JP2020085174A - 作業車両および作業車両の変速制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、作業車両の概略側面図、図2は、作業車両の概略正面図である。なお、以下では、作業車両として、トラクタを例に説明する。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、トラクタの前後方向である。さらに言えば、前後方向とは、トラクタが直進するときの進行方向であり、進行方向前方側を前後方向前側、後方側を前後方向後側と規定する。トラクタの進行方向とは、トラクタの直進時において、後述する操縦席からステアリングハンドルに向かう方向であり、ステアリングハンドル側が前側、操縦席側が後側となる。また、車幅方向とは、前後方向に対して水平に直交する方向である。ここでは、前後方向前側を見た状態で、右側を車幅方向右側、左側を車幅方向左側と規定する。さらに、鉛直方向とは、前後方向と車幅方向とに直交する方向である。なお、上述した前後方向、車幅方向および鉛直方向は、互いに直交する。
図3は、ミッションケース内に配置された変速装置5の説明図、図4は、変速装置5の動力伝達経路を示す線図である。図3に示すように、変速装置5は、ミッションケース12(図1参照)と、ミッションケース12内に配置された動力伝達装置13とを含んで構成される。動力伝達装置13は、図1に示すエンジン4から前輪2や後輪3などへと回転動力を伝達する機構であり、エンジン4の回転動力を伝達して前輪2、後輪3および作業機を駆動する。
ここから、図8〜図10を参照して上述した構成の作業車両(トラクタ1)の走行系ECU(変速制御装置)170による変速制御について説明する。図8は、Hi−LoクラッチCが絡まない変速制御のタイミングチャートである。また、図9は、高速段域から低速段域への変速制御の一例を示すタイミングチャートであり、主変速の5速から4速へ変速する場合としている。また、図10は、低速段域から高速段域への変速制御の一例を示すタイミングチャートであり、主変速の4速から5速へ変速する場合としている。なお、図8〜図10では、縦軸が、主変速クラッチBおよびHi−LoクラッチCのクラッチ接続圧([kgf/cm2])であり、横軸が、時間([t])である。
図9の変速元LoクラッチC2の降圧パターン(一点鎖線)で示されるように、変速制御装置170は、変速元LoクラッチC2を、変速先HiクラッチC1のクラッチミート基準時間により設定されるイニシャル時間taの間、全圧保持する。
また、変速制御装置170は、変速元4速クラッチB24の降圧パターン(点線)で示されるように、変速元4速クラッチB24を、変速先1速クラッチB11のクラッチミート基準時間により設定されるイニシャル時間Taの間、全圧保持する。
また、変速先HiクラッチC1の昇圧パターン(破線)で示されるように、変速制御装置170は、変速指示に基づき、イニシャル時間tbが経過すると、バルブ出力をバルブアクチュエータ205により行って昇圧を開始する。イニシャル時間tbは、HiクラッチC1のクラッチミート基準時間により設定される。バルブ出力は、変速感度ダイヤル187(図6)により指示される圧力相当の出力であり、変速時動力遮断を少なくする要求が強いほど(ダイヤル右回し)、圧力を高くする。
次いで、変速制御装置170は、変速先1速クラッチC1の昇圧パターン(実線)で示されるように、変速指示に基づき、イニシャル時間が経過すると、バルブ出力をバルブアクチュエータ201により行い、変速先1速クラッチB11の昇圧を開始する。イニシャル時間は、1速クラッチC1のクラッチミート基準時間により設定される。バルブ出力は、変速感度ダイヤル186(図6)により指示される圧力相当の出力である。
図10に示すように、変速制御装置170は、変速元のHiクラッチC1の降圧パターン(破線)に示されるように、変速元HiクラッチC1を、第2の時間T2の間、所定の低圧力である第2の圧力Pbで保持する。第2の時間T2は、変速先のLoクラッチC2のクラッチミート基準時間が経過するか、あるいは変速先のLoクラッチC2の圧力が規定の低圧力(たとえば3Kgf/cm2程度)以上で設定される。また、第2の圧力Pbは、変速感度ダイヤル187(図6)に設定された設定ダイヤル値によって異なる。このとき、変速制御装置170は、変速時動力遮断を少なくする要求が強いほど(ダイヤル右回し)、圧力を高くする。
また、変速制御装置170は、変速元の1速クラッチB11を、変速元の1速クラッチB11の降圧パターン(実線)に示されるように、第3の時間T3の間、規定の低圧力(1〜2Kgf/cm2程度)である第3の圧力Pcで保持する。このとき、変速先の4速クラッチB24の圧力は、規定の低圧力(たとえば2Kgf/cm2程度)である第4の圧力Pd以上である。
また、変速元HiクラッチC1および変速元1速クラッチB11が低圧保持される前、すなわち、変速先4速クラッチB24のクラッチミート基準時間により設定されるイニシャル時間tc,Tcの間、変速制御装置170は、変速元HiクラッチC1および変速元1速クラッチB11を全圧保持する。
変速制御装置170は、変速指示に基づき、変速先LoクラッチC2の昇圧パターン(一点鎖線)に示されるように、イニシャル時間Tdが経過すると、全圧相当の指示圧力でバルブアクチュエータ206を駆動してバルブ出力を行う。イニシャル時間Tdは、LoクラッチCのクラッチミート基準時間により設定される。
また、変速制御装置170は、変速指示に基づき、変速先4速クラッチB24の昇圧パターン(点線)に示されるように、イニシャル時間Teが経過すると、バルブ出力をバルブアクチュエータ204により行って昇圧を開始する。イニシャル時間Teは、4速クラッチB24のクラッチミート基準時間により設定される。バルブ出力は、変速感度ダイヤル186(図6)により指示される圧力相当の出力であり、変速制御装置170は、変速時動力遮断を少なくする要求が強いほど(ダイヤル右回し)、圧力を高くする。
2 前輪
3 後輪
4 エンジン
13 動力伝達装置
170 走行系ECU(変速制御装置)
171〜176 圧力センサ
201〜206 バルブアクチュエータ
B 主変速クラッチ
C Hi−Loクラッチ
C1 高速側クラッチ
C2 低速側クラッチ
S 抑制期間
Pa 第1の圧力
Pb 第2の圧力
T1 第1の時間
T2 第2の時間(所定の時間)
Claims (7)
- エンジンからの回転動力を駆動輪へと伝達する動力伝達装置と、
前記動力伝達装置に設けられ、前記回転動力を複数の変速段のいずれかで変速可能な油圧式の主変速クラッチと、
前記動力伝達装置において前記主変速クラッチよりも動力伝達下流側に設けられ、高速側クラッチと低速側クラッチとを有し、前記回転動力を高速段または低速段で変速可能な油圧式のHi−Loクラッチと、
前記主変速クラッチおよび前記Hi−Loクラッチの圧着状態を調整するバルブアクチュエータと、
前記主変速クラッチおよび前記Hi−Loクラッチの圧着状態を検出する圧力センサと、
前記主変速クラッチの前記複数の変速段のいずれかと、前記Hi−Loクラッチの前記高速側クラッチまたは前記低速側クラッチとの組み合わせにより、車速を多段に変速可能に制御する変速制御装置と、
を備え、
前記変速制御装置は、
前記Hi−Loクラッチの前記高速側クラッチを用いた高速段域から前記Hi−Loクラッチの前記低速側クラッチを用いた低速段域へ変速する降段変速時、あるいは前記低速段域から前記高速段域へ変速する昇段変速時に変速ショックを抑制する抑制期間を、変速処理を完了する前に設け、
前記抑制期間においては、
前記Hi−Loクラッチの変速元あるいは変速先の前記高速側クラッチと、前記主変速クラッチの変速先あるいは変速元の変速段との組み合わせで動力伝達させるように制御する
ことを特徴とする作業車両。 - 前記変速制御装置は、
前記Hi−Loクラッチによる高速段から低速段への変速を伴う主変速の変速時に、
前記Hi−Loクラッチの変速元側の圧力を、少なくとも前記抑制期間を含む所定の時間、変速先側の圧力よりも高い第1の圧力で保持し、当該Hi−Loクラッチの変速元側の圧力保持中に、前記主変速クラッチの変速元側の圧力を降下させる一方、前記主変速クラッチの変速先側の圧力上昇を開始し、
当該主変速クラッチの変速先側の圧力を徐々に上昇させながら、前記第1の圧力で保持していた前記Hi−Loクラッチの変速元側の圧力を降下させて前記抑制期間を終えるとともに、前記Hi−Loクラッチの変速先側の圧力を上昇させる
ことを特徴とする請求項1に記載の作業車両。 - 前記変速制御装置は、
前記Hi−Loクラッチの変速元側の圧力を前記第1の圧力で保持している間、前記Hi−Loクラッチの変速先側の前記バルブアクチュエータを全開にして油室に作動油を充填する
ことを特徴とする請求項2に記載の作業車両。 - 前記変速制御装置は、
前記Hi−Loクラッチによる低速段から高速段への変速を伴う主変速の変速時に、
前記主変速クラッチの変速元側の圧力を所定時間保持しつつ前記Hi−Loクラッチの変速元側の圧力を降下させるとともに、前記Hi−Loクラッチの変速先側の圧力を、前記抑制期間の間、変速元側の圧力よりも高い第2の圧力で保持し、
その後、前記主変速クラッチの変速元側の圧力を降下させ、前記第2の圧力で保持していた前記Hi−Loクラッチの変速先側の圧力を上昇させるとともに、前記主変速クラッチの変速先側の圧力を徐々に上昇させる
ことを特徴とする請求項1に記載の作業車両。 - 前記変速制御装置は、
前記Hi−Loクラッチの変速先側の圧力を前記第2の圧力で保持している間、前記主変速クラッチの変速先側のバルブアクチュエータを全開にして油室に作動油を充填する
ことを特徴とする請求項4に記載の作業車両。 - 請求項1に記載の作業車両の変速制御方法であって、
前記Hi−Loクラッチによる高速段から低速段への変速を伴う主変速の変速時において、
前記Hi−Loクラッチの変速元側の圧力を、少なくとも前記抑制期間を含む所定の時間、変速先側の圧力よりも高い第1の圧力で保持するステップと、
前記Hi−Loクラッチの変速元側の圧力保持中に、前記主変速クラッチの変速元側の圧力を降下させる一方、前記主変速クラッチの変速先側の圧力上昇を開始するステップと、
前記主変速クラッチの変速先側の圧力を徐々に上昇させながら、前記第1の圧力で保持していた前記Hi−Loクラッチの変速元側の圧力を降下させて前記抑制期間を終えるステップと、
前記Hi−Loクラッチの変速先側の圧力を上昇させるステップと、
を含む
ことを特徴とする作業車両の変速制御方法。 - 請求項1に記載の作業車両の変速制御方法であって、
前記Hi−Loクラッチによる低速段から高速段への変速を伴う主変速の変速時において、
前記主変速クラッチの変速元側の圧力を所定時間保持しつつ前記Hi−Loクラッチの変速元側の圧力を降下させるステップと、
前記Hi−Loクラッチの変速先側の圧力を、前記抑制期間の間、変速元側の圧力よりも高い第2の圧力で保持するステップと、
前記主変速クラッチの変速元側の圧力を降下させ、前記第2の圧力で保持していた前記Hi−Loクラッチの変速先側の圧力を上昇させるステップと、
前記主変速クラッチの変速先側の圧力を徐々に上昇させるステップと、
を含む
ことを特徴とする作業車両の変速制御方法。
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