JP2016125603A - 作業車両の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速段から低速段への変速時および低速段から高速段への変速時における変速ショックを低減して変速フィーリングを向上させることができる作業車両の変速制御装置を提供すること。
【解決手段】回転動力を複数の変速段で変速可能な主変速クラッチＢと、主変速クラッチＢよりも動力伝達下流側で回転動力を高速段または低速段で変速可能なＨｉ−ＬｏクラッチＣと、各クラッチＢ，Ｃの圧着状態を調整するアクチュエータ２０１〜２０６と、各クラッチＢ，Ｃの圧着状態を測定する圧力センサ１７１〜１７６と、を備えた作業車両１を多段変速制御する作業車両の変速制御装置１７０において、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣによる変速時に、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧力を第１圧力値Ｐａに保持しつつ、主変速クラッチＢを変速するとともに、主変速クラッチＢの変速元側の圧力が第２圧力値ＰｂになるとＨｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧力を上昇させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、作業車両の変速制御装置に関する。

従来、作業車両には、複数の変速段のいずれかで変速する油圧クラッチ（主変速クラッチ）と、高速段または低速段で変速する油圧クラッチ（Ｈｉ−Ｌｏクラッチ）とを備え、各油圧クラッチを制御することで、高速側から低速側にかけて広範囲で多段階に変速可能なものがある。このような作業車両において、各油圧クラッチの組み合わせを変更する場合、たとえば、特許文献１に開示される変速制御装置のように、動力伝達上流側、すなわち、エンジンに近い油圧クラッチを切り離した後、変速フィーリングを損なわないように予め設定された特性で油圧クラッチを昇圧制御することが知られている。また、たとえば、特許文献２に開示される油圧クラッチ制御装置のように、高速段から低速段へとシフトする場合に、油圧クラッチ（Ｈｉ−Ｌｏクラッチ）の変速先（低速）側の油圧昇圧の開始タイミングを遅らせ、これにより、次の変速位置における油圧クラッチ（主変速クラッチ）の接続が遅れて、エンジンブレーキが作用しないようにクラッチ接続を行うことで変速ショックを低減させることも知られている。

特開２００６−３０７９９９号公報 特許第２９１２６５０号公報

しかしながら、上述した変速制御装置（特許文献１）では、油圧クラッチを一時的に切り離すため、抵抗の大きな作業中などは変速時に大きく減速してしまうことがあり、変速ショックが発生するという問題がある。また、上述した油圧クラッチ制御装置（特許文献２）においても同様に、Ｈｉ−Ｌｏクラッチの変速元（高速）側の油圧が完全に０［ｋｇｆ／ｃｍ^２］になってから、変速先（低速）側の油圧を昇圧させており、すなわち、クラッチを一旦切り離してから、次の変速位置のクラッチを接続するため、たとえば、牽引などの高負荷の作業に要する動力が途切れるなどの他の要因により変速ショックが発生するという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高速段から低速段への変速時および低速段から高速段への変速時における変速ショックを低減して変速フィーリングを向上させることができる作業車両の変速制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の作業車両の変速制御装置は、エンジン（４）からの回転動力を駆動輪（２，３）へと伝達する動力伝達装置（１３）と、前記動力伝達装置（１３）内に設けられ、前記回転動力を複数の変速段のいずれかで変速可能な油圧式の主変速クラッチ（Ｂ）と、前記動力伝達装置（１３）内において前記主変速クラッチ（Ｂ）よりも動力伝達下流側に設けられ、前記回転動力を高速段または低速段で変速可能な油圧式のＨｉ−Ｌｏクラッチ（Ｃ）と、前記主変速クラッチ（Ｂ）および前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチ（Ｃ）の圧着状態を調整するアクチュエータ（２０１〜２０６）と、前記主変速クラッチ（Ｂ）および前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチ（Ｃ）の圧着状態を測定する圧力センサ（１７１〜１７６）と、を備えた作業車両（１）を多段変速する制御を行う作業車両の変速制御装置において、前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチ（Ｃ）による高速段から低速段への変速時および低速段から高速段への変速時に、前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチ（Ｃ）の変速先側の圧力を規定の第１圧力値（Ｐａ，Ｐｃ）に保持しつつ、前記主変速クラッチ（Ｂ）を変速するとともに、前記主変速クラッチ（Ｂ）の変速元側の圧力が規定の第２圧力値（Ｐｂ，Ｐｄ）になると前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチ（Ｃ）の変速先側の圧力を上昇させることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両の変速制御装置において、前記第１圧力値（Ｐａ，Ｐｃ）の保持中に、一定周期ごとに前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチ（Ｃ）の圧着状態を調整する前記アクチュエータ（２０５，２０６）の制御量を補正することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の作業車両の変速制御装置において、前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチ（Ｃ）の変速元側における圧力の出力を、前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチ（Ｃ）の変速先側の油室（２１１〜２１６）内に作動油を充填する作動油充填時間（Ｔｂ）終了と同時に終了することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１、２または３に記載の作業車両の変速制御装置において、前記第２圧力値（Ｐｂ，Ｐｄ）を、変速感度ダイヤル（１８６）の設定ダイヤル値に応じて変更することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の作業車両の変速制御装置において、前記第１圧力値（Ｐａ，Ｐｃ）を、前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチ（Ｃ）による高速段から低速段へと変速する場合と低速段から高速段へと変速する場合とで変更することを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の作業車両の変速制御装置において、前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチ（Ｃ）の変速元側の圧力を、前記主変速クラッチ（Ｂ）の変速元側の圧力が前記第２圧力値（Ｐｂ，Ｐｄ）未満になるまで規定の第３圧力値（ＰＬ）に保持することを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の作業車両の変速制御装置において、前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチ（Ｃ）の変速元側の圧力を、前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチ（Ｃ）の変速元側の圧力を測定する前記圧力センサ（１７５，１７６）のセンサ値に基づいて前記第３圧力値（ＰＬ）となるようにフィードバック補正することを特徴とする。

請求項１に記載の作業車両の変速制御装置によれば、Ｈｉ−Ｌｏクラッチによる変速を伴う場合、すなわち、高速段から低速段へとシフトする場合に、Ｈｉ−Ｌｏクラッチの圧力を規定圧力（第１圧力値）に保持しつつ、主変速クラッチによる変速を行い、主変速クラッチの変速先側が規定圧力（第２圧力値）になったときにＨｉ−Ｌｏクラッチの変速先側の圧力を上昇させることで、動力が完全に遮断される状態を防ぐことができる。この結果、変速フィーリングを向上させることができる。

請求項２に記載の作業車両の変速制御装置によれば、請求項１の発明の効果に加えて、Ｈｉ−Ｌｏクラッチの変速先側の圧力状態を調整するアクチュエータの制御量を補正することで、たとえば、主変速クラッチの変速元側のクラッチが遮断される前にＨｉ−Ｌｏクラッチの変速先側の圧力が高くなって変速段を飛び越えて動力が伝達されることによる変速ショック発生を防ぐことができる。また、作動油の特性やクラッチの特性にばらつきがあっても、変速精度を保つことができる。

請求項３に記載の作業車両の変速制御装置によれば、請求項１または２の発明の効果に加えて、Ｈｉ−Ｌｏクラッチの変速元側の圧力下降のタイミングを変速先側の油室内に対する作動油の充填時間終了と同時に制御することで、低速段から高速段への変速時および高速段から低速段への変速時の変速ショックを低減することができる。

請求項４に記載の作業車両の変速制御装置によれば、請求項１〜３のいずれか１項の発明の効果に加えて、第２圧力値を、設定ダイヤル値に応じて変更することで、変速のフィーリングを任意に変更することができる。

請求項５に記載の作業車両の変速制御装置によれば、請求項１〜４のいずれか１項の発明の効果に加えて、たとえば、第１圧力値を、高速段から低速段へと変速する場合および低速段から高速段へと変速する場合のそれぞれのトルク特性を考慮した値とすることで、トルク特性に応じて、さらに高精度に変速することができる。

請求項６に記載の作業車両の変速制御装置によれば、請求項１から５のいずれか１項の発明の効果に加えて、前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチの変速元側の圧力を、主変速クラッチの変速元側の圧力が第２圧力値になるまで、すなわち、次の変速先の準備ができるまで規定の第３圧力値に保持することで、動力遮断を防ぐことができる。

請求項７に記載の作業車両の変速制御装置によれば、請求項６の発明の効果に加えて、Ｈｉ−Ｌｏクラッチの変速元側の圧力を規定の第３圧力値となるように補正することで、圧力のばらつきが生じても安定した変速動作を行うことができる。

図１は、作業車両の概略側面図である。 図２は、作業車両の概略正面図である。 図３は、変速装置の動力伝達経路図である。 図４は、作業車両各部の制御ブロック図である。 図５は、アクチュエータ駆動回路図である。 図６は、油温が２０［℃］以上のＨｉ−Ｌｏクラッチが絡まない変速制御のタイミングチャートである。 図７は、油温が２０［℃］以上のＨｉ−Ｌｏクラッチが絡む変速制御のタイミングチャートである。 図８は、油温が２０［℃］未満のＨｉ−Ｌｏクラッチが絡まない変速制御のタイミングチャートである。 図９は、油温が２０［℃］未満のＨｉ−Ｌｏクラッチが絡む変速制御のタイミングチャートである。 図１０は、変速感度ダイヤル値と昇圧補正量との関係を示す説明図である。 図１１は、クラッチ接続圧と電流との関係を示す説明図である。

以下に、本発明に係る作業車両の変速制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

〔作業車両〕
図１は、作業車両の概略側面図である。図２は、作業車両の概略正面図である。なお、以下では、作業車両として、トラクタを例に説明する。また、以下の説明において、前後方向とは、作業車両、すなわち、トラクタの前後方向である。さらに言えば、前後方向とは、トラクタが直進するときの進行方向であり、進行方向前方側を前後方向前側、後方側を前後方向後側と規定する。トラクタの進行方向とは、トラクタの直進時において、後述する操縦席からステアリングハンドルに向かう方向であり、ステアリングハンドル側が前側、操縦席側が後側となる。また、車幅方向とは、前後方向に対して水平に直交する方向である。ここでは、前後方向前側を見た状態で、右側を車幅方向右側、左側を車幅方向左側と規定する。さらに、鉛直方向とは、前後方向と車幅方向とに直交する方向である。なお、上述した前後方向、車幅方向および鉛直方向は、互いに直交する。

図１および図２に示すように、作業車両としてのトラクタ１は、駆動源が発生する駆動力によって自走しながら圃場などで作業を行う農業用トラクタである。トラクタ１は、前輪２と、後輪３と、駆動源としてのエンジン４と、変速装置（トランスミッション）５とを備えている。このうち、前輪２は、主に操舵用の車輪、すなわち、操舵輪として設けられている。また、後輪３は、主に駆動用の車輪、すなわち、駆動輪として設けられている。後輪３には、機体前部１Ｆのボンネット６内に搭載されたエンジン４で発生した回転動力を、変速装置５で適宜減速して伝達可能になっている。後輪３は、回転動力によって駆動力を発生する。また、変速装置５は、エンジン４で発生した回転動力を、必要に応じて前輪２にも伝達可能にしている。この場合は、前輪２と後輪３との四輪が駆動輪となって駆動力を発生する。すなわち、変速装置５は、二輪駆動と四輪駆動との切り替えが可能になっており、エンジン４の回転動力を減速し、減速させた回転動力を前輪２および後輪３に伝達可能になっている。

また、トラクタ１の機体後部１Ｒには、ロータリなどの作業機（図示省略）を装着可能な連結装置７が配設されている。連結装置７は、たとえば、左右のロアリンクや中央のトップリンクなどによってトラクタ１の機体後部１Ｒに作業機を連結する。トラクタ１は、たとえば、左右のリフトアームを油圧で回動することで、リフトロッドやリフトロッドと連結しているロアリンクなどを介して作業機を昇降させることができる。トラクタ１は、機体上の操縦席８の周りがキャビン９で覆われている。トラクタ１は、キャビン９内において、操縦席８前側のダッシュボード１０にステアリングハンドル１１が設けられているとともに、操縦席８の周りに、クラッチペダル、アクセルペダルなどの各種操作ペダルや、前後進レバー、変速レバーなどの各種操作レバーが配置されている。

〔変速装置〕
図３は、変速装置５の動力伝達経路を示す線図である。図３に示すように、変速装置５は、ミッションケース１２（図１参照）と、ミッションケース１２内に配置され、エンジン４から後輪３などへと回転動力を伝達する動力伝達機構１３とを含んで構成されている。動力伝達機構１３は、エンジン４の回転動力を、前輪２、後輪３および機体に連結された作業機へと伝達し、前輪２、後輪３および作業機を駆動するものである。

動力伝達機構１３は、入力軸１４と、前後進切替装置１５と、主変速装置１６と、高低変速装置１７と、副変速装置１８と、前輪変速装置１９と、ＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ ｔａｋｅ−ｏｆｆ）駆動装置２０とを含んで構成されている。動力伝達機構１３は、エンジン４が発生させた回転動力を、入力軸１４、前後進切替装置１５、主変速装置１６、高低変速装置１７、副変速装置１８を順に介して後輪３へと伝達する。また、動力伝達機構１３は、エンジン４が発生させた回転動力を、入力軸１４、前後進切替装置１５、主変速装置１６、高低変速装置１７、副変速装置１８、前輪変速装置１９を順に介して前輪２へと伝達する。さらに、動力伝達機構１３は、エンジン４が発生させた回転動力を、入力軸１４、ＰＴＯ駆動装置２０を順に介して作業機へと伝達する。

入力軸１４は、エンジン４の出力軸に設けられており、エンジン４からの回転動力が伝達（入力）される。なお、以下では、動力伝達の方向を、エンジン４側を動力上流側と規定し、最終的な出力先である前輪２、後輪３および作業機側をそれぞれ動力伝達下流側と規定する。

前後進切替装置１５は、エンジン４から伝達された回転動力を、前進方向回転または後進方向回転に切替可能なものである。前後進切替装置１５は、前進側油圧多板クラッチ（以下、前進クラッチという）Ａ１と、後進側油圧多板クラッチ（以下、後進クラッチという）Ａ２と、前進側ギヤ１５ａと、後進側ギヤ１５ｂとを備えている。前進クラッチＡ１と後進クラッチＡ２とは、「前後進クラッチＡ」を形成する。前後進クラッチＡは、前進クラッチＡ１および後進クラッチＡ２の係合／解放状態に応じて、入力軸１４に伝達された回転動力を、メイン軸２３へと伝達する。前後進クラッチＡは、前進クラッチＡ１が係合状態の場合に、前進側ギヤ１５ａが正転ギヤ５０ａと噛合してメイン軸２３を正転させる。また、前後進クラッチＡは、後進クラッチＡ２が係合状態の場合に、後進側ギヤ１５ｂが逆転ギヤ５０ｂと噛合してメイン軸２３を逆転させる。これにより、前後進クラッチＡは、メイン軸２３の正転および逆転によってトラクタ１の前進と後進とを切り替えることができる。なお、前後進クラッチＡは、たとえば、操縦席８（図１参照）において前後進レバーが操作されることで、油圧制御によって、前進および後進を切り替えることができる。また、クラッチペダルを踏み込み操作することで、前進クラッチＡ１と後進クラッチＡ２とを共に解放状態（ニュートラル状態）にすることができる。

主変速装置１６は、エンジン４から伝達された回転動力を、複数の変速段のいずれかで変速可能なものである。主変速装置１６は、第１主変速クラッチＢ１と、第２主変速クラッチＢ２と、複数の変速段として、１速ギヤ１６ａと、２速ギヤ１６ｂと、３速ギヤ１６ｃと、４速ギヤ１６ｄとを備えている。第１主変速クラッチＢ１は、油圧多板クラッチ（以下、１速クラッチという）Ｂ１１と、油圧多板クラッチ（以下、３速クラッチという）Ｂ１３とを備えており、１速クラッチＢ１１側に１速ギヤ１６ａが設けられ、３速クラッチＢ１３側に３速ギヤ１６ｃが設けられている。また、第２主変速クラッチＢ２は、油圧多板クラッチ（以下、２速クラッチという）Ｂ２２と、油圧多板クラッチ（以下、４速クラッチという）Ｂ２４を備えており、２速クラッチＢ２２側に２速ギヤ１６ｂが設けられ、４速クラッチＢ２４側に４速ギヤ１６ｄが設けられている。第１主変速クラッチＢ１と第２主変速クラッチＢ２とは、「主変速クラッチＢ」を形成する。主変速クラッチＢは、第１主変速クラッチＢ１および第２主変速クラッチＢ２の係合／解放状態に応じて、エンジン４からの回転動力を１速ギヤ１６ａ〜４速ギヤ１６ｄのいずれかの変速比で変速して後段、すなわち、動力伝達下流側へと伝達することができる。なお、主変速クラッチＢは、たとえば、操縦席８（図１参照）において主変速レバーが操作されることで、１速ギヤ１６ａ〜４速ギヤ１６ｄのうちの１つを選択して変速することができる。また、このような変速操作は、トラクタ１の走行中に行うことができる。

高低変速装置１７は、エンジン４から伝達された回転動力を、高速段または低速段で変速可能なものである。高低変速装置１７は、Ｈｉ（高速）側油圧多板クラッチ（以下、Ｈｉクラッチという）Ｃ１と、Ｌｏ（低速）側油圧多板クラッチ（以下、Ｌｏクラッチという）Ｃ２と、Ｈｉ（高速）側ギヤ１７ａと、Ｌｏ（低速）側ギヤ１７ｂとを備えている。ＨｉクラッチＣ１とＬｏクラッチＣ２とは、「Ｈｉ−ＬｏクラッチＣ」を形成する。Ｈｉ−ＬｏクラッチＣは、ＨｉクラッチＣ１およびＬｏクラッチＣ２の係合／解放状態に応じて、メイン軸２３に伝達された回転動力を、伝達経路を変更して変速軸２４へと伝達する。詳細には、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣは、ＨｉクラッチＣ１が係合状態、ＬｏクラッチＣ２が解放状態である場合に、メイン軸２３に伝達された回転動力を、ＨｉクラッチＣ１およびＨｉ側ギヤ１７ａを介して変速して変速軸２４へと伝達する。また、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣは、ＨｉクラッチＣ１が解放状態、ＬｏクラッチＣ２が係合状態である場合に、メイン軸２３に伝達された回転動力を、ＬｏクラッチＣ２およびＬｏ側ギヤ１７ｂを介して変速して変速軸２４へと伝達する。これにより、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣは、主変速クラッチＢによって変速された回転動力を、Ｈｉ側ギヤ１７ａの変速比またはＬｏ側ギヤ１７ｂの変速比で変速して後段、すなわち、動力伝達下流側へと伝達することができる。なお、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣは、たとえば、操縦席８（図１参照）において主変速レバーが４速と５速との間で操作されると、油圧制御によって、自動的にＨｉ側とＬｏ側とに切り替えられることにより、Ｈｉ側４段、Ｌｏ側４段の８段変速を構成している。また、このような変速操作は、トラクタ１の走行中に行うことができる。

副変速装置１８は、エンジン４から前後進切替装置１５、主変速装置１６、高低変速装置１７を順に介して伝達される回転動力を複数の変速段のいずれかで変速可能なものである。副変速装置１８は、第１副変速機Ｄ１と、第２副変速機Ｄ２とを備えている。なお、第１副変速機Ｄ１と第２副変速機Ｄ２とは、「副変速機Ｄ」を形成する。副変速機Ｄは、変速軸２４に伝達された回転動力を、第１副変速機Ｄ１、ギヤ１８ａ，１８ｂ、ギヤ１８ｃ，１８ｄ、第２副変速機Ｄ２、ギヤ１８ｅ，１８ｆ、ギヤ１８ｇ，１８ｈを介して変速して変速軸２５へと伝達する。副変速機Ｄは、エンジン４から伝達されて主変速装置１６などで変速された回転動力を、４段変速して後輪３側へと伝達する。

すなわち、メイン軸２３の回転は、４段変速する主変速クラッチＢと、高低２段に変速するＨｉ−ＬｏクラッチＣと、機械式に４段変速する副変速機Ｄとによって変速され、最終的に変速軸２５へと伝達される。そして、変速装置５（動力伝達機構１３）では、変速段が、４段変速、２段変速、４段変速となるため、４×２×４＝３２の合計３２段で変速可能になっている。なお、主変速装置１６の１速〜８速は、４段変速する主変速クラッチＢと、高低２段に変速するＨｉ−ＬｏクラッチＣとを組み合わせた変速段である。

また、変速装置５（動力伝達機構１３）は、変速軸２５に伝達された回転動力を、後輪デフ２６、車軸（ドライブシャフト）２７、遊星歯車機構２８などを介して後輪３へと伝達する。この結果、トラクタ１は、エンジン４からの回転動力によって、後輪３が駆動輪として回転駆動する。

前輪変速装置１９は、入力軸１４に伝達された回転動力を、後輪３側だけでなく、前輪２側へと伝達するものである。前輪変速装置１９は、前輪増速クラッチＥ１と、前輪等速クラッチＥ２とを備えている。前輪増速クラッチＥ１と前輪等速クラッチＥ２とは、「前輪変速クラッチＥ」を形成する。前輪変速クラッチＥは、第１前輪駆動軸２９ａに設けられており、前輪等速クラッチＥ２が係合状態の場合に、第１前輪駆動軸２９ａの回転を等速で第２前輪駆動軸２９ｂへと伝達する。また、前輪変速クラッチＥは、前輪増速クラッチＥ１が係合状態の場合に、ギヤ１９ａ，１９ｂ、ギヤ１９ｃ，１９ｄを介して、第１前輪駆動軸２９ａの回転を増速して第２前輪駆動軸２９ｂへと伝達する。

前輪変速クラッチＥは、第２前輪駆動軸２９ｂに伝達された回転動力を、前輪デフ３０、車軸（ドライブシャフト）３１、垂直軸３２、遊星歯車機構３３などを介して前輪２へと伝達する。これにより、トラクタ１は、前輪２および後輪３の四輪駆動で走行することができる。

すなわち、変速軸２５から伝達される前輪２の回転は、前輪変速クラッチＥで後輪３よりも高速で回転可能となる。また、副変速機Ｄは、１速（超低速）、２速（低速）、３速（中速）、４速（高速）に変速可能となるが、２速〜４速の間の変速については、シンクロ機構が設けられているため、作業車両の走行中に変速可能である。なお、副変速機Ｄを３段変速仕様とすることもできる。３段変速仕様については、機種に応じて１速（低速）、２速（中速）、３速（高速）仕様や２速（低速）、３速（中速）、４速（高速）仕様などがあり、容易に仕様変更することができる。

ＰＴＯ駆動装置２０は、エンジン４から伝達される回転動力を変速して機体後部１Ｒ（図１参照）のＰＴＯ軸３４から作業機に出力することで、エンジン４からの動力によって作業機を駆動するものである。ＰＴＯ駆動装置２０は、ＰＴＯクラッチ装置２１と、ＰＴＯ変速装置２２と、ＰＴＯ軸３４とを備えている。ＰＴＯ駆動装置２０では、機体後部１Ｒの作業機を駆動する駆動状態（以下、ＰＴＯ駆動状態という場合がある）または作業機の駆動を停止した非駆動状態（以下、ＰＴＯ非駆動状態という場合がある）へと切り替えることができる。

ＰＴＯクラッチ装置２１は、ＰＴＯ軸３４側への動力の伝達と遮断とを切り替えるものである。ＰＴＯクラッチ装置２１は、ＰＴＯ油圧多板クラッチ（以下、「ＰＴＯクラッチ」という）Ｆと、ギヤ２１ａとを備えている。ギヤ２１ａは、入力軸１４と一体回転可能に設けられたギヤ３５と噛合している。ＰＴＯクラッチＦは、係合状態となることで、ＰＴＯ軸３４側へと動力を伝達するＰＴＯ駆動状態となり、入力軸１４からギヤ３５を介してギヤ２１ａに伝達された回転動力を、伝達軸３６へと伝達する。また、ＰＴＯクラッチＦは、解放状態となることで、ＰＴＯ軸３４側への動力の伝達が遮断されたＰＴＯ非駆動状態（ニュートラル状態）となり、ギヤ２１ａに伝達された回転動力の伝達軸３６側への伝達を遮断する。なお、ＰＴＯクラッチＦは、たとえば、作業者によって車内ＰＴＯオン／オフスイッチまたは車外ＰＴＯオン／オフスイッチがオン／オフされることで、油圧制御によって、ＰＴＯ駆動状態またはＰＴＯ非駆動状態に切り替えることができる。

ＰＴＯ変速装置２２は、ＰＴＯ軸３４側に動力を伝達する場合に変速を行うものである。ＰＴＯ変速装置２２は、第１ＰＴＯ変速クラッチＧ１と、第２ＰＴＯ変速クラッチＧ２とを備えている。第１ＰＴＯ変速クラッチＧ１は、ギヤ２２ａ側に接続されると、伝達軸３７の回転を、ギヤ３７ａとギヤ２２ａとを介してＰＴＯクラッチ軸３８側へと低速で伝達する。また、第１ＰＴＯ変速クラッチＧ１は、ギヤ２２ｂ側に接続されると、伝達軸３７の回転を、ギヤ３７ｂとギヤ２２ｂとを介してＰＴＯクラッチ軸３８側へと中速で伝達する。第２ＰＴＯ変速クラッチＧ２は、ギヤ２２ｃ側に接続されると、伝達軸３７の回転を、ギヤ３７ｃとギヤ２２ｃとを介してＰＴＯクラッチ軸３８側へと高速で伝達する。また、第２ＰＴＯ変速クラッチＧ２は、ギヤ２２ｄ側に接続されると、伝達軸３７の回転を、カウンタ軸３９に設けられたギヤ３９ａとギヤ２２ｄとを介してＰＴＯクラッチ軸３８側へと逆回転で伝達する。そして、ＰＴＯクラッチ軸３８に伝達された動力は、接続軸４０を介してＰＴＯ軸３４を回転駆動する。

図４および図５は、作業車両各部の制御ブロック図である。ここでは、作業車両（トラクタ１）各部の自動制御について説明する。図４に示すように、トラクタ１の制御系は、エンジン４（図３参照）の出力を制御するエンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１５０と、作業機の昇降を制御する作業機昇降系ＥＣＵ１６０と、前輪２および後輪３（図３参照）の回転を制御して走行速度を制御する走行系ＥＣＵ１７０（変速制御装置）とを備えている。なお、以下の説明では、トラクタ１にロータリ作業機が取り付けられた場合を例に説明する。

エンジンＥＣＵ１５０には、エンジンモード選択１５１からの選択モード、エンジン回転センサ１５２からのエンジン４の回転数、エンジンオイル圧力センサ１５３からのオイル圧力、エンジン水温センサ１５４からのラジエータ水温、レール圧センサ１５５からのコモンレールの圧力などの制御データが入力される。また、エンジンＥＣＵ１５０からは、燃料高圧ポンプ１５６への駆動信号、４つの高圧インジェクタ１５７への噴射信号などが出力される。

作業機昇降系ＥＣＵ１６０には、作業機（ロータリ作業機）の昇降を検知する作業機昇降センサ１６１からの昇降検知信号、リフトアームセンサ１６２からのリフト位置信号、上げ位置規制ダイヤル１６３および下げ速度調整ダイヤル１６４からの調整信号などが入力される。また、作業機昇降系ＥＣＵ１６０からは、作業機昇降シリンダ（油圧シリンダ）１６５のメイン上昇ｓｏｌ１６６およびメイン下降ｓｏｌ１６７へと上昇信号や下降信号などが出力される。

走行系ＥＣＵ（変速制御装置）１７０には、各クラッチＡ，Ｂ（Ｂ１１，Ｂ１３，Ｂ２２，Ｂ２４），Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）の圧着状態を測定する圧力センサ、すなわち、変速１クラッチ圧力センサ１７１、変速２クラッチ圧力センサ１７２、変速３クラッチ圧力センサ１７３、変速４クラッチ圧力センサ１７４、Ｈｉクラッチ圧力センサ１７５、Ｌｏクラッチ圧力センサ１７６、前進クラッチ圧力センサ１７７および後進クラッチ圧力センサ１７８の各オン／オフ信号、前後進レバーの前後進レバー操作位置センサ１７９からの操作位置、副変速レバーの副変速レバー操作位置センサ１８０からの操作位置、主変速レバーの主変速レバー操作位置センサ２００からの操作位置、車速センサ１８１からの速度、ミッションオイル油温センサ１８２からのミッションケース１２（図１参照）内のオイル温度、アクセルペダルの踏込位置を検出するアクセルセンサ１８３からの踏込信号、副変速レバーのクラッチボタン１８４からの操作信号、アクセル変速設定スイッチ１８５の設定信号、後述する規定圧力値（第２圧力値）を設定する変速感度ダイヤル１８６の設定ダイヤル値、後述する規定低圧値を設定する変速感度ダイヤル１８７の設定ダイヤル値などが入力される。また、走行系ＥＣＵ（変速制御装置）１７０からは、前後進切替ｓｏｌ（ソレノイド）１８８、前後進昇圧ｓｏｌ１８９、ＰＴＯクラッチｓｏｌ１９０、変速１ｓｏｌ１９１、変速３ｓｏｌ１９３、変速２ｓｏｌ１９２、変速４ｓｏｌ１９４、Ｈｉクラッチｓｏｌ１９５、Ｌｏクラッチｓｏｌ１９６、１速および３速昇圧ｓｏｌ２０７、２速および４速昇圧ｓｏｌ２０８の各切替および昇圧信号、ブザー１９７からのブザー音などが出力される。

また、エンジンＥＣＵ１５０、作業機昇降系ＥＣＵ１６０、走行系ＥＣＵ（変速制御装置）１７０からは、各出力データのうち、走行速度、変速位置、エンジン水温およびその他のデータがステアリングハンドル１１の前に配設されたメータパネル１９８や操作パネル１９９に表示される。

図５は、アクチュエータ駆動回路図である。図５に示すように、作業車両としてのトラクタ１（図１参照）は、主変速クラッチＢ（第１主変速クラッチＢ１および第２主変速クラッチＢ２）やＨｉ−ＬｏクラッチＣの圧着状態の調整が可能に構成されている。このような各クラッチＢ（Ｂ１，Ｂ２），Ｃの圧着状態の調整は、各クラッチＢ（Ｂ１，Ｂ２），Ｃに対応する各アクチュエータ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６を制御して行う。第１主変速クラッチＢ１では、アクチュエータ２０１が変速１ｓｏｌ（ソレノイド）１９１を介して供給された油圧によって１速クラッチＢ１１を駆動するとともに、アクチュエータ２０３が変速３ｓｏｌ１９３を介して供給された油圧によって３速クラッチＢ１３を駆動する。また、第１主変速クラッチＢ１に供給される作動油の流量は、比例制御弁である１速および３速昇圧ｓｏｌ２０７によって任意に調節可能に構成されている。第２主変速クラッチＢ２では、アクチュエータ２０２が変速２ｓｏｌ（ソレノイド）１９２を介して供給された油圧によって２速クラッチＢ２２を駆動するとともに、アクチュエータ２０４が変速４ｓｏｌ１９４を介して供給された油圧によって４速クラッチＢ２４を駆動する。また、第１主変速クラッチＢ１に供給される作動油の流量は、比例制御弁である２速および４速昇圧ｓｏｌ２０８によって任意に調節可能に構成されている。Ｈｉ−ＬｏクラッチＣでは、アクチュエータ２０５が比例制御弁であるＨｉクラッチｓｏｌ１９５を介して供給された油圧によってＨｉクラッチＣ１を任意に駆動するとともに、アクチュエータ２０６が比例制御弁であるＬｏクラッチｓｏｌ１９６を介して供給された油圧によって任意にＬｏクラッチＣ２を駆動する。

また、各アクチュエータ２０１〜２０６によって駆動される各クラッチ（第１主変速クラッチＢ１、第２主変速クラッチＢ２、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣ）の圧着状態は、各ｓｏｌ（ソレノイド）１９１〜１９６と各アクチュエータ２０１〜２０６との間に設けられた各圧力センサ（変速１クラッチ圧力センサ１７１、変速２クラッチ圧力センサ１７２、変速３クラッチ圧力センサ１７３、変速４クラッチ圧力センサ１７４、Ｈｉクラッチ圧力センサ１７５、Ｌｏクラッチ圧力センサ１７６）によってそれぞれ測定される。これにより、各クラッチＢ（Ｂ１，Ｂ２），Ｃの圧着を調整することができる。

〔変速制御〕
ここから、図６〜図９を参照して上述した構成の作業車両（トラクタ１）の走行系ＥＣＵ（変速制御装置）１７０による変速制御について説明する。図６は、油温が２０［℃］以上におけるＨｉ−Ｌｏクラッチが絡まない（主変速クラッチのみの）変速制御のタイミングチャートである。図７は、油温が２０［℃］以上におけるＨｉ−Ｌｏクラッチが絡む（主変速クラッチおよびＨｉ−Ｌｏクラッチの）変速制御のタイミングチャートである。図８は、油温が２０［℃］未満におけるＨｉ−Ｌｏクラッチが絡まない（主変速クラッチのみの）変速制御のタイミングチャートである。図９は、油温が２０［℃］未満におけるＨｉ−Ｌｏクラッチが絡む（主変速クラッチおよびＨｉ−Ｌｏクラッチの）変速制御のタイミングチャートである。なお、図６〜図９では、縦軸が、主変速クラッチＢおよびＨｉ−ＬｏクラッチＣのクラッチ接続圧（［ｋｇｆ／ｃｍ^２］）であり、横軸が、時間（［ｔ］）である。

上述したように、変速制御装置１７０は、ミッションケース１２（図１参照）内に設けられた１速および３速用の第１主変速クラッチＢ１と２速および４速用の第２主変速クラッチＢ２とで形成された主変速クラッチＢの他、主変速クラッチＢの前後に直列する前後進クラッチＡとＨｉ−ＬｏクラッチＣとを切替制御することによって前後進切替および８速の多段変速を行う。

油温が２０［℃］以上の場合の変速（１速〜８速）仕様において、低速段での変速および高速段での変速は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣ（図３参照）を用いずに変速を行う。すなわち、主変速クラッチＢのみで変速を行う。具体的には、１速段から４速段（低速段）の間における増速および減速、５速段から８速段（高速段）の間における増速および減速においては、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣによる変速がない変速仕様となる。この場合の変速仕様の概要は、各変速を主変速クラッチＢ（図３参照）で行う。この場合、変速制御装置１７０（図４参照）では、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣを、変速時の変速位置の出力を継続する制御を行う。また、前後進クラッチＡ（図３参照）を、前後進レバー（リニアレバー）などに応じた出力を継続する制御を行う。なお、上述したように、前後進クラッチＡ、主変速クラッチＢおよびＨｉ−ＬｏクラッチＣには、いずれも電磁比例弁のソレノイドを用いている。

図６に示すように、主変速クラッチＢによる変速では、変速制御装置１７０は、主変速レバーの操作などによる変速指示発生後、変速元側の圧力（クラッチ接続圧）を、変速先側の油室２１１〜２１６（図５参照）内に作動油を充填する作動油充填時間（イニシャル時間）Ｔａ終了後、Ｔ１［ｍｓｅｃ］まで出力を継続する制御を行う。同時に、変速制御装置１７０は、変速指示発生後、変速先側の圧力を、イニシャル時間Ｔａ終了後に規定の昇圧カーブで昇圧する制御を行う。ここで、イニシャル時間Ｔａ終了後の時間Ｔ１［ｍｓｅｃ］は、−３００〜３００［ｍｓｅｃ］の範囲で調整可能であり、また、１０［ｍｓｅｃ］刻みで調整を行う。なお、時間Ｔ１［ｍｓｅｃ］は、デフォルトが０［ｍｓｅｃ］である。時間Ｔ１［ｍｓｅｃ］がイニシャル時間Ｔａよりも大きくなる場合には、イニシャル時間Ｔａ開始と変速元側の圧力の出力終了とを同一のタイミングとする。ただし、変速先側の圧力が５［ｋｇｆ／ｃｍ^２］以上になった場合には、ただちに変速元側の圧力出力を終了し、変速先側の圧力を２［ｋｇｆ／ｃｍ^２］に保持する。その後、変速元側が２［ｋｇｆ／ｃｍ^２］以下になった時点で、変速先側の圧力を上昇させる。なお、この場合の昇圧カーブは、変速時の変速位置での昇圧カーブとしてよい。

また、変速制御装置１７０は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣによる高速段から低速段へと変速する場合および低速段から高速段へと変速する場合、すなわち、４速から５速へと増速する場合および５速から４速へと減速する場合には、１速から４速までの変速および５速から８速までの変速の場合と異なる変速制御を行う。この場合の変速仕様では、主変速クラッチＢは、１速から４速までの変速および５速から８速までの変速の場合と同様の変速を行う。この場合、変速制御装置１７０は、所定の演算式、具体的には、Ｔａ−（Ｔｂ＋Ｔｃ）＝Ｔｄ［ｍｓｅｃ］経過後、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側における圧力の出力を開始する制御を行う。すなわち、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側における圧力出力の開始タイミングを、主変速クラッチＢの変速先側のイニシャル時間ＴａからＨｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側のイニシャル時間Ｔｂに時間Ｔｃ［ｍｓｅｃ］を加算した時間を減算した時間（遅延時間Ｔｄ［ｍｓｅｃ］）遅延する制御を行う。ここで、時間Ｔｃは、１５０［ｍｓｅｃ］であることが好ましい。ただし、遅延時間Ｔｄ［ｍｓｅｃ］がマイナス値になる場合は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の出力を先に開始し、主変速クラッチＢの変速先側の出力開始タイミングをマイナス値分遅らせる制御を行う。

また、変速制御装置１７０は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側のイニシャル時間Ｔｂ終了と同時に、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速元側における圧力の出力を終了する制御を行う。また、変速制御装置１７０は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧力を、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側のイニシャル時間Ｔｂ終了後に規定の第１圧力値Ｐａに保持する。ここで、第１圧力値Ｐａは、５［ｋｇｆ／ｃｍ^２］に設定されており、４速から５速への変速、５速から４速への変速で別々に設定可能になっている。また、変速制御装置１７０は、主変速クラッチＢの変速先側の圧力がクラッチの接続／切断圧力値となる規定の第２圧力値Ｐｂ未満になると、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧力を一気に上昇させる制御を行う。ここで、第２圧力値Ｐｂは、６［ｋｇｆ／ｃｍ^２］に設定されており、第１圧力値Ｐａと同様、４速から５速への変速、５速から４速への変速で別々に設定可能になっている。また、変速制御装置１７０は、第２圧力値Ｐｂを、変速感度ダイヤル１８６（図４参照）に設定された設定ダイヤル値に応じて変更する。これにより、４速と５速との間における変速時のフィーリングを任意に変更することができる。

また、変速制御装置１７０は、第１圧力値Ｐａを、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣによる高速段から低速段（４速から５速）へと変速する場合と低速段から高速段（５速から４速）へと変速する場合とで変更する。この場合、変速制御装置１７０は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧着状態を測定する各圧力センサ（Ｈｉクラッチ圧力センサ１７５、Ｌｏクラッチ圧力センサ１７６）のセンサ値に基づいて、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側におけるイニシャル時間Ｔｂ終了後の圧力を、上述した規定の第１圧力値Ｐａ（５［ｋｇｆ／ｃｍ^２］）となるように所定時間ごとにフィードバック制御を行い、所定周期で第１圧力値Ｐａを補正する。このような補正は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側における圧力を第１圧力値Ｐａに保持する制御を開始した後、センサ値に基づいて、具体的には、１００［ｍｓｅｃ］経過後のセンサ値を参照し、第１圧力値Ｐａ、すなわち、５［ｋｇｆ／ｃｍ^２］からのずれ量を補正する。補正の周期としては、一回目の補正から５０［ｍｓｅｃ］ごとに行うことが好ましい。なお、変速制御装置１７０では、次回の変速も低速段から高速段（４速から５速）または高速段から低速段（５速から４速）への変速である場合は、前回の変速の最後の補正値を初期値とする。また、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側における圧力の出力を、主変速クラッチＢの変速先側における圧力が第２圧力値Ｐｂを下回った時点で即座に全圧出力する制御を行う。

また、変速制御装置１７０は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速元側の圧力（降圧）を、第２圧力値Ｐｂ未満になるまで規定の第３圧力値ＰＬに保持する制御を行う。また、変速制御装置１７０では、規定の第３圧力値ＰＬを、変速感度ダイヤル１８７（図４参照）に設定された設定ダイヤル値に応じて変更する。これにより、規定の第３圧力値ＰＬを、設定ダイヤル値に応じて変更することで、４速と５速との間での変速時におけるフィーリングを任意に変更することができる。また、規定の第３圧力値ＰＬをトラクタ１（図１参照）の走行負荷に応じて変更することで、その条件適応性が向上する。この場合においても、変速制御装置１７０は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速元側の圧着状態を測定する各圧力センサ（Ｈｉクラッチ圧力センサ１７５、Ｌｏクラッチ圧力センサ１７６）のセンサ値に基づいて、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速元側の圧力を、上述した規定の第３圧力値ＰＬとなるように所定時間ごとにフィードバック制御を行い、所定周期で補正する。

一方、油温が２０［℃］未満の場合の変速（１速〜８速）仕様においては、低速段での変速および高速段での変速は、油温が２０［℃］以上の場合と同様、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣ（図３参照）を用いないで変速を行う。すなわち、主変速クラッチＢのみで変速を行う。具体的には、１速段から４速段（低速段）の間における増速および減速、５速段から８速段（高速段）の間における増速および減速において、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣによる変速がない変速仕様となる。この場合の変速仕様の概要は、各変速を主変速クラッチＢ（図３参照）で行う。この場合、図８に示すように、変速制御装置１７０（図４参照）では、主変速クラッチＢの変速先側における圧力の出力を開始するタイミングと同時に、変速元側の圧力の出力を終了する制御を行う。また、変速制御装置１７０は、油温が２０［℃］以上の場合と同様、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣを、変速時の変速位置の出力を継続する制御を行う。また、前後進クラッチＡ（図３参照）を、前後進レバー（リニアレバー）などに応じた出力を継続する制御を行う。そして、変速制御装置１７０は、変速指示発生後、変速元側の圧力を、変速先側のイニシャル時間Ｔａ終了後に規定の昇圧カーブで上昇させる制御を行う。

また、変速制御装置１７０は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣによる高速段から低速段へと変速する場合および低速段から高速段へと変速する場合、すなわち、４速から５速へと増速する場合および５速から４速へと減速する場合には、１速から４速までの変速および５速から８速までの変速の場合と異なる変速制御を行う。この場合の変速仕様では、主変速クラッチＢは、１速から４速までの変速および５速から８速までの変速の場合と同様の変速を行う。また、この場合、変速制御装置１７０は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側のイニシャル時間Ｔｂ開始と同時に、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速元側における圧力の出力を終了する制御を行う。

また、変速制御装置１７０は、所定の演算式、具体的には、Ｔａ−（Ｔｂ＋Ｔｃ）＝Ｔｄ［ｍｓｅｃ］経過後、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側における圧力の出力を開始する制御を行う。すなわち、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側における圧力の出力開始タイミングを、主変速クラッチＢの変速先側のイニシャル時間ＴａからＨｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側のイニシャル時間Ｔｂに時間Ｔｃ［ｍｓｅｃ］（１５０［ｍｓｅｃ］）を加算した時間を減算した時間（遅延時間Ｔｄ［ｍｓｅｃ］）遅延する制御を行う。ただし、遅延時間Ｔｄ［ｍｓｅｃ］がマイナス値になる場合は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の出力を先に開始し、主変速クラッチＢの変速先側の出力開始タイミングをマイナス値分遅らせる制御を行う。

また、変速制御装置１７０は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧力を、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側のイニシャル時間Ｔｂ終了後に規定の第１圧力値Ｐｃに保持する。ここで、第１圧力値Ｐｃは、２［ｋｇｆ／ｃｍ^２］に設定されており、４速から５速への変速、５速から４速への変速で別々に設定可能になっている。また、変速制御装置１７０では、第１圧力値Ｐｃを、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣによる高速段から低速段（４速から５速）へと変速する場合と低速段から高速段（５速から４速）へと変速する場合とで変更する。この場合、変速制御装置１７０は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧着状態を測定する各圧力センサ（Ｈｉクラッチ圧力センサ１７５、Ｌｏクラッチ圧力センサ１７６）のセンサ値に基づいて、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側におけるイニシャル時間Ｔｂ終了後の圧力を、上述した第１圧力値Ｐｃ（２［ｋｇｆ／ｃｍ^２］）となるように所定時間ごとにフィードバック制御を行い、所定周期で補正する。このような補正は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧力を第１圧力値Ｐｃに保持する制御を開始した後、１００［ｍｓｅｃ］経過後のセンサ値を参照し、第１圧力値Ｐｃ、すなわち、２［ｋｇｆ／ｃｍ^２］からのずれ量を補正する。補正の周期としては、一回目の補正から５０［ｍｓｅｃ］ごとに行うことが好ましい。

ここで、油温が２０［℃］未満の場合の変速仕様では、クラッチの接続／切断圧力値となる規定の第２圧力値Ｐｄは、３［ｋｇｆ／ｃｍ^２］に設定されており、４速から５速への変速、５速から４速への変速で別々に設定可能になっている。また、変速制御装置１７０は、第２圧力値Ｐｄを、変速感度ダイヤル１８６（図４参照）に設定された設定ダイヤル値に応じて変更する。これにより、４速と５速との間での変速時におけるフィーリングを任意に変更することができる。

また、変速制御装置１７０では、第１圧力値Ｐｃを、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣによる高速段から低速段（４速から５速）へと変速する場合と低速段から高速段（５速から４速）へと変速する場合とで別々に変更可能とする。この場合、変速制御装置１７０は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧着状態を測定する各圧力センサ（Ｈｉクラッチ圧力センサ１７５、Ｌｏクラッチ圧力センサ１７６）のセンサ値に基づいて、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側におけるイニシャル時間Ｔｂ終了後の油圧を、上述した第１圧力値Ｐｃ（２［ｋｇｆ／ｃｍ^２］）となるように所定時間ごとにフィードバック制御を行い、所定周期で補正する。このような補正は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧力を第１圧力値Ｐｃに保持する制御を開始した後、センサ値に基づいて、具体的には、１００［ｍｓｅｃ］経過後のセンサ値を参照し、第１圧力値Ｐｃ、すなわち、２［ｋｇｆ／ｃｍ^２］からのずれ量を補正する。補正の周期としては、一回目の補正から５０［ｍｓｅｃ］ごとに行うことが好ましい。なお、変速制御装置１７０では、次回の変速も低速段から高速段（４速から５速）または高速段から低速段（５速から４速）への変速である場合は、前回の変速の最後の補正値を初期値とする。また、変速制御装置１７０では、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側における圧力の出力は、主変速クラッチＢの変速先側における圧力が第２圧力値Ｐｄを下回った時点で即座に全圧出力する制御を行う。

また、油温が２０［℃］未満の場合の変速仕様では、規定の第３圧力値ＰＬは、０［ｋｇｆ／ｃｍ^２］に設定されている。これにより、低温時の昇圧動作によるミッションへの負担を低減することができる。さらに、変速制御装置１７０は、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速元側の圧力（降圧）を検出する各圧力センサ（Ｈｉクラッチ圧力センサ１７５、Ｌｏクラッチ圧力センサ１７６）のセンサ値に基づいて、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速元側の圧力を、上述した規定の第３圧力値ＰＬ、すなわち、０［ｋｇｆ／ｃｍ^２］となるように所定時間ごとにフィードバック制御を行い、所定周期で補正する。

また、変速制御装置１７０では、第２圧力値Ｐｄを、変速感度ダイヤル１８６（図４参照）に設定された設定ダイヤル値に応じて変更する。これにより、４速と５速との間での変速時におけるフィーリングを任意に変更することができる。

なお、油温が２０［℃］未満の場合の変速仕様においても、変速制御装置１７０では、次回の変速も低速段から高速段（４速から５速）または高速段から低速段（５速から４速）への変速である場合は、前回の変速の最後の補正値を初期値とする。また、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側における圧力の出力を、主変速クラッチＢの変速先側における圧力が第２圧力値Ｐｄを下回った時点で即座に全圧出力する制御を行う。

上述した実施形態に係る作業車両の変速制御装置１７０によれば、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣによる変速を伴う場合、すなわち、高速段から低速段へとシフトする場合に、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの圧力を規定の第１圧力値Ｐａ，Ｐｃに保持しつつ、主変速クラッチＢによる変速を行い、主変速クラッチＢの変速先側が規定の第２圧力値Ｐｂ，ＰｄになったときにＨｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧力を上昇させることで、動力が完全に遮断される状態を防ぐことができる。この結果、変速フィーリングを向上させることができる。

また、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧力状態を調整するアクチュエータ２０５，２０６の制御量を補正することで、たとえば、主変速クラッチＢの変速元側のクラッチが遮断される前にＨｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧力が高くなって変速段を飛び越えて動力が伝達されることによる変速ショック発生を防ぐことができる。また、作動油の特性やクラッチの特性にばらつきがあっても、変速精度を保つことができる。

また、主変速クラッチＢの変速先側におけるオーバーシュートとＨｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側におけるオーバーシュートとが同時に発生することを避けることができる。すなわち、同一の油圧系内において２つのオーバーシュートが重複しないようになる。これにより、油圧のばらつきを抑えることができ、低速段から高速段への変速時および高速段から低速段への変速時の変速ショックを低減することができる。

また、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速元側の油圧降圧のタイミングを変速先側のイニシャル時間Ｔｂ終了と同時に制御することで、低速段から高速段（４速から５速）への変速時および高速段から低速段（５速から４速）への変速時の変速ショックを低減することができる。

また、規定の第１圧力値Ｐａ，Ｐｃを保持することで、クラッチ接続圧を安定させることができる。たとえば、第１圧力値Ｐａ，Ｐｃをクラッチ接続の閾値付近に設定することで、クラッチの即時接続が可能となり、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の昇圧の時間を短縮することができる。さらに、昇圧幅も抑えることができるため、昇圧時の誤差が小さくなり、昇圧を安定させることができる。

また、主変速クラッチＢの変速元側の圧力が規定の第２圧力値Ｐｂ，Ｐｄまで下降するのを待ってＨｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧力を一気に上昇させるため、昇圧の時間を短縮することができる。これにより、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣが車速差の大きい変速位置に一瞬変速されてしまう（たとえば、４速から５速へと変速する場合に、４速→１速→５速の順に変速されてしまう）ことによる変速ショックを防ぐことができる。

また、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧着状態を測定するＨｉクラッチ圧力センサ１７５およびＬｏクラッチ圧力センサ１７６のセンサ値に基づいて、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側におけるイニシャル時間Ｔｂ終了後の圧力を補正することで、たとえば、第１圧力値Ｐａ，Ｐｃを、高速段から低速段へと変速する場合および低速段から高速段へと変速する場合のそれぞれのトルク特性を考慮した値として、トルク特性に応じた高精度変速が可能となる。

また、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速先側の圧力を常に規定の第１圧力値Ｐａ（５［ｋｇｆ／ｃｍ^２］）またはＰｃ（２［ｋｇｆ／ｃｍ^２］）となるように補正することで、圧力のばらつきが生じても安定した変速動作を行うことができる。

また、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速元側の圧力の下降を、主変速クラッチＢの変速元側の圧力が規定の第２圧力値Ｐｂ（６［ｋｇｆ／ｃｍ^２］）またはＰｄ（２［ｋｇｆ／ｃｍ^２］）になるまで、すなわち、次の変速先の準備ができるまで低圧値（規定の第３圧力値ＰＬ）に保持することで、動力遮断を防ぐことができる。また、Ｈｉ−ＬｏクラッチＣの変速元側の圧力を規定の第３圧力値ＰＬとなるように補正することで、圧力のばらつきが生じても安定した変速動作を行うことができる。

なお、上述した実施形態に係る作業車両の変速制御装置１７０では、変速感度ダイヤル１８６，１８７を備え、規定の第２圧力値Ｐｂ，Ｐｄや規定の第３圧力値ＰＬを設定ダイヤル値に応じて変更する構成としているが、変速感度ダイヤルをさらに備え、主変速クラッチＢの変速先側における昇圧カーブの圧力を制御して、昇圧カーブを補正するように構成してもよい。図１０は、変速感度ダイヤル値と昇圧補正量との関係を示す説明図である。図１０に示すように、変速制御装置１７０（図４参照）は、変速感度ダイヤルからの変速感度ダイヤル値に応じて主変速クラッチＢの変速先側における昇圧カーブの圧力を加算する。このように、圧力を加算することにより、昇圧カーブは全体的に平行移動する。ただし、昇圧カーブの圧力がダイヤル値の最大値を超えてしまう場合は、その値（最大値）までとする。また、変速感度ダイヤルのダイヤル値が最大値付近の場合には、主変速クラッチＢの昇圧カーブの圧力を加算せず、一気に最大値にする（この場合、昇圧補正量は０［ｋｇｆ／ｃｍ^２］）。

図１１は、クラッチ接続圧と電流との関係を示す説明図である。ここで、各比例ｓｏｌ１９１〜１９６，２０７，２０８（図５参照）に矩形電流を流し、弁機構を全開にすると、最大の流量で作動油が各クラッチの油室２１１〜２１６に供給される。クラッチ接続圧は、油室２１１〜２１６が作動油で満たされるまで一定の値で推移し、その後上昇する。各クラッチのイニシャル時間Ｔａ，Ｔｂを設定する際は、図１１に示すように、電流を流し始めてから規定のクラッチ接続圧Ｐに昇圧するまでの基準時間Ｔｓを測定し、測定によって得られた基準時間Ｔｓに適切な係数（たとえば、０．８）を乗じた値をイニシャル時間Ｔａ，Ｔｂとして変速制御装置１７０内の記憶領域に格納する。通常の運転時は、設定したイニシャル時間Ｔａ，Ｔｂの間、矩形電流を流して各クラッチの油室２１１〜２１６を作動油で素早く満たした後、各比例ｓｏｌ１９１〜１９６，２０７，２０８に対する電流を一旦下げ、その後、徐々に電流を上げていくことでクラッチ接続圧の昇圧カーブを制御し、ショックなくクラッチが接続される。

また、上述した変速感度ダイヤルの仕様では、副変速機Ｄ（図３参照）がトラクタ１（図１参照）の路上位置を検出している場合には、変速感度ダイヤル値を０に設定して制御する。さらに、油温が２０［℃］未満の場合にも、変速感度ダイヤル値を０に設定して制御する。

また、上述した実施形態に係る作業車両の変速制御装置１７０では、変速感度ダイヤルを、規定の第２圧力値Ｐｂ，Ｐｄおよび規定の第３圧力値ＰＬのそれぞれに対応させて２つ備える構成としているが、１つの変速感度ダイヤルで双方を設定するように構成してもよい。また、規定の第１圧力値Ｐａ，Ｐｃを設定可能に構成してもよい。

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

１ 作業車両（トラクタ）
２ 前輪
３ 後輪
４ エンジン
５ 変速装置
１２ ミッションケース
１３ 動力伝達機構
１５ 前後進切替装置
１６ 主変速装置
１７ 高低変速装置
１８ 副変速装置
１９ 前輪変速装置
２０ ＰＴＯ駆動装置
２１ ＰＴＯクラッチ装置
２２ ＰＴＯ変速装置
１５０ エンジンＥＣＵ
１６０ 作業機昇降系ＥＣＵ
１７０ 走行系ＥＣＵ（変速制御装置）
１７１ 圧力センサ（変速１クラッチ圧力センサ）
１７２ 圧力センサ（変速２クラッチ圧力センサ）
１７３ 圧力センサ（変速３クラッチ圧力センサ）
１７４ 圧力センサ（変速４クラッチ圧力センサ）
１７５ 圧力センサ（Ｈｉクラッチ圧力センサ）
１７６ 圧力センサ（Ｌｏクラッチ圧力センサ）
１８６ 変速感度ダイヤル
１８７ 変速感度ダイヤル
２００ 主変速レバー操作位置センサ
２０１ アクチュエータ
２０２ アクチュエータ
２０３ アクチュエータ
２０４ アクチュエータ
２０５ アクチュエータ
２０６ アクチュエータ
２０７ １速および３速昇圧ｓｏｌ
２０８ ２速および４速昇圧ｓｏｌ
２１１ 油室
２１２ 油室
２１３ 油室
２１４ 油室
２１５ 油室
２１６ 油室
Ａ 前後進クラッチ
Ｂ 主変速クラッチ
Ｂ１ 第１主変速クラッチ
Ｂ２ 第２主変速クラッチ
Ｃ Ｈｉ−Ｌｏクラッチ
Ｃ１ Ｈｉ側油圧多板クラッチ（Ｈｉクラッチ）
Ｃ２ Ｌｏ側油圧多板クラッチ（Ｌｏクラッチ）
Ｄ 副変速機
Ｄ１ 第１副変速機
Ｄ２ 第２副変速機
Ｅ 前輪変速クラッチ
Ｅ１ 前輪増速クラッチ
Ｅ２ 前輪等速クラッチ
Ｆ ＰＴＯクラッチ
Ｇ１ 第１ＰＴＯ変速クラッチ
Ｇ２ 第２ＰＴＯ変速クラッチ
Ｐａ 第１圧力値
Ｐｂ 第２圧力値
Ｐｃ 第１圧力値
Ｐｄ 第２圧力値
ＰＬ 第３圧力値
Ｔａ （主変速クラッチの）作動油充填時間（イニシャル時間）
Ｔｂ （Ｈｉ−Ｌｏクラッチの）作動油充填時間（イニシャル時間）
Ｔｃ 追加時間（１５０［ｍｓｅｃ］）
Ｔｄ 遅延時間

Claims (7)

1. エンジンからの回転動力を駆動輪へと伝達する動力伝達装置と、
   前記動力伝達装置内に設けられ、前記回転動力を複数の変速段のいずれかで変速可能な油圧式の主変速クラッチと、
   前記動力伝達装置内において前記主変速クラッチよりも動力伝達下流側に設けられ、前記回転動力を高速段または低速段で変速可能な油圧式のＨｉ−Ｌｏクラッチと、
   前記主変速クラッチおよび前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチの圧着状態を調整するアクチュエータと、
   前記主変速クラッチおよび前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチの圧着状態を測定する圧力センサと、
   を備えた作業車両を多段変速する制御を行う作業車両の変速制御装置において、
   前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチによる高速段から低速段への変速時および低速段から高速段への変速時に、前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチの変速先側の圧力を規定の第１圧力値に保持しつつ、前記主変速クラッチを変速するとともに、
   前記主変速クラッチの変速元側の圧力が規定の第２圧力値になると前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチの変速先側の圧力を上昇させることを特徴とする作業車両の変速制御装置。
2. 前記第１圧力値の保持中に、一定周期ごとに前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチの圧着状態を調整する前記アクチュエータの制御量を補正することを特徴とする請求項１に記載の作業車両の変速制御装置。
3. 前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチの変速元側における圧力の出力を、前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチの変速先側の油室内に作動油を充填する作動油充填時間終了と同時に終了することを特徴とする請求項１または２に記載の作業車両の変速制御装置。
4. 前記第２圧力値を、変速感度ダイヤルの設定ダイヤル値に応じて変更することを特徴とする請求項１、２または３に記載の作業車両の変速制御装置。
5. 前記第１圧力値を、前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチによる高速段から低速段へと変速する場合と低速段から高速段へと変速する場合とで変更することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の作業車両の変速制御装置。
6. 前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチの変速元側の圧力を、前記主変速クラッチの変速元側の圧力が前記第２圧力値未満になるまで規定の第３圧力値に保持することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の作業車両の変速制御装置。
7. 前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチの変速元側の圧力を、前記Ｈｉ−Ｌｏクラッチの変速元側の圧力を測定する前記圧力センサのセンサ値に基づいて前記第３圧力値となるようにフィードバック補正することを特徴とする請求項６に記載の作業車両の変速制御装置。

Images