特開 2023-4407 作業機械の変速システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023004407

(43)【公開日】2023-01-17

(54)【発明の名称】作業機械の変速システム

(51)【国際特許分類】

   F16H 59/16 20060101AFI20230110BHJP

   G01L 3/10 20060101ALI20230110BHJP

【ＦＩ】

F16H59/16

G01L3/10 317

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021106042

(22)【出願日】2021-06-25

(71)【出願人】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】中村 学

【テーマコード（参考）】

3J552

【Ｆターム（参考）】

3J552MA02

3J552MA12

3J552NA01

3J552NB01

3J552PA51

3J552PA60

3J552RA02

3J552VA34W

3J552VA39W

(57)【要約】

【課題】変速機にかかる負荷トルクを精度良く測定可能な作業機械の変速システムを提供する。
【解決手段】変速システム９０は、変速機８０ｄと、入力軸６１の回転数及び回転位相を検出する第１磁気センサ７２と、出力軸６３の回転数及び回転位相を検出する第２磁気センサ７４と、変速機８０ｄにかかる負荷トルクを取得するコントローラ７０とを備える。コントローラ７０は、クラッチが開放状態から係合状態に切り替わる場合、クラッチの滑りがなくなったときを基準として、入力軸６１の回転位相と出力軸６３の回転位相との位相差を求める。コントローラ７０は、求められた位相差に基づいて、変速機８０ｄにかかる負荷トルクを取得する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

係合状態と開放状態とに切り替え可能なクラッチと、前記クラッチの入力側に配置される第１軸と、前記クラッチの出力側に配置される第２軸とを有する変速機と、
前記第１軸の回転数及び回転位相を検出する第１複合センサと、
前記第２軸の回転数及び回転位相を検出する第２複合センサと、
前記変速機にかかる負荷トルクを取得するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記クラッチが開放状態から係合状態に切り替わる場合、前記クラッチの滑りがなくなったときを基準として、前記第１複合センサによって検出される前記第１軸の回転位相と前記第２複合センサによって検出される前記第２軸の回転位相との位相差を求め、
前記コントローラは、求められた前記位相差に基づいて前記負荷トルクを取得する、
作業機械の変速システム。

【請求項2】

前記第１軸と前記クラッチとの間、又は、前記クラッチと前記第２軸との間に配置される第３軸と、
前記第３軸の回転数を検出する回転数センサと、
を備え、
前記コントローラは、前記クラッチが開放状態から係合状態に切り替わる場合、前記クラッチの滑りがなくなったときを基準として前記位相差を求める、
請求項１に記載の変速システム。

【請求項3】

係合状態と開放状態とに切り替え可能なクラッチと、前記クラッチの入力側に配置される第１軸と、前記クラッチの出力側に配置される第２軸とを有する変速機と、
前記第１軸の回転数を検出する第１回転数センサと、
前記第１軸の回転位相を検出する第１位相センサと、
前記第２軸の回転数を検出する第２回転数センサと、
前記第２軸の回転位相を検出する第２位相センサと、
前記変速機にかかる負荷トルクを取得するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記クラッチが開放状態から係合状態に切り替わる場合、前記クラッチの滑りがなくなったときを基準として、前記第１位相センサによって検出される前記第１軸の回転位相と前記第２位相センサによって検出される前記第２軸の回転位相との位相差を求め、
前記コントローラは、求められた前記位相差に基づいて前記負荷トルクを取得する、
作業機械の変速システム。

【請求項4】

前記第１軸と前記クラッチとの間、又は、前記クラッチと前記第２軸との間に配置される第３軸と、
前記第３軸の回転数を検出する第３回転数センサと、
を備え、
前記コントローラは、前記クラッチが開放状態から係合状態に切り替わる場合、前記クラッチの滑りがなくなったときを基準として前記位相差を求める、
請求項３に記載の変速システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、作業機械の変速システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、動力源と走行体との間に配置される変速機を備える作業機械（ホイールローダ、ブルドーザ、モーターグレーダ、ダンプトラックなど）が広く知られている。変速機は、動力源からの動力の回転速度及び回転方向を変えて走行体に伝達する。

【0003】

変速機の内部で部品が損傷すると故障の原因となるため、部品が損傷する前に変速機をオーバーホールする必要がある。部品が損傷するタイミングは、変速機にかかる負荷トルクから推定することができる。

【0004】

特許文献１では、エンジンの回転数と変速機のプライマリトルク係数及びトルク比とに基づいて変速機にかかる負荷トルクを算出する手法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１６９５０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、変速機のオーバーホール要否をより正確に判断するために、変速機にかかる負荷トルクを精度良く測定することが望まれている。

【0007】

本開示の課題は、変速機にかかる負荷トルクを精度良く測定可能な作業機械の変速システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一側面に係る作業機械の変速システムは、変速機と、第１複合センサと、第２複合センサと、コントローラとを備える。変速機は、係合状態と開放状態とに切り替え可能なクラッチと、クラッチの入力側に配置される第１軸と、クラッチの出力側に配置される第２軸とを有する。第１複合センサは、第１軸の回転数及び回転位相を検出する。第２複合センサは、第２軸の回転数及び回転位相を検出する。コントローラは、変速機にかかる負荷トルクを取得する。コントローラは、クラッチが開放状態から係合状態に切り替わる場合、クラッチの滑りがなくなったときを基準として、第１複合センサによって検出される第１軸の回転位相と第２複合センサによって検出される第２軸の回転位相との位相差を求める。コントローラは、求められた位相差に基づいて負荷トルクを取得する。

【発明の効果】

【0009】

本開示に係る技術によれば、変速機にかかる負荷トルクを精度良く測定可能な作業機械の変速システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る作業機械の構成を示す模式図である。

【図2】実施形態に係る第１磁気リング及び第１磁気センサの構成を示す断面図である。

【図3】位相差と負荷トルクとの関係を模式的に示すマップである。

【図4】負荷トルクの求め方を説明するためのフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施形態に係る変速システムついて図面を参照して説明する。図面では、同一の構成要素又は対応する構成要素には同一の符号を付し、説明の便宜上、構成を省略又は簡略化している部分がある。

【0012】

（作業機械１００）
図１は、実施形態に係る作業機械１００の構成を示す模式図である。作業機械１００としては、ホイールローダ、ブルドーザ、モーターグレーダ、ダンプトラックなどが挙げられるが、これに限られない。

【0013】

作業機械１００は、エンジン８０ａ、トルクコンバータ８０ｂ、ロックアップクラッチ８０ｃ、変速機８０ｄ、ベベルギヤ８０ｅ、ディファレンシャル８０ｆａ、ファイナルギヤ８０ｆｂ、ブレーキ８０ｇ及びタイヤ８０ｈを備える。エンジン８０ａは、駆動源の一例である。タイヤ８０ｈは、走行体の一例である。

【0014】

エンジン８０ａは、動力を発生させる。エンジン８０ａによって発生された動力は、トルクコンバータ８０ｂ又はロックアップクラッチ８０ｃを介して変速機８０ｄに伝えられる。変速機８０ｄは、動力の回転速度及び回転方向を変化させてベベルギヤ８０ｅに伝える。ベベルギヤ８０ｅに伝えられた動力は、ディファレンシャル８０ｆａ及びファイナルギヤ８０ｆｂを介してタイヤ８０ｈを回転駆動させる。ファイナルギヤ８０ｆｂとタイヤ８０ｈとの間には、ブレーキ８０ｇが配置される。

【0015】

変速機８０ｄは、例えば遊星歯車式変速機である。変速機８０ｄは、第１乃至第５遊星歯車機構１０～５０、複数のクラッチ１～７、入力軸６１、中間軸６２、出力軸６３及び第１乃至第４キャリア６４～６７を有する。入力軸６１は、第１軸の一例である。出力軸６３は、第２軸の一例である。中間軸６２は、第３軸の一例である。

【0016】

第１乃至第５遊星歯車機構１０～５０は、この順で入力側から出力側に向かって配置される。

【0017】

入力軸６１、中間軸６２及び出力軸６３それぞれは、互いに同軸上に配置される。入力軸６１、中間軸６２及び出力軸６３それぞれは、所定の回転軸方向に沿って延びる。

【0018】

エンジン８０ａからの動力は、入力軸６１に入力される。変速機８０ｄにより回転速度及び回転方向が調整された動力は、出力軸６３から出力される。

【0019】

第１遊星歯車機構１０は、第１サンギヤ１１、複数の第１プラネタリギヤ１２、第１リングギヤ１３及び第１キャリア６４を有する。

【0020】

第１サンギヤ１１には、入力軸６１が挿通される。第１サンギヤ１１と入力軸６１とは、相対回転可能である。第１サンギヤ１１は、その回転が制動されるようにクラッチ７に接続される。クラッチ７は、例えばブレーキである。

【0021】

各第１プラネタリギヤ１２は、第１サンギヤ１１に噛み合う。各第１プラネタリギヤ１２は、第１サンギヤ１１の周りを公転する。各第１プラネタリギヤ１２は、第１キャリア６４に支持された状態で自転する。

【0022】

第１リングギヤ１３は、各第１プラネタリギヤ１２と噛み合う。第１リングギヤ１３は、中間軸６２に固定されており、中間軸６２と一体的に回転する。第１リングギヤ１３と中間軸６２とは、１つの部材によって構成されていてもよい。

【0023】

第１キャリア６４は、入力軸６１に固定されており、入力軸６１と一体的に回転する。第１キャリア６４と入力軸６１とは、１つの部材によって構成されていてもよい。

【0024】

入力軸６１と中間軸６２との間には、クラッチ５が配置される。クラッチ５は、係合状態（オン状態）と開放状態（オフ状態）とに切り換え可能である。クラッチ５が係合状態であるとき、クラッチ５は、エンジン８０ａの動力を入力軸６１から中間軸６２へ伝達する伝達状態となる。クラッチ５が開放状態であるとき、クラッチ５は、入力軸６１から中間軸６２への動力の伝達を遮断する遮断状態となる。

【0025】

第２遊星歯車機構２０は、第２サンギヤ２１、複数の第２プラネタリギヤ２２、第２リングギヤ２３及び第２キャリア６５を有する。

【0026】

第２サンギヤ２１は、中間軸６２に固定されており、中間軸６２と一体的に回転する。第２サンギヤ２１と中間軸６２とは、１つの部材によって構成されていてもよい。

【0027】

各第２プラネタリギヤ２２は、第２サンギヤ２１に噛み合う。各第２プラネタリギヤ２２は、第２サンギヤ２１の周りを公転する。各第２プラネタリギヤ２２は、第２キャリア６５に支持された状態で自転する。

【0028】

第２キャリア６５と中間軸６２との間には、部材２４を介してクラッチ６が配置される。部材２４は、中間軸６２に固定されており、中間軸６２と一体的に回転する。クラッチ６は、係合状態（オン状態）と開放状態（オフ状態）とに切り換え可能である。クラッチ６が部材２４と係合状態であるとき、クラッチ６は、中間軸６２から第２キャリア６５へ動力を伝達する伝達状態となる。クラッチ６が部材２４から開放状態であるとき、クラッチ６は、中間軸６２から第２キャリア６５への動力の伝達を遮断する遮断状態となる。

【0029】

第２リングギヤ２３は、各第２プラネタリギヤ２２と噛み合う。第２リングギヤ２３は、その回転が制動されるようにクラッチ１に接続される。クラッチ１は、例えばブレーキである。

【0030】

第３遊星歯車機構３０は、第３サンギヤ３１、複数の第３プラネタリギヤ３２、第３リングギヤ３３及び第３キャリア６６を有する。

【0031】

第３サンギヤ３１は、中間軸６２に固定されており、中間軸６２と一体的に回転する。第３サンギヤ３１と中間軸６２とは、１つの部材によって構成されていてもよい。

【0032】

各第３プラネタリギヤ３２は、第３サンギヤ３１に噛み合う。各第３プラネタリギヤ３２は、第３サンギヤ３１の周りを公転する。各第３プラネタリギヤ３２は、第３キャリア６６に支持された状態で自転する。

【0033】

第３リングギヤ３３は、各第３プラネタリギヤ３２と噛み合う。第３リングギヤ３３は、その回転が制動されるようにクラッチ２に接続される。クラッチ２は、例えばブレーキである。第３リングギヤ３３は、第２キャリア６５に固定されており、第２キャリア６５と一体的に回転する。第３リングギヤ３３と第２キャリア６５とは、１つの部材によって構成されていてもよい。

【0034】

第３キャリア６６は、出力軸６３に固定されており、出力軸６３と一体的に回転する。第３キャリア６６と出力軸６３とは、１つの部材によって構成されていてもよい。

【0035】

第４遊星歯車機構４０は、第４サンギヤ４１、複数の第４プラネタリギヤ４２及び第４リングギヤ４３を有する。

【0036】

第４サンギヤ４１は、中間軸６２に固定されており、中間軸６２と一体的に回転する。第４サンギヤ４１と中間軸６２とは、１つの部材によって構成されていてもよい。

【0037】

各第４プラネタリギヤ４２は、第４サンギヤ４１に噛み合う。各第４プラネタリギヤ４２は、第４サンギヤ４１の周りを公転する。各第４プラネタリギヤ４２は、第３キャリア６６に支持された状態で自転する。

【0038】

第４リングギヤ４３は、各第４プラネタリギヤ４２と噛み合う。第４リングギヤ４３は、その回転が制動されるようにクラッチ３に接続されている。クラッチ３は、例えばブレーキである。

【0039】

第５遊星歯車機構５０は、第５サンギヤ５１、複数の第５プラネタリギヤ５２、第５リングギヤ５３及び第４キャリア６７を有する。

【0040】

第５サンギヤ５１は、第４リングギヤ４３に固定されており、第４リングギヤ４３と一体的に回転する。第５サンギヤ５１と第４リングギヤ４３とは、１つの部材によって構成されていてもよい。

【0041】

各第５プラネタリギヤ５２は、第５サンギヤ５１に噛み合う。各第５プラネタリギヤ５２は、第５サンギヤ５１の周りを公転する。各第５プラネタリギヤ５２は、第３キャリア６６に支持された状態で自転する。

【0042】

第５リングギヤ５３は、各第５プラネタリギヤ５２と噛み合う。第５リングギヤ５３は、その回転が制動されるようにクラッチ４に接続されている。クラッチ４は、例えばブレーキである。

【0043】

第４キャリア６７は、出力軸６３に固定されており、出力軸６３と一体的に回転する。第４キャリア６７と出力軸６３とは、１つの部材によって構成されていてもよい。

【0044】

各クラッチ１～７は、例えば油圧式のクラッチ機構であって、複数のディスクから構成することができる。各クラッチ１～７は、後述するコントローラ７０からの指令信号に応じて係合状態又は開放状態に切り替えられる。

【0045】

以上のように構成された変速機８０ｄでは、各クラッチ１～７の係合及び開放が組み合わされることによって、高低速（Ｈ，Ｌ）、速度段（１ＳＴ，２ＮＤ，３ＲＤ，４ＴＨ）及び前後進（Ｆ，Ｒ）のそれぞれが切り替えられる。これに伴い、入力軸６１の回転数に対する中間軸６２の回転数の比（以下、「第１回転数比」という。）と、中間軸６２の回転数に対する出力軸６３の回転数の比（以下、「第２回転数比」という。）とが変更される。

【0046】

（変速システム９０）
作業機械１００は、図１に示すように変速システム９０を備える。

【0047】

変速システム９０は、上述した変速機８０ｄ、第１磁気リング７１、第１磁気センサ７２、第２磁気リング７３、第２磁気センサ７４、回転数センサ７５及びコントローラ７０を有する。

【0048】

図２は、第１磁気リング７１及び第１磁気センサ７２の構成を示す断面図である。図２では、入力軸６１の回転軸方向に対して垂直な断面が図示されている。

【0049】

第１磁気リング７１は、変速機８０ｄの入力軸６１に固定されており、入力軸６１と一体的に回転する。

【0050】

第１磁気リング７１は、主尺磁石３０１及び副尺磁石３０２を有する。主尺磁石３０１は、円環状に形成される。主尺磁石３０１は、入力軸６１を円周方向に取り囲む。主尺磁石３０１は、円周方向に並んだ複数の磁極対（１つのＮ極と１つのＳ極との対）からなる。副尺磁石３０２は、円環状に形成される。副尺磁石３０２は、主尺磁石３０１を円周方向に取り囲む。副尺磁石３０２は、主尺磁石３０１と同心円状に並んだ複数の磁極対からなる。主尺磁石３０１の磁極対の数をＮとしたとき、副尺磁石３０２の磁極対の数をＮ－１又はＮ＋１とすることによって、バーニヤの原理（欧州特許出願公開公報第２００６－２８２１７２号明細書）が実現される。

【0051】

第１磁気センサ７２は、第１磁気リング７１と対向する。第１磁気センサ７２は、入力軸６１の単位時間当たりの回転数（以下、「回転数」と略称する。）及び回転位相（回転角度）を検出する。第１磁気センサ７２は、入力軸６１の回転数及び回転位相の両方を複合的に検出する第１複合センサの一例である。

【0052】

第１磁気センサ７２は、第１磁気センサ３０３及び第２磁気センサ３０４を有する。第１磁気センサ３０３は、主尺磁石３０１の磁束密度を検出する。第２磁気センサ３０４は、副尺磁石３０２の磁束密度を検出する。

【0053】

主尺磁石３０１が入力軸６１と一体的に回転すると、主尺磁石３０１の磁場は、入力軸６１の回転変位に応じて磁束密度が正弦波状に変化する第１磁気信号として第１磁気センサ３０３によって検出される。一方、主尺磁石３０１が入力軸６１と一体的に回転すると、副尺磁石３０２の磁場は、入力軸６１の回転変位に応じて磁束密度が第１磁気信号よりも周期の短い正弦波状に変化する第２磁気信号として第２磁気センサ３０４によって検出される。第１磁気センサ３０３は、第１磁気信号を電気信号に変換してコントローラ７０に出力する。第２磁気センサ３０４は、第２磁気信号を電気信号に変換してコントローラ７０に出力する。これら電気信号間のずれ量は、入力軸６１の回転位置により変化する。このずれ量から、バーニヤ原理に基づいて、入力軸６１の回転数及び回転位相(回転角度)の両方を精度良く検出することができる。

【0054】

第２磁気リング７３は、変速機８０ｄの出力軸６３に固定されており、出力軸６３と一体的に回転する。第２磁気リング７３の構成は、図２に示した第１磁気リング７１と同じである。

【0055】

第２磁気センサ７４は、第２磁気リング７３と対向する。第２磁気センサ７４の構成は、図２に示した第１磁気センサ７２と同じである。第２磁気センサ７４は、出力軸６３の回転数及び回転位相を検出する。第２磁気センサ７４は、出力軸６３の回転数及び回転位相の両方を複合的に検出する第２複合センサの一例である。

【0056】

回転数センサ７５は、変速機８０ｄの内部に配置される。回転数センサ７５は、中間軸６２の回転数を検出する。本実施形態において、回転数センサ７５は、部材２４の回転数を検知する。回転数センサ７５による回転数の検知方法としては、例えば部材２４の外縁に歯車を形成し、回転数センサ７５で単位時間あたりに通過する歯数を検知する方法が挙げられる。回転数センサ７５としては、磁気式又は光学式のセンサを用いることができるが、これに限られない。

【0057】

コントローラ７０は、複数のクラッチ１～７それぞれに指令信号を出力することによって、変速機８０ｄの切り替えを行う。本実施形態において、コントローラ７０は、高速（Ｈ）及び低速（Ｌ）の切り替え、速度段（１ＳＴ，２ＮＤ，３ＲＤ，４ＴＨ）の切り替え、前進及び後進（Ｒ）の切り替えを行う。

【0058】

コントローラ７０は、第１磁気センサ７２から入力軸６１の回転数及び回転位相を取得する。コントローラ７０は、第２磁気センサ７４から出力軸６３の回転数及び回転位相を取得する。コントローラ７０は、回転数センサ７５から中間軸６２の回転数を取得する。

【0059】

コントローラ７０は、複数のクラッチ１～７のうち少なくとも１つのクラッチが開放状態から係合状態に切り替わる場合、当該少なくとも１つのクラッチの滑りがなくなったタイミングを検知する。クラッチの滑りがなくなったことは、クラッチが完全係合したことを意味する。このとき、クラッチを介して入力軸６１と出力軸６３とは連結されているが、入力軸６１から出力軸６３へのトルク伝達は発生していない。本実施形態において、クラッチの滑りがなくなったタイミングは、入力軸６１の回転数、入力軸６１の回転数と上記第１回転数比との乗算値（以下、「第１乗算値」という。）、及び、中間軸６２の回転数と上記第２回転数比との乗算値（以下、「第２乗算値」という。）が一致するタイミングと同じである。よって、コントローラ７０は、入力軸６１の回転数、第１乗算値及び第２乗算値のそれぞれが一致したことをもって、クラッチの滑りがなくなったことを検知できる。

【0060】

コントローラ７０は、クラッチの滑りがなくなったタイミングにおいて、入力軸６１及び出力軸６３それぞれの回転位相を初期化する。回転位相を初期化するとは、回転位相をゼロ点設定することを意味する。従って、クラッチの滑りがなくなったときの入力軸６１及び出力軸６３それぞれの回転位相が互いに同値となる。

【0061】

コントローラ７０は、回転位相を初期化した後、入力軸６１の回転位相と出力軸６３の回転位相との位相差を求める。この位相差は、変速機８０ｄにかかる負荷トルクに起因するものである。変速機８０ｄにかかる負荷トルクとは、クラッチを介して連結された入力軸６１から出力軸６３に向かって変速機８０ｄ内を通過するトルクのことである。負荷トルクが大きいほど、出力軸６３の回転位相が入力軸６１の回転位相に比べて相対的に大きくなって位相差は大きくなる。

【0062】

コントローラ７０は、求められた位相差に基づいて、変速機８０ｄにかかる負荷トルクを取得する。例えば、コントローラ７０は、図３に示すように、位相差と負荷トルクとの関係を示すマップを用いて位相差から負荷トルクを求めることができる。コントローラ７０は、位相差と負荷トルクとの関係を示す式に求められた位相差を代入することによって負荷トルクを求めてもよい。コントローラ７０は、位相差と負荷トルクとの関係を示すテーブルを用いて位相差から負荷トルクを求めてもよい。さらに、コントローラ７０は、位相差を他のパラメータ（例えば、捩れ角度）に変換したうえで負荷トルクを求めてもよい。

【0063】

なお、位相差と負荷トルクとの関係は、事前のベンチテストにおいて、入力軸６１と出力軸６３との間にかかる負荷トルクと、入力軸６１及び出力軸６３の位相差との関係を測定することによって把握できる。位相差と負荷トルクとの関係は、速度段ごとに異なるため、複数のクラッチ１～７の組み合わせごとにベンチテストを行うのが好ましい。

【0064】

また、コントローラ７０は、リアルタイムで負荷トルクを求めてもよいし、所望のタイミングでだけ負荷トルクを求めてもよい。

【0065】

以上のように、コントローラ７０は、クラッチが開放状態から係合状態に切り替わる場合、クラッチの滑りがなくなったときを基準として、入力軸６１の回転位相と出力軸６３の回転位相との位相差を求める。コントローラ７０は、求められた位相差に基づいて、変速機８０ｄにかかる負荷トルクを取得する。

【0066】

このように、本開示に係る変速システム９０によれば、入力軸６１から出力軸６３へのトルク伝達によって生じる変速機８０ｄ内の捩れを利用することによって、簡便かつ精度良く負荷トルクを取得することができる。

【0067】

また、第１磁気リング７１、第１磁気センサ７２、第２磁気リング７３、第２磁気センサ７４及び回転数センサ７５を既存の変速機８０ｄに後付けすれば上述した変速システム９０を構築することができるため、変速機８０ｄの内部にトルクセンサを後付けできない場合に特に有用である。

【0068】

（負荷トルクの求め方）
図４は、負荷トルクの求め方を説明するためのフロー図である。

【0069】

ステップＳ１において、コントローラ７０は、複数のクラッチ１～７のうち少なくとも１つのクラッチに係合指令を出力する。

【0070】

ステップＳ２において、コントローラ７０は、クラッチの滑りがなくなったか否かを判定する。コントローラ７０は、入力軸６１の回転数、第１乗算値（入力軸６１の回転数と第１回転数比との乗算値）及び第２乗算値（中間軸６２の回転数と第２回転数比との乗算値）が一致していればクラッチの滑りがなくなったと判断し、一致していなければクラッチの滑りはなくなっていないと判断する。クラッチの滑りがなくなっていない場合、ステップＳ２の処理を繰り返す。クラッチの滑りがなくなった場合、ステップＳ３の処理に進む。

【0071】

ステップＳ３において、コントローラ７０は、入力軸６１及び出力軸６３それぞれの回転位相を初期化する。

【0072】

ステップＳ４において、コントローラ７０は、入力軸６１の回転位相と出力軸６３の回転位相との位相差を求める。

【0073】

ステップＳ５において、コントローラ７０は、位相差に基づいて、変速機８０ｄにかかる負荷トルクを取得する。

【0074】

（実施形態の変形例）
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。

【0075】

（変形例１）
上記実施形態では、遊星歯車機構を用いた変速機８０ｄを例に挙げて説明したが、本開示に係る変速システムは遊星歯車機構を用いたものに限られず、クラッチを有する変速機に適用することができる。

【0076】

（変形例２）
上記実施形態では、３つの軸（入力軸６１、出力軸６３及び中間軸６２）と７つクラッチ１～７とを備える変速機８０ｄに本開示に係る変速システムを適用した場合について説明したが、これに限られない。例えば、本開示に係る変速システムは、１つのクラッチと、クラッチの入力側に配置される第１軸と、クラッチの出力側に配置される第２軸とを有する変速機にも適用可能である。この場合、クラッチの滑りがなくなることは、第１軸の回転数が、第１軸に対する第２軸の回転数比と第１軸の回転数との乗算値に一致することを意味する。

【0077】

（変形例３）
上記実施形態では、図２を参照しながら、第１磁気リング７１及び第１磁気センサ７２の構成を説明したが、これに限られず、入力軸６１の回転位相を検出できるものであればよい。

【0078】

（変形例４）
上記実施形態において、変速システム９０は、入力軸６１の回転数及び回転位相の両方を検出する第１磁気センサ７２と、出力軸６３の回転数及び回転位相の両方を検出する第２磁気センサ７４とを備えることとしたが、これに限られない。

【0079】

変速システム９０は、第１磁気センサ７２に代えて、入力軸６１の回転数を検出する第１回転数センサと、入力軸６１の回転位相を検出する第１位相センサとを別々に備えていてもよい。

【0080】

同様に、変速システム９０は、第２磁気センサ７４に代えて、出力軸６３の回転数を検出する第２回転数センサと、出力軸６３の回転位相を検出する第２位相センサとを別々に備えていてもよい。

【0081】

第１及び第２回転数センサとしては、上記実施形態に係る回転数センサ７５と同様の構成のものを用いることができる。第１及び第２位相センサとしては、上記実施形態に係る第１磁気センサ７２と同様の構成のものを用いることができる。

【0082】

（変形例５）
上記実施形態では、入力軸６１、中間軸６２及び出力軸６３が同軸上に配置されることとしたが、入力軸６１、中間軸６２及び出力軸６３の少なくとも１つの軸は他の軸と異なる軸上に配置されていてもよい。

【符号の説明】

【0083】

１～７ クラッチ
６１ 入力軸
６２ 中間軸
６３ 出力軸
７０ コントローラ
７１ 第１磁気リング
７２ 第１磁気センサ
７３ 第２磁気リング
７４ 第２磁気センサ
７５ 回転数センサ
８０ｄ 変速機
９０ 変速システム
１００ 作業機械

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】