ２は、スイッチのヒステリシスを受けないように、オンからオフへの切り替わり側とすることにより、同切り替わり位置Ｈ２がスイッチ４２ｐによるクラッチ接続開始検出ポイントになり、この位置を基準として展開することで両センサを使用した構成においてクラッチ切判定や入判定がやりやすくなる。

上記クラッチペダルスイッチ４２ｐと操作ストロークをアナログ的に検出するセンサ４２ｓは、独立したクラッチ切位置を持たせることにより、どちらかが入側固定で故障しても他方の操作によりクラッチ切機能を確保することができる。

この場合において、どちらか一方のセンサがクラッチ切状態を判定した場合にクラッチを切側に操作するように構成し、クラッチペダルストロークセンサ４２ｓの変化方向は、センサ接続カプラが外れている場合に発生しているＥＣＵ側入力電位がクラッチ踏み込み方向へ変化したとき前記電圧に近づくように構成し、カプラ抜けを検出しているときはクラッチを切側に操作するように構成する。すなわち、カプラ接続状態で踏み込むと０Ｖ、離すと５Ｖを検出し、また、カプラを外すと０Ｖを検出するように構成する。

ＥＣＵのポテンショメータ入力回路がプルダウン方式の場合はカプラ非接続時０Ｖ検出、プルアップ方式の場合は５Ｖ検出になる。例えば、プルダウン方式の検出構成なら、ペダルストロークセンサ４２ｓの電圧変化は、踏み込んでいくほど０Ｖ側へ変化するように構成する。逆に構成した場合には、クラッチペダルを放したときにクラッチが切れる事態が起こることから、上記の構成とすることにより、調整不良等があっても踏み込み側でクラッチが切れることになり安全を確保することができる。

上記構成の場合において、クラッチ入り側（半クラッチも含む）保持中のクラッチ切検出は、スイッチ４２ｐとセンサ４２ｓのどちらが切側になっても早く切になった方によってリバースクラッチ２１を切る動作をさせ、クラッチ切側保持中は、スイッチ４２ｐの入り側とセンサ４２ｓの入り側の時系列的に遅く検出した方（両方が入側を検出したタイミング）でクラッチ接続を開始するように構成する。このように構成することにより、クラッチ切側を確実にすることができる。

また、クラッチペダルスイッチ４２ｓの切判定ポイントとクラッチペダルセンサ４２ｓの切判定ポイントは、クラッチペダルセンサ４２ｓの方がクラッチペダル踏み込み側に来るように構成し、クラッチペダルセンサ４２ｓでの指示圧力は、図１２（ｂ）に示すように、クラッチペダルスイッチ４２ｐ切ポイントＨ２から放し側のある設定領域Ｈ５まで低い規定圧力Ｐ１を指示するように配置構成する。

スイッチは一般にヒステリシスにより切ポイントがペダルストロークに対し操作するたびに微妙に異なる位置で反応することから、クラッチペダルセンサ４２ｓでの指示圧力Ｐ１を上記のようにすることにより、クラッチを放し始めたときの指示圧力が安定するので操作性を良くすることができる。

次に、エンジンのスロットル制御について説明する。
メカニカルなエンジンのアクセル操作装置（メカガバナ）と連動して動作し、ガバナ側のアクセル操作量を検出するセンサを設けた構成において、初期調整モードを設け、調整モードの中でセンサ指示値（検出値）とエンジン回転数の関係のラインＣを形成して制御に使用する場合に、図１３（ａ）のセンサ検出特性図に示すように、調整モードではアイドリング回転と対応するＬｏアイドルＰ１付近と、定格回転と対応するＨｉアイドルＰ２付近と、その他の中間位置Ｐ３の少なくとも３点のアクセルセンサ指示値とそのときのエンジン回転数を検出し、各ポイントＰ１，Ｐ３，Ｐ２を順に直線で結んだラインＬ１，Ｌ２を指示位置と判断して制御に使用するように構成する。

アクセルセンサは、エンジン側スロットル開度と連動して動作するものであるが、取付け分解能の関係でエンジンスロットル開度と比例関係で構成することが困難な場合が多いので、上記のように、基準ラインＣを生成するために少なくとも３ポイントＰ１，Ｐ３，Ｐ２を押さえた単純な直線補間とすることにより、センサと実回転数指示の関係誤差を少なくすることができる。

電子ガバナ装置のアクセル指示センサに関しては、アクセルペダルやスロットルレバー等のアクセル指示操作部と連動して動くポテンショメータを設け、アクセル操作部にはＨｉアイドルストッパとＬｏアイドルストッパを設け、図１３（ｂ）のアクセルセンサ展開線図に示すように、調整モードを設けてＨｉアイドルストッパ位置Ｔ１とＬｏアイドルストッパ位置Ｔ４とを記憶するように構成し、実際のエンジン回転数指示は、両ストッパ位置Ｔ１，Ｔ４より内側の範囲Ｔ２〜Ｔ３で全指示回転数を指示するように構成する。このような構成により、メカニカルな撓みやへたりがあっても、再調整を何度もする必要がなくなる。

作業車両の変速伝動部の伝動系統展開図である。 作業車両の油圧回路図である。 油圧制御系の制御構成図である。 変速伝動部の要部拡大軸線展開図である。 昇圧バルブの圧力変化特性図である。 フローチャート（１）である。 フローチャート（２）である。 フローチャート（３）である。 フローチャート（４）である。 フローチャート（５）である。 フローチャート（６）である。 ペダル動作線図（ａ）およびセンサ展開線図（ｂ）である。 センサ検出特性図（ａ）およびアクセルセンサ展開線図（ｂ）である。 作業車両の機体側面図である。

符号の説明

５ａ 変速伝動部
１３ 前後進切換レバー
１５ クラッチペダル
１８ 変速レバー
２１ 前後進切替部
２１ａ 前進クラッチ
２１ｂ 後進クラッチ
２１ｐ 前後進操作レバー
２２ 四速変速機構
２２ａ〜２２ｄ １速〜４速クラッチ
２３ 高低速変速機構
２３ａ Ｌｏクラッチ
２３ｂ Ｈｉクラッチ
２４ 副変速部
２６ ＰＴＯクラッチ
３４ａ 前後進圧力センサ
３７ｃ 圧力センサ
３７ｄ 圧力センサ
４１ 制御部（ＥＣＵ）
４３ アクセルセンサ
４４ チェックスイッチ
Ｔｓ 基準イニシャル時間

Claims (5)

1. 摩擦接続によって伝動力制御をする走行用クラッチ（２１ａ…）および作業機用クラッチ（２６）を内装してエンジンから受けた動力を変速伝動する変速伝動部（５ａ）と、この変速伝動部（５ａ）のクラッチ制御をおこなう制御部（４１）とを備える作業車両において、
   上記制御部（４１）は、上記クラッチ接続のピストンストロークに基づいてクラッチを制御するとともに、少なくとも一つのクラッチのピストンストロークをそのストローク動作に基づいて推定処理する調整モードを備えることを特徴とする作業車両。
2. 前記変速伝動部（５ａ）は、副変速レバー（１８）によって変速比を切換える副変速機構（２４）を前記走行変速用クラッチ（２２ａ〜２２ｄ）と直列に備え、かつ、前記制御部（４１）による調整モードの処理は、調整モードの適用指示のためのチェックモード信号に加え、上記副変速レバー（１８）が中立位置で、前記クラッチ（２１ａ…）の動作指示用のモーメンタリ式操作部（４２ｐ）が操作オンである場合であって、エンジン始動後の同モーメンタリ式操作部（４２ｐ）の操作オフを条件とすることを特徴とする請求項１記載の作業車両。
3. 前記調整モードは、クラッチの切位置から入動作させる作動用バルブへの圧力制御出力を行い、この圧力制御出力の開始からクラッチの入位置と対応する規定圧に達するまでの基準イニシャル時間（Ｔｓ）を測定し、この基準イニシャル時間（Ｔｓ）に基づいてそのピストンストロークの推定をすることを特徴とする請求項１記載の作業車両。
4. 前記調整モードは、対象のクラッチのストローク動作を繰り返し、その二回目以降のストローク動作に基づいてそのピストンストロークを推定することを特徴とする請求項１記載の作業車両。
5. 前記調整モードは、圧力制御出力から別途設定による最大駆動時間内に前記規定圧に達しない場合にそのピストンストロークの推定をすることなく、異常と判定することを特徴とする請求項３記載の作業車両。

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