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特開2025-6896制御システム、作業車両、制御方法およびコンピュータプログラム
(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】P2025006896
(43)【公開日】2025-01-17
(54)【発明の名称】制御システム、作業車両、制御方法およびコンピュータプログラム
(51)【国際特許分類】
F16H 61/08 20060101AFI20250109BHJP
F16H 61/66 20060101ALI20250109BHJP
F16H 61/686 20060101ALI20250109BHJP
F16H 59/42 20060101ALI20250109BHJP
F16H 59/46 20060101ALI20250109BHJP
【ＦＩ】
F16H61/08
F16H61/66
F16H61/686
F16H59/42
F16H59/46
【審査請求】未請求
【請求項の数】32
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023107937
(22)【出願日】2023-06-30
(71)【出願人】
【識別番号】000001052
【氏名又は名称】株式会社クボタ
(74)【代理人】
【識別番号】100101683
【弁理士】
【氏名又は名称】奥田 誠司
(74)【代理人】
【識別番号】100155000
【弁理士】
【氏名又は名称】喜多 修市
(74)【代理人】
【識別番号】100139930
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 亮司
(74)【代理人】
【識別番号】100188813
【弁理士】
【氏名又は名称】川喜田 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100202197
【弁理士】
【氏名又は名称】村瀬 成康
(74)【代理人】
【識別番号】100202142
【弁理士】
【氏名又は名称】北 倫子
(72)【発明者】
【氏名】山口 哲雄
(72)【発明者】
【氏名】山脇 孝明
(72)【発明者】
【氏名】上野 瑞生
【テーマコード（参考）】
3J552
【Ｆターム（参考）】
3J552MA02
3J552MA10
3J552NA07
3J552NB01
3J552PA02
3J552PA20
3J552RA13
3J552SA07
3J552SA15
3J552TA10
3J552VA32W
3J552VA42W
3J552VA76W
3J552VC01W
(57)【要約】
【課題】変速段の切り替えに掛かる時間を低減させる。
【解決手段】制御システムは、作業車両の動力伝達装置の動作を制御する。制御システムは、遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と内燃機関の回転速度との比率と、遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、変速段の切り替えを行うように油圧クラッチ機構を制御する制御装置とを備える。制御装置は、上記比率が変化して第１切替点に対応する第１の値に達したとき、または上記比率が第１の値に達してから変速段を切り替える場合、上記比率が第１の値に達する前に、変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう油圧クラッチ機構を制御する。
【選択図】図９
【解決手段】制御システムは、作業車両の動力伝達装置の動作を制御する。制御システムは、遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と内燃機関の回転速度との比率と、遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、変速段の切り替えを行うように油圧クラッチ機構を制御する制御装置とを備える。制御装置は、上記比率が変化して第１切替点に対応する第１の値に達したとき、または上記比率が第１の値に達してから変速段を切り替える場合、上記比率が第１の値に達する前に、変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう油圧クラッチ機構を制御する。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御システムであって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御システムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、
前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御装置は、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定し、
推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御する、制御システム。
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御システムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、
前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御装置は、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定し、
推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御する、制御システム。
【請求項2】
前記制御装置は、単位時間当たりの前記比率の変化量に基づいて前記第１時間を推定する、請求項１に記載の制御システム。
【請求項3】
前記比率が前記第１の値に達したとき、または前記比率が前記第１の値に達しているときに現在の変速段から次の変速段に切り替える場合、前記制御装置は、前記変速段の切り替えを行うための前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの第２時間に基づいて、前記変速段の切り替えを行うための前記オイルの充填を開始する第１時点を決定する、請求項１または２に記載の制御システム。
【請求項4】
前記制御装置は、前記次の変速段のクラッチが前回締結された後に解放されてからの経過時間に基づいて、前記第２時間の長さを変更する、請求項３に記載の制御システム。
【請求項5】
前記制御装置は、前記経過時間が第１所定時間より短い場合は、長い場合よりも、前記第２時間を短く設定する、請求項４に記載の制御システム。
【請求項6】
前記制御装置は、前記次の変速段のクラッチを締結するために充填するオイルの温度が第１温度の場合は、前記第１温度よりも低い第２温度の場合よりも、前記第１所定時間を短く設定する、請求項５に記載の制御システム。
【請求項7】
前記制御装置は、前記比率が前記第１の値に達するのと同時または達してから第２所定時間経過後に前記次の変速段のクラッチが締結されるように、前記オイルの充填を開始する前記第１時点を決定する、請求項３に記載の制御システム。
【請求項8】
前記第２所定時間は、１から２０ミリ秒である、請求項７に記載の制御システム。
【請求項9】
前記制御装置は、前記比率が前記第１の値に達した後、切り替える前の変速段のクラッチを解放する制御を行う、請求項７に記載の制御システム。
【請求項10】
前記制御装置は、
前記比率が前記第１の値に達すると推定される第２時点よりも第３所定時間前の第３時点または前記第３時点よりも前に、前記変速段の切り替えを中止するか否か決定し、
中止すると決定した場合、前記変速段の切り替えを中止する、請求項１または２に記載の制御システム。
前記比率が前記第１の値に達すると推定される第２時点よりも第３所定時間前の第３時点または前記第３時点よりも前に、前記変速段の切り替えを中止するか否か決定し、
中止すると決定した場合、前記変速段の切り替えを中止する、請求項１または２に記載の制御システム。
【請求項11】
前記制御装置は、前記第３時点を過ぎたときに前記変速段の切り替えを中止しないと決定している場合、前記変速段の切り替えを実行する、請求項１０に記載の制御システム。
【請求項12】
前記制御装置は、前記第３時点を過ぎてから前記第２時点に達するまでの期間において、前記変速段の切り替えを中止する要因が発生したとしても、前記変速段の切り替えを実行する、請求項１１に記載の制御システム。
【請求項13】
前記制御装置は、前記変速段の切り替えを実行した後、元の変速段に戻す切り替えを行うか否か決定する、請求項１２に記載の制御システム。
【請求項14】
前記制御装置は、前記変速段の切り替えを行うために充填する前記オイルの温度に応じて前記第３所定時間を変更する、請求項１０に記載の制御システム。
【請求項15】
前記制御装置は、前記変速段の切り替えを行うために充填する前記オイルの温度が第３温度の場合は、前記第３温度よりも低い第４温度の場合よりも、前記第３所定時間を長く設定する、請求項１４に記載の制御システム。
【請求項16】
前記制御装置は、
前記比率が前記第１の値であるときの前記斜板の角度を予め決定し、
前記斜板の角度を変化させる制御を行うことで、前記油圧モータが発生させる回転の回転速度を変化させ、
前記比率が変化して前記第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記斜板の角度を変化させる制御を停止する、請求項１または２に記載の制御システム。
前記比率が前記第１の値であるときの前記斜板の角度を予め決定し、
前記斜板の角度を変化させる制御を行うことで、前記油圧モータが発生させる回転の回転速度を変化させ、
前記比率が変化して前記第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記斜板の角度を変化させる制御を停止する、請求項１または２に記載の制御システム。
【請求項17】
前記制御装置は、単位時間当たりの前記比率の変化量に基づいて、前記斜板の角度を変化させる制御を停止する第４時点を変更する、請求項１６に記載の制御システム。
【請求項18】
前記制御装置は、単位時間当たりの前記比率の変化量が第１変化量の場合は、前記第１変化量よりも小さい第２変化量の場合よりも、前記第４時点を早い時点に設定する、請求項１７に記載の制御システム。
【請求項19】
前記制御装置は、前記油圧モータに供給される前記オイルの温度にさらに基づいて、前記第４時点を変更する、請求項１７に記載の制御システム。
【請求項20】
前記制御装置は、前記油圧モータに供給される前記オイルの温度が第５温度の場合は、前記第５温度よりも低い第６温度の場合よりも、前記第４時点を早い時点に設定する、請求項１９に記載の制御システム。
【請求項21】
請求項１または２に記載の制御システムと、前記内燃機関と、前記動力伝達装置とを備えた、作業車両。
【請求項22】
作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御方法であって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御方法は、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係に基づいて、前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御すること、
を含み、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御方法は、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定すること、
推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御すること、
をさらに含む、制御方法。
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御方法は、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係に基づいて、前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御すること、
を含み、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御方法は、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定すること、
推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御すること、
をさらに含む、制御方法。
【請求項23】
作業車両の動力伝達装置の動作の制御をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記コンピュータプログラムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係に基づいて、前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御すること、
を前記コンピュータに実行させ、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記コンピュータプログラムは、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定すること、
推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御すること、
をさらに前記コンピュータに実行させる、コンピュータプログラム。
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記コンピュータプログラムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係に基づいて、前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御すること、
を前記コンピュータに実行させ、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記コンピュータプログラムは、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定すること、
推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御すること、
をさらに前記コンピュータに実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項24】
作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御システムであって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御システムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、
前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御装置は、前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に達したとき、または前記比率が前記第１の値に達してから前記変速段を切り替える場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御し、
前記制御装置は、現在の変速段から次の変速段へ切り替えるための前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの時間に基づいて、前記変速段の切り替えを行うための前記オイルの充填を開始する時点を決定する、制御システム。
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御システムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、
前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御装置は、前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に達したとき、または前記比率が前記第１の値に達してから前記変速段を切り替える場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御し、
前記制御装置は、現在の変速段から次の変速段へ切り替えるための前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの時間に基づいて、前記変速段の切り替えを行うための前記オイルの充填を開始する時点を決定する、制御システム。
【請求項25】
前記制御装置は、前記次の変速段のクラッチが前回締結された後に解放されてからの経過時間に基づいて、前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの前記時間の長さを変更する、請求項２４に記載の制御システム。
【請求項26】
前記制御装置は、前記経過時間が第１所定時間より短い場合は、長い場合よりも、前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの前記時間を短く設定する、請求項２５に記載の制御システム。
【請求項27】
前記制御装置は、前記次の変速段のクラッチを締結するために充填するオイルの温度が第１温度の場合は、前記第１温度よりも低い第２温度の場合よりも、前記第１所定時間を短く設定する、請求項２６に記載の制御システム。
【請求項28】
前記制御装置は、前記比率が前記第１の値に達するのと同時または達してから第２所定時間経過後に前記次の変速段のクラッチが締結されるように、前記オイルの充填を開始する前記時点を決定する、請求項２４または２５に記載の制御システム。
【請求項29】
前記第２所定時間は、１から２０ミリ秒である、請求項２８に記載の制御システム。
【請求項30】
前記制御装置は、前記比率が前記第１の値に達した後、切り替える前の変速段のクラッチを解放する制御を行う、請求項２８に記載の制御システム。
【請求項31】
作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御システムであって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御システムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、
前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御装置は、
前記第１切替点での前記斜板の角度を予め決定し、
前記斜板の角度を変化させる制御を行うことで、前記油圧モータが発生させる回転の回転速度を変化させ、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記斜板の角度を変化させる制御を停止する、制御システム。
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御システムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、
前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御装置は、
前記第１切替点での前記斜板の角度を予め決定し、
前記斜板の角度を変化させる制御を行うことで、前記油圧モータが発生させる回転の回転速度を変化させ、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記斜板の角度を変化させる制御を停止する、制御システム。
【請求項32】
請求項２４、２５、２６、２７、３１のいずれかに記載の制御システムと、前記内燃機関と、前記動力伝達装置とを備えた、作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、制御システム、作業車両、制御方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
農業用トラクタなどの作業車両として、内燃機関および静油圧式無段変速装置を備えた作業車両がある（例えば特許文献１参照）。内燃機関が発生させた回転および静油圧式無段変速装置が発生させた回転は、遊星変速装置で合成されて車輪へ伝達される。遊星変速装置の変速段の切り替えは、クラッチ機構を用いて行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２２－９６２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
作業車両の走行中に遊星変速装置の変速段の切り替えに時間が掛かると、乗員はシフトショックが大きいと感じる場合がある。
【0005】
変速段の切り替えに掛かる時間を低減させることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示のある実施形態に係る制御システムは、作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御システムであって、前記動力伝達装置は、内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構とを備え、前記制御システムは、前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置とを備え、前記複数の切替点は第１切替点を含み、前記制御装置は、前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定し、推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御する。
【0007】
本開示のある実施形態に係る制御方法は、作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御方法であって、前記動力伝達装置は、内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構とを備え、前記制御方法は、前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係に基づいて、前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御することを含み、前記複数の切替点は第１切替点を含み、前記制御方法は、前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定すること、推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御することをさらに含む。
【0008】
本開示のある実施形態に係るコンピュータプログラムは、作業車両の動力伝達装置の動作の制御をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、前記動力伝達装置は、内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構とを備え、前記コンピュータプログラムは、前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係に基づいて、前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御することを前記コンピュータに実行させ、前記複数の切替点は第１切替点を含み、前記コンピュータプログラムは、前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定すること、推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御することをさらに前記コンピュータに実行させる。
【0009】
本開示のある実施形態に係る制御システムは、作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御システムであって、前記動力伝達装置は、 内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構とを備え、前記制御システムは、前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置とを備え、前記複数の切替点は第１切替点を含み、前記制御装置は、前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に達したとき、または前記比率が前記第１の値に達してから前記変速段を切り替える場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御し、前記制御装置は、現在の変速段から次の変速段へ切り替えるための前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの時間に基づいて、前記変速段の切り替えを行うための前記オイルの充填を開始する時点を決定する。
【0010】
本開示のある実施形態に係る制御システムは、作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御システムであって、前記動力伝達装置は、内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構とを備え、前記制御システムは、前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置とを備え、前記複数の切替点は第１切替点を含み、前記制御装置は、前記第１切替点での前記斜板の角度を予め決定し、前記斜板の角度を変化させる制御を行うことで、前記油圧モータが発生させる回転の回転速度を変化させ、前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記斜板の角度を変化させる制御を停止する。
【発明の効果】
【0011】
変速段の切り替えを行う場合、切り替えようとする次の変速段のクラッチを締結するためのオイルの充填には時間が掛かる。回転する所定部品の回転速度と内燃機関の回転速度との比率が、切替点に対応する値に達してからオイルの充填を開始すると、切り替えようとする次の変速段のクラッチを締結するのに時間が掛かり、上記比率の変更を停止させる時間が長くなるため、乗員はシフトショックが大きいと感じる場合がある。
【0012】
本開示のある実施形態によれば、上記比率が切替点に対応する値に達する前にオイルの充填を開始する。これにより、上記比率が切替点に対応する値に達したときに短時間で変速段の切り替えを完了させることができ、上記比率の変更を停止させる時間が短くなることにより、乗員が感じるシフトショックを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態に係る制御システム、および制御システムを備えた作業車両を説明する。実施形態の説明において、同様の構成要素には同様の参照符号を付し、重複する場合にはその説明を省略する。図面に付した符号Ｆ、Ｒｅ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、上、下を表す。以下の実施形態の説明では、作業車両の一例としてトラクタを例示する。本開示の技術は、トラクタに限らず、他の種類の作業車両にも適用することができる。以下の実施形態は例示であり、本開示の技術は以下の実施形態に限定されるものではない。
【0015】
（作業車両）
図１は、作業車両１０の例を模式的に示す側面図である。図１に示す作業車両１０はトラクタであり、後部および前部の一方または両方に作業機（インプルメント）を装着することができる。作業車両１０は、作業機の種類に応じた農作業を行いながら圃場内を走行することができる。作業車両１０は、作業機を装着しない状態で圃場内または圃場外を走行してもよい。
図１は、作業車両１０の例を模式的に示す側面図である。図１に示す作業車両１０はトラクタであり、後部および前部の一方または両方に作業機（インプルメント）を装着することができる。作業車両１０は、作業機の種類に応じた農作業を行いながら圃場内を走行することができる。作業車両１０は、作業機を装着しない状態で圃場内または圃場外を走行してもよい。
【0016】
作業車両１０は、車両本体１０１、内燃機関（エンジン）１０２、ミッションケース１０３を備える。車両本体１０１には、一対の前輪１０４、一対の後輪１０５、キャビン１０６が設けられている。内燃機関１０２は、例えばディーゼルエンジンであり得る。ミッションケース１０３には、動力伝達装置１５（図２）が収容されている。キャビン１０６の内部に運転席１０８、操舵装置１０７、および操作のためのスイッチ群が設けられている。作業車両１０が圃場内で作業走行を行うとき、前輪１０４および後輪１０５の一方または両方は、タイヤ付き車輪ではなく、無限軌道（track）を装着した複数の車輪（クローラ）であってもよい。
【0017】
操舵装置１０７は、ステアリングホイールと、ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトと、ステアリングホイールによる操舵を補助するパワーステアリング装置とを含む。前輪１０４は操舵輪であり、その切れ角（「操舵角」とも称する。）を変化させることにより、作業車両１０の走行方向を変化させることができる。
【0018】
車両本体１０１の後部には、連結装置１０９が設けられている。連結装置１０９によって作業機（インプルメント）を作業車両１０に着脱することができる。連結装置１０９は例えばＰＴＯ軸を備え、内燃機関１０２の動力を作業機に伝達することができる。作業車両１０は、作業機を引きながら、作業機に所定の作業を実行させることができる。連結装置１０９は、車両本体１０１の前部に設けられていてもよい。その場合、作業車両１０の前部に作業機を接続することができる。
【0019】
（動力伝達装置）
図２は、作業車両１０が備える動力伝達装置１５を模式的に示す図である。
図２は、作業車両１０が備える動力伝達装置１５を模式的に示す図である。
【0020】
動力伝達装置１５の少なくとも一部は、ミッションケース１０３（図１）に収容されている。動力伝達装置１５は、内燃機関１０２の出力を前輪１０４および後輪１０５へ伝達する。
【0021】
動力伝達装置１５は、入力軸２０、主変速装置２１、前後進切替装置２３、ギヤ機構２４、前輪伝動機構２５、後輪差動機構１６、前輪差動機構１７を備える。入力軸２０には、内燃機関１０２の出力軸１０２ａの回転が伝達される。内燃機関１０２の出力軸１０２ａの回転は、例えばダンパーディスクを介して入力軸２０に伝達される。入力軸２０の回転は、主変速装置２１に伝達される。
【0022】
主変速装置２１は、静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ：Hydro Static Transmission）２８、遊星変速ユニット３０を備える。遊星変速ユニット３０は、遊星変速装置３１、油圧クラッチ機構２９を備える。ＨＳＴ２８には、入力軸２０の回転が伝達される。遊星変速装置３１には、入力軸２０の回転およびＨＳＴ２８が発生させた回転が伝達される。遊星変速装置３１は、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる。油圧クラッチ機構２９は、遊星変速装置３１の変速段を切り替える。
【0023】
ＨＳＴ２８は、油圧ポンプＰ、油圧モータＭ、ポンプ軸２８ａ、出力軸２８ｂ、斜板４９を備える。入力軸２０の後端部には回転軸２６が接続されている。回転軸２６の後端部には第１ギヤ機構２７Ａが接続されている。入力軸２０の回転は、回転軸２６および第１ギヤ機構２７Ａを介して、ポンプ軸２８ａに伝達される。ポンプ軸２８ａは、油圧ポンプＰに接続されており、入力軸２０の回転は油圧ポンプＰに伝達される。油圧ポンプＰは、可変容量型の油圧ポンプである。入力軸２０の回転が伝達された油圧ポンプＰは、斜板４９の角度に応じたオイルを吐出する。油圧ポンプＰが吐出したオイルは油圧モータＭに供給され、油圧モータＭは回転を発生させる。斜板４９の角度を変化させることで、油圧モータＭが発生させる回転の速度を無段階で変化させることができる。また、斜板４９を傾ける方向を変更することで、油圧モータＭが発生させる回転の方向を、正回転方向と逆回転方向との間で切り替えることができる。
【0024】
油圧モータＭが発生させた回転は出力軸２８ｂから出力される。出力軸２８ｂと遊星変速装置３１との間には第２ギヤ機構２７Ｂが設けられている。出力軸２８ｂの回転は、第２ギヤ機構２７Ｂを介して遊星変速装置３１に伝達される。遊星変速装置３１には、入力軸２０の回転およびＨＳＴ２８の出力軸２８ｂの回転が伝達される。
【0025】
図３は、遊星変速装置３１を模式的に示す図である。遊星変速装置３１は、第１遊星変速装置３２、第２遊星変速装置３３を備える。遊星変速装置３１は複合遊星歯車機構を有する。
【0026】
第１遊星変速装置３２は、第１太陽ギヤ３２ａ、第１遊星ギヤ３２ｂ、第１リングギヤ３２ｃ、連動ギヤ３２ｄを備える。第２遊星変速装置３３は、第２太陽ギヤ３３ａ、第２遊星ギヤ３３ｂ、第２リングギヤ３３ｃ、第２キャリア３３ｄを備える。
【0027】
第１太陽ギヤ３２ａは、第１遊星ギヤ３２ｂと噛み合う。第１リングギヤ３２ｃには、第１遊星ギヤ３２ｂと噛み合う内歯が設けられている。第２遊星変速装置３３は、第１遊星変速装置３２よりも後方に配置されている。第２太陽ギヤ３３ａは、第２遊星ギヤ３３ｂと噛み合う。第２リングギヤ３３ｃには、第２遊星ギヤ３３ｂと噛み合う内歯が設けられている。第２キャリア３３ｄは、第２遊星ギヤ３３ｂを支持する。連動ギヤ３２ｄは、第１遊星ギヤ３２ｂと噛み合う。連動ギヤ３２ｄと第２遊星ギヤ３３ｂとは連結部材３３ｅによって連結され、互いに連動する。
【0028】
図２および図３に示すように、ＨＳＴ２８の出力軸２８ｂの回転は、第２ギヤ機構２７Ｂを介して第１太陽ギヤ３２ａに伝達される。入力軸２０と第１リングギヤ３２ｃとの間には第３ギヤ機構２７Ｃが設けられている。入力軸２０の回転は、第３ギヤ機構２７Ｃを介して第１リングギヤ３２ｃに伝達される。
【0029】
遊星変速装置３１は、回転を出力する出力装置３７（図２）を備える。出力装置３７は、第１入力軸３４ａ、第２入力軸３４ｂ、第３入力軸３４ｃ、出力軸３５を備える。第１入力軸３４ａは第２リングギヤ３３ｃに接続され、第２入力軸３４ｂは第２キャリア３３ｄに接続され、第３入力軸３４ｃは第２太陽ギヤ３３ａに接続されている。
【0030】
出力装置３７は、第１レンジギヤ機構３６ａ、第２レンジギヤ機構３６ｂ、第３レンジギヤ機構３６ｃ、第４レンジギヤ機構３６ｄをさらに備える。油圧クラッチ機構２９は、第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２、第３クラッチＣＬ３、第４クラッチＣＬ４を備える。
【0031】
第１レンジギヤ機構３６ａは、第１入力軸３４ａに接続されており、第１入力軸３４ａの回転が伝達される。第１レンジギヤ機構３６ａと出力軸３５との間に第１クラッチＣＬ１が設けられている。第１クラッチＣＬ１が締結されているとき、第１レンジギヤ機構３６ａの回転は、第１クラッチＣＬ１を介して出力軸３５に伝達される。第１クラッチＣＬ１が解放されているときは、第１レンジギヤ機構３６ａの回転は出力軸３５に伝達されない。
【0032】
第２レンジギヤ機構３６ｂは、第３入力軸３４ｃに接続されており、第３入力軸３４ｃの回転が伝達される。第２レンジギヤ機構３６ｂと出力軸３５との間に第２クラッチＣＬ２が設けられている。第２クラッチＣＬ２が締結されているとき、第２レンジギヤ機構３６ｂの回転は、第２クラッチＣＬ２を介して出力軸３５に伝達される。第２クラッチＣＬ２が解放されているときは、第２レンジギヤ機構３６ｂの回転は出力軸３５に伝達されない。
【0033】
第３レンジギヤ機構３６ｃは、第２入力軸３４ｂに接続されており、第２入力軸３４ｂの回転が伝達される。第３レンジギヤ機構３６ｃと出力軸３５との間に第３クラッチＣＬ３が設けられている。第３クラッチＣＬ３が締結されているとき、第３レンジギヤ機構３６ｃの回転は、第３クラッチＣＬ３を介して出力軸３５に伝達される。第３クラッチＣＬ３が解放されているときは、第３レンジギヤ機構３６ｃの回転は出力軸３５に伝達されない。
【0034】
第４レンジギヤ機構３６ｄは、第３入力軸３４ｃに接続されており、第３入力軸３４ｃの回転が伝達される。第４レンジギヤ機構３６ｄと出力軸３５との間に第４クラッチＣＬ４が設けられている。第４クラッチＣＬ４が締結されているとき、第４レンジギヤ機構３６ｄの回転は、第４クラッチＣＬ４を介して出力軸３５に伝達される。第４クラッチＣＬ４が解放されているときは、第４レンジギヤ機構３６ｄの回転は出力軸３５に伝達されない。
【0035】
上述したように、ＨＳＴ２８の出力軸２８ｂの回転は、第１太陽ギヤ３２ａに伝達される。内燃機関１０２の回転は、入力軸２０を介して第１リングギヤ３２ｃに伝達される。遊星変速装置３１は、これら伝達された回転を合成し、合成した回転を出力軸３５から出力する。
【0036】
第１クラッチＣＬ１が締結されており、第２－第４クラッチＣＬ２－ＣＬ４が解放されているとき、第２リングギヤ３３ｃの回転は、第１入力軸３４ａ、第１レンジギヤ機構３６ａ、第１クラッチＣＬ１を介して出力軸３５に伝達される。第１クラッチＣＬ１が締結されており、第２－第４クラッチＣＬ２－ＣＬ４が解放されているときの遊星変速装置３１の変速段は、“一速（first gear）”である。出力軸３５からは、一速に対応する回転が出力される。
【0037】
第２クラッチＣＬ２が締結されており、第１、第３、第４クラッチＣＬ１、ＣＬ３、ＣＬ４が解放されているとき、第２太陽ギヤ３３ａの回転は、第３入力軸３４ｃ、第２レンジギヤ機構３６ｂ、第２クラッチＣＬ２を介して出力軸３５に伝達される。第２クラッチＣＬ２が締結されており、第１、第３、第４クラッチＣＬ１、ＣＬ３、ＣＬ４が解放されているときの変速段は、“二速（second gear）”である。出力軸３５からは、二速に対応する回転が出力される。
【0038】
第３クラッチＣＬ３が締結されており、第１、第２、第４クラッチＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ４が解放されているとき、第２キャリア３３ｄの回転は、第２入力軸３４ｂ、第３レンジギヤ機構３６ｃ、第３クラッチＣＬ３を介して出力軸３５に伝達される。第３クラッチＣＬ３が締結されており、第１、第２、第４クラッチＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ４が解放されているときの変速段は、“三速（third gear）”である。出力軸３５からは、三速に対応する回転が出力される。
【0039】
第４クラッチＣＬ４が締結されており、第１－第３クラッチＣＬ１－ＣＬ３が解放されているとき、第２太陽ギヤ３３ａの回転は、第３入力軸３４ｃ、第４レンジギヤ機構３６ｄ、第４クラッチＣＬ４を介して出力軸３５に伝達される。第４クラッチＣＬ４が締結されており、第１－第３クラッチＣＬ１－ＣＬ３が解放されているときの変速段は、“四速（fourth gear）”である。出力軸３５からは、四速に対応する回転が出力される。
【0040】
出力軸３５の回転は、前後進切替装置２３に伝達される。前後進切替装置２３は、入力軸２３ａ、出力軸２３ｂ、前進ギヤ連動機構２３ｃ、後進ギヤ連動機構２３ｄ、前進クラッチＣＬＦ、後進クラッチＣＬＲを備える。
【0041】
出力軸３５の回転は、入力軸２３ａに伝達される。入力軸２３ａには前進クラッチＣＬＦ、後進クラッチＣＬＲが設けられている。
【0042】
前進クラッチＣＬＦが締結されているとき、入力軸２３ａの回転は、前進クラッチＣＬＦ、前進ギヤ連動機構２３ｃを介して出力軸２３ｂに伝達される。前進ギヤ連動機構２３ｃから出力軸２３ｂには、作業車両１０を前進させる方向の回転が伝達される。
【0043】
後進クラッチＣＬＲが締結されているとき、入力軸２３ａの回転は、後進クラッチＣＬＲ、後進ギヤ連動機構２３ｄを介して出力軸２３ｂに伝達される。後進ギヤ連動機構２３ｄから出力軸２３ｂには、作業車両１０を後進させる方向の回転が伝達される。
【0044】
出力軸２３ｂの回転は、ギヤ機構２４を介して、後輪差動機構１６の入力軸１６ａおよび前輪伝動機構２５の入力軸２５ａに伝達される。
【0045】
後輪差動機構１６の入力軸１６ａの回転は、出力軸１６ｂを介して左右の後輪１０５に伝達される。図２では、左右の後輪１０５のうちの左の後輪１０５のみを図示している。出力軸１６ｂにはブレーキ３８Ａが設けられている、出力軸１６ｂの回転は、遊星減速機構３８Ｂを介して後輪１０５に伝達される。右の後輪１０５への動力伝達構造も左の後輪１０５と同じ動力伝達構造を有する。
【0046】
前輪伝動機構２５は、入力軸２５ａ、出力軸２５ｂ、等速ギヤ機構４０、増速ギヤ機構４１、等速クラッチＣＬＴ、増速クラッチＣＬＨを備える。入力軸２５ａは、ギヤ機構２４の出力軸２４ａに接続されている。前後進切替装置２３の出力軸２３ｂの回転は、入力軸２５ａに伝達される。ギヤ機構２４の出力軸２４ａには、駐車ブレーキ３９が設けられている。前輪伝動機構２５の入力軸２５ａには、等速クラッチＣＬＴ、増速クラッチＣＬＨが設けられている。
【0047】
等速クラッチＣＬＴが締結されているとき、入力軸２５ａの回転は、等速クラッチＣＬＴおよび等速ギヤ機構４０を介して、出力軸２５ｂに伝達される。増速クラッチＣＬＨが締結されているとき、入力軸２５ａの回転は、増速クラッチＣＬＨおよび増速ギヤ機構４１を介して、出力軸２５ｂに伝達される。出力軸２５ｂの回転は、回転軸４２、前輪差動機構１７の入力軸１７ａを介して、前輪１０４に伝達される。
【0048】
等速クラッチＣＬＴが締結されているとき、前輪１０４の周速度が後輪１０５の周速度と同じになる回転が前輪１０４に伝達される。増速クラッチＣＬＨが締結されているとき、前輪１０４の周速度が後輪１０５の周速度よりも大きくなる回転が前輪１０４に伝達される。増速クラッチＣＬＨが締結されているときは、等速クラッチＣＬＴが締結されているときよりも、作業車両１０の旋回半径を小さくすることができる。
【0049】
動力伝達装置１５（図２）には、各種部品の回転を検出する複数の回転センサ７０が設けられている。これらの回転センサ７０の出力信号を用いて各種部品の回転速度（回転数）を演算することができる。複数の回転センサ７０には、例えば、ＨＳＴ２８の出力軸２８ｂの回転を検出する回転センサ、遊星変速装置３１の出力軸３５の回転を検出する回転センサ、前後進切替装置２３の出力軸２３ｂの回転を検出する回転センサ、後輪差動機構１６の入力軸１６ａの回転を検出する回転センサなどが含まれる。内燃機関１０２には、内燃機関１０２の回転を検出する回転センサ７１が設けられている。回転センサ７１は、例えば出力軸１０２ａの回転を検出する。回転センサ７１の出力信号を用いて内燃機関１０２の回転速度を演算することができる。
【0050】
図４は、ＨＳＴ２８を模式的に示す図である。油圧ポンプＰの斜板４９には油圧シリンダ９０が接続されている。油圧シリンダ９０には操作油路９１を介して変速操作弁９２が接続されている。変速操作弁９２には、給油路９３を介して油圧ポンプ９４が接続されている。油圧ポンプＰと油圧モータＭとを接続する閉回路９５には、緊急用リリーフ弁９６、圧力センサ９７が設けられている。圧力センサ９７は、閉回路９５の油圧を検出する。閉回路９５には温度センサ７４が設けられている。温度センサ７４を用いて油圧モータＭに供給されるオイルの温度を検出することができる。
【0051】
油圧ポンプ９４から変速操作弁９２を介して油圧シリンダ９０に作動油が供給され、油圧シリンダ９０は動作する。油圧シリンダ９０を動作させることで斜板４９の傾斜角を変化させることができる。変速操作弁９２のポート切り替えにより、油圧シリンダ９０の二つの油室のうちの作動油が供給される油室を切り替えることができる。変速操作弁９２は例えば電磁操作弁であり、変速操作弁９２のソレノイド９２ａを動作させることでポート切り替えを行うことができる。油圧シリンダ９０への作動油の供給を停止することで、油圧シリンダ９０の位置を保持することができる。
【0052】
ＨＳＴ２８は、変速操作弁９２のポート切り替えにより、斜板４９を傾ける方向を変更することができ、油圧モータＭが発生させる回転の方向を、正回転方向と逆回転方向との間で切り替えることができる。ＨＳＴ２８は、油圧シリンダ９０を動作させて斜板４９の傾斜角を変化させることで、油圧モータＭが発生させる回転の速度を無段階で変速することができる。
【0053】
油圧シリンダ９０には、例えば油圧シリンダ９０のシリンダの位置を検出する位置センサ７２が設けられている。位置センサ７２の出力信号を用いて、斜板４９の傾斜方向および傾斜角を演算することができる。斜板４９の傾斜方向および傾斜角を検出するためのセンサが斜板４９に設けられていてもよい。
【0054】
【0055】
クラッチＣＬには、油圧室１３５が設けられている。油圧室１３５には油路１４５を介して油圧ポンプ１４１およびオイルタンク１４２が接続されている。油圧室１３５と油圧ポンプ１４１との間には開閉弁１４３が設けられている。油圧室１３５とオイルタンク１４２との間には開閉弁１４４が設けられている。開閉弁１４３および１４４は、例えば電磁弁である。油圧ポンプ１４１には温度センサ７３が設けられている。温度センサ７３は、油圧室１３５に供給されるオイルの温度を検出する。温度センサ７３の配置位置は任意である。
【0056】
図５Ａは、クラッチＣＬの解放状態を示している。クラッチＣＬが解放状態にあるときに、開閉弁１４３を開状態且つ開閉弁１４４を閉状態にすると、油圧ポンプ１４１から油圧室１３５にオイルが供給され、図５Ｂに示すように、ピストン１３３はプレート１３１を押しながら矢印１３７の方向に移動する。ピストン１３３がプレート１３１を押しながら矢印１３７の方向に移動することで、図５Ｃに示すように、プレート１３１がプレート１３２と接触し、クラッチＣＬは締結状態になる。プレート１３１とプレート１３２との接触の検出は、例えば圧力センサ１３６を用いて行うことができる。
【0057】
クラッチＣＬが締結状態にあるときに、開閉弁１４３を閉状態且つ開閉弁１４４を開状態にすると、図５Ｄに示すように、リターンスプリング１３４によってピストン１３３は矢印１３８の方向に移動し、油圧室１３５内のオイルは、オイルタンク１４２に排出される。ピストン１３３が矢印１３８の方向に移動することで、プレート１３１はプレート１３２から離れ、クラッチＣＬは解放状態になる。ピストン１３３はリターンスプリング１３４に押されて、図５Ａに示す位置に戻る。
【0058】
（制御システム）
作業車両１０は、作業車両１０の動作を制御する制御システムを備える。図６は、作業車両１０が備える制御システム２００の例を示すブロック図である。図６には、作業車両１０の変速動作との関連性が相対的に高い構成要素が示されており、それ以外の構成要素の図示は省略されている。
作業車両１０は、作業車両１０の動作を制御する制御システムを備える。図６は、作業車両１０が備える制御システム２００の例を示すブロック図である。図６には、作業車両１０の変速動作との関連性が相対的に高い構成要素が示されており、それ以外の構成要素の図示は省略されている。
【0059】
制御システム２００は、制御装置２１０、記憶装置２２０を備える。制御装置２１０は、作業車両１０に設けられる電子制御ユニット（ＥＣＵ）などの、プロセッサを含むコンピュータによって実現され得る。制御装置２１０は、１台のＥＣＵによって実現されてもよいし、複数台のＥＣＵによって実現されてもよい。例えば、制御装置２１０が複数台のＥＣＵによって実現される場合は、それら複数台のＥＣＵは、作業車両１０内に分散して配置されていてもよい。制御装置２１０の一部は、作業車両１０と通信を行うユーザ端末装置および／またはサーバコンピュータ等によって実現されてもよい。
【0060】
制御装置２１０は、操作装置１２０に対するユーザの操作およびセンサ７０－７４の出力信号に基づいて、動力伝達装置１５の動作を制御する。操作装置１２０は、変速ペダル１２１、前後進レバー１２２などのユーザが操作する装置を備える。制御装置２１０は、ユーザによる変速ペダル１２１の操作量に応じて作業車両１０の走行速度を制御し、ユーザによる前後進レバー１２２の操作に応じて作業車両１０の前進と後進とを切り替える。
【0061】
記憶装置２２０は、例えば半導体記憶媒体、磁気記憶媒体、または光学記憶媒体などの任意の記憶媒体を含む記憶装置である。記憶装置２２０は、複数の記憶装置の集合体であってもよい。記憶装置２２０は、制御装置２１０とは独立した装置であってもよいし、制御装置２１０に含まれていてもよい。例えば、ＥＣＵが制御装置２１０として機能する場合、ＥＣＵが備えるメモリが記憶装置２２０として機能してもよい。記憶装置２２０は、制御装置２１０によって実行されるコンピュータプログラム、および制御装置２１０によって生成される各種の情報を記憶する。
【0062】
図７は、作業車両１０の変速動作の例を示す図である。図７の縦軸は、比率αを示している。比率αは、遊星変速装置３１の出力軸３５の回転を車輪１０４、１０５に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と、内燃機関１０２の回転速度との比率である。所定部品は、出力軸３５と車輪１０４、１０５との間にある任意の部品であり、例えば、図２に示す入力軸１６ａ、出力軸２３ｂであり得るが、それらに限定されない。所定部品は、出力軸３５、車輪１０４、１０５のいずれかであってもよい。ここでは、一例として、所定部品は入力軸１６ａであるとする。内燃機関１０２の回転速度が一定の場合、比率αが大きくなると作業車両１０の走行速度は大きくなる。
【0063】
図７の横軸は、ＨＳＴ２８の状態を示している。“Ｎ”は、ＨＳＴ２８の中立状態を表しており、斜板４９は中立位置にある。“＋ＭＡＸ”は、最高速度の正回転方向の回転を油圧モータＭが発生させるＨＳＴ２８の状態を表しており、斜板４９は正回転に対応する側に大きく傾いている。“－ＭＡＸ”は、最高速度の逆回転方向の回転を油圧モータＭが発生させるＨＳＴ２８の状態を表しており、斜板４９は逆回転に対応する側に大きく傾いている。“＋Ｋ”は、正回転側での遊星変速装置３１の変速段を切り替えるポイントにおけるＨＳＴ２８の状態を表している。“－Ｋ”は、逆回転側での遊星変速装置３１の変速段を切り替えるポイントにおけるＨＳＴ２８の状態を表している。切替点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、遊星変速装置３１の変速段を切り替えるポイントである。
【0064】
記憶装置２２０は、比率αと切替点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３との関係を示すデータを予め記憶している。そのデータは、例えば、切替点Ｓ１に対応する比率α１、切替点Ｓ２に対応する比率α２、切替点Ｓ３に対応する比率α３に関する情報を含む。制御装置２１０は、記憶装置２２０からそのデータを読み出す。制御装置２１０は、読みだしたデータおよび検出した比率αの値に基づいて、遊星変速装置３１の変速段を切り替える制御を行う。
【0065】
制御装置２１０は、例えば、ＨＳＴ２８の変速操作弁９２（図４）の動作を制御することで、斜板４９の傾斜角を変更することができる。斜板４９が傾く速さは、例えば、流量調整弁を用いて制御することができる。制御装置２１０は、例えば、クラッチＣＬ１－ＣＬ４それぞれの開閉弁１４３および１４４（図５Ａ－図５Ｄ）の動作を制御することで、クラッチＣＬ１－ＣＬ４それぞれの締結状態と解放状態とを切り替えることができる。
【0066】
作業車両１０の発進時点では、制御装置２１０は、“－Ｋ”に対応する傾斜角になるように斜板４９を制御するともに、第１クラッチＣＬ１が締結するように油圧クラッチ機構２９を制御している。
【0067】
ユーザによる変速ペダル１２１の操作に応じて作業車両１０を加速させる場合、制御装置２１０は、“－ＭＡＸ”側から“＋ＭＡＸ”側に向かうように斜板４９の傾斜角を変化させる。作業車両１０を加速させる過程で、制御装置２１０は、内燃機関１０２の回転速度が一定となるように内燃機関１０２を制御する。斜板４９の傾斜角の変化に伴い、油圧モータＭが発生させる逆回転の回転速度は徐々に小さくなっていき、中立位置において回転速度はゼロになる。中立位置から“＋ＭＡＸ”側に向かうように斜板４９の傾斜角をさらに変化させることで、油圧モータＭは正回転方向の回転を発生させ、油圧モータＭが発生させる正回転の回転速度は徐々に大きくなっていく。このように斜板４９の傾斜角を変化させる過程で、比率αは無段階に大きくなる。
【0068】
斜板４９の傾斜角が変化して切替点Ｓ１に達すると、制御装置２１０は、第２クラッチＣＬ２を締結させるとともに第１クラッチＣＬ１を解放させる。これにより、遊星変速装置３１の変速段は一速から二速に切り替わる。ＨＳＴ２８の状態が各切替点Ｓ１－Ｓ３に達したことは、例えば比率αの値および／または斜板４９の傾斜角から検出することができる。
【0069】
変速段が二速に切り替わった状態で、制御装置２１０は、“＋ＭＡＸ”側から“－ＭＡＸ”側に向かうように斜板４９の傾斜角を変化させる。斜板４９の傾斜角を変化させる過程で、比率αは無段階に大きくなる。
【0070】
斜板４９の傾斜角が変化して切替点Ｓ２に達すると、制御装置２１０は、第３クラッチＣＬ３を締結させるとともに第２クラッチＣＬ２を解放させる。これにより、遊星変速装置３１の変速段は二速から三速に切り替わる。
【0071】
変速段が三速に切り替わった状態で、制御装置２１０は、“－ＭＡＸ”側から“＋ＭＡＸ”側に向かうように斜板４９の傾斜角を変化させる。斜板４９の傾斜角を変化させる過程で、比率αは無段階に大きくなる。
【0072】
斜板４９の傾斜角が変化して切替点Ｓ３に達すると、制御装置２１０は、第４クラッチＣＬ４を締結させるとともに第３クラッチＣＬ３を解放させる。これにより、遊星変速装置３１の変速段は三速から四速に切り替わる。
【0073】
変速段が四速に切り替わった状態で、制御装置２１０は、“＋ＭＡＸ”側から“－ＭＡＸ”側に向かうように斜板４９の傾斜角を変化させる。斜板４９の傾斜角を変化させる過程で、比率αは無段階に大きくなる。
【0074】
図８は、ユーザによる変速ペダル１２１の操作に応じて変化する比率αの例を示す図である。遊星変速装置３１の変速段を切り替える期間では、比率αの変化が一定となるか、または比率αの値は減少する。
【0075】
クラッチを締結させるとき、そのクラッチの油圧室１３５（図５Ａ－図５Ｄ）にオイルを充填する。遊星変速装置３１の変速段を切り替えるとき、切り替えようとする次の変速段のクラッチを締結するためのオイルの充填には時間が掛かる。比率αが切替点に対応する値に達してからオイルの充填を開始すると、切り替えようとする次の変速段のクラッチを締結するのに時間が掛かり、比率αの変更を停止させる時間が長くなるため、乗員はシフトショックが大きいと感じる場合がある。
【0076】
本実施形態では、比率αが切替点に対応する値に達する前に、次の変速段のクラッチを締結するためのオイルの充填を開始する。これにより、比率αが切替点に対応する値に達したときに短時間で変速段の切り替えを完了させることができ、乗員が感じるシフトショックを低減させることができる。以下、本実施形態のこの動作の詳細を説明する。
【0077】
図９は、遊星変速装置３１の変速段を切り替える動作を説明する図である。ここでは一例として、遊星変速装置３１の変速段を一速から二速に切り替える動作を説明する。それ以外の変速段の間での切り替え動作も同じである。この変速段を切り替える動作は、変速段を下げていく動作（例えば二速から一速に切り替える動作）にも適用できる。
【0078】
図９に示す“ＣＬ２バルブ”は、第２クラッチＣＬ２の開閉弁１４３、１４４（図５Ａ－図５Ｄ）の状態を表している。“ＣＬ２バルブ”が“ＯＮ”とは、第２クラッチＣＬ２の開閉弁１４３が開いており且つ開閉弁１４４が閉じている状態を示している。油圧ポンプ１４１から油圧室１３５にオイルが供給され、第２クラッチＣＬ２は締結状態になる。“ＣＬ２バルブ”が“ＯＦＦ”とは、第２クラッチＣＬ２の開閉弁１４３が閉じており且つ開閉弁１４４が開いている状態を示している。油圧室１３５内のオイルはオイルタンク１４２に排出され、第２クラッチＣＬ２は解放状態になる。
【0079】
“ＣＬ１バルブ”は、第１クラッチＣＬ１の開閉弁１４３、１４４の状態を表している。“ＣＬ１バルブ”が“ＯＮ”とは、第１クラッチＣＬ１の開閉弁１４３が開いており且つ開閉弁１４４が閉じている状態を示している。油圧ポンプ１４１から油圧室１３５にオイルが供給され、第１クラッチＣＬ１は締結状態になる。“ＣＬ１バルブ”が“ＯＦＦ”とは、第１クラッチＣＬ１の開閉弁１４３が閉じており且つ開閉弁１４４が開いている状態を示している。油圧室１３５内のオイルはオイルタンク１４２に排出され、第１クラッチＣＬ１は解放状態になる。
【0080】
“ＣＬ２センサ出力”は、第２クラッチＣＬ２の圧力センサ１３６の出力信号を示している。第２クラッチＣＬ２が締結状態のとき、“ＣＬ２センサ出力”は“ＨＩＧＨ”を示し、第２クラッチＣＬ２が解放状態のとき、“ＣＬ２センサ出力”は“ＬＯＷ”を示す。“ＣＬ１センサ出力”は、第１クラッチＣＬ１の圧力センサ１３６の出力信号を示している。第１クラッチＣＬ１が締結状態のとき、“ＣＬ１センサ出力”は“ＨＩＧＨ”を示し、第１クラッチＣＬ１が解放状態のとき、“ＣＬ１センサ出力”は“ＬＯＷ”を示す。
【0081】
図９の下段に示すグラフの横軸は時間を表しており、縦軸は比率αを表している。このグラフは、遊星変速装置３１の変速段を一速から二速に切り替えるときの比率αの変化を示している。
【0082】
本実施形態では、比率αが変化して切替点Ｓ１に対応する第１の値α１（比率α１）に達したとき、または比率αが第１の値α１に達してから変速段を切り替える。このとき、制御装置２１０は、比率αが第１の値α１に達する前に、変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう油圧クラッチ機構２９を制御する。制御装置２１０は、比率αが現在の値から第１の値α１に達するまでの時間Ｔ１（第１時間）を推定する。制御装置２１０は、推定した時間Ｔ１に基づいて、比率αが第１の値α１に達する前に、第２クラッチＣＬ２の油圧室１３５へのオイルの充填を開始することができる。
【0083】
また、制御装置２１０は、現在の変速段（一速）から次の変速段（二速）へ切り替えるためのオイルの充填を開始してから第２クラッチＣＬ２が締結されるまでの時間Ｔ２（第２時間）の値を取得する。制御装置２１０は、時間Ｔ２に基づいて、変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始する時点Ｐ１（第１時点）を決定することができる。
【0084】
制御装置２１０は、センサ７０、７１の出力信号を用いて、比率αの値を定期的に演算する。制御装置２１０は、単位時間当たりの比率αの変化量、比率αの現在値、第１の値α１に基づいて、時間Ｔ１を推定することができる。例えば、ある時点Ｐ０において、単位時間当たりの比率αの変化量から時間Ｔ１を推定したとき、時点Ｐ２で比率αが第１の値α１に達すると推定することができる。単位時間当たりの比率αの変化量は、ある期間における平均値であってもよい。
【0085】
また、時間Ｔ１は、時間Ｔ１の始点（時点Ｐ０）に当たる比率α０から比率α１までの区間とみなすこともでき、制御装置２１０は、比率α０から比率α１までの区間内で第２クラッチＣＬ２の油圧室１３５へのオイルの充填を開始する。
【0086】
なお、作業車両１０に作業機が接続されている場合、作業機を含めた作業車両１０の荷重分を加減速させる必要がある。その一方で、作業車両１０に作業機が接続されていない場合は、加減速させる荷重が小さくなる。このため、作業車両１０に作業機が接続されているか否かに応じて、切替点Ｓ１－Ｓ３に対応する比率α１－α３の値は変化し得る。そのため、作業機の接続の有無に応じて変化する比率α１－α３の値、遊星変速装置３１の現在の変速段、バルブが“ＯＮ”になってから圧力センサ１３６の出力信号が“ＨＩＧＨ”を示すまでの時間から、バルブを“ＯＦＦ”から“ＯＮ”に切り替える動作を実行する期間（区間）を決定してもよい。時間Ｔ１（または比率α０から比率α１までの区間）は、バルブを“ＯＦＦ”から“ＯＮ”に切り替える動作を実行する期間（または区間）となる。
【0087】
制御装置２１０は、比率αが第１の値α１（比率α１）に達するのと同時または達してから所定時間Ｔ３（第２所定時間）経過後に第２クラッチＣＬ２が締結されるように、第２クラッチＣＬ２を制御する。所定時間Ｔ３は、例えば１から２０ミリ秒であるが、それに限定されない。所定時間Ｔ３はゼロであってもよい。
【0088】
解放状態の第２クラッチＣＬ２へオイルの充填を開始してから第２クラッチＣＬ２が締結されるまでの時間Ｔ２は予め設定されており、時間Ｔ２のデータは記憶装置２２０に記憶されている。制御装置２１０は、例えば、時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に基づいて、第２クラッチＣＬ２へのオイルの充填を開始する時点Ｐ１を決定することができる。
【0089】
また、バルブを“ＯＮ”にしてから圧力センサ１３６の出力信号が“ＨＩＧＨ”を示すまで時間Ｔａを予め測定し、その測定した時間Ｔａを記憶装置２２０に記憶させてもよい。時間Ｔ１と時間Ｔａとを比較し、時間Ｔ１が時間Ｔａよりも短くなったときに、制御装置２１０は、第２クラッチＣＬ２の油圧室１３５へのオイルの充填を開始してもよい。これは、比率αの現在値と第１の値α１との差が、ＣＬ２バルブを“ＯＮ”にする時点Ｐ１での比率αとＣＬ２センサの出力信号が“ＨＩＧＨ”を示すときの比率αとの差よりも小さくなったときに、制御装置２１０が、第２クラッチＣＬ２の油圧室１３５へのオイルの充填を開始することに相当する。これにより、遊星変速装置３１の変速段を切り替えるポイント（例えば、第１の値α１）に達するよりも前に、圧力センサ１３６の出力信号が“ＨＩＧＨ”を示すことを抑制することができ、乗員が感じるシフトショックを低減することができる。ただし、作業車両１０の多少の揺れ等の外乱があると、バルブをＯＮにしてから時間Ｔａ経過したときに圧力センサ１３６の出力信号が“ＨＩＧＨ”を示さない可能性がある。そのため、余裕代として時間Ｔ３を一定時間確保して、バルブをＯＮするタイミング（時点Ｐ１）を決定してもよい。
【0090】
時点Ｐ１において、制御装置２１０は、第２クラッチＣＬ２の開閉弁１４３を開状態且つ開閉弁１４４を閉状態にする。これにより、油圧ポンプ１４１から第２クラッチＣＬ２の油圧室１３５へのオイルの供給が開始される。
【0091】
時点Ｐ２で比率αが第１の値α１に達し、時点Ｐ５で第２クラッチＣＬ２は締結状態になる。第２クラッチＣＬ２が締結すると、第２クラッチＣＬ２の圧力センサ１３６の出力信号は“ＬＯＷ”から“ＨＩＧＨ”に変化する。制御装置２１０は、第２クラッチＣＬ２の圧力センサ１３６の出力信号が“ＬＯＷ”から“ＨＩＧＨ”に変化すると、第１クラッチＣＬ１を解放させる。制御装置２１０は、第１クラッチＣＬ１の開閉弁１４３を閉状態且つ開閉弁１４４を開状態にする。第１クラッチＣＬ１の油圧室１３５内のオイルの排出が開始され、時点Ｐ６で第１クラッチＣＬ１は解放状態になる。
【0092】
比率αが切替点Ｓ１に対応する第１の値α１に達する前に、第２クラッチＣＬ２を締結するためのオイルの充填を開始することにより、比率αが第１の値α１に達したときに短時間で変速段の切り替えを完了させることができる。比率αの変更を停止させる時間が短くなることにより、乗員が感じるシフトショックを低減させることができる。
【0093】
解放状態の第２クラッチＣＬ２へオイルの充填を開始してから第２クラッチＣＬ２が締結されるまでの時間Ｔ２は、第２クラッチＣＬ２の状態に応じて変更してもよい。例えば、制御装置２１０は、第２クラッチＣＬ２が前回締結された後に解放されてからの経過時間に基づいて、時間Ｔ２の長さを変更する。
【0094】
第２クラッチＣＬ２が前回締結された後に解放されてからの経過時間が短い場合、第２クラッチＣＬ２の油圧室１３５内にオイルが残っている場合がある。その状態で、油圧室１３５内へのオイルの充填を開始すると、短時間で第２クラッチＣＬ２が締結することになる。そのため、第２クラッチＣＬ２が前回締結された後に解放されてからの経過時間が短い場合、制御装置２１０は、時間Ｔ２を短く設定する。
【0095】
例えば、締結状態の第２クラッチＣＬ２を解放する制御を開始してから、油圧室１３５のオイルが抜けきるまでの時間Ｔ４（第１所定時間）が予め設定されている。制御装置２１０は、上記経過時間が時間Ｔ４未満の場合は、時間Ｔ４以上の場合よりも、時間Ｔ２を短く設定する。これにより、比率αが第１の値α１に達する前に、第２クラッチＣＬ２が締結することを抑制できる。
【0096】
なお、時間Ｔ２を短く設定することは、時間Ｔ２の始点（解放状態の第２クラッチＣＬ２へオイルの充填を開始する時点Ｐ１）に当たる比率αを第１の値α１に近づけることとみなすこともできる。
【0097】
時間Ｔ４は、油圧室１３５に供給されるオイルの温度に応じて変更してもよい。油圧室１３５に供給されるオイルの温度は、温度センサ７３を用いて検出することができる。オイルの温度が高いときは粘性が小さくなり、油圧室１３５からオイルが早く抜けることになる。例えば、制御装置２１０は、第２クラッチＣＬ２を締結するために充填するオイルの温度が高い場合は、低い場合よりも、時間Ｔ４を短く設定してもよい。
【0098】
時点Ｐ２で比率αが第１の値α１に達すると推定した後、比率αが第１の値α１に達する前に、変速段の切り替えを中止してもよい。例えば、ユーザが変速ペダル１２１の操作を緩めたり、作業車両１０に掛かる負荷が増加したりするなどの要因により、単位時間当たりの比率αの変化量が小さくなる場合がある。制御装置２１０は、演算した単位時間当たりの比率αの変化量に基づいて、時点Ｐ２において比率αが第１の値α１に達しなくなったと判断した場合、変速段の切り替えを中止する。
【0099】
制御装置２１０は、基準となる時点Ｐ３（第３時点）を設定し、時点Ｐ３よりも前の段階では変速段の切り替えを中止するか否かの判断を行い、時点Ｐ３以降の段階では、変速段の切り替えを中止するか否かの判断を改めて行わないようにしてもよい。制御装置２１０は、例えば、時点Ｐ２よりも所定時間Ｔ５（第３所定時間）だけ前の時点を時点Ｐ３に設定する。所定時間Ｔ５は、例えば２０－５０ミリ秒であるが、それに限定されない。制御装置２１０は、時点Ｐ３よりも前の段階で、変速段の切り替えを中止すると決定した場合、変速段の切り替えを中止する。
【0100】
制御装置２１０は、時点Ｐ３を過ぎたときに変速段の切り替えを中止しないと決定している場合、変速段の切り替えを実行する。例えば、制御装置２１０は、時点Ｐ３を過ぎてから時点Ｐ２に達するまでの期間において、上記のような変速段の切り替えを中止する要因が発生したとしても、変速段の切り替えを実行する。これにより、制御のもたつきを低減させることができる。制御装置２１０は、変速段の切り替えを実行した後、元の変速段（一速）に戻す切り替えを行うか否か決定する。例えば、制御装置２１０は、変速段の切り替えを実行した後の比率αが第１の値α１よりも所定値以上小さい場合は、変速段を一速に戻す切り替えを行う。変速段の切り替えを実行した後の比率αが第１の値α１よりも所定値以上小さくない場合は、切り替え後の変速段（二速）を維持する。
【0101】
制御装置２１０は、変速段の切り替えを行うために第２クラッチＣＬ２に充填するオイルの温度に応じて所定時間Ｔ５の大きさを変更してもよい。制御装置２１０は、例えば、第２クラッチＣＬ２に充填するオイルの温度が高い場合は、低い場合よりも、所定時間Ｔ５を長く設定する。すなわち、オイルの温度が高い場合は、低い場合よりも、時点Ｐ３を早い時点に設定する。オイルが高温の場合は粘性が小さくなり、オイルの充填が速くなる場合がある。時点Ｐ３を早い時点に設定することで、第２クラッチＣＬ２が早く締結されたとしてもスムーズな制御を行うことができる。
【0102】
次に、斜板４９のオーバーランを考慮した制御を説明する。例えば、作業車両１０を加速させ、比率αが変化して第１の値α１に近づいていくとき、斜板４９の傾斜角は連続的に変化する。このとき、斜板４９には傾斜角を変化させる方向の慣性が働く。このため、比率αが変化して第１の値α１に達したときに、斜板４９の傾斜角を正回転側に変化させる制御を停止しても、慣性により斜板４９の傾斜角は正回転側に変化し続ける場合がある。斜板４９の傾斜角が正回転側に変化し続けると、変速段を二速に切り替えた後の加速がスムーズになされない場合がある。
【0103】
本実施形態では、比率αが変化して第１の値α１に近づいていく場合、比率αが第１の値α１に達する前に、斜板４９の傾斜角を正回転側に変化させる制御を停止させてもよい。
【0104】
比率αが第１の値α１であるときの斜板４９の傾斜角θ１は予め設定されている。傾斜角θ１の値は、制御装置２１０が予め設定してもよい。ここでは、斜板４９の傾斜角を正回転側に変化させる制御を停止した後、慣性により斜板４９の傾斜角は正回転側に角度θ２だけ変化し続けるとする。この場合、斜板４９の傾斜角が、傾斜角θ１よりも角度θ２だけ小さい傾斜角θ３になったときに、制御装置２１０は、斜板４９の傾斜角を正回転側に変化させる制御を停止する。これにより、斜板４９のオーバーランを抑制することができる。
【0105】
記憶装置２２０には、斜板４９の傾斜角と比率αとの関係を示すデータが予め記憶されている。制御装置２１０は、そのデータに基づいて、斜板４９の傾斜角がθ３のときの比率αｉの値を決定することができる。比率αｉの値は、記憶装置２２０に予め記憶されていてもよい。制御装置２１０は、比率αが変化して第１の値α１に近づいていく過程において、比率αが比率αｉになった時点Ｐ４において、斜板４９の傾斜角を正回転側に変化させる制御を停止する。
【0106】
制御装置２１０は、単位時間当たりの比率αの変化量に基づいて、制御を停止する時点Ｐ４を変更してもよい。制御装置２１０は、例えば、単位時間当たりの比率αの変化量が大きい場合は、小さい場合よりも、時点Ｐ４を早い時点に設定する。単位時間当たりの比率αの変化量が大きい場合は、斜板４９に働く慣性が大きくなり、斜板４９のオーバーランの量は大きくなり得る。単位時間当たりの比率αの変化量が大きい場合は、斜板４９の傾斜角を正回転側に変化させる制御を早く停止することで、斜板４９のオーバーランを抑制することができる。
【0107】
角度θ２が大きい場合は、傾斜角θ３は小さくなり、比率αｉの値は小さくなる。比率αｉの値が小さくなると時点Ｐ４は早い時点になる。制御装置２１０は、比率αｉに比率αがなる時点Ｐ４において、斜板４９の傾斜角を正回転側に変化させる制御を停止することで、斜板４９のオーバーランを抑制することができる。
【0108】
単位時間当たりの比率αの変化量と角度θ２、θ３との関係を示すデータが記憶装置２２０に予め記憶されていてもよい。また、単位時間当たりの比率αの変化量と比率αｉとの関係を示すデータが記憶装置２２０に予め記憶されていてもよい。制御装置２１０は、これらのデータを用いて、斜板４９の傾斜角を正回転側に変化させる制御を停止してもよい。
【0109】
制御装置２１０は、油圧モータＭに供給されるオイルの温度に基づいて時点Ｐ４を変更してもよい。制御装置２１０は、例えば、油圧モータＭに供給されるオイルの温度が高い場合は、低い場合よりも、時点Ｐ４を早い時点に設定する。オイルが高温の場合は粘性が小さくなることで、斜板４９のオーバーランの量は大きくなり得る。オイルが高温の場合は、斜板４９の傾斜角を正回転側に変化させる制御を早く停止することで、斜板４９のオーバーランを抑制することができる。
【0110】
また、制御装置２１０は、ＨＳＴ２８の閉回路９５の圧力に応じて時点Ｐ４を変更してもよい。例えば、斜板４９が流される方向（後ろから追い回される方向）への力（内圧）が加わっている場合には時点Ｐ４を早い時点に設定し、斜板４９が押し戻される方向（前からブレーキで止めようとする方向）への力が加わっている場合には時点Ｐ４を遅い時点に設定してもよい。これにより、斜板４９のオーバーランをより適切に抑制することができる。
【0111】
上述の説明では、作業車両１０はユーザが運転することを前提としていたが、作業車両１０は自動運転機能を備えていてもよい。本開示の技術は、自動運転における変速段の切り替えにも適用できる。
【0112】
制御装置２１０が複数のＥＣＵによって実現される場合、ユーザによる変速ペダル１２１の操作を監視するＥＣＵ（ＥＣＵ１）と、変速段の切り替えを行うＥＣＵ（ＥＣＵ２）とが別々に設けられてもよい。この場合、ＥＣＵ１は変速ペダル１２１の操作状態に基づいて変速段の切り替えを行う指令をＥＣＵ２に送信し、指令を受け取ったＥＣＵ２は変速段の切り替えを行う準備を開始してもよい。例えば、ＥＣＵ２は、指令を受け取ってから、単位時間当たりの比率αの変化量の演算を開始することで、総演算量を低減させることができる。
【0113】
上記の実施形態における制御装置および記憶装置を含む制御システムを、作業車両に後から取り付けることもできる。そのようなシステムは、作業車両とは独立して製造および販売され得る。そのようなシステムで使用されるコンピュータプログラムも、作業車両とは独立して製造および販売され得る。コンピュータプログラムは、例えばコンピュータが読み取り可能な非一時的な記憶媒体に格納されて提供され得る。コンピュータプログラムは、電気通信回線（例えばインターネット）を介したダウンロードによっても提供され得る。
【0114】
以上のように、本開示は、以下の項目に記載の制御システム、作業車両、制御方法およびコンピュータプログラムを含む。
【0115】
［項目１］
作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御システムであって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御システムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、
前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御装置は、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定し、
推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御する、制御システム。
作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御システムであって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御システムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、
前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御装置は、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定し、
推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御する、制御システム。
【0116】
［項目２］
前記制御装置は、単位時間当たりの前記比率の変化量に基づいて前記第１時間を推定する、項目１に記載の制御システム。
前記制御装置は、単位時間当たりの前記比率の変化量に基づいて前記第１時間を推定する、項目１に記載の制御システム。
【0117】
［項目３］
前記比率が前記第１の値に達したとき、または前記比率が前記第１の値に達しているときに現在の変速段から次の変速段に切り替える場合、前記制御装置は、前記変速段の切り替えを行うための前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの第２時間に基づいて、前記変速段の切り替えを行うための前記オイルの充填を開始する第１時点を決定する、項目１または２に記載の制御システム。
前記比率が前記第１の値に達したとき、または前記比率が前記第１の値に達しているときに現在の変速段から次の変速段に切り替える場合、前記制御装置は、前記変速段の切り替えを行うための前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの第２時間に基づいて、前記変速段の切り替えを行うための前記オイルの充填を開始する第１時点を決定する、項目１または２に記載の制御システム。
【0118】
［項目４］
前記制御装置は、前記次の変速段のクラッチが前回締結された後に解放されてからの経過時間に基づいて、前記第２時間の長さを変更する、項目３に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記次の変速段のクラッチが前回締結された後に解放されてからの経過時間に基づいて、前記第２時間の長さを変更する、項目３に記載の制御システム。
【0119】
［項目５］
前記制御装置は、前記経過時間が第１所定時間より短い場合は、長い場合よりも、前記第２時間を短く設定する、項目４に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記経過時間が第１所定時間より短い場合は、長い場合よりも、前記第２時間を短く設定する、項目４に記載の制御システム。
【0120】
［項目６］
前記制御装置は、前記次の変速段のクラッチを締結するために充填するオイルの温度が第１温度の場合は、前記第１温度よりも低い第２温度の場合よりも、前記第１所定時間を短く設定する、項目５に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記次の変速段のクラッチを締結するために充填するオイルの温度が第１温度の場合は、前記第１温度よりも低い第２温度の場合よりも、前記第１所定時間を短く設定する、項目５に記載の制御システム。
【0121】
［項目７］
前記制御装置は、前記比率が前記第１の値に達するのと同時または達してから第２所定時間経過後に前記次の変速段のクラッチが締結されるように、前記オイルの充填を開始する前記第１時点を決定する、項目３に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記比率が前記第１の値に達するのと同時または達してから第２所定時間経過後に前記次の変速段のクラッチが締結されるように、前記オイルの充填を開始する前記第１時点を決定する、項目３に記載の制御システム。
【0122】
［項目８］
前記第２所定時間は、１から２０ミリ秒である、項目７に記載の制御システム。
前記第２所定時間は、１から２０ミリ秒である、項目７に記載の制御システム。
【0123】
［項目９］
前記制御装置は、前記比率が前記第１の値に達した後、切り替える前の変速段のクラッチを解放する制御を行う、項目７に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記比率が前記第１の値に達した後、切り替える前の変速段のクラッチを解放する制御を行う、項目７に記載の制御システム。
【0124】
［項目１０］
前記制御装置は、
前記比率が前記第１の値に達すると推定される第２時点よりも第３所定時間前の第３時点または前記第３時点よりも前に、前記変速段の切り替えを中止するか否か決定し、
中止すると決定した場合、前記変速段の切り替えを中止する、項目１から９のいずれかに記載の制御システム。
前記制御装置は、
前記比率が前記第１の値に達すると推定される第２時点よりも第３所定時間前の第３時点または前記第３時点よりも前に、前記変速段の切り替えを中止するか否か決定し、
中止すると決定した場合、前記変速段の切り替えを中止する、項目１から９のいずれかに記載の制御システム。
【0125】
［項目１１］
前記制御装置は、前記第３時点を過ぎたときに前記変速段の切り替えを中止しないと決定している場合、前記変速段の切り替えを実行する、項目１０に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記第３時点を過ぎたときに前記変速段の切り替えを中止しないと決定している場合、前記変速段の切り替えを実行する、項目１０に記載の制御システム。
【0126】
［項目１２］
前記制御装置は、前記第３時点を過ぎてから前記第２時点に達するまでの期間において、前記変速段の切り替えを中止する要因が発生したとしても、前記変速段の切り替えを実行する、項目１１に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記第３時点を過ぎてから前記第２時点に達するまでの期間において、前記変速段の切り替えを中止する要因が発生したとしても、前記変速段の切り替えを実行する、項目１１に記載の制御システム。
【0127】
［項目１３］
前記制御装置は、前記変速段の切り替えを実行した後、元の変速段に戻す切り替えを行うか否か決定する、項目１２に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記変速段の切り替えを実行した後、元の変速段に戻す切り替えを行うか否か決定する、項目１２に記載の制御システム。
【0128】
［項目１４］
前記制御装置は、前記変速段の切り替えを行うために充填する前記オイルの温度に応じて前記第３所定時間を変更する、項目１０に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記変速段の切り替えを行うために充填する前記オイルの温度に応じて前記第３所定時間を変更する、項目１０に記載の制御システム。
【0129】
［項目１５］
前記制御装置は、前記変速段の切り替えを行うために充填する前記オイルの温度が第３温度の場合は、前記第３温度よりも低い第４温度の場合よりも、前記第３所定時間を長く設定する、項目１４に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記変速段の切り替えを行うために充填する前記オイルの温度が第３温度の場合は、前記第３温度よりも低い第４温度の場合よりも、前記第３所定時間を長く設定する、項目１４に記載の制御システム。
【0130】
［項目１６］
前記制御装置は、
前記比率が前記第１の値であるときの前記斜板の角度を予め決定し、
前記斜板の角度を変化させる制御を行うことで、前記油圧モータが発生させる回転の回転速度を変化させ、
前記比率が変化して前記第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記斜板の角度を変化させる制御を停止する、項目１から１５のいずれかに記載の制御システム。
前記制御装置は、
前記比率が前記第１の値であるときの前記斜板の角度を予め決定し、
前記斜板の角度を変化させる制御を行うことで、前記油圧モータが発生させる回転の回転速度を変化させ、
前記比率が変化して前記第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記斜板の角度を変化させる制御を停止する、項目１から１５のいずれかに記載の制御システム。
【0131】
［項目１７］
前記制御装置は、単位時間当たりの前記比率の変化量に基づいて、前記斜板の角度を変化させる制御を停止する第４時点を変更する、項目１６に記載の制御システム。
前記制御装置は、単位時間当たりの前記比率の変化量に基づいて、前記斜板の角度を変化させる制御を停止する第４時点を変更する、項目１６に記載の制御システム。
【0132】
［項目１８］
前記制御装置は、単位時間当たりの前記比率の変化量が第１変化量の場合は、前記第１変化量よりも小さい第２変化量の場合よりも、前記第４時点を早い時点に設定する、項目１７に記載の制御システム。
前記制御装置は、単位時間当たりの前記比率の変化量が第１変化量の場合は、前記第１変化量よりも小さい第２変化量の場合よりも、前記第４時点を早い時点に設定する、項目１７に記載の制御システム。
【0133】
［項目１９］
前記制御装置は、前記油圧モータに供給される前記オイルの温度にさらに基づいて、前記第４時点を変更する、項目１７に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記油圧モータに供給される前記オイルの温度にさらに基づいて、前記第４時点を変更する、項目１７に記載の制御システム。
【0134】
［項目２０］
前記制御装置は、前記油圧モータに供給される前記オイルの温度が第５温度の場合は、前記第５温度よりも低い第６温度の場合よりも、前記第４時点を早い時点に設定する、項目１９に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記油圧モータに供給される前記オイルの温度が第５温度の場合は、前記第５温度よりも低い第６温度の場合よりも、前記第４時点を早い時点に設定する、項目１９に記載の制御システム。
【0135】
［項目２１］
項目１から２０のいずれかに記載の制御システムと、前記内燃機関と、前記動力伝達装置とを備えた、作業車両。
項目１から２０のいずれかに記載の制御システムと、前記内燃機関と、前記動力伝達装置とを備えた、作業車両。
【0136】
［項目２２］
作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御方法であって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御方法は、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係に基づいて、前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御すること、
を含み、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御方法は、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定すること、
推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御すること、
をさらに含む、制御方法。
作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御方法であって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御方法は、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係に基づいて、前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御すること、
を含み、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御方法は、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定すること、
推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御すること、
をさらに含む、制御方法。
【0137】
［項目２３］
作業車両の動力伝達装置の動作の制御をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記コンピュータプログラムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係に基づいて、前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御すること、
を前記コンピュータに実行させ、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記コンピュータプログラムは、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定すること、
推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御すること、
をさらに前記コンピュータに実行させる、コンピュータプログラム。
作業車両の動力伝達装置の動作の制御をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記コンピュータプログラムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係に基づいて、前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御すること、
を前記コンピュータに実行させ、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記コンピュータプログラムは、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達するまでの第１時間を推定すること、
推定した前記第１時間に基づいて、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御すること、
をさらに前記コンピュータに実行させる、コンピュータプログラム。
【0138】
［項目２４］
作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御システムであって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御システムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、
前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御装置は、前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に達したとき、または前記比率が前記第１の値に達してから前記変速段を切り替える場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御し、
前記制御装置は、現在の変速段から次の変速段へ切り替えるための前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの時間に基づいて、前記変速段の切り替えを行うための前記オイルの充填を開始する時点を決定する、制御システム。
作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御システムであって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御システムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、
前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御装置は、前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に達したとき、または前記比率が前記第１の値に達してから前記変速段を切り替える場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記変速段の切り替えを行うためのオイルの充填を開始するよう前記油圧クラッチ機構を制御し、
前記制御装置は、現在の変速段から次の変速段へ切り替えるための前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの時間に基づいて、前記変速段の切り替えを行うための前記オイルの充填を開始する時点を決定する、制御システム。
【0139】
［項目２５］
前記制御装置は、前記次の変速段のクラッチが前回締結された後に解放されてからの経過時間に基づいて、前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの前記時間の長さを変更する、項目２４に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記次の変速段のクラッチが前回締結された後に解放されてからの経過時間に基づいて、前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの前記時間の長さを変更する、項目２４に記載の制御システム。
【0140】
［項目２６］
前記制御装置は、前記経過時間が第１所定時間より短い場合は、長い場合よりも、前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの前記時間を短く設定する、項目２５に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記経過時間が第１所定時間より短い場合は、長い場合よりも、前記オイルの充填を開始してから前記次の変速段のクラッチが締結されるまでの前記時間を短く設定する、項目２５に記載の制御システム。
【0141】
［項目２７］
前記制御装置は、前記次の変速段のクラッチを締結するために充填するオイルの温度が第１温度の場合は、前記第１温度よりも低い第２温度の場合よりも、前記第１所定時間を短く設定する、項目２６に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記次の変速段のクラッチを締結するために充填するオイルの温度が第１温度の場合は、前記第１温度よりも低い第２温度の場合よりも、前記第１所定時間を短く設定する、項目２６に記載の制御システム。
【0142】
［項目２８］
前記制御装置は、前記比率が前記第１の値に達するのと同時または達してから第２所定時間経過後に前記次の変速段のクラッチが締結されるように、前記オイルの充填を開始する前記時点を決定する、項目２４または２５に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記比率が前記第１の値に達するのと同時または達してから第２所定時間経過後に前記次の変速段のクラッチが締結されるように、前記オイルの充填を開始する前記時点を決定する、項目２４または２５に記載の制御システム。
【0143】
［項目２９］
前記第２所定時間は、１から２０ミリ秒である、項目２８に記載の制御システム。
前記第２所定時間は、１から２０ミリ秒である、項目２８に記載の制御システム。
【0144】
［項目３０］
前記制御装置は、前記比率が前記第１の値に達した後、切り替える前の変速段のクラッチを解放する制御を行う、項目２８に記載の制御システム。
前記制御装置は、前記比率が前記第１の値に達した後、切り替える前の変速段のクラッチを解放する制御を行う、項目２８に記載の制御システム。
【0145】
［項目３１］
作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御システムであって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御システムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、
前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御装置は、
前記第１切替点での前記斜板の角度を予め決定し、
前記斜板の角度を変化させる制御を行うことで、前記油圧モータが発生させる回転の回転速度を変化させ、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記斜板の角度を変化させる制御を停止する、制御システム。
作業車両の動力伝達装置の動作を制御する制御システムであって、
前記動力伝達装置は、
内燃機関が発生させた回転が伝達されて斜板の角度に応じたオイルを吐出する油圧ポンプ、および前記油圧ポンプから前記オイルが供給されて回転を発生させる油圧モータを有する静油圧式無段変速装置と、
前記内燃機関が発生させた回転および前記静油圧式無段変速装置が発生させた回転が伝達され、複数の変速段に対応した複数種類の回転を発生させる遊星変速装置と、
前記遊星変速装置の変速段を切り替える油圧クラッチ機構と、
を備え、
前記制御システムは、
前記遊星変速装置の回転を車輪に伝達する動力伝達経路上の所定部品の回転速度と前記内燃機関の回転速度との比率と、前記遊星変速装置の変速段を切り替えるポイントである複数の切替点との関係を示すデータを記憶する記憶装置と、
前記比率および前記データに基づいて前記変速段の切り替えを行うように前記油圧クラッチ機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記複数の切替点は第１切替点を含み、
前記制御装置は、
前記第１切替点での前記斜板の角度を予め決定し、
前記斜板の角度を変化させる制御を行うことで、前記油圧モータが発生させる回転の回転速度を変化させ、
前記比率が変化して前記第１切替点に対応する第１の値に近づいていく場合、前記比率が前記第１の値に達する前に、前記斜板の角度を変化させる制御を停止する、制御システム。
【0146】
［項目３２］
項目２４から３１のいずれかに記載の制御システムと、前記内燃機関と、前記動力伝達装置とを備えた、作業車両。
項目２４から３１のいずれかに記載の制御システムと、前記内燃機関と、前記動力伝達装置とを備えた、作業車両。
【産業上の利用可能性】
【0147】
本開示の技術は、車両の変速装置の技術分野において特に有用である。
【符号の説明】
【0148】
１０：作業車両、 １５：動力伝達装置、 ２０：入力軸、 ２１：主変速装置、 ２３：前後進切替装置、 ２８：静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ） ２８ａ：ポンプ軸、 ２８ｂ：出力軸、 ２９：油圧クラッチ機構、 ３０：遊星変速ユニット、 ３１：遊星変速装置、 ３５：出力軸、 ３６ａ：第１レンジギヤ機構、 ３６ｂ：第２レンジギヤ機構、 ３６ｃ：第３レンジギヤ機構、 ３６ｄ：第４レンジギヤ機構、 ３７：出力装置、 ４９：斜板、 ７０：回転センサ、 ７１：回転センサ、 ７２：位置センサ、 ７３：温度センサ、 ７４：温度センサ、 ９０：油圧シリンダ、 ９１：操作油路、 ９２：変速操作弁、 ９２ａ：ソレノイド、 ９３：給油路、 ９４：油圧ポンプ、 ９５：閉回路、 ９６：緊急用リリーフ弁、 ９７：圧力センサ、 １０１：車両本体、 １０２：内燃機関（エンジン）、 １０２ａ：出力軸、 １０３：ミッションケース、 １０４：前輪、 １０５：後輪、 １０６：キャビン、 １０７：操舵装置、 １０８：運転席、 １０９：連結装置、 １２０：変速操作装置、 １２１：変速ペダル、 １２２：前後進レバー、 １３１：プレート、 １３２：プレート、 １３３：ピストン、 １３４：リターンスプリング、 １３５：油圧室、 １３６：圧力センサ、 １４１：油圧ポンプ、 １４２：オイルタンク、 １４３：開閉弁、 １４４：開閉弁、 １４５：油路、 ２００：制御システム、 ２１０：制御装置、 ２２０：記憶装置、 ＣＬ：クラッチ、 ＣＬ１：第１クラッチ、 ＣＬ２：第２クラッチ、 ＣＬ３：第３クラッチ、 ＣＬ４：第４クラッチ、 Ｍ：油圧モータ、 Ｐ：油圧ポンプ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】