(57)【要約】【課題】トラクタ等、作業車両のアクセル操作に連動してギヤ式変速機構の変速位置を切り替える変速制御の操作性を向上する。【解決手段】トラクタにエンジンの実回転数を検出するエンジン回転センサと、エンジンの設定回転数を検出するスロットル位置センサを備える。トラクタの変速レバー１５基部に、レバー位置センサ１５ｓを備え、変速設定位置を検出する。前記変速位置センサ１５ｓにより変速機構３の変速位置が予め設定された「高速域」内のいずれかの変速位置に設定されていることを検出していると、前記エンジンの実回転数と設定回転数に応じて前記変速位置を自動で切り替える変速制御を作動可能に構成する。またトラクタに連結した作業機Ｒが非作業位置にある場合に、前記変速制御を作動可能に構成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（Ｅ）からの回転駆動力をギヤ式変速機構（３）を介して走行輪（４，５）へ伝達すると共に、前記変速機構（３）の変速位置を変速レバー（１５）の操作位置に応じて切り替える作業車両において、
前記変速機構（３）の変速位置を検出する変速位置センサ（１５ｓ）と、
エンジン（Ｅ）の実回転数を検出するエンジン回転センサ（３３）と、
エンジン（Ｅ）の設定回転数を検出するスロットル位置センサ（３５）を備え、
前記変速位置センサ（１５ｓ）により変速機構（３）の変速位置が予め設定された高速域内に設定されていることを検出していると、前記エンジン（Ｅ）の実回転数と設定回転数に応じて前記変速位置を切り替え可能に構成した制御部（Ｃ）を備えたことを特徴とする作業車両の変速制御装置。
【請求項２】
前記制御部（Ｃ）では、車両に連結した作業機（Ｒ）が非作業位置にある場合に、エンジン（Ｅ）の実回転数と設定回転数に応じて前記変速位置を切り替え可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、農業、運搬、建築用等の作業車両の変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作業車両の変速制御装置の技術には、アクセルペダルの操作角をコントローラへ入力するか、若しくは変速レバーの操作角をコントローラに入力するかを切換スイッチにて選択し、前記アクセルペダルの操作角をコントローラへ入力した時には、同ペダルの踏み込み角度に連動してエンジン回転数を変更すると共に、走行用変装装置の変速位置も切り替え、一方、前記変速レバーの操作角をコントローラへ入力した時には、同レバーの操作角度に連動して走行用変速装置の変速位置を切り替える構成が知られている。
【特許文献１】特開2000-18375号（図４，図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来のような変速制御装置は、切換スイッチをオペレータ自ら車両の走行状態を判断して切り替えるものであり、例えば一般道路を高速で走行する場合は、アクセルペダルを利用して変速位置を切り替え、作業時、即ち車両にかかる負荷が大きい時には、変速レバーを利用して変速位置を切り替えることで走行性またはエンジンの耐久性を向上させている。
【０００４】
しかしながら、このような作業車両で、作業と移動を繰り返す場合には、その都度前記切換スイッチを操作する必要が生じ、車両の操作性を向上させるには、尚、改良の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項１記載の発明は、エンジン（Ｅ）からの回転駆動力をギヤ式変速機構（３）を介して走行輪（４，５）へ伝達すると共に、前記変速機構（３）の変速位置を変速レバー（１５）の操作位置に応じて切り替える作業車両において、
前記変速機構（３）の変速位置を検出する変速位置センサ（１５ｓ）と、
エンジン（Ｅ）の実回転数を検出するエンジン回転センサ（３３）と、
エンジン（Ｅ）の設定回転数を検出するスロットル位置センサ（３５）を備え、
前記変速位置センサ（１５ｓ）により変速機構（３）の変速位置が予め設定された高速域内に設定されていることを検出していると、前記エンジン（Ｅ）の実回転数と設定回転数に応じて前記変速位置を切り替え可能に構成した制御部（Ｃ）を備えたことを特徴とする作業車両の変速制御装置とした。
（請求項１の作用）
以上のように構成した作業車両では、車両の変速機構（３）を高速側域にまで操作すると、制御部（Ｃ）によるエンジン回転に応じた変速位置の自動切り替えが可能となり、例えばアクセルペダル（１９）を踏み込むに従い、変速位置を高速側へ切り替えられる。
【０００６】
また請求項２記載の発明では、前記制御部（Ｃ）では、車両に連結した作業機（Ｒ）が非作業位置にある場合に、エンジン（Ｅ）の実回転数と設定回転数に応じて前記変速位置を切り替え可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両の変速制御装置。
（請求項２の作用）
以上のように構成した作業車両では、車体に連結した作業機（Ｒ）を非作業位置にある場合で、且つ変速機構（３）の変速位置が高速域内に設定されている間に、前記エンジン（Ｅ）の実回転数と設定回転数に応じて前記変速位置が切り替えられる。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように構成した請求項１の作業車両では、変速位置を高速側、即ち路上走行と想定される変速位置に切り替えることで、制御部（Ｃ）によりエンジン回転数に連動した変速位置の切り替えが行なわれ、例えば自動車のようにアクセルペダルの操作で走行することができ、操作性の向上及び燃費の向上を図ることができる。
【０００８】
また請求項２の作業車両では、作業機（Ｒ）の作業位置に応じて前記制御部（Ｃ）による変速制御の作動が行なわれるものであるので、移動速度と略同じ速度で作業を行なう場合があっても、作業時には変速位置を保持できて、同制御装置を的確に作動させ車両の操作性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明を農業用トラクタ１に搭載した形態に付いて説明する。
トラクタ１は、図１に示すように、車体前部に、エンジンＥを搭載し、このエンジンＥの回転動力をミッションケース２内の変速機構３に伝え、この変速機構３で適宜減速された回転動力を左右前輪４と左右後輪５へ伝達して走行する構成としている。また前記左右前輪４は、ステアリングハンドル１３の回転操作をパワーステアリング装置を介して操向自在に構成され、また前記後輪５には、左右後輪５を夫れ夫れ制動するブレーキ装置や左右後輪５のデフ作用を停止させるデフロック装置１２を備える構成となっている。
【００１０】
また前記ミッションケース２の後上部には、作業機昇降用シリンダ６を内装するシリンダケースが設けられ、このシリンダ６のピストン伸縮駆動によりケース側部のリフトアーム７を上下回動する構成となっている。また前記リフトアーム７の回動基部には、作業機Ｒの回動位置を検出する手段としてリフトアーム角センサ７ｓを設けている。これにより、該ロアリンク９とトップリンク１１後端部に対地作業機、図１例ではロータリ作業機Ｒを連結し、この高さが作業位置であるか、若しくは非作業位置であるかを検出する構成となっている。
【００１１】
また前記左右リフトア−ム７とロアリンク９間は、リフトロッド１０とローリング用油圧シリンダ１０Ｓで連結され、同シリンダ１０Ｓのピストンを伸縮駆動することにより、前記作業機Ｒの左右一側を上下させて左右傾斜姿勢を変更する構成となっている。
【００１２】
また車上の操縦席１４の前方には、左右前輪４を左右に操向させるステアリングハンドル１３を設け、該ハンドル１３下方にエンジンＥのスロットル位置を保持するスロットルレバー１７や車両の前後進を切り替える前後進切替レバー１８を備えると共に、その下方の足元近くにはアクセルペダル１９やクラッチペダル２０を設けている。
【００１３】
また前記アクセルペダル１９は、エンジンＥ側部のスロットルアーム６１にワイヤ等を介して連動連結され、エンジンＥの回転数を前記スロットルレバー１７にて保持された回転位置から、同ペダル１９の踏み込み量に応じて増速させる構成としている。
【００１４】
またハンドル１７下方には、図２に示すように、前記デフロック装置１２をＯＮ・ＯＦＦに切り替えるデフロック入切スイッチ２３が設けられ、更にこの下方に左右のブレーキペダル２１Ｌ，２１Ｒを備える構成となっている。また前記左右ブレーキペダル２１Ｌ，２１Ｒには、両ペダルを連結自在に構成したブレーキ連結具２２を備えると共に、同連結具２２の使用状態を検出するブレーキペダルセンサ３６を備える構成となっている。
【００１５】
また操縦席１４側方には、変速レバー１５や作業機を昇降操作する作業機昇降レバー１６を突設支持し、夫々のレバー基部にポテンショメータ式のレバー位置センサ１５ｓ、１６ｓを備える構成となっている。
【００１６】
また前記ミッションケ−ス２内の変速機構３は、１速から４速迄、４段切り替え可能な主変速装置と、同主変速装置よりも減速比の大きい「高」、「中」、「低」の３段切り替え可能な副変速装置を有する構成となっており、これら主及び副変速装置の組み合わせにより全１２段（図５参照）の変速位置を得る構成となっている。また主及び副変速装置の変速位置は、夫れ夫れに備えた変速用アクチュエータを制御弁のソレノイドへ通電を出力することで切替操作される。
【００１７】
また前記変速機構３は、前記変速レバー１５を、図３と図４に示すように、レバーガイド２６に沿って、前方へ傾倒するに従い、後述する制御部Ｃの通電出力により高速位置に切り替え操作される構成となっている。またここでは、前記全１２段の変速段数の内、１〜４段までの変速位置範囲を「低速域」とし、また、５〜８段までの変速位置範囲を「中速域」とし、更に、９〜１２段までの変速位置範囲を「高速域」として設定している。
【００１８】
また前記変速レバー１５は、同レバーの把手部分に、この発明の自動変速制御を入切操作する変速制御入切スイッチ２７を設けている。
次に、図６に基づいて、この発明の制御部Ｃについて説明する。
【００１９】
前記制御部Ｃは、変速制御を実行する変速制御用コントローラ３０と、作業機Ｒの姿勢を制御する作業機用コントローラ５０から成り、双方のコントローラ３０，５０を通信回線により接続し、入出力情報を互いに送受信する構成となっている。
【００２０】
前記変速制御用コントローラ３０の入力側には、前記変速制御入切スイッチ２７と、変速アクチュエータの状態を検出する主変速位置センサ３１と副変速位置センサ３２と、エンジンＥの回転速度を検出するエンジン回転センサ３３と、エンジンＥのスロットル位置を検出するスロットル位置センサ３５と、左右ブレ−キペダル２１Ｌ，２１Ｒが連結状態か非連結状態かを検出するブレーキペダルセンサ３６と、クラッチペダルの踏み込み状態を検出するクラッチペダルセンサ３９、前後進切替レバー１８基部の前進スイッチ３７Ｆ及び後進スイッチ３７Ｒと、デフロック入切スイッチ２３、トラクタ１の車速を検出する車速センサ２９等が接続されている。
【００２１】
また同コントロ−ラ３０の出力側には、主変速アクチュエータ…を駆動させる制御弁のソレノイド４１…と、副変速アクチュエータを駆動させる制御弁のソレノイド４２…と、前後進切替レバー１８の操作により機体を前後進に切り換える前後進切替用制御弁のソレノイド４３Ｆ，４３Ｒと、デフロック装置１２をロック状態と非ロック状態とに切替制御するデフロック用ソレノイド４５とが接続されている。
【００２２】
また作業機用コントロ−ラ５０は、その入力側に車両の操向角を検出する前輪切角センサ５１、作業機昇降レバー１６基部のレバー位置センサ１６ｓ、作業機ローリング制御モード設定器５３、水平センサ５４、リフトアーム角センサ７ｓ等が接続され、同コントローラ５０の出力側には、左右後輪のブレーキ装置を夫れ夫れ作動させる制御弁のソレノイド５６Ｌ，５６Ｒ、作業機Ｒを昇降作動させる制御弁のソレノイド５７ａ，５７ｂ、ローリング用油圧シリンダ１０ｓを作動させる制御弁のソレノイド５８ａ，５８ｂ等が接続されている。
【００２３】
尚、前記前輪切角センサ５１は、トラクタ１の旋回操作を検出して、前記左右後輪のブレーキ装置を夫れ夫れ作動させる制御弁のソレノイド５６Ｌ，５６Ｒへ通電を行なって、旋回内側の後輪にブレーキをかける所謂オートブレーキ制御を構成するセンサであり、また作業機ローリング制御モード設定器５３は、作業機Ｒの左右傾斜姿勢を前記ローリング用シリンダ１０Ｓにて駆動するに際し、地面傾斜基準とするか水平基準とするかを選択する設定器である。
【００２４】
以上のように構成したトラクタ１では、図７のフローチャートに示すように、この発明のアクセル操作による自動変速制御が行なわれる。
最初に、トラクタ１のエンジンキーにより電源系を入とすると、前記変速制御入切スイッチ２７がＯＮであるかどうかが判定され、「入」の場合は、続けて所定時間内、例えば１分内にトラクタ１の走行開始が検出されたかどうかを判定する。これにより、極力、オペレータの認識している状態で同制御が実行され、同制御が入とは知らずに車速が増速されてることが防止される。
【００２５】
尚、前記液晶モニタ２４には、この所定時間内に「路上走行モード」の文字を点滅させて、同制御が入に設定された旨を表示する。
そして前記変速レバー１５基部の位置センサ１５ｓが前記高速域内のいずれかの操作位置に設定されているかどうかを判定すると共に、リフトアーム角センサ７ｓの検出値により作業機Ｒが非作業位置と想定される所定角度以上に上昇させているかどうかを判定する。
【００２６】
また続けて、スロットル位置センサ３５により、この操作位置が路上走行と想定される程度の一定値以下であるか、更に前記デフロック入切スイッチ２３のＯＮＯＦＦ状態によりデフロック装置１２が非作動状態であるか、前記ブレーキペダルセンサ３６により左右のブレ−キペダルが連結状態であるかどうかを判定して、これらの判定が全てＹＥＳの条件であるときに、アクセルペダル１９による自動変速制御が行われるよう構成されている。
【００２７】
また前記アクセルペダル１９による自動変速制御は、車速範囲毎に、前記スロットル位置センサ３５の検出値による設定エンジン回転数と、エンジン回転センサ３３による実エンジン回転数を比較して、エンジンＥの回転状態に余裕があるかどうか、即ち設定回転数に応じたエンジン回転数が検出されているかどうかを判定して、これに応じて前記各制御弁のソレノイドへ通電を行なって変速位置を増減速切り替える構成としている。
【００２８】
以上のように構成したトラクタ１では、変速位置を高速域のいずれかの位置に切り替えることで、エンジン回転数に連動した変速位置の切り替えが行なわれ、作業中のように変速レバーで変速位置を切り替える必要が無く、自動車のようにアクセルペダル１９の操作で路上走行することができるので、操作性の向上及び燃費の向上を図ることができる。また特に作業機Ｒの作業位置に応じて前記自動変速制御の作動が行なわれるものであるので、トラクタ１での散布作業や代掻き作業のように、移動速度と略同じ速度で作業を行なう場合でも、作業時には変速位置を保持して、即ちエンジントルクを極力確保し、作業性を損なうことが無い。また前記制御装置を的確に作動させトラクタ１の操作性を向上することができる。
【００２９】
尚、前記発明の別形態としては、前記変速機構３の変速位置を判定する手段を、作動側、即ち前記主変速位置センサと副変速位置センサとしても良い。またトラクタ１の主変速装置と副変速装置に夫れ夫れ変速位置を切替操作する変速レバーを備える構成では、前記自動変速制御を行う条件として、図８に示すように、変速制御入切スイッチ２７のスイッチオンと同時に主変速レバーが所定速以上に設定され、且つ副変速レバーが「高」位置に入れられているときに作動させる構成としても良い。
【００３０】
また前記変速レバーの別形態としては、図９に示すように、レバー１５をガイド２６’の高速側の最端位置まで操作すると、ガイド端部に設けられた変速制御用シフト位置センサ２８がＯＮして、同自動変速制御が「入り」となる構成としても良い。これにより、オペレータは、同変速制御を作動させる際に、レバー位置を確かめる等、細かな注意を要さず、車両の操作性をより向上することになる。
【００３１】
次に図１０に基づいて、前記スロットル位置センサ３５の取付構成について説明する。
スロットル位置センサ３５は、スロットルレバー１７及びアクセルペダル１９の操作量を検出するもので、センサアーム６２とロッド６３を介して連動連結してあり、エンジンＥの上方を覆うボンネットの支持部材６５に対し取付プレート６６を介して締付ネジ６７で着脱自在に取り付ける構成としている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】トラクタの側面図。
【図２】トラクタの平面図。
【図３】変速レバーとレバーガイドの平面図。
【図４】変速レバーの操作機構を示す側面図。
【図５】変速位置対応表
【図６】コントローラの接続状態を示すブロック図。
【図７】制御フローチャート。
【図８】別形態を示す制御フローチャート。
【図９】別形態を示す変速レバーとレバーガイドの平面図。
【図１０】（Ａ）エンジンの側面図。（Ｂ）スロットル位置センサの取付部側面図。（Ｃ）スロットル位置センサの取付部正面図。
【符号の説明】
【００３３】
Ｃ  制御部
Ｅ  エンジン
４  前輪
５  後輪
１５  変速レバー
３０  変速制御用コントローラ
３１  主変速位置センサ
３２  副変速位置センサ
３３  エンジン回転センサ
３５  スロットル位置センサ
５０  作業機用コントローラ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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