作業車両の走行変速装置
【課題】シフトショックを防止するとともに、クラッチ係合の遅れをなくして変速時間を短縮する。
【解決手段】この作業車両用走行変速装置は、歯車変速の完了に伴って、油圧クラッチを電磁比例減圧弁によって昇圧制御して入作動させるもので、減圧弁を昇圧制御する制御部は、クラッチの入り作動開始時の所定時間にわたって、減圧弁に最大電流値を供給して、クラッチを昇圧保持する第１工程Ａと、第１工程Ａに続いて減圧弁に最小電流値から緩やかに増加する電流値を供給して、クラッチを初期圧から次第に昇圧する第２工程Ｂと、第２工程Ｂ中において、クラッチ出力側回転数が減速側から増速側に転じた際に、減圧弁に、第２工程Ｂの最後に供給した電流値から引き続いて、比較的急激に増加する電流値を供給して、クラッチを比較的急激に昇圧する第３工程Ｃとを備える。
【解決手段】この作業車両用走行変速装置は、歯車変速の完了に伴って、油圧クラッチを電磁比例減圧弁によって昇圧制御して入作動させるもので、減圧弁を昇圧制御する制御部は、クラッチの入り作動開始時の所定時間にわたって、減圧弁に最大電流値を供給して、クラッチを昇圧保持する第１工程Ａと、第１工程Ａに続いて減圧弁に最小電流値から緩やかに増加する電流値を供給して、クラッチを初期圧から次第に昇圧する第２工程Ｂと、第２工程Ｂ中において、クラッチ出力側回転数が減速側から増速側に転じた際に、減圧弁に、第２工程Ｂの最後に供給した電流値から引き続いて、比較的急激に増加する電流値を供給して、クラッチを比較的急激に昇圧する第３工程Ｃとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達経路に油圧クラッチ及び複数の変速歯車が介在されたトラクタやコンバイン等の作業車両の走行変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラクタ等の作業車両の走行変速装置として、油圧クラッチの切作動と共に、アクチュエータにより変速歯車の噛合を変更し、かつこの歯車変速が完了したことに伴って、油圧クラッチを電磁比例減圧弁によって昇圧制御して入作動させるものがある。
【０００３】
従来、油圧クラッチの昇圧制御としては、例えば図１０に示すものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
この油圧クラッチの昇圧制御は、まず、歯車変速が完了したことに伴って、所定時間ｔ１にわたり電磁比例減圧弁に最大電流値を供給して油圧クラッチを急激に昇圧し、これにより、油圧クラッチのガタ詰め（多板クラッチが接触してトルク容量が得られる直前の状態）を行う。次に、電磁比例減圧弁に最小電流値を供給して油圧クラッチを初期圧に戻した後、油圧クラッチへの油の充填完了を待ち、次いで、電磁比例減圧弁に適当なカーブの電流値を所定時間ｔ３にわたり供給して油圧クラッチを昇圧し、該油圧クラッチを接続する。
【０００５】
この油圧クラッチの昇圧制御においては、油圧クラッチのガタ詰め後に、油圧クラッチのクラッチ圧を一旦初期圧まで戻し、油の充填完了を待ってから油圧クラッチを再度昇圧しているので、ガタ詰め直後に油圧クラッチを昇圧させる場合（例えば特許文献２参照）に比べてシフトショックの発生を抑制することができる。
【０００６】
しかし、油圧クラッチへの油の充填が完了するまでの時間（ｔ１＋ｔ２）を経験的に得られた時間を基に定めていたため、実際の油の充填完了よりも早く油圧クラッチの昇圧を開始すると、油圧クラッチが急に接続されて、シフトショックが発生することになる。また、油の充填完了後、時間をおいて油圧クラッチを昇圧すると、クラッチ係合に遅れが生じて変速時間が大となり、加速性に劣ることになる。
【０００７】
一方、電磁比例減圧弁のスプールの動きに基づいて油圧クラッチへの油の充填完了を検出して、該検出後、即座に油圧クラッチを昇圧する技術が提案されている（例えば特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−２７１０５５号公報
【特許文献２】特開２００４−１９０６９８号公報
【特許文献３】特開平１−２７９１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献３においては、電磁比例減圧弁のスプールの動きに基づいて油圧クラッチへの油の充填完了を検出しているため、油の充填完了後、時間をおいて油圧クラッチを昇圧する場合に比べてクラッチ係合の遅れは緩和されるものの、油の充填完了を検出するための検出装置が複雑、高価となる。また、油の充填完了検出後、即座に油圧クラッチを昇圧するため、即座にクラッチ圧が高くなってシフトショックが発生しやすい。
【００１０】
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、シフトショックを防止することができるとともに、クラッチ係合の遅れをなくして変速時間を短縮することができる作業車両の走行変速装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る本発明は、動力伝達経路に油圧クラッチ（１）及び複数の変速歯車（３，６）を介在し、前記油圧クラッチ（１）の切作動と共に、アクチュエータ（３７，３８，３９）により前記変速歯車（３，６）の噛合を変更し、かつこの歯車変速が完了したことに伴って、前記油圧クラッチ（１）を電磁比例減圧弁（５４）によって昇圧制御して入作動させる作業車両の走行変速装置（２）にあって、
前記電磁比例減圧弁（５４）を昇圧制御する制御部（５０）は、
前記油圧クラッチ（１）の入り作動開始時の所定時間にわたって、前記電磁比例減圧弁（５４）に最大電流値、又はそれに近似する電流値を供給して、前記油圧クラッチ（１）を昇圧して保持する第１の工程（Ａ）（Ｓ１１，Ｓ１２）と、
この第１の工程に続いて前記電磁比例減圧弁（５４）に最小電流値、又は最小電流値から緩やかに増加する電流値を供給して、前記油圧クラッチ（１）に初期圧を供給する、又は初期圧から次第に昇圧する第２の工程（Ｂ）（Ｓ１３〜Ｓ１６）と、
この第２の工程中において、前記油圧クラッチ（１）の出力側回転数が減速側から増速側に転じた際に、前記電磁比例減圧弁（５４）に、前記第２の工程の最後に供給した電流値から引き続いて、比較的急激に増加する電流値を供給して、前記油圧クラッチ（１）を比較的に急激に昇圧する第３の工程（Ｃ）（Ｓ１７〜Ｓ１９）と、を備えてなる、
ことを特徴とする作業車両の走行変速装置（２）にある。
【００１２】
請求項２に係る本発明は、前記第２の工程（Ｂ）は、少なくとも所定時間にわたって連続する（Ｓ１４；Ｎｏ）、
請求項１記載の作業車両の走行変速装置（２）にある。
【００１３】
請求項３に係る本発明は、前記第２の工程（Ｂ）において、その開始から所定時間以上にわたって前記油圧クラッチ（１）の出力側回転数が増速側に転じない場合には、前記所定時間経過後前記第３の工程（Ｃ）に移行してなる（Ｓ１６；Ｙｅｓ）、
請求項１又は２記載の作業車両の走行変速装置（２）にある。
【００１４】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る本発明によると、第１の工程により油圧クラッチがガタ詰め（多板クラッチが接触してトルク容量が得られる直前の状態）されて、油圧クラッチの素早い操作を可能とするものでありながら、第２の工程により油圧クラッチを初期圧にして又は初期圧から緩昇圧して、急激な油圧クラッチの接続によるシフトショックを防止することができ、更に油圧クラッチの出力側回転数が増加（加速度がプラス側に変更）に転じたことに基づき第３の工程に移行し、油圧クラッチを急激に昇圧して、係合遅れを生じることなく油圧クラッチを接続して変速を完了することができる。
【００１６】
請求項２に係る本発明によると、第２の工程を所定時間連続するので、第１の工程に引き続いて油圧クラッチを急激に昇圧することをなくして、シフトショックの発生を確実に防止することができる。
【００１７】
請求項３に係る本発明によると、第２の工程において、所定時間油圧クラッチの出力側回転数が増加に転じない場合、強制的に第３の工程に移行するので、変速時間が過度に長くなることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。
【００１９】
本発明の実施の形態の一例である作業車両の走行変速装置２は、図１に示すように、主変速装置３、油圧クラッチ１、前後進切換装置４及び副変速装置６を備えている。
【００２０】
主変速装置３は、エンジン７から主クラッチ８及びギヤ列９を介して駆動力が入力される入力軸１１と、該入力軸１１に平行配置された出力軸１２とを備えている。入力軸１１には、第１の駆動ギヤ１３、第２の駆動ギヤ１４、第３の駆動ギヤ１６及び第の４駆動ギヤ１７が固定されている。出力軸１２には、第１の駆動ギヤ１３に噛合する第１の従動ギヤ１８、第２の駆動ギヤ１４に噛合する第２の従動ギヤ１９、第３の駆動ギヤ１６に噛合する第３の従動ギヤ２１、及び第４の駆動ギヤ１７に噛合する第４の従動ギヤ２２がそれぞれ回転自在に取り付けられている。
【００２１】
第１の従動ギヤ１８と第２の従動ギヤ１９との間の出力軸１２には、シンクロメッシュ式の第１のシフト部材２３が取り付けられている。第１のシフト部材２３は、出力軸１２に第１の従動ギヤ１８の駆動力を伝達する１速位置と、出力軸１２に第２の従動ギヤ１９の駆動力を伝達する２速位置と、出力軸１２に第１の従動ギヤ１８及び第２の従動ギヤ１９のいずれの駆動力も伝達しないニュートラル位置とに切り換え可能とされている。
【００２２】
第３の従動ギヤ２１と第４の従動ギヤ２２との間の出力軸１２には、シンクロメッシュ式の第２のシフト部材２４が取り付けられている。第２のシフト部材２４は、出力軸１２に第３の従動ギヤ２１の駆動力を伝達する３速位置と、出力軸１２に第４の従動ギヤ２２の駆動力を伝達する４速位置と、出力軸１２に第３の従動ギヤ２１及び第４の従動ギヤ２２のいずれの駆動力も伝達しないニュートラル位置とに切り換え可能とされている。
【００２３】
そして、第２のシフト部材２４がニュートラル位置に切り換えられた状態で、第１のシフト部材２３が１速位置に切り換えられると、入力軸１１の動力が第１の駆動ギヤ１３及び第１の従動ギヤ１８を介して出力軸１２に伝達（１速）され、第１のシフト部材２３が２速位置に切り換えられると、入力軸１１の動力が第２の駆動ギヤ１４及び第２の従動ギヤ１９を介して出力軸１２に伝達（２速）される。一方、第１のシフト部材２３がニュートラル位置に切り換えられた状態で、第２のシフト部材２４が３速位置に切り換えられると、入力軸１１の動力が第３の駆動ギヤ１６及び第３の従動ギヤ２１を介して出力軸１２に伝達（３速）され、第２のシフト部材２４が４速位置に切り換えられると、入力軸１１の動力が第４の駆動ギヤ１７及び第４の従動ギヤ２２を介して出力軸１２に伝達（４速）され、該出力軸１２の駆動力は、油圧クラッチ１を介して入力軸２６に伝達される。
【００２４】
油圧クラッチ１は、油が供給されることによって出力軸１２の駆動力を入力軸２６に伝達する入り作動状態に切り換えられ、油のドレインによって出力軸１２の駆動力を入力軸２６に伝動しない切り作動状態に切り換えられる。
【００２５】
油圧クラッチ１を介して入力軸２６に伝達された駆動力は、前後進切換装置４によって前進方向又は後進方向の駆動力に変換された後、伝動軸２７に伝達され、伝動軸２７に伝達された駆動力は、副変速装置６によって低速側又は高速側の２段に変速されて出力軸２８に伝達される。
【００２６】
伝動軸２７には、副変速装置６の低速ギヤ２９と高速ギヤ３１とが回転自在に取り付けられており、また、伝動軸２７の低速ギヤ２９と高速ギヤ３１との間には、シンクロメッシュ式のシフト部材３２が装着されている。このシフト部材３２は、伝動軸２７の駆動力を低速ギヤ２９に伝達するＬ位置と、伝動軸２７の駆動力を高速ギヤ３１に伝達するＨ位置とに切り換え可能とされている。
【００２７】
出力軸２８には、低速ギヤ２９に噛合する低速従動ギヤ３３と、高速ギヤ３１に噛合する高速従動ギヤ３４とが固定されている。そして、シフト部材３２がＬ位置に切り換えられると副変速装置６が低速（Ｌ）状態に、シフト部材３２がＨ位置に切り換えられると副変速装置６が高速（Ｈ）状態に切り換えられ、出力軸２８に高速駆動力又は低速駆動力が出力される。これにより、出力軸２８から作業車両の後輪側あるいは前輪側に駆動力が出力される。なお、図１において、符号８１は超低速変速装置、８２は４輪駆動用クラッチ、８３はＰＴＯ変速装置である。
【００２８】
上述した主変速装置３の第１のシフト部材２３，第２のシフト部材２４、副変速装置６のシフト部材３２及び油圧クラッチ１は、図２に示すコントロ−ルユニット３６を介して図３に示す制御装置５０によって作動が制御される。
【００２９】
まず、説明の便宜上、コントロールユニット３６から説明すると、該コントロールユニット３６は、図２に示すように、主変速装置３の第１シフト部材２３を操作するアクチュエータである第１の油圧シリンダ３７と、主変速装置３の第２シフト部材２４を操作するアクチュエータである第２の油圧シリンダ３８と、副変速装置６のシフト部材３２を操作するアクチュエータである副変速油圧シリンダ３９と、これらのシリンダ３７，３８，３９を作動させる変速バルブアッシィ４７とを備えている。
【００３０】
変速バルブアッシィ４７は、副変速油圧シリンダ３９の作動制御用の副変速ソレノイドバルブ４１と、第１の油圧シリンダ３７を作動させて主変速装置３を１速状態に切り換える１速ソレノイドバルブ４２と、第１の油圧シリンダ３７を作動させて主変速装置３を２速状態に切り換える２速ソレノイドバルブ４３と、第２の油圧シリンダ３８を作動させて主変速装置３を３速状態に切り換える３速ソレノイドバルブ４４と、第２の油圧シリンダ３８を作動させて主変連装置３を４速状態に切り換える４速ソレノイドバルブ４６とを備えている。なお、図２においては、各ソレノイドバルブ４１，４２，４３，４４，４６はＯＦＦ状態とされている。
【００３１】
また、コントロールユニット３６には、油温センサ４８，油圧センサ４９，副変速油圧シリンダ３９の作動により操作される副変速チェックバルブ５１，第１の油圧シリンダ３７の作動により操作される第１のチェックバルブ５２，第２の油圧シリンダ３８の作動により操作される第２のチェックバルブ５３，油圧クラッチ１の入り切り作動用の比例圧力制御ソレノイドバルブ５４，シャトル弁５６，中継チェックバルブ５５，フィルタ６３〜６６が取り付けられている。
【００３２】
そして、油圧ポンプから送出される油は、逆止弁６２及びフィルタ６３を介して変速バルブアッシィ４７の入力ラインＩに供給されるとともに、フィルタ６５を介して圧力チェックラインＬＰに供給される。圧力チェックラインＬＰには、該ラインＬＰの油圧を検出する油圧センサ４９が取り付けられている。フィルタ６３から出力される油は、油温センサ４８によって温度管理されている。
【００３３】
なお、圧力チェックラインＬＰの油圧は、各油圧シリンダ３７，３８，３９に対応して配置されたカム６７，６８，６９によるパイロット操作により、主変速装置３又は副変速装置６の変速作動中は各チェックバルブ５１，５２，５３のいずれかが開いて下降し、変速作動完了時には各チェックバルブ５１，５２，５３のいずれかが閉じて上昇する。
【００３４】
また、油圧ポンプから送出される油は、フィルタ６４を介して比例圧力制御ソレノイドバルブ５４の入力ポートＰ７にも供給される。比例圧力制御ソレノイドバルブ５４の切換ポートはオイル溜めに接続されており、図２においては、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４はＯＦＦの状態で出力ポートＡ７と切換ポートとが接続されている。比例圧力制御ソレノイドバルブ５４の出力ポートＡ７は、油圧クラッチ１への油の供給経路であるクラッチコントロールラインＬＣに接続されている。クラッチコントロールラインＬＣには、フィルタ６６及びシャトル弁５６を介して油圧クラッチ１が接続されている。
【００３５】
次に、図３〜図８を参照して、制御装置５０について説明する。
【００３６】
制御装置５０は、図３に示すように、出力側に、１速ソレノイドバルブ４２、２速ソレノイドバルブ４３、３速ソレノイドバルブ４４、４速ソレノイドバルブ４６、副変速ソレノイドバルブ４１及び比例圧力制御ソレノイドバルブ５４が接続されている。制御装置５０の入力側には、シフトアップスイッチ５７、シフトダウンスイッチ５８、エンジン回転センサ５９、車軸回転センサ６０、油圧センサ４９、油温センサ４８、前後進センサ７０、主クラッチセンサ７１が接続されている。
【００３７】
そして、制御装置５０は、シフトアップスイッチ５７、シフトダウンスイッチ５８、エンジン回転センサ５９、車軸回転センサ６０、油圧センサ４９、油温センサ４８、前後進センサ７０、主クラッチセンサ７１からの出力データに基づいて、１速ソレノイドバルブ４２、２速ソレノイドバルブ４３、３速ソレノイドバルブ４４、４速ソレノイドバルブ４６、副変速ソレノイドバルブ４１及び比例圧力制御ソレノイドバルブ５４の作動を制御する。これにより、主変速装置３の第１のシフト部材２３，第２のシフト部材２４、副変速装置６のシフト部材３２及び油圧クラッチ１の切り換え操作が行われ、主変速装置３、副変速装置３の変速作動及び油圧クラッチ１の入り切り作動が行われる。
【００３８】
シフトアップスイッチ５７又はシフトダウンスイッチ５８は、変速操作時に制御装置５０に変速指令を出力し、車軸回転センサ６０は、油圧クラッチ１の出力側である所定の軸（例えば入力軸２６又は車軸８０等）の回転状態を検出して、該検出結果を制御装置５０に出力する。
【００３９】
また、油圧センサ４９は、圧力チェックラインＬＰの油圧の高低を検出して、該検出結果を例えばＯＮ−ＯＦＦ信号等により制御装置５０に出力する。このＯＮ−ＯＦＦ信号に基づいて、制御装置５０は、主変速装置３又は主変速装置６が変速作動中であるか、変速作動が完了したかを判断する。
【００４０】
なお、主変速装置３又は副変速装置６の変速作動中は、油圧クラッチ１を切り作動状態とする必要がある。このため、制御装置５０は、シフトアップスイッチ５７又はシフトダウンスイッチ５８から変速指令が出力（図８のステップＳ１）されると、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する電流の供給を停止して、該比例圧力制御ソレノイドバルブ５４をＯＦＦ状態に切り換え操作する。
【００４１】
これにより、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４の出力ポートＡ７と切換ポートとが接続されて、クラッチコントロールラインＬＣの油がオイル溜まりにドレインされ、フィルタ６６及びシャトル弁５６を介しての油圧クラッチ１への油の供給が停止される。これにより、油圧クラッチ１の油がシャトル弁５６及びフィルタ６６を介してオイル溜まりにドレインされ、油圧クラッチ１が切り作動状態に切り換えられる（図８のステップＳ２）。
【００４２】
また、制御装置５０は、圧力チェックラインＬＰの油圧上昇により油圧センサ４９からＯＮ信号が出力されて、主変速装置３又は副変速装置６の変速作動が完了したと判断すると（図８のステップＳ３及びステップＳ４）、油圧クラッチ１を入り作動状態に切り換える昇圧制御を行うべく、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対して必要な電流を供給して、該比例圧力制御ソレノイドバルブ５４をＯＮ状態に切り換える（図８のステップＳ５）。
【００４３】
比例圧力制御ソレノイドバルブ５４は、制御装置５０から供給される電流値に応じて入力ポートＰ７から出力ポートＡ７に出力する油の油圧を調整可能になっている。従って、制御装置５０から比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に電流が供給されて入力ポートＰ７と出力ポートＡ７とが接続されると、電流値に応じて油圧が調整された油がクラッチコントロールラインＬＣへ供給され、該ラインＬＣに供給された油はフィルタ６６及びシャトル弁５６を介して油圧クラッチ１に導入される。
【００４４】
ここで、制御装置５０は、油圧クラッチ１の昇圧制御を行うに際して、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に供給する電流値を次の第１の工程Ａ〜第４の工程Ｄに分けて制御している。
【００４５】
以下、図４〜図７を参照して、工程別に説明する。なお、ここでは、主変速装置３が２速から３速にシフトアップする場合を例に採る。
【００４６】
（第１の工程Ａ）
図４を参照して、油圧クラッチ１の入り作動開始時（油圧センサ４９からの出力ＯＮ信号に基づく主変速装置３の３速の変速作動完了判断時）から所定時間ｔ１（例えば２００ｍｓ）にわたって、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に最大電流値（例えば１１００ｍＡ）を供給し、油圧クラッチ１を昇圧して保持する。これにより、油圧クラッチ１がガタ詰め（多板クラッチが接触してトルク容量が得られる直前の状態）されて、油圧クラッチ１の素早い操作を可能とする。なお、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に最大電流値に代えて、該最大電流値に近似する電流値を供給して、油圧クラッチ１を昇圧して保持するようにしてもよい。
【００４７】
（第２の工程Ｂ）
図４を参照して、第１の工程Ａの前記所定時間ｔ１の経過時に続いて比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に最小電流値（例えば３７５ｍＡ）から緩やかに増加する電流値をあらかじめ定められた所定時間にわたって連続して供給して、油圧クラッチ１を初期圧から次第に昇圧させる。なお、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に最小電流値から緩やかに増加する電流値に代えて、該最小電流値を供給して、油圧クラッチ１に初期圧を供給するようにしてもよい。
【００４８】
（第３の工程Ｃ）
図４を参照して、前記第２の工程Ｂにおいて、油圧クラッチ１の出力側回転数が増加（加速度がプラス側に変更：図５参照）に転じたこと（図４の点Ｑ参照）に加え、出力側回転の加速度があらかじめ定められた閾値以下で、かつ加速度の変化率があらかじめ定められた所定の値以下の場合に、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に、第２の工程Ｂの最後に供給した電流値から引き続いて、最大電流値（又は最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を供給して、一定時間で油圧クラッチ１の昇圧が完了するように（図４の破線部及び図７参照）、該油圧クラッチ１を比較的に急激に昇圧する。なお、油圧クラッチ１の出力側回転数は、車軸回転センサ６０から出力された検出データを基に算出され、この算出回転数（速度）を基に加速度（速度の時間微分値）及び加速度の変化率（加速度の時間微分値）が算出される。
【００４９】
また、前記第２の工程Ｂにおいて、その開始（最小電流値の供給開始時）から所定時間ｔ以上にわたって油圧クラッチ１の出力側回転数が増加に転じない場合には、前記所定時間ｔ経過後第３の工程Ｃに移行し、加速度があらかじめ定められた閾値以下で、かつ加速度の変化率があらかじめ定められた所定の値以下のときに、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に、前記第２の工程Ｂの最後に供給した電流値から引き続いて、前記同様の電流値を供給して、油圧クラッチ１を比較的に急激に昇圧する。
【００５０】
更に、第３の工程Ｃにおいて、加速度があらかじめ定められた閾値を超え、又は加速度の変化率があらかじめ定められた所定の値を超えた場合には、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する電流値供給を停止して維持（図６の時間ｔ５参照）した後、第４の工程Ｄに移行する。
【００５１】
（第４の工程Ｄ）
前記第３の工程Ｃにおいて、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に前記第２の工程Ｂの最後に供給した電流値から引き続いて比較的急激に増加する電流値を供給した後の電流値、又は比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する電流値供給を停止維持した後の電流値が、最大電流値（１００％）であるか否かを判断する。
【００５２】
最大電流値であると判断した場合は、良好なクラッチ係合が行われたものとして昇圧制御を終了する。一方、最大電流値に達してないと判断した場合は、油圧クラッチ１の出力側回転数Ｊと歯車変速完了時の回転数である理論回転数Ｒとが一致（又は略一致）するか否かを判断する。理論回転数Ｒ（＝ＫＥ）は、エンジン回転センサ５９からの出力検出データを基に算出したエンジン回転数Ｅに変速段に応じた係数Ｋを乗じて算出することができる。
【００５３】
そして、出力側回転数Ｊと理論回転数Ｒとが一致（又は略一致）すると判断した場合は、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に、第３の工程Ｃの最後に供給した電流値から引き続いて、最大電流値（又は最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を、一定時間ｔ４（図１及び図７参照）で昇圧が完了するように供給して、油圧クラッチ１を急激に昇圧し、油圧クラッチ１を完全接続させる。一方、出力側回転数Ｊと理論回転数Ｒとが一致しないと判断した場合は、第３の工程Ｃの処理を再度実行する。
【００５４】
図７に、第２の工程Ｂ、第３の工程Ｃ及び第４の工程Ｄにおける比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する電流値の供給例を示す。第３及び第４の工程Ｃ，Ｄではいずれも、供給開始電流値（前工程の最後の電流供給値）の高低に関わらず、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対して、前工程の最後に供給した電流値から引き続いて、最大電流値（又は最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を、一定時間で昇圧が完了するように供給している。
【００５５】
次に、図９を参照して、上述した比例圧力制御ソレノイドバルブ５４の昇圧制御を行う際の制御装置５０の作動を説明する。ここで、ステップＳ１１及びステップＳ１２は第１の工程Ａ、ステップＳ１３〜ステップＳ１６は第２の工程Ｂ、ステップＳ１７〜ステップＳ２０は第３の工程Ｃ、ステップＳ２１〜ステップＳ２５は第４の工程Ｄにそれぞれ対応する。
【００５６】
（第１の工程Ａ）
まず、ステップＳ１１では、油圧クラッチ１の入り作動開始時（油圧センサ４９からの出力ＯＮ信号に基づく主変速装置３の３速の変速作動完了判断時）から所定時間ｔ１にわたって、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に最大電流値を供給し、ステップＳ１２で前記所定時間ｔ１がタイムアップすると、ステップＳ１３に移行する。
【００５７】
（第２の工程Ｂ）
ステップＳ１３では、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に最小電流値から緩やかに増加する電流値をあらかじめ定められた所定時間にわたって連続して供給し、ステップＳ１４で前記所定時間が経過すると、ステップＳ１５に移行する。
【００５８】
ステップＳ１５では、油圧クラッチ１の出力側回転数が増加に転じたか否かを判断し、増加に転じたと判断した場合は、ステップＳ１７に移行し、増加に転じないと判断した場合は、ステップＳ１６に移行する。
【００５９】
ステップＳ１６では、油圧クラッチ１の出力側回転数が増加に転じない時間が、ステップＳ１２の最小電流値の供給時点から所定時間ｔ以上に達したか否かが判断され、達したと判断した場合はステップＳ１７に移行し、達しないと判断した場合はステップＳ１３に移行する。
【００６０】
（第３の工程Ｃ）
ステップＳ１７では、加速度があらかじめ定められた閾値を超えたか否かが判断され、超えたと判断した場合は、ステップＳ２０に移行して、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する電流値供給を停止して維持（図６の時間ｔ５参照）して、ステップＳ２１に移行し、超えないと判断した場合は、ステップＳ１８に移行する。
【００６１】
ステップＳ１８では、加速度の変化率があらかじめ定められた所定の値を超えたか否かが判断され、超えたと判断した場合はステップＳ２０に移行し、超えないと判断した場合はステップＳ１９に移行して、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に、ステップＳ１３の最後に供給した電流値から引き続いて、最大電流値（又は最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を一定時間で昇圧が完了するように供給して、油圧クラッチ１を比較的に急激に昇圧し、ステップＳ２１に移行する。
【００６２】
（第４の工程Ｄ）
ステップＳ２１では、ステップＳ１９又はステップＳ２０での電流値が最大電流値（１００％）であるか否かを判断し、最大電流値であると判断した場合は、昇圧制御を終了する。一方、最大電流値に達してないと判断した場合は、ステップＳ２２に移行して、理論回転数Ｒを算出し、ステップＳ２３で、出力側回転数Ｊと理論回転数Ｒとが一致するか否かを判断する。
【００６３】
ステップＳ２３で、出力側回転数Ｊと理論回転数Ｒとが一致すると判断した場合は、ステップＳ２４に移行し、一致しないと判断した場合は、ステップＳ１７に移行する。
【００６４】
ステップＳ２４では、ステップＳ１９の最後に供給した電流値から引き続いて、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対して，最大電流値（又は最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を一定時間ｔ４で昇圧が完了するように供給し、ステップＳ２５で、電流値が最大電流値に達した時点で、昇圧制御を終了する。
【００６５】
上記の説明から明らかなように、この実施の形態では、第１の工程Ａにより油圧クラッチ１がガタ詰め（多板クラッチが接触してトルク容量が得られる直前の状態）されて、油圧クラッチ１の素早い操作を可能とするものでありながら、第２の工程Ｂにより所定時間連続して油圧クラッチ１を初期圧から緩昇圧し、油圧クラッチ１の出力側回転数が増加（加速度がプラス側に変更）に転じたことに基づき第３の工程Ｃに移行して、油圧クラッチ１を急激に昇圧しているので、急激な油圧クラッチ１の接続によるシフトショックを防止することができ、また、クラッチ係合の遅れがなくなるため、変速時間を短縮することができる。
【００６６】
更に、第２の工程Ｂを所定時間連続するので、第１の工程Ａに引き続いて油圧クラッチ１を急激に昇圧することをなくして、シフトショックの発生を確実に防止することができる。
【００６７】
更に、第２の工程Ｂにおいて、所定時間油圧クラッチ１の出力側回転数が増加に転じない場合には、強制的に第３の工程Ｃに移行するので、変速時間が過度に長くなることを防止することができる。
【００６８】
更に、第２の工程Ｂの後に油圧クラッチ１を比較的急激に昇圧する第３の工程Ｃが、第２の工程Ｂの最後に供給した電流値から引き続いて、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に、最大電流値（又は該最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を、一定時間で油圧クラッチ１の昇圧が完了するように供給するため、第３の工程Ｃでの供給開始電流値の高低に関わらず、略均一な時間で第３の工程Ｃでの油圧クラッチ１の昇圧を完了することが可能となる（Ｓ２１；Ｙｅｓ）。これにより、油圧クラッチ１を滑らかに接続して、シフトショックを防止することができるとともに、変速時間を短縮して、加速性の向上を図ることができる。
【００６９】
更に、第３の工程Ｃ中において、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する供給電流値が最大電流値に達していない状態で、油圧クラッチ１の出力側回転数が理論回転数（又は該理論回転数の近似回転数）になった際に（Ｓ２３；Ｙｅｓ）、第４の工程Ｄで、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に、第３の工程Ｃの最後に供給した電流値から引き続いて、最大電流値（又は該最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を、一定時間ｔ４で油圧クラッチ１の昇圧が完了するように供給して、油圧クラッチ１を完全接続させるため、クラッチ接続の不安定状態を短くしてクラッチ発熱量の増大を回避することができ、また、変速時間を短縮することができる。
【００７０】
更に、第３の工程Ｃにおいて、油圧クラッチ１の出力側回転の加速度、及び加速度の変化率の値があらかじめ定めた値を超える場合に、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する電流値の増加を停止して維持するため、急激な電流値増加によるシフトショックを防止することができる。
【００７１】
なお、本発明の油圧クラッチ、変速歯車、アクチュエータ、電磁比例減圧弁、制御部等の構成は上記実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００７２】
例えば、上記実施の形態では、シフトアップの場合に本発明を適用したが、シフトダウンの場合に本発明を適用してもよい。この場合、油圧クラッチ１の出力側回転数を、一旦低速段（例えば３速→２速変速時の２速）より更に低速に落とし、それから第３の工程に移行する。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態の一例である作業車両の走行変速装置における動力伝達経路の伝動線図である。
【図２】コントロールユニットの油圧回路を示す図である。
【図３】制御装置のブロック図である。
【図４】電磁比例減圧弁に対する供給電流値及び油圧クラッチの出力側回転数のタイムチャート図である。
【図５】電磁比例減圧弁に対する供給電流値及び油圧クラッチの出力側回転の加速度のタイムチャート図である。
【図６】電磁比例減圧弁に対する供給電流値及び油圧クラッチの出力側回転数のタイムチャート図である。
【図７】電磁比例減圧弁に対する供給電流値及び油圧クラッチの出力側回転数のタイムチャート図である。
【図８】制御装置の変速制御の作動を説明するためのフローチャート図である。
【図９】制御装置の昇圧制御の作動を説明するためのフローチャート図である。
【図１０】従来の電磁比例減圧弁に対する供給電流値及び油圧クラッチの出力側回転数のタイムチャート図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 油圧クラッチ
２ 走行変速装置
３ 主変速装置（変速歯車）
６ 副変速装置（変速歯車）
３７ アクチュエータ（第１の油圧シリンダ）
３８ アクチュエータ（第２の油圧シリンダ）
３９ アクチュエータ（副変速油圧シリンダ）
５０ 制御装置（制御部）
５４ 電磁比例減圧弁（比例圧力制御ソレノイドバルブ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達経路に油圧クラッチ及び複数の変速歯車が介在されたトラクタやコンバイン等の作業車両の走行変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラクタ等の作業車両の走行変速装置として、油圧クラッチの切作動と共に、アクチュエータにより変速歯車の噛合を変更し、かつこの歯車変速が完了したことに伴って、油圧クラッチを電磁比例減圧弁によって昇圧制御して入作動させるものがある。
【０００３】
従来、油圧クラッチの昇圧制御としては、例えば図１０に示すものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
この油圧クラッチの昇圧制御は、まず、歯車変速が完了したことに伴って、所定時間ｔ１にわたり電磁比例減圧弁に最大電流値を供給して油圧クラッチを急激に昇圧し、これにより、油圧クラッチのガタ詰め（多板クラッチが接触してトルク容量が得られる直前の状態）を行う。次に、電磁比例減圧弁に最小電流値を供給して油圧クラッチを初期圧に戻した後、油圧クラッチへの油の充填完了を待ち、次いで、電磁比例減圧弁に適当なカーブの電流値を所定時間ｔ３にわたり供給して油圧クラッチを昇圧し、該油圧クラッチを接続する。
【０００５】
この油圧クラッチの昇圧制御においては、油圧クラッチのガタ詰め後に、油圧クラッチのクラッチ圧を一旦初期圧まで戻し、油の充填完了を待ってから油圧クラッチを再度昇圧しているので、ガタ詰め直後に油圧クラッチを昇圧させる場合（例えば特許文献２参照）に比べてシフトショックの発生を抑制することができる。
【０００６】
しかし、油圧クラッチへの油の充填が完了するまでの時間（ｔ１＋ｔ２）を経験的に得られた時間を基に定めていたため、実際の油の充填完了よりも早く油圧クラッチの昇圧を開始すると、油圧クラッチが急に接続されて、シフトショックが発生することになる。また、油の充填完了後、時間をおいて油圧クラッチを昇圧すると、クラッチ係合に遅れが生じて変速時間が大となり、加速性に劣ることになる。
【０００７】
一方、電磁比例減圧弁のスプールの動きに基づいて油圧クラッチへの油の充填完了を検出して、該検出後、即座に油圧クラッチを昇圧する技術が提案されている（例えば特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−２７１０５５号公報
【特許文献２】特開２００４−１９０６９８号公報
【特許文献３】特開平１−２７９１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献３においては、電磁比例減圧弁のスプールの動きに基づいて油圧クラッチへの油の充填完了を検出しているため、油の充填完了後、時間をおいて油圧クラッチを昇圧する場合に比べてクラッチ係合の遅れは緩和されるものの、油の充填完了を検出するための検出装置が複雑、高価となる。また、油の充填完了検出後、即座に油圧クラッチを昇圧するため、即座にクラッチ圧が高くなってシフトショックが発生しやすい。
【００１０】
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、シフトショックを防止することができるとともに、クラッチ係合の遅れをなくして変速時間を短縮することができる作業車両の走行変速装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る本発明は、動力伝達経路に油圧クラッチ（１）及び複数の変速歯車（３，６）を介在し、前記油圧クラッチ（１）の切作動と共に、アクチュエータ（３７，３８，３９）により前記変速歯車（３，６）の噛合を変更し、かつこの歯車変速が完了したことに伴って、前記油圧クラッチ（１）を電磁比例減圧弁（５４）によって昇圧制御して入作動させる作業車両の走行変速装置（２）にあって、
前記電磁比例減圧弁（５４）を昇圧制御する制御部（５０）は、
前記油圧クラッチ（１）の入り作動開始時の所定時間にわたって、前記電磁比例減圧弁（５４）に最大電流値、又はそれに近似する電流値を供給して、前記油圧クラッチ（１）を昇圧して保持する第１の工程（Ａ）（Ｓ１１，Ｓ１２）と、
この第１の工程に続いて前記電磁比例減圧弁（５４）に最小電流値、又は最小電流値から緩やかに増加する電流値を供給して、前記油圧クラッチ（１）に初期圧を供給する、又は初期圧から次第に昇圧する第２の工程（Ｂ）（Ｓ１３〜Ｓ１６）と、
この第２の工程中において、前記油圧クラッチ（１）の出力側回転数が減速側から増速側に転じた際に、前記電磁比例減圧弁（５４）に、前記第２の工程の最後に供給した電流値から引き続いて、比較的急激に増加する電流値を供給して、前記油圧クラッチ（１）を比較的に急激に昇圧する第３の工程（Ｃ）（Ｓ１７〜Ｓ１９）と、を備えてなる、
ことを特徴とする作業車両の走行変速装置（２）にある。
【００１２】
請求項２に係る本発明は、前記第２の工程（Ｂ）は、少なくとも所定時間にわたって連続する（Ｓ１４；Ｎｏ）、
請求項１記載の作業車両の走行変速装置（２）にある。
【００１３】
請求項３に係る本発明は、前記第２の工程（Ｂ）において、その開始から所定時間以上にわたって前記油圧クラッチ（１）の出力側回転数が増速側に転じない場合には、前記所定時間経過後前記第３の工程（Ｃ）に移行してなる（Ｓ１６；Ｙｅｓ）、
請求項１又は２記載の作業車両の走行変速装置（２）にある。
【００１４】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る本発明によると、第１の工程により油圧クラッチがガタ詰め（多板クラッチが接触してトルク容量が得られる直前の状態）されて、油圧クラッチの素早い操作を可能とするものでありながら、第２の工程により油圧クラッチを初期圧にして又は初期圧から緩昇圧して、急激な油圧クラッチの接続によるシフトショックを防止することができ、更に油圧クラッチの出力側回転数が増加（加速度がプラス側に変更）に転じたことに基づき第３の工程に移行し、油圧クラッチを急激に昇圧して、係合遅れを生じることなく油圧クラッチを接続して変速を完了することができる。
【００１６】
請求項２に係る本発明によると、第２の工程を所定時間連続するので、第１の工程に引き続いて油圧クラッチを急激に昇圧することをなくして、シフトショックの発生を確実に防止することができる。
【００１７】
請求項３に係る本発明によると、第２の工程において、所定時間油圧クラッチの出力側回転数が増加に転じない場合、強制的に第３の工程に移行するので、変速時間が過度に長くなることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。
【００１９】
本発明の実施の形態の一例である作業車両の走行変速装置２は、図１に示すように、主変速装置３、油圧クラッチ１、前後進切換装置４及び副変速装置６を備えている。
【００２０】
主変速装置３は、エンジン７から主クラッチ８及びギヤ列９を介して駆動力が入力される入力軸１１と、該入力軸１１に平行配置された出力軸１２とを備えている。入力軸１１には、第１の駆動ギヤ１３、第２の駆動ギヤ１４、第３の駆動ギヤ１６及び第の４駆動ギヤ１７が固定されている。出力軸１２には、第１の駆動ギヤ１３に噛合する第１の従動ギヤ１８、第２の駆動ギヤ１４に噛合する第２の従動ギヤ１９、第３の駆動ギヤ１６に噛合する第３の従動ギヤ２１、及び第４の駆動ギヤ１７に噛合する第４の従動ギヤ２２がそれぞれ回転自在に取り付けられている。
【００２１】
第１の従動ギヤ１８と第２の従動ギヤ１９との間の出力軸１２には、シンクロメッシュ式の第１のシフト部材２３が取り付けられている。第１のシフト部材２３は、出力軸１２に第１の従動ギヤ１８の駆動力を伝達する１速位置と、出力軸１２に第２の従動ギヤ１９の駆動力を伝達する２速位置と、出力軸１２に第１の従動ギヤ１８及び第２の従動ギヤ１９のいずれの駆動力も伝達しないニュートラル位置とに切り換え可能とされている。
【００２２】
第３の従動ギヤ２１と第４の従動ギヤ２２との間の出力軸１２には、シンクロメッシュ式の第２のシフト部材２４が取り付けられている。第２のシフト部材２４は、出力軸１２に第３の従動ギヤ２１の駆動力を伝達する３速位置と、出力軸１２に第４の従動ギヤ２２の駆動力を伝達する４速位置と、出力軸１２に第３の従動ギヤ２１及び第４の従動ギヤ２２のいずれの駆動力も伝達しないニュートラル位置とに切り換え可能とされている。
【００２３】
そして、第２のシフト部材２４がニュートラル位置に切り換えられた状態で、第１のシフト部材２３が１速位置に切り換えられると、入力軸１１の動力が第１の駆動ギヤ１３及び第１の従動ギヤ１８を介して出力軸１２に伝達（１速）され、第１のシフト部材２３が２速位置に切り換えられると、入力軸１１の動力が第２の駆動ギヤ１４及び第２の従動ギヤ１９を介して出力軸１２に伝達（２速）される。一方、第１のシフト部材２３がニュートラル位置に切り換えられた状態で、第２のシフト部材２４が３速位置に切り換えられると、入力軸１１の動力が第３の駆動ギヤ１６及び第３の従動ギヤ２１を介して出力軸１２に伝達（３速）され、第２のシフト部材２４が４速位置に切り換えられると、入力軸１１の動力が第４の駆動ギヤ１７及び第４の従動ギヤ２２を介して出力軸１２に伝達（４速）され、該出力軸１２の駆動力は、油圧クラッチ１を介して入力軸２６に伝達される。
【００２４】
油圧クラッチ１は、油が供給されることによって出力軸１２の駆動力を入力軸２６に伝達する入り作動状態に切り換えられ、油のドレインによって出力軸１２の駆動力を入力軸２６に伝動しない切り作動状態に切り換えられる。
【００２５】
油圧クラッチ１を介して入力軸２６に伝達された駆動力は、前後進切換装置４によって前進方向又は後進方向の駆動力に変換された後、伝動軸２７に伝達され、伝動軸２７に伝達された駆動力は、副変速装置６によって低速側又は高速側の２段に変速されて出力軸２８に伝達される。
【００２６】
伝動軸２７には、副変速装置６の低速ギヤ２９と高速ギヤ３１とが回転自在に取り付けられており、また、伝動軸２７の低速ギヤ２９と高速ギヤ３１との間には、シンクロメッシュ式のシフト部材３２が装着されている。このシフト部材３２は、伝動軸２７の駆動力を低速ギヤ２９に伝達するＬ位置と、伝動軸２７の駆動力を高速ギヤ３１に伝達するＨ位置とに切り換え可能とされている。
【００２７】
出力軸２８には、低速ギヤ２９に噛合する低速従動ギヤ３３と、高速ギヤ３１に噛合する高速従動ギヤ３４とが固定されている。そして、シフト部材３２がＬ位置に切り換えられると副変速装置６が低速（Ｌ）状態に、シフト部材３２がＨ位置に切り換えられると副変速装置６が高速（Ｈ）状態に切り換えられ、出力軸２８に高速駆動力又は低速駆動力が出力される。これにより、出力軸２８から作業車両の後輪側あるいは前輪側に駆動力が出力される。なお、図１において、符号８１は超低速変速装置、８２は４輪駆動用クラッチ、８３はＰＴＯ変速装置である。
【００２８】
上述した主変速装置３の第１のシフト部材２３，第２のシフト部材２４、副変速装置６のシフト部材３２及び油圧クラッチ１は、図２に示すコントロ−ルユニット３６を介して図３に示す制御装置５０によって作動が制御される。
【００２９】
まず、説明の便宜上、コントロールユニット３６から説明すると、該コントロールユニット３６は、図２に示すように、主変速装置３の第１シフト部材２３を操作するアクチュエータである第１の油圧シリンダ３７と、主変速装置３の第２シフト部材２４を操作するアクチュエータである第２の油圧シリンダ３８と、副変速装置６のシフト部材３２を操作するアクチュエータである副変速油圧シリンダ３９と、これらのシリンダ３７，３８，３９を作動させる変速バルブアッシィ４７とを備えている。
【００３０】
変速バルブアッシィ４７は、副変速油圧シリンダ３９の作動制御用の副変速ソレノイドバルブ４１と、第１の油圧シリンダ３７を作動させて主変速装置３を１速状態に切り換える１速ソレノイドバルブ４２と、第１の油圧シリンダ３７を作動させて主変速装置３を２速状態に切り換える２速ソレノイドバルブ４３と、第２の油圧シリンダ３８を作動させて主変速装置３を３速状態に切り換える３速ソレノイドバルブ４４と、第２の油圧シリンダ３８を作動させて主変連装置３を４速状態に切り換える４速ソレノイドバルブ４６とを備えている。なお、図２においては、各ソレノイドバルブ４１，４２，４３，４４，４６はＯＦＦ状態とされている。
【００３１】
また、コントロールユニット３６には、油温センサ４８，油圧センサ４９，副変速油圧シリンダ３９の作動により操作される副変速チェックバルブ５１，第１の油圧シリンダ３７の作動により操作される第１のチェックバルブ５２，第２の油圧シリンダ３８の作動により操作される第２のチェックバルブ５３，油圧クラッチ１の入り切り作動用の比例圧力制御ソレノイドバルブ５４，シャトル弁５６，中継チェックバルブ５５，フィルタ６３〜６６が取り付けられている。
【００３２】
そして、油圧ポンプから送出される油は、逆止弁６２及びフィルタ６３を介して変速バルブアッシィ４７の入力ラインＩに供給されるとともに、フィルタ６５を介して圧力チェックラインＬＰに供給される。圧力チェックラインＬＰには、該ラインＬＰの油圧を検出する油圧センサ４９が取り付けられている。フィルタ６３から出力される油は、油温センサ４８によって温度管理されている。
【００３３】
なお、圧力チェックラインＬＰの油圧は、各油圧シリンダ３７，３８，３９に対応して配置されたカム６７，６８，６９によるパイロット操作により、主変速装置３又は副変速装置６の変速作動中は各チェックバルブ５１，５２，５３のいずれかが開いて下降し、変速作動完了時には各チェックバルブ５１，５２，５３のいずれかが閉じて上昇する。
【００３４】
また、油圧ポンプから送出される油は、フィルタ６４を介して比例圧力制御ソレノイドバルブ５４の入力ポートＰ７にも供給される。比例圧力制御ソレノイドバルブ５４の切換ポートはオイル溜めに接続されており、図２においては、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４はＯＦＦの状態で出力ポートＡ７と切換ポートとが接続されている。比例圧力制御ソレノイドバルブ５４の出力ポートＡ７は、油圧クラッチ１への油の供給経路であるクラッチコントロールラインＬＣに接続されている。クラッチコントロールラインＬＣには、フィルタ６６及びシャトル弁５６を介して油圧クラッチ１が接続されている。
【００３５】
次に、図３〜図８を参照して、制御装置５０について説明する。
【００３６】
制御装置５０は、図３に示すように、出力側に、１速ソレノイドバルブ４２、２速ソレノイドバルブ４３、３速ソレノイドバルブ４４、４速ソレノイドバルブ４６、副変速ソレノイドバルブ４１及び比例圧力制御ソレノイドバルブ５４が接続されている。制御装置５０の入力側には、シフトアップスイッチ５７、シフトダウンスイッチ５８、エンジン回転センサ５９、車軸回転センサ６０、油圧センサ４９、油温センサ４８、前後進センサ７０、主クラッチセンサ７１が接続されている。
【００３７】
そして、制御装置５０は、シフトアップスイッチ５７、シフトダウンスイッチ５８、エンジン回転センサ５９、車軸回転センサ６０、油圧センサ４９、油温センサ４８、前後進センサ７０、主クラッチセンサ７１からの出力データに基づいて、１速ソレノイドバルブ４２、２速ソレノイドバルブ４３、３速ソレノイドバルブ４４、４速ソレノイドバルブ４６、副変速ソレノイドバルブ４１及び比例圧力制御ソレノイドバルブ５４の作動を制御する。これにより、主変速装置３の第１のシフト部材２３，第２のシフト部材２４、副変速装置６のシフト部材３２及び油圧クラッチ１の切り換え操作が行われ、主変速装置３、副変速装置３の変速作動及び油圧クラッチ１の入り切り作動が行われる。
【００３８】
シフトアップスイッチ５７又はシフトダウンスイッチ５８は、変速操作時に制御装置５０に変速指令を出力し、車軸回転センサ６０は、油圧クラッチ１の出力側である所定の軸（例えば入力軸２６又は車軸８０等）の回転状態を検出して、該検出結果を制御装置５０に出力する。
【００３９】
また、油圧センサ４９は、圧力チェックラインＬＰの油圧の高低を検出して、該検出結果を例えばＯＮ−ＯＦＦ信号等により制御装置５０に出力する。このＯＮ−ＯＦＦ信号に基づいて、制御装置５０は、主変速装置３又は主変速装置６が変速作動中であるか、変速作動が完了したかを判断する。
【００４０】
なお、主変速装置３又は副変速装置６の変速作動中は、油圧クラッチ１を切り作動状態とする必要がある。このため、制御装置５０は、シフトアップスイッチ５７又はシフトダウンスイッチ５８から変速指令が出力（図８のステップＳ１）されると、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する電流の供給を停止して、該比例圧力制御ソレノイドバルブ５４をＯＦＦ状態に切り換え操作する。
【００４１】
これにより、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４の出力ポートＡ７と切換ポートとが接続されて、クラッチコントロールラインＬＣの油がオイル溜まりにドレインされ、フィルタ６６及びシャトル弁５６を介しての油圧クラッチ１への油の供給が停止される。これにより、油圧クラッチ１の油がシャトル弁５６及びフィルタ６６を介してオイル溜まりにドレインされ、油圧クラッチ１が切り作動状態に切り換えられる（図８のステップＳ２）。
【００４２】
また、制御装置５０は、圧力チェックラインＬＰの油圧上昇により油圧センサ４９からＯＮ信号が出力されて、主変速装置３又は副変速装置６の変速作動が完了したと判断すると（図８のステップＳ３及びステップＳ４）、油圧クラッチ１を入り作動状態に切り換える昇圧制御を行うべく、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対して必要な電流を供給して、該比例圧力制御ソレノイドバルブ５４をＯＮ状態に切り換える（図８のステップＳ５）。
【００４３】
比例圧力制御ソレノイドバルブ５４は、制御装置５０から供給される電流値に応じて入力ポートＰ７から出力ポートＡ７に出力する油の油圧を調整可能になっている。従って、制御装置５０から比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に電流が供給されて入力ポートＰ７と出力ポートＡ７とが接続されると、電流値に応じて油圧が調整された油がクラッチコントロールラインＬＣへ供給され、該ラインＬＣに供給された油はフィルタ６６及びシャトル弁５６を介して油圧クラッチ１に導入される。
【００４４】
ここで、制御装置５０は、油圧クラッチ１の昇圧制御を行うに際して、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に供給する電流値を次の第１の工程Ａ〜第４の工程Ｄに分けて制御している。
【００４５】
以下、図４〜図７を参照して、工程別に説明する。なお、ここでは、主変速装置３が２速から３速にシフトアップする場合を例に採る。
【００４６】
（第１の工程Ａ）
図４を参照して、油圧クラッチ１の入り作動開始時（油圧センサ４９からの出力ＯＮ信号に基づく主変速装置３の３速の変速作動完了判断時）から所定時間ｔ１（例えば２００ｍｓ）にわたって、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に最大電流値（例えば１１００ｍＡ）を供給し、油圧クラッチ１を昇圧して保持する。これにより、油圧クラッチ１がガタ詰め（多板クラッチが接触してトルク容量が得られる直前の状態）されて、油圧クラッチ１の素早い操作を可能とする。なお、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に最大電流値に代えて、該最大電流値に近似する電流値を供給して、油圧クラッチ１を昇圧して保持するようにしてもよい。
【００４７】
（第２の工程Ｂ）
図４を参照して、第１の工程Ａの前記所定時間ｔ１の経過時に続いて比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に最小電流値（例えば３７５ｍＡ）から緩やかに増加する電流値をあらかじめ定められた所定時間にわたって連続して供給して、油圧クラッチ１を初期圧から次第に昇圧させる。なお、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に最小電流値から緩やかに増加する電流値に代えて、該最小電流値を供給して、油圧クラッチ１に初期圧を供給するようにしてもよい。
【００４８】
（第３の工程Ｃ）
図４を参照して、前記第２の工程Ｂにおいて、油圧クラッチ１の出力側回転数が増加（加速度がプラス側に変更：図５参照）に転じたこと（図４の点Ｑ参照）に加え、出力側回転の加速度があらかじめ定められた閾値以下で、かつ加速度の変化率があらかじめ定められた所定の値以下の場合に、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に、第２の工程Ｂの最後に供給した電流値から引き続いて、最大電流値（又は最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を供給して、一定時間で油圧クラッチ１の昇圧が完了するように（図４の破線部及び図７参照）、該油圧クラッチ１を比較的に急激に昇圧する。なお、油圧クラッチ１の出力側回転数は、車軸回転センサ６０から出力された検出データを基に算出され、この算出回転数（速度）を基に加速度（速度の時間微分値）及び加速度の変化率（加速度の時間微分値）が算出される。
【００４９】
また、前記第２の工程Ｂにおいて、その開始（最小電流値の供給開始時）から所定時間ｔ以上にわたって油圧クラッチ１の出力側回転数が増加に転じない場合には、前記所定時間ｔ経過後第３の工程Ｃに移行し、加速度があらかじめ定められた閾値以下で、かつ加速度の変化率があらかじめ定められた所定の値以下のときに、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に、前記第２の工程Ｂの最後に供給した電流値から引き続いて、前記同様の電流値を供給して、油圧クラッチ１を比較的に急激に昇圧する。
【００５０】
更に、第３の工程Ｃにおいて、加速度があらかじめ定められた閾値を超え、又は加速度の変化率があらかじめ定められた所定の値を超えた場合には、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する電流値供給を停止して維持（図６の時間ｔ５参照）した後、第４の工程Ｄに移行する。
【００５１】
（第４の工程Ｄ）
前記第３の工程Ｃにおいて、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に前記第２の工程Ｂの最後に供給した電流値から引き続いて比較的急激に増加する電流値を供給した後の電流値、又は比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する電流値供給を停止維持した後の電流値が、最大電流値（１００％）であるか否かを判断する。
【００５２】
最大電流値であると判断した場合は、良好なクラッチ係合が行われたものとして昇圧制御を終了する。一方、最大電流値に達してないと判断した場合は、油圧クラッチ１の出力側回転数Ｊと歯車変速完了時の回転数である理論回転数Ｒとが一致（又は略一致）するか否かを判断する。理論回転数Ｒ（＝ＫＥ）は、エンジン回転センサ５９からの出力検出データを基に算出したエンジン回転数Ｅに変速段に応じた係数Ｋを乗じて算出することができる。
【００５３】
そして、出力側回転数Ｊと理論回転数Ｒとが一致（又は略一致）すると判断した場合は、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に、第３の工程Ｃの最後に供給した電流値から引き続いて、最大電流値（又は最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を、一定時間ｔ４（図１及び図７参照）で昇圧が完了するように供給して、油圧クラッチ１を急激に昇圧し、油圧クラッチ１を完全接続させる。一方、出力側回転数Ｊと理論回転数Ｒとが一致しないと判断した場合は、第３の工程Ｃの処理を再度実行する。
【００５４】
図７に、第２の工程Ｂ、第３の工程Ｃ及び第４の工程Ｄにおける比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する電流値の供給例を示す。第３及び第４の工程Ｃ，Ｄではいずれも、供給開始電流値（前工程の最後の電流供給値）の高低に関わらず、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対して、前工程の最後に供給した電流値から引き続いて、最大電流値（又は最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を、一定時間で昇圧が完了するように供給している。
【００５５】
次に、図９を参照して、上述した比例圧力制御ソレノイドバルブ５４の昇圧制御を行う際の制御装置５０の作動を説明する。ここで、ステップＳ１１及びステップＳ１２は第１の工程Ａ、ステップＳ１３〜ステップＳ１６は第２の工程Ｂ、ステップＳ１７〜ステップＳ２０は第３の工程Ｃ、ステップＳ２１〜ステップＳ２５は第４の工程Ｄにそれぞれ対応する。
【００５６】
（第１の工程Ａ）
まず、ステップＳ１１では、油圧クラッチ１の入り作動開始時（油圧センサ４９からの出力ＯＮ信号に基づく主変速装置３の３速の変速作動完了判断時）から所定時間ｔ１にわたって、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に最大電流値を供給し、ステップＳ１２で前記所定時間ｔ１がタイムアップすると、ステップＳ１３に移行する。
【００５７】
（第２の工程Ｂ）
ステップＳ１３では、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に最小電流値から緩やかに増加する電流値をあらかじめ定められた所定時間にわたって連続して供給し、ステップＳ１４で前記所定時間が経過すると、ステップＳ１５に移行する。
【００５８】
ステップＳ１５では、油圧クラッチ１の出力側回転数が増加に転じたか否かを判断し、増加に転じたと判断した場合は、ステップＳ１７に移行し、増加に転じないと判断した場合は、ステップＳ１６に移行する。
【００５９】
ステップＳ１６では、油圧クラッチ１の出力側回転数が増加に転じない時間が、ステップＳ１２の最小電流値の供給時点から所定時間ｔ以上に達したか否かが判断され、達したと判断した場合はステップＳ１７に移行し、達しないと判断した場合はステップＳ１３に移行する。
【００６０】
（第３の工程Ｃ）
ステップＳ１７では、加速度があらかじめ定められた閾値を超えたか否かが判断され、超えたと判断した場合は、ステップＳ２０に移行して、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する電流値供給を停止して維持（図６の時間ｔ５参照）して、ステップＳ２１に移行し、超えないと判断した場合は、ステップＳ１８に移行する。
【００６１】
ステップＳ１８では、加速度の変化率があらかじめ定められた所定の値を超えたか否かが判断され、超えたと判断した場合はステップＳ２０に移行し、超えないと判断した場合はステップＳ１９に移行して、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に、ステップＳ１３の最後に供給した電流値から引き続いて、最大電流値（又は最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を一定時間で昇圧が完了するように供給して、油圧クラッチ１を比較的に急激に昇圧し、ステップＳ２１に移行する。
【００６２】
（第４の工程Ｄ）
ステップＳ２１では、ステップＳ１９又はステップＳ２０での電流値が最大電流値（１００％）であるか否かを判断し、最大電流値であると判断した場合は、昇圧制御を終了する。一方、最大電流値に達してないと判断した場合は、ステップＳ２２に移行して、理論回転数Ｒを算出し、ステップＳ２３で、出力側回転数Ｊと理論回転数Ｒとが一致するか否かを判断する。
【００６３】
ステップＳ２３で、出力側回転数Ｊと理論回転数Ｒとが一致すると判断した場合は、ステップＳ２４に移行し、一致しないと判断した場合は、ステップＳ１７に移行する。
【００６４】
ステップＳ２４では、ステップＳ１９の最後に供給した電流値から引き続いて、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対して，最大電流値（又は最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を一定時間ｔ４で昇圧が完了するように供給し、ステップＳ２５で、電流値が最大電流値に達した時点で、昇圧制御を終了する。
【００６５】
上記の説明から明らかなように、この実施の形態では、第１の工程Ａにより油圧クラッチ１がガタ詰め（多板クラッチが接触してトルク容量が得られる直前の状態）されて、油圧クラッチ１の素早い操作を可能とするものでありながら、第２の工程Ｂにより所定時間連続して油圧クラッチ１を初期圧から緩昇圧し、油圧クラッチ１の出力側回転数が増加（加速度がプラス側に変更）に転じたことに基づき第３の工程Ｃに移行して、油圧クラッチ１を急激に昇圧しているので、急激な油圧クラッチ１の接続によるシフトショックを防止することができ、また、クラッチ係合の遅れがなくなるため、変速時間を短縮することができる。
【００６６】
更に、第２の工程Ｂを所定時間連続するので、第１の工程Ａに引き続いて油圧クラッチ１を急激に昇圧することをなくして、シフトショックの発生を確実に防止することができる。
【００６７】
更に、第２の工程Ｂにおいて、所定時間油圧クラッチ１の出力側回転数が増加に転じない場合には、強制的に第３の工程Ｃに移行するので、変速時間が過度に長くなることを防止することができる。
【００６８】
更に、第２の工程Ｂの後に油圧クラッチ１を比較的急激に昇圧する第３の工程Ｃが、第２の工程Ｂの最後に供給した電流値から引き続いて、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に、最大電流値（又は該最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を、一定時間で油圧クラッチ１の昇圧が完了するように供給するため、第３の工程Ｃでの供給開始電流値の高低に関わらず、略均一な時間で第３の工程Ｃでの油圧クラッチ１の昇圧を完了することが可能となる（Ｓ２１；Ｙｅｓ）。これにより、油圧クラッチ１を滑らかに接続して、シフトショックを防止することができるとともに、変速時間を短縮して、加速性の向上を図ることができる。
【００６９】
更に、第３の工程Ｃ中において、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する供給電流値が最大電流値に達していない状態で、油圧クラッチ１の出力側回転数が理論回転数（又は該理論回転数の近似回転数）になった際に（Ｓ２３；Ｙｅｓ）、第４の工程Ｄで、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に、第３の工程Ｃの最後に供給した電流値から引き続いて、最大電流値（又は該最大電流値に近似する電流値）との差分に基く電流値を、一定時間ｔ４で油圧クラッチ１の昇圧が完了するように供給して、油圧クラッチ１を完全接続させるため、クラッチ接続の不安定状態を短くしてクラッチ発熱量の増大を回避することができ、また、変速時間を短縮することができる。
【００７０】
更に、第３の工程Ｃにおいて、油圧クラッチ１の出力側回転の加速度、及び加速度の変化率の値があらかじめ定めた値を超える場合に、比例圧力制御ソレノイドバルブ５４に対する電流値の増加を停止して維持するため、急激な電流値増加によるシフトショックを防止することができる。
【００７１】
なお、本発明の油圧クラッチ、変速歯車、アクチュエータ、電磁比例減圧弁、制御部等の構成は上記実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００７２】
例えば、上記実施の形態では、シフトアップの場合に本発明を適用したが、シフトダウンの場合に本発明を適用してもよい。この場合、油圧クラッチ１の出力側回転数を、一旦低速段（例えば３速→２速変速時の２速）より更に低速に落とし、それから第３の工程に移行する。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態の一例である作業車両の走行変速装置における動力伝達経路の伝動線図である。
【図２】コントロールユニットの油圧回路を示す図である。
【図３】制御装置のブロック図である。
【図４】電磁比例減圧弁に対する供給電流値及び油圧クラッチの出力側回転数のタイムチャート図である。
【図５】電磁比例減圧弁に対する供給電流値及び油圧クラッチの出力側回転の加速度のタイムチャート図である。
【図６】電磁比例減圧弁に対する供給電流値及び油圧クラッチの出力側回転数のタイムチャート図である。
【図７】電磁比例減圧弁に対する供給電流値及び油圧クラッチの出力側回転数のタイムチャート図である。
【図８】制御装置の変速制御の作動を説明するためのフローチャート図である。
【図９】制御装置の昇圧制御の作動を説明するためのフローチャート図である。
【図１０】従来の電磁比例減圧弁に対する供給電流値及び油圧クラッチの出力側回転数のタイムチャート図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 油圧クラッチ
２ 走行変速装置
３ 主変速装置（変速歯車）
６ 副変速装置（変速歯車）
３７ アクチュエータ（第１の油圧シリンダ）
３８ アクチュエータ（第２の油圧シリンダ）
３９ アクチュエータ（副変速油圧シリンダ）
５０ 制御装置（制御部）
５４ 電磁比例減圧弁（比例圧力制御ソレノイドバルブ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力伝達経路に油圧クラッチ及び複数の変速歯車を介在し、前記油圧クラッチの切作動と共に、アクチュエータにより前記変速歯車の噛合を変更し、かつこの歯車変速が完了したことに伴って、前記油圧クラッチを電磁比例減圧弁によって昇圧制御して入作動させる作業車両の走行変速装置にあって、
前記電磁比例減圧弁を昇圧制御する制御部は、
前記油圧クラッチの入り作動開始時の所定時間にわたって、前記電磁比例減圧弁に最大電流値、又はそれに近似する電流値を供給して、前記油圧クラッチを昇圧して保持する第１の工程と、
この第１の工程に続いて前記電磁比例減圧弁に最小電流値、又は最小電流値から緩やかに増加する電流値を供給して、前記油圧クラッチに初期圧を供給する、又は初期圧から次第に昇圧する第２の工程と、
この第２の工程中において、前記油圧クラッチの出力側回転数が減速側から増速側に転じた際に、前記電磁比例減圧弁に、前記第２の工程の最後に供給した電流値から引き続いて、比較的急激に増加する電流値を供給して、前記油圧クラッチを比較的に急激に昇圧する第３の工程と、を備えてなる、
ことを特徴とする作業車両の走行変速装置。
【請求項２】
前記第２の工程は、少なくとも所定時間にわたって連続する、
請求項１記載の作業車両の走行変速装置。
【請求項３】
前記第２の工程において、その開始から所定時間以上にわたって前記油圧クラッチの出力側回転数が増速側に転じない場合には、前記所定時間経過後前記第３の工程に移行してなる、
請求項１又は２記載の作業車両の走行変速装置。
【請求項１】
動力伝達経路に油圧クラッチ及び複数の変速歯車を介在し、前記油圧クラッチの切作動と共に、アクチュエータにより前記変速歯車の噛合を変更し、かつこの歯車変速が完了したことに伴って、前記油圧クラッチを電磁比例減圧弁によって昇圧制御して入作動させる作業車両の走行変速装置にあって、
前記電磁比例減圧弁を昇圧制御する制御部は、
前記油圧クラッチの入り作動開始時の所定時間にわたって、前記電磁比例減圧弁に最大電流値、又はそれに近似する電流値を供給して、前記油圧クラッチを昇圧して保持する第１の工程と、
この第１の工程に続いて前記電磁比例減圧弁に最小電流値、又は最小電流値から緩やかに増加する電流値を供給して、前記油圧クラッチに初期圧を供給する、又は初期圧から次第に昇圧する第２の工程と、
この第２の工程中において、前記油圧クラッチの出力側回転数が減速側から増速側に転じた際に、前記電磁比例減圧弁に、前記第２の工程の最後に供給した電流値から引き続いて、比較的急激に増加する電流値を供給して、前記油圧クラッチを比較的に急激に昇圧する第３の工程と、を備えてなる、
ことを特徴とする作業車両の走行変速装置。
【請求項２】
前記第２の工程は、少なくとも所定時間にわたって連続する、
請求項１記載の作業車両の走行変速装置。
【請求項３】
前記第２の工程において、その開始から所定時間以上にわたって前記油圧クラッチの出力側回転数が増速側に転じない場合には、前記所定時間経過後前記第３の工程に移行してなる、
請求項１又は２記載の作業車両の走行変速装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１７０５３０（Ｐ２００７−１７０５３０Ａ）
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６８４１８（Ｐ２００５−３６８４１８）
【出願日】平成１７年１２月２１日（２００５．１２．２１）
【出願人】（０００００１８７８）三菱農機株式会社 (1,502)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２１日（２００５．１２．２１）
【出願人】（０００００１８７８）三菱農機株式会社 (1,502)
【Ｆターム（参考）】
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