JP4605686B2 - インチング用油圧クラッチの制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インチングペダルの操作によって油圧クラッチを制御するようにした油圧クラッチの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータグレーダ、ホイールローダなど、建設機械等の車両には、インチングペダルが設けられている。インチング操作は、例えばパワーをかけて掘削物等を押しながら走行、つまり走行しながら作業するときに実施される。
【０００３】
建設機械のトランスミッションには、インチングペダルに対応するインチング用の油圧クラッチが設けられている。油圧クラッチの一方の回転板側には圧油室が設けられており、この圧油室内へ圧油を充填（フィリング）することによって、圧油室内のピストンをバネ力に抗して押し、他方の回転板にピストンを押し付けることができる。インチング用油圧クラッチは、たとえばトランスミッションの前進用油圧クラッチ、後進用油圧クラッチが使用される。
【０００４】
インチングペダルを操作して、油圧クラッチを半クラッチ係合状態にすると車両の速度が微小速度になり、また油圧クラッチを半クラッチ係合状態から解放状態（係合解除状態）にすると車両が停止し、また油圧クラッチを半クラッチ係合状態から完全係合状態にすると車両の速度が元の走行速度に戻る。このように油圧クラッチの係合状態、解放状態を操作することによってインチング操作が行われる。
【０００５】
油圧クラッチに対応して電磁比例圧力制御弁が設けられている。
【０００６】
この場合インチングペダルからコントローラに操作量θを示す操作信号が入力される。コントローラは圧力制御弁に対して、操作量θに対応する指令信号（指令電流）Ｉが出力される。圧力制御弁では、入力された指令信号Ｉに応じて油圧クラッチに与える供給圧（以下クラッチ油圧）Ｐを変化させ、油圧クラッチを係合または解放（係合を解除）させる。これによりインチング操作が行われる。
【０００７】
コントローラには、操作量θとクラッチ油圧Ｐとの関係を表した特性を予め記憶しており、この特性にしたがい操作量θに対応するクラッチ油圧Ｐが得られるように指令信号Ｉを圧力制御弁に対して出力する。
【０００８】
ここで、コントローラに設定される操作量θとクラッチ油圧Ｐとの関係を示す特性は、図９に示すように固定的な関係にあり、この固定的な関係を変えるような制御は、従来行われていなかった。
【０００９】
図９に示す特性は、インチングペダルの踏み込み量としてのペダル角度θとクラッチ油圧Ｐとの関係を示している。図８に示すようにインチングペダル８３Ａを踏み込まない状態（基準位置にある状態）では操作量θは０であり、インチングペダル８３Ａが完全に床まで踏み込まれた状態では操作量θは最大値θmaxになる。
【００１０】
すなわちペダル角度θがθ0からθ１未満のペダルストローク領域Ｓ1では、クラッチ油圧Ｐは最大の油圧Ｐ1に設定されている。
【００１１】
またペダル角度θがθ1からθ2未満のペダルストローク領域Ｓ2では、ペダル角度θの大きさに応じて、クラッチ油圧ＰがＰ2〜Ｐ3の範囲で変化する。
【００１２】
さらにペダル角度θがθ2から最大値θmaxのペダルストローク領域Ｓ3では、クラッチ油圧Ｐは最小の油圧Ｐ3に設定されている。
【００１３】
このクラッチ油圧Ｐ3は、油圧クラッチの圧油室内のピストンが回転板より切り離されず、かつ車両が走行することができないような値として設定されている。
【００１４】
これは、インチングペダル８３Ａを、踏み込んだ位置から戻した時にスムーズにタイムラグなしに車両が起動できるようにするためである。つまりクラッチ油圧Ｐが最小値Ｐ3以上あれば、油圧クラッチの圧油室内へ充填された圧油が残存しており、再充填の必要がないので、インチングペダル８３Ａを戻す操作をしたときにタイムラグが生じることなくクラッチ油圧Ｐが立ち上がりクラッチ油圧Ｐを上昇させることができる。
【００１５】
このようにインチングペダル８３Ａを備えた作業車両では、上述した固定的な特性にしたがい油圧クラッチに圧油を供給し、変速機の油圧クラッチを滑らせていわゆる半クラッチの状態にし、エンジンから駆動輪に伝達される出力トルクを小さくして車両の走行速度を微小な速度に手動制御している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし作業車両の種類によっては、トランスミッションの構造等に起因して、クラッチ油圧Ｐを最小値Ｐ3まで低下させたとしても、車両が停止せずにそのまま走行を続けるものがある。
【００１７】
この種の車両では、インチングペダル８３Ａを踏み込んだときに車両を完全に停止させるべく、図７に示すように、ペダル角度θがθ2から最大値θmaxの範囲のペダルストローク領域Ｓ3で、クラッチ油圧Ｐが油圧零となる特性に、設定されている。
【００１８】
このためオペレータがインチングペダル８３Ａを踏み込んだときには、油圧クラッチの圧油室から圧油がタンクにドレインされ、ピストンが完全に回転板から離れてしまう。この状態からオペレータがインチングペダル８３Ａを戻した場合には、油圧クラッチの圧油室内への圧油の再充填を行わなければならないため、操作感覚上、タイムラグを生じることになっていた。つまり上述したようにインチングペダル８３Ａが踏み込まれることによりクラッチ油圧Ｐが一旦０になったためインチングペダル８３Ａを戻す操作したとしても、戻し操作に応じて油圧クラッチに供給される圧油は、油圧クラッチの圧油室内への再充填に使用される。油圧クラッチの圧油室への充填には時間がかかるためインチングペダル８３Ａの戻し操作を開始してからしばらくして油圧クラッチの圧油室内へのフィリングが終了し、それ以後、戻し操作量θに相当するクラッチ油圧Ｐ（図１１の特性にしたがったクラッチ油圧Ｐ）をはじめて得ることができる。このためオペレータに操作感覚上、インチングペダル８３Ａの戻し量と実際の車速の上昇との間に、タイムラグを与えることになる。
【００１９】
さらにはフィリングが終了するまでに、インチングペダル８３Ａを相当量戻しているため、フィリングが終了した時点で、ペダル位置相当の高いピーク油圧が発生することにより、オペレータに不快なショックを与える。
【００２０】
これについて図１０を参照して説明する。
【００２１】
図１０は図７に示す特性にしたがいインチング操作が行われた場合の動作を示しており、オペレータがインチングペダル８３Ａを基準位置から踏み込み、再度基準位置まで戻すまでのタイムチャートである。
【００２２】
図１０（ｃ）は時間ｔに応じてインチングペダル８３Ａの操作量θが変化する様子を示し、図１０（ｂ）は図１０（ｃ）のインチングペダル８３Ａの操作に応じて圧力制御弁に出力される指令信号（指令電流）Ｉが変化する様子を示す、図１０（ａ）は図１０（ｂ）の指令信号Ｉに応じて油圧クラッチのクラッチ油圧Ｐが変化する様子を示している。
【００２３】
同図１０に示すように時刻ｔ5以降ではインチングペダル８３Ａで戻し操作が行われており、破線はインチングペダル８３Ａが比較的大きな操作速度で戻し操作されたときの特性を示しており、実線はインチングペダル８３Ａが比較的小さな操作速度で戻し操作されたときの特性を示している。以下インチングペダル８３Ａが比較的大きな操作速度で戻された場合を代表させて説明する。
【００２４】
オペレータがインチングペダル８３Ａを踏み込み、時刻ｔ2で操作量θがθ2になりこれに応じて指令信号Ｉが零になると、油圧クラッチの圧油室内の圧油はドレインされる。時刻ｔ4〜ｔ5では操作量θが最大値θmaxに達している。時刻ｔ2〜ｔ6間では指令信号Ｉが零になっている。このため時刻ｔ2〜ｔ6間で油圧クラッチの圧油室内の圧油がドレインされることになり、油圧クラッチの圧油室のピストンは回転板から切り離される。
【００２５】
そこでオペレータが時刻ｔ5からインチングペダル８３Ａを戻し始めると、時刻ｔ6で指令電流Ｉが０からＩ3に上昇される。しかし指令電流ＩがＩ3になったとしても既に油圧クラッチの圧油室内の圧油はドレインされているため、指令電流Ｉに伴い供給される圧油は、油圧クラッチの圧油室内への充填に使用される。そして指令電流ＩがＩ3になった時刻ｔ6から時間Ｔfs1だけ経過した時刻ｔ7でフィリングが完了する。この時刻ｔ7で戻し操作量θに相当するクラッチ油圧Ｐをはじめて得ることができる（図１０（ａ）の時刻ｔ7参照）。すなわち指令電流Ｉが時刻ｔ6で既に０から立ち上がっているにもかかわらず、それから時間Ｔfs1だけ遅れてクラッチ油圧Ｐが立ち上がるため、時間Ｔfs1分だけのタイムラグが生じる。
【００２６】
しかも時刻ｔ5でインチングペダル８３Ａを戻し始めてから、時刻ｔ7でフィリングが完了するまでに、インチングペダル８３Ａを相当量戻しているため、その時点で戻し操作量θに相当する大きなクラッチ油圧Ｐが発生するので、このペダル位置相当の高いピーク油圧Ｐpkが車両の前後方向の加速度として車両に急激に加わり、オペレータに不快なショックを与えることになる（図１０（ａ）の時刻ｔ7参照）。
【００２７】
なおインチングペダル８３Ａを比較的速く戻した場合について説明したが、インチングペダル８３Ａを比較的遅く戻した場合についても同様にして、Ｔfs2だけタイムラグが生じ、時刻ｔ7′で不快なショックをオペレータに与えることになる。
【００２８】
上述したタイムラグは、エンジンの駆動力がトルクコンバータを介して駆動輪に伝達されている場合と、トルクコンバータを介することなくロックアップクラッチを介して伝達されている場合の両方ともに起こり得る。
【００２９】
しかしながらトルクコンバータを介して駆動力が伝達されている場合には、インチングクラッチの部分と、トルクコンバータの部分の両方で滑りが発生しているため、インチングペダルの戻し操作時に、タイムラグがより大きくなり、車速が上昇しにくい。
【００３０】
以上の不具合を改善する従来の技術水準は以下のとおりである。
【００３１】
すなわち油圧クラッチのフィリングが完了するまでのタイムラグを短縮すべくインチングペダル８３Ａを踏み込んだとしても油圧クラッチの圧油室内の圧油を完全にドレインさせずに一定の残圧を立てる機構が、油圧クラッチに設けられる。
【００３２】
しかしながら既存の油圧クラッチに、かかる機構を追加することは場積が大きくなるとともに部品点数が増加することから、これを採用することは実際上難しい。しかも油圧クラッチの圧油室に残圧を立てるにしても、機種に合わせて車速を零になるように残圧を設定しなければならずこれを実現することは実際上難しい。
【００３３】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、インチングペダルなどのインチング用の操作手段を操作して車両を発進させる際に、停止状態から発進開始までのタイムラグをなくしオペレータに不快なショックを与えないようにするとともに、これを複雑な機構を用いることなく簡易な構成で実現できるようにすることを解決課題とするものである。
【００３４】
【課題を解決するための手段、作用および効果】
上記解決課題を達成するために、第１の発明は、
エンジンと駆動輪との間に介在され、前記エンジンの駆動力を前記駆動輪に伝達するインチング用油圧クラッチと、前記インチング用油圧クラッチに対応して設けられた操作手段と、操作量の変化に伴い指令信号が変化するように、操作量と指令信号との関係を示す特性を予め設定し、この予め設定した特性に従い前記操作手段の操作量に応じた指令信号を出力する指令信号出力手段と、前記指令信号出力手段から出力された指令信号に応じた圧力の圧油を前記インチング用油圧クラッチの圧油室に対して供給して前記インチング用油圧クラッチを係合または解放させる圧力制御手段とを備えたインチング用油圧クラッチの制御装置において、
前記インチング用油圧クラッチを解放状態から係合状態に変化させる場合に適用され、
前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで、一定レベル以上の指令信号を前記圧力制御手段に出力すると共に、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に圧油が充填完了された以降は、前記予め設定した特性に従い、前記操作手段の操作量に応じた指令信号を前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする。
【００３５】
第２の発明は、第１の発明において、
前記エンジンと前記インチング用油圧クラッチとの間に、トルクコンバータと、当該トルクコンバータをロックアップするロックアップクラッチとが更に介在され、
前記ロックアップクラッチが作動し、前記エンジンの駆動力をロックアップして前記インチング用油圧クラッチに伝達している場合に、第１の発明の制御を行うこと
を特徴とする。
【００３６】
第３の発明は、第１の発明において、
前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に、一定量以上の圧油が供給されるまで最大レベルの指令信号を一定期間だけ前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする。
【００３７】
第１乃至第３の発明について図１、図４、図７を参照して説明する。
【００３８】
第１発明によれば、図４に示すように、操作手段８３Ａが車両を発進させるように操作され始めると、指令信号出力手段７０は、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で圧油が一定量以上供給されるまで、つまり充填完了する直前まで一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfを圧力制御手段３１に出力すると共に、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で圧油が充填完了された以降は、予め設定した図７の特性に従い、操作手段８３Ａの操作量θに応じた指令信号Ｉを圧力制御手段３１に出力し、操作量θに応じてクラッチ油圧Ｐを上昇させる。
【００３９】
第２発明によれば、図１に示すように、エンジン１０と油圧クラッチＦとの間に、トルクコンバータ２０と、トルクコンバータ２０をロックアップするロックアップクラッチ２１とが更に介在された車両に適用され、ロックアップクラッチ２１が作動し、エンジン１０の駆動力をロックアップして油圧クラッチＦに伝達している場合に、第１の発明の制御が行われる。
【００４０】
第３の発明によれば、図４に示すように、指令信号出力手段７０は、油圧クラッチＦの圧油室に圧油が一定量以上供給されるまで最大レベルの指令信号Ｉmaxを一定期間Ｔft1だけ圧力制御手段３１に出力する。
【００４１】
第１発明〜第３発明によれば、操作手段８３Ａが車両を発進させるように操作され始めると、油圧クラッチＦの圧油室に圧油がほぼ充填されるまでは、従来の図７に示す固定的な特性にしたがうのではなく、一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfを圧力制御手段３１に出力するようにしているので、油圧クラッチＦの圧油室内への圧油のフィリングを迅速に終了することができ、これにより停止状態から発進開始までのタイムラグがなくなり、不快なショックも発生しない。
【００４２】
しかも指令信号出力手段７０（コントローラ７０）側で指令信号Ｉを調整すればよく、従来のように、油圧クラッチ側に複雑な機構を追加する必要がなくなるので、装置を簡易にすることができる。
【００４３】
また第４の発明は、
エンジンと駆動輪との間に介在され、前記エンジンの駆動力を前記駆動輪に伝達するインチング用油圧クラッチと、前記インチング用油圧クラッチに対応して設けられた操作手段と、操作量の変化に伴い指令信号が変化するように、操作量と指令信号との関係を示す特性を予め設定し、この予め設定した特性に従い前記操作手段の操作量に応じた指令信号を出力する指令信号出力手段と、前記指令信号出力手段から出力された指令信号に応じた圧力の圧油を前記インチング用油圧クラッチの圧油室に対して供給して前記インチング用油圧クラッチを係合または解放させる圧力制御手段とを備えたインチング用油圧クラッチの制御装置において、
前記操作手段が、前記インチング用油圧クラッチを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間を超えて、前記インチング用油圧クラッチを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、
前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで、一定レベル以上の指令信号を前記圧力制御手段に出力すると共に、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に圧油が充填完了された以降は、前記予め設定した特性に従い、前記操作手段の操作量に応じた指令信号を前記圧力制御手段に出力するととともに、
前記操作手段が、前記インチング用油圧クラッチを解放状態にする操作位置に操作されてから、前記所定時間以内に、前記インチング用油圧クラッチを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、
前記指令信号出力手段は、前記予め設定した特性に従い、前記操作手段の操作量に応じた指令信号を前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする。
【００４４】
第４の発明によれば、操作手段８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間を超えて、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、指令信号出力手段７０は、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で圧油が一定量以上供給されるまで、つまり充填完了する直前まで、一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfを圧力制御手段３１に出力すると共に、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で圧油が充填完了された以降は、予め設定した図７の特性に従い、操作手段８３Ａの操作量θに応じた指令信号Ｉを圧力制御手段３１に出力し、操作量θに応じてクラッチ油圧Ｐを上昇させる。このため第１の発明と同様の効果が得られる。
【００４５】
しかし操作手段８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間以内に、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、指令信号出力手段７０は、予め設定した図７の特性に従い、操作手段８３Ａの操作量θに応じた指令信号Ｉを圧力制御手段３１に出力し、操作量θに応じてクラッチ油圧Ｐを上昇させる。つまりインチング用油圧クラッチＦが解放状態になっている時間が短い場合には、解放状態になっている時間が長い場合のように係合操作開始時に一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfが出力されることはなく、従来とおり予め設定した図７の特性にしたがった指令信号Ｉが出力される。これにより油圧クラッチＦの圧油室内の圧油がタンクに排出し切る前に再充填されることが防止され、油圧クラッチＦがショックを伴って係合することが防止される。
【００４６】
また第５の発明は、
エンジンと駆動輪との間に介在され、前記エンジンの駆動力を前記駆動輪に伝達するインチング用油圧クラッチと、前記インチング用油圧クラッチに対応して設けられた操作手段と、操作量の変化に伴い指令信号が変化するように、操作量と指令信号との関係を示す特性を予め設定し、この予め設定した特性に従い前記操作手段の操作量に応じた指令信号を出力する指令信号出力手段と、前記指令信号出力手段から出力された指令信号に応じた圧力の圧油を前記インチング用油圧クラッチの圧油室に対して供給して前記インチング用油圧クラッチを係合または解放させる圧力制御手段とを備えたインチング用油圧クラッチの制御装置において、
前記インチング用油圧クラッチを解放状態から係合状態に変化させる場合に適用され、
前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで一定レベル以上の指令信号を前記圧力制御手段に出力すると共に、前記油圧クラッチの圧油室に圧油が充填完了された以降は、前記予め設定した特性が示す指令信号よりも所定量だけ大きい指令信号を一定期間だけ、前記操作手段の操作量に応じて、前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする。
【００４７】
第６の発明は、第５の発明において、
前記エンジンと前記インチング用油圧クラッチとの間に、トルクコンバータが更に介在され、
前記エンジンの駆動力が前記トルクコンバータを介して前記インチング用油圧クラッチに伝達している場合に、第５の発明の制御を行うこと
を特徴とする。
【００４８】
第７の発明は、第５の発明において、
前記エンジンと前記インチング用油圧クラッチとの間に、トルクコンバータと、当該トルクコンバータをロックアップするロックアップクラッチとが更に介在され、
前記ロックアップクラッチが不作動状態であり、前記エンジンの駆動力が前記トルクコンバータを介して前記油圧クラッチに伝達している場合に、第５の発明の制御を行うこと
を特徴とする。
【００４９】
第８の発明は、第５の発明において、
前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで最大レベルの指令信号を一定期間だけ前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする。
【００５０】
第５乃至第８の発明について図１、図６、図７を参照して説明する。
【００５１】
第５発明によれば、図６に示すように、操作手段８３Ａが車両を発進させるように操作され始めると、指令信号出力手段７０は、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で一定量以上の圧油が供給されるまで、つまり充填完了直前まで、一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfを圧力制御手段３１に出力すると共に、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で圧油が充填完了された以降は、予め設定した図７の特性が示す指令信号Ｉよりも所定量ΔＩだけ大きい指令信号Ｉ′を、操作手段８３Ａの操作量θに応じて、圧力制御手段３１に出力し、操作量θに応じてクラッチ油圧Ｐを上昇させる。
【００５２】
第６発明によれば、図１に示すように、エンジン１０と油圧クラッチＦとの間に、トルクコンバータ２０が更に介在された車両に適用され、エンジン１０の駆動力がトルクコンバータ２０を介して油圧クラッチＦに伝達している場合に、第５発明の制御が行われる。
【００５３】
第７発明によれば、図１に示すように、エンジン１０と油圧クラッチＦとの間に、トルクコンバータ２０と、トルクコンバータ２０をロックアップするロックアップクラッチ２１とが更に介在された車両に適用され、ロックアップクラッチ２１が不作動状態であり、エンジン１０の駆動力がトルクコンバータ２０を介して油圧クラッチＦに伝達している場合に、第５発明の制御が行われる。
【００５４】
第８発明によれば、図６に示すように、指令信号出力手段７０は、油圧クラッチＦの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで最大レベルの指令信号Ｉmaxを一定期間Ｔft1だけ圧力制御手段３１に出力する。
第５発明〜第８発明によれば、操作手段８３Ａが車両を発進させるように操作され始めると、油圧クラッチＦの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまでは、従来の図７に示す固定的な特性にしたがうのではなく、一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfを圧力制御手段３１に出力するようにしているので、油圧クラッチＦの圧油室内への圧油のフィリングを迅速に終了することができる。
【００５５】
ここでトルクコンバータ２０を介して駆動力が伝達されている場合には、インチングクラッチＦの部分と、トルクコンバータ２０の部分の両方で滑りが発生しているため、インチングペダル８３Ａの戻し操作時に、タイムラグがより大きくなり、車速が上昇しにくい。
【００５６】
そこで油圧クラッチＦの圧油室に圧油が充填完了された以降も、従来の図７に示す固定的な特性にしたがうのではなく、圧油充填完了後も図７の特性にしたがう指令信号ＩよりもΔＩだけ大きい指令信号Ｉ′を出力する。これにより油圧クラッチＦ側での伝達トルク上昇が早まり、伝達トルクの上昇の遅れを、油圧クラッチＦ側で補うことができる。これにより停止状態から発進開始までのタイムラグが少なくなり、車速を時刻ｔ9で迅速に一定車速Ｖ0まで上昇させることができる。
【００５７】
また第５〜第８発明では、指令信号出力手段７０（コントローラ７０）側で指令信号Ｉを調整しており、従来のように、油圧クラッチ側に複雑な機構を追加する必要がなくなるので、装置を簡易にすることができる。
【００５８】
第９の発明は、
エンジンと駆動輪との間に介在され、前記エンジンの駆動力を前記駆動輪に伝達するインチング用油圧クラッチと、前記インチング用油圧クラッチに対応して設けられた操作手段と、操作量の変化に伴い指令信号が変化するように、操作量と指令信号との関係を示す特性を予め設定し、この予め設定した特性に従い前記操作手段の操作量に応じた指令信号を出力する指令信号出力手段と、前記指令信号出力手段から出力された指令信号に応じた圧力の圧油を前記インチング用油圧クラッチの圧油室に対して供給して前記インチング用油圧クラッチを係合または解放させる圧力制御手段とを備えたインチング用油圧クラッチの制御装置において、
前記操作手段が、前記インチング用油圧クラッチを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間を超えて、前記インチング用油圧クラッチを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、
前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで、一定レベル以上の指令信号を前記圧力制御手段に出力すると共に、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に圧油が充填完了された以降は、前記予め設定した特性が示す指令信号よりも所定量だけ大きい指令信号を一定期間だけ、前記操作手段の操作量に応じて、前記圧力制御手段に出力するとともに、
前記操作手段が、前記インチング用油圧クラッチを解放状態にする操作位置に操作されてから、前記所定時間以内に、前記インチング用油圧クラッチを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、
前記指令信号出力手段は、前記予め設定した特性に従い、前記操作手段の操作量に応じた指令信号を前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする。
【００５９】
第９の発明によれば、操作手段８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間を超えて、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、指令信号出力手段７０は、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で一定量以上の圧油が供給されるまで、つまり充填完了直前まで、一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfを圧力制御手段３１に出力すると共に、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で圧油が充填完了された以降は、予め設定した図７の特性が示す指令信号Ｉよりも所定量ΔＩだけ大きい指令信号Ｉ′を、操作手段８３Ａの操作量θに応じて、圧力制御手段３１に出力し、操作量θに応じてクラッチ油圧Ｐを上昇させる。このため第５の発明と同様の効果が得られる。
【００６０】
しかし操作手段８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間以内に、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、指令信号出力手段７０は、予め設定した図７の特性に従い、操作手段８３Ａの操作量θに応じた指令信号Ｉを圧力制御手段３１に出力し、操作量θに応じてクラッチ油圧Ｐを上昇させる。つまりインチング用油圧クラッチＦが解放状態になっている時間が短い場合には、解放状態になっている時間が長い場合のように係合操作開始時に一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfが出力されることはなく、従来とおり予め設定した図７の特性にしたがった指令信号Ｉが出力される。これにより油圧クラッチＦの圧油室内の圧油がタンクに排出し切る前に再充填されることが防止され、油圧クラッチＦがショックを伴って係合することが防止される。
【００６１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００６２】
図７は、モータグレーダ、ホイールローダなどの建設機械等の作業車両に搭載された制御装置１を示している。
【００６３】
同図１に示すようにエンジン１０と駆動輪６０との間にはトルクコンバータ２０、副変速機３０、主変速機としてのスピードギヤトレイン４０、シャフト５１、ディファレンシャル５０が順に設けられている。
【００６４】
トルクコンバータ２０と並列にロックアップクラッチ２１が設けられている。
副変速機３０内には、車両を前進方向に走行させる前進用クラッチＦ、車両を後進方向に走行させる後進用クラッチＲがそれぞれ設けられている。前進用クラッチＦ、後進用クラッチＲは、インチング用のクラッチ（インチング用油圧クラッチ）として使用される。インチング用油圧クラッチはインチングペダル８３Ａの操作に応じて係合され、また解放（係合解除）がされる。
【００６５】
前進用クラッチＦ、後進用クラッチＲにはそれぞれ、圧力制御弁（電磁比例圧力制御弁）３１、３２としての例えば電子制御モデュレーションバルブ（ＥＣＭＶ）が接続されている。
【００６６】
スピードギヤトレイン４０内には複数の変速用クラッチつまり車速を第１の車速（１速）にする変速用クラッチ1st、第２の車速（２速）にする変速用クラッチ2nd、第３の車速（３速）にする変速用クラッチ3rd、第４の車速（４速）にする変速用クラッチ4thがそれぞれ設けられている。
【００６７】
スピードギアトレイン４０には圧力制御弁部４１が接続されており、圧力制御弁部４１は、スピードギアトレイン４０内の各変速用クラッチ１st、２nd、３rd、４thにそれぞれ対応して接続される圧力制御弁（例えばＥＣＭＶ）を有している。
【００６８】
上記各圧力制御弁３１、３２及び圧力制御弁部４１の各圧力制御弁は、上記各クラッチＦL、Ｒ、1st、2nd、3rd、4thの圧油室への供給圧Ｐを制御するものであり、コントローラ７０から出力される指令信号（指令電流）Ｉによって各々独立して制御される。
【００６９】
各圧力制御弁には、後述するようにクラッチの圧油室に圧油を充填し終えたとき（フィリングが終了したとき）の圧力（フィリング圧）Ｐfを検出するフィリングセンサとしての油圧スイッチが設けられている。油圧スイッチでフィリング圧Ｐfが検出されると、油圧スイッチはオンとなり、オン信号がコントローラ７０に入力される。
【００７０】
ロックアップスイッチ８５は、エンジン１０から副変速機３０への動力をトルクコンバータ２０又はロックアップクラッチ２１の何れを介して伝達するかを選択するスイッチである。ロックアップスイッチ８５によって「Ｔ／Ｃモード」が選択されると、コントローラ７０から圧力制御弁３３に指令電流Ｉが出力され、これにより圧力制御弁３３から制御圧油がロックアップクラッチ２１に出力され、ロックアップクラッチ２１の両回転板が解放される。このためエンジン１０の動力はトルクコンバータ２０を介して副変速機３０へ伝達される。またロックアップスイッチ８５によって「Ｌ／Ｃモード」が選択されると、コントローラ７０から圧力制御弁３３に指令電流Ｉが出力され、これにより圧力制御弁３３から制御圧油がロックアップクラッチ２１に出力され、ロックアップクラッチ２１の両回転板が係合される。このためエンジン１０の動力はロックアップクラッチ２１を介して副変速機３０へ伝達される。
【００７１】
本実施形態の発進制御には後述のように、「Ｌ／Ｃモード」時の発進制御と、「Ｔ／Ｃモード」時の発進制御の２種類がある。
【００７２】
スピードギヤトレイン４０の出力側にはシャフト５１の回転数Ｎを検出する回転センサ８１が設けられている。シャフト５１の回転数Ｎを検出することにより実際の車速Ｖが検出される。
【００７３】
回転センサ８１の検出信号は、走行制御および本実施形態の後述する発進制御を実行する際のフィードバック信号としてコントローラ７０に入力される。
【００７４】
副変速機３０の前進用クラッチＦ、後進用クラッチＲがインチング用油圧クラッチとして使用されるときには、インチングペダル８３Ａによって操作される。インチングペダル８３Ａの操作によってインチング用油圧クラッチの係合および解放（係合解除）が行われる。インチングペダル８３Ａの基準位置からの操作量は、ポテンショメータ８３で検出され検出信号がコントローラ７０に入力される。シフト操作部８４Ａによって「前進走行」が選択され車両が前進走行しているときには、前進用クラッチＦがインチングクラッチとして機能する。またシフト操作部８４Ａによって「後進走行」が選択され車両が後進走行しているときには、後進用クラッチＲがインチングクラッチとして機能する。
【００７５】
たとえば前進用クラッチＦがインチングクラッチとして機能している場合を想定する。図８で既に説明したようにインチングペダル８３Ａが戻されており（基準位置にあり）操作量θが零のときには、前進用クラッチＦは係合している。インチングペダル２０が踏み込まれており操作量θが最大θmaxのときには、前進用クラッチＦは解放している。
【００７６】
アクセルペダル８２Ａはエンジン１０に供給される燃料の噴射量（トルク）を増減する操作ペダルである。アクセルペダル８２Ａの踏み込み量は、ポテンショメータ８２によって検出される。ポテンショメータ８２の検出信号はコントローラ７０に入力される。
【００７７】
シフト操作部８４Ａは車両の前進、後進、速度段などの変速位置を選択する操作レバーである。シフト操作部８４Ａの操作位置に応じて、車両の前進走行と後進走行とが切り換えられるとともに、車速が切り換えられる。シフト操作部８４Ａの操作位置は、シフトポジションセンサ８４によって検出される。シフトポジションセンサ８４の検出信号はコントローラ７０に入力される。
【００７８】
コントローラ７０は、ポテンショメータ８２で検出されたアクセルペダル８２Ａの操作量、シフトポジションセンサ８４で検出された変速位置、ポテンショメータ８３で検出されたインチングペダル８３Ａの操作量、ロックアップスイッチ８５の選択位置に基づいて、車両の変速、走行を制御するとともに、本実施形態の発進制御を行う。
【００７９】
コントローラ７０は、圧力制御弁３１、３２、圧力制御弁部４１の各圧力制御弁に対して指令信号Ｉを出力する。各圧力制御弁は入力された指令信号Ｉに応じた指令油圧Ｐを生成し、対応するクラッチに出力する。
【００８０】
以下前進用クラッチＦがインチングクラッチとして機能している場合を代表させて説明する。
【００８１】
インチングペダル８３Ａからコントローラ７０に操作量θを示す操作信号が入力されると、コントローラ７０は後述するように操作量θ等に基づいて指令信号Ｉを生成し、圧力制御弁３１に対して、指令信号（指令電流）Ｉを出力する。圧力制御弁３１では、入力された指令信号Ｉに応じて油圧クラッチＦに与える供給圧（クラッチ油圧）Ｐを変化させ、油圧クラッチＦを係合または解放（係合を解除）させる。これによりインチング操作が行われる。
【００８２】
コントローラ７０には、操作量θと指令信号Ｉ（クラッチ油圧Ｐ）との関係を表す特性が予め記憶されている。コントローラ７０は、この特性をベースにして、指令信号Ｉを生成して圧力制御弁３１に対して出力する。
【００８３】
図７に、コントローラ７０に設定される操作量θと指令信号Ｉ（クラッチ油圧Ｐ）との関係を表す特性を示す。
【００８４】
図７に示す特性は、インチングペダル８３Ａの踏み込み量としてのペダル角度θと指令信号Ｉ（クラッチ油圧Ｐ）との関係を示している。図８に示すようにインチングペダル８３Ａを踏み込まない状態（基準位置にある状態）では操作量θは０であり、インチングペダル８３Ａが完全に床まで踏み込まれた状態では操作量θは最大値θmaxになる。
【００８５】
すなわちペダル角度θがθ0からθ１未満の範囲のペダルストローク領域Ｓ1では、指令信号Ｉ（クラッチ油圧Ｐ）は最大の指令信号Ｉ1（最大の油圧Ｐ1）に固定されている。
【００８６】
またペダル角度θがθ1からθ2未満の範囲のペダルストローク領域Ｓ2では、ペダル角度θの大きさに応じて、指令信号Ｉ（クラッチ油圧Ｐ）がＩ2〜Ｉ3（Ｐ2〜Ｐ3）の範囲で変化する。ペダル角度θがθstのときにクラッチ油圧Ｐが車両起動油圧Ｐstとなり、この車両起動油圧Ｐst以上のとき車両は起動することができる。
【００８７】
さらにペダル角度θがθ2から最大値θmaxの範囲のペダルストローク領域Ｓ3では、指令信号Ｉ（クラッチ油圧Ｐ）は０（油圧０）に設定されている。
【００８８】
したがってインチングペダル８３Ａが踏み込まれ、操作量θがθ2〜θmax（ペダルストローク領域Ｓ3）に達した場合には、指令信号Ｉは０（クラッチ油圧Ｐは０）となり、油圧クラッチＦの圧油室内の圧油はタンクにドレインされ、微小な速度で走行していた車両は停止することができる。
【００８９】
図２は、インチングペダル８３Ａがペダルストローク領域Ｓ3に維持されている時間Ｔと、圧力制御弁３１の電磁ソレノイドに対して、最大レベル（フルトリガ）の指令信号Ｉmax（以下フルトリガ指令電流Ｉmax）を出力しているフルトリガ通電時間Ｔftとの関係を表す特性を示している。この特性のデータはコントローラ７０内に記憶されている。
【００９０】
まず図３、図４を併せ参照して「Ｌ／Ｃモード」時の発進制御について説明する。
【００９１】
図３はコントローラ７０で実行される発進制御の処理手順を示すフローチャートを示している。図４は図１０に対応するタイムチャートであり、図４（ｃ）は時間ｔに応じてインチングペダル８３Ａの操作量θが変化する様子を示し、図４（ｂ）は図４（ｃ）のインチングペダル８３Ａの操作に応じて圧力制御弁３１に出力される指令信号（指令電流）Ｉが変化する様子を示し、図４（ａ）は図４（ｂ）の指令信号Ｉに応じて油圧クラッチＦのクラッチ油圧Ｐが変化する様子を示している。
【００９２】
この実施形態では、たとえば前進用クラッチＦ（インチングクラッチ）および変速用クラッチ１stがそれぞれ係合して車両が前進走行中に、インチング操作が行われる場合を想定する。またロックアップスイッチ８５によって「Ｌ／Ｃモード」が選択され、エンジン１０の駆動力がロックアップクラッチ２１を介して油圧クラッチＦに伝達されているものとする。
【００９３】
オペレータがインチングペダル８３Ａを踏み込みはじめた時刻０から踏み込まれている時刻ｔ6までは、コントローラ７０は従来と同様に図７に示す特性にしたがい指令信号Ｉを生成しこれを圧力制御弁３１に出力する。
【００９４】
すなわちオペレータがインチングペダル８３Ａを踏み込み始めた時刻０から時刻ｔ1の間では、指令信号Ｉは最大の指令信号Ｉ1となっており、油圧クラッチＦのクラッチ油圧Ｐは最大値Ｐ1になっている。さらに時刻ｔ1〜ｔ2間では操作量θの大きさに応じて指令信号ＩがＩ2〜Ｉ3の間で変化し、これを圧力制御弁３１に出力する。時刻ｔ2でインチングペダル８３Ａが踏み込まれθ2になると、以後指令信号Ｉが０となり、これに応じて油圧クラッチＦのクラッチ油圧Ｐは０になる。すなわち時刻ｔ2で指令信号Ｉが０になると、油圧クラッチＦの圧油室内の圧油はタンクにドレインされる。時刻ｔ4〜ｔ5ではインチングペダル８３Ａの操作量θが最大値θmaxになっている。
【００９５】
時刻ｔ2〜ｔ6間では指令信号Ｉが０になっている。このため時刻ｔ2〜ｔ6間の時間Ｔの大きさに応じて、油圧クラッチＦの圧油室内の圧油がタンクにドレインされる量が定まる。いいかえれば時間Ｔの大きさに応じて、油圧クラッチＦの圧油室内に圧油を再度充填するに要する時間が定まる。
【００９６】
コントローラ７０は、ポテンショメータ８３から入力されているインチングペダル８３Ａの操作量θ（ペダル角度θ）に基づいて、インチングペダル８３Ａが踏み込まれている時間Ｔ（ペダルストローク領域Ｓ３に維持されている時間）を計時する（ステップＳ１０１）。
【００９７】
次に、コントローラ７０は、図２に示す特性にしたがい、計時した時間Ｔに対応するフルトリガ通電時間Ｔftを求める。たとえば計時時間がＴ１であれば、このＴ1に対応するフルトリガ通電時間Ｔft１が図２の特性から求められる（ステップＳ１０２）。
【００９８】
オペレータがインチングペダル８３Ａを戻していき時刻ｔ6で、その操作量θがθ2を下回り、ペダルストローク領域Ｓ３を外れると、以後、計測したフルトリガ通電時間Ｔft1だけ最大レベルの指令電流（フルトリガ指令電流）Ｉmaxが圧力制御弁３１に出力される。ここで、フルトリガ通電時間Ｔft1は、油圧クラッチＦの圧油室に一定量以上の圧油が供給されて充填が完了（フィリング終了）する直前の状態になるような時間に設定されている（ステップＳ１０３）。
【００９９】
すなわち時間Ｔが大きくなるほど油圧クラッチＦの圧油室内に圧油を再充填するに時間が大きくなるので、時点Ｔに応じた時間分だけ最大流量の圧油を油圧クラッチＦの圧油室に供給することで、時間Ｔの大きさいかんにかかわらずに最小の時間でフィリングを完了できるようにしている。
【０１００】
フルトリガ通電時間Ｔft１が経過すると、コントローラ７０では、指令電流Ｉが最大レベルＩmaxから、油圧クラッチＦのフィリング圧に相当する指令電流Ｉfにまで下げられて圧力制御弁３１に出力される（ステップＳ１０４）。
【０１０１】
以上のようにして油圧クラッチＦの圧油室の充填が完了（フィリング終了）する直前の時間Ｔft1（フルトリガ通電時間Ｔft1）だけ、最大レベルの指令電流（フルトリガ指令電流）Ｉmaxが出力され、以後は最大レベルＩmaxから指令電流Ｉfにまで下げられて、油圧クラッチＦの圧油室の充填が完了する。このため油圧クラッチＦには充填完了する直前まで高圧で流量が大きい圧油が供給され、以後は低圧で流量が低下した圧油が供給されて充填が完了するので、油圧クラッチＦの係合に伴うショックを低減することができる。
【０１０２】
コントローラ７０では圧力制御弁３１内の油圧スイッチからオン信号（フィリング終了を示す信号）が入力されたか否かを判断している。そこでコントローラ７０に、このオン信号が入力されると、油圧クラッチＦの圧油室内へのフィリングが終了したものと判断し、以後現在のペダル操作量θに相当する指令信号Ｉを出力すべく、図７に示す特性にしたがい、指令信号Ｉを生成する。すなわちオン信号が時刻ｔ8でコントローラ７０に入力されると、その時刻ｔ8で、入力されている現在のペダル操作量θに対応する指令信号Ｉを、図７の特性にしたがい求め、この指令信号Ｉを圧力制御弁３１に出力する（ステップＳ１０５）。
【０１０３】
この時刻ｔ8以後、図７に示す特性にしたがいインチングペダル８３Ａの戻し量θに応じた指令電流Ｉが圧力制御弁３１に出力され、油圧クラッチＦのクラッチ油圧Ｐは、操作量θに応じて上昇していく（ステップＳ１０６）。
【０１０４】
ここで本実施形態が従来技術に比べて優れている点を、図１０と図４を対比しながら説明する。
【０１０５】
図１０に示す従来技術の場合には、インチングペダル８３Ａの戻し操作時に、図７に示す固定された特性にしたがい操作量θに対応する指令電流Ｉを出力するだけであるので、油圧クラッチＦの圧油室内への圧油の充填に長時間を要し、長大なタイムラグＴfs1を生じている。これに対して図４に示す本実施形態の場合には、インチングペダル８３Ａの戻し操作時に、図７に示す固定された特性ではなくて、再充填に要する時間Ｔ1に応じた時間Ｔft1だけ最大レベルの指令電流Ｉmaxを出力することによって、油圧クラッチＦの圧油室内への圧油の充填を、踏み込み時間Ｔの長さによらずに最小の時間で終了させるようにしているので、タイムラグＴF1は最小に抑えることができる（図４（ａ）参照）。
【０１０６】
また図１０に示す従来技術の場合には、インチングペダル８３Ａを相当量戻した時点で戻し操作量θに相当する大きなクラッチ油圧Ｐが発生するため、ペダル位置相当の高いピーク油圧Ｐpkが車両の前後方向の加速度として急激に加わり、オペレータに不快なショックを与えることになっている。これに対して図４に示す本実施形態の場合には、フィリングが最小の時間で終了しインチングペダル８３Ａを未だ相当量戻していない時点で戻し操作量θに相当するクラッチ油圧Ｐが発生するため、ピーク油圧は低く抑えられ車両の前後方向の加速度を小さくすることができ、オペレータに不快なショックを与えることはない（図４（ａ）参照）。
【０１０７】
また本実施形態によれば、コントローラ７０側で指令信号Ｉを調整すればよく、従来のように、油圧クラッチＦ側に複雑な機構を追加する必要がなくなるので、装置を簡易にすることができる。
【０１０８】
つぎに図５、図６を併せ参照して「Ｔ／Ｃモード」時の発進制御について説明する。
【０１０９】
図５はコントローラ７０で実行される発進制御の処理手順を示すフローチャートを示している。図６は図１０に対応するタイムチャートであり、図６（ｄ）は時間ｔに応じてインチングペダル８３Ａの操作量θが変化する様子を示し、図６（ｃ）は図６（ｄ）のインチングペダル８３Ａの操作に応じて圧力制御弁３１に出力される指令信号（指令電流）Ｉが変化する様子を示し、図６（ｂ）は図６（ｃ）の指令信号Ｉに応じて油圧クラッチＦのクラッチ油圧Ｐが変化する様子を示し、図６（ａ）は図６（ｂ）のクラッチ油圧Ｐに応じて車両の車速Ｖが変化する様子を示している。
【０１１０】
この実施形態では、たとえば前進用クラッチＦ（インチングクラッチ）および変速用クラッチ１stがそれぞれ係合して車両が前進走行中に、インチング操作が行われる場合を想定する。またロックアップスイッチ８５によって「Ｔ／Ｃモード」が選択され、エンジン１０の駆動力がトルクコンバータ２０を介して油圧クラッチＦに伝達されているものとする。
【０１１１】
オペレータがインチングペダル８３Ａを踏み込み始めてから踏み込むまでの動作は図４と同様であるので、図６ではインチングペダル８３Ａを踏み込んだ状態から戻したときの動作のみを示している。
【０１１２】
すなわち、コントローラ７０は、ポテンショメータ８３から入力されているインチングペダル８３Ａの操作量θ（ペダル角度θ）に基づいて、インチングペダル８３Ａが踏み込まれている時間Ｔ（ペダルストローク領域Ｓ3に維持されている時間）を計時する（ステップＳ２０１）。
【０１１３】
次に、コントローラ７０は、図２に示す特性にしたがい、計時した時間Ｔに対応するフルトリガ通電時間Ｔftを求める。たとえば計時時間がＴ１であれば、このＴ1に対応するフルトリガ通電時間Ｔft１が図２の特性から求められる（ステップＳ２０２）。
【０１１４】
オペレータがインチングペダル８３Ａを戻していき時刻ｔ6で、その操作量θがθ2を下回り、ペダルストローク領域Ｓ３を外れると、以後、計測したフルトリガ通電時間Ｔft1だけ最大レベルの指令電流（フルトリガ指令電流）Ｉmaxが圧力制御弁３１に出力される（ステップＳ２０３）。
【０１１５】
フルトリガ通電時間Ｔft１が経過すると、コントローラ７０では、指令電流Ｉが最大レベルＩmaxから、油圧クラッチＦのフィリング圧に相当する指令電流Ｉfにまで下げられて圧力制御弁３１に出力される（ステップＳ２０４）。
【０１１６】
コントローラ７０では圧力制御弁３１内の油圧スイッチからオン信号（フィリング終了を示す信号）が入力されたか否かを判断している。そこでコントローラ７０に、このオン信号が入力されると、油圧クラッチＦの圧油室内へのフィリングが終了したものと判断し、以後現在のペダル操作量θに相当する指令信号Ｉに所定量ΔＩを加えた指令信号Ｉ′を出力すべく、図７に示す特性をベースにして、指令信号Ｉを生成する。
【０１１７】
すなわちオン信号が時刻ｔ8でコントローラ７０に入力されると、その時刻ｔ8で、入力されている現在のペダル操作量θに対応する指令信号Ｉを、図７の特性にしたがい求め、この指令信号Ｉに所定量ΔＩを加算し、指令信号Ｉ′（＝Ｉ＋ΔＩ）を求め、この指令信号Ｉ′を圧力制御弁３１に出力する（ステップＳ２０５）。
【０１１８】
コントローラ７０には回転センサ８１から回転数Ｎを示す信号が入力され、この回転数Ｎを車速Ｖに換算している。そして車速Ｖが一定の車速Ｖ0に達したか否かを判断している。そこで車速Ｖが一定の車速Ｖ0に達したものと時刻ｔ9で判断されると、以後、指令信号Ｉ′の代わりに、図７に示す特性にしたがった指令信号Ｉが生成、出力される。すなわち車速Ｖが時刻ｔ9で一定車速Ｖ0以上になると、その時刻ｔ9で、入力されている現在のペダル操作量θに対応する指令信号Ｉを、図７の特性にしたがい求め、この指令信号Ｉを圧力制御弁３１に出力する。時刻ｔ9以後、インチングペダル８３Ａの戻し量θに応じた指令信号Ｉが圧力制御弁３１に出力され、油圧クラッチＦのクラッチ油圧Ｐは、操作量θに応じて上昇していく（ステップＳ２０６）。
【０１１９】
ここで本実施形態が従来技術に比べて優れている点を、図１０と図６を対比しながら説明する。
【０１２０】
図１０に示す従来技術の場合には、インチングペダル８３Ａの戻し操作時に、図７に示す固定された特性にしたがい操作量θに対応する指令電流Ｉを出力するだけであるので、油圧クラッチＦの圧油室内への圧油の充填に長時間を要し、長大なタイムラグＴfs1を生じている。これに対して図６に示す本実施形態の場合には、インチングペダル８３Ａの戻し操作時に、図７に示す固定された特性ではなくて、再充填に要する時間Ｔ1に応じた時間Ｔft1だけ最大レベルの指令電流Ｉmaxを出力することによって、油圧クラッチＦの圧油室内への圧油の充填を、踏み込み時間Ｔの長さによらずに最小の時間で終了させるようにしているので、タイムラグＴF2は最小に抑えることができる（図６（ｂ）参照）。
【０１２１】
また図１０に示す従来技術の場合には、インチングペダル８３Ａを相当量戻した時点で戻し操作量θに相当する大きなクラッチ油圧Ｐが発生するため、ペダル位置相当の高いピーク油圧Ｐpkが車両の前後方向の加速度として急激に加わり、オペレータに不快なショックを与えることになっている。これに対して図６に示す本実施形態の場合には、フィリングが最小の時間で終了しインチングペダル８３Ａを未だ相当量戻していない時点での戻し操作量θに相当するクラッチ油圧Ｐが発生するため、ピーク油圧は低く抑えられ車両の前後方向の加速度を小さくすることができ、オペレータに不快なショックを与えることはない（図６（ｂ）参照）。
【０１２２】
図６において実線は、図７に示す特性にしたがう指令信号Ｉに、所定量ΔＩを加えた指令信号Ｉ′を出力している場合を示し、破線は図７に示す特性にしたがう指令信号Ｉをそのまま出力した場合を示している。これらを対比して指令信号Ｉ′を出力した場合の効果について説明する。
【０１２３】
すなわちトルクコンバータ２０を介して駆動力が伝達されている場合には、インチングクラッチＦの部分と、トルクコンバータ２０の部分の両方で滑りが発生しているため、インチングペダル８３Ａの戻し操作時に、タイムラグがより大きくなり、トルクコンバータ２０の出力軸の回転数上昇が遅く、車速が上昇しにくい。
【０１２４】
そこで圧油充填後も図７の特性にしたがう指令信号ＩよりもΔＩだけ大きい指令信号Ｉ′を出力すれば（図６の実線参照）、油圧クラッチＦ側での伝達トルク上昇が早まり、トルクコンバータ２０の滑り分による伝達トルクの上昇の遅れを、油圧クラッチＦ側で補うことができる。これにより停止状態から発進開始までのタイムラグが少なくなり、車速を時刻ｔ9で迅速に一定車速Ｖ0まで上昇させることができる（図６（ａ）実線参照）。これに対して圧油充填後は図７の特性にしたがう指令信号Ｉをそのまま出力することにすれば、油圧クラッチＦ側での伝達トルク上昇は、トルクコンバータ２０の滑り分だけ遅れることになる。これにより停止状態から発進開始までのタイムラグが大きくなり、車速が時刻ｔ9よりも遅れた時刻ｔ10でようやく一定車速Ｖ0に達することになる（図６（ａ）破線参照）。
【０１２５】
なお本実施形態では、車速Ｖを検出し、車速検出値に応じて指令信号Ｉ′から指令信号Ｉに切り換える時期ｔ9を判断しているが、車速Ｖの代わりに回転センサ８１で検出される回転数Ｎそのものを用いて判断してもよく、またインチングペダル８３Ａを戻し始めてからの時間を計時しこの計時時間を用いて判断してもよく、またトルクコンバータ２０のすべり率を計測しこの計測したすべり率を用いて判断してもよい。
【０１２６】
なお上述した実施形態では、図２に示すようにフルトリガ通電時間Ｔftを、インチングペダル８３Ａが踏み込まれている（ペダルストローク領域Ｓ3に維持されている）時間Ｔをパラメータとして設定しているが、もちろん油圧クラッチの容量等のパラメータを加味してもよく、油圧クラッチの種類に応じて設定することができる。また油圧クラッチのクラッチディスクの摩耗量、使用時間等をパラメータとして、フルトリガ通電時間Ｔを設定してもよい。この場合には車両の使用年数（車両の稼動時間）いかんにかかわらずに常にほぼ同一の操作感覚を得ることができる。
【０１２７】
また上述した実施形態では、足で操作されるインチングペダル８３Ａによって油圧クラッチを作動させているが、手で操作される操作レバー等によって油圧クラッチを作動させてもよく、油圧クラッチを作動させる操作手段の形態、構造等は任意のものを採用することができる。
【０１２８】
また実施形態では、ロックアップクラッチ２１を備えた車両を想定しているが、本発明としては、エンジン１０とインチングクラッチとの間にロックアップクラッチ２１を備えていない車両に対しても適用することができる。
【０１２９】
また図３に示す処理は、ロックアップクラッチ２１が作動している場合に実行されるものとして説明したが、この図３に示す処理をロックアップクラッチ２１が不作動でトルクコンバータ２０を介してエンジン１０の駆動力が駆動輪６０に伝達されている場合に実行してもよい。
【０１３０】
また図５に示す処理は、トルクコンバータ２０を介してエンジン１０の駆動力が駆動輪６０に伝達されている場合に実行されるものとして説明したが、この図５に示す処理をロックアップクラッチ２１が作動しロックアップクラッチ２１を介してエンジン１０の駆動力が駆動輪６０に伝達されている場合に実行してもよい。
【０１３１】
また上述した実施形態では、インチングペダル８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作するまでの時間如何にかかわらず、一義的に第４図または第６図に示す制御を行う場合を想定している。
【０１３２】
しかしインチングペダル８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作するまでの時間が短い場合には、油圧クラッチＦの圧油室内の圧油がタンクに排出し切る前に再充填されてしまい、油圧クラッチＦがショックを伴って係合することが予測される。
【０１３３】
そこで、以下のような制御を行うようにしてもよい。
【０１３４】
１）インチングペダル８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間を超えて、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、図４または図６に示す制御を行い、油圧クラッチＦの係合操作開始時に、油圧クラッチＦへの再充填を早める。
２）インチングペダル８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間以内に、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、従来とおり図７に示す特性に従い図１０に示す制御を行う。これによりインチング用油圧クラッチＦの圧油室内の圧油がタンクに排出し切る前に再充填されることが防止され、油圧クラッチＦがショックを伴って係合することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施形態の装置構成を示すブロック図である。
【図２】図２はインチングペダルが踏み込まれている時間とフルトリガ通電時間との関係を示す図である。
【図３】図３は実施形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はロックアップモードでの発進制御を説明するために用いたタイムチャートである。
【図５】図５は実施形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はトルクコンバータモードでの発進制御を説明するために用いたタイムチャートである。
【図７】図７は実施形態のインチングペダルの操作量と指令信号（油圧クラッチのクラッチ油圧）との関係を表す特性を示す図である。
【図８】図８はインチングペダルがオペレータによって踏み込まれている様子を示す図である。
【図９】図９はインチングペダルの操作量と油圧クラッチのクラッチ油圧との関係を表す特性を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来の発進動作を説明するために用いたタイムチャートである。
【符号の説明】
１０ エンジン
２０ トルクコンバータ
２１ ロックアップクラッチ
３１、３２ 圧力制御弁
６０ 駆動輪
７０ コントローラ
８１ 回転センサ
８３Ａ インチングペダル
８３ ポテンショメータ
Ｆ 前進用クラッチ
Ｒ 後進用クラッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、インチングペダルの操作によって油圧クラッチを制御するようにした油圧クラッチの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータグレーダ、ホイールローダなど、建設機械等の車両には、インチングペダルが設けられている。インチング操作は、例えばパワーをかけて掘削物等を押しながら走行、つまり走行しながら作業するときに実施される。
【０００３】
建設機械のトランスミッションには、インチングペダルに対応するインチング用の油圧クラッチが設けられている。油圧クラッチの一方の回転板側には圧油室が設けられており、この圧油室内へ圧油を充填（フィリング）することによって、圧油室内のピストンをバネ力に抗して押し、他方の回転板にピストンを押し付けることができる。インチング用油圧クラッチは、たとえばトランスミッションの前進用油圧クラッチ、後進用油圧クラッチが使用される。
【０００４】
インチングペダルを操作して、油圧クラッチを半クラッチ係合状態にすると車両の速度が微小速度になり、また油圧クラッチを半クラッチ係合状態から解放状態（係合解除状態）にすると車両が停止し、また油圧クラッチを半クラッチ係合状態から完全係合状態にすると車両の速度が元の走行速度に戻る。このように油圧クラッチの係合状態、解放状態を操作することによってインチング操作が行われる。
【０００５】
油圧クラッチに対応して電磁比例圧力制御弁が設けられている。
【０００６】
この場合インチングペダルからコントローラに操作量θを示す操作信号が入力される。コントローラは圧力制御弁に対して、操作量θに対応する指令信号（指令電流）Ｉが出力される。圧力制御弁では、入力された指令信号Ｉに応じて油圧クラッチに与える供給圧（以下クラッチ油圧）Ｐを変化させ、油圧クラッチを係合または解放（係合を解除）させる。これによりインチング操作が行われる。
【０００７】
コントローラには、操作量θとクラッチ油圧Ｐとの関係を表した特性を予め記憶しており、この特性にしたがい操作量θに対応するクラッチ油圧Ｐが得られるように指令信号Ｉを圧力制御弁に対して出力する。
【０００８】
ここで、コントローラに設定される操作量θとクラッチ油圧Ｐとの関係を示す特性は、図９に示すように固定的な関係にあり、この固定的な関係を変えるような制御は、従来行われていなかった。
【０００９】
図９に示す特性は、インチングペダルの踏み込み量としてのペダル角度θとクラッチ油圧Ｐとの関係を示している。図８に示すようにインチングペダル８３Ａを踏み込まない状態（基準位置にある状態）では操作量θは０であり、インチングペダル８３Ａが完全に床まで踏み込まれた状態では操作量θは最大値θmaxになる。
【００１０】
すなわちペダル角度θがθ0からθ１未満のペダルストローク領域Ｓ1では、クラッチ油圧Ｐは最大の油圧Ｐ1に設定されている。
【００１１】
またペダル角度θがθ1からθ2未満のペダルストローク領域Ｓ2では、ペダル角度θの大きさに応じて、クラッチ油圧ＰがＰ2〜Ｐ3の範囲で変化する。
【００１２】
さらにペダル角度θがθ2から最大値θmaxのペダルストローク領域Ｓ3では、クラッチ油圧Ｐは最小の油圧Ｐ3に設定されている。
【００１３】
このクラッチ油圧Ｐ3は、油圧クラッチの圧油室内のピストンが回転板より切り離されず、かつ車両が走行することができないような値として設定されている。
【００１４】
これは、インチングペダル８３Ａを、踏み込んだ位置から戻した時にスムーズにタイムラグなしに車両が起動できるようにするためである。つまりクラッチ油圧Ｐが最小値Ｐ3以上あれば、油圧クラッチの圧油室内へ充填された圧油が残存しており、再充填の必要がないので、インチングペダル８３Ａを戻す操作をしたときにタイムラグが生じることなくクラッチ油圧Ｐが立ち上がりクラッチ油圧Ｐを上昇させることができる。
【００１５】
このようにインチングペダル８３Ａを備えた作業車両では、上述した固定的な特性にしたがい油圧クラッチに圧油を供給し、変速機の油圧クラッチを滑らせていわゆる半クラッチの状態にし、エンジンから駆動輪に伝達される出力トルクを小さくして車両の走行速度を微小な速度に手動制御している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし作業車両の種類によっては、トランスミッションの構造等に起因して、クラッチ油圧Ｐを最小値Ｐ3まで低下させたとしても、車両が停止せずにそのまま走行を続けるものがある。
【００１７】
この種の車両では、インチングペダル８３Ａを踏み込んだときに車両を完全に停止させるべく、図７に示すように、ペダル角度θがθ2から最大値θmaxの範囲のペダルストローク領域Ｓ3で、クラッチ油圧Ｐが油圧零となる特性に、設定されている。
【００１８】
このためオペレータがインチングペダル８３Ａを踏み込んだときには、油圧クラッチの圧油室から圧油がタンクにドレインされ、ピストンが完全に回転板から離れてしまう。この状態からオペレータがインチングペダル８３Ａを戻した場合には、油圧クラッチの圧油室内への圧油の再充填を行わなければならないため、操作感覚上、タイムラグを生じることになっていた。つまり上述したようにインチングペダル８３Ａが踏み込まれることによりクラッチ油圧Ｐが一旦０になったためインチングペダル８３Ａを戻す操作したとしても、戻し操作に応じて油圧クラッチに供給される圧油は、油圧クラッチの圧油室内への再充填に使用される。油圧クラッチの圧油室への充填には時間がかかるためインチングペダル８３Ａの戻し操作を開始してからしばらくして油圧クラッチの圧油室内へのフィリングが終了し、それ以後、戻し操作量θに相当するクラッチ油圧Ｐ（図１１の特性にしたがったクラッチ油圧Ｐ）をはじめて得ることができる。このためオペレータに操作感覚上、インチングペダル８３Ａの戻し量と実際の車速の上昇との間に、タイムラグを与えることになる。
【００１９】
さらにはフィリングが終了するまでに、インチングペダル８３Ａを相当量戻しているため、フィリングが終了した時点で、ペダル位置相当の高いピーク油圧が発生することにより、オペレータに不快なショックを与える。
【００２０】
これについて図１０を参照して説明する。
【００２１】
図１０は図７に示す特性にしたがいインチング操作が行われた場合の動作を示しており、オペレータがインチングペダル８３Ａを基準位置から踏み込み、再度基準位置まで戻すまでのタイムチャートである。
【００２２】
図１０（ｃ）は時間ｔに応じてインチングペダル８３Ａの操作量θが変化する様子を示し、図１０（ｂ）は図１０（ｃ）のインチングペダル８３Ａの操作に応じて圧力制御弁に出力される指令信号（指令電流）Ｉが変化する様子を示す、図１０（ａ）は図１０（ｂ）の指令信号Ｉに応じて油圧クラッチのクラッチ油圧Ｐが変化する様子を示している。
【００２３】
同図１０に示すように時刻ｔ5以降ではインチングペダル８３Ａで戻し操作が行われており、破線はインチングペダル８３Ａが比較的大きな操作速度で戻し操作されたときの特性を示しており、実線はインチングペダル８３Ａが比較的小さな操作速度で戻し操作されたときの特性を示している。以下インチングペダル８３Ａが比較的大きな操作速度で戻された場合を代表させて説明する。
【００２４】
オペレータがインチングペダル８３Ａを踏み込み、時刻ｔ2で操作量θがθ2になりこれに応じて指令信号Ｉが零になると、油圧クラッチの圧油室内の圧油はドレインされる。時刻ｔ4〜ｔ5では操作量θが最大値θmaxに達している。時刻ｔ2〜ｔ6間では指令信号Ｉが零になっている。このため時刻ｔ2〜ｔ6間で油圧クラッチの圧油室内の圧油がドレインされることになり、油圧クラッチの圧油室のピストンは回転板から切り離される。
【００２５】
そこでオペレータが時刻ｔ5からインチングペダル８３Ａを戻し始めると、時刻ｔ6で指令電流Ｉが０からＩ3に上昇される。しかし指令電流ＩがＩ3になったとしても既に油圧クラッチの圧油室内の圧油はドレインされているため、指令電流Ｉに伴い供給される圧油は、油圧クラッチの圧油室内への充填に使用される。そして指令電流ＩがＩ3になった時刻ｔ6から時間Ｔfs1だけ経過した時刻ｔ7でフィリングが完了する。この時刻ｔ7で戻し操作量θに相当するクラッチ油圧Ｐをはじめて得ることができる（図１０（ａ）の時刻ｔ7参照）。すなわち指令電流Ｉが時刻ｔ6で既に０から立ち上がっているにもかかわらず、それから時間Ｔfs1だけ遅れてクラッチ油圧Ｐが立ち上がるため、時間Ｔfs1分だけのタイムラグが生じる。
【００２６】
しかも時刻ｔ5でインチングペダル８３Ａを戻し始めてから、時刻ｔ7でフィリングが完了するまでに、インチングペダル８３Ａを相当量戻しているため、その時点で戻し操作量θに相当する大きなクラッチ油圧Ｐが発生するので、このペダル位置相当の高いピーク油圧Ｐpkが車両の前後方向の加速度として車両に急激に加わり、オペレータに不快なショックを与えることになる（図１０（ａ）の時刻ｔ7参照）。
【００２７】
なおインチングペダル８３Ａを比較的速く戻した場合について説明したが、インチングペダル８３Ａを比較的遅く戻した場合についても同様にして、Ｔfs2だけタイムラグが生じ、時刻ｔ7′で不快なショックをオペレータに与えることになる。
【００２８】
上述したタイムラグは、エンジンの駆動力がトルクコンバータを介して駆動輪に伝達されている場合と、トルクコンバータを介することなくロックアップクラッチを介して伝達されている場合の両方ともに起こり得る。
【００２９】
しかしながらトルクコンバータを介して駆動力が伝達されている場合には、インチングクラッチの部分と、トルクコンバータの部分の両方で滑りが発生しているため、インチングペダルの戻し操作時に、タイムラグがより大きくなり、車速が上昇しにくい。
【００３０】
以上の不具合を改善する従来の技術水準は以下のとおりである。
【００３１】
すなわち油圧クラッチのフィリングが完了するまでのタイムラグを短縮すべくインチングペダル８３Ａを踏み込んだとしても油圧クラッチの圧油室内の圧油を完全にドレインさせずに一定の残圧を立てる機構が、油圧クラッチに設けられる。
【００３２】
しかしながら既存の油圧クラッチに、かかる機構を追加することは場積が大きくなるとともに部品点数が増加することから、これを採用することは実際上難しい。しかも油圧クラッチの圧油室に残圧を立てるにしても、機種に合わせて車速を零になるように残圧を設定しなければならずこれを実現することは実際上難しい。
【００３３】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、インチングペダルなどのインチング用の操作手段を操作して車両を発進させる際に、停止状態から発進開始までのタイムラグをなくしオペレータに不快なショックを与えないようにするとともに、これを複雑な機構を用いることなく簡易な構成で実現できるようにすることを解決課題とするものである。
【００３４】
【課題を解決するための手段、作用および効果】
上記解決課題を達成するために、第１の発明は、
エンジンと駆動輪との間に介在され、前記エンジンの駆動力を前記駆動輪に伝達するインチング用油圧クラッチと、前記インチング用油圧クラッチに対応して設けられた操作手段と、操作量の変化に伴い指令信号が変化するように、操作量と指令信号との関係を示す特性を予め設定し、この予め設定した特性に従い前記操作手段の操作量に応じた指令信号を出力する指令信号出力手段と、前記指令信号出力手段から出力された指令信号に応じた圧力の圧油を前記インチング用油圧クラッチの圧油室に対して供給して前記インチング用油圧クラッチを係合または解放させる圧力制御手段とを備えたインチング用油圧クラッチの制御装置において、
前記インチング用油圧クラッチを解放状態から係合状態に変化させる場合に適用され、
前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで、一定レベル以上の指令信号を前記圧力制御手段に出力すると共に、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に圧油が充填完了された以降は、前記予め設定した特性に従い、前記操作手段の操作量に応じた指令信号を前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする。
【００３５】
第２の発明は、第１の発明において、
前記エンジンと前記インチング用油圧クラッチとの間に、トルクコンバータと、当該トルクコンバータをロックアップするロックアップクラッチとが更に介在され、
前記ロックアップクラッチが作動し、前記エンジンの駆動力をロックアップして前記インチング用油圧クラッチに伝達している場合に、第１の発明の制御を行うこと
を特徴とする。
【００３６】
第３の発明は、第１の発明において、
前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に、一定量以上の圧油が供給されるまで最大レベルの指令信号を一定期間だけ前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする。
【００３７】
第１乃至第３の発明について図１、図４、図７を参照して説明する。
【００３８】
第１発明によれば、図４に示すように、操作手段８３Ａが車両を発進させるように操作され始めると、指令信号出力手段７０は、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で圧油が一定量以上供給されるまで、つまり充填完了する直前まで一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfを圧力制御手段３１に出力すると共に、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で圧油が充填完了された以降は、予め設定した図７の特性に従い、操作手段８３Ａの操作量θに応じた指令信号Ｉを圧力制御手段３１に出力し、操作量θに応じてクラッチ油圧Ｐを上昇させる。
【００３９】
第２発明によれば、図１に示すように、エンジン１０と油圧クラッチＦとの間に、トルクコンバータ２０と、トルクコンバータ２０をロックアップするロックアップクラッチ２１とが更に介在された車両に適用され、ロックアップクラッチ２１が作動し、エンジン１０の駆動力をロックアップして油圧クラッチＦに伝達している場合に、第１の発明の制御が行われる。
【００４０】
第３の発明によれば、図４に示すように、指令信号出力手段７０は、油圧クラッチＦの圧油室に圧油が一定量以上供給されるまで最大レベルの指令信号Ｉmaxを一定期間Ｔft1だけ圧力制御手段３１に出力する。
【００４１】
第１発明〜第３発明によれば、操作手段８３Ａが車両を発進させるように操作され始めると、油圧クラッチＦの圧油室に圧油がほぼ充填されるまでは、従来の図７に示す固定的な特性にしたがうのではなく、一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfを圧力制御手段３１に出力するようにしているので、油圧クラッチＦの圧油室内への圧油のフィリングを迅速に終了することができ、これにより停止状態から発進開始までのタイムラグがなくなり、不快なショックも発生しない。
【００４２】
しかも指令信号出力手段７０（コントローラ７０）側で指令信号Ｉを調整すればよく、従来のように、油圧クラッチ側に複雑な機構を追加する必要がなくなるので、装置を簡易にすることができる。
【００４３】
また第４の発明は、
エンジンと駆動輪との間に介在され、前記エンジンの駆動力を前記駆動輪に伝達するインチング用油圧クラッチと、前記インチング用油圧クラッチに対応して設けられた操作手段と、操作量の変化に伴い指令信号が変化するように、操作量と指令信号との関係を示す特性を予め設定し、この予め設定した特性に従い前記操作手段の操作量に応じた指令信号を出力する指令信号出力手段と、前記指令信号出力手段から出力された指令信号に応じた圧力の圧油を前記インチング用油圧クラッチの圧油室に対して供給して前記インチング用油圧クラッチを係合または解放させる圧力制御手段とを備えたインチング用油圧クラッチの制御装置において、
前記操作手段が、前記インチング用油圧クラッチを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間を超えて、前記インチング用油圧クラッチを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、
前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで、一定レベル以上の指令信号を前記圧力制御手段に出力すると共に、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に圧油が充填完了された以降は、前記予め設定した特性に従い、前記操作手段の操作量に応じた指令信号を前記圧力制御手段に出力するととともに、
前記操作手段が、前記インチング用油圧クラッチを解放状態にする操作位置に操作されてから、前記所定時間以内に、前記インチング用油圧クラッチを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、
前記指令信号出力手段は、前記予め設定した特性に従い、前記操作手段の操作量に応じた指令信号を前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする。
【００４４】
第４の発明によれば、操作手段８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間を超えて、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、指令信号出力手段７０は、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で圧油が一定量以上供給されるまで、つまり充填完了する直前まで、一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfを圧力制御手段３１に出力すると共に、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で圧油が充填完了された以降は、予め設定した図７の特性に従い、操作手段８３Ａの操作量θに応じた指令信号Ｉを圧力制御手段３１に出力し、操作量θに応じてクラッチ油圧Ｐを上昇させる。このため第１の発明と同様の効果が得られる。
【００４５】
しかし操作手段８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間以内に、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、指令信号出力手段７０は、予め設定した図７の特性に従い、操作手段８３Ａの操作量θに応じた指令信号Ｉを圧力制御手段３１に出力し、操作量θに応じてクラッチ油圧Ｐを上昇させる。つまりインチング用油圧クラッチＦが解放状態になっている時間が短い場合には、解放状態になっている時間が長い場合のように係合操作開始時に一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfが出力されることはなく、従来とおり予め設定した図７の特性にしたがった指令信号Ｉが出力される。これにより油圧クラッチＦの圧油室内の圧油がタンクに排出し切る前に再充填されることが防止され、油圧クラッチＦがショックを伴って係合することが防止される。
【００４６】
また第５の発明は、
エンジンと駆動輪との間に介在され、前記エンジンの駆動力を前記駆動輪に伝達するインチング用油圧クラッチと、前記インチング用油圧クラッチに対応して設けられた操作手段と、操作量の変化に伴い指令信号が変化するように、操作量と指令信号との関係を示す特性を予め設定し、この予め設定した特性に従い前記操作手段の操作量に応じた指令信号を出力する指令信号出力手段と、前記指令信号出力手段から出力された指令信号に応じた圧力の圧油を前記インチング用油圧クラッチの圧油室に対して供給して前記インチング用油圧クラッチを係合または解放させる圧力制御手段とを備えたインチング用油圧クラッチの制御装置において、
前記インチング用油圧クラッチを解放状態から係合状態に変化させる場合に適用され、
前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで一定レベル以上の指令信号を前記圧力制御手段に出力すると共に、前記油圧クラッチの圧油室に圧油が充填完了された以降は、前記予め設定した特性が示す指令信号よりも所定量だけ大きい指令信号を一定期間だけ、前記操作手段の操作量に応じて、前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする。
【００４７】
第６の発明は、第５の発明において、
前記エンジンと前記インチング用油圧クラッチとの間に、トルクコンバータが更に介在され、
前記エンジンの駆動力が前記トルクコンバータを介して前記インチング用油圧クラッチに伝達している場合に、第５の発明の制御を行うこと
を特徴とする。
【００４８】
第７の発明は、第５の発明において、
前記エンジンと前記インチング用油圧クラッチとの間に、トルクコンバータと、当該トルクコンバータをロックアップするロックアップクラッチとが更に介在され、
前記ロックアップクラッチが不作動状態であり、前記エンジンの駆動力が前記トルクコンバータを介して前記油圧クラッチに伝達している場合に、第５の発明の制御を行うこと
を特徴とする。
【００４９】
第８の発明は、第５の発明において、
前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで最大レベルの指令信号を一定期間だけ前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする。
【００５０】
第５乃至第８の発明について図１、図６、図７を参照して説明する。
【００５１】
第５発明によれば、図６に示すように、操作手段８３Ａが車両を発進させるように操作され始めると、指令信号出力手段７０は、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で一定量以上の圧油が供給されるまで、つまり充填完了直前まで、一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfを圧力制御手段３１に出力すると共に、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で圧油が充填完了された以降は、予め設定した図７の特性が示す指令信号Ｉよりも所定量ΔＩだけ大きい指令信号Ｉ′を、操作手段８３Ａの操作量θに応じて、圧力制御手段３１に出力し、操作量θに応じてクラッチ油圧Ｐを上昇させる。
【００５２】
第６発明によれば、図１に示すように、エンジン１０と油圧クラッチＦとの間に、トルクコンバータ２０が更に介在された車両に適用され、エンジン１０の駆動力がトルクコンバータ２０を介して油圧クラッチＦに伝達している場合に、第５発明の制御が行われる。
【００５３】
第７発明によれば、図１に示すように、エンジン１０と油圧クラッチＦとの間に、トルクコンバータ２０と、トルクコンバータ２０をロックアップするロックアップクラッチ２１とが更に介在された車両に適用され、ロックアップクラッチ２１が不作動状態であり、エンジン１０の駆動力がトルクコンバータ２０を介して油圧クラッチＦに伝達している場合に、第５発明の制御が行われる。
【００５４】
第８発明によれば、図６に示すように、指令信号出力手段７０は、油圧クラッチＦの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで最大レベルの指令信号Ｉmaxを一定期間Ｔft1だけ圧力制御手段３１に出力する。
第５発明〜第８発明によれば、操作手段８３Ａが車両を発進させるように操作され始めると、油圧クラッチＦの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまでは、従来の図７に示す固定的な特性にしたがうのではなく、一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfを圧力制御手段３１に出力するようにしているので、油圧クラッチＦの圧油室内への圧油のフィリングを迅速に終了することができる。
【００５５】
ここでトルクコンバータ２０を介して駆動力が伝達されている場合には、インチングクラッチＦの部分と、トルクコンバータ２０の部分の両方で滑りが発生しているため、インチングペダル８３Ａの戻し操作時に、タイムラグがより大きくなり、車速が上昇しにくい。
【００５６】
そこで油圧クラッチＦの圧油室に圧油が充填完了された以降も、従来の図７に示す固定的な特性にしたがうのではなく、圧油充填完了後も図７の特性にしたがう指令信号ＩよりもΔＩだけ大きい指令信号Ｉ′を出力する。これにより油圧クラッチＦ側での伝達トルク上昇が早まり、伝達トルクの上昇の遅れを、油圧クラッチＦ側で補うことができる。これにより停止状態から発進開始までのタイムラグが少なくなり、車速を時刻ｔ9で迅速に一定車速Ｖ0まで上昇させることができる。
【００５７】
また第５〜第８発明では、指令信号出力手段７０（コントローラ７０）側で指令信号Ｉを調整しており、従来のように、油圧クラッチ側に複雑な機構を追加する必要がなくなるので、装置を簡易にすることができる。
【００５８】
第９の発明は、
エンジンと駆動輪との間に介在され、前記エンジンの駆動力を前記駆動輪に伝達するインチング用油圧クラッチと、前記インチング用油圧クラッチに対応して設けられた操作手段と、操作量の変化に伴い指令信号が変化するように、操作量と指令信号との関係を示す特性を予め設定し、この予め設定した特性に従い前記操作手段の操作量に応じた指令信号を出力する指令信号出力手段と、前記指令信号出力手段から出力された指令信号に応じた圧力の圧油を前記インチング用油圧クラッチの圧油室に対して供給して前記インチング用油圧クラッチを係合または解放させる圧力制御手段とを備えたインチング用油圧クラッチの制御装置において、
前記操作手段が、前記インチング用油圧クラッチを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間を超えて、前記インチング用油圧クラッチを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、
前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで、一定レベル以上の指令信号を前記圧力制御手段に出力すると共に、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に圧油が充填完了された以降は、前記予め設定した特性が示す指令信号よりも所定量だけ大きい指令信号を一定期間だけ、前記操作手段の操作量に応じて、前記圧力制御手段に出力するとともに、
前記操作手段が、前記インチング用油圧クラッチを解放状態にする操作位置に操作されてから、前記所定時間以内に、前記インチング用油圧クラッチを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、
前記指令信号出力手段は、前記予め設定した特性に従い、前記操作手段の操作量に応じた指令信号を前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする。
【００５９】
第９の発明によれば、操作手段８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間を超えて、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、指令信号出力手段７０は、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で一定量以上の圧油が供給されるまで、つまり充填完了直前まで、一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfを圧力制御手段３１に出力すると共に、油圧クラッチＦの圧油室に時刻ｔ8で圧油が充填完了された以降は、予め設定した図７の特性が示す指令信号Ｉよりも所定量ΔＩだけ大きい指令信号Ｉ′を、操作手段８３Ａの操作量θに応じて、圧力制御手段３１に出力し、操作量θに応じてクラッチ油圧Ｐを上昇させる。このため第５の発明と同様の効果が得られる。
【００６０】
しかし操作手段８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間以内に、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、指令信号出力手段７０は、予め設定した図７の特性に従い、操作手段８３Ａの操作量θに応じた指令信号Ｉを圧力制御手段３１に出力し、操作量θに応じてクラッチ油圧Ｐを上昇させる。つまりインチング用油圧クラッチＦが解放状態になっている時間が短い場合には、解放状態になっている時間が長い場合のように係合操作開始時に一定レベル以上の指令信号Ｉmax、Ｉfが出力されることはなく、従来とおり予め設定した図７の特性にしたがった指令信号Ｉが出力される。これにより油圧クラッチＦの圧油室内の圧油がタンクに排出し切る前に再充填されることが防止され、油圧クラッチＦがショックを伴って係合することが防止される。
【００６１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００６２】
図７は、モータグレーダ、ホイールローダなどの建設機械等の作業車両に搭載された制御装置１を示している。
【００６３】
同図１に示すようにエンジン１０と駆動輪６０との間にはトルクコンバータ２０、副変速機３０、主変速機としてのスピードギヤトレイン４０、シャフト５１、ディファレンシャル５０が順に設けられている。
【００６４】
トルクコンバータ２０と並列にロックアップクラッチ２１が設けられている。
副変速機３０内には、車両を前進方向に走行させる前進用クラッチＦ、車両を後進方向に走行させる後進用クラッチＲがそれぞれ設けられている。前進用クラッチＦ、後進用クラッチＲは、インチング用のクラッチ（インチング用油圧クラッチ）として使用される。インチング用油圧クラッチはインチングペダル８３Ａの操作に応じて係合され、また解放（係合解除）がされる。
【００６５】
前進用クラッチＦ、後進用クラッチＲにはそれぞれ、圧力制御弁（電磁比例圧力制御弁）３１、３２としての例えば電子制御モデュレーションバルブ（ＥＣＭＶ）が接続されている。
【００６６】
スピードギヤトレイン４０内には複数の変速用クラッチつまり車速を第１の車速（１速）にする変速用クラッチ1st、第２の車速（２速）にする変速用クラッチ2nd、第３の車速（３速）にする変速用クラッチ3rd、第４の車速（４速）にする変速用クラッチ4thがそれぞれ設けられている。
【００６７】
スピードギアトレイン４０には圧力制御弁部４１が接続されており、圧力制御弁部４１は、スピードギアトレイン４０内の各変速用クラッチ１st、２nd、３rd、４thにそれぞれ対応して接続される圧力制御弁（例えばＥＣＭＶ）を有している。
【００６８】
上記各圧力制御弁３１、３２及び圧力制御弁部４１の各圧力制御弁は、上記各クラッチＦL、Ｒ、1st、2nd、3rd、4thの圧油室への供給圧Ｐを制御するものであり、コントローラ７０から出力される指令信号（指令電流）Ｉによって各々独立して制御される。
【００６９】
各圧力制御弁には、後述するようにクラッチの圧油室に圧油を充填し終えたとき（フィリングが終了したとき）の圧力（フィリング圧）Ｐfを検出するフィリングセンサとしての油圧スイッチが設けられている。油圧スイッチでフィリング圧Ｐfが検出されると、油圧スイッチはオンとなり、オン信号がコントローラ７０に入力される。
【００７０】
ロックアップスイッチ８５は、エンジン１０から副変速機３０への動力をトルクコンバータ２０又はロックアップクラッチ２１の何れを介して伝達するかを選択するスイッチである。ロックアップスイッチ８５によって「Ｔ／Ｃモード」が選択されると、コントローラ７０から圧力制御弁３３に指令電流Ｉが出力され、これにより圧力制御弁３３から制御圧油がロックアップクラッチ２１に出力され、ロックアップクラッチ２１の両回転板が解放される。このためエンジン１０の動力はトルクコンバータ２０を介して副変速機３０へ伝達される。またロックアップスイッチ８５によって「Ｌ／Ｃモード」が選択されると、コントローラ７０から圧力制御弁３３に指令電流Ｉが出力され、これにより圧力制御弁３３から制御圧油がロックアップクラッチ２１に出力され、ロックアップクラッチ２１の両回転板が係合される。このためエンジン１０の動力はロックアップクラッチ２１を介して副変速機３０へ伝達される。
【００７１】
本実施形態の発進制御には後述のように、「Ｌ／Ｃモード」時の発進制御と、「Ｔ／Ｃモード」時の発進制御の２種類がある。
【００７２】
スピードギヤトレイン４０の出力側にはシャフト５１の回転数Ｎを検出する回転センサ８１が設けられている。シャフト５１の回転数Ｎを検出することにより実際の車速Ｖが検出される。
【００７３】
回転センサ８１の検出信号は、走行制御および本実施形態の後述する発進制御を実行する際のフィードバック信号としてコントローラ７０に入力される。
【００７４】
副変速機３０の前進用クラッチＦ、後進用クラッチＲがインチング用油圧クラッチとして使用されるときには、インチングペダル８３Ａによって操作される。インチングペダル８３Ａの操作によってインチング用油圧クラッチの係合および解放（係合解除）が行われる。インチングペダル８３Ａの基準位置からの操作量は、ポテンショメータ８３で検出され検出信号がコントローラ７０に入力される。シフト操作部８４Ａによって「前進走行」が選択され車両が前進走行しているときには、前進用クラッチＦがインチングクラッチとして機能する。またシフト操作部８４Ａによって「後進走行」が選択され車両が後進走行しているときには、後進用クラッチＲがインチングクラッチとして機能する。
【００７５】
たとえば前進用クラッチＦがインチングクラッチとして機能している場合を想定する。図８で既に説明したようにインチングペダル８３Ａが戻されており（基準位置にあり）操作量θが零のときには、前進用クラッチＦは係合している。インチングペダル２０が踏み込まれており操作量θが最大θmaxのときには、前進用クラッチＦは解放している。
【００７６】
アクセルペダル８２Ａはエンジン１０に供給される燃料の噴射量（トルク）を増減する操作ペダルである。アクセルペダル８２Ａの踏み込み量は、ポテンショメータ８２によって検出される。ポテンショメータ８２の検出信号はコントローラ７０に入力される。
【００７７】
シフト操作部８４Ａは車両の前進、後進、速度段などの変速位置を選択する操作レバーである。シフト操作部８４Ａの操作位置に応じて、車両の前進走行と後進走行とが切り換えられるとともに、車速が切り換えられる。シフト操作部８４Ａの操作位置は、シフトポジションセンサ８４によって検出される。シフトポジションセンサ８４の検出信号はコントローラ７０に入力される。
【００７８】
コントローラ７０は、ポテンショメータ８２で検出されたアクセルペダル８２Ａの操作量、シフトポジションセンサ８４で検出された変速位置、ポテンショメータ８３で検出されたインチングペダル８３Ａの操作量、ロックアップスイッチ８５の選択位置に基づいて、車両の変速、走行を制御するとともに、本実施形態の発進制御を行う。
【００７９】
コントローラ７０は、圧力制御弁３１、３２、圧力制御弁部４１の各圧力制御弁に対して指令信号Ｉを出力する。各圧力制御弁は入力された指令信号Ｉに応じた指令油圧Ｐを生成し、対応するクラッチに出力する。
【００８０】
以下前進用クラッチＦがインチングクラッチとして機能している場合を代表させて説明する。
【００８１】
インチングペダル８３Ａからコントローラ７０に操作量θを示す操作信号が入力されると、コントローラ７０は後述するように操作量θ等に基づいて指令信号Ｉを生成し、圧力制御弁３１に対して、指令信号（指令電流）Ｉを出力する。圧力制御弁３１では、入力された指令信号Ｉに応じて油圧クラッチＦに与える供給圧（クラッチ油圧）Ｐを変化させ、油圧クラッチＦを係合または解放（係合を解除）させる。これによりインチング操作が行われる。
【００８２】
コントローラ７０には、操作量θと指令信号Ｉ（クラッチ油圧Ｐ）との関係を表す特性が予め記憶されている。コントローラ７０は、この特性をベースにして、指令信号Ｉを生成して圧力制御弁３１に対して出力する。
【００８３】
図７に、コントローラ７０に設定される操作量θと指令信号Ｉ（クラッチ油圧Ｐ）との関係を表す特性を示す。
【００８４】
図７に示す特性は、インチングペダル８３Ａの踏み込み量としてのペダル角度θと指令信号Ｉ（クラッチ油圧Ｐ）との関係を示している。図８に示すようにインチングペダル８３Ａを踏み込まない状態（基準位置にある状態）では操作量θは０であり、インチングペダル８３Ａが完全に床まで踏み込まれた状態では操作量θは最大値θmaxになる。
【００８５】
すなわちペダル角度θがθ0からθ１未満の範囲のペダルストローク領域Ｓ1では、指令信号Ｉ（クラッチ油圧Ｐ）は最大の指令信号Ｉ1（最大の油圧Ｐ1）に固定されている。
【００８６】
またペダル角度θがθ1からθ2未満の範囲のペダルストローク領域Ｓ2では、ペダル角度θの大きさに応じて、指令信号Ｉ（クラッチ油圧Ｐ）がＩ2〜Ｉ3（Ｐ2〜Ｐ3）の範囲で変化する。ペダル角度θがθstのときにクラッチ油圧Ｐが車両起動油圧Ｐstとなり、この車両起動油圧Ｐst以上のとき車両は起動することができる。
【００８７】
さらにペダル角度θがθ2から最大値θmaxの範囲のペダルストローク領域Ｓ3では、指令信号Ｉ（クラッチ油圧Ｐ）は０（油圧０）に設定されている。
【００８８】
したがってインチングペダル８３Ａが踏み込まれ、操作量θがθ2〜θmax（ペダルストローク領域Ｓ3）に達した場合には、指令信号Ｉは０（クラッチ油圧Ｐは０）となり、油圧クラッチＦの圧油室内の圧油はタンクにドレインされ、微小な速度で走行していた車両は停止することができる。
【００８９】
図２は、インチングペダル８３Ａがペダルストローク領域Ｓ3に維持されている時間Ｔと、圧力制御弁３１の電磁ソレノイドに対して、最大レベル（フルトリガ）の指令信号Ｉmax（以下フルトリガ指令電流Ｉmax）を出力しているフルトリガ通電時間Ｔftとの関係を表す特性を示している。この特性のデータはコントローラ７０内に記憶されている。
【００９０】
まず図３、図４を併せ参照して「Ｌ／Ｃモード」時の発進制御について説明する。
【００９１】
図３はコントローラ７０で実行される発進制御の処理手順を示すフローチャートを示している。図４は図１０に対応するタイムチャートであり、図４（ｃ）は時間ｔに応じてインチングペダル８３Ａの操作量θが変化する様子を示し、図４（ｂ）は図４（ｃ）のインチングペダル８３Ａの操作に応じて圧力制御弁３１に出力される指令信号（指令電流）Ｉが変化する様子を示し、図４（ａ）は図４（ｂ）の指令信号Ｉに応じて油圧クラッチＦのクラッチ油圧Ｐが変化する様子を示している。
【００９２】
この実施形態では、たとえば前進用クラッチＦ（インチングクラッチ）および変速用クラッチ１stがそれぞれ係合して車両が前進走行中に、インチング操作が行われる場合を想定する。またロックアップスイッチ８５によって「Ｌ／Ｃモード」が選択され、エンジン１０の駆動力がロックアップクラッチ２１を介して油圧クラッチＦに伝達されているものとする。
【００９３】
オペレータがインチングペダル８３Ａを踏み込みはじめた時刻０から踏み込まれている時刻ｔ6までは、コントローラ７０は従来と同様に図７に示す特性にしたがい指令信号Ｉを生成しこれを圧力制御弁３１に出力する。
【００９４】
すなわちオペレータがインチングペダル８３Ａを踏み込み始めた時刻０から時刻ｔ1の間では、指令信号Ｉは最大の指令信号Ｉ1となっており、油圧クラッチＦのクラッチ油圧Ｐは最大値Ｐ1になっている。さらに時刻ｔ1〜ｔ2間では操作量θの大きさに応じて指令信号ＩがＩ2〜Ｉ3の間で変化し、これを圧力制御弁３１に出力する。時刻ｔ2でインチングペダル８３Ａが踏み込まれθ2になると、以後指令信号Ｉが０となり、これに応じて油圧クラッチＦのクラッチ油圧Ｐは０になる。すなわち時刻ｔ2で指令信号Ｉが０になると、油圧クラッチＦの圧油室内の圧油はタンクにドレインされる。時刻ｔ4〜ｔ5ではインチングペダル８３Ａの操作量θが最大値θmaxになっている。
【００９５】
時刻ｔ2〜ｔ6間では指令信号Ｉが０になっている。このため時刻ｔ2〜ｔ6間の時間Ｔの大きさに応じて、油圧クラッチＦの圧油室内の圧油がタンクにドレインされる量が定まる。いいかえれば時間Ｔの大きさに応じて、油圧クラッチＦの圧油室内に圧油を再度充填するに要する時間が定まる。
【００９６】
コントローラ７０は、ポテンショメータ８３から入力されているインチングペダル８３Ａの操作量θ（ペダル角度θ）に基づいて、インチングペダル８３Ａが踏み込まれている時間Ｔ（ペダルストローク領域Ｓ３に維持されている時間）を計時する（ステップＳ１０１）。
【００９７】
次に、コントローラ７０は、図２に示す特性にしたがい、計時した時間Ｔに対応するフルトリガ通電時間Ｔftを求める。たとえば計時時間がＴ１であれば、このＴ1に対応するフルトリガ通電時間Ｔft１が図２の特性から求められる（ステップＳ１０２）。
【００９８】
オペレータがインチングペダル８３Ａを戻していき時刻ｔ6で、その操作量θがθ2を下回り、ペダルストローク領域Ｓ３を外れると、以後、計測したフルトリガ通電時間Ｔft1だけ最大レベルの指令電流（フルトリガ指令電流）Ｉmaxが圧力制御弁３１に出力される。ここで、フルトリガ通電時間Ｔft1は、油圧クラッチＦの圧油室に一定量以上の圧油が供給されて充填が完了（フィリング終了）する直前の状態になるような時間に設定されている（ステップＳ１０３）。
【００９９】
すなわち時間Ｔが大きくなるほど油圧クラッチＦの圧油室内に圧油を再充填するに時間が大きくなるので、時点Ｔに応じた時間分だけ最大流量の圧油を油圧クラッチＦの圧油室に供給することで、時間Ｔの大きさいかんにかかわらずに最小の時間でフィリングを完了できるようにしている。
【０１００】
フルトリガ通電時間Ｔft１が経過すると、コントローラ７０では、指令電流Ｉが最大レベルＩmaxから、油圧クラッチＦのフィリング圧に相当する指令電流Ｉfにまで下げられて圧力制御弁３１に出力される（ステップＳ１０４）。
【０１０１】
以上のようにして油圧クラッチＦの圧油室の充填が完了（フィリング終了）する直前の時間Ｔft1（フルトリガ通電時間Ｔft1）だけ、最大レベルの指令電流（フルトリガ指令電流）Ｉmaxが出力され、以後は最大レベルＩmaxから指令電流Ｉfにまで下げられて、油圧クラッチＦの圧油室の充填が完了する。このため油圧クラッチＦには充填完了する直前まで高圧で流量が大きい圧油が供給され、以後は低圧で流量が低下した圧油が供給されて充填が完了するので、油圧クラッチＦの係合に伴うショックを低減することができる。
【０１０２】
コントローラ７０では圧力制御弁３１内の油圧スイッチからオン信号（フィリング終了を示す信号）が入力されたか否かを判断している。そこでコントローラ７０に、このオン信号が入力されると、油圧クラッチＦの圧油室内へのフィリングが終了したものと判断し、以後現在のペダル操作量θに相当する指令信号Ｉを出力すべく、図７に示す特性にしたがい、指令信号Ｉを生成する。すなわちオン信号が時刻ｔ8でコントローラ７０に入力されると、その時刻ｔ8で、入力されている現在のペダル操作量θに対応する指令信号Ｉを、図７の特性にしたがい求め、この指令信号Ｉを圧力制御弁３１に出力する（ステップＳ１０５）。
【０１０３】
この時刻ｔ8以後、図７に示す特性にしたがいインチングペダル８３Ａの戻し量θに応じた指令電流Ｉが圧力制御弁３１に出力され、油圧クラッチＦのクラッチ油圧Ｐは、操作量θに応じて上昇していく（ステップＳ１０６）。
【０１０４】
ここで本実施形態が従来技術に比べて優れている点を、図１０と図４を対比しながら説明する。
【０１０５】
図１０に示す従来技術の場合には、インチングペダル８３Ａの戻し操作時に、図７に示す固定された特性にしたがい操作量θに対応する指令電流Ｉを出力するだけであるので、油圧クラッチＦの圧油室内への圧油の充填に長時間を要し、長大なタイムラグＴfs1を生じている。これに対して図４に示す本実施形態の場合には、インチングペダル８３Ａの戻し操作時に、図７に示す固定された特性ではなくて、再充填に要する時間Ｔ1に応じた時間Ｔft1だけ最大レベルの指令電流Ｉmaxを出力することによって、油圧クラッチＦの圧油室内への圧油の充填を、踏み込み時間Ｔの長さによらずに最小の時間で終了させるようにしているので、タイムラグＴF1は最小に抑えることができる（図４（ａ）参照）。
【０１０６】
また図１０に示す従来技術の場合には、インチングペダル８３Ａを相当量戻した時点で戻し操作量θに相当する大きなクラッチ油圧Ｐが発生するため、ペダル位置相当の高いピーク油圧Ｐpkが車両の前後方向の加速度として急激に加わり、オペレータに不快なショックを与えることになっている。これに対して図４に示す本実施形態の場合には、フィリングが最小の時間で終了しインチングペダル８３Ａを未だ相当量戻していない時点で戻し操作量θに相当するクラッチ油圧Ｐが発生するため、ピーク油圧は低く抑えられ車両の前後方向の加速度を小さくすることができ、オペレータに不快なショックを与えることはない（図４（ａ）参照）。
【０１０７】
また本実施形態によれば、コントローラ７０側で指令信号Ｉを調整すればよく、従来のように、油圧クラッチＦ側に複雑な機構を追加する必要がなくなるので、装置を簡易にすることができる。
【０１０８】
つぎに図５、図６を併せ参照して「Ｔ／Ｃモード」時の発進制御について説明する。
【０１０９】
図５はコントローラ７０で実行される発進制御の処理手順を示すフローチャートを示している。図６は図１０に対応するタイムチャートであり、図６（ｄ）は時間ｔに応じてインチングペダル８３Ａの操作量θが変化する様子を示し、図６（ｃ）は図６（ｄ）のインチングペダル８３Ａの操作に応じて圧力制御弁３１に出力される指令信号（指令電流）Ｉが変化する様子を示し、図６（ｂ）は図６（ｃ）の指令信号Ｉに応じて油圧クラッチＦのクラッチ油圧Ｐが変化する様子を示し、図６（ａ）は図６（ｂ）のクラッチ油圧Ｐに応じて車両の車速Ｖが変化する様子を示している。
【０１１０】
この実施形態では、たとえば前進用クラッチＦ（インチングクラッチ）および変速用クラッチ１stがそれぞれ係合して車両が前進走行中に、インチング操作が行われる場合を想定する。またロックアップスイッチ８５によって「Ｔ／Ｃモード」が選択され、エンジン１０の駆動力がトルクコンバータ２０を介して油圧クラッチＦに伝達されているものとする。
【０１１１】
オペレータがインチングペダル８３Ａを踏み込み始めてから踏み込むまでの動作は図４と同様であるので、図６ではインチングペダル８３Ａを踏み込んだ状態から戻したときの動作のみを示している。
【０１１２】
すなわち、コントローラ７０は、ポテンショメータ８３から入力されているインチングペダル８３Ａの操作量θ（ペダル角度θ）に基づいて、インチングペダル８３Ａが踏み込まれている時間Ｔ（ペダルストローク領域Ｓ3に維持されている時間）を計時する（ステップＳ２０１）。
【０１１３】
次に、コントローラ７０は、図２に示す特性にしたがい、計時した時間Ｔに対応するフルトリガ通電時間Ｔftを求める。たとえば計時時間がＴ１であれば、このＴ1に対応するフルトリガ通電時間Ｔft１が図２の特性から求められる（ステップＳ２０２）。
【０１１４】
オペレータがインチングペダル８３Ａを戻していき時刻ｔ6で、その操作量θがθ2を下回り、ペダルストローク領域Ｓ３を外れると、以後、計測したフルトリガ通電時間Ｔft1だけ最大レベルの指令電流（フルトリガ指令電流）Ｉmaxが圧力制御弁３１に出力される（ステップＳ２０３）。
【０１１５】
フルトリガ通電時間Ｔft１が経過すると、コントローラ７０では、指令電流Ｉが最大レベルＩmaxから、油圧クラッチＦのフィリング圧に相当する指令電流Ｉfにまで下げられて圧力制御弁３１に出力される（ステップＳ２０４）。
【０１１６】
コントローラ７０では圧力制御弁３１内の油圧スイッチからオン信号（フィリング終了を示す信号）が入力されたか否かを判断している。そこでコントローラ７０に、このオン信号が入力されると、油圧クラッチＦの圧油室内へのフィリングが終了したものと判断し、以後現在のペダル操作量θに相当する指令信号Ｉに所定量ΔＩを加えた指令信号Ｉ′を出力すべく、図７に示す特性をベースにして、指令信号Ｉを生成する。
【０１１７】
すなわちオン信号が時刻ｔ8でコントローラ７０に入力されると、その時刻ｔ8で、入力されている現在のペダル操作量θに対応する指令信号Ｉを、図７の特性にしたがい求め、この指令信号Ｉに所定量ΔＩを加算し、指令信号Ｉ′（＝Ｉ＋ΔＩ）を求め、この指令信号Ｉ′を圧力制御弁３１に出力する（ステップＳ２０５）。
【０１１８】
コントローラ７０には回転センサ８１から回転数Ｎを示す信号が入力され、この回転数Ｎを車速Ｖに換算している。そして車速Ｖが一定の車速Ｖ0に達したか否かを判断している。そこで車速Ｖが一定の車速Ｖ0に達したものと時刻ｔ9で判断されると、以後、指令信号Ｉ′の代わりに、図７に示す特性にしたがった指令信号Ｉが生成、出力される。すなわち車速Ｖが時刻ｔ9で一定車速Ｖ0以上になると、その時刻ｔ9で、入力されている現在のペダル操作量θに対応する指令信号Ｉを、図７の特性にしたがい求め、この指令信号Ｉを圧力制御弁３１に出力する。時刻ｔ9以後、インチングペダル８３Ａの戻し量θに応じた指令信号Ｉが圧力制御弁３１に出力され、油圧クラッチＦのクラッチ油圧Ｐは、操作量θに応じて上昇していく（ステップＳ２０６）。
【０１１９】
ここで本実施形態が従来技術に比べて優れている点を、図１０と図６を対比しながら説明する。
【０１２０】
図１０に示す従来技術の場合には、インチングペダル８３Ａの戻し操作時に、図７に示す固定された特性にしたがい操作量θに対応する指令電流Ｉを出力するだけであるので、油圧クラッチＦの圧油室内への圧油の充填に長時間を要し、長大なタイムラグＴfs1を生じている。これに対して図６に示す本実施形態の場合には、インチングペダル８３Ａの戻し操作時に、図７に示す固定された特性ではなくて、再充填に要する時間Ｔ1に応じた時間Ｔft1だけ最大レベルの指令電流Ｉmaxを出力することによって、油圧クラッチＦの圧油室内への圧油の充填を、踏み込み時間Ｔの長さによらずに最小の時間で終了させるようにしているので、タイムラグＴF2は最小に抑えることができる（図６（ｂ）参照）。
【０１２１】
また図１０に示す従来技術の場合には、インチングペダル８３Ａを相当量戻した時点で戻し操作量θに相当する大きなクラッチ油圧Ｐが発生するため、ペダル位置相当の高いピーク油圧Ｐpkが車両の前後方向の加速度として急激に加わり、オペレータに不快なショックを与えることになっている。これに対して図６に示す本実施形態の場合には、フィリングが最小の時間で終了しインチングペダル８３Ａを未だ相当量戻していない時点での戻し操作量θに相当するクラッチ油圧Ｐが発生するため、ピーク油圧は低く抑えられ車両の前後方向の加速度を小さくすることができ、オペレータに不快なショックを与えることはない（図６（ｂ）参照）。
【０１２２】
図６において実線は、図７に示す特性にしたがう指令信号Ｉに、所定量ΔＩを加えた指令信号Ｉ′を出力している場合を示し、破線は図７に示す特性にしたがう指令信号Ｉをそのまま出力した場合を示している。これらを対比して指令信号Ｉ′を出力した場合の効果について説明する。
【０１２３】
すなわちトルクコンバータ２０を介して駆動力が伝達されている場合には、インチングクラッチＦの部分と、トルクコンバータ２０の部分の両方で滑りが発生しているため、インチングペダル８３Ａの戻し操作時に、タイムラグがより大きくなり、トルクコンバータ２０の出力軸の回転数上昇が遅く、車速が上昇しにくい。
【０１２４】
そこで圧油充填後も図７の特性にしたがう指令信号ＩよりもΔＩだけ大きい指令信号Ｉ′を出力すれば（図６の実線参照）、油圧クラッチＦ側での伝達トルク上昇が早まり、トルクコンバータ２０の滑り分による伝達トルクの上昇の遅れを、油圧クラッチＦ側で補うことができる。これにより停止状態から発進開始までのタイムラグが少なくなり、車速を時刻ｔ9で迅速に一定車速Ｖ0まで上昇させることができる（図６（ａ）実線参照）。これに対して圧油充填後は図７の特性にしたがう指令信号Ｉをそのまま出力することにすれば、油圧クラッチＦ側での伝達トルク上昇は、トルクコンバータ２０の滑り分だけ遅れることになる。これにより停止状態から発進開始までのタイムラグが大きくなり、車速が時刻ｔ9よりも遅れた時刻ｔ10でようやく一定車速Ｖ0に達することになる（図６（ａ）破線参照）。
【０１２５】
なお本実施形態では、車速Ｖを検出し、車速検出値に応じて指令信号Ｉ′から指令信号Ｉに切り換える時期ｔ9を判断しているが、車速Ｖの代わりに回転センサ８１で検出される回転数Ｎそのものを用いて判断してもよく、またインチングペダル８３Ａを戻し始めてからの時間を計時しこの計時時間を用いて判断してもよく、またトルクコンバータ２０のすべり率を計測しこの計測したすべり率を用いて判断してもよい。
【０１２６】
なお上述した実施形態では、図２に示すようにフルトリガ通電時間Ｔftを、インチングペダル８３Ａが踏み込まれている（ペダルストローク領域Ｓ3に維持されている）時間Ｔをパラメータとして設定しているが、もちろん油圧クラッチの容量等のパラメータを加味してもよく、油圧クラッチの種類に応じて設定することができる。また油圧クラッチのクラッチディスクの摩耗量、使用時間等をパラメータとして、フルトリガ通電時間Ｔを設定してもよい。この場合には車両の使用年数（車両の稼動時間）いかんにかかわらずに常にほぼ同一の操作感覚を得ることができる。
【０１２７】
また上述した実施形態では、足で操作されるインチングペダル８３Ａによって油圧クラッチを作動させているが、手で操作される操作レバー等によって油圧クラッチを作動させてもよく、油圧クラッチを作動させる操作手段の形態、構造等は任意のものを採用することができる。
【０１２８】
また実施形態では、ロックアップクラッチ２１を備えた車両を想定しているが、本発明としては、エンジン１０とインチングクラッチとの間にロックアップクラッチ２１を備えていない車両に対しても適用することができる。
【０１２９】
また図３に示す処理は、ロックアップクラッチ２１が作動している場合に実行されるものとして説明したが、この図３に示す処理をロックアップクラッチ２１が不作動でトルクコンバータ２０を介してエンジン１０の駆動力が駆動輪６０に伝達されている場合に実行してもよい。
【０１３０】
また図５に示す処理は、トルクコンバータ２０を介してエンジン１０の駆動力が駆動輪６０に伝達されている場合に実行されるものとして説明したが、この図５に示す処理をロックアップクラッチ２１が作動しロックアップクラッチ２１を介してエンジン１０の駆動力が駆動輪６０に伝達されている場合に実行してもよい。
【０１３１】
また上述した実施形態では、インチングペダル８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作するまでの時間如何にかかわらず、一義的に第４図または第６図に示す制御を行う場合を想定している。
【０１３２】
しかしインチングペダル８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作するまでの時間が短い場合には、油圧クラッチＦの圧油室内の圧油がタンクに排出し切る前に再充填されてしまい、油圧クラッチＦがショックを伴って係合することが予測される。
【０１３３】
そこで、以下のような制御を行うようにしてもよい。
【０１３４】
１）インチングペダル８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間を超えて、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、図４または図６に示す制御を行い、油圧クラッチＦの係合操作開始時に、油圧クラッチＦへの再充填を早める。
２）インチングペダル８３Ａが、インチング用油圧クラッチＦを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間以内に、インチング用油圧クラッチＦを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、従来とおり図７に示す特性に従い図１０に示す制御を行う。これによりインチング用油圧クラッチＦの圧油室内の圧油がタンクに排出し切る前に再充填されることが防止され、油圧クラッチＦがショックを伴って係合することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施形態の装置構成を示すブロック図である。
【図２】図２はインチングペダルが踏み込まれている時間とフルトリガ通電時間との関係を示す図である。
【図３】図３は実施形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はロックアップモードでの発進制御を説明するために用いたタイムチャートである。
【図５】図５は実施形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はトルクコンバータモードでの発進制御を説明するために用いたタイムチャートである。
【図７】図７は実施形態のインチングペダルの操作量と指令信号（油圧クラッチのクラッチ油圧）との関係を表す特性を示す図である。
【図８】図８はインチングペダルがオペレータによって踏み込まれている様子を示す図である。
【図９】図９はインチングペダルの操作量と油圧クラッチのクラッチ油圧との関係を表す特性を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来の発進動作を説明するために用いたタイムチャートである。
【符号の説明】
１０ エンジン
２０ トルクコンバータ
２１ ロックアップクラッチ
３１、３２ 圧力制御弁
６０ 駆動輪
７０ コントローラ
８１ 回転センサ
８３Ａ インチングペダル
８３ ポテンショメータ
Ｆ 前進用クラッチ
Ｒ 後進用クラッチ
Claims (6)
- エンジンと駆動輪との間に介在され、前記エンジンの駆動力を前記駆動輪に伝達するインチング用油圧クラッチと、前記インチング用油圧クラッチに対応して設けられた操作手段と、操作量の変化に伴い指令信号が変化するように、操作量と指令信号との関係を示す特性を予め設定し、この予め設定した特性に従い前記操作手段の操作量に応じた指令信号を出力する指令信号出力手段と、前記指令信号出力手段から出力された指令信号に応じた圧力の圧油を前記インチング用油圧クラッチの圧油室に対して供給して前記インチング用油圧クラッチを係合または解放させる圧力制御手段とを備えたインチング用油圧クラッチの制御装置において、
前記エンジンと前記インチング用油圧クラッチとの間に、トルクコンバータが更に介在され、
前記インチング用油圧クラッチを解放状態から係合状態に変化させる場合に適用され、
前記エンジンの駆動力が前記トルクコンバータを介して前記インチング用油圧クラッチに伝達している場合に、前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで一定レベル以上の指令信号を前記圧力制御手段に出力すると共に、前記油圧クラッチの圧油室に圧油が充填完了された以降は、前記予め設定した特性が示す指令信号よりも所定量だけ大きい指令信号を一定期間だけ、前記操作手段の操作量に応じて、前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とするインチング用油圧クラッチの制御装置。 - 前記エンジンと前記インチング用油圧クラッチとの間に、前記トルクコンバータをロックアップするロックアップクラッチが更に介在され、前記ロックアップクラッチが不作動状態である場合に、請求項１記載の制御を行うこと
を特徴とする請求項１記載のインチング用油圧クラッチの制御装置。 - 前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで最大レベルの指令信号を一定期間だけ前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする請求項１記載のインチング用油圧クラッチの制御装置。 - エンジンと駆動輪との間に介在され、前記エンジンの駆動力を前記駆動輪に伝達するインチング用油圧クラッチと、前記インチング用油圧クラッチに対応して設けられた操作手段と、操作量の変化に伴い指令信号が変化するように、操作量と指令信号との関係を示す特性を予め設定し、この予め設定した特性に従い前記操作手段の操作量に応じた指令信号を出力する指令信号出力手段と、前記指令信号出力手段から出力された指令信号に応じた圧力の圧油を前記インチング用油圧クラッチの圧油室に対して供給して前記インチング用油圧クラッチを係合または解放させる圧力制御手段とを備えたインチング用油圧クラッチの制御装置において、
前記エンジンと前記インチング用油圧クラッチとの間に、トルクコンバータが更に介在され、
前記エンジンの駆動力が前記トルクコンバータを介して前記インチング用油圧クラッチに伝達している場合であって、前記操作手段が、前記インチング用油圧クラッチを解放状態にする操作位置に操作されてから、所定時間を超えて、前記インチング用油圧クラッチを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、
前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで、一定レベル以上の指令信号を前記圧力制御手段に出力すると共に、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に圧油が充填完了された以降は、前記予め設定した特性が示す指令信号よりも所定量だけ大きい指令信号を一定期間だけ、前記操作手段の操作量に応じて、前記圧力制御手段に出力するとともに、
前記エンジンの駆動力が前記トルクコンバータを介して前記インチング用油圧クラッチに伝達している場合であって、前記操作手段が、前記インチング用油圧クラッチを解放状態にする操作位置に操作されてから、前記所定時間以内に、前記インチング用油圧クラッチを係合状態にする操作位置へ操作された場合には、
前記指令信号出力手段は、前記予め設定した特性に従い、前記操作手段の操作量に応じた指令信号を前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とするインチング用油圧クラッチの制御装置。 - 前記エンジンと前記インチング用油圧クラッチとの間に、前記トルクコンバータをロックアップするロックアップクラッチが更に介在され、前記ロックアップクラッチが不作動状態である場合に、請求項４記載の制御を行うこと
を特徴とする請求項４記載のインチング用油圧クラッチの制御装置。 - 前記指令信号出力手段は、前記インチング用油圧クラッチの圧油室に一定量以上の圧油が供給されるまで最大レベルの指令信号を一定期間だけ前記圧力制御手段に出力すること
を特徴とする請求項４記載のインチング用油圧クラッチの制御装置。
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