JP2020051604A

JP2020051604A - 作業車両

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Publication number: JP2020051604A
Application number: JP2018184700A
Authority: JP
Inventors: 隆雄福島; Takao Fukushima
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: CN112189106B; US11384505B2; CN112189106A; JP7219573B2; US20210222396A1; WO2020066750A1

Abstract

【課題】クラッチの保護と減速の抑制とを両立可能な作業車両を提供する。【解決手段】モータグレーダは、エンジンと、後輪と、エンジンの駆動力を後輪に伝達する動力伝達機構と、動力伝達機構を制御する制御部とを備える。動力伝達機構は、ロックアップクラッチを含むトルクコンバータと、トルクコンバータに連結されるインチングクラッチとを有する。制御部は、インチングクラッチを部分係合させるとき、ロックアップクラッチに供給される油圧を所定油圧に制御する。【選択図】図４

Description

本発明は、作業車両に関する。

従来、トランスミッションに設けられたクラッチを部分係合させて滑りを生じさせることによって、エンジンの回転数を所定の回転数に維持したまま車速を低下させるインチング機能を備えた作業車両が知られている（特許文献１参照）。インチング機能を用いることによって、例えば、モータグレーダでは、ブレードにより整地作業を行いながら走行する際、ブレードの駆動力の低下を抑えながら車速を調整できる。

このようなインチング機能を備えた作業車両において、インチング操作時間が長くなると、インチングクラッチの熱負荷が増大する。特に、インチング操作が終了して、インチングクラッチを部分係合から完全係合に切り替える際に、インチングクラッチの熱負荷が急激に増大しやすい。

特開２０００−３３７４８９号公報

インチングクラッチの熱負荷が増大すると、インチングクラッチの過剰摩耗や破損が生じるおそれがあるため、インチングクラッチ保護制御を実行する必要があるところ、車両を減速させることなくクラッチ保護制御を実行するのは容易ではない。

本発明は、クラッチの保護と減速の抑制とを両立可能な作業車両の提供を目的とする。

本発明に係る作業車両は、エンジンと、駆動輪と、エンジンの駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、動力伝達機構を制御する制御部とを備える。動力伝達機構は、第１クラッチを含むトルクコンバータと、トルクコンバータに連結される第２クラッチとを有する。制御部は、第２クラッチを部分係合させるとき、第１クラッチに供給される油圧を所定油圧に制御する。

本発明によれば、クラッチの保護と減速の抑制とを両立可能な作業車両を提供することができる。

モータグレーダの斜視図モータグレーダの側面図モータグレーダの構成を示すブロック図インチングクラッチ保護制御を説明するためのフロー図車両状態の時系列変化を示すグラフ車両状態の時系列変化を示すグラフ車両状態の時系列変化を示すグラフ

（モータグレーダ１の全体構成）
図１は、モータグレーダ１の斜視図である。図２は、モータグレーダ１の側面図である。図３は、モータグレーダ１の構成を示すブロック図である。以下の説明において、「上」「下」「左」「右」「前」「後」は、車両の進行方向を基準とする用語である。

モータグレーダ１は、左右一輪ずつの前輪１１と左右二輪ずつの後輪１２とからなる６つの走行輪を備える。モータグレーダ１は、前輪１１と後輪１２との間に設けられたブレード４２で整地作業、除雪作業、軽切削、材料混合等を行うことができる。なお、図１及び図２では、４つの後輪１２のうち左側に位置するもののみが示されている。

図１及び図２に示すように、このモータグレーダ１は、フレーム２、運転室３、作業機４を備える。図３に示すように、モータグレーダ１は、エンジン５、動力伝達機構６、走行機構９、油圧駆動機構７、操作部１０、制御部８などを備えている。

〔フレーム２及び運転室３〕
フレーム２は、図１及び図２に示すように、後部フレーム２１及び前部フレーム２２によって構成される。後部フレーム２１は、図３に示すエンジン５、動力伝達機構６、油圧駆動機構７などを収容している。後部フレーム２１には、左右二輪ずつの後輪１２が取り付けられており、これらの後輪１２がエンジン５からの駆動力によって回転駆動されることにより、車両が走行することができる。本実施形態において、各後輪１２は「駆動輪」の一例である。前部フレーム２２は、後部フレーム２１の前方に連結されており、その前端部には左右一輪ずつの前輪１１が取り付けられている。

運転室３は、後部フレーム２１に載置されており、その内部には、ハンドル、ブレーキ、インチングペダル１３、アクセルペダル１４、作業機レバー１６、変速レバー１７及びモード切替スイッチ１８など（図３参照）が設けられている。なお、運転室３の少なくとも一部は、前部フレーム２２に載置されてもよい。

〔作業機４〕
作業機４は、フレーム２に支持される。作業機４は、ドローバ４０、サークル４１、ブレード４２、油圧モータ４９、各種油圧シリンダ４４〜４８などを有する。

ドローバ４０の前端部は、前部フレーム２２の前端部に揺動可能に取付けられる。ドローバ４０の後端部は、一対のリフトシリンダ４４，４５の同期した伸縮によって上下に昇降する。ドローバ４０は、リフトシリンダ４４，４５の異なった伸縮によって上下に揺動する。ドローバ４０は、ドローバシフトシリンダ４６の伸縮によって左右に移動する。

サークル４１は、ドローバ４０の後端部に回転可能に取付けられる。サークル４１は、油圧モータ４９（図１参照）によって駆動され、ドローバ４０に対し車両上方から見て時計方向または反時計方向に回転する。

ブレード４２は、サークル４１に対して左右方向に滑動可能、且つ、上下に揺動可能に支持される。ブレード４２は、サークル４１に支持されたブレードシフトシリンダ４７によって、サークル４１に対して左右方向に移動できる。ブレード４２は、サークル４１に支持されたチルトシリンダ４８（図２参照）によって、サークル４１に対して左右方向に平行な軸を中心に揺動して上下方向に向きを変更することができる。

各種油圧シリンダ４４〜４８は、作業機ポンプ７９から供給される油圧によって駆動される。油圧モータ４９は、後述する作業機ポンプ７９から供給される圧油によって駆動されることにより、サークル４１を回転させる。

〔エンジン５〕
図３に示すように、エンジン５には、燃料噴射ポンプ１５が付設されており、燃料噴射ポンプ１５からエンジン５に燃料が供給される。燃料の供給量は、後述する制御部８から出力される指令信号によって制御される。なお、エンジン５の回転数は、エンジン回転数センサ８０によって検知され、検知信号として制御部８へ送られる。制御部８は、エンジン５への燃料の供給量を制御して、エンジン５の回転数を制御することができる。

〔動力伝達機構６〕
動力伝達機構６は、エンジン５からの駆動力を後輪１２に伝達する。動力伝達機構６は、トランスミッション６０及びトルクコンバータ６１を有する。

トランスミッション６０は、各種クラッチ６３〜６９を有する。各種クラッチ６３〜６９それぞれは、トルクコンバータ６１の出力側に配置される。各種クラッチ６３〜６９は、後述するトランスミッションポンプ７２から供給される油圧により駆動される油圧式クラッチである。各種クラッチ６３〜６９は、ＦＬクラッチ６３、ＦＨクラッチ６４、Ｒクラッチ６５、１ｓｔクラッチ６６、２ｎｄクラッチ６７、３ｒｄクラッチ６８、４ｔｈクラッチ６９を含む。ＦＬクラッチ６３、ＦＨクラッチ６４、及びＲクラッチ６５は、トルクコンバータ６１の出力側に連結される。ＦＬクラッチ６３、ＦＨクラッチ６４、及びＲクラッチ６５は、「方向クラッチ」の一例である。１ｓｔクラッチ６６、２ｎｄクラッチ６７、３ｒｄクラッチ６８、及び４ｔｈクラッチ６９は、「速度クラッチ」の一例である。

ＦＬクラッチ６３及びＦＨクラッチ６４は、車両が前進する場合に完全係合される。本実施形態において、ＦＬクラッチ６３及びＦＨクラッチ６４のうち係合されているクラッチは、インチング操作による出力調整のために用いられる。以下の説明では、ＦＬクラッチ６３及びＦＨクラッチ６４のうち、インチング操作が開始時に係合されているクラッチのことを「インチングクラッチ」と称する。インチングクラッチは、後述するインチングペダル１３の操作に応じて部分係合（すなわち、非完全係合）されることによって、トランスミッション６０からの出力を調整するためのクラッチである。インチングクラッチは、本発明に係る「第２クラッチ」の一例である。なお、インチングクラッチの完全係合及び部分係合における係合度合いは特に制限されないが、例えば、インチングクラッチの係合度合いが５０％以上の場合を“完全係合”とし、インチングクラッチの係合度合いが５０％未満のことを“部分係合”とすることができる。係合度合いとは、係合完了時の油圧を１００％とした場合におけるクラッチへの供給油圧の割合を意味する。

Ｒクラッチ６５は、車両が後進する場合に完全係合状態となる。

１ｓｔクラッチ６６、２ｎｄクラッチ６７、３ｒｄクラッチ６８、４ｔｈクラッチ６９は、それぞれ対応する変速ギアに駆動力を伝達する場合に係合状態となる。このトランスミッション６０では、前進時には、ＦＬクラッチ６３及びＦＨクラッチ６４のいずれかと、１ｓｔクラッチ６６〜４ｔｈクラッチ６９のいずれかとの組合せによって、１〜８速の速度段の選択が可能となっている。また、後進時には、Ｒクラッチ６５と、１ｓｔクラッチ６６〜４ｔｈクラッチ６９のいずれかとの組合せによって、１〜４速の速度段の選択が可能となっている。

トルクコンバータ６１は、エンジン５とトランスミッション６０との間に配置される。トルクコンバータ６１は、エンジン５の出力側とトランスミッション６０の入力側とに連結される。トルクコンバータ６１は、ロックアップクラッチ７０とトルクコンバータ機構６２とを有する。

ロックアップクラッチ７０は、本発明に係る「第１クラッチ」の一例である。ロックアップクラッチ７０は、トルクコンバータ６１の入力軸と出力軸とを直結する。ロックアップクラッチ７０は、係合状態と非係合状態とに切り替わる。係合状態と非係合状態との切り替えは、後述する制御部８によって実行される。ロックアップクラッチ７０が係合状態に切り替えられ、かつ、ロックアップクラッチ７０が完全係合された場合、トルクコンバータ６１の入力側と出力側とが直結され、エンジン５からの駆動力がトルクコンバータ機構６２を介さずに伝達される。ロックアップクラッチ７０が係合状態に切り替えられ、かつ、ロックアップクラッチ７０が部分係合された場合、エンジン５からの駆動力は、ロックアップクラッチ７０及びトルクコンバータ機構６２のそれぞれを介して伝達される。なお、ロックアップクラッチ７０の完全係合及び部分係合における係合度合いは特に制限されないが、例えば、ロックアップクラッチ７０の係合度合いが５０％以上の場合を“完全係合”とし、ロックアップクラッチ７０の係合度合いが５０％未満のことを“部分係合”とすることができる。ロックアップクラッチ７０が非係合状態に切り替えられた場合、エンジン５からの駆動力は、トルクコンバータ機構６２を介して伝達され、トルクコンバータ機構６２は、通常のトルクコンバータの機能を果たす。

図示しないが、ロックアップクラッチ７０は、トルクコンバータ機構６２の内部に貯留された潤滑油に浸漬されることによって冷却される。従って、ロックアップクラッチ７０の冷却能力は、上述したトランスミッション６０の各種クラッチ６３〜６９の冷却能力よりも高く設定されている。
〔走行機構９〕
走行機構９は、エンジン５からの駆動力を用いて車両を走行させるための機構である。走行機構９には、動力伝達機構６を介して、エンジン５からの駆動力が伝達される。走行機構９は、後輪１２及びタンデム装置１９を有する。トランスミッション６０から出力された駆動力は、タンデム装置１９を介して後輪１２に伝達され、後輪１２が回転駆動することによりモータグレーダ１が走行する。

〔油圧駆動機構７〕
油圧駆動機構７は、エンジン５からの駆動力によって油圧を発生させ、油圧によって上述した各種クラッチ６３〜７０、油圧モータ４９、各種シリンダ４４〜４８を駆動するための機構である。油圧駆動機構７は、作業機ポンプ７９、トランスミッションポンプ７２、及び油圧制御弁５０〜５７を有する。

作業機ポンプ７９は、エンジン５からの駆動力によって駆動され、各種シリンダ４４〜４８及び油圧モータ４９に供給される油圧を発生させる。作業機ポンプ７９は、斜板の傾転角度によって吐出する油量を変更可能な可変容量型の油圧ポンプである。作業機ポンプ７９の斜板の傾転角度は、ポンプ容量制御シリンダ７９ａによって調整される。

トランスミッションポンプ７２は、エンジン５からの駆動力によって駆動され、各種クラッチ６３〜７０に供給される油圧を発生させる。

各種油圧制御弁５０〜５７は、制御部８によって電気的に制御されることにより、油圧を調整できる電磁比例制御弁である。各種油圧制御弁５０〜５７には、ロックアップクラッチ制御弁５０と第１〜第７クラッチ制御弁５１〜５７とが含まれる。

ロックアップクラッチ制御弁５０は、上述したロックアップクラッチ７０へ供給される油圧を調整する。第１〜第７クラッチ制御弁５１〜５７は、上述した各種クラッチ６３〜６９へ供給される油圧を調整する。具体的には、第１クラッチ制御弁５１は、ＦＬクラッチ６３へ供給される油圧を調整する。第２クラッチ制御弁５２は、ＦＨクラッチ６４へ供給される油圧を調整する。第３クラッチ制御弁５３は、Ｒクラッチ６５へ供給される油圧を調整する。第４クラッチ制御弁５４は、１ｓｔクラッチ６６へ供給される油圧を調整する。第５クラッチ制御弁５５は、２ｎｄクラッチ６７へ供給される油圧を調整する。第６クラッチ制御弁５６は、３ｒｄクラッチ６８へ供給される油圧を調整する。第７クラッチ制御弁５７は、４ｔｈクラッチ６９へ供給される油圧を調整する。

〔操作部１０〕
操作部１０は、モータグレーダ１及び作業機４それぞれを制御するためにオペレータが操作する部材である。操作部１０は、インチングペダル１３、アクセルペダル１４、作業機レバー１６、変速レバー１７及びモード切替スイッチ１８を有する。

アクセルペダル１４は、エンジン回転数を所望の回転数に設定するための部材である。

インチングペダル１３は、インチングクラッチを部分係合させて滑りを生じさせることによって、車速を低減させるための部材である。インチングペダル１３が踏み込み操作されると、完全係合状態であったインチングクラッチに供給される油圧が低減して、インチングクラッチに滑りが生じる。これにより、動力伝達機構６から走行機構９に伝達される駆動力が低減されて、車速が低減する。従って、オペレータは、インチングペダル１３を踏み込み操作することによって、エンジン５の回転数が低下することを抑えて作業機４の出力を維持しながら、車速を調整することができる。

作業機レバー１６は、作業機４を駆動させるための部材である。オペレータは、作業機レバー１６を操作することによって、作業機４を用いて所望の作業を行うことができる。

変速レバー１７は、トランスミッション６０の変速を行うための部材である。オペレータは、変速レバー１７を操作することによって、各種クラッチ６３〜６９の組み合わせを変更できる。

モード切替スイッチ１８は、動力伝達機構６の変速モードを、マニュアルモード及びトルコンモードの一方に切り替えるための部材である。マニュアルモードとトルコンモードとについては後に説明する。

なお、操作部１０の各操作部材が操作されると、その操作に対応した操作信号が制御部８へ送られる。

〔制御部８〕
制御部８は、アクセルペダル１４からの操作信号とエンジン回転数センサ８０が検知したエンジン回転数とに基づいて、エンジン５への燃料の供給量を決定する。そして、制御部８は、決定された供給量に対応した指令信号を燃料噴射ポンプ１６に送信する。これにより、燃料噴射ポンプからの燃料噴射量が、アクセルペダル１４の操作量に見合った量に調整され、エンジン回転数が制御される。これにより、オペレータは、作業機４の出力や車両の速度を制御することができる。

制御部８は、作業機レバー１６からの操作信号に基づいて、ポンプ容量制御シリンダ７９ａを制御することによって作業機４を駆動させる。

制御部８は、変速レバー１７からの操作信号に基づいて、第１〜第７クラッチ制御弁５１〜５７及びロックアップクラッチ７０を制御することにより、トランスミッション６０の変速を行う。

制御部８は、インチングペダル１３からの操作信号に基づいて、インチングクラッチへ供給される油圧を低下させるための指令信号を、第１乃至第３クラッチ制御弁５１〜５３のうちインチングクラッチに対応するクラッチ制御弁に出力する。インチングクラッチに対応するクラッチ制御弁は、指令信号に基づいて、インチングクラッチへ供給される油圧を低下させる。その結果、完全係合状態にあるインチングクラッチの面圧が低下して、インチングクラッチに滑りが生じる。これにより、動力伝達機構６から走行機構９へと伝達される駆動力が低減されて、車速が低減する。従って、オペレータは、インチングペダル１３を踏み込み操作することによって、エンジン回転数の低下を抑えて作業機４の出力を維持しながら、車速を調整することができる。

制御部８は、モード切替スイッチ１８からの操作信号に基づいて、動力伝達機構６の変速モードをマニュアルモードとトルコンモードとに選択的に切り替える。マニュアルモードにおいて、制御部８は、ロックアップクラッチ７０を係合状態に切り替える。この場合、オペレータは、変速レバー１７を操作することにより手動でトランスミッション６０の変速を行うことができる。トルコンモードにおいて、制御部８は、ロックアップクラッチ７０を非係合状態に切り替える、エンジン５からの駆動力が、トルクコンバータ機構６２を介して伝達される。この場合、オペレータは、低速側の速度段（例えば、前進１〜４速）の間では、変速レバー１７を操作することにより手動でトランスミッション６０の変速を行うことができる。この間、制御部８は、車速やエンジン回転数に関わらず、ロックアップクラッチ７０を非係合状態に維持する。また、トルコンモードにおいて、制御部８は、高速側の速度段（例えば、前進５〜８速）が使用されている間、車速やエンジン回転数に応じてトランスミッション６０の変速を実行する。この場合、車速が増大してトルクコンバータ機構６２のすべりが減少すると、制御部８は、ロックアップクラッチ７０を係合状態に切り替える。

制御部８は、ロックアップクラッチ７０の係合状態と非係合状態とを切り替えるために、ロックアップクラッチ制御弁５０へ指令信号を送信して、ロックアップクラッチ７０の油圧を増減させる。制御部８は、ロックアップクラッチ７０を非係合状態から係合状態に切り替える際、ロックアップクラッチ７０の油圧を最大油圧（すなわち、１００）にするための指令信号を、ロックアップクラッチ制御弁５０に出力する。ロックアップクラッチ制御弁５０は、指令信号に基づいて、ロックアップクラッチ７０の油圧を最大油圧まで増大させる。この結果、ロックアップクラッチ７０は、非係合状態から係合状態に切り替わる。制御部８は、ロックアップクラッチ７０を係合状態から非係合状態に切り替える際、ロックアップクラッチ７０の油圧を最小油圧（すなわち、０）にするための指令信号を、ロックアップクラッチ制御弁５０に出力する。ロックアップクラッチ制御弁５０は、指令信号に基づいて、ロックアップクラッチ７０の油圧を最小油圧まで減少させる。この結果、ロックアップクラッチ７０は、係合状態から非係合状態に切り替わる。

ここで、本実施形態において、制御部８は、ロックアップクラッチ７０が係合状態である場合であって、インチングペダル１３からの操作信号に基づいてインチングクラッチを部分係合させるとき、ロックアップクラッチ７０に供給される油圧を「所定油圧」に制御する。具体的には、制御部８は、ロックアップクラッチ７０の油圧を最大油圧から所定油圧まで低下させるための指令信号を、ロックアップクラッチ制御弁５０に出力する。ロックアップクラッチ制御弁５０は、指令信号に基づいて、ロックアップクラッチ７０の油圧を所定油圧まで低下させる。この結果、ロックアップクラッチ７０は、完全係合から部分係合に移行する。

これにより、インチング操作が終了してインチングクラッチを再び完全係合させるときに、ロックアップクラッチ７０に滑りが生じてトルクコンバータ機構７２が機能しだす。これにより、インチングクラッチだけが受け持っていた熱負荷をトルクコンバータ６０にも分担させることができるため、インチングクラッチを完全係合させるときにクラッチ温度が過剰に上昇することを抑制できる。従って、インチングクラッチが過剰に摩耗したり、或いは、インチングクラッチが破損したりすることを抑制できる。また、ロックアップクラッチ７０は部分係合されるため、例えばロックアップクラッチを非係合状態に切り替えてしまう場合に比べて、車両が減速することを抑制できる。以上のように、本実施形態に係る手法によれば、インチングクラッチの保護と減速の抑制とを両立させることができる。

なお、所定油圧は、ロックアップクラッチ７０のトルク容量に基づいて、０より大きく、かつ、最大油圧より小さい値に設定される。具体的には、所定油圧は、インチングクラッチを再び完全係合させるときにロックアップクラッチ７０に滑りが生じ、かつ、インチングペダル１３を踏み込み操作しながら作業機４で作業する際にロックアップクラッチ７０に滑りが生じないように設定される。例えば、所定油圧は、インチングペダル１３を踏み込み操作しながら作業機４で作業する際に想定される最大負荷より大きい負荷がかかったときにロックアップクラッチ７０が滑る程度の大きさに設定することができる。ロックアップクラッチ７０のトルク容量は、ＦＬクラッチ６３及、ＦＨクラッチ６４及びＲクラッチ６５のいずれかと１ｓｔクラッチ６６〜４ｔｈクラッチ６９のいずれかとの組合せによって選択される速度段ごとに設定することが好ましい。

制御部８は、インチング操作中、ロックアップクラッチ７０を部分係合状態に維持する。具体的には、制御部８は、上述のとおりロックアップクラッチ７０の油圧を最大油圧から所定油圧に低下させた後、トルクコンバータ機構６２内部の圧力を計測する内圧センサの計測値分を所定油圧に対して嵩上げした油圧がロックアップクラッチ７０に供給されるように、ロックアップクラッチ制御弁５０に出力する指令信号を調整する。これにより、ロックアップクラッチ７０は、半係合状態に維持される。

制御部８は、インチング操作が終了して、インチングクラッチが再び完全係合された後、所定時間経過したときに、ロックアップクラッチ７０の油圧を最大油圧に戻す。所定時間は、インチング操作が終了したと判断できる程度の長さに設定できる。このように、ロックアップクラッチ７０の油圧を最大油圧に戻すタイミングを遅らせることによって、断続的なインチング操作による油圧のハンチングを抑制できる。

（インチングクラッチ保護制御）
図４は、制御部８によって実行されるインチングクラッチ保護制御を説明するためのフロー図である。

ステップＳ１において、制御部８は、ロックアップクラッチ７０を係合状態に移行させるための条件が成立しているか否かを判定する。係合状態に移行させるための条件が成立していると判定された場合、制御部８は、ステップＳ２においてロックアップクラッチ７０の油圧を最大油圧に制御した後、処理をステップＳ３に進める。一方、係合状態に移行させるための条件が成立していないと判定された場合、制御部８は、ステップＳ７においてロックアップクラッチ７０の油圧を最小油圧に制御した後、処理を終了する。

ステップＳ３において、制御部８は、インチング操作が開始したか否かを判定する。インチング操作が開始したと判定された場合、制御部８は、ステップＳ４においてロックアップクラッチ７０の油圧を最大油圧より小さい所定油圧に制御した後、処理をステップＳ５に進める。一方、インチング操作が開始していないと判定された場合、制御部８は、ステップＳ６においてロックアップクラッチ７０の油圧を最大油圧に維持した後、処理を終了する。

ステップＳ５において、制御部８は、インチング操作が終了したか否かを判定する。インチング操作が終了したと判定された場合、制御部８は、ステップＳ６においてロックアップクラッチ７０の油圧を最大油圧に戻した後、処理を終了する。一方、インチング操作が終了していないと判定された場合、制御部８は、ステップＳ４の処理を繰り返す。

（特徴）
制御部８は、インチングペダル１３からの操作信号に基づいてインチングクラッチ（ＦＬクラッチ６３、ＦＨクラッチ６４又はＲクラッチ６５）を部分係合させるとき、ロックアップクラッチ７０に供給される油圧を「所定油圧」に制御する。従って、上述したとおり、インチングクラッチの保護と減速の抑制とを両立させることができる。

ここで、図５〜図７に示す車両状態の時系列変化を参照しながら、本実施形態に係るインチングクラッチ保護制御の効果を確認する。

図５は、トルクコンバータ６１及びインチングクラッチを連結する入力軸の回転数と、インチングクラッチ及び速度クラッチ６６〜６９を連結する中間軸の回転数と、速度クラッチ６６〜６９及び走行機構９を連結する出力軸の回転数との推移を示すグラフである。図６は、インチングクラッチに供給される作動油の油圧と、ロックアップクラッチ７０に供給される作動油の油圧との推移を示すグラフである。図７は、インチングクラッチの温度と、ロックアップクラッチ７０の熱負荷との推移を示すグラフである。

なお、図５及び図７では、本実施形態に係るインチングクラッチ保護制御に対応する実施例と、インチングクラッチ温度が所定温度に達したときにロックアップクラッチを非係合状態に切り替える制御に対応する比較例とが示されている。

図５〜図７は、ロックアップクラッチ７０が係合状態で車両が走行しているシーンから開始している。開始からｔ１の時点において、図６に示すように、インチング操作が始まってインチングクラッチに供給される油圧が降下しており、それに応じてロックアップクラッチ７０に供給される油圧が最大油圧から所定油圧まで降下して、ロックアップクラッチ７０が完全係合から部分係合に移行している。そして、図６に示すように、開始からｔ２〜ｔ３の間に、インチングクラッチが部分係合から完全係合に戻されており、このとき、図７に示すように、ロックアップクラッチ７０が滑って熱負荷が発生する。このようにロックアップクラッチ７０が滑るとトルクコンバータ機構７２が機能しだして、インチングクラッチだけが受け持っていた熱負荷の一部をトルクコンバータ６０に受け持たせることができる。従って、図７に示すように、比較例に比べて実施例では、インチングクラッチ温度の上昇を抑制することができる。

また、ロックアップクラッチ７０が部分係合されるため、図５に示すように、比較例に比べて実施例では、中間軸回転数及び出力軸回転数を速やかに上昇させることができる。

以上より、本実施形態に係る手法によれば、インチングクラッチの保護と減速の抑制とを両立できることが確認された。

（他の実施形態）
上記実施形態では、本発明に係るインチングクラッチ保護制御を適用した作業車両の一例としてモータグレーダ１について説明したが、本発明に係るインチングクラッチ保護制御は、駆動輪と作業機とを備える作業車両（例えば、ブルドーザ、フォークリフトなど）に対して広く適用可能である。

上記実施形態では、後輪１２を「駆動輪」としたが、後輪１２以外の車輪（例えば、前輪１１）が「駆動輪」であってもよい。

上記実施形態では、方向クラッチであるＦＬクラッチ６３又はＦＨクラッチ６４を「インチングクラッチ」としたが、動力伝達機構６に設けられた速度クラッチ（１ｓｔ乃至４ｔｈクラッチ６６〜６９のいずれか１つ）を「インチングクラッチ」としてしてもよい。

上記実施形態では、方向クラッチであるＦＬクラッチ６３又はＦＨクラッチ６４を「インチングクラッチ」としたが、動力伝達機構６の速度クラッチ（１ｓｔ乃至４ｔｈクラッチ６６〜６９のいずれか１つ）を「インチングクラッチ」としてしてもよい。

上記実施形態では、方向クラッチであるＦＬクラッチ６３又はＦＨクラッチ６４を「インチングクラッチ」としたが、動力伝達機構６は、方向クラッチ及び速度クラッチとは別で、ロックアップクラッチに連結されるインチング専用クラッチを備えていてもよい。このインチング専用クラッチは、インチング操作のためだけに設けられるものである。

上記実施形態では、制御部８は、ロックアップクラッチ７０が係合状態である場合にインチングクラッチ保護制御を実行することとしたが、これに限られない。制御部８は、ロックアップクラッチ７０が係合状態でない場合にインチングクラッチ保護制御を実行してもよい。

１モータグレーダ
２フレーム
４作業機
５エンジン
６動力伝達機構
６０トランスミッション
６１トルクコンバータ
６２トルクコンバータ機構
６３ＦＬクラッチ（「インチングクラッチ」の一例）
６４ＦＨクラッチ（「インチングクラッチ」の一例）
７０ロックアップクラッチ
７油圧駆動機構
７２トランスミッションポンプ
７９作業機ポンプ
８制御部
９走行機構
１０操作部
１１前輪
１２後輪（「駆動輪」の一例）

Claims

エンジンと、
駆動輪と、
前記エンジンの駆動力を前記駆動輪に伝達する動力伝達機構と、
前記動力伝達機構を制御する制御部と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
第１クラッチを含むトルクコンバータと、
前記トルクコンバータに連結される第２クラッチと、
を有し、
前記制御部は、前記第２クラッチを部分係合させるとき、前記第１クラッチに供給される油圧を所定油圧に制御する、
作業車両。
前記動力伝達機構は、方向クラッチと速度クラッチとを有し、
前記第２クラッチは、前記方向クラッチ又は前記速度クラッチである、
請求項１に記載の作業車両。
前記第２クラッチは、前記第１クラッチに連結されるインチング専用クラッチである、
請求項１に記載の作業車両。
前記エンジンを支持するフレームと、
前記フレームに支持される作業機と、
を備える、
請求項１乃至３のいずれかに記載の作業車両。
前記第１クラッチは、前記トルクコンバータに貯留された潤滑油に浸漬されている、
請求項１乃至４のいずれかに記載の作業車両。
前記制御部は、前記第1クラッチが連結状態である場合であって、前記第２クラッチを部分係合させるとき、前記第１クラッチに供給される油圧を所定油圧に制御する、
請求項１乃至５のいずれかに記載の作業車両。