(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数段の変速が可能な主変速装置９と副変速装置１０、及び機体の進行方向を前後に切り替える前後進切替装置１１を備え、主変速装置９は変速レバー１２に設けた変速スイッチ１４を操作して切替え、副変速装置１０は変速レバー１２を直接前後に動かして切替え、変速レバー１２を１段だけ増速側に移動させると主変速装置９は最低速位置に切り替わり、変速レバー１２を１段だけ減速側に移動させると主変速装置９は最高速位置に切り替わる制御部１８を設けたことを特徴とする動力車両の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、電気信号を受けて変速が行なわれる変速装置に関するものであり、特に、シフト変更時の制御に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
トラクタ等の動力車両には通常４段変速が可能な主変速装置と２段若しくは４段の変速が可能な副変速装置と、機体の進行方向を変更する油圧式の前後進切替装置を設けたものが知られている。
主変速装置と副変速装置とは直列に設けられ夫々異なる操作部材若しくはスイッチ等で変速される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したような従来装置にあっては、主変速装置の変速段数に副変速装置の変速段数を掛け合わせた数だけの変速が可能になったことから、作業者にとっては、作業の種類、目的、熟練度等に応じて自由に変速段を選択できるという利点が出てきたが、一般的に主変速装置と副変速装置の減速比が異なっていることから作業者が車速を僅かに上げたいと思って副変速装置を１段上げると車速が大幅に増大したり、逆に車速を僅かに減速させようとして副変速装置を１段落とすと車速が大幅に落ちてしまい、主変速装置を車速増大側に再度切替えるという操作が必要であった。
このように従来装置にあっては、最低でも２度の切替え操作が必要になり、運転に不慣れな者にとっては操作が煩雑で面倒であり、車速が急激に変化し過ぎてフィーイングも悪いという問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記問題点に鑑みて提案するものであり、車速の急激な変化を抑えると共に、操作フィーリングの向上を図ることを目的とする。
このため、この発明は次のような技術的手段を講じた。
【０００５】
即ち、複数段の変速が可能な主変速装置９と副変速装置１０、及び機体の進行方向を前後に切り替える前後進切替装置１１を備え、主変速装置９は変速レバー１２に設けた変速スイッチ１４を操作して切替え、副変速装置１０は変速レバー１２を直接前後に動かして切替え、変速レバー１２を１段だけ増速側に移動させると主変速装置９は最低速位置に切り替わり、変速レバー１２を１段だけ減速側に移動させると主変速装置９は最高速位置に切り替わる制御部１８を設けたことを特徴とする動力車両の変速装置の構成とする。
【０００６】
【実施例】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。まず、構成から説明すると、１はトラクタ−、２は前輪、３は後輪である。トラクタ−の機体前部にはエンジン４を搭載し、エンジン４の後部にはメインクラッチ５を収容しているクラッチハウジング６、変速装置を収容しているミッションケ−ス８を連設している。ミッションケ−ス８内には、４段の変速が可能な主変速装置９と、同じく４段の変速が可能な副変速装置１０と、機体の進行する向きを変更する前後進切替装置１１が直列に設けられている。
【０００７】
変速レバ−１２の把手部分には速度増減用のボタン式変速スイッチ１４が設けられ、これを操作して主変速装置９を１速から４速まで切り替える。変速レバ−１２は前後及び左右方向の２軸を中心として前後方向及び左右方向に揺動可能に構成されており、横方向外側に倒すと変速感知センサ１５がＯＮとなって油圧クラッチが切られ、この状態を維持しつつ変速レバ−１２を前後方向に揺動させると副変速装置１０が機械的にＬＬ、Ｌ、Ｍ、Ｈの４速の範囲で切り替えられる。
【０００８】
主変速装置９、及び副変速装置１０は共にシンクロメッシュ式の変速装置で構成され、前後進切替装置１１のみ油圧式クラッチで構成されている。主変速装置９が切り替えられるときには、まず、前後進切替装置１１の油圧式クラッチがＯＦＦに切り換えられ、ついで主変速装置９のシフタ−を操作するピストンロッド１６が油圧によって強制的に軸長手方向に移動され、図示外のシフタ−が所定の変速位置に達すると再び前後進切替装置１１の油圧クラッチが接続される。なお、これらの切り替えは全て電気的に制御される。
【０００９】
図２はその制御装置のブロック図を示すものであり、マイコンからなる制御部１８には、主変速装置９切替用のソレノイド２０、２１、２２、２３と、前後進切替装置１１切換用のソレノイド２５、２６と、前後進切替装置１１の昇圧制御バルブ２８を制御するソレノイド３０が接続されている。ソレノイド２０と２１、及び２２と２３は夫々対をなすもので、前者は１速−２速用の切替バルブ２４を制御し、後者は３速−４速用の切替バルブ２７を制御する。
【００１０】
３２は変速位置を表示するモニタランプである。また、この制御部１８には、エンジン４の回転数を検出する回転センサ３４、後輪３の回転数を検出する車輪回転センサ３５、前後進切替用レバ−３７に設けたＦ−Ｒ切替スイッチ３８、主変速装置９及び副変速装置１１のシフタ−の位置を検出する主変速位置センサ４０、副変速位置センサ４１、変速スイッチ１４、変速感知センサ１５等が接続されている。
【００１１】
図３はトラクタ−１に設けられた油圧機器全体の配管構成を示す油圧回路図である。簡単に全体の回路構成を説明すると、メインポンプ４５から送り出された作動油は外部油圧取出用のサブコンバルブ４６に流入し、さらに分流弁４７を介して一部は水平制御用のバルブ４８に入り、水平シリンダ４９を伸縮制御する。そして、分流弁４７で分流された残りの作動油は作業機昇降制御用のバルブ５０に流入してメインシリンダ５１に送り込まれ、リフトア−ム５２を回動させて作業機を昇降させるように構成している。
【００１２】
前記メインポンプ４５とは独立しているサブポンプ５５には一定圧力の作動油を取り出すための減圧弁５７が接続され、一定の圧力に保たれた作動油を利用してパワ−ステアリング装置５９、前後進切換装置１１、ＰＴＯクラッチ制御装置６０、前輪速度制御装置６２、電子シフト装置６４が作動される。ＰＴＯクラッチ制御装置６０は、ＰＴＯクラッチ６６とこれを入切するバルブ６７とで構成され、前輪速度制御装置６２は油圧クラッチ６９とバルブ７０とで構成される。この前輪速度制御装置６２は図示外のモ−ド切換スイッチや前輪２の切れ角を検出するセンサと連繋されており、前輪２の速度を後輪３と略同一にする標準四輪駆動状態、前輪２の周速を後輪３のそれより増速させる前輪倍速駆動状態、あるいは後輪３のスリップ状態に応じて２駆、４駆を自動的に選択するフルタイム駆動状態とに切り換えられるように構成している。
【００１３】
なお、図６はこの実施例で説明した変速装置のシフト段数を示すものであって、低速の第１段から高速の第１６段までの主変速と副変速の関係が示されている。また、制御部１８内のメモリには、変速レバ−１２を用いて副変速装置１０を操作したときに、主変速装置９も同時に変速されるようなプログラムが設定されている。
【００１４】
具体的には、副変速装置１０を１段増速（例えばＭ速からＨ速に変更）させたときには、主変速装置９は現在のシフト位置から最低速の位置（例えば４速、３速、２速から１速）にシフトダウンされ、逆に副変速装置１０を１段減速（例えばＭ速からＬ速に変更）させたときには、主変速装置９は現在のシフト位置から最高速の位置（例えば１速、２速、３速から４速）にシフトアップされるように構成している。
【００１５】
ところで、このようなプログラムを採用すると、オペレ−タが変速レバ−１２を握ってシフト操作するときに、変速レバ−が目標とする位置を通り越してしまったり、あるいは変速をしようと変速レバ−１２を横外側方に倒したにも拘らず、再び途中で意志が変わって変速動作を止めてしまうような場合に不具合が生じ、結局このような場合には自分の意志とは異なるシフト位置に主変速装置９が変速されてしまうことがある。
【００１６】
例えば、現在のシフト位置が副変速装置１０はＭ速、主変速装置９は１速（変速段；９段）であるとき、変速レバ−１２を減速側に動かして副変速装置１０をＬ速にするつもりがＬＬ速まで動いてしまい、オペレ−タが行き過ぎを修正すべく変速レバ−１２をＬ速に戻すと、主変速装置９は４速（変速段；８段）ではなく、１速（変速段；５段）にシフトされてしまうことになる。オペレ−タは副変速Ｌ速、主変速４速（変速段；８段）を期待しているのに主変速は１速であるから車速が大幅に低下したことになり、作業能率を著しく低下させてしまう不具合が生じる。
【００１７】
そこで、前記した電子シフト装置６４の制御部１８のメモリ内には、このような不具合が生じないように次のようなプログラムが設定されている。なお、副変速装置１０の変速操作時に主変速装置９を一時的に中立状態に保持する本願発明の制御プログラムも併せて説明する。図４に示すフロ−チャ−トがその制御プログラムであり、まず最初に制御部１８に接続されている種々のセンサ類、スイッチ類の状態が読み込まれる（ステップＳ１）。オペレ−タが変速を行うべく変速レバ−１２を握って横外側方に倒すと変速感知センサ１５がＯＮとなる（ステップＳ２）。この変速感知センサ１５がＯＮになった直後に主変速位置センサ（メインシフトセンサ）４０が中立状態にあるか否かが判別され（ステップＳ３、Ｓ４）、中立状態でなければ、副変速位置センサ（サブシフトセンサ）４１と主変速位置センサ４０の検出位置がメモリに記憶される（ステップＳ５、Ｓ６）。
ついで、主変速装置９のピストンロッド１６を中立位置に戻すべくソレノイド２０、２１、２２、２３をＯＦＦにする出力指令がセットされる（ステップＳ７）。
【００１８】
一方、変速レバ−１２を前後方向に動かして副変速装置１０を切り替え、この変速レバ−１２を再び横内側方に戻すと変速感知センサ１５は直ちにＯＮからＯＦＦに切り替わる（ステップＳ９）。このとき、変速レバ−１２がシフトアップする方向に操作されていれば主変速装置９は１速に変更され（ステップＳ１１）、逆にシフトダウンする方向に操作されていれば、主変速装置９を４速にする指令をセットする。
【００１９】
変速感知センサ１５が一度ＯＮからＯＦＦにされても、言い替えると、オペレ−タが変速レバ−１２を握って一度は変速を試みようとしたが、途中で中断したようなときには、主変速装置９のシフト位置は全く変わらず、それまでの記憶値がセットされる（ステップＳ１４）。そして、これらのセットされた指令に基づいて主変速装置９のシフト操作が制御部１８によってなされる（ステップＳ８）。
【００２０】
両変速装置９、１０の切り替えにあたっては、まず、油圧クラッチを兼ねる前後進切替装置１１が中立状態にされ、シフト完了後に再びこの前後進切替装置１１が接続され、昇圧制御バルブ２８のソレノイド３０に電流が流されてクラッチが徐々に接続される。これら一連の動作は制御部１８の指令によって行われ、主変速装置９のピストンロッド１６が前後に動かされて変速がなされる。
【００２１】
図５は変速レバ−１２を前後方向に操作して主変速装置９と副変速装置１０が夫々切り替わるタイミングを図示している。簡単に説明すると、変速レバ−１２を横に倒して変速感知センサ１５がＯＮになると、前後進切替装置１１の油圧クラッチが中立に戻され、同時に昇圧制御バルブ２８の昇圧制御が停止される。
【００２２】
変速レバ−１２はこの間、Ｍ速、Ｌ速、ＬＬ速を経由して再びＬ速に戻るが、主変速装置９は１速に入ることなく４速に入り、主変速位置センサ４０でそれが確認されると、再び昇圧制御が働き、前後進切替装置１１の油圧クラッチが徐々に接続される。
【００２３】
【発明の効果】
この発明は前記の如く、複数段の変速が可能な主変速装置９と副変速装置１０、及び機体の進行方向を前後に切り替える前後進切替装置１１を備え、主変速装置９は変速レバー１２に設けた変速スイッチ１４を操作して切替え、副変速装置１０は変速レバー１２を直接前後に動かして切替え、変速レバー１２を１段だけ増速側に移動させると主変速装置９は最低速位置に切り替わり、変速レバー１２を１段だけ減速側に移動させると主変速装置９は最高速位置に切り替わる制御部１８を設けたことを特徴とする動力車両の変速装置としたので、副変速装置１０による変速操作の前後で、車速が急激に変化することがなく、しかも変速レバー１２に主変速装置９を切替えるスイッチ１４を設けているので操作性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタ−の全体側面図である。
【図２】制御系を示すブロック図である。
【図３】油圧回路図である。
【図４】制御プログラムの内容を示すフロ−チャ−トである。
【図５】制御の様子を示すタイムチャ−トである。
【図６】変速段数を説明した表である。
【符号の説明】
１                トラクタ−
２                前輪
３                後輪
４                エンジン
９                主変速装置
１０            副変速装置
１１            前後進切換装置
１２            変速レバ−
１８            制御部
４０            位置センサ
４１            位置センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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