WO2021054391A1 - 作業車両 - Google Patents

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WO2021054391A1
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剛志 後野
直也 仁平
裕司 平瀬
達 武岡
圭司 高橋
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株式会社クボタ
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Definitions

  • the present invention relates to a work vehicle such as a tractor.
  • Patent Document 1 Conventionally, as a tractor equipped with a continuously variable transmission, the one shown in Patent Document 1 is known.
  • the tractor disclosed in Patent Document 1 has a hydraulic pump and a hydraulic motor, and the power of the engine is input, and the input power is changed to the power of a stepless rotation speed and output. It is equipped with a transmission unit and a composite planetary transmission unit that combines the input shift output and engine power to output the combined power.
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2019-95058
  • a tractor as shown in Patent Document 1 has a structure in which a hydrostatic continuously variable transmission unit transmits to a compound planetary transmission unit.
  • a hydrostatic continuously variable transmission unit transmits to a compound planetary transmission unit.
  • the shift shock may increase when shifting is performed. Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a work vehicle capable of easily stabilizing the behavior of the continuously variable transmission.
  • Another object of the present invention is to provide a work vehicle provided with a hydrostatic continuously variable transmission, which can improve the runnability of a tractor during braking and release of braking.
  • the technical means of the present invention for solving this technical problem is characterized by the following points.
  • the work vehicle has a vehicle body provided with a traveling device, a hydraulic pump having a swash plate whose output is changed according to a swash plate angle, and an output shaft whose rotation speed is changed by the output of the hydraulic pump, and the output.
  • the traveling motor capable of transmitting the power of the shaft to the traveling device, the angle detecting device for detecting the swash plate angle which is the angle of the swash plate, the control information for controlling the swash plate angle, and the angle detecting device detect the swash plate angle. It is provided with a swash plate control unit that controls the swash plate angle based on the actual swash plate angle, which is the swash plate angle.
  • the work vehicle includes a rotation detection device that detects the rotation speed of the output shaft of the traveling motor, and the swash plate control unit uses the rotation speed detected by the rotation detection device as the control information, and the rotation speed and the rotation speed are described.
  • the sloping plate angle is controlled based on the actual sloping plate angle.
  • the swash plate control unit controls to reduce the angle deviation. If the angle deviation is less than the threshold value, the set angle is maintained.
  • the swash plate control unit sets, as the set angle, an angle at which the rotation speed deviation between the target rotation speed of the traveling motor and the actual rotation speed, which is the rotation speed detected by the rotation detection device, becomes small.
  • the work vehicle includes a transmission that changes the shift stage by the power output from the output shaft of the traveling motor, and the swash plate control unit has the rotation speed deviation when the transmission changes the shift stage.
  • the rate of change of the swash plate angle is controlled to be small.
  • the hydraulic pump and the traveling motor are hydrostatic continuously variable transmissions that continuously change the driving force of the prime mover.
  • the work vehicle includes a plurality of planetary gear transmissions that shift the driving force shifted by the continuously variable transmission, and the plurality of planetary gear transmissions transmit a high-speed driving force to the traveling device. It includes one planetary gear transmission and a second planetary gear transmission that transmits a driving force lower than that of the first planetary gear transmission.
  • the work vehicle has a vehicle body provided with a traveling device, a hydraulic pump having a swash plate whose output is changed according to a sloping plate angle, and an output shaft whose rotation speed is changed by the output of the hydraulic pump.
  • a hydrostatic stepless speed changer having a traveling motor capable of transmitting power to the traveling device, a rotation detecting device for detecting the rotation speed of the output shaft of the traveling motor, and an angle of the swash plate.
  • An angle detection device that detects the angle of the sloping plate, a braking device that brakes the traveling device, and when the braking device is not braked, the stepless speed change is based on the rotation speed detected by the rotation detection device.
  • a control device that controls the device and controls the stepless speed changer based on the actual sloping plate angle, which is the sloping plate angle detected by the angle detection device when the braking device is braked, is provided. ing.
  • the control device When the braking is not performed, the control device performs rotation speed feedback control so that the deviation between the actual rotation speed, which is the rotation speed detected by the rotation detection device, and the target rotation speed becomes small, and the braking is performed. If this is done, the tilt plate feedback control is performed so that the deviation between the actual tilt plate angle, which is the tilt plate angle detected by the angle detection device, and the target tilt plate angle becomes small.
  • the work vehicle includes a braking operation member that brakes the braking device, and the control device sets the target swash plate angle according to the amount of operation of the braking operation member.
  • the work vehicle transmits a planetary gear shifting mechanism capable of shifting the driving force shifted by the stepless transmission to a high speed side and a low speed side, and the driving force shifted by the planetary gear shifting mechanism to the traveling device.
  • the control device includes a clutch mechanism that can switch between a connected state connected to the traveling transmission shaft and a disengaged state not connected to the traveling transmission shaft, and the control device is the clutch mechanism when the braking device is braked. Is in the cut state.
  • the planetary gear shifting mechanism includes a first planetary gear shifting device that shifts the driving force shifted by the stepless shifting device to a high speed side, and a first planetary gear shifting device that shifts the driving force shifted by the stepless shifting device to the high speed side. It has a second planetary gear transmission that shifts gears to a lower speed side, and the clutch mechanism is connected to a connection state in which the driving force of the first planetary gear transmission is connected to a traveling transmission shaft and a connection state to which the traveling transmission shaft is connected.
  • the control device has a rotation deviation between the rotation speed of the traveling motor and the rotation speed of the second planetary gear transmission device when the second clutch device is in the disconnected state.
  • the rotation speed of the traveling motor is changed so as to be smaller.
  • the control device switches the second clutch device to the connected state when the rotation speed deviation is equal to or less than the threshold value.
  • the control device switches the first clutch device from the disengaged state to the connected state when the braking of the braking device is released.
  • the control device switches the second clutch device from the disengaged state to the connected state when the speed of the vehicle body increases when the braking device is being braked.
  • the work vehicle includes a prime mover, a traveling device, a stepless transmission for steplessly shifting the driving force transmitted from the prime mover, and a planetary gear shifting mechanism for shifting the driving force shifted by the stepless transmission.
  • a clutch mechanism capable of switching between a connection state of connecting to a traveling transmission shaft that transmits the driving force shifted by the planetary gear transmission mechanism to the traveling device and a disconnecting state of not connecting to the traveling transmission shaft, and the stepless It includes an automatic transmission unit that starts a switching operation for switching the clutch mechanism from the disengaged state to the connected state before the driving force output from the transmission reaches the automatic shifting condition.
  • the continuously variable transmission includes a hydraulic pump having a swash plate whose output is changed according to a sloping plate angle, and an output shaft whose rotation speed is changed by the output of the hydraulic pump and transmits a shifted driving force to the planetary gear transmission mechanism.
  • the automatic transmission unit includes, before the rotation speed of the output shaft transmitting the driving force output from the continuously variable transmission reaches the switching rotation speed which is the automatic shift condition. The switching operation of the clutch mechanism is started.
  • the work vehicle includes a rotation detection device that detects the rotation speed of the output shaft of the traveling motor, and the automatic transmission unit predicts the time from the rotation speed detected by the rotation detection device to the switching rotation speed. It has a prediction unit, and performs the switching operation at least based on the time predicted by the prediction unit.
  • the planetary gear transmission mechanism includes a first planetary gear transmission that transmits a high-speed driving force and a second planet gear transmission that transmits a driving force lower than that of the first planet gear transmission, and the clutch.
  • the mechanism is a first clutch device capable of transmitting the driving force of the first planetary gear transmission to the traveling transmission shaft, and a second clutch capable of transmitting the driving force of the second planetary gear transmission to the traveling transmission shaft.
  • the work vehicle includes a hydraulic pump that discharges hydraulic oil, an electromagnetic control valve into which the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump is introduced, and an oil passage that connects the electromagnetic control valve and the clutch mechanism.
  • the automatic transmission unit outputs a control signal for opening the electromagnetic control valve when the switching operation is started.
  • the work vehicle includes a vehicle body provided with a traveling device, a hydrostatic stepless speed change device that continuously shifts the driving force of the prime mover, and a high-speed side and a low-speed side of the driving force changed by the stepless speed change device.
  • a planetary gear transmission mechanism capable of shifting gears, a connection state in which the driving force shifted by the planetary gear transmission mechanism is connected to the traveling transmission shaft, and a disconnection state in which the driving force is not connected to the traveling transmission shaft. It includes a switchable clutch mechanism, a braking device that brakes the vehicle body, and a control device that puts the clutch mechanism in the disengaged state when the braking device is braked.
  • the planetary gear shifting mechanism includes a first planetary gear shifting device that shifts the driving force shifted by the stepless shifting device to a high speed side, and a first planetary gear shifting device that shifts the driving force shifted by the stepless shifting device to the high speed side. It has a second planetary gear transmission that shifts to a lower speed side than the speed, and the clutch mechanism is connected to a connection state in which the driving force of the first planet gear transmission is connected to the traveling transmission shaft and the traveling transmission shaft.
  • the control device includes a second clutch device, and the control device puts the first clutch device in a disengaged state when the braking device is braked.
  • the work vehicle includes a vehicle speed detection device that detects the vehicle speed of the vehicle body, and switches the clutch mechanism from the disengaged state to the connected state when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection device is equal to or less than a threshold value.
  • the planetary gear shifting mechanism includes a first planetary gear shifting device that shifts the driving force shifted by the stepless shifting device to a high speed side, and a first planetary gear shifting device that shifts the driving force shifted by the stepless shifting device to the high speed side. It has a second planetary gear transmission that shifts to a lower speed side than the speed, and the clutch mechanism is connected to a connection state in which the driving force of the first planet gear transmission is connected to the traveling transmission shaft and the traveling transmission shaft.
  • the control device includes a second clutch device, and the control device switches the second clutch device from the disengaged state to the connected state when the vehicle speed is equal to or lower than the threshold value.
  • the hydrostatic stepless transmission has a hydraulic pump having a swash plate whose output is changed according to a sloping plate angle, and an output shaft whose rotation speed is changed by the output of the hydraulic pump, and the power of the output shaft is increased. It has a traveling motor capable of transmitting to the traveling device, and the control device controls the stepless transmission based on the rotation speed of the traveling motor when the braking device is not braked. When the braking device is braked, the stepless transmission is controlled based on the angle of the swash plate of the hydraulic pump.
  • the behavior of the continuously variable transmission can be easily stabilized. Further, according to the present invention, in a work vehicle provided with a hydrostatic continuously variable transmission, it is possible to improve the runnability of the tractor at the time of braking and at the time of releasing the braking.
  • FIG. 8 shows a tractor 1 which is an example of a work vehicle.
  • the tractor 1 will be described as an example, but the work vehicle is not limited to the tractor, but is an agricultural machine such as a rice transplanter.
  • the tractor 1 includes a vehicle body 3 having a traveling device 7, a prime mover 4, a transmission 5, and a steering device 29.
  • the traveling device 7 is a device having a front wheel 7F and a rear wheel 7R.
  • the front wheel 7F may be a tire type or a crawler type.
  • the rear wheel 7R may also be a tire type or a crawler type.
  • the prime mover 4 is an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine. In this embodiment, the prime mover 4 is a diesel engine.
  • the transmission 5 can switch the propulsive force of the traveling device 7 by shifting, and can also switch the traveling device 7 forward and backward.
  • a cabin 9 is provided in the vehicle body 3, and a driver's seat 10 is provided in the cabin 9. Further, an elevating device 8 is provided at the rear portion of the vehicle body 3.
  • a working device 2 is attached to and detached from the elevating device 8. Further, the elevating device 8 can elevate and lower the mounted work device 2.
  • the working device 2 includes a cultivating device for cultivating, a fertilizer spraying device for spraying fertilizer, a pesticide spraying device for spraying pesticides, a harvesting device for harvesting, a cutting device for cutting grass and the like, and a spreading device for spreading grass and the like.
  • a grass collecting device for collecting grass and the like, a molding device for molding grass and the like, and the like.
  • the transmission 5 includes a continuously variable transmission 50, a planetary gear transmission mechanism 51, a clutch mechanism 52, and an auxiliary transmission 53.
  • the continuously variable transmission 50, the planetary gear transmission mechanism 51, the clutch mechanism 52, and the auxiliary transmission 53 are housed in the transmission case 12.
  • the continuously variable transmission 50 is a device that continuously changes the driving force transmitted from the prime mover 4.
  • the continuously variable transmission 50 is a hydrostatic type continuously variable transmission.
  • the continuously variable transmission 50 includes a hydraulic pump P1 and a traveling motor M1.
  • the hydraulic pump P1 and the traveling motor M1 are connected by an oil passage (circulation oil passage) 55 through which hydraulic oil flows.
  • the hydraulic pump P1 has an input shaft 56a and a swash plate 56b.
  • the hydraulic pump P1 is driven by the power transmitted to the input shaft 56a, and outputs (hydraulic oil discharge amount (flow rate), pressure) depending on the angle (swash plate angle) of the swash plate 56b oscillatingly supported. Can be changed.
  • the traveling motor M1 has an output shaft 58.
  • the rotation speed of the output shaft 58 changes depending on the output (flow rate and pressure of hydraulic oil) of the hydraulic pump P1.
  • the power of the output shaft 58 is transmitted to the planetary gear transmission mechanism 51 and the like, and then to the traveling device 7.
  • the input shaft 56a of the hydraulic pump P1 is connected to a drive gear mechanism 59 having a gear or the like that rotates with the rotation of the main shaft (propulsion shaft) 54, and the drive gear mechanism 59
  • the power of the main shaft (propulsion shaft) 54 is transmitted through the shaft.
  • the output is changed by the angle of the swash plate of the hydraulic pump P1, and the rotation speed of the output shaft 58 of the traveling motor M1 is changed.
  • the planetary gear shifting mechanism 51 is a device that further shifts the driving force shifted by the continuously variable transmission 50, and has a plurality of planetary gear shifting devices 57.
  • the plurality of planetary gear transmissions 57 include a first planetary gear transmission 57H and a second planetary gear transmission 57L.
  • the first planetary gear transmission 57H is a planetary gear transmission that transmits a high-speed driving force
  • the second planetary gear transmission 57L is a planetary gear that transmits a lower driving force than the first planet gear transmission 57H. It is a transmission.
  • the first planetary gear transmission 57H has a first input shaft 61a, a first sun gear 61b, a first ring gear 61c, a plurality of first planetary gears 61d, a first carrier 61e, and a first output shaft 61f. ing.
  • the first input shaft 61a is rotatably supported, and the driving force shifted by the continuously variable transmission 50 is transmitted.
  • the first sun gear 61b is a gear that rotates with the rotation of the first input shaft 61a.
  • the first ring gear 61c is arranged on the same axis as the first sun gear 61b and is rotatably supported.
  • a plurality of first planetary gears 61d are arranged between the first ring gear 61c and the first sun gear 61b.
  • the plurality of first planetary gears 61d are supported by the first carrier 61e.
  • the first output shaft 61f is supported so as to rotate with the rotation of the first ring gear 43a.
  • the second planetary gear transmission 57L has a second input shaft 62a, a second sun gear 62b, a second ring gear 62c, a plurality of second planetary gears 62d, a second carrier 62e, and a second output shaft 62f. ing.
  • the second input shaft 62a is rotatably supported, and the driving force shifted by the continuously variable transmission 50 is transmitted.
  • the second sun gear 62b is a gear that rotates with the rotation of the second input shaft 62a.
  • the second ring gear 62c is arranged on the same axis as the second sun gear 62b and is rotatably supported.
  • a plurality of second planetary gears 62d are arranged between the second ring gear 62c and the second sun gear 62b.
  • the plurality of second planetary gears 62d are supported by the second carrier 62e.
  • the second output shaft 62f is supported so as to rotate with the rotation of the second carrier 62e.
  • the power of the output side of the continuously variable transmission 50 is transmitted to the second planetary gear transmission 57L via the second input shaft 62a of the second planetary gear transmission 57L. Will be done. Further, it is transmitted to the first planetary gear transmission 57H by a power transmission mechanism 63 connected to the second input shaft 62a of the second planetary gear transmission 57L.
  • the power transmission mechanism 63 includes a gear 63a that rotates with the rotation of the input shaft 62a, a gear 63b that meshes with the gear 63a, and a gear 63c provided on the first input shaft 61a of the first planetary gear transmission 57H. I'm out.
  • the gear 63b meshes with the gear 63c.
  • the power of the output shaft 58 of the traveling motor M1 is transmitted to the input shaft 61a of the first planetary gear transmission 57H via the second input shaft 62a, the gear 63a, the gear 63b and the gear 63c. Further, the gear provided in the second ring gear 62c of the first planetary gear transmission 57H and the gear 64 provided in the main shaft (propulsion shaft) 54 are meshed with each other, and the gear 64 is in the gear provided in the first carrier 61e. It is in mesh.
  • the transmission 5 includes a clutch mechanism 52.
  • the clutch mechanism 52 can switch between a connected state in which the driving force shifted by the planetary gear shifting mechanism 51 is connected to the traveling transmission shaft 66 and a disconnected state in which the driving force is not connected to the traveling transmission shaft 66.
  • the clutch mechanism 52 has a first clutch device 52A and a second clutch device 52B.
  • the first clutch device 52A is a clutch capable of transmitting the driving force of the first planetary gear transmission 57H to the traveling transmission shaft 66.
  • the second clutch device 52B is a clutch capable of transmitting the driving force of the second planetary gear transmission 57L to the traveling transmission shaft 66.
  • the first clutch device 52A and the second clutch device 52B are hydraulic clutches that can be switched between a connected state and a disconnected state by hydraulic oil.
  • the first clutch device 52A includes a housing 71a that can rotate integrally with the first output shaft 61f of the first planetary gear transmission 57H, a cylindrical shaft 71b, and a friction plate 71c arranged between the housing 71a and the cylindrical shaft 71b. And a pressing member 71d.
  • the pressing member 71d is urged in a direction away from the friction plate 71c from the pressing member 71d by an urging member such as a spring (not shown).
  • An oil passage 71e for supplying and discharging hydraulic oil is connected to the housing 71a, and when the hydraulic oil is supplied from the oil passage 71e to the housing 71a side, the pressing member 71d presses against the urging force of the spring.
  • the friction plate 71c is pressed against the housing 71 side, the first clutch device 52A is in the connected state, and the power of the output shaft 61f is moved to the gear 73 that rotates integrally with the cylindrical shaft 71b. Be transmitted.
  • the traveling transmission shaft 66 is provided with an input gear 74 that rotates integrally with the traveling transmission shaft 66, and the input gear 74 meshes with a gear (output gear) 73 on the output side of the first clutch device 52A.
  • the second clutch device 52B is a clutch that switches between forward and reverse, and has a forward clutch portion 75 and a reverse clutch portion 76.
  • the forward clutch portion 75 and the reverse clutch portion 76 have a housing 77 that rotates integrally with the second output shaft 62f of the second planetary gear transmission 57L.
  • the forward clutch portion 75 has a cylindrical shaft 75b, a friction plate 75c arranged between the housing 77 and the cylindrical shaft 75b, and a pressing member 75d.
  • the pressing member 75d is urged from the pressing member 75d in a direction away from the friction plate 75c by an urging member such as a spring (not shown).
  • An oil passage 75e for supplying and discharging hydraulic oil is connected to the housing 77 on the forward clutch portion 75 side, and when the hydraulic oil is supplied from the oil passage 75e to the housing 77 side, the pressing member 75d has a spring.
  • the friction plate 75c By moving to the pressing side (connecting side) against the force, the friction plate 75c is pressed against the housing 77 side, the forward clutch portion 75 is in the connected state, and the power of the output shaft 62f is integrated with the cylindrical shaft 75b. It is transmitted to the rotating gear 78.
  • the pressing member 75d moves to the cutting side by the urging force of the spring, so that the friction plate 75c is separated from the housing 77 side and the forward clutch portion 75 Is in a disconnected state, and the power of the output shaft 62f is not transmitted to the gear 78.
  • the reverse clutch portion 76 has a cylindrical shaft 76b, a friction plate 76c arranged between the housing 77 and the cylindrical shaft 76b, and a pressing member 76d.
  • the pressing member 76d is urged from the pressing member 76d in a direction away from the friction plate 76c by an urging member such as a spring (not shown).
  • the traveling transmission shaft 66 is provided with an input gear 80 that rotates integrally with the traveling transmission shaft 66, and the input gear 80 meshes with a gear (output gear) 78 on the output side of the forward clutch portion 75 to advance.
  • An oil passage 76e for supplying and discharging hydraulic oil is connected to the housing 77 on the reverse clutch portion 76 side, and when the hydraulic oil is supplied from the oil passage 76e to the housing 77 side, the pressing member 76d has a spring. By moving to the pressing side (connecting side) against the force, the friction plate 76c is pressed against the housing 77 side, the reverse clutch portion 76 is in the connected state, and the power of the output shaft 62f is integrated with the cylindrical shaft 76b. It is transmitted to the rotating gear 79.
  • the auxiliary transmission 53 includes a first transmission unit 95 provided between the first counter shaft 91 and the rear wheel drive shaft 93, a second transmission unit 96 provided on a coaxial core with the second counter shaft 92, and these. It is configured with a transmission gear linked to.
  • the auxiliary transmission 53 includes a first low-speed transmission gear 97a, a second low-speed transmission gear 97b, a high-speed transmission gear 97c, and a medium-speed transmission gear 97d, and has three speeds of high speed, medium speed, and low speed. Is possible.
  • the rear wheel drive shaft 93 shifted by the auxiliary transmission 53 is connected to the rear wheel differential device 100 to which the rear axle 99 that rotatably supports the rear wheels 7R is connected, and the driving force of the forward traveling transmission shaft 66 is , Is transmitted to the traveling device 7 having the rear wheels 7R via the auxiliary transmission 53 and the rear wheel drive shaft 93. Further, the driving force of the forward traveling transmission shaft 66 is transmitted to the front wheel transmission shaft 101 via the front wheel transmission gear 98 provided on the rear wheel drive shaft 93.
  • the front wheel transmission shaft 101 is provided with a drive conversion clutch 102 that changes the rotation of the front wheels 7F, and the front wheel drive shaft 103 is connected to the output side of the drive conversion clutch 102.
  • the front wheel drive shaft 103 is connected to a front wheel differential device 106 to which a front axle 105 that rotatably supports the front wheels 7F is connected, and the driving force of the forward traveling transmission shaft 66 is the auxiliary transmission 53 and the rear wheel drive shaft 93. Is transmitted to the traveling device 7 having the front wheels 7F via the above.
  • the rotation of the front wheels 7F and the rear wheels 7R is set to a constant speed, the 4WD is set to run on both the front wheels 7F and the rear wheels 7R, or the 2WD is set to run only on the rear wheels 7R. Can be done.
  • the propulsion shaft 54 is provided with a PTO clutch device 110.
  • the PTO clutch device 110 is composed of, for example, a hydraulic clutch or the like, and the power of the propulsion shaft 54 is transmitted to the PTO propulsion shaft 111 (connection state) by turning on / off the hydraulic clutch, and the power of the propulsion shaft 54 is PTO propulsion. It switches to a state in which it is not transmitted to the shaft 111 (cutting state).
  • a PTO transmission 112 that shifts the driving force (rotation) of the PTO propulsion shaft 111 is provided in the middle of the PTO propulsion shaft 111, and is connected to the rotation of the PTO propulsion shaft 111, that is, to the PTO propulsion shaft 111 via a gear. The rotation of the PTO axis 16 to be made can be changed.
  • the tractor 1 includes a steering device 29.
  • the steering device 29 includes a steering wheel (steering wheel) 30, a rotating shaft (steering shaft) 31 that rotates with the rotation of the steering wheel 30, and an auxiliary mechanism (power steering mechanism) 32 that assists the steering of the steering wheel 30.
  • the auxiliary mechanism 32 includes a hydraulic pump 33, a control valve 34 to which hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 is supplied, and a steering cylinder 35 operated by the control valve 34.
  • the control valve 34 is a solenoid valve that operates based on a control signal.
  • the control valve 34 is, for example, a three-position switching valve that can be switched by moving the spool or the like.
  • the control valve 34 can also be switched by steering the steering shaft 31.
  • the steering cylinder 35 is connected to an arm (knuckle arm) that changes the direction of the front wheels 7F.
  • the steering device 29 described above is an example, and is not limited to the configuration described above.
  • the tractor 1 includes a positioning device 40.
  • the positioning device 40 can detect its own position (positioning information including latitude and longitude) by a satellite positioning system (positioning satellite) such as D-GPS, GPS, GLONASS, Hokuto, Galileo, and Michibiki.
  • a satellite positioning system positioning satellite
  • the positioning device 40 receives the satellite signal (position of the positioning satellite, transmission time, correction information, etc.) transmitted from the positioning satellite, and based on the satellite signal, the position of the tractor 1 (for example, latitude, longitude). That is, the vehicle body position is detected.
  • the positioning device 40 includes a receiving device 41 and an inertial measurement unit (IMU) 42.
  • the receiving device 41 is a device having an antenna or the like and receiving a satellite signal transmitted from a positioning satellite, and is attached to the vehicle body 3 separately from the inertial measurement unit 42. In this embodiment, the receiving device 41 is attached to the vehicle body 3, that is, the cabin 9.
  • the mounting location of the receiving device 41 is not limited to the embodiment.
  • the inertial measurement unit 42 includes an acceleration sensor that detects acceleration, a gyro sensor that detects angular velocity, and the like.
  • the vehicle body 3 for example, provided below the driver's seat 10, can detect the roll angle, pitch angle, yaw angle, etc. of the vehicle body 3 by the inertial measurement unit 42.
  • the tractor 1 includes a control device 120 and a storage device (storage unit) 121.
  • the control device 120 is composed of a CPU, an electric / electronic circuit, a program stored in the control device 120, and the like.
  • the control device 120 performs various controls related to the tractor 1.
  • the storage device 121 is composed of a non-volatile memory or the like.
  • the angle detection device 122 and the rotation detection device 123 are connected to the control device 120.
  • the angle detection device 122 is a sensor that detects the swash plate angle, which is the angle of the swash plate 56b of the hydraulic pump P1.
  • the rotation detection device 123 is a sensor that detects the actual rotation speed (actual motor rotation speed) of the output shaft 58 of the traveling motor M1.
  • a regulator 125 for controlling the swash plate angle is connected to the control device 120.
  • the regulator 125 includes a control valve (solenoid control valve) 126 such as a solenoid valve.
  • the electromagnetic control valve 126 is a valve that has a solenoid and whose opening degree changes according to the current excited by the solenoid.
  • the opening degree of the electromagnetic control valve 126 increases as the current excited by the solenoid increases, and the opening degree of the electromagnetic control valve 126 decreases as the current excited by the solenoid decreases.
  • the solenoid of the electromagnetic control valve 126 is degaussed and no current is applied, the electromagnetic control valve 126 is fully closed.
  • the control device 120 controls the hydraulic pump P1, that is, controls the swash plate angle of the swash plate 56b of the hydraulic pump P1 (swash plate control).
  • the control device 120 includes a swash plate control unit 120A.
  • the swash plate control unit 120A controls the swash plate angle so that the rotation speed (actual rotation speed) J1 detected by the rotation detection device 123 matches the target (target rotation speed) J2 of the rotation speed of the traveling motor M1.
  • the swash plate control unit 120A feeds back the actual rotation speed J1 of the traveling motor M1, and the deviation between the fed-back actual rotation speed J1 and the predetermined rotation speed target (target rotation speed) J2 of the traveling motor M1
  • the angle of the swash plate is set so as to be small, that is, the angle of the swash plate is set.
  • the storage device 121 stores a control map showing the relationship between the rotation speed of the traveling motor M1 and the swash plate angle of the hydraulic pump P1, that is, the control line L1.
  • the swash plate control unit 120A drives the traveling motor M1, first, when the target rotation speed J2 of the traveling motor M1 is set, the set target rotation speed J2 and the control line L1 are changed to the target rotation speed J2.
  • the set angle (target setting angle) ⁇ 1a of the corresponding sloping plate angle is obtained.
  • the swash plate control unit 120A determines the opening degree of the electromagnetic control valve 126 so that the target swash plate angle ⁇ 1a is obtained, and excites the solenoid of the electromagnetic control valve 126.
  • the swash plate control unit 120A excites the solenoid of the electromagnetic control valve 126, controls the swash plate angle, and then refers to the deviation between the target rotation speed J2 and the actual rotation speed J1 (rotation speed deviation ⁇ J), and then refers to the rotation speed deviation.
  • the set angle ⁇ 1a is corrected to the set angle ⁇ 1b so that ⁇ J becomes small, and the opening degree of the electromagnetic control valve 126 is corrected so that the corrected set angle ⁇ 1b is obtained. That is, the swash plate control unit 120A controls the swash plate angle so as to reach the target rotation speed J2 of the traveling motor M1 by feeding back the actual rotation speed J1 of the traveling motor M1 (rotation speed feedback control).
  • the swash plate control unit 120A not only controls the rotation speed feedback, but also controls the swash plate while referring to the actual swash plate angle ⁇ 2. Specifically, the swash plate control unit 120A also controls the swash plate angle based on the control information regarding the control of the swash plate angle and the swash plate angle (actual swash plate angle) ⁇ 2 detected by the angle detection device 122. Do.
  • the control information is various parameters for determining the swash plate angle, and is various information when the tractor 1 is driven.
  • the control information is the actual rotation speed J1. That is, the swash plate control unit 120A controls the swash plate angle based on the actual rotation speed J1 and the actual swash plate angle ⁇ 2.
  • the swash plate control unit 120A controls to reduce the angle deviation ⁇ when the deviation (angle deviation) ⁇ between the actual sloping plate angles ⁇ 2 ( ⁇ 2a, ⁇ 2b) and the set angle (target setting angle) ⁇ 1b is the threshold value ⁇ 10 or more. If the angle deviation ⁇ is less than the threshold value ⁇ 10, the set angle ⁇ 1b is maintained.
  • the swash plate control unit 120A when the actual swash plate angle ⁇ 2 when the swash plate angle is controlled by the set angle ⁇ 1b is “ ⁇ 2a”, the swash plate control unit 120A has an angle deviation ⁇ between the actual swash plate angle ⁇ 2a and the set angle ⁇ 1b. Is less than the threshold ⁇ 10. Therefore, as described above, the swash plate control unit 120A controls the swash plate while performing the rotation speed feedback control using the control line L1.
  • the angle deviation ⁇ between the set angle ⁇ 1b and the actual swash plate angle ⁇ 2b is the threshold value ⁇ 10 or more. Therefore, as described above, instead of performing swash plate control while performing rotation speed feedback control using the control line L1, it is determined that the load is large, and a control line L2 different from the control line L1 is used. To control.
  • the control line L2 is a line in which the set angle ⁇ 1c is smaller than the set angle ⁇ 1b even if the target rotation speed J2 is the same as that of the control line L1. That is, the control line L2 is a control line that reduces the angle deviation ⁇ between the set angle ⁇ 1c corresponding to the target rotation speed J2 and the actual swash plate angle ⁇ 2b. That is, as shown in FIG. 3, when the angle deviation ⁇ becomes the threshold value ⁇ 10 or more, the swash plate control unit 120A sets the target rotation speed J2 of the traveling motor M1 based on the control line L1 to the control line L2. The angle ⁇ 1c is obtained, and the angle of the inclined plate is controlled. When the state in which the angle deviation ⁇ is equal to or higher than the threshold value ⁇ 10 continues, the rotation speed feedback control may be used to control the tilt plate angle so as to reach the target rotation speed J2 of the traveling motor M1.
  • FIG. 4 is a diagram showing a flow of operation of swash plate control.
  • the swash plate control unit 120A sets the swash plate angle (target swash plate angle) ⁇ 1 based on the target rotation speed J2 and the control line L1 (S1).
  • the swash plate control unit 120A refers to the actual rotation speed J1 (S2) and calculates the rotation speed deviation ⁇ J between the target rotation speed J2 and the actual rotation speed J1 (S3).
  • the swash plate control unit 120A corrects the set angle ⁇ 1 so that the rotation speed deviation ⁇ J becomes small, and executes swash plate control (S4).
  • the swash plate control unit 120A refers to the actual swash plate angle ⁇ 2 (S5) and calculates the angle deviation ⁇ between the set angle ⁇ 1 and the actual swash plate angle ⁇ 2 (S6). It is determined whether or not the angle deviation ⁇ is the threshold value ⁇ 10 or more (S7), and when the angle deviation ⁇ is the threshold value ⁇ 10 or more (S7, Yes), the set angle ⁇ 1 is set based on the control line L2 (S8). ). It is determined whether or not the tractor 1 (vehicle body 3) has stopped (stopped running, finished work) (S9). If the tractor 1 (vehicle body 3) is not stopped, the process returns to S2.
  • the swash plate control unit 120A shifts to a higher speed side by the first planetary gear speed changer 57H, for example, by changing the first clutch device 52A from the disconnected state to the connected state.
  • the forward clutch portion 75 of the second clutch device 52B is switched from the disconnected state to the connected state to shift to the low speed side by the second planetary gear transmission 57L
  • the target rotation speed J2 and the actual rotation speed J1 Refer to the deviation from (rotation speed deviation ⁇ J).
  • the swash plate control unit 120A controls using the control line L2 instead of the control line L1, and when the rotation speed deviation ⁇ J is less than the threshold value, the control line L1 May be used for control.
  • the swash plate control unit 120A reduces the angle deviation ⁇ by the control line L2 when the angle deviation ⁇ is the threshold value ⁇ 10 or more, or when the rotation speed deviation ⁇ J is the threshold value or more.
  • the change speed of the angle of the slant plate may be reduced.
  • the inclination of the control line L2 is reduced (the amount of increase in the swash plate angle per unit rotation speed is reduced).
  • the method of setting the target rotation speed J2 of the traveling motor M1 is not limited.
  • the rotation speed of the motor 4 (motor rotation speed) is set, and the control device 120 is set according to the set motor rotation speed (target motor rotation speed).
  • the target rotation speed J2 of the traveling motor M1 may be automatically set according to the target motor rotation speed during automatic operation, or the target rotation speed of the traveling motor M1 may be set according to a preset vehicle speed.
  • the number J2 may be set and is not limited.
  • the work vehicle 1 has a vehicle body 3 provided with a traveling device 7, a hydraulic pump P1 having a swash plate 56b whose output is changed according to a swash plate angle, and an output shaft 58 whose rotation speed is changed by the output of the hydraulic pump P1.
  • the traveling motor M1 capable of transmitting the power of the output shaft 58 to the traveling device 7, the angle detecting device 122 for detecting the swash plate angle which is the angle of the swash plate 56b, the control information regarding the control of the swash plate angle, and the angle.
  • It includes a swash plate control unit 120A that controls the swash plate angle based on the actual swash plate angle ⁇ 2, which is the swash plate angle detected by the detection device 122.
  • the swash plate angle is controlled using both the control information related to the control of the swash plate angle and the actual swash plate angle ⁇ 2, which is the actual swash plate angle, the behavior of the continuously variable transmission is easily performed. Can be stabilized.
  • the work vehicle 1 includes a rotation detection device 123 that detects the rotation speed of the output shaft 58 of the traveling motor M1, and the swash plate control unit 120A uses the actual rotation speed J1 detected by the rotation detection device 123 as control information and actually rotates.
  • the tilt plate angle is controlled based on the number J1 and the actual tilt plate angle ⁇ 2. According to this, the relationship between the actual rotation speed J1 of the traveling motor M1 and the actual tilt plate angle ⁇ 2 when the rotation speed of the traveling motor M1 is controlled can be easily grasped. That is, in the control, it is possible to grasp what kind of situation the relationship between the actual swash plate angle ⁇ 2 on the input side and the actual rotation speed J1 on the output side is, and execute the control according to the situation.
  • the swash plate control unit 120A controls to reduce the angle deviation ⁇ when the angle deviation ⁇ between the set angle ⁇ 1 of the swash plate angle determined according to the rotation speed and the actual swash plate angle ⁇ 2 is equal to or larger than the threshold value. If the angle deviation ⁇ is less than the threshold value ⁇ 10, the set angle ⁇ 1 is maintained. According to this, when the angle deviation ⁇ between the set angle ⁇ 1 and the actual swash plate angle ⁇ 2 is equal to or greater than the threshold value, the actual swash plate angle ⁇ 2 is separated from the set set angle ⁇ 1, so that the load is applied. It can be determined that the angle deviation is large, and stability can be ensured by controlling the angle deviation ⁇ in the direction of decreasing the angle deviation ⁇ . For example, it is possible to reduce the occurrence of acceleration (acceleration) of the tractor 1, overshoot during deceleration, and hunting.
  • acceleration acceleration
  • the swash plate control unit 120A sets the set angle ⁇ 1 so that the rotation speed deviation ⁇ J between the target rotation speed J2 of the traveling motor M1 and the actual rotation speed J1 which is the rotation speed detected by the rotation detection device 123 becomes small. According to this, it is possible to perform the rotation speed feedback control of the traveling motor M1 so that the rotation speed deviation ⁇ J of the traveling motor M1 becomes small, and the actual rotation speed J1 of the traveling motor M1 can be set to the intended rotation speed. ..
  • the work vehicle 1 includes a transmission 5 that changes the shift stage by the power output from the output shaft 58 of the traveling motor M1, and the swash plate control unit 120A has a rotation speed when the transmission 5 changes the shift stage.
  • the rate of change of the swash plate angle is controlled to be small.
  • the change speed of the swash plate angle is reduced, so that overshoot and hunting may occur when controlling the rotation speed of the traveling motor M1. Can be reduced.
  • the hydraulic pump P1 and the traveling motor M1 are hydrostatic continuously variable transmissions 50 that continuously change the driving force of the prime mover. According to this, in the hydrostatic continuously variable transmission 50, the hydrostatic continuously variable transmission 50 can be operated more stably even when the load fluctuates.
  • the work vehicle 1 includes a plurality of planetary gear transmissions 57 that shift the driving force shifted by the continuously variable transmission 50, and the plurality of planetary gear transmissions 57 transmit a high-speed driving force to the traveling device 7. It includes a 1 planetary gear transmission 57H and a 2nd planetary gear transmission 57L that transmits a driving force lower than that of the 1st planetary gear transmission. According to this, when the high-speed driving force is transmitted to the traveling device 7, the control according to the load can be performed even when the high-speed or low-speed switching is performed when the low-speed driving force is transmitted.
  • the control device 120 includes an automatic transmission unit 120B.
  • the automatic transmission unit 120B starts a switching operation for switching the clutch mechanism 52 from the disengaged state to the connected state before the driving force output from the continuously variable transmission 50 reaches the automatic shifting condition.
  • the automatic transmission unit 120B receives the clutch mechanism 52 before the output shaft 58 (output shaft 58 of the traveling motor M1) that transmits the driving force output from the continuously variable transmission 50 reaches the switching rotation speed, which is the automatic transmission condition.
  • the switching operation is started.
  • a plurality of electromagnetic control valves 130 for operating the clutch mechanism 52 are connected to the control device 120.
  • the plurality of electromagnetic control valves 130 include a first electromagnetic control valve 130a that operates the first clutch device 52A, a second electromagnetic control valve 130b that operates the forward clutch portion 75 of the second clutch device 52B, and a second clutch device 52B. It includes a third electromagnetic control valve 130c that operates the reverse clutch portion 76.
  • the first electromagnetic control valve 130a, the second electromagnetic control valve 130b, and the third electromagnetic control valve 130c each have a solenoid, and the opening degree changes according to the current excited by the solenoid.
  • the opening degree of the first electromagnetic control valve 130a, the second electromagnetic control valve 130b, and the third electromagnetic control valve 130c increases as the current excited by the solenoid increases, and decreases as the current excited by the solenoid decreases. Become. Degauss the solenoids of the first electromagnetic control valve 130a, the second electromagnetic control valve 130b, and the third electromagnetic control valve 130c. When no current is applied, the first electromagnetic control valve 130a, the second electromagnetic control valve 130b, and the third electromagnetic wave are used. The control valve 130c is fully closed.
  • the first electromagnetic control valve 130a is connected to the oil passage 71e
  • the second electromagnetic control valve 130b is connected to the oil passage 75e
  • the third electromagnetic control valve 130c is connected to the oil passage 76e.
  • An oil passage 131 of a hydraulic pump P2 different from the hydraulic pump P1 is connected to the first electromagnetic control valve 130a, the second electromagnetic control valve 130b, and the third electromagnetic control valve 130c, and hydraulic oil can be supplied.
  • An oil passage 132 for discharging hydraulic oil is connected to the first electromagnetic control valve 130a, the second electromagnetic control valve 130b, and the third electromagnetic control valve 130c. Hydraulic oil is discharged from.
  • the automatic transmission unit 120B switches the clutch mechanism 52 (first clutch device 52A, second clutch device 52B), that is, when the planetary gear transmission mechanism 51 is switched to the high speed side or the low speed side, the first clutch device 52A and the first clutch device 52B 2 When any one of the clutch devices 52B is connected, the other is disconnected. Specifically, when the planetary gear transmission mechanism 51 is set to the high speed side, a current (control signal) is output to the solenoid of the first electromagnetic control valve 130a to fully open the first electromagnetic control valve 130a. The first clutch device 52A is switched from the disengaged state to the connected state.
  • the solenoids of the second electromagnetic control valve 130b and the third electromagnetic control valve 130c are degaussed, and the second electromagnetic control valve 130b and the third electromagnetic control valve are demagnetized.
  • the second clutch device 52B is brought into the disengaged state (neutral state).
  • the solenoid of the first electromagnetic control valve 130a is degaussed and the first electromagnetic control valve 130a is fully closed to disengage the first clutch device 52A. Put it in a state.
  • a current (control signal) is output to either the solenoid of the second electromagnetic control valve 130b or the third electromagnetic control valve 130c.
  • the solenoid of the second electromagnetic control valve 130b is excited to bring the forward clutch portion 75 into a connected state.
  • the solenoid of the third electromagnetic control valve 130c is excited to connect the reverse clutch portion 76.
  • the automatic transmission unit 120B uses the output shaft 58 of the traveling motor M1 and the output shaft (first output) of the planetary gear transmission mechanism 51. If the rotation difference (rotational deviation) from the shaft 61f and the second output shaft 62f) is large, the connection shock becomes large when the clutch mechanism 52 is changed from the disengaged state to the connected state. .
  • the switching rotation speed) is set, and the switching rotation speed of the set output shaft 58 is set as the automatic shift condition.
  • the angle of the swash plate of the hydraulic pump P1 or the rotation speed of the prime mover is changed so that the output shaft 58 of the traveling motor M1 has the switching rotation speed J5.
  • the rotation speed of the output shafts (first output shaft 61f, second output shaft 62f) of the planetary gear transmission mechanism 51 may be detected by a sensor or the like, or may be calculated by a gear ratio or the like. Not done.
  • the first threshold value is a threshold value for reducing shift shock when shifting is performed.
  • the automatic transmission unit 120B starts a switching operation for switching the clutch mechanism 52 from the disengaged state to the connected state before the output shaft 58 of the traveling motor M1 reaches the automatic shifting condition.
  • 5A and 5B show the state of shifting when the tractor 1 (vehicle body 3) is accelerated (accelerated).
  • the vehicle speed L10 gradually increases, and the actual rotation speed J1 increases and decreases as the speed increases.
  • the first clutch device 52A before the speed is increased, the first clutch device 52A is in the disengaged state (pressure zero) as shown in L20, and the forward clutch portion 75 of the second clutch device 52B is in the connected state as shown in L21.
  • the control device 120 when accelerating the speed of the tractor 1 (vehicle body 3), the control device 120 increases the rotation speed of the output shaft 58 of the traveling motor M1 by increasing the angle plate angle and the rotation speed of the prime mover.
  • the actual rotation speed J1 of the output shaft 58 of the traveling motor M1 is increased toward the switching rotation speed J5.
  • the automatic transmission unit 120B starts the switching operation at a time point P21 earlier than the time point P20 when the actual rotation speed J1 coincides with the switching rotation speed J5.
  • the automatic transmission unit 120B excites the solenoid of the first electromagnetic control valve 130a to maximize the opening degree of the first electromagnetic control valve 130a (make it fully open).
  • the housing 71a begins to be gradually filled with the hydraulic oil in the period T1, and the supply chamber (pressing member 71d) to which the hydraulic oil in the housing 71a is supplied is housed.
  • the pressure in the space exceeds the time point P20, the pressure gradually increases, and the pressing member 71d such as a piston gradually pushes the friction plate 71c, and at the time point P22, the friction plate 71c and the plate provided on the housing 71 side are in pressure contact with each other.
  • the first clutch device 52A switches to the connected state.
  • the automatic transmission unit 120B may have a prediction unit 120B1.
  • the prediction unit 120B1 predicts the time (arrival time) from the actual rotation speed J1 to the switching rotation speed J5.
  • the prediction unit 120B1 detects the speed-increasing operation in the tractor 1 (vehicle body 3), or when the control device 120 acquires a speed-increasing signal or operation, when the switching rotation speed J5 is set.
  • the automatic transmission 120B accelerates the switching operation so that the pressure of the hydraulic oil in the supply chamber in the housing 71a becomes equal to or higher than a predetermined value after 0.3 seconds. That is, when the actual rotation speed J1 of the traveling motor M1 reaches the switching rotation speed J5, at least before the arrival time, the friction plate 71c and the plate provided on the housing 71 side start to come into contact with each other.
  • the switching operation is started.
  • FIG. 6 is a diagram showing a flow of switching operation. As shown in FIG. 6, the automatic transmission unit 120B sets the switching rotation speed J5 when it acquires the switching command of the planetary gear transmission mechanism 51, that is, the speed increase or deceleration command (S10). ).
  • the switching rotation speed J5 is set, for example, by measuring or calculating the rotation speed of the output shafts (first output shaft 61f, second output shaft 62f) of the planetary gear transmission mechanism 51, and the rotation speed of the output shaft is the traveling motor.
  • the rotation speed that does not deviate from the actual rotation speed J1 of M1 by a predetermined value or more is set to the switching rotation speed J5.
  • the method of setting the switching rotation speed J5 is an example and is not limited.
  • the arrival time is predicted by the prediction unit 120B1 (S12).
  • the automatic transmission unit 120B starts the switching operation earlier than the arrival time P20 when the actual rotation speed J1 of the traveling motor M1 reaches the switching rotation speed J5 (S13).
  • the work vehicle 1 is a traveling transmission shaft that transmits the driving force shifted by the prime mover 4, the traveling device 7, the stepless transmission 50, the planetary gear shifting mechanism 51, and the planetary gear shifting mechanism 51 to the traveling device 7.
  • a clutch mechanism 52 that can switch between a connected state connected to the 66 and a disconnected state not connected to the traveling transmission shaft 66, and the clutch mechanism 52 before the driving force output from the stepless transmission 50 reaches the automatic shifting condition.
  • the automatic transmission unit 120B is provided to start a switching operation for switching from the disconnected state to the connected state. According to this, in a work vehicle equipped with a continuously variable transmission for steplessly shifting the driving force and a planetary gear shifting mechanism for shifting the driving force shifted by the continuously variable transmission, the stepless transmission is performed at the time of shifting or the like. The power of the transmission can be transmitted smoothly.
  • the continuously variable transmission 50 includes a hydraulic pump P1 and a traveling motor M1, and the automatic transmission unit 120B has an automatic shifting condition in which the rotation speed of the output shaft that transmits the driving force output from the continuously variable transmission 50 is set.
  • the switching operation of the clutch mechanism 52 is started. According to this, for example, as shown in FIG. 5A, the switching operation can be started at the time point P21 before reaching the switching rotation speed J5, so that the rotation speed of the traveling motor M1 has reached the switching rotation speed J5. In this case, the completion of filling the clutch mechanism 52 with the hydraulic oil can be accelerated, and the power of the continuously variable transmission can be smoothly transmitted.
  • FIG. 5A the switching operation can be started at the time point P21 before reaching the switching rotation speed J5, so that the rotation speed of the traveling motor M1 has reached the switching rotation speed J5.
  • the automatic speed change unit 120B has a prediction unit 120B1 that predicts the time from the rotation speed detected by the rotation detection device 123 to reach the switching rotation speed J5, and performs a switching operation based on at least the time predicted by the prediction unit 120B1. .. According to this, by predicting the time until the switching rotation speed J5 is reached by the prediction unit 120B1, the switching operation can be accelerated more accurately and quickly.
  • the planetary gear transmission mechanism 51 includes a first planetary gear transmission 57H that transmits a high-speed driving force and a second planet gear transmission 57L that transmits a driving force lower than that of the first planet gear transmission 57H.
  • the clutch mechanism 52 can transmit the driving force of the first planetary gear transmission 57H to the traveling transmission shaft 66 and the driving force of the second planetary gear transmission 57L to the traveling transmission shaft 66.
  • the automatic transmission unit 120B including the second clutch device 52B puts the other in the disconnected state.
  • the work vehicle 1 includes a hydraulic pump P1, an electromagnetic control valve 130, and oil passages 71e, 75e, and 76e for connecting the electromagnetic control valve 130 and the clutch mechanism 52, and the automatic transmission 120B starts a switching operation.
  • a control signal for opening the electromagnetic control valve 130 is output. According to this, the hydraulic oil can be quickly supplied (filled) to the clutch mechanism 52 by opening the electromagnetic control valve 130.
  • the control device 120 includes a braking control unit 120C.
  • the braking control unit 120C controls the continuously variable transmission 50 based on the actual rotation speed J1 detected by the rotation detection device 123, and the tractor 1 (vehicle body 3)
  • the continuously variable transmission 50 is controlled based on the actual tilt plate angle (actual tilt plate angle) ⁇ 2 detected by the angle detection device 122.
  • the braking control unit 120C performs rotation speed feedback control so that the deviation (rotation speed deviation) ⁇ J between the actual rotation speed J1 and the target rotation speed J2 becomes small.
  • the tilt plate feedback control is performed so that the angle deviation ⁇ between the actual tilt plate angle ⁇ 2 and the target tilt plate angle ⁇ 1 becomes small.
  • the tractor 1 includes a braking device 140.
  • the braking device 140 is a device that brakes the traveling device 7.
  • the braking device 140 includes a braking operation member 141, a left braking device 142F, and a right braking device 142R.
  • the braking operation member 141 is a member that performs a braking operation and can be manually operated by the driver.
  • the braking operation member 141 includes a left brake pedal 141F and a right brake pedal 141R.
  • the left brake pedal 141F and the right brake pedal 141R are swingably supported by the vehicle body 3 and the like, are provided in the vicinity of the driver's seat 10, and can be operated by the driver.
  • the left braking device 142F and the right braking device 142R are disc-type braking devices, and can be switched between a braking state for braking and a release state for releasing braking.
  • the left braking device 142F is provided on the left side of the rear axle 99
  • the right braking device 142R is provided on the right side of the rear axle 99.
  • the left connecting member 143F connected to the left brake pedal 141F moves in the braking direction, and the left braking device 142F can be put into a braking state.
  • the right connecting member 143R connected to the right brake pedal 141R moves in the braking direction, and the right braking device 142R can be put into a braking state.
  • a connecting member connecting the left brake pedal 141F and the right brake pedal 141R can be freely engaged and detached (the left brake pedal 141F and the right brake pedal 141R are engaged with the left brake pedal 141F and the right brake pedal 141R).
  • the left brake device 142F and the right brake device 142R can be braked at the same time by depressing either the left brake pedal 141F or the right brake pedal 141R, and the left brake pedal 141F and the right brake pedal 141R can be braked at the same time.
  • the braking of the left braking device 142F and the right braking device 142R can be released at the same time.
  • the control device 120 is connected to an operation amount detecting device 145 that detects the operation amount of the braking operation member 141, that is, the stepping amount of the braking operation member 141.
  • the operation amount detection device 145 is a sensor that detects the operation amount (stepping amount) G1 when the connecting member is in the connected state.
  • the braking control unit 120C sets the target swash plate angle ⁇ 1 at the time of braking according to the operation amount (stepping amount) G1 detected by the operation amount detection device 145.
  • the braking control unit 120C changes the target swash plate angle ⁇ 1 to the side where the rotation speed of the traveling motor M1 decelerates as the stepping amount G1 increases, and sets the target sloping plate angle ⁇ 1 as the stepping amount G1 decreases. Change to the side where the rotation speed of the traveling motor M1 increases. That is, when the braking operation member 141 is operated to perform braking with respect to the preset target swash plate angle ⁇ 1, the braking control unit 120C is preset according to the depression amount G1. A correction is made to reduce the target swash plate angle ⁇ 1. When the braking operation member 141 is not operated, the braking control unit 120C corrects the target swash plate angle ⁇ 1, that is, does not change it.
  • the braking control unit 120C disengages the clutch mechanism 52 when the braking device 140 is braked while the tractor 1 (vehicle body 3) is moving forward.
  • FIG. 7A shows the switching state of the clutch mechanism 52 in the control of the braking control unit 120C.
  • the driving force of the planetary gear transmission mechanism 51 is on the high speed side (the first clutch device 52A is in the connected state).
  • the braking control unit 120C switches the first clutch device 52A from the connected state to the disengaged state, and the second clutch device 52B maintains the disengaged state.
  • the braking control unit 120C has the rotation speed (actual rotation speed) J1 of the traveling motor M1 and the second.
  • the actual rotation speed J1 (first output shaft) of the traveling motor M1 so that the rotation speed deviation ⁇ J from the rotation speed (rotation speed of the second output shaft 62f) in the planetary gear transmission 57L is equal to or less than the threshold value (first threshold value).
  • the number of rotations of 58) is changed. As shown at the time point P31 in FIG.
  • the braking control unit 120C changes the actual rotation speed J1 of the traveling motor M1 in the braking state, so that the rotation speed deviation ⁇ J becomes equal to or less than the threshold value (first threshold value).
  • the forward clutch portion 75 of the second clutch device 52B is switched from the disconnected state to the connected state.
  • the braking control unit 120C When the braking control unit 120C is executing the control (shock reduction control) to reduce the rotation speed deviation ⁇ J to the threshold value (first threshold value) or less, the braking control unit 120C stops the shock reduction control and first The clutch device 52A is switched from the disengaged state to the connected state. If the shock reduction control is not executed before the time point P32 in FIG. 7, the braking control unit 120C switches the first clutch device 52A from the disengaged state to the connected state.
  • the braking control unit 120C accelerates by depressing the accelerator 127 or the like of the tractor 1 (vehicle body 3). If so, the second clutch device 52B is switched from the disengaged state to the connected state.
  • the clutch mechanism 52 is controlled by braking the braking device 140, but the clutch mechanism 52 may be controlled according to the vehicle speed of the tractor 1 (vehicle body 3).
  • a vehicle speed detection device 146 is connected to the control device 120.
  • the vehicle speed detection device 146 is a sensor that detects the traveling speed (vehicle speed) of the tractor 1 (vehicle body 3).
  • the vehicle speed detection device 146 may be a sensor that converts the rotations of the front axle 105 and the rear axle 99 into vehicle speeds, or may be a sensor that converts the rotations of the front wheels 7F and the rear wheels 7R into vehicle speeds. Not done.
  • the braking control unit 120C switches the clutch mechanism 52 from the disengaged state to the connected state when the vehicle speed V1 detected by the vehicle speed detecting device 146 is equal to or less than the threshold value. For example, as shown at time point P34 in FIG. 7D, the braking control unit 120C switches the second clutch device 52B from the disengaged state to the connected state when the vehicle speed V1 is equal to or lower than the threshold value (vehicle speed threshold value).
  • the vehicle speed threshold value may be set by a setting member 150 provided in the vicinity of the driver's seat 10. For example, when the vehicle speed threshold value is set to zero by the setting member 150, the braking control unit 120C switches the second clutch device 52B from the disengaged state to the connected state when the vehicle speed V1 becomes zero.
  • the work vehicle 1 includes a vehicle body 3, a hydrostatic stepless transmission 50, a planetary gear transmission mechanism 51, a clutch mechanism 52, a braking device 140, and a clutch mechanism when the braking device 140 is braked. It is provided with a control device 120 that puts 52 in a disconnected state. According to this, in a work vehicle provided with a hydrostatic continuously variable transmission, it is possible to improve the runnability of the tractor at the time of braking and at the time of releasing the braking. For example, when the braking device 140 is braked, the output of the hydrostatic continuously variable transmission 50 can be reduced according to the braking, and the work vehicle 1 can be stopped smoothly.
  • the work vehicle 1 includes a vehicle body 3, a hydrostatic continuously variable transmission 50 having a hydraulic pump P1 and a traveling motor M1, a rotation detecting device 123, an angle detecting device 122, and a braking device that brakes the traveling device.
  • the continuously variable transmission 50 is controlled based on the rotation speed detected by the rotation detecting device 123, and when the braking device 140 is braked, the angle detecting device is used.
  • It includes a control device 120 that controls the continuously variable transmission 50 based on the actual sloping plate angle ⁇ 2 detected by 122.
  • the traveling motor M1 can be adjusted, and appropriate braking can be performed according to various situations.
  • the control device 120 When braking is not performed, the control device 120 performs rotation speed feedback control so that the deviation between the actual rotation speed J1 and the target rotation speed J2, which is the rotation speed detected by the rotation detection device 123, becomes small, and braking is performed. If this is done, the tilt plate feedback control is performed so that the deviation between the actual tilt plate angle ⁇ 2, which is the actual tilt plate angle ⁇ 2 detected by the angle detection device 122, and the target tilt plate angle ⁇ 1 becomes small. According to this, when braking is not performed, the vehicle speed can be set to the target vehicle speed by the rotation speed feedback control, and the sloping plate angle is stabilized at the time of braking by the sloping plate feedback control, and the traveling motor M1 side. The number of rotations can be set to a set value or the like.
  • the work vehicle 1 includes a braking operation member 141 that brakes the braking device 140, and the control device 120 sets a target swash plate angle ⁇ 1 according to the amount of operation of the braking operation member 141. According to this, when the operation amount of the braking operation member 141 is large, the target swash plate angle ⁇ 1 is reduced according to the operation amount, and when the operation line is small, the target swash plate angle ⁇ 1 is used as the operation amount. It can be increased accordingly, and the running of the work vehicle 1 can be stabilized by the strength of braking.
  • the work vehicle 1 includes a planetary gear transmission mechanism 51 and a clutch mechanism 52, and the control device 120 disengages the clutch mechanism 52 when the braking device 140 is braked. According to this, the transmission of power (transmission of driving force) to the traveling device 7 can be cut off at the time of braking.
  • the control device 120 disengages the clutch mechanism 52. According to this, when the driving force on the high speed side is transmitted during braking, the transmission of the driving force on the high speed side to the traveling device 7 can be cut off.
  • the planetary gear transmission mechanism 51 includes a first planetary gear transmission device 57H and a second planetary gear transmission device 57L
  • the clutch mechanism 52 includes a first clutch device 52A and a second clutch device 52B.
  • the control device 120 increases the number of rotations of the traveling motor M1 so that the rotational deviation between the number of rotations of the traveling motor M1 and the number of rotations of the second planetary gear transmission 57L becomes small. To change. According to this, it is possible to reduce the switching shock when switching to the low speed side during braking.
  • the control device 120 switches the second clutch device 52B to the connected state when the rotation speed deviation is equal to or less than the threshold value. According to this, the switching shock when switching to the low speed side can be further reduced.
  • the control device 120 switches the first clutch device 52A from the disengaged state to the connected state. According to this, it is possible to quickly switch from the state in which the work vehicle 1 is decelerating due to braking to the speed increase in the state where the switching shock is applied.
  • the control device 120 switches the second clutch device 52B from the disengaged state to the connected state when the speed of the vehicle body 3 increases while the braking device 140 is being braked. According to this, it is possible to quickly switch from the state in which the work vehicle 1 is decelerating due to braking to the speed increase.
  • the control device 120 includes a vehicle speed detection device 146 that detects the vehicle speed of the vehicle body 3, and switches the clutch mechanism 52 from the disengaged state to the connected state when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection device 146 is equal to or less than the threshold value. According to this, since the clutch mechanism 52 is changed from the disengaged state to the connected state when the vehicle speed of the work vehicle 1 is sufficiently low, the work vehicle 1 can be stopped stably.
  • the control device 120 switches the second clutch device 52B from the disengaged state to the connected state when the vehicle speed is equal to or lower than the threshold value. According to this, the work vehicle 1 can be stopped quickly by switching the second clutch device 52B on the low speed side, and the driving force is transmitted from the low speed side to the traveling device 7 after the braking is released. Can be done.
  • the hydrostatic continuously variable transmission 50 includes a hydraulic pump P1 and a traveling motor M1, and the control device 120 is based on the rotation speed of the traveling motor M1 when the braking device 140 is not braked. The continuously variable transmission 50 is controlled, and when the braking device 140 is braked, the continuously variable transmission 50 is controlled based on the angle of the sloping plate of the hydraulic pump P1.
  • the runnability of the tractor can be improved at the time of braking and at the time of releasing the braking.
  • the output of the hydrostatic continuously variable transmission 50 can be reduced according to the braking, and the tractor 1 can be stopped smoothly. Further, when the braking device 140 is not braked, the work vehicle 1 can be driven.
  • the control device 120 capable of controlling the transmission 5 includes a swash plate control unit 120A, an automatic transmission unit 120B, and a braking control unit 120C. It is not necessary to include all of the speed change unit 120B and the braking control unit 120C, and the speed change device 5 may be controlled by appropriately combining them. It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.

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Abstract

簡単に無段変速装置(50)の挙動を安定させることができるようにする。 作業車両(1)は、走行装置(7)が設けられた車体(3)と、斜板角度によって出力を変更する斜板を有する油圧ポンプ(33)と、油圧ポンプ(33)の出力によって回転数が変化する出力軸を有し、且つ、出力軸の動力が走行装置(7)に伝達可能な走行モータ(M1)と、斜板の角度である斜板角度を検出する角度検出装置(122)と、斜板角度の制御に関する制御情報と、角度検出装置(122)が検出した斜板角度である実斜板角度(θ2)とに基づいて、斜板角度を制御する斜板制御部(120A)と、を備えている。

Description

作業車両
 本発明は、トラクタ等の作業車両に関する。
 従来、無段変速装置を搭載したトラクタとして、特許文献1に示すものが知られている。特許文献1に開示されたトラクタは、油圧ポンプ及び油圧モータを有し、エンジンの動力が入力され、入力された動力を無段階の回転速度の動力に変速して出力する静油圧式の無段変速部と、入力された変速出力とエンジン動力とを合成して合成動力を出力する複合遊星伝動部とを備えている。
日本国公開特許公報「特開2019-95058号公報」
 特許文献1に示すようなトラクタにおいて、油圧モータの回転数が一致するように油圧ポンプの斜板角度等を制御することによって、油圧モータの回転数の回転数を一定にできるものの、負荷等が大きくなった場合には、無段変速装置の挙動を安定させることが難しい場合があった。
 また、特許文献1に示すようなトラクタでは、当該トラクタを制動した場合の複合遊星伝動部の接続について考慮されておらず、制動時のトラクタの挙動(走行)等が変化する場合がある。
 また、特許文献1に示すようなトラクタでは、静油圧式の無段変速部が複合遊星伝動部に伝達する構造になっている。無段変速部の動力を複合遊星伝動部に伝達するときにおいて、変速を行った場合に変速ショックが大きくなることがある。
 そこで、本発明は上記問題点に鑑み、簡単に無段変速装置の挙動を安定させることができる作業車両を提供することを目的とする。また、静油圧式の無段変速装置を備えた作業車両において、制動時及び制動の解除時にトラクタの走行性を向上させることができる作業車両を提供することを目的とする。
 この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
 作業車両は、走行装置が設けられた車体と、斜板角度によって出力を変更する斜板を有する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの出力によって回転数が変化する出力軸を有し、且つ、前記出力軸の動力が前記走行装置に伝達可能な走行モータと、前記斜板の角度である斜板角度を検出する角度検出装置と、前記斜板角度の制御に関する制御情報と、前記角度検出装置が検出した斜板角度である実斜板角度とに基づいて、前記斜板角度を制御する斜板制御部と、を備えている。
 作業車両は、前記走行モータの前記出力軸の回転数を検出する回転検出装置を備え、前記斜板制御部は、前記回転検出装置が検出した回転数を前記制御情報とし、前記回転数と前記実斜板角度とに基づいて、前記斜板角度を制御する。
 前記斜板制御部は、前記回転数に応じて定められた斜板角度の設定角度と、前記実斜板角度との角度偏差が閾値以上である場合は、前記角度偏差を小さくする制御を行い、前記角度偏差が閾値未満である場合は前記設定角度を保持する。
 前記斜板制御部は、前記設定角度として、前記走行モータの目標回転数と前記回転検出装置が検出した回転数である実回転数との回転数偏差が小さくなる角度を設定する。
 作業車両は、前記走行モータの出力軸から出力された動力によって変速段を変更する変速装置を備え、前記斜板制御部は、前記変速装置が前記変速段を変更する場合は、前記回転数偏差を参照して、前記回転数偏差が閾値以上である場合は、前記斜板角度の変化速度を小さく制御する。
 前記油圧ポンプ及び前記走行モータは、原動機の駆動力を無段階に変速する静油圧式の無段変速装置である。
 作業車両は、前記無段変速装置で変速された駆動力を変速する複数の遊星ギヤ変速装置と、を備え、前記複数の遊星ギヤ変速装置は、前記走行装置に高速の駆動力を伝達する第1遊星ギヤ変速装置と、前記第1遊星ギヤ変速装置よりも低速の駆動力を伝達する第2遊星ギヤ変速装置とを含んでいる。
 作業車両は、走行装置が設けられた車体と、斜板角度によって出力を変更する斜板を有する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの出力によって回転数が変化する出力軸を有し且つ前記出力軸の動力が前記走行装置に伝達可能な走行モータと、を有する静油圧式の無段変速装置と、前記走行モータの前記出力軸の回転数を検出する回転検出装置と、前記斜板の角度である斜板角度を検出する角度検出装置と、前記走行装置の制動を行う制動装置と、前記制動装置の制動が行われない場合は、前記回転検出装置が検出した回転数に基づいて前記無段変速装置を制御し、前記制動装置の制動が行われた場合は前記角度検出装置が検出した前記斜板角度である実斜板角度に基づいて前記無段変速装置を制御する制御装置と、を備えている。
 前記制御装置は、前記制動が行われない場合は、前記回転検出装置が検出した回転数である実回転数と目標回転数との偏差が小さくなるように回転数フィードバック制御を行い、前記制動が行われた場合は、前記角度検出装置が検出した前記斜板角度である実斜板角度と目標斜板角度との偏差が小さくなるように斜板フィードバック制御を行う。
 作業車両は、前記制動装置に対して制動を行う制動操作部材を備え、前記制御装置は、前記制動操作部材の操作量に応じて、前記目標斜板角度を設定する。
 作業車両は、前記無段変速装置で変速された駆動力を高速側と低速側とに変速可能な遊星ギヤ変速機構と、前記遊星ギヤ変速機構で変速された駆動力を前記走行装置に伝達する走行伝達軸に接続する接続状態と、前記走行伝達軸に接続しない切断状態とに切り換え可能なクラッチ機構と、を備え、前記制御装置は、前記制動装置の制動が行われた場合は前記クラッチ機構を前記切断状態にする。
 前記制御装置は、前記遊星ギヤ変速機構の駆動力が高速側である場合は、前記クラッチ機構を前記切断状態にする。
 前記遊星ギヤ変速機構は、前記無段変速装置で変速された駆動力を高速側に変速する第1遊星ギヤ変速装置と、前記無段変速装置で変速された駆動力を第1遊星ギヤ変速装置よりも低速側に変速する第2遊星ギヤ変速装置とを有し、前記クラッチ機構は、前記第1遊星ギヤ変速装置の駆動力を走行伝達軸に接続する接続状態と、前記走行伝達軸に接続しない切断状態とに切り換え可能な第1クラッチ装置と、前記第2遊星ギヤ変速装置の駆動力を前記走行伝達軸に接続する接続状態と、前記走行伝達軸に接続しない切断状態とに切り換え可能な第2クラッチ装置と、を含み、前記制御装置は、前記第2クラッチ装置が前記切断状態である場合は、前記走行モータの回転数と前記第2遊星ギヤ変速装置における回転数との回転偏差が小さくなるように前記走行モータの回転数を変化させる。
 前記制御装置は、前記回転数偏差が閾値以下である場合は前記第2クラッチ装置を接続状態に切り換える。
 前記制御装置は、前記制動装置の制動が解除された場合は前記第1クラッチ装置を前記切断状態から接続状態に切り換える。
 前記制御装置は、前記制動装置の制動が行われている場合で前記車体の速度が増加した場合は前記第2クラッチ装置を前記切断状態から接続状態に切り換える。
 作業車両は、原動機と、走行装置と、前記原動機から伝達される駆動力を無段階に変速する無段変速装置と、前記無段変速装置で変速された駆動力を変速する遊星ギヤ変速機構と、前記遊星ギヤ変速機構で変速された駆動力を前記走行装置に伝達する走行伝達軸に接続する接続状態と、前記走行伝達軸に接続しない切断状態とに切り換え可能なクラッチ機構と、前記無段変速装置から出力される駆動力が自動変速条件に達する前に、前記クラッチ機構を前記切断状態から前記接続状態に切り換える切換動作を開始する自動変速部と、を備えている。
 前記無段変速装置は、斜板角度によって出力を変更する斜板を有する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの出力によって回転数が変化し且つ前記遊星ギヤ変速機構に変速した駆動力を伝達する出力軸を有する走行モータと、を備え、前記自動変速部は、前記無段変速装置から出力される駆動力を伝達する前記出力軸の回転数が前記自動変速条件である切換回転数に達する前に、前記クラッチ機構の切換動作を開始する。
 作業車両は、前記走行モータの前記出力軸の回転数を検出する回転検出装置を備え、前記自動変速部は、前記回転検出装置が検出した回転数から前記切換回転数に達するまでの時間を予測する予測部を有し、少なくとも前記予測部が予測した時間に基づいて前記切換動作を行う。
 前記遊星ギヤ変速機構は、高速の駆動力を伝達する第1遊星ギヤ変速装置と、前記第1遊星ギヤ変速装置よりも低速の駆動力を伝達する第2遊星ギヤ変速装置とを含み、前記クラッチ機構は、前記第1遊星ギヤ変速装置の駆動力を前記走行伝達軸に伝達可能な第1クラッチ装置と、前記第2遊星ギヤ変速装置の駆動力を前記走行伝達軸に伝達可能な第2クラッチ装置とを含み、前記自動変速部は、前記第1クラッチ装置及び第2クラッチ装置のいずれか一方を前記接続状態にした場合は、他方を前記切断状態にする。
 作業車両は、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出された作動油が導入される電磁制御弁と、前記電磁制御弁と、前記クラッチ機構とを接続する油路と、を備え、前記自動変速部は、前記切換動作を開始する場合に前記電磁制御弁を開放する制御信号を出力する。
 作業車両は、走行装置が設けられた車体と、原動機の駆動力を無段階に変速する静油圧式の無段変速装置と、前記無段変速装置で変速された駆動力を高速側と低速側とに変速可能な遊星ギヤ変速機構と、前記遊星ギヤ変速機構で変速された駆動力を前記走行装置に伝達する走行伝達軸に接続する接続状態と、前記走行伝達軸に接続しない切断状態とに切り換え可能なクラッチ機構と、前記車体の制動を行う制動装置と、前記制動装置の制動が行われた場合は前記クラッチ機構を前記切断状態にする制御装置と、を備えている。
 前記制御装置は、前記遊星ギヤ変速機構の駆動力が高速側である場合は、前記クラッチ機構を前記切断状態にする。
 前記遊星ギヤ変速機構は、前記無段変速装置で変速された駆動力を高速側に変速する第1遊星ギヤ変速装置と、前記無段変速装置で変速された駆動力を第1遊星ギヤ変速装置よりも低速側に変速する第2遊星ギヤ変速装置と、有し、前記クラッチ機構は、前記第1遊星ギヤ変速装置の駆動力を走行伝達軸に接続する接続状態と、前記走行伝達軸に接続しない切断状態とに切り換え可能な第1クラッチ装置と、前記第2遊星ギヤ変速装置の駆動力を前記走行伝達軸に接続する接続状態と、前記走行伝達軸に接続しない切断状態とに切り換え可能な第2クラッチ装置と、を含み、前記制御装置は、前記制動装置の制動が行われた場合は前記第1クラッチ装置を切断状態にする。
 作業車両は、前記車体の車速を検出する車速検出装置を備え、前記車速検出装置で検出された車速が閾値以下である場合に、前記クラッチ機構を前記切断状態から接続状態に切り換える。
 前記遊星ギヤ変速機構は、前記無段変速装置で変速された駆動力を高速側に変速する第1遊星ギヤ変速装置と、前記無段変速装置で変速された駆動力を第1遊星ギヤ変速装置よりも低速側に変速する第2遊星ギヤ変速装置と、有し、前記クラッチ機構は、前記第1遊星ギヤ変速装置の駆動力を走行伝達軸に接続する接続状態と、前記走行伝達軸に接続しない切断状態とに切り換え可能な第1クラッチ装置と、前記第2遊星ギヤ変速装置の駆動力を前記走行伝達軸に接続する接続状態と、前記走行伝達軸に接続しない切断状態とに切り換え可能な第2クラッチ装置と、を含み、前記制御装置は、前記車速が閾値以下である場合に、前記第2クラッチ装置を前記切断状態から接続状態に切り換える。
 前記静油圧式の無段変速装置は、斜板角度によって出力を変更する斜板を有する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの出力によって回転数が変化する出力軸を有し且つ前記出力軸の動力が前記走行装置に伝達可能な走行モータと、を有し、前記制御装置は、前記制動装置の制動が行われない場合は、前記走行モータの回転数に基づいて前記無段変速装置を制御し、前記制動装置の制動が行われた場合は前記油圧ポンプの前記斜板角度に基づいて前記無段変速装置を制御する。
 本発明によれば、簡単に無段変速装置の挙動を安定させることができる。また、本発明によれば、静油圧式の無段変速装置を備えた作業車両において、制動時及び制動の解除時にトラクタの走行性を向上させることができる。
変速装置の全体を示す図である。 制御ブロック図を示す図である。 走行モータの回転数と斜板角度との関係を示す図である。 斜板制御の動作の流れを示す図である。 自動変速条件に達する前にクラッチ機構を切断状態から接続状態に切り換えた場合のトラクタを増速する場合の変速の状態を示している。 自動変速条件に達してからクラッチ機構を切断状態から接続状態に切り換えた場合のトラクタを増速する場合の変速の状態を示している。 切換動作の流れを示す図である。 制動制御部の制御におけるクラッチ機構の切換状態の一例を示す図である。 制動制御部の制御におけるクラッチ機構の切換状態の他例を示す図である。 制動制御部の制御におけるクラッチ機構の切換状態の他例を示す図である。 制動制御部の制御におけるクラッチ機構の切換状態の他例を示す図である。 トラクタの全体を示す図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
 図8は、作業車両の一例であるトラクタ1を示している。トラクタ1を例にあげ説明するが、作業車両は、トラクタに限定されず、田植機等の農業機械である。
 図8に示すように、トラクタ1は、走行装置7を有する車体3と、原動機4と、変速装置5と、操舵装置29とを備えている。走行装置7は、前輪7F及び後輪7Rを有する装置である。前輪7Fは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪7Rも、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。原動機4は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関である。この実施形態では、原動機4は、ディーゼルエンジンである。
 変速装置5は、変速によって走行装置7の推進力を切換可能であると共に、走行装置7の前進、後進の切換が可能である。車体3にはキャビン9が設けられ、当該キャビン9内には運転席10が設けられている。
 また、車体3の後部には、昇降装置8が設けられている。昇降装置8には、作業装置2が着脱可能である。また、昇降装置8は、装着された作業装置2を昇降可能である。作業装置2は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。
 図1に示すように、変速装置5は、無段変速装置50と、遊星ギヤ変速機構51と、クラッチ機構52と、副変速装置53とを備えている。無段変速装置50、遊星ギヤ変速機構51、クラッチ機構52及び副変速装置53は、ミッションケース12に収容されている。
 無段変速装置50は、原動機4から伝達される駆動力を無段階に変速する装置である。この実施形態では、無段変速装置50は、静油圧式の無段変速装置である。
 原動機4の出力軸(クランク軸)4aから主軸(推進軸)54に伝達された駆動力を変更する。図1に示すように、無段変速装置50は、油圧ポンプP1と、走行モータM1とを有している。図2に示すように、油圧ポンプP1と走行モータM1とは作動油が流れる油路(循環油路)55によって接続されている。
 図1に示すように、油圧ポンプP1は、入力軸56aと、斜板56bとを有している。油圧ポンプP1は、入力軸56aに伝達された動力によって駆動し、揺動自在に支持された斜板56bの角度(斜板角度)によって、出力(作動油の吐出量(流量)、圧力)を変更することができる。
 走行モータM1は、出力軸58を有している。出力軸58は、油圧ポンプP1の出力(作動油の流量、圧力)によって回転数が変化する。出力軸58の動力は、遊星ギヤ変速機構51等に伝達された後、走行装置7に伝達される。
 詳しくは、図1に示すように、油圧ポンプP1の入力軸56aは、主軸(推進軸)54の回転に伴って回転するギア等を有する駆動ギヤ機構59に接続されていて、駆動ギヤ機構59を介して主軸(推進軸)54の動力が伝達される。油圧ポンプP1の斜板角度によって出力が変更され、走行モータM1の出力軸58の回転数を変更する。
 遊星ギヤ変速機構51は、無段変速装置50で変速された駆動力をさらに変速する装置であって、複数の遊星ギヤ変速装置57を有している。この実施形態では、複数の遊星ギヤ変速装置57は、第1遊星ギヤ変速装置57Hと、第2遊星ギヤ変速装置57Lとを含んでいる。第1遊星ギヤ変速装置57Hは、高速の駆動力を伝達する遊星ギヤ変速装置であり、第2遊星ギヤ変速装置57Lは、第1遊星ギヤ変速装置57Hよりも低速の駆動力を伝達する遊星ギヤ変速装置である。
 第1遊星ギヤ変速装置57Hは、第1入力軸61aと、第1サンギヤ61bと、第1リングギヤ61cと、複数の第1プラネタリギヤ61dと、第1キャリア61eと、第1出力軸61fを有している。第1入力軸61aは、回転自在に支持されていて、無段変速装置50で変速された駆動力が伝達される。第1サンギヤ61bは、第1入力軸61aの回転に伴って回転するギアである。第1リングギヤ61cは、第1サンギヤ61bと同一軸上に配置されていて、回転自在に支持されている。第1リングギヤ61cと第1サンギヤ61bとの間には、複数の第1プラネタリギヤ61dが配置されている。複数の第1プラネタリギヤ61dは、第1キャリア61eに支持されている。第1出力軸61fは、第1リングギヤ43aの回転に伴って回転するように支持されている。
 第2遊星ギヤ変速装置57Lは、第2入力軸62aと、第2サンギヤ62bと、第2リングギヤ62cと、複数の第2プラネタリギヤ62dと、第2キャリア62eと、第2出力軸62fを有している。第2入力軸62aは、回転自在に支持されていて、無段変速装置50で変速された駆動力が伝達される。第2サンギヤ62bは、第2入力軸62aの回転に伴って回転するギアである。第2リングギヤ62cは、第2サンギヤ62bと同一軸上に配置されていて、回転自在に支持されている。第2リングギヤ62cと第2サンギヤ62bとの間には、複数の第2プラネタリギヤ62dが配置されている。複数の第2プラネタリギヤ62dは、第2キャリア62eに支持されている。第2出力軸62fは、第2キャリア62eの回転に伴って回転するように支持されている。
 さて、無段変速装置50の出力側、即ち、走行モータM1の出力軸58の動力は、第2遊星ギヤ変速装置57Lの第2入力軸62aを介して、第2遊星ギヤ変速装置57Lに伝達される。また、第1遊星ギヤ変速装置57Hには、第2遊星ギヤ変速装置57Lの第2入力軸62aに連結された動力伝達機構63によって伝達される。動力伝達機構63は、入力軸62aの回転に伴って回転するギア63aと、ギア63aに噛み合うギア63bと、第1遊星ギヤ変速装置57Hの第1入力軸61aに設けられたギア63cとを含んでいる。ギア63bは、ギア63cに噛みあっている。
 したがって、走行モータM1の出力軸58の動力は、第2入力軸62a、ギア63a、ギア63b及びギア63cを介して、第1遊星ギヤ変速装置57Hの入力軸61aに伝達される。
 また、第1遊星ギヤ変速装置57Hの第2リングギヤ62cに設けたギアと、主軸(推進軸)54に設けたギヤ64とが噛み合っていて、ギヤ64は、第1キャリア61eに設けたギアに噛み合っている。
 以上、無段変速装置50及び遊星ギヤ変速機構51によれば、無段変速装置50から出力された駆動力が、第1遊星ギヤ変速装置57Hに入力された場合には高速に変換され、第2遊星ギヤ変速装置57Lに入力された場合には低速に変換することができる。
 図1に示すように、変速装置5は、クラッチ機構52を備えている。クラッチ機構52は、遊星ギヤ変速機構51で変速された駆動力を走行伝達軸66に接続する接続状態と、走行伝達軸66に接続しない切断状態とに切り換え可能である。クラッチ機構52は、第1クラッチ装置52Aと、第2クラッチ装置52Bとを有している。第1クラッチ装置52Aは、第1遊星ギヤ変速装置57Hの駆動力を走行伝達軸66に伝達可能なクラッチである。第2クラッチ装置52Bは、第2遊星ギヤ変速装置57Lの駆動力を走行伝達軸66に伝達可能なクラッチである。
 第1クラッチ装置52A及び第2クラッチ装置52Bは、作動油によって接続状態と、切断状態とに切り換えられる油圧クラッチである。
 第1クラッチ装置52Aは、第1遊星ギヤ変速装置57Hの第1出力軸61fと一体回転可能なハウジング71aと、円筒軸71bと、ハウジング71aと円筒軸71bとの間に配置された摩擦プレート71cと、押圧部材71dとを有している。押圧部材71dは、図示省略のバネ等の付勢部材により押圧部材71dから摩擦プレート71cから離れる方向に付勢されている。
 ハウジング71a内には、作動油を給排する油路71eが接続されていて、油路71eからハウジング71a側に作動油が供給されると、押圧部材71dはバネの付勢力に抗して押圧側(接続側)に移動することで、摩擦プレート71cがハウジング71側に圧接して、第1クラッチ装置52Aは接続状態になり、出力軸61fの動力が円筒軸71bと一体回転するギア73に伝達される。一方、ハウジング71a側から油路71eに作動油が排出されると、押圧部材71dはバネの付勢力によって切断側に移動することで、摩擦プレート71cがハウジング71a側から離れて、第1クラッチ装置52Aは切断状態になり、出力軸61fの動力はギア73に伝達されない。
 走行伝達軸66には、当該走行伝達軸66と一体回転する入力ギア74が設けられていて、入力ギア74は、第1クラッチ装置52Aの出力側のギア(出力ギア)73に噛み合っていて、第1クラッチ装置52Aが接続状態になった場合には、第1遊星ギヤ変速装置57Hによって高速側に変速された駆動力が走行伝達軸66に伝達される。
 第2クラッチ装置52Bは、前進と後進とを切り換えるクラッチであり、前進クラッチ部75と、後進クラッチ部76とを有している。前進クラッチ部75及び後進クラッチ部76は、第2遊星ギヤ変速装置57Lの第2出力軸62fと一体回転するハウジング77を有している。
 前進クラッチ部75は、円筒軸75bと、ハウジング77と円筒軸75bとの間に配置された摩擦プレート75cと、押圧部材75dとを有している。押圧部材75dは、図示省略のバネ等の付勢部材により押圧部材75dから摩擦プレート75cから離れる方向に付勢されている。
 前進クラッチ部75側のハウジング77内には、作動油を給排する油路75eが接続されていて、油路75eからハウジング77側に作動油が供給されると、押圧部材75dはバネの付勢力に抗して押圧側(接続側)に移動することで、摩擦プレート75cがハウジング77側に圧接して、前進クラッチ部75は接続状態になり、出力軸62fの動力が円筒軸75bと一体回転するギア78に伝達される。一方、ハウジング77側から油路75eに作動油が排出されると、押圧部材75dはバネの付勢力によって切断側に移動することで、摩擦プレート75cがハウジング77側から離れて、前進クラッチ部75は切断状態になり、出力軸62fの動力はギア78に伝達されない。
 後進クラッチ部76は、円筒軸76bと、ハウジング77と円筒軸76bとの間に配置された摩擦プレート76cと、押圧部材76dとを有している。押圧部材76dは、図示省略のバネ等の付勢部材により押圧部材76dから摩擦プレート76cから離れる方向に付勢されている。
 走行伝達軸66には、当該走行伝達軸66と一体回転する入力ギア80が設けられていて、入力ギア80は、前進クラッチ部75の出力側のギア(出力ギア)78に噛み合っていて、前進クラッチ部75が接続状態になった場合には、第2遊星ギヤ変速装置57Lによって低速側に変速された駆動力が走行伝達軸66に伝達される。
 後進クラッチ部76側のハウジング77内には、作動油を給排する油路76eが接続されていて、油路76eからハウジング77側に作動油が供給されると、押圧部材76dはバネの付勢力に抗して押圧側(接続側)に移動することで、摩擦プレート76cがハウジング77側に圧接して、後進クラッチ部76は接続状態になり、出力軸62fの動力が円筒軸76bと一体回転するギア79に伝達される。一方、ハウジング77側から油路76eに作動油が排出されると、押圧部材76dはバネの付勢力によって切断側に移動することで、摩擦プレート76cがハウジング77側から離れて、後進クラッチ部76は切断状態になり、出力軸62fの動力はギア79に伝達されない。
 副変速装置53は、第1カウンタ軸91と後輪駆動軸93との間に備えた第1変速部95と、第2カウンタ軸92と同軸芯上に備えた第2変速部96と、これらに連係する伝動ギヤを備えて構成されている。副変速装置53は、第1低速伝動ギヤ97aと、第2低速伝動ギヤ97bと、高速伝動ギヤ97cと、中速伝動ギヤ97dとを備えていて、高速、中速、低速の3段の変速が可能である。
 副変速装置53によって変速された後輪駆動軸93は、後輪7Rを回転自在に支持する後車軸99が連結された後輪デフ装置100に接続され、前進の走行伝達軸66の駆動力は、副変速装置53及び後輪駆動軸93を介して、後輪7Rを有する走行装置7に伝達される。また、前進の走行伝達軸66の駆動力は、後輪駆動軸93に設けられた前輪伝達ギア98を介して、前輪伝動軸101に伝達される。前輪伝動軸101には、前輪7Fの回転等を変化させる駆動変換クラッチ102が設けられ、駆動変換クラッチ102の出力側には、前輪駆動軸103が接続されている。前輪駆動軸103は、前輪7Fを回転自在に支持する前車軸105が連結された前輪デフ装置106に接続され、前進の走行伝達軸66の駆動力は、副変速装置53及び後輪駆動軸93を介して、前輪7Fを有する走行装置7に伝達される。なお、駆動変換クラッチ102では、前輪7Fと後輪7Rとの回転を等速にしたり、前輪7Fと後輪7Rとの両方で走行する4WDにしたり、後輪7Rのみで走行する2WDにすることができる。
 推進軸54には、PTOクラッチ装置110が設けられている。PTOクラッチ装置110は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によって、推進軸54の動力をPTO推進軸111に伝達する状態(接続状態)と、推進軸54の動力をPTO推進軸111に伝達しない状態(切断状態)とに切り換わる。PTO推進軸111の中途部には、PTO推進軸111の駆動力(回転)を変速するPTO変速装置112が設けられ、PTO推進軸111の回転、即ち、PTO推進軸111にギアを介して接続されるPTO軸16の回転を変更することができる。
 図2に示すように、トラクタ1は、操舵装置29を備えている。操舵装置29は、ハンドル(ステアリングホイール)30と、ハンドル30の回転に伴って回転する回転軸(操舵軸)31と、ハンドル30の操舵を補助する補助機構(パワーステアリング機構)32と、を有している。補助機構32は、油圧ポンプ33と、油圧ポンプ33から吐出した作動油が供給される制御弁34と、制御弁34により作動するステアリングシリンダ35とを含んでいる。制御弁34は、制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁34は、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な3位置切換弁である。また、制御弁34は、操舵軸31の操舵によっても切換可能である。ステアリングシリンダ35は、前輪7Fの向きを変えるアーム(ナックルアーム)に接続されている。
 したがって、ハンドル30を操作すれば、当該ハンドル30に応じて制御弁34の切換位置及び開度が切り換わり、当該制御弁34の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ35が左又は右に伸縮することによって、前輪7Fの操舵方向を変更することができる。なお、上述した操舵装置29は一例であり、上述した構成に限定されない。
 トラクタ1は、測位装置40を備えている。測位装置40は、D-GPS、GPS、GLONASS、北斗、ガリレオ、みちびき等の衛星測位システム(測位衛星)により、自己の位置(緯度、経度を含む測位情報)を検出可能である。即ち、測位装置40は、測位衛星から送信された衛星信号(測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等)を受信し、衛星信号に基づいて、トラクタ1の位置(例えば、緯度、経度)、即ち、車体位置を検出する。測位装置40は、受信装置41と、慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)42とを有している。受信装置41は、アンテナ等を有していて測位衛星から送信された衛星信号を受信する装置であり、慣性計測装置42とは別に車体3に取付けられている。この実施形態では、受信装置41は、車体3、即ち、キャビン9に取付けられている。なお、受信装置41の取付箇所は、実施形態に限定されない。
 慣性計測装置42は、加速度を検出する加速度センサ、角速度を検出するジャイロセンサ等を有している。車体3、例えば、運転席10の下方に設けられ、慣性計測装置42によって、車体3のロール角、ピッチ角、ヨー角等を検出することができる。
 さて、図2に示すように、トラクタ1は、制御装置120と、記憶装置(記憶部)121とを備えている。制御装置120は、CPU、電気電子回路、当該制御装置120に格納されたプログラム等から構成されている。制御装置120は、トラクタ1に関する様々な制御を行う。記憶装置121は、不揮発性のメモリ等から構成されている。
 制御装置120には、角度検出装置122と、回転検出装置123が接続されている。角度検出装置122は、油圧ポンプP1の斜板56bの角度である斜板角度を検出するセンサである。回転検出装置123は、走行モータM1の出力軸58の実回転数(実モータ回転数)を検出するセンサである。また、制御装置120には、斜板角度を制御するレギュレータ125が接続されている。レギュレータ125は、電磁弁等の制御弁(電磁制御弁)126を含んでいる。電磁制御弁126は、ソレノイドを有していて、ソレノイドに励磁した電流に応じて開度が変化する弁である。ソレノイドに励磁した電流が大きくなるにつれて電磁制御弁126の開度は大きくなり、ソレノイドに励磁した電流が小さくなるにつれて電磁制御弁126の開度は小さくなる。電磁制御弁126のソレノイドを消磁する、電流を付与しない場合は、電磁制御弁126は全閉する。
 制御装置120は、油圧ポンプP1の制御、即ち、油圧ポンプP1の斜板56bの斜板角度の制御(斜板制御)を行う。
 制御装置120は、斜板制御部120Aを備えている。斜板制御部120Aは、回転検出装置123が検出した回転数(実回転数)J1が走行モータM1の回転数の目標(目標回転数)J2に一致するように、斜板角度を制御する。斜板制御部120Aは、走行モータM1の実回転数J1をフィードバックして、フィードバックした実回転数J1と、予め定められた走行モータM1の回転数の目標(目標回転数)J2との偏差が小さくなるように、斜板角度の設定、即ち、斜板角度を設定する。
 例えば、図3に示すように、記憶装置121には、走行モータM1の回転数と、油圧ポンプP1の斜板角度との関係を示す制御マップ、即ち、制御ラインL1を記憶している。
 斜板制御部120Aは、走行モータM1を駆動するに際して、まず、走行モータM1の目標回転数J2が設定されると、設定された目標回転数J2と制御ラインL1とから、目標回転数J2に応じた斜板角度の設定角度(目標設定角度)θ1aを求める。
 次に、斜板制御部120Aは、目標設定角度θ1aを求めると、目標斜板角度θ1aになるように、電磁制御弁126の開度を決定し、電磁制御弁126のソレノイドを励磁する。斜板制御部120Aは、電磁制御弁126のソレノイドを励磁して、斜板角度を制御後、目標回転数J2と実回転数J1との偏差(回転数偏差ΔJ)を参照し、回転数偏差ΔJが小さくなるように、設定角度θ1aを設定角度θ1bに補正し、補正した設定角度θ1bになるように、電磁制御弁126の開度を補正する。つまり、斜板制御部120Aは、走行モータM1の実回転数J1をフィードバック(回転数フィードバック制御)をすることによって、走行モータM1の目標回転数J2になるように斜板角度を制御する。
 さて、斜板制御部120Aは、回転数フィードバック制御だけでなく、実斜板角度θ2を参照しながら制御を行う。具体的には、斜板制御部120Aは、斜板角度の制御に関する制御情報と、角度検出装置122が検出した斜板角度(実斜板角度)θ2とに基づいて、斜板角度の制御も行う。制御情報は、斜板角度を決定するための様々なパラメータであり、トラクタ1が駆動したときの様々な情報である。この実施形態では、制御情報は、実回転数J1である。つまり、斜板制御部120Aは、実回転数J1と、実斜板角度θ2とに基づいて斜板角度の制御を行う。
 具体的には、斜板制御部120Aは、走行モータM1を駆動している状況において、図3に示すように、実斜板角度θ2(θ2a、θ2b)と、走行モータM1の目標回転数J2に対応して定められた設定角度(目標設定角度)θ1bとを参照する。斜板制御部120Aは、実斜板角度θ2(θ2a、θ2b)と設定角度(目標設定角度)θ1bとの偏差(角度偏差)Δθが閾値θ10以上である場合は、角度偏差Δθを小さくする制御を行い、角度偏差Δθが閾値未満θ10である場合は設定角度θ1bを保持する。
 例えば、斜板制御部120Aは、設定角度θ1bによって斜板角度の制御を行ったときの実斜板角度θ2が「θ2a」である場合、実斜板角度θ2aと設定角度θ1bとの角度偏差Δθは、閾値θ10未満である。そのため、斜板制御部120Aは、上述したように、制御ラインL1を用いて回転数フィードバック制御を行いながら、斜板制御を行う。
 一方、斜板制御部120Aが設定角度θ1bを設定して制御したときの実斜板角度θ2が「θ2b」である場合、設定角度θ1bと実斜板角度θ2bとの角度偏差Δθが閾値θ10以上であるため、上述したように、制御ラインL1を用いて回転数フィードバック制御を行いながら斜板制御を行うのではなく、負荷が大きいと判断して、制御ラインL1とは異なる制御ラインL2を用いて制御を行う。
 制御ラインL2は、制御ラインL1に比べて同じ目標回転数J2であっても、設定角度θ1bに比べて設定角度θ1cを小さくするラインである。即ち、制御ラインL2は、目標回転数J2に対応する設定角度θ1cと実斜板角度θ2bとの角度偏差Δθを小さくする制御ラインである。つまり、斜板制御部120Aは、図3に示すように、角度偏差Δθが閾値θ10以上になった場合は、制御ラインL1から制御ラインL2に基づいて、走行モータM1の目標回転数J2及び設定角度θ1cを求め、斜板角度の制御を行う。角度偏差Δθが閾値θ10以上である状態が継続する場合は、回転数フィードバック制御で、走行モータM1の目標回転数J2になるように斜板角度を制御してもよい。
 図4は、斜板制御の動作の流れを示す図である。
 図4に示すように、斜板制御部120Aは、目標回転数J2と制御ラインL1に基づいて斜板角度(目標斜板角度)θ1の設定を行う(S1)。斜板制御部120Aは、実回転数J1を参照し(S2)、目標回転数J2と実回転数J1との回転数偏差ΔJを演算する(S3)。斜板制御部120Aは、回転数偏差ΔJが小さくなるように設定角度θ1の補正を行い、斜板制御を実行する(S4)。斜板制御部120Aは、実斜板角度θ2を参照し(S5)、設定角度θ1と実斜板角度θ2との角度偏差Δθを演算する(S6)。角度偏差Δθが閾値θ10以上であるか否かを判断し(S7)、角度偏差Δθが閾値θ10以上である場合(S7、Yes)、制御ラインL2に基づいて設定角度θ1の設定を行う(S8)。トラクタ1(車体3)が停止(走行停止、作業終了)したか否かを判断する(S9)。トラクタ1(車体3)の停止していない場合は、S2に戻る。
 なお、斜板制御部120Aは、変速装置5によって変速段を変更する場合、例えば、第1クラッチ装置52Aを切断状態から接続状態にすることで、第1遊星ギヤ変速装置57Hによって高速側に変速する場合、或いは、第2クラッチ装置52Bの前進クラッチ部75を切断状態から接続状態に切り換えることによって、第2遊星ギヤ変速装置57Lによって低速側に変速する場合、目標回転数J2と実回転数J1との偏差(回転数偏差ΔJ)を参照する。斜板制御部120Aは、回転数偏差ΔJが閾値以上である場合は、制御ラインL1ではなく、制御ラインL2を用いて制御を行い、回転数偏差ΔJが閾値未満である場合は、制御ラインL1を用いて制御を行ってもよい。
 また、上述した実施形態では、斜板制御部120Aは、角度偏差Δθが閾値θ10以上である場合、又は、回転数偏差ΔJが閾値以上である場合、制御ラインL2によって、角度偏差Δθを小さくしていたが、変速装置5によって変速段を変更する場合など、回転数偏差ΔJが閾値以上である場合は、斜板角度の変化速度を小さくしてもよい。例えば、遊星ギヤ変速機構51を高速側又は低速側に切り換える場合は、制御ラインL2の傾きを小さくする(単位回転数当たりの斜板角度の増加量を小さくする)。
 なお、走行モータM1の目標回転数J2の設定方法は限定されない。例えば、運転者によってアクセル127の操作が行われると、原動機4の回転数(原動機回転数)が設定され、設定された原動機回転数(目標原動機回転数)に対応して、制御装置120が設定してもよいし、自動運転時に自動的に目標原動機回転数に対応して走行モータM1の目標回転数J2が設定されてもよいし、予め設定された車速に応じて走行モータM1の目標回転数J2が設定されてもよいし限定されない。
 作業車両1は、走行装置7が設けられた車体3と、斜板角度によって出力を変更する斜板56bを有する油圧ポンプP1と、油圧ポンプP1の出力によって回転数が変化する出力軸58を有し且つ出力軸58の動力が走行装置7に伝達可能な走行モータM1と、斜板56bの角度である斜板角度を検出する角度検出装置122と、斜板角度の制御に関する制御情報と、角度検出装置122が検出した斜板角度である実斜板角度θ2とに基づいて、斜板角度を制御する斜板制御部120Aと、を備えている。これによれば、斜板角度の制御に関する制御情報と実際の斜板角度である実斜板角度θ2との両方を用いて斜板角度を制御しているため、簡単に無段変速装置の挙動を安定させることができる。
 作業車両1は、走行モータM1の出力軸58の回転数を検出する回転検出装置123を備え、斜板制御部120Aは、回転検出装置123が検出した実回転数J1を制御情報とし、実回転数J1と実斜板角度θ2と基づいて、斜板角度を制御する。これによれば、走行モータM1の実回転数J1と、走行モータM1の回転数を制御したときの実斜板角度θ2との関係を簡単に把握することができる。即ち、制御において入力側である実斜板角度θ2と出力側である実回転数J1との関係がどのような状況であるかを把握して、状況に応じて制御を実行することができる。
 斜板制御部120Aは、回転数に応じて定められた斜板角度の設定角度θ1と、実斜板角度θ2との角度偏差Δθが閾値以上である場合は、角度偏差Δθを小さくする制御を行い、角度偏差Δθが閾値θ10未満である場合は設定角度θ1を保持する。これによれば、設定角度θ1と実斜板角度θ2との角度偏差Δθが閾値以上である場合には、設定した設定角度θ1に対して実斜板角度θ2が離れていることから、負荷が大きくなっていると判断することができ、角度偏差Δθを小さくする方向に制御することで安定性を確保することができる。例えば、トラクタ1の加速(増速)、減速時におけるオーバーシュート、ハンチングが発生することを低減することができる。
 斜板制御部120Aは、設定角度θ1として、走行モータM1の目標回転数J2と回転検出装置123が検出した回転数である実回転数J1との回転数偏差ΔJが小さくなる角度を設定する。これによれば、走行モータM1の回転数偏差ΔJが小さくなるような走行モータM1の回転数フィードバック制御を行うことができ、走行モータM1の実回転数J1を意図した回転数にすることができる。
 作業車両1は、走行モータM1の出力軸58から出力された動力によって変速段を変更する変速装置5を備え、斜板制御部120Aは、変速装置5が変速段を変更する場合は、回転数偏差ΔJを参照して、回転数偏差ΔJが閾値以上である場合は、斜板角度の変化速度を小さく制御する。これによれば、回転数偏差ΔJが閾値以上である場合は、斜板角度の変化速度を小さくしているため、走行モータM1の回転数制御を行うにあたって、オーバーシュート、ハンチングが発生することを低減することができる。
 油圧ポンプP1及び走行モータM1は、原動機の駆動力を無段階に変速する静油圧式の無段変速装置50である。これによれば、静油圧式の無段変速装置50において、負荷の変動があった場合でもより静油圧式の無段変速装置50を安定させて作動させることができる。
 作業車両1は、無段変速装置50で変速された駆動力を変速する複数の遊星ギヤ変速装置57を備え、複数の遊星ギヤ変速装置57は、走行装置7に高速の駆動力を伝達する第1遊星ギヤ変速装置57Hと、第1遊星ギヤ変速装置よりも低速の駆動力を伝達する第2遊星ギヤ変速装置57Lとを含んでいる。これによれば、走行装置7に高速の駆動力を伝達する場合、低速の駆動力を伝達する場合の高速、低速の切換を行う場合でも、負荷に応じた制御を行うことができる。
 図2に示すように、制御装置120は、自動変速部120Bを備えている。自動変速部120Bは、無段変速装置50から出力される駆動力が自動変速条件に達する前に、クラッチ機構52を切断状態から接続状態に切り換える切換動作を開始する。自動変速部120Bは、無段変速装置50から出力される駆動力を伝達する出力軸58(走行モータM1の出力軸58)が自動変速条件である切換回転数に達する前に、クラッチ機構52の切換動作を開始する。
 以下、クラッチ機構52の切換動作について詳しく説明する。
 制御装置120には、クラッチ機構52(第1クラッチ装置52A、第2クラッチ装置52B)を作動させる複数の電磁制御弁130が接続されている。複数の電磁制御弁130は、第1クラッチ装置52Aを作動させる第1電磁制御弁130aと、第2クラッチ装置52Bの前進クラッチ部75を作動させる第2電磁制御弁130bと、第2クラッチ装置52Bの後進クラッチ部76を作動させる第3電磁制御弁130cとを含んでいる。
 第1電磁制御弁130a、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cは、それぞれソレノイドを有していて、ソレノイドに励磁した電流に応じて開度が変化する弁である。第1電磁制御弁130a、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cは、ソレノイドに励磁した電流が大きくなるにつれて開度は大きくなり、ソレノイドに励磁した電流が小さくなるにつれて開度は小さくなる。第1電磁制御弁130a、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cのソレノイドを消磁する、電流を付与しない場合は、第1電磁制御弁130a、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cは全閉する。
 第1電磁制御弁130aは、油路71eに接続され、第2電磁制御弁130bは、油路75eに接続され、第3電磁制御弁130cは、油路76eに接続されている。第1電磁制御弁130a、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cには、油圧ポンプP1とは異なる油圧ポンプP2の油路131が接続されていて、作動油が供給可能である。第1電磁制御弁130a、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cには、作動油を排出する油路132が接続されていて、例えば、全閉状態である場合には、出力ポートから作動油が排出される。
 自動変速部120Bは、クラッチ機構52(第1クラッチ装置52A、第2クラッチ装置52B)を切り換える場合、即ち、遊星ギヤ変速機構51を高速側又は低速側に切り換える場合、第1クラッチ装置52A及び第2クラッチ装置52Bのいずれか一方を接続状態にすると他方を切断状態にする。
 具体的には、遊星ギヤ変速機構51を高速側にする場合は、第1電磁制御弁130aのソレノイドに電流(制御信号)を出力して当該第1電磁制御弁130aを全開にすることで、第1クラッチ装置52Aを切断状態から接続状態に切り換える。これに加え、遊星ギヤ変速機構51を高速側にする場合は、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cのソレノイドを消磁して、当該第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cを全閉にすることで、第2クラッチ装置52Bを切断状態(中立状態)にする。
 一方、遊星ギヤ変速機構51を低速側にする場合は、第1電磁制御弁130aのソレノイドを消磁して、当該第1電磁制御弁130aを全閉にすることで、第1クラッチ装置52Aを切断状態にする。これに加え、遊星ギヤ変速機構51を低速側にする場合は、第2電磁制御弁130b又は第3電磁制御弁130cのソレノイドのいずれかに電流(制御信号)を出力する。例えば、トラクタ1(車体3)を低速且つ前進の場合は、第2電磁制御弁130bのソレノイドを励磁して、前進クラッチ部75を接続状態にする。トラクタ1(車体3)が低速且つ後進の場合は、第3電磁制御弁130cのソレノイドを励磁して、後進クラッチ部76を接続状態にする。
 ここで、クラッチ機構52(第1クラッチ装置52A、第2クラッチ装置52B)を切り換える場合、自動変速部120Bは、走行モータM1の出力軸58と、遊星ギヤ変速機構51の出力軸(第1出力軸61f、第2出力軸62f)との回転差(回転偏差)が大きいと、クラッチ機構52を切断状態から接続状態にした場合に接続ショックが大きくなることから、走行モータM1の出力軸58と、遊星ギヤ変速機構51の出力軸(第1出力軸61f、第2出力軸62f)との回転差が閾値(第1閾値)以下になるように、走行モータM1の出力軸58の回転数(切換回転数)を設定し、設定した出力軸58の切換回転数を自動変速条件とする。走行モータM1の出力軸58が切換回転数J5になるように、油圧ポンプP1の斜板角度又は原動機回転数等を変更する。なお、遊星ギヤ変速機構51の出力軸(第1出力軸61f、第2出力軸62f)の回転数は、センサ等により検出してもよいし、ギア比等によって演算してもよいし限定はされない。第1閾値は、変速した場合に変速ショックを低減する閾値である。
 一方、自動変速部120Bは、走行モータM1の出力軸58が自動変速条件に達する前に、クラッチ機構52を切断状態から接続状態に切り換える切換動作を開始する。
 図5A、図5Bは、トラクタ1(車体3)を増速(加速)する場合の変速の状態を示している。図5では、車速L10が徐々に増加し、実回転数J1は増速に応じて増加及び減少している。図5A及び図5Bにおいて、増速前は、L20に示すように、第1クラッチ装置52Aは切断状態(圧力零)、L21に示すように、第2クラッチ装置52Bの前進クラッチ部75は接続状態であることを前提として説明する。
 図5Aに示すように、トラクタ1(車体3)を増速する場合、制御装置120は、斜板角度、原動機回転数を上昇させることによって、走行モータM1の出力軸58の回転数を増加させる一方、走行モータM1の出力軸58の実回転数J1を切換回転数J5に向けて増加させる。
 自動変速部120Bは、実回転数J1が切換回転数J5に一致する時点P20よりも早い時点P21で、切換動作を開始する。自動変速部120Bは、切換動作では、第1電磁制御弁130aのソレノイドを励磁して第1電磁制御弁130aの開度を最大にする(全開にする)。そうすると、第1電磁制御弁130aを全開にすると、期間T1において、ハウジング71aに作動油が徐々に充填され初め、ハウジング71a内の作動油が供給される供給室(押圧部材71dが収容されている空間)の圧力が時点P20を超えた時点で徐々に上がり、次第にピストン等の押圧部材71dが摩擦プレート71cを押して、時点P22にて摩擦プレート71cとハウジング71側に設けたプレートが圧接することで、第1クラッチ装置52Aは接続状態に切り換わる。
 時点P22にて第1クラッチ装置52Aが接続状態になると、第2クラッチ装置52Bの前進クラッチ部75は接続状態から切断状態に切り換わる。
 なお、自動変速部120Bは、予測部120B1を有していてもよい。予測部120B1は、実回転数J1から切換回転数J5に達するまでの時間(到達時間)を予測する。予測部120B1は、トラクタ1(車体3)において、増速する動作を検出した場合、或いは、制御装置120によって増速する信号又は操作を取得した場合において、切換回転数J5が設定されると、実回転数を参照し、所定時間当たりの実回転数J1の増加量(傾き)を求め、実回転数J1の傾きから到達時間を予測する。例えば、到達時間が0.3秒と予測された場合、0.3秒後にハウジング71a内の供給室の作動油の圧力が所定以上となるように、自動変速部120Bは、切換動作を早める。即ち、走行モータM1の実回転数J1が切換回転数J5に到達した場合に、少なくとも摩擦プレート71cとハウジング71側に設けたプレートとが接触をし始めている状態になるように、到達時間前に切換動作を開始する。
 上述した実施形態では、トラクタ1(車体3)を増速する場合について説明をしたが、減速する場合でも適用可能である。減速の場合の動作は、上述した増速を減速に読み替えればよい。
 図6は、切換動作の流れを示す図である。
 図6に示すように、自動変速部120Bは、遊星ギヤ変速機構51の切換指令、即ち、増速、又は、減速の指令を取得する(S10)と、切換回転数J5の設定を行う(S11)。切換回転数J5の設定は、例えば、遊星ギヤ変速機構51の出力軸(第1出力軸61f、第2出力軸62f)の回転数を計測又は演算等によって求め、出力軸の回転数が走行モータM1の実回転数J1と所定以上乖離しない回転数を、切換回転数J5に設定する。なお、切換回転数J5の設定方法は一例であって、限定されない。
 切換回転数J5が設定されると、予測部120B1によって到達時間を予測する(S12)。自動変速部120Bは、例えば、走行モータM1の実回転数J1が切換回転数J5に到達する時点P20よりも到達時間以上早く、切換動作を開始する(S13)。
 作業車両1は、原動機4と、走行装置7と、無段変速装置50と、遊星ギヤ変速機構51と、遊星ギヤ変速機構51で変速された駆動力を前記走行装置7に伝達する走行伝達軸66に接続する接続状態と、走行伝達軸66に接続しない切断状態とに切り換え可能なクラッチ機構52と、無段変速装置50から出力される駆動力が自動変速条件に達する前に、クラッチ機構52を切断状態から接続状態に切り換える切換動作を開始する自動変速部120Bと、を備えている。これによれば、駆動力を無段階に変速する無段変速装置と無段変速装置で変速された駆動力を変速する遊星ギヤ変速機構とを備えた作業車両において、変速時等において、無段変速装置の動力をスムーズに伝達することができる。
 無段変速装置50は、油圧ポンプP1と、走行モータM1と、を備え、自動変速部120Bは、無段変速装置50から出力される駆動力を伝達する出力軸の回転数が自動変速条件である切換回転数J5に達する前に、クラッチ機構52の切換動作を開始する。これによれば、例えば、図5Aに示すように、切換回転数J5に達する前の時点P21で、切換動作を開始することができるため、走行モータM1の回転数が切換回転数J5に達した場合には、クラッチ機構52内への作動油の充填完了を早めることができ、無段変速装置の動力をスムーズに伝達することができる。一方、図5Bに示すように、切換回転数J5に達した時点でクラッチ機構52の切換動作を開始した場合には、走行モータM1の回転数が切換回転数J5に達した時点でクラッチ機構52内への作動油の充填が始まったばかりなので、走行モータM1の回転数が切換回転数J5になっているのにも関わらず、クラッチ機構52が接続できない時間が長くなる。
 自動変速部120Bは、回転検出装置123が検出した回転数から切換回転数J5に達するまでの時間を予測する予測部120B1を有し、少なくとも予測部120B1が予測した時間に基づいて切換動作を行う。これによれば、予測部120B1によって切換回転数J5に達するまでの時間を予測することによって、より正確で素早く切換動作を早めることができる。
 遊星ギヤ変速機構51は、高速の駆動力を伝達する第1遊星ギヤ変速装置57Hと、第1遊星ギヤ変速装置57Hよりも低速の駆動力を伝達する第2遊星ギヤ変速装置57Lとを含み、クラッチ機構52は、第1遊星ギヤ変速装置57Hの駆動力を走行伝達軸66に伝達可能な第1クラッチ装置52Aと、第2遊星ギヤ変速装置57Lの駆動力を走行伝達軸66に伝達可能な第2クラッチ装置52Bとを含み、自動変速部120Bは、第1クラッチ装置52A及び第2クラッチ装置52Bのいずれか一方を接続状態にした場合は、他方を切断状態にする。これによれば、第1クラッチ装置52A及び第2クラッチ装置52Bのいずれか一方が接続状態になった場合には他方が切断状態になることから、高速側の駆動力と低速側の駆動力とが同時に伝達されてしまうことを防止することができ、増速又は減速時における走行装置7への動力の伝達をスムーズにすることができる。
 作業車両1は、油圧ポンプP1と、電磁制御弁130と、電磁制御弁130とクラッチ機構52とを接続する油路71e、75e、76eと、を備え、自動変速部120Bは、切換動作を開始する場合に電磁制御弁130を開放する制御信号を出力する。これによれば、電磁制御弁130を開放することによって作動油を素早くクラッチ機構52に供給(充填)することができる。
 図2に示すように、制御装置120は、制動制御部120Cを備えている。制動制御部120Cは、トラクタ1(車体3)の制動が行われない場合は、回転検出装置123が検出した実回転数J1に基づいて無段変速装置50を制御し、トラクタ1(車体3)の制動が行われた場合は、角度検出装置122が検出した実斜板角度(実斜板角度)θ2に基づいて無段変速装置50を制御する。
 制動制御部120Cは、トラクタ1(車体3)の制動が行われない場合は、実回転数J1と目標回転数J2との偏差(回転数偏差)ΔJが小さくなるように回転数フィードバック制御を行い、制動が行われた場合は、実斜板角度θ2と目標斜板角度θ1との角度偏差Δθが小さくなるように斜板フィードバック制御を行う。
 以下、制動に伴う無段変速装置50の動作について説明する。
 図1に示すように、トラクタ1は、制動装置140を備えている。制動装置140は、走行装置7の制動を行う装置である。制動装置140は、制動操作部材141と、左制動装置142Fと、右制動装置142Rとを有している。制動操作部材141は、制動の操作を行う部材であって、運転者が手動で操作することができる部材である。制動操作部材141は、左ブレーキペダル141Fと、右ブレーキペダル141Rとを含んでいる。左ブレーキペダル141F及び右ブレーキペダル141Rは、車体3等に揺動自在に支持されていて、運転席10の近傍に設けられ、運転者が操作可能である。左制動装置142F及び右制動装置142Rは、ディスク型の制動装置であり、制動する制動状態と、制動を解除する解除状態に切換可能である。左制動装置142Fは、後車軸99の左側に設けられ、右制動装置142Rは、後車軸99の右側に設けられている。
 運転者が左ブレーキペダル141Fを操作する(踏み込む)ことによって、左ブレーキペダル141Fに連結された左連結部材143Fが制動方向へ動き、左制動装置142Fを制動状態にすることができる。運転者が右ブレーキペダル141Rを操作する(踏み込む)ことによって、右ブレーキペダル141Rに連結された右連結部材143Rが制動方向へ動き、右制動装置142Rを制動状態にすることができる。なお、左ブレーキペダル141Fと右ブレーキペダル141Rとには両者を連結する連結部材が係脱自在(左ブレーキペダル141F及び右ブレーキペダル141Rに掛止して、左ブレーキペダル141F及び右ブレーキペダル141Rを連結する連結状態と、左ブレーキペダル141F及び右ブレーキペダル141Rからの掛止が行われずに連結しない非連結状態)に設けられていて、連結部材によって左ブレーキペダル141Fと右ブレーキペダル141Rとを連結している場合には、左ブレーキペダル141F及び右ブレーキペダル141Rのいずれかを踏み込むことによって、左制動装置142Fと右制動装置142Rとを同時に制動することができ、左ブレーキペダル141F及び右ブレーキペダル141Rのいずれかの踏込を解除することによって、左制動装置142Fと右制動装置142Rとの制動を同時に解除することができる。
 図2に示すように、制御装置120には、制動操作部材141の操作量、即ち、制動操作部材141の踏込量を検出する操作量検出装置145が接続されている。操作量検出装置145は、連結部材が連結状態である場合の操作量(踏込量)G1を検出するセンサである。
 制動制御部120Cは、操作量検出装置145が検出した操作量(踏込量)G1に応じて、制動時の目標斜板角度θ1を設定する。例えば、制動制御部120Cは、踏込量G1が増加するにつれて、目標斜板角度θ1を走行モータM1の回転数が減速する側に変更し、踏込量G1が減少するにつれて、目標斜板角度θ1を走行モータM1の回転数が増加する側に変更する。即ち、制動制御部120Cは、予め設定されている目標斜板角度θ1に対して、制動操作部材141が操作されて制動が行われた場合は、踏込量G1に応じて、予め設定されている目標斜板角度θ1を減少させる補正を行う。なお、制動制御部120Cは、制動操作部材141が操作されていない場合は、目標斜板角度θ1の補正、即ち、変更しない。
 さて、制動制御部120Cは、例えば、トラクタ1(車体3)が前進している状態において、制動装置140の制動が行われた場合は、クラッチ機構52を切断状態にする。
 図7Aは、制動制御部120Cの制御におけるクラッチ機構52の切換状態を示している。
 図7Aの時点P30に示すように、トラクタ1(車体3)が前進している場合において、遊星ギヤ変速機構51の駆動力が高速側であり(第1クラッチ装置52Aが接続状態であり)、且つ、制動装置140の制動が行われた場合、制動制御部120Cは、第1クラッチ装置52Aを接続状態から切断状態に切り換え、第2クラッチ装置52Bは、切断状態に維持する。つまり、トラクタ1(車体3)が前進且つ高速である場合に、制動が行われた場合、高速側の遊星ギヤ変速機構51の駆動力を走行伝達軸66に伝達しないようにする一方、第2クラッチ装置52B(前進クラッチ部75及び後進クラッチ部76)を切断状態にすることで、低速側の遊星ギヤ変速機構51の駆動力を中立側に維持し、遊星ギヤ変速機構51による動力の伝達を切る。
 そして、図7Aの期間T2に示すように、第1クラッチ装置52A及び第2クラッチ装置52Bが切断状態において、制動制御部120Cは、走行モータM1の回転数(実回転数)J1と、第2遊星ギヤ変速装置57Lにおける回転数(第2出力軸62fの回転数)との回転数偏差ΔJが閾値(第1閾値)以下になるように、走行モータM1の実回転数J1(第1出力軸58の回転数)を変化させる。図7Aの時点P31に示すように、制動制御部120Cは、制動されている状態で、走行モータM1の実回転数J1を変化させることにより、回転数偏差ΔJが閾値(第1閾値)以下になった場合に、第2クラッチ装置52Bの前進クラッチ部75を切断状態から接続状態に切り換える。
 一方、図7Bの時点P30に示すように、第1クラッチ装置52A及び第2クラッチ装置52Bが切断状態において、時点P32にて、制動装置140の制動が解除された場合(踏込量G1が略零になった場合)、制動制御部120Cは、回転数偏差ΔJを閾値(第1閾値)以下にする制御(ショック低減制御)を実行しているときは、ショック低減制御を停止して、第1クラッチ装置52Aを切断状態から接続状態に切り換える。なお、図7の時点P32の前にショック低減制御が実行していない場合は、制動制御部120Cは、第1クラッチ装置52Aを切断状態から接続状態に切り換える。
 また、図7Cの時点P33に示すように、第1クラッチ装置52A及び第2クラッチ装置52Bが切断状態において、制動制御部120Cは、トラクタ1(車体3)のアクセル127等を踏み込むことにより増速する場合は、第2クラッチ装置52Bを切断状態から接続状態に切り換える。
 さて、上述した実施形態では、制動装置140の制動によって、クラッチ機構52を制御していたが、トラクタ1(車体3)の車速に応じてクラッチ機構52を制御してもよい。制御装置120には、車速検出装置146が接続されている。車速検出装置146は、トラクタ1(車体3)の走行速度(車速)を検出するセンサである。例えば、車速検出装置146は、前車軸105、後車軸99の回転を車速に変換するセンサであってもよいし、前輪7F,後輪7Rの回転を車速に変換するセンサであってもよく限定されない。
 制動制御部120Cは、車速検出装置146で検出された車速V1が閾値以下である場合に、クラッチ機構52を切断状態から接続状態に切り換える。例えば、図7Dの時点P34に示すように、制動制御部120Cは、車速V1が閾値(車速閾値)以下である場合に、第2クラッチ装置52Bを切断状態から接続状態に切り換える。なお、車速閾値は、運転席10の近傍に設けられた設定部材150によって設定できるようにしてもよい。例えば、設定部材150によって車速閾値を零にした場合は、制動制御部120Cは、車速V1が零になった場合に、第2クラッチ装置52Bを切断状態から接続状態に切り換える。
 作業車両1は、車体3と、静油圧式の無段変速装置50と、遊星ギヤ変速機構51と、クラッチ機構52と、制動装置140と、制動装置140の制動が行われた場合はクラッチ機構52を切断状態にする制御装置120とを備えている。これによれば、静油圧式の無段変速装置を備えた作業車両において、制動時及び制動の解除時にトラクタの走行性を向上させることができる。例えば、制動装置140の制動が行なわれた場合に、制動に応じて静油圧式の無段変速装置50の出力を低減することができ、作業車両1の停止をスムーズにすることができる。
 作業車両1は、車体3と、油圧ポンプP1と走行モータM1とを有する静油圧式の無段変速装置50と、回転検出装置123と、角度検出装置122と、走行装置の制動を行う制動装置140と、制動装置140の制動が行われない場合は、回転検出装置123が検出した回転数に基づいて無段変速装置50を制御し、制動装置140の制動が行われた場合は角度検出装置122が検出した実斜板角度θ2に基づいて無段変速装置50を制御する制御装置120と、を備えている。これによれば、制動が行われない通常走行時には、作業車両1の車速(走行速度)等を安定させることができ、制動が行なわれた場合には制動走行時には、実斜板角度θ2に応じて走行モータM1の回転数を調整することができ、様々な状況に応じて適正な制動を行うことができる。
 制御装置120は、制動が行われない場合は、回転検出装置123が検出した回転数である実回転数J1と目標回転数J2との偏差が小さくなるように回転数フィードバック制御を行い、制動が行われた場合は、角度検出装置122が検出した実斜板角度θ2である実斜板角度θ2と目標斜板角度θ1との偏差が小さくなるように斜板フィードバック制御を行う。これによれば、制動が行なわれていない場合は、回転数フィードバック制御によって車速を目標車速にすることができ、斜板フィードバック制御によって、制動時には斜板角度を安定して、走行モータM1側の回転数を設定した値などに一定にすることができる。
 作業車両1は、制動装置140に対して制動を行う制動操作部材141を備え、制御装置120は、制動操作部材141の操作量に応じて、目標斜板角度θ1を設定する。これによれば、制動操作部材141の操作量が大きい場合には、目標斜板角度θ1を操作量に応じて小さくしたり、操作行が小さい場合には、目標斜板角度θ1を操作量に応じて大きくすることができ、制動の強さによって作業車両1の走行を安定することができる。
 作業車両1は、遊星ギヤ変速機構51と、クラッチ機構52と、を備え、制御装置120は、制動装置140の制動が行われた場合はクラッチ機構52を切断状態にする。これによれば、制動時において走行装置7への動力の伝達(駆動力の伝達)を切ることができる。
 制御装置120は、遊星ギヤ変速機構51の駆動力が高速側である場合は、クラッチ機構52を切断状態にする。これによれば、制動時において高速側の駆動力が伝達されている場合は、走行装置7への高速側の駆動力の伝達を切ることができる。
 遊星ギヤ変速機構51は、第1遊星ギヤ変速装置57Hと、第2遊星ギヤ変速装置57Lと、有し、クラッチ機構52は、第1クラッチ装置52Aと、第2クラッチ装置52Bと、を含み、制御装置120は、第2クラッチ装置52Bが切断状態である場合は、走行モータM1の回転数と第2遊星ギヤ変速装置57Lにおける回転数との回転偏差が小さくなるように走行モータM1の回転数を変化させる。これによれば、制動時において低速側に切り換えるときの切換ショックを低減することができる。
 制御装置120は、回転数偏差が閾値以下である場合は第2クラッチ装置52Bを接続状態に切り換える。これによれば、低速側に切り換えた場合の切換ショックをより少なくすることができる。
 制御装置120は、制動装置140の制動が解除された場合は第1クラッチ装置52Aを切断状態から接続状態に切り換える。これによれば、作業車両1が制動により減速している状態から切換ショックをした状態で素早く増速に切り換えることができる。
 制御装置120は、制動装置140の制動が行われている場合で車体3の速度が増加した場合は第2クラッチ装置52Bを切断状態から接続状態に切り換える。これによれば、作業車両1が制動により減速している状態から素早く増速に切り換えることができる。
 制御装置120は、車体3の車速を検出する車速検出装置146を備え、車速検出装置146で検出された車速が閾値以下である場合に、クラッチ機構52を切断状態から接続状態に切り換える。これによれば、作業車両1の車速が十分に低くなった状態で、クラッチ機構52を切断状態から接続状態にしているため、作業車両1を安定して停止させることができる。
 制御装置120は、車速が閾値以下である場合に、第2クラッチ装置52Bを切断状態から接続状態に切り換える。これによれば、低速側である第2クラッチ装置52Bを切り換えることで、素早く作業車両1を停止することができ、制動の解除後に、低速側から走行装置7に対して駆動力を伝達することができる。
 静油圧式の無段変速装置50は、油圧ポンプP1と、走行モータM1と、を有し、制御装置120は、制動装置140の制動が行われない場合は、走行モータM1の回転数に基づいて無段変速装置50を制御し、制動装置140の制動が行われた場合は油圧ポンプP1の斜板角度に基づいて無段変速装置50を制御する。これによれば、静油圧式の無段変速装置を備えた作業車両において、制動時及び制動の解除時にトラクタの走行性を向上させることができる。例えば、制動装置140の制動が行なわれた場合に、制動に応じて静油圧式の無段変速装置50の出力を低減することができ、トラクタ1の停止をスムーズにすることができる。また、制動装置140の制動が行なわれない場合には、作業車両1の走行を行うことができる。
 上述した実施形態では、変速装置5を制御可能な制御装置120において、斜板制御部120A、自動変速部120B、制動制御部120Cを備えているが、トラクタ1は、斜板制御部120A、自動変速部120B及び制動制御部120Cの全てを備える必要はなく、適宜組み合わせて、変速装置5の制御を行ってもよい。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1     :作業車両(トラクタ)
3     :車体
4     :原動機
5     :変速装置
7     :走行装置
33    :油圧ポンプ
50    :無段変速装置
56b   :斜板
57    :遊星ギヤ変速装置
57H   :第1遊星ギヤ変速装置
57L   :第2遊星ギヤ変速装置
58    :出力軸
61f   :出力軸
62f   :出力軸
120A  :斜板制御部
122   :角度検出装置
123   :回転検出装置
J1    :実回転数
J2    :目標回転数
M1    :走行モータ
P1    :油圧ポンプ
P2    :油圧ポンプ
ΔJ    :回転数偏差
Δθ    :角度偏差
θ1    :設定角度(目標斜板角度)
θ2    :実斜板角度

Claims (16)

  1.  走行装置が設けられた車体と、
     斜板角度によって出力を変更する斜板を有する油圧ポンプと、
     前記油圧ポンプの出力によって回転数が変化する出力軸を有し、且つ、前記出力軸の動力が前記走行装置に伝達可能な走行モータと、
     前記斜板の角度である斜板角度を検出する角度検出装置と、
     前記斜板角度の制御に関する制御情報と、前記角度検出装置が検出した斜板角度である実斜板角度とに基づいて、前記斜板角度を制御する斜板制御部と、
     を備えている作業車両。
  2.  前記走行モータの前記出力軸の回転数を検出する回転検出装置を備え、
     前記斜板制御部は、前記回転検出装置が検出した回転数を前記制御情報とし、前記回転数と前記実斜板角度とに基づいて、前記斜板角度を制御する請求項1に記載の作業車両。
  3.  前記斜板制御部は、前記回転数に応じて定められた斜板角度の設定角度と、前記実斜板角度との角度偏差が閾値以上である場合は、前記角度偏差を小さくする制御を行い、前記角度偏差が閾値未満である場合は前記設定角度を保持する請求項2に記載の作業車両。
  4.  前記斜板制御部は、前記設定角度として、前記走行モータの目標回転数と前記回転検出装置が検出した回転数である実回転数との回転数偏差が小さくなる角度を設定する請求項3に記載の作業車両。
  5.  前記走行モータの出力軸から出力された動力によって変速段を変更する変速装置を備え、
     前記斜板制御部は、前記変速装置が前記変速段を変更する場合は、前記回転数偏差を参照して、前記回転数偏差が閾値以上である場合は、前記斜板角度の変化速度を小さく制御する請求項4に記載の作業車両。
  6.  前記油圧ポンプ及び前記走行モータは、原動機の駆動力を無段階に変速する静油圧式の無段変速装置である請求項1~4のいずれかに記載の作業車両。
  7.  前記無段変速装置で変速された駆動力を変速する複数の遊星ギヤ変速装置と、
     を備え、
     前記複数の遊星ギヤ変速装置は、前記走行装置に高速の駆動力を伝達する第1遊星ギヤ変速装置と、前記第1遊星ギヤ変速装置よりも低速の駆動力を伝達する第2遊星ギヤ変速装置とを含んでいる請求項1~6のいずれかに記載の作業車両。
  8.  走行装置が設けられた車体と、
     斜板角度によって出力を変更する斜板を有する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの出力によって回転数が変化する出力軸を有し且つ前記出力軸の動力が前記走行装置に伝達可能な走行モータと、を有する静油圧式の無段変速装置と、
     前記走行モータの前記出力軸の回転数を検出する回転検出装置と、
     前記斜板の角度である斜板角度を検出する角度検出装置と、
     前記走行装置の制動を行う制動装置と、
     前記制動装置の制動が行われない場合は、前記回転検出装置が検出した回転数に基づいて前記無段変速装置を制御し、前記制動装置の制動が行われた場合は前記角度検出装置が検出した前記斜板角度である実斜板角度に基づいて前記無段変速装置を制御する制御装置と、
     を備えている作業車両。
  9.  前記制御装置は、前記制動が行われない場合は、前記回転検出装置が検出した回転数である実回転数と目標回転数との偏差が小さくなるように回転数フィードバック制御を行い、前記制動が行われた場合は、前記角度検出装置が検出した前記斜板角度である実斜板角度と目標斜板角度との偏差が小さくなるように斜板フィードバック制御を行う請求項8に記載の作業車両。
  10.  前記制動装置に対して制動を行う制動操作部材を備え、
     前記制御装置は、前記制動操作部材の操作量に応じて、前記目標斜板角度を設定する請求項9に記載の作業車両。
  11.  前記無段変速装置で変速された駆動力を高速側と低速側とに変速可能な遊星ギヤ変速機構と、
     前記遊星ギヤ変速機構で変速された駆動力を前記走行装置に伝達する走行伝達軸に接続する接続状態と、前記走行伝達軸に接続しない切断状態とに切り換え可能なクラッチ機構と、
     を備え、
     前記制御装置は、前記制動装置の制動が行われた場合は前記クラッチ機構を前記切断状態にする請求項8~10のいずれかに記載の作業車両。
  12.  前記制御装置は、前記遊星ギヤ変速機構の駆動力が高速側である場合は、前記クラッチ機構を前記切断状態にする請求項11に記載の作業車両。
  13.  前記遊星ギヤ変速機構は、前記無段変速装置で変速された駆動力を高速側に変速する第1遊星ギヤ変速装置と、前記無段変速装置で変速された駆動力を第1遊星ギヤ変速装置よりも低速側に変速する第2遊星ギヤ変速装置とを有し、
     前記クラッチ機構は、前記第1遊星ギヤ変速装置の駆動力を走行伝達軸に接続する接続状態と、前記走行伝達軸に接続しない切断状態とに切り換え可能な第1クラッチ装置と、
     前記第2遊星ギヤ変速装置の駆動力を前記走行伝達軸に接続する接続状態と、前記走行伝達軸に接続しない切断状態とに切り換え可能な第2クラッチ装置と、
     を含み、
     前記制御装置は、前記第2クラッチ装置が前記切断状態である場合は、前記走行モータの回転数と前記第2遊星ギヤ変速装置における回転数との回転偏差が小さくなるように前記走行モータの回転数を変化させる請求項11又は12に記載の作業車両。
  14.  前記制御装置は、前記回転数偏差が閾値以下である場合は前記第2クラッチ装置を接続状態に切り換える請求項5に記載の作業車両。
  15. 前記制御装置は、前記制動装置の制動が解除された場合は前記第1クラッチ装置を前記切断状態から接続状態に切り換える請求項12又は13に記載の作業車両。
  16.  前記制御装置は、前記制動装置の制動が行われている場合で前記車体の速度が増加した場合は前記第2クラッチ装置を前記切断状態から接続状態に切り換える請求項12~14のいずれかに記載の作業車両。
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