JP2018003917A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチを接続する際に、ショックの発生を抑制する作業車両を提供する。【解決手段】作業車両は、油圧クラッチと、入力回転速度センサと、出力回転速度センサと、制御部と、補正部とを備える。油圧クラッチは、動力源で発生した動力を駆動輪へ伝達する動力伝達経路上に配置され、供給油圧に応じて接続圧力を調整可能である。入力回転速度センサは、油圧クラッチの入力軸の回転速度を検出する。出力回転速度センサは、油圧クラッチの出力軸の回転速度を検出する。制御部は、油圧クラッチを接続する場合に、供給油圧を基準パターンに基づいて上昇させる。補正部は、基準パターンに基づいて供給油圧を上昇させる場合に、入力軸の回転速度と出力軸の回転速度とに基づいて、基準パターンに基づいた供給油圧を補正する。【選択図】図４

Description

本発明は、作業車両に関する。

従来、エンジンから出力される回転駆動を動力伝達装置の複数のギヤを介して適宜減速して駆動輪に伝達し、そのギヤの組み合わせを変更することにより変速する作業車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような作業車両では、接続圧力を調整可能なクラッチを動力伝達装置内に設け、変速時にクラッチから油圧を排出して接続圧力を低下させた後に、予め設定された上昇カーブなどに基づいてクラッチに供給する油圧を徐々に上昇させ、接続圧力を徐々に上昇させている。これにより、クラッチが急に接続することを抑制し、変速時のショックを軽減している。

特開２０１４−１３４２９１号公報

しかしながら、従来の作業車両では、予め設定された上昇カーブに基づいてクラッチに供給する油圧を上昇させても、作業車両に取り付けられる作業機における負荷の変動により、クラッチの接続タイミングがずれるおそれがある。例えば、作業機がプラウであり、変速時にプラウによる負荷が大きくなった場合、予め設定された上昇カーブに基づいてクラッチに油圧を供給しても、クラッチの出力側の回転軸の回転速度上昇が遅くなる。そのため、作業車両が減速し、減速によるショックが発生するおそれがある。一方、例えば、変速時にプラウによる負荷が小さくなった場合、予め設定された上昇カーブに基づいてクラッチに油圧を供給すると、クラッチの出力側の回転軸の回転速度上昇が早くなり、クラッチが急に接続し、ショックが大きくなるおそれがある。

また、このようなことは、例えば、クラッチを接続せずに作業車両を停車させていた後に、クラッチを接続させて作業車両を発進させる場合にも生じ得る。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、クラッチを接続する際に、ショックの発生を抑制する作業車両を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の作業車両（１）は、動力源（Ｅ）で発生した動力を駆動輪（４，５）へ伝達する動力伝達経路上に配置され、供給油圧に応じて接続圧力を調整可能な油圧クラッチ（４８）と、前記油圧クラッチ（４８）の入力軸の回転速度を検出する入力回転速度センサ（１４３）と、前記油圧クラッチ（４８）の出力軸の回転速度を検出する出力回転速度センサ（１４４）と、前記油圧クラッチ（４８）を接続する場合に、前記供給油圧を基準パターンに基づいて上昇させる制御部（１２０）と、前記基準パターンに基づいて前記供給油圧を上昇させる場合に、前記入力軸の回転速度と前記出力軸の回転速度とに基づいて、前記基準パターンに基づいた前記供給油圧を補正する補正部（１２０）と、を備える。

請求項２に記載の作業車両（１）は、請求項１に記載の作業車両（１）において、前記補正部（１２０）は、前記基準パターンに基づいて前記供給油圧を上昇させて前記油圧クラッチ（４８）を接続した場合の前記入力軸の回転速度と前記出力軸の回転速度との速度比の変化である基準データを記憶し、前記基準パターンに基づいて前記供給油圧を上昇させた場合に、前記入力軸の回転速度と前記出力軸の回転速度との実速度比を算出し、前記基準データにおける速度比と前記実速度比との差に基づいて、前記実速度比が前記基準データにおける前記速度比となるように、前記基準パターンに基づいた前記供給油圧を補正する。

請求項３に記載の作業車両（１）は、請求項２に記載の作業車両（１）において、前記基準データは、前記供給油圧の上昇を開始してからの時間に対する、前記速度比の変化である。

請求項４に記載の作業車両（１）は、請求項２に記載の作業車両（１）において、前記供給油圧を検出する油圧センサ（１２８）を備え、前記基準データは、前記油圧センサ（１２８）によって検出した前記供給油圧に対する、前記速度比の変化である。

請求項５に記載の作業車両（１）は、請求項１に記載の作業車両（１）において、前記補正部（１２０）は、前記基準パターンに基づいて前記供給油圧を上昇させて前記油圧クラッチ（４８）を締結した場合の前記入力軸の回転速度に対する目標出力回転速度と、前記出力回転速度センサ（１４４）によって検出した実出力回転速度との差に基づいて、前記出力軸の回転速度が前記目標出力回転速度となるように、前記基準パターンに基づいた前記供給油圧を補正する。

請求項１に記載の作業車両によれば、変速時、または発進時に基準パターンに基づいて油圧クラッチへの供給油圧を上昇させる場合に、入力軸の回転速度と出力軸の回転速度とに基づいて、基準パターンに基づいた供給油圧を補正する。これにより、変速時、または発進時に、作業機における負荷が変化した場合でも、負荷の変化に応じて補正された供給油圧を油圧クラッチに供給することができ、ショックの発生を抑制することができる。

請求項２に記載の作業車両によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、変速時、または発進時に、作業機における負荷が変化した場合でも、実速度比を基準データの速度比にすることができる。そのため、基準データの速度比に沿って、供給油圧を油圧クラッチに供給することができ、ショックの発生を抑制することができる。

請求項３に記載の作業車両によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、供給油圧の上昇を開始してから、油圧クラッチの接続を終了するまでの時間を予め設定している場合に、設定した時間に応じて走行クラッチの接続を終了することができる。そのため、変速時、または発進時に、作業機における負荷が変化した場合でも、設定された時間で油圧クラッチの接続を終了させることができ、ショックの発生を抑制することができる。

請求項４に記載の作業車両によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、油圧クラッチへの供給油圧の上昇を開始してから接続が完了するまでの時間が変化するような場合でも、安定した変速や発進を行うことができ、ショックの発生を抑制することができる。

請求項５に記載の作業車両によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、変速時、または発進時に、走行クラッチを接続するまでの時間が変化するような場合でも、実出力回転速度を目標出力回転速度にすることができ、ショックの発生を抑制することができる。

図１は、第１実施形態に係るトラクタの側面図である。 図２は、ミッションケース内の伝動経路図である。 図３は、コントローラのブロック図である。 図４は、第１実施形態における変速時の走行クラッチの接続制御を説明するフローチャートである。 図５は、基準パターンの一例を示すマップである。 図６は、基準パターンに基づいて走行クラッチに油圧を供給した場合の速度比の変化を示すマップである。 図７は、変速中に作業機の負荷が大きくなった場合の速度比の変化を示すマップである。 図８は、変速中に作業機の負荷が大きくなった場合に、走行クラッチへの供給油圧の変化を示すマップである。 図９は、第２実施形態における変速時の走行クラッチの接続制御を説明するフローチャートである。 図１０は、変形例におけるミッションケース内の伝動経路図である。

以下に、本発明に係る作業車両の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、かつ、容易なもの、或いは実質的に同一のものいわゆる均等の範囲のものが含まれる。

＜第１実施形態＞
図１は、作業車両の概略左側面図である。なお、以下では、作業車両としてトラクタ１を例に説明する。トラクタ１は、自走しながら圃場などで作業を行う農用トラクタである。また、以下の説明において、前後方向とは、作業車両、すなわち、トラクタ１の直進時における進行方向であり、進行方向前方側を前後方向の「前」、後方側を前後方向「後」と規定する。ここで、トラクタ１の進行方向とは、トラクタ１直進時において、後述する操縦席７からステアリングハンドル８に向かう方向である。

また、左右方向とは、前後方向に対して水平に直交する方向である。ここでは、前後方向「前」側に向けて左右を規定する。すなわち、オペレータが操縦席７に着いて前方を向いた状態で、左手側が「左」、右手側が「右」である。さらに、鉛直方向とは、前後方向および左右方向に対して直交する方向である。したがって、前後方向、左右方向および鉛直方向は、互いに３次元で直交するようになる。

図１に示すように、作業車両としてのトラクタ１は、機体前部のボンネット２内にエンジンＥを搭載している。エンジンＥからの回転動力は、ミッションケース３内の走行伝動装置へ伝達され、走行伝動装置で減速されて車輪、すなわち、トラクタ１の前輪４や後輪５へ伝達される。

機体後部のキャビン６内には操縦席７が設けられている。操縦席７の前方には前輪４を操舵するステアリングハンドル８が設けられている。ステアリングハンドル８の前方にはメータパネル９が設けられている。トラクタ１は、機体の後方にロータリ作業機などが連結される。このような作業機は、ミッションケース３から後方へ突出しているＰＴＯ軸１１１によって駆動される。

また、キャビン６内において、操縦席７の周りにはステアリングハンドル８やメータパネル９の他、アクセルペダル１０、クラッチペダル１１、ブレーキペダル１２などの各種操作ペダルや前後進レバー１４、主変速レバー１５、副変速レバー（図示省略）などの各種操作レバーが設けられている。

次に、図２を参照して、ミッションケース３内に設けられた走行伝動装置について説明する。図２は、ミッションケース３内の伝動経路（動力伝達経路）図である。図２に示すように、ミッションケース３内では、動力上流側となるエンジンＥの出力軸２０の回転動力が入力軸２１へ伝達される。

入力軸２１に入力された回転動力は、入力軸２１の第１入力ギヤ２２および第２入力ギヤ２３が第１Ｈｉ−Ｌｏクラッチ２４の第１低速ギヤ２６、第２Ｈｉ−Ｌｏクラッチ２５の第２低速ギヤ２７および第１Ｈｉ−Ｌｏクラッチ２４の第１高速ギヤ３０、第２Ｈｉ−Ｌｏクラッチ２５の第２高速ギヤ３１と噛合することで、動力下流側へ伝達される。

ここで、第１Ｈｉ−Ｌｏクラッチ２４および第２Ｈｉ−Ｌｏクラッチ２５は、同一の油圧多板クラッチで、それぞれ入力軸２１の回転動力を同じ減速比で高低２段に減速して第１クラッチ軸２８および第２クラッチ軸２９へと伝達する。

また、低速伝動軸３４および高速伝動軸３２の回転動力は、それぞれ第１シンクロチェンジ４２および第２シンクロチェンジ３６へ伝達され、第１シンクロ小ギヤ４３および第２シンクロ小ギヤ３７が第１伝動軸３９の第５ギヤ４０と噛合し、第１シンクロ大ギヤ４４および第２シンクロ大ギヤ３８が第１伝動軸３９の第６ギヤ４１と噛合することで、さらに動力下流側へ伝達される。

これにより、入力軸２１の回転動力が、第１伝動軸３９によって低速４段および高速４段に変速される。

以上説明した機構によってトラクタ１の主変速部３００が構成されている。主変速部３００では、オペレータが操作する主変速レバー１５（図１参照）の変速位置を検出して、後述する走行制御部１２０（図３参照）によって自動的に第１Ｈｉ−Ｌｏクラッチ２４、第２Ｈｉ−Ｌｏクラッチ２５、第１シンクロチェンジ４２および第２シンクロチェンジ３６を制御して、低速４段から高速４段まで変速可能となる。

図２に示すように、第１伝動軸３９は、第２伝動軸４５に連結されている。また、第２伝動軸４５には第７ギヤ４６および第８ギヤ４７が設けられている。ここで、第７ギヤ４６が走行クラッチ（油圧クラッチ）４８の正転クラッチギヤ４９と噛合する。第８ギヤ４７が逆転軸５２の逆転ギヤ５１と噛合し、さらに逆転ギヤ５１が走行クラッチ４８の逆転クラッチ５０と噛合している。

したがって、第１伝動軸３９の回転動力は、走行クラッチ４８の前進クラッチ４８ａが接続された場合に、正転状態で走行クラッチ４８に連結された副変速軸５３へ伝達され、走行クラッチ４８の後進クラッチ４８ｂが接続された場合に、逆転状態で副変速軸５３へ伝達される。

以上説明した機構によってトラクタ１の前後進切替機構３０１が構成されている。

また、副変速軸５３には第９ギヤ５４および第１０ギヤ５５が設けられている。ここで、第９ギヤ５４が第３シンクロチェンジ５８の第３シンクロ小ギヤ５６と噛合している。第１０ギヤ５５が第３シンクロチェンジ５８の第３シンクロ大ギヤ５９と噛合している。

第３シンクロチェンジ５８が第３シンクロ小ギヤ５６側へ接続されると、第９ギヤ５４から第３シンクロ小ギヤ５６へ伝達された回転動力によって、第５伝動軸６０が増速して高速で回転駆動される。

また、第３シンクロチェンジ５８が第３シンクロ大ギヤ５９側へ接続されると、第１０ギヤ５５から第３シンクロ大ギヤ５９へ伝動された回転動力によって、第５伝動軸６０が減速して中速で回転駆動される。

また、第３シンクロチェンジ５８が中立状態となると、第１０ギヤ５５の回転動力が第３シンクロ大ギヤ５９へ伝達され、第３シンクロ大ギヤ５９に設けられた第１１ギヤ５７から第４シンクロ小ギヤ６９へ伝動される。

また、第４シンクロチェンジ７１が第４シンクロ小ギヤ６９側へ接続されると、第４シンクロ小ギヤ６９の回転動力が第１６ギヤ７４の回転となることで低速となる。さらに、第４シンクロチェンジ７１が第４シンクロ大ギヤ７２側へ接続されると、第４シンクロ小ギヤ６９の回転動力が第１５ギヤ７０から第１７ギヤ７５、第１８ギヤ７６、第４シンクロ大ギヤ７２へ伝達され、第１６ギヤ７４が超低速となる。

以上説明した機構によってトラクタ１の副変速部３０２が構成されている。

また、第１６ギヤ７４が第５伝動軸６０に設けられた第１２ギヤ６１と噛合することで、第５伝動軸６０が回転駆動される。また、第５伝動軸６０の軸端に設けられた第１ベベルギヤ６２がリアベベルギヤケース６４の第２ベベルギヤ６３と噛合し、リアベベルギヤケース６４のベベル出力軸６５から第１３ギヤ６６および第１４ギヤ６７を介して後輪出力軸６８が回転駆動される。これにより、後輪５が回転駆動される。

また、第５伝動軸６０には第２１ギヤ１１７が設けられている。第２１ギヤ１１７の回転動力は、副変速軸５３の第３筒軸１１９に設けられた第２２ギヤ１１８および第２３ギヤ１４８を介して第１前輪駆動軸７８の第１９ギヤ７７へ伝達され、第５伝動軸６０の低速１６段および高速１６段の回転動力が第１前輪駆動軸７８へ伝達される。

さらに、回転動力は、第１前輪駆動軸７８から前輪増速クラッチ（以下、「４ＷＤクラッチ」という）７９を介して第２前輪駆動軸８５へ伝達され、第３前輪駆動軸８６、第４前輪駆動軸８７、前輪駆動ベベル軸８８へ引き継いで伝達される。

前輪駆動ベベル軸８８の軸端に設けられた第１フロントベベルギヤ８９がフロントベベルケース９０の第２フロントベベルギヤ１１５と噛合し、フロントベベルケース９０のフロントベベル出力軸９１から第１フロント出力ベベルギヤ組９２、前輪駆動軸１１６、第２フロント出力ベベルギヤ組９３を介して前輪出力軸９４が回転駆動される。これにより、前輪４が回転駆動される。

ここで、４ＷＤクラッチ７９が前輪等速ギヤ８２側へ接続されると、第１前輪駆動軸７８の回転動力が第２前輪駆動軸８５へそのまま伝達されて通常の四輪駆動となる。また、４ＷＤクラッチ７９が前輪増速ギヤ８４側へ接続されると、第１前輪駆動軸７８の回転動力が前輪等速ギヤ８２から第１増速ギヤ８１、第２増速ギヤ８３を介して増速された回転動力が第２前輪駆動軸８５へ伝達されて前輪倍速の四輪駆動となる。さらに、４ＷＤクラッチ７９が中立状態となると、前輪４に回転動力が伝達されないため、後輪５の二輪駆動となる。

以上説明した機構によってトラクタ１の前輪側動力伝達部３０３が構成されている。

図２に示すように、第２入力ギヤ２３がＰＴＯクラッチ９７のメインクラッチギヤ９６と噛合することで、ＰＴＯクラッチ９７によってＰＴＯ軸１１１へ回転動力を断続（接続／遮断、すなわち、接続解除）するようになる。

第１ＰＴＯ軸９５は、第１ＰＴＯギヤ９８と、第５シンクロチェンジ１５１と、第５シンクロ小ギヤ１００と、第５シンクロ大ギヤ１０１とを有している。また、第２ＰＴＯ軸１０７は、第２０ギヤ１０２と、第２４ギヤ１５２と、第２６ギヤ１０３と、第２５ギヤ１５３とを有し、カウンタ軸１０６にＰＴＯ逆転ギヤ１０５を軸支している。

ここで、第１ＰＴＯギヤ９８がスライドして第２０ギヤ１０２と噛合すると、第２ＰＴＯ軸１０７が２速になる。また、第１ＰＴＯギヤ９８がスライドして第２ＰＴＯギヤ９９と噛合すると、第１ＰＴＯ軸９５の回転動力が第２ＰＴＯギヤ９９および第２４ギヤ１５２を介して第２ＰＴＯ軸１０７へ伝達され、第２ＰＴＯ軸１０７が４速となる。

また、第５シンクロチェンジ１５１が第５シンクロ小ギヤ１００へ接続されることで、第５シンクロ小ギヤ１００の回転動力が第２６ギヤ１０３へ伝達されて１速となる。さらに、第５シンクロチェンジ１５１が第５シンクロ大ギヤ１０１へ接続されることで、第５シンクロ大ギヤ１０１の回転動力が第２５ギヤ１５３へ伝達されて３速となる。なお、ＰＴＯ逆転ギヤ１０５が第１ＰＴＯギヤ９８および第２０ギヤ１０２と噛合すると、第１ＰＴＯ軸９５の回転動力が第１ＰＴＯギヤ９８、ＰＴＯ逆転ギヤ１０５を介して第２０ギヤ１０２へ伝達され、さらに、第２ＰＴＯ軸１０７へ伝達されて逆回転となる。

そして、第２ＰＴＯ軸１０７の回転動力は、第３ＰＴＯ軸１５６を介して第４ＰＴＯ軸１０８へ伝達され、第１ＰＴＯ出力ギヤ１０９および第２ＰＴＯ出力ギヤ１１０によってさらに減速されてＰＴＯ軸１１１が回転駆動される。

以上説明した機構によってトラクタ１のＰＴＯ変速部１５７が構成されている。

次に、図３を参照してトラクタ１のコントローラ３１０の一例について説明する。図３は、コントローラ３１０のブロック図である。図３に示すように、コントローラ３１０は、エンジン制御部１２１と、作業機昇降制御部１２２と、走行制御部１２０とから構成される。走行制御部１２０は、エンジンＥ（図２参照）などを制御するエンジン制御部１２１、ＰＴＯ連結装置に装着される作業機を昇降する作業機昇降制御部１２２、メータパネル９および操作パネル２０６などにＣＡＮ通信ライン（図３中におけるＣＡＮ１，ＣＡＮ２）を介して交互に交信可能に接続されている。

エンジン制御部１２１には、エンジンモード選択スイッチ１９２からエンジンモード、エンジン排気温度センサ２０３から排気の温度、エンジン回転速度センサ１２５からエンジン回転速度、エンジンオイル圧力センサ１９３からエンジン潤滑オイルの圧力、エンジン水温センサ１９４から冷却水の温度、レール圧センサ１９８からエンジンＥのコモンレールの圧力、アクセル操作位置検出センサ１９５からのアクセルペダル１０のペダル操作位置およびアクセルレバーの操作位置がそれぞれ入力される。また、エンジン制御部１２１は、燃料タンクから汲み上げた燃料を加圧してコモンレールに圧送する燃料高圧ポンプ１９６と、コモンレールに蓄圧された高圧燃料をエンジンＥのシリンダ内に噴射する高圧インジェクタ１９７とを動作するための制御信号を出力する。

作業機昇降制御部１２２には、機体に作業機を連結するリフトアームの昇降を操作するポジションレバーに設けられたポジションコントロールセンサ１９９の操作信号と、リフトアームセンサ２００の昇降信号と、上げ位置規制ダイヤル２０１の上げ位置規制信号と、下げ速度調整ダイヤル２０２の降下速度設定信号とがそれぞれ入力される。また、作業機昇降制御部１２２は、メイン上昇ソレノイド２０４と、メイン下降ソレノイド２０５とに作業機昇降信号を出力して、作業機昇降シリンダを作動させる。

走行制御部１２０は、主変速部３００、副変速部３０２、前後進切替機構３０１、前輪側動力伝達部３０３などを制御して、トラクタ１の走行を制御する。走行制御部１２０には、左右のブレーキペダル１２のブレーキ操作（または、片ブレーキ操作）信号が入力される。また、走行制御部１２０は、定回転スイッチ１２６、回転速度増加調整スイッチ１２３および回転速度減少調整スイッチ１２４によってエンジン回転速度が指示された場合に、液晶モニタなどの表示部（図示せず）に表示されるエンジン回転速度を実測されたエンジン回転速度に近似させるようにエンジン制御部１２１に指示する。

走行制御部１２０には、左右のブレーキペダル１２の連結状態を検出するペダル連結操作検出スイッチ１３７および左右のブレーキペダル１２を連結するペダル連結部のロックを検出するロック操作検出スイッチ１３８からそれぞれ連結／連結解除およびロック／ロック解除の検出信号が入力される。また、走行制御部１２０には、ブレーキ踏込検知スイッチ１３９からブレーキ踏込信号、車速センサ１４０から走行速度、エンジン回転速度センサ１２５からエンジン回転速度が入力される。

また、走行制御部１２０には、走行クラッチ４８に供給される油圧（以下、供給油圧と言う）を検出する前進クラッチ圧力センサ１２８、前後進レバー操作位置センサ１３０の検出結果がそれぞれ入力される。また、走行制御部１２０には、主変速レバー１５の操作位置を検出する主変速レバー位置センサ１３６、副変速レバーの操作位置を検出する副変速位置センサ１３１からのそれぞれの検出結果が入力される。さらに、走行制御部１２０には、油温センサ１３３からミッションオイルの温度が入力される。

また、走行制御部１２０には、操縦席７の周りに設けられ、ＰＴＯ軸１１１の回転速度を検出するＰＴＯ回転センサ２２０、ＰＴＯ入り切りスイッチ２２１、ＰＴＯ自動／手動切替スイッチ２２２、走行／作業切替スイッチ２２３からそれぞれの検出結果が入力される。また、走行制御部１２０には、オペレータが片ブレーキ操作する場合に走行クラッチ４８を自動的に遮断するように設定するクラッチ自動遮断設定スイッチ１３４から出力された設定信号が入力される。さらに、走行制御部１２０には、主変速レバー１５による変速感度を調整する変速感度ダイヤル１３５から出力された感度信号が入力される。

また、走行制御部１２０には、エンジン回転速度をオペレータが具体的に数値で設定した所定の回転速度にする、「定回転モード」を実行するための定回転スイッチ１２６、定回転スイッチ１２６に対応した所定のエンジン回転速度設定の増減を調整する回転速度増加調整スイッチ１２３および回転速度減少調整スイッチ１２４からの設定信号が入力される。なお、回転速度増加調整スイッチ１２３および回転速度減少調整スイッチ１２４によって、高低（たとえば、高回転を２６００［ｒｐｍ］、低回転を１６００［ｒｐｍ］）の２種類のエンジン回転速度を任意に設定して記憶させる。

また、走行制御部１２０には、走行クラッチ４８の入力軸である第１伝動軸３９の回転速度を検出する入力回転速度センサ１４３および走行クラッチ４８の出力軸である副変速軸５３の回転速度を検出する出力回転速度センサ１４４からの信号が入力される。入力回転速度センサ１４３および出力回転速度センサ１４４は、例えば、磁気センサである。入力回転速度センサ１４３は、例えば、第１伝動軸３９に設けたギヤの回転を検出し、入力軸の回転速度を検出する。出力回転速度センサ１４４は、例えば、クラッチハウジング４８ｃの回転を検出し、出力軸（副変速軸５３）の回転速度を検出する。

走行制御部１２０は、走行クラッチ４８の前進クラッチ４８ａを作動させる前進切替ソレノイド１４１Ｆと、走行クラッチ４８の後進クラッチ４８ｂを作動させる後進切替ソレノイド１４１Ｒと、前進および後進の切り替え時のショックを軽減するために走行クラッチ４８の作動時における供給油圧を制御する前後進昇圧ソレノイド１４２とが接続されて、これらの制御信号を出力する。

また、走行制御部１２０は、第１Ｈｉ−Ｌｏクラッチ２４を作動させる主変速第１ソレノイド２０７、第２Ｈｉ−Ｌｏクラッチ２５を作動させる主変速第２ソレノイド２０８、第１シンクロチェンジ４２を作動させる主変速第３ソレノイド２０９、および第２シンクロチェンジ３６を作動させる主変速第４ソレノイド２１０が接続されて、これらの制御信号を出力する。

また、走行制御部１２０は、第３シンクロチェンジ５８を作動させる副変速第１ソレノイド２１１、第４シンクロチェンジ７１を作動させる副変速第２ソレノイド２１２が接続され、これらの制御信号を出力する。

また、走行制御部１２０は、４ＷＤクラッチ７９を作動させる４ＷＤソレノイド２１３および前輪増速ソレノイド２１４と、ＰＴＯクラッチ９７を作動させるＰＴＯクラッチソレノイド２１６とが接続されて、これらの制御信号を出力する。さらに、走行制御部１２０は、オペレータに各種警報などを与えるブザー２１５が接続されて制御信号を出力する。

なお、上記したようなコントローラ３１０の各制御部１２０〜１２２は、それぞれ、処理部、記憶部などによって構成されている。トラクタ１の制御を行う場合には、例えば、主変速レバー位置センサ１３６などの検出結果に基づいて、処理部がコンピュータプログラムを処理部に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算結果に応じて主変速第１ソレノイド２０７などのアクチュエータ類を制御することでトラクタ１を走行制御する。この場合、処理部は、適宜記憶部へ演算途中の数値を格納し、また、格納した数値を取り出して演算を実行する。具体的には、各制御部１２０〜１２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などによって構成され、記憶されたコンピュータプログラムをＣＰＵが読み出すことで、各制御部１２０〜１２２の各機能が発揮される。

次に、本実施形態の前後進切替機構３０１の走行クラッチ４８の接続制御について図４のフローチャートを用いて説明する。図４は、変速時における走行クラッチ４８の接続制御を説明するフローチャートである。なお、ここでは、変速時を一例として説明するが、発進時に走行クラッチ４８を接続する場合に適用してもよい。なお、以下では、第１伝動軸３９を走行クラッチ４８の入力軸とし、副変速軸５３を走行クラッチ４８の出力軸として説明する。

ステップＳ１００では、走行制御部１２０は、変速を行う場合には、走行クラッチ４８の供給油圧を、予め設定された基準パターンに基づいて制御する。基準パターンは、図５に示すように走行クラッチ４８の供給油圧を一旦低下させたのちに、単位時間当たりの供給油圧の上昇量を設定したマップであり、例えば、トラクタ１に取り付けた作業機の種類や、トラクタ１の変速比に応じて複数設定されている。図５は基準パターンの一例を示すマップである。図５に示すように、時間ｔ０において変速が開始されると、走行制御部１２０は、走行クラッチ４８の供給油圧を一旦低下させて走行クラッチ４８の接続圧力を低下させる。その後、走行制御部１２０は、走行クラッチ４８の供給油圧を徐々に増加させる。これにより、走行クラッチ４８を予め設定された時間で接続するとともに、変速ショックの発生を抑制することができる。

このように、走行制御部１２０が基準パターンに基づいて走行クラッチ４８に供給油圧を供給すると、走行クラッチ４８の入力軸の回転速度を走行クラッチ４８の出力軸の回転速度で割った値（以下、速度比と言う）は、図６に示すように変化する。図６は、基準パターンに基づいて走行クラッチ４８に供給油圧を供給した場合の速度比の変化を示すマップである。図６では、走行クラッチ４８で入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差が生じていない場合、すなわち走行クラッチ４８が完全に接続された場合における、速度比を「１」として説明する。時間ｔ０において変速を開始すると、走行クラッチ４８の供給油圧が低下し、接続圧力が低下することで、速度比が「１」から変化する。走行クラッチ４８の接続圧力が低下すると、エンジンＥで発生した回転動力が走行クラッチ４８の出力軸に伝達されなくなり、出力軸の回転速度が入力軸の回転速度よりも低くなり、速度比は、「１」よりも大きくなる。

その後、走行制御部１２０が走行クラッチ４８の供給油圧を徐々に増加させると、走行クラッチ４８によって出力軸へ伝達される回転動力が大きくなり、出力軸の回転速度が徐々に増加する。そのため、速度比は徐々に小さくなる。

基準パターンは、走行制御部１２０に記憶されている。また、基準パターンに基づいて供給油圧を供給した場合の速度比は、基準データとして予め走行制御部１２０に記憶されている。基準パターンおよび基準データは、図５および図６に示すようなマップで記憶されてもよく、表や、式で記憶されてもよい。

ステップＳ１０１では、走行制御部１２０は、入力回転速度センサ１４３によって走行クラッチ４８の入力軸の回転速度を検出し、出力回転速度センサ１４４によって走行クラッチ４８の出力軸の回転速度を検出する。

ステップＳ１０２では、走行制御部１２０は、検出した、入力軸の回転速度と出力軸の回転速度とに基づいて実速度比を算出する。具体的には、走行制御部１２０は、検出した入力軸の回転速度を、検出した出力軸の回転速度で除算して実速度比を算出する。

ステップＳ１０３では、走行制御部１２０は、基準データにおける速度比と、ステップＳ１０２によって算出した実速度比とに基づいて基準データにおける速度比と、実速度比との差を算出する。

ステップＳ１０４では、走行制御部１２０は、ステップＳ１０３によって算出した差に基づいて、実速度比が、基準データにおける速度比となるように、基準パターンに基づく供給油圧を補正する。走行制御部１２０は、実速度比が、基準データにおける速度比よりも大きい場合には、差に応じて、供給油圧を基準パターンに基づく供給油圧よりも高くする。一方、走行制御部１２０は、実速度比が、基準データにおける速度比よりも小さい場合には、差に応じて、供給油圧を基準パターンに基づく供給油圧よりも低くする。

基準パターンは、予め想定される、作業機の負荷や、負荷の変化量に応じて設定されている。しかし、作業機の負荷（抵抗）は変化しやすく、特に、プラウによる耕耘時などでは負荷の変化量は大きい。負荷が想定される負荷の変化量よりも大きく変化すると、基準パターンに基づいて供給油圧を上昇させた場合に、ショックが大きくなるおそれがある。

例えば、図７において破線で示すように、時間ｔ１において作業機の負荷が大きくなると、負荷の増大により出力軸の回転速度が低下する。本実施形態を用いずに、基準パターンに基づいて走行クラッチ４８に供給油圧を供給すると、作業機の負荷の増大により出力軸の回転速度を高くすることができず、実速度比は基準データにおける速度比よりも大きくなる。つまり、作業機の負荷が大きくなると、基準パターンに基づいて供給油圧を上昇させても、出力軸の回転速度が高くならず、走行速度が低下し、減速に伴うショックが大きくなる。図７においては、基準データにおける速度比を点線で示す。

本実施形態では、基準データにおける速度比と、実速度比との差に基づいて、基準パターンに基づく供給油圧を補正して走行クラッチ４８に供給油圧を供給するので、例えば、作業機の負荷が大きくなった場合には、図８において実線で示すように供給油圧が基準パターンにおける供給油圧（図８中、点線）よりも高くなる。そのため、走行クラッチ４８の接続圧力が、基準パターンにおける接続圧力よりも高くなり、走行クラッチ４８の出力軸に伝達される回転動力が大きくなり、出力軸の回転速度が高くなる。したがって、図７において実線で示すように実変速比が基準データにおける変速比に収束する。このように、作業機の負荷が大きくなった場合でも、走行クラッチ４８の接続を開始してから接続を終了するまでの時間が長くなることを抑制し、走行速度の低下を抑制することができ、減速に伴うショックの発生を抑制することができる。

また、作業機の負荷が小さくなると、走行クラッチ４８が急に接続し、急な接続に伴うショックが発生するおそれがあるが、本実施形態では、このような場合には、走行クラッチ４８に供給する供給油圧を基準パターンに基づく供給油圧よりも低くする。これにより、走行クラッチ４８の急な接続に伴うショックの発生を抑制することができる。

なお、負荷の変化量の、最大値または最小値を想定して、基準パターンを設定することも考えられる。しかし、この場合、想定した値と逆側に負荷が変化した場合に、ショックが大きくなるおそれがある。例えば、負荷の変化量の最大値を想定して基準パターンを設定し、負荷が小さくなった場合には、走行クラッチ４８の急な接続に伴うショックが大きくなるおそれがある。

本実施形態では、このような状況の発生を抑制し、変速時におけるショックの発生を抑制することができる。

次に、第１実施形態の効果について説明する。

変速時、または発進時に基準パターンに基づいて走行クラッチ４８への供給油圧を上昇させる場合に、入力軸の回転速度と出力軸の回転速度とに基づいて、基準パターンに基づいた供給油圧を補正する。これにより、変速時、または発進時に、トラクタ１に取り付けた作業機における負荷が変化した場合でも、負荷の変化に応じて補正された供給油圧を走行クラッチ４８に供給することができ、ショックの発生を抑制することができる。

基準データにおける速度比と、実速度比との差に基づいて、実速度比が基準データにおける速度比となるように、供給油圧を補正する。これにより、変速時、または発進時に、作業機における負荷が変化した場合でも、実速度比を基準データの速度比にすることができる。そのため、基準データの速度比に沿って、供給油圧を走行クラッチ４８に供給することができ、ショックの発生を抑制することができる。

基準データを、供給油圧の上昇を開始してからの時間に対する速度比の変化として設定することで、供給油圧の上昇を開始してから、走行クラッチ４８の接続を終了するまでの時間を予め設定している場合に、設定した時間に応じて走行クラッチ４８の接続を終了することができる。そのため、変速時、または発進時に、作業機における負荷が変化した場合でも、設定された時間で走行クラッチ４８の接続を終了させることができ、ショックの発生を抑制することができる。

上記実施形態では、基準データを走行クラッチ４８への供給油圧の上昇を開始してからの時間に対する速度比で表したが、供給油圧に対する速度比で表してもよい。これにより、走行クラッチ４８への供給油圧の上昇を開始してから接続が完了するまでの時間が変化するような場合でも、安定した変速や発進を行うことができ、ショックの発生を抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に第２実施形態について説明する。第２実施形態のトラクタ１の構成は、第１実施形態と同じなので、ここでの説明は省略する。第２実施形態は、前後進切替機構３０１の走行クラッチ４８の接続制御が第１実施形態と異なっている。

本実施形態の前後進切替機構３０１の走行クラッチ４８の接続制御について図９のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ２００では、走行制御部１２０は、第１実施形態と同様に、走行クラッチ４８の供給油圧を、予め設定された基準パターンに基づいて制御する。第２実施形態では、走行制御部１２０には、基準データは記憶されていない。

ステップＳ２０１では、走行制御部１２０は、入力回転速度センサ１４３によって走行クラッチ４８の入力軸の回転速度を検出し、出力回転速度センサ１４４によって走行クラッチ４８の出力軸の回転速度を検出する。

ステップＳ２０２では、走行制御部１２０は、検出した入力軸の回転速度に対する出力軸の目標回転速度（目標出力回転速度）を算出する。具体的には、走行制御部１２０は、予め設定された係数を入力軸の回転速度に乗算し、出力軸の目標回転速度を算出する。係数は、作業機の種類や、トラクタ１の変速比や、供給油圧に応じて設定され、走行制御部１２０に記憶されている。

ステップＳ２０３では、走行制御部１２０は、検出した出力軸の回転速度（実出力回転速度）と、出力軸の目標回転速度とを比較し、検出した出力軸の回転速度と、出力軸の目標回転速度の差を算出する。

ステップＳ２０４では、走行制御部１２０は、ステップＳ２０３によって算出した差に基づいて、実際の出力軸の回転速度が、出力軸の目標回転速度となるように、走行クラッチ４８への供給油圧を補正する。走行制御部１２０は、検出した出力軸の回転速度が、出力軸の目標回転速度よりも低い場合には、検出した出力軸の回転速度と、出力軸の目標回転速度の差に応じて、供給油圧を、基準パターンに基づく供給油圧よりも高くする。一方、走行制御部１２０は、検出した出力軸の回転速度が、出力軸の目標回転速度よりも高い場合には、検出した出力軸の回転速度と、出力軸の目標回転速度の差に応じて、供給油圧を、基準パターンに基づく供給油圧よりも低くする。

次に第２実施形態の効果について説明する。

入力軸の回転速度に対する出力軸の目標回転速度を設定し、出力軸の目標回転速度と、実際の出力軸の回転速度との差に基づいて、実際の出力軸の回転速度が、目標回転速度となるように、基準パターンに基づいた供給油圧を補正する。これにより、変速時、または発進時に、作業機における負荷が変化した場合でも、出力軸の回転速度を目標回転速度にすることができ、ショックの発生を抑制することができる。

また、上記実施形態では、前後進切替機構３０１を主変速部３００と副変速部３０２との間に設けたが、図１０に示すように、前後進切替機構３０１をエンジンＥと主変速部３００との間に設けてもよい。図１０は、本実施形態の変形例のミッションケース内の伝動経路図である。

また、上記実施形態では、入力軸の回転速度を出力軸の回転速度で除算した値を速度比としたが、出力軸の回転速度を入力軸の回転速度で除算した値を速度比としてもよい。つまり、速度比は、入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との比を表せばよい。

また、入力回転速度センサ１４３によって検出した入力軸の回転速度と、出力回転速度センサ１４４によって検出した出力軸の回転速度との差を算出し、この差と、基準パターンに基づいて供給油圧を供給した場合における入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差である目標回転速度差とを比較してもよい。そして、算出した差が目標回転速度差となるように、供給油圧を補正してもよい。なお、目標回転速度差は、マップ、表、または式によって走行制御部１２０に記憶される。これにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、エンジンＥが定回転モードである場合に、所定の回転速度に対するエンジン回転速度の割合を算出し、その割合に応じて出力軸の回転速度の目標回転速度を設定し、出力軸の回転速度が目標回転速度となるように、供給油圧を補正してもよい。なお、前後進切替機構３０１を主変速部３００と副変速部３０２との間に設けている場合には、主変速部３００における変速比（ギヤ比）を考慮して目標回転速度を設定する。これにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、入力回転速度センサ１４３は、入力軸の回転速度を検出できればよく、また出力回転速度センサ１４４は、出力軸の回転速度を検出できればよい。例えば、車速センサ１４０によって検出した車速に副変速部３０２における変速比（ギヤ比）などを用いて、出力軸の回転速度を算出してもよい。また、第２実施形態においては、入力回転速度センサ１４３を用いずに、エンジン回転速度センサ１２５によって検出したエンジン回転速度を入力軸の回転速度として用いてもよい。

コントローラ３１０の各制御部、例えば走行制御部１２０を複数の制御部によって構成してもよい。また、複数の制御部、例えば走行制御部１２０と作業機昇降制御部１２２とを１つの制御部としてコントローラ３１０を構成してもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ トラクタ（作業車両）
４ 前輪（駆動輪）
５ 後輪（駆動輪）
４８ 走行クラッチ（油圧クラッチ）
１２０ 走行制御部（制御部、補正部）
１２８ 前進クラッチ圧力センサ（油圧センサ）
１４３ 入力回転速度センサ
１４４ 出力回転速度センサ

Claims (5)

1. 動力源で発生した動力を駆動輪へ伝達する動力伝達経路上に配置され、供給油圧に応じて接続圧力を調整可能な油圧クラッチと、
   前記油圧クラッチの入力軸の回転速度を検出する入力回転速度センサと、
   前記油圧クラッチの出力軸の回転速度を検出する出力回転速度センサと、
   前記油圧クラッチを接続する場合に、前記供給油圧を基準パターンに基づいて上昇させる制御部と、
   前記基準パターンに基づいて前記供給油圧を上昇させる場合に、前記入力軸の回転速度と前記出力軸の回転速度とに基づいて、前記基準パターンに基づいた前記供給油圧を補正する補正部と、
   を備えることを特徴とする作業車両。
2. 前記補正部は、
   前記基準パターンに基づいて前記供給油圧を上昇させて前記油圧クラッチを接続した場合の前記入力軸の回転速度と前記出力軸の回転速度との速度比の変化である基準データを記憶し、
   前記基準パターンに基づいて前記供給油圧を上昇させた場合に、前記入力軸の回転速度と前記出力軸の回転速度との実速度比を算出し、
   前記基準データにおける速度比と前記実速度比との差に基づいて、前記実速度比が前記基準データにおける前記速度比となるように、前記基準パターンに基づいた前記供給油圧を補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
3. 前記基準データは、
   前記供給油圧の上昇を開始してからの時間に対する、前記速度比の変化である
   ことを特徴とする請求項２に記載の作業車両。
4. 前記供給油圧を検出する油圧センサ
   を備え、
   前記基準データは、
   前記油圧センサによって検出した前記供給油圧に対する、前記速度比の変化である
   ことを特徴とする請求項２に記載の作業車両。
5. 前記補正部は、
   前記基準パターンに基づいて前記供給油圧を上昇させて前記油圧クラッチを締結した場合の前記入力軸の回転速度に対する目標出力回転速度と、前記出力回転速度センサによって検出した実出力回転速度との差に基づいて、前記実出力回転速度が前記目標出力回転速度となるように、前記基準パターンに基づいた前記供給油圧を補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。

Images