(57)【要約】【課題】エンジンの停止時に電動モータで車輪を駆動させる際に変速装置内の油圧クラッチを回転させるための余分の出力が不要となり、電動モータに余分な負荷を掛けないハイブリッド式の作業車両を提供すること。【解決手段】  エンジン６２からの動力を、油圧クラッチ６０，６６，７６を用いる変速段部と油圧クラッチ６０，６６，７６を用いない変速段部を有する変速装置Ｇを介して前後輪６１，６３へ伝達し、モータＭ１，Ｍ２からの動力は油圧クラッチ６０，６６，７６を用いる変速段部の動力伝達下手側であって、油圧クラッチ６０，６６，７６を用いない変速段部の動力伝達上手側に入力するようにしたので、エンジン６２を停止させて、モータＭ１，Ｍ２を駆動する場合に変速装置内で発生する油圧クラッチ６０，６６，７６を回転させるための出力ロスや回転により発生する負荷の出力ロスを低減でき、必要最少限の小型モータＭ１，Ｍ２で構成できる利点がある。【選択図】図２
2011020515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（６２）からの動力を入力して、油圧クラッチ（６０，６６，７６）を用いる変速段部と油圧クラッチ（６０，６６，７６）を用いない変速段部を有する変速装置（Ｇ）を介して前後輪（６１，６３）へ伝達するようにした作業車両において、
前後輪（６１，６３）又は前後輪（６１，６３）のいずれか一方に動力伝達する電動モータ（Ｍ１）を設け、
電動モータ（Ｍ１）からの動力入力を、油圧クラッチ（６０、７６）を用いる変速段部の動力伝達下手側であって、油圧クラッチ（６０，７６）を用いない変速段部の動力伝達上手側に入力するように構成したことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
変速段部が走行系の変速段部とＰＴＯ系の変速段部とからなり、ＰＴＯ系に動力伝達する電動モータ（Ｍ２）を設け、
電動モータ（Ｍ２）からの動力入力を、ＰＴＯ系の油圧クラッチ（６６）を用いる変速段部の動力下手側であって、ＰＴＯ系油圧クラッチ（６６）を用いない変速段部の動力伝達上手側に入力するように構成したことを特徴とする請求項１記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に関し、特に油圧クラッチによるエネルギーの浪費を節減したハイブリッド方式の作業車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド方式を採用した作業車両において、多様な走行モードを必要とされる作業車両であっても効率的に電動モータ駆動を可能とさせる発明として、特許文献１には次のような変速装置の機構が記載されている。すなわち、電動モータにより前輪と後輪をそれぞれ駆動し、前輪と後輪の周速を検出し、後輪のみを駆動して走行する２輪駆動のときに前記周速の差が所定値以上のときは前輪を駆動する電動モータに出力する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６９０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１記載の発明は、前輪と後輪をそれぞれ別々の電動モータによりギア機構を駆動させる構成であり、しかも電動モータの入力位置を変速装置内の走行系の駆動部における油圧クラッチ類が作用する位置、即ち油圧クラッチの動力伝達上手側に電動モータを配置している。
【０００５】
そのため、エンジンの停止時に電動モータで車輪を駆動させる際に変速装置内の油圧クラッチを回転させるための出力が必要になり、またそのとき発生する負荷を電動モータが負担するためエネルギーロスが発生する余地がある。
【０００６】
本発明の課題は、エンジンの停止時に電動モータで車輪を駆動させる際に変速装置内の油圧クラッチを回転させるための余分の出力が不要となり、電動モータに余分な負荷を掛けないで油圧作動系と共に電動モータによる作動系を速装置内の走行系に備えたハイブリッド式の作業車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記課題は次の解決手段で解決される。  
すなわち、請求項１記載の発明は、エンジン（６２）からの動力を入力して、油圧クラッチ（６０，６６，７６）を用いる変速段部と油圧クラッチ（６０，６６，７６）を用いない変速段部を有する変速装置（Ｇ）を介して前後輪（６１，６３）へ伝達するようにした作業車両において、前後輪（６１，６３）又は前後輪（６１，６３）のいずれか一方に動力伝達する電動モータ（Ｍ１）を設け、電動モータ（Ｍ１）からの動力入力を、油圧クラッチ（６０、７６）を用いる変速段部の動力伝達下手側であって、油圧クラッチ（６０，７６）を用いない変速段部の動力伝達上手側に入力するように構成したことを特徴とする作業車両である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、変速段部が走行系の変速段部とＰＴＯ系の変速段部とからなり、ＰＴＯ系に動力伝達する電動モータ（Ｍ２）を設け、電動モータ（Ｍ２）からの動力入力を、ＰＴＯ系の油圧クラッチ（６６）を用いる変速段部の動力下手側であって、ＰＴＯ系油圧クラッチ（６６）を用いない変速段部の動力伝達上手側に入力するように構成したことを特徴とする請求項１記載の作業車両である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、前後輪（６１，６３）又は前後輪（６１，６３）のいずれか一方に動力伝達する電動モータ（Ｍ１）からの動力入力を、油圧クラッチ（６０，７６）を用いる変速段部の動力伝達下手側であって、油圧クラッチ（６０，７６）を用いない変速段部の動力伝達上手側に入力するように構成したので、エンジン（６２）を停止させて、モータ（Ｍ１）を駆動する場合に変速装置内で発生する油圧クラッチ（６０，７６）を回転させるための出力ロスや回転することにより発生する負荷の出力ロスを低減し、必要最少限の小型モータ（Ｍ１）で構成できる利点がある。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、ＰＴＯ系に動力伝達する電動モータ（Ｍ２）からの動力入力を、ＰＴＯ系の油圧クラッチ（６６）を用いる変速段部の動力下手側であって、ＰＴＯ系油圧クラッチ（６６）を用いない変速段部の動力伝達上手側に入力するように構成したので、ＰＴＯ系を駆動する電動モータ（Ｍ２）についても、必要最小限の小型モータで構成可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例のトラクタの左側面図である。
【図２】図１のトラクタのトランスミッション内の動力伝動図である。
【図３】図２の動力伝動図の油圧回路図である。
【図４】図１のトラクタの動力伝動系の制御ブロックの詳細図である。
【図５】図５（ａ）は本実施例の噛合式変速装置の制御装置の制御フローチャートであり、図５（ｂ）は、駆動出力選択スイッチによる駆動制御のフローチャートである。
【図６】本実施例のエンジン駆動制御のフローチャートである。
【図７】本実施例のモータ駆動制御のフローチャートである。
【図８】本実施例のエンジンで駆動中に走行系のモータを発電モードに切り替える場合のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施例を図面と共に説明する。  
図１には本実施例のトラクタの側面図を示す。  
乗用四輪駆動の走行形態を有するトラクタ走行機体Ｔは、ステアリングハンドル７３で前輪６１を操向しながら走行運転する。走行機体Ｔの後部にはロータリ耕耘装置等の作業機Ｒを昇降可能に装着して対地作業を行うことができる。この走行機体Ｔは、前端部にフロントアクスルハウジングに支架させるエンジンブラケットを介してエンジン６２を搭載し、このエンジン６２の後側にクラッチハウジングや、ギア式変速装置（トランスミッション）Ｇを収納したミッションケース６５等を一体的に連結し、このミッションケース６５の最後部にリヤアクスルハウジング７５を設けて、左右両側部に後輪６３を軸装する。
【００１３】
図２には本実施例のトラクタの動力伝動系統図を示す。  
なお本実施例でトラクタの前進方向に向かって左右をそれぞれ左、右といい、前後をそれぞれ前、後ということにする。  
エンジン６２からの駆動力によりクラッチハウジング部の入力軸２が駆動される。ミッションケース６５内の伝動機構を介して後端部の出力軸３及びＰＴＯ軸１４を連動すると共に、ミッションケース６５の下部に設けた前輪出力軸５を連動する構成としている。この出力軸３はミッションケース６５内の後部の略中央部において前後方向に沿うように軸受されて後端にドライブピニオンギヤ５３を有し、リヤデフ４５のデフリングギヤ４６に噛合し、リヤアクスルハウジング７５に沿って軸装されたリヤデフ軸１０と後輪軸１１を遊星減速機構１６を介して連動する。また、前輪出力軸５はミッションケース６５の下部からエンジン６２の下部を経て、フロントアクスルハウジングの中央部に設けられるフロントデフ４７の入力軸２６に連結され、このフロントアクスルハウジングに沿って軸装されるフロントデフ軸１２及び遊星減速機構１６等を介して前輪軸１３へ連動する構成としている。
【００１４】
本実施例のトランスミッション（噛合式変速装置）Ｇは、エンジン６２によって駆動される入力軸２から入力ギヤ３１を経由してＰＴＯカウンタ軸９（ＰＴＯ変速カウンタギヤ４４を有する）を駆動する。該ＰＴＯカウンタ軸９にはＰＴＯクラッチ６６を設けている。また入力軸２には前後進切替用の前後進切替ギヤ４２、４２が遊転状態に設けられ、一方の後進側の前後進切替ギヤ４２には入力軸２と並列配置されたバックカウンタ軸８に設けられたバックカウンタギヤ４３が噛合し、他方の前進側の前後進切替ギヤ４２には主変速軸１９上に固定した入力ギヤ４８と該主変速軸１９上に遊転自在に設けた有効径の異なる４つの主変速ギヤ３３を設ける。これら４つの主変速ギヤ３３は、四段変速に構成され、クラッチ７６によって切替シフトされ、４つの主変速ギヤ３３から構成される変速装置Ｇを主変速装置Ａということにする。
【００１５】
前記主変速軸１９上には、前記主変速装置Ａの４つの主変速ギヤ３３のうち、最も有効径の小さい主変速ギヤ３３（第１速用）と３番目に有効径の小さい主変速ギヤ３３（第３速用）との間にクラッチ７６を固定して設け、２番目に有効径の小さい主変速ギヤ３３（第２速用）と最も有効径の大きい主変速ギヤ３３（第４速用）との間にクラッチ７６を固定して設ける。前記２つのクラッチ７６には、各主変速ギヤ３３を主変速軸１９と一体回転するように連結する摩擦クラッチが各々設けられている。
【００１６】
また、前後進切替ギヤ４２の前進側のギヤと噛合可能な入力ギヤ４８は、前後進切替ギヤ４２の後進側のギヤともバックカウンタ軸８上のバックカウンタギヤ４３と噛合っており、該前後進切替ギヤ４２のうちの前進側のギヤ４２と後進側のギヤ４２とを、前後独立した摩擦クラッチから成る２つの前後進切替クラッチ６０の切替によって択一的に入力軸２と一体化して、前進走行と後進走行とに切替えられる構成である。後述する油圧シリンダ８５（図３）を含めこれらギヤ４２とクラッチ６０などからなる構成を前後進クラッチＤということにする。  
また、前後進クラッチＤの切替を手動で行う前後進切替レバー１１５をステアリングハンドルのポスト部分に設けている。
【００１７】
主変速軸１９と同軸芯位置に設けられた副変速軸２０にはクラッチ７６によって切替シフトされる有効径の異なる２つの高低速切替ギヤ３４が設けられており、主変速後の駆動力を更に減速して高速と低速とに切り替えることができる。この高速と低速とに切り替え可能なギヤ構成をハイ・ロー変速装置Ｂということにする。  
さらに副変速軸２０と同軸上には有効径の異なる３つの副変速ギヤ３５を有する出力軸３が配置されている。出力軸３は副変速ギヤ３５により三段変速する構成としている。この三段変速可能なギヤ３５の構成を副変速装置Ｃということにする。
【００１８】
また、副変速ギヤ３５に噛合するクリープカウンタギヤ４９を備えたクリープカウンタ軸２１が出力軸３に並列位置に設けられている。また主変速ギヤ３３や高低速切替ギヤ３４等と噛合する主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギヤ４０を有する走行カウンタ軸６が主変速軸１９や副変速軸２０と並列位置に配置されており、主変速軸１９から伝動される回転が主変速ギヤ３３で変速されて、その回転が主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギヤ４０を順次経由して副変速軸２０に設けられた高低速切替ギヤ３４に伝達される。高低速切替ギヤ３４に伝達された動力はクラッチ７６を介して副変速軸２０上に設けた副変速ギヤ３５による変速機構を介して出力軸３に伝達される。
【００１９】
本実施例の走行動力伝達系では、ＰＴＯ軸１４を変速する機能とＰＴＯ軸１４を正逆転する機能を設けている。  
また、前記副変速ギヤ３５と噛み合う副変速カウンタギヤ３８の副変速カウンタ軸２７を回転自在に支持すると共に、出力軸３から前輪取出ギヤ３６を介して連動される前輪連動ギヤ５１を回転自在に支持するＰＴＯ連動軸４を設けている。
【００２０】
このＰＴＯ連動軸４の前方延長軸芯上にはＰＴＯ正逆切替軸２２を設けている。さらに、ＰＴＯ連動軸４の並行位置に第２前輪連動ギヤ５４を有する前輪連動軸２８を設け、該第２前輪連動ギヤ５４が前輪連動ギヤ５１からの動力を受けて、前輪連動軸２８に動力が伝達される。前記ＰＴＯ正逆切替軸２２に前輪連動軸２８を正転と逆転に切替えるＰＴＯ正逆切替ギヤ３７を設け、該ＰＴＯ正逆切替軸２２の前方延長軸芯上にはＰＴＯ正転ギヤ３２を設けたＰＴＯ変速軸１８を配置している。
【００２１】
また、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７と噛合するＰＴＯ減速ギヤ５０を有する減速軸２３が前記ＰＴＯ正逆切替軸２２と並列配置されている。  
ＰＴＯ軸１４を変速する変速シフタギヤ１５がＰＴＯカウンタ軸９に設けられ、該ギヤ１５は、該ギヤ１５に常時噛合するシフタ１５ａを備えている。また、ＰＴＯ軸１４の正転・逆転の切り替えを行なう正逆シフタギヤ１７がＰＴＯ変速軸１８に設けられ、該ギヤ１７は、該ギヤ１７に常時噛合するシフタ１７ａを備えている。
【００２２】
そこで、まずＰＴＯ軸１４の１速正転の場合には、シフタ１５ａを図２の左側にスライドさせて変速シフタギヤ１５と１速正転ギヤ２９を接続し、シフタ１７ａを図２の左側にスライドして正逆シフタギヤ１７をＰＴＯ正転ギヤ３２と接続する。
【００２３】
エンジン動力がＰＴＯ軸１４を作動させるためには、まずエンジン入力軸２からの動力は入力ギヤ３１に連動されるＰＴＯクラッチ６６を経由してＰＴＯカウンタ軸９上の変速シフタギヤ１５からシフタ１５ａと接続している１速ギヤ２９と該ギヤ２９と一体回転する２番目の１速正転ギヤ２９を経由してＰＴＯカウンタ軸９と並列配置されたＰＴＯ変速カウンタ軸５８上のＰＴＯ変速カウンタギヤ４４に伝達され、該ＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８が駆動される。第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８の駆動力がＰＴＯ正転ギヤ３２を経由してＰＴＯ変速軸１８に伝達され、該変速軸１８からＰＴＯ正逆切替ギヤ３７、ＰＴＯ減速ギヤ５０、２番目のＰＴＯ減速ギヤ５０、第２のＰＴＯ正逆切替ギヤ７７及びＰＴＯ正逆切替軸２２を経由してＰＴＯ軸１４に出力される。
【００２４】
次にＰＴＯ軸１４の１速逆転の場合には、シフタ１５ａを図２の左側にスライドさせて変速シフタギヤ１５と１速正転ギヤ２９を接続し、シフタ１７ａを図２の右側にスライドして正逆シフタギヤ１７をＰＴＯ逆転ギヤ７１と接続する。この場合は、エンジン入力軸２からの動力がＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８を駆動するまでは、前記ＰＴＯ軸１４の１速正転の場合と同様であり、第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８の駆動力がＰＴＯ正転ギヤ３２を経由してＰＴＯ逆転軸７０上のＰＴＯ逆転ギ６９に伝達され、ＰＴＯ逆転ギ６９からＰＴＯ逆転軸７０に伝達され、該ＰＴＯ逆転軸７０上の第２ＰＴＯ逆転ギヤ７４、ＰＴＯ逆転ギヤ７１、２番目のＰＴＯ逆転ギヤ７１、シフタ１７ａ、正逆シフタギヤ１７、ＰＴＯ変速軸１８、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７、ＰＴＯ減速ギヤ５０、２番目のＰＴＯ減速ギヤ５０、第２のＰＴＯ正逆切替ギヤ７７及びＰＴＯ正逆切替ギヤ２２を経由してＰＴＯ軸１４に出力される。
【００２５】
また、次にＰＴＯ軸１４の２速正転の場合には、シフタ１５ａを図２の右側にスライドさせて変速シフタギヤ１５と２速正転ギヤ３０を接続し、シフタ１７ａを図２の左側にスライドして正逆シフタギヤ１７をＰＴＯ正転ギヤ３２と接続する。
【００２６】
エンジン入力軸２からの動力は入力ギヤ３１に連動されるＰＴＯクラッチ６６を経由してＰＴＯカウンタ軸９上の変速シフタギヤ１５からシフタ１５ａと接続している２速正転ギヤ３０と２番目の２速正転ギヤ３０を経由してＰＴＯ変速カウンタ軸５８上のＰＴＯ変速カウンタギヤ４４に伝達され、該ＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８が駆動される。第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８の駆動力がＰＴＯ正転ギヤ３２と正逆シフタギヤ１７を経由してＰＴＯ変速軸１８に伝達され、該変速軸１８からＰＴＯ正逆切替ギヤ３７、ＰＴＯ減速ギヤ５０、２番目のＰＴＯ減速ギヤ５０、第２のＰＴＯ正逆切替ギヤ７７及びＰＴＯ正逆切替軸２２を経由してＰＴＯ軸１４に出力される。
【００２７】
さらに、次にＰＴＯ軸１４の２速逆転の場合には、シフタ１５ａを図２の右側にスライドさせて変速シフタギヤ１５と２速正転ギヤ３０を接続し、シフタ１７ａを図２の右側にスライドして正逆シフタギヤ１７をＰＴＯ逆転ギヤ７１と接続する。
【００２８】
エンジン入力軸２からの動力は入力ギヤ３１に連動されるＰＴＯクラッチ６６を経由してＰＴＯカウンタ軸９上の変速シフタギヤ１５からシフタ１５ａと接続している２速正転ギヤ３０と２番目の２速正転ギヤ３０を経由してＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の２番目のＰＴＯ変速カウンタギヤ４４に伝達され、該ＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８が駆動される。第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８の駆動力がＰＴＯ正転ギヤ３２を経由してＰＴＯ逆転軸７０上のＰＴＯ逆転ギヤ６９に伝達され、ＰＴＯ逆転ギヤ６９からＰＴＯ逆転軸７０に伝達され、該ＰＴＯ逆転軸７０上の第２ＰＴＯ逆転ギヤ７４、ＰＴＯ逆転ギヤ７１、２番目のＰＴＯ逆転ギヤ７１、シフタ１７ａ、正逆シフタギヤ１７、ＰＴＯ変速軸１８、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７、ＰＴＯ減速ギヤ５０、２番目のＰＴＯ減速ギヤ５０、第２のＰＴＯ正逆切替ギヤ７７及びＰＴＯ正逆切替軸２２を経由してＰＴＯ軸１４に出力される。
【００２９】
また、前記出力軸３の後端部の前輪取出ギヤ３６に副変速カウンタ軸２７に回動自在に設けられた第１の前輪連動ギヤ５１が噛合し、該第１の前輪連動ギヤ５１に噛合する副変速カウンタ軸２７を介して前輪連動軸２８に伝達される出力軸３の駆動力は、前輪連動軸２８とカップリングＫを介して一体回転する前輪駆動軸７に伝達される。
【００３０】
なお、カウンタ軸５９と前輪出力軸５の間と前輪出力軸５と前輪連動軸２５の間と前輪連動軸２５と前輪入力軸２６との間もそれぞれカップリングＫが設けられ、それぞれ一体回転する。なお、カップリングＫの内径側のスプラインと軸側のスプラインが係合して動力伝達される。
【００３１】
更に、ミッションケース６５内の下段部に配置された前輪出力軸５は、ミッションケース６５の後部底部に軸装されて、前輪連動軸２５やカップリングＫ等を介して前記フロントデフ４７の入力軸２６へ連結する。
【００３２】
また前輪駆動クラッチ６７を前輪駆動軸７上に設け、この駆動軸７から前輪出力軸５へギヤ連動する。また、有効径の異なる２つの前輪駆動切替ギヤ４１が前輪駆動クラッチ６７の左右に配置されており、該２つの前輪駆動切替ギヤ４１は、前輪駆動軸７に並行配置されたカウンタ軸５９に設けた有効径の異なる２つの切替駆動カウンタギヤ５６に各々噛み合わされ、前輪駆動クラッチ６７を択一的に接続することにより、２つの減速比のうちのいずれか一方の減速比で前輪出力軸５を駆動することができる。
【００３３】
前輪駆動クラッチ６７を中立位置にシフトするときは前輪６１を駆動させない後輪駆動の二駆形態とし、この前輪駆動クラッチ６７を油圧操作によって切り換えて低速位置にシフトするときは前輪６１を後輪６３に対して約１倍の等速駆動させる四駆形態とし、また、この前輪駆動クラッチ６７を油圧操作によって切り換えて高速位置にシフトするときは前輪６１を後輪６３に対して約２倍に増速駆動させる四駆形態とすることによって走行することができる。
【００３４】
上記構成からなる噛合式変速装置Ｇにより、エンジン６２の回転動力は主クラッチを構成する前後進クラッチＤを経由して４段の変速段からなる主変速装置Ａと２段の変速段からなるハイ・ロー変速装置Ｂ及び３段の変速段からなる副変速装置Ｃで合計２４段のうちのいずれかの変速段に変速され、得られた回転動力はリヤデフ４５を経て後輪６３が駆動される。また、前記副変速装置Ｃで変速された回転動力は前輪駆動クラッチ（二駆四駆切替クラッチ）６７にも伝達され、該クラッチ６７により前輪６１が「等速」もしくは「増速」に切り換えられた後、フロントデフ４７を経て前輪６１が駆動される。
【００３５】
走行系の伝動は、入力軸２から出力軸３の軸芯上に配置される主変速ギヤ３３、高低速切替ギヤ３４及び複変速ギヤ３５等を介してドライブピニオンギヤ５３へ多段変速連動される。また、ＰＴＯ系の変速は、ＰＴＯ連動軸４の前端部に設けられるＰＴＯ正転ギヤ３２を介して連動される。
【００３６】
また、副変速ギヤ３５には走行系モータＭ１からの動力が入力出来るように副変速ギヤ３５に噛合する走行系モータ駆動ギヤ５２を設け、またＰＴＯ正逆切替ギヤ３７に噛合するＰＴＯ系モータＭ２からの動力が入力出来るように駆動ギヤ５７を設ける。
【００３７】
本実施例のハイブリッドタイプの変速装置では、走行系モータＭ１及びＰＴＯ系モータＭ２共に、それぞれの伝動系において、電動モータＭ１，Ｍ２からの動力を、油圧クラッチ６０，６６，７６を用いる変速段部の動力伝達下手側であって、油圧クラッチ６０，６６，７６を用いない変速段部の動力伝達上手側に入力するように構成する。
【００３８】
これはエンジン６２を停止させて、モータＭ１，Ｍ２を駆動する場合に変速装置内で発生する油圧クラッチ類を回転させるための出力ロスや回転することにより発生する負荷の出力ロスを低減し、必要最少限のモータＭ１，Ｍ２で構成できる利点がある。
【００３９】
次に図３に本実施例のトラクタの油圧回路図を示す。  
図３の油圧回路図では左右の後輪６３を独立して制動する左右のブレーキシリンダ８３、前輪６１へ伝達する動力を「等速」もしくは「増速」に切り換える四駆切換クラッチシリンダ９９、ステアリングハンドル７３の回転操作により作動するパワーステアリング装置１０３、ＰＴＯクラッチシリンダ１０４、ＰＴＯクラッチ圧力コントロール用バルブ１０５，１０６などが設けられている。なお、一点鎖線部分の回路１０１はメイン油圧回路（作業機昇降・作業機水平や外部油圧取出しなど）となり、サブ回路（走行・ブレーキ・デフロック・ＰＴＯ側回路）とあまり関係がないため、回路図の図示を省略している。
【００４０】
油圧ポンプ８０から吐出した作動油は、減圧弁８１ａを介して主変速装置Ａの第４速用と第２速用の各ギヤ３３をクラッチ７６を介してそれぞれ作動させる油圧クラッチシリンダ８７と油圧クラッチシリンダ８８を切り替える４−２速切替用の変速制御弁８９に供給され、さらに主変速装置Ａの第１速用と第３速用の各ギヤ３３をそれぞれ作動させる油圧クラッチシリンダ９１と油圧クラッチシリンダ９２を切り替える１−３速切替用の変速制御弁９３に供給される。
【００４１】
減圧弁８１ａを経由する作動油は、前後進クラッチシリンダ８５のオン・オフ制御弁１２９を介して前後進クラッチシリンダ８５の前進側と後進側のクラッチＤを切り替える切替弁８６に供給される。該前後進クラッチシリンダ８５の前進側と後進側のクラッチＤのいずれに作動油が供給されているかは前進側クラッチ圧力センサ１１０と後進側クラッチ圧力センサ１１１で検出できる。  
同様に、上記及び下記油圧クラッチシリンダに供給される作動油はそれぞれの油圧クラッチシリンダへの入口側の油路に設けた圧力センサで検知できる構成になっている。
【００４２】
また、油圧ポンプ８０から吐出した作動油は、減圧弁８１ｂを介してブレーキバルブ８２ａを経由して左右のブレーキシリンダ８３に分岐供給される。前記ブレーキバルブ８２ａは後輪６３を選択する切替制御弁であり、該ブレーキバルブ８２ａはブレーキ力を調整する圧力制御弁８２ｂと一体構成となっている。
【００４３】
さらに、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、前記第１速〜第４速用の各ギヤ３３で変速された速度を「高速」と「低速」の二つのギヤ４０のいずれかにクラッチ７６を介して作動させるハイ・ロー油圧クラッチシリンダ９５を切り替えるための制御弁９６ａ，９６ｂに供給される。
【００４４】
また、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、デフロック制御弁９７を経てフロントデフ４７用の前輪デフロックシリンダ９８ａ及びリアデフ４５用の後輪デフロックシリンダ９８ｂに分岐される。  
さらに、前輪駆動クラッチ６７のギヤ４１の切替用の油圧シリンダ９９には切替制御弁９４を経て前記減圧弁８１ｂを経由する作動油が供給される。
【００４５】
同様に、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、ＰＴＯ用バルブ１０５，１０６を介してＰＴＯクラッチシリンダ１０４に供給され、ＰＴＯクラッチの圧力を調整する。  
また図３に示す油圧ポンプ８０からの油圧は、パワステアリングハンドル７３の操作で作動されるオービットロール１０７に作動油を供給する構成である。
【００４６】
また、図４には本実施例の図２に示す噛合式変速装置Ｇの制御装置１００とその入出力装置を説明する制御ブロック図の詳細図を示す。  
図４に示すように制御装置１００はモータＥＣＵとエンジンＥＣＵ１００ａと作業機昇降系ＥＣＵ１００ｂと走行系ＥＣＵ１００ｃからなり、互いにＣＡＮ２通信系により通信可能になっている。また、制御装置１００はＣＡＮ１通信系により操作パネル１１８及びメータパネル１１９と通信可能になっている。
【００４７】
モータＥＣＵはバッテリからの電気エネルギを出力選択スイッチからの入力でインバータユニットを介して走行系モータＭ１とＰＴＯ系モータＭ２に供給し、またモータ運転可能モニタ、エンジン負荷モニタ、バッテリモニタにモータＭ１，Ｍ２の出力状況を表示する。  
図５（ａ）には本実施例の噛合式変速装置Ｇの駆動力制御の全体フローを示し、図５（ｂ）には駆動出力選択スイッチによりモータＭ１，Ｍ２、エンジン６２の何れの運転を選択するか、又は自動で行うかを決め、モータ駆動制御又はエンジン駆動制御に入るフローを示す。図６にはエンジン駆動制御のフローチャートを示し、図７にはモータ駆動制御のフローチャートを示す。
【００４８】
図６のフローチャートに示すようにモータＭ１，Ｍ２の出力からエンジン６２の出力に切り替える場合は、出力切り替え直後であれば、前後進油圧クラッチ６０、ＰＴＯ油圧クラッチ６６を切り状態から昇圧状態に切り替え、他のクラッチも目標位置に切り替える。クラッチ圧が昇圧完了に近くなると（ソレノイドへの電流値で判断する。）、モータ停止指示データを出してモータの駆動を停止させる。次いでエンジン出力に余裕があることをエンジン負荷率で確認し、同時にバッテリ（図示せず）の充電量にも余裕があることを電圧値で確認しておく。そしてモータ出力に余裕があればモータ出力を利用するモータ運転指示データを送出する。
【００４９】
また、図７にはエンジン出力からモータ出力に切り替える場合は、切り替え直後であれば、現在駆動中の出力回転数となるように走行モータＭ１とＰＴＯモータＭ２を駆動させ、モータ回転が、目標回転数付近に近づくと（モータの回転センサで判断する。）、エンジン停止指示データを送出し、変速系の操作位置に応じたＰＴＯモータＭ２又は走行モータＭ１の出力補正を行う。このときモータ出力が不足している、即ちモータＭ１，Ｍ２では走行車両の駆動量が得られない場合、すなわち、モータに切り替え前の出力回転数にならない場合に、エンジン運転に切り替えるべく指示を送出する。
【００５０】
上記エンジン出力からモータ出力に切り替える際にエンジン停止前にモータＭ１，Ｍ２を駆動して回転数合わせをした後にエンジン６２を停止するようにすることで、切り替え時の速度変換を少なくしてスムーズに変速できる。
【００５１】
また、モータ出力からエンジン出力による運転に切り替える際には、エンジン始動直後は走行系やＰＴＯ系の油圧クラッチ６０，６６，７６を「切」に保持しておき、クラッチ６０，６６，７６を徐々に昇圧しトルク伝達して切り替えることで、エンジン６２でモータ駆動を徐々に補助し、前記油圧クラッチ６０，６６，７６の昇圧完了でモータＭ１，Ｍ２を「切」にすることで作業が中断することなくスムーズに出力切替ができる。
【００５２】
また、エンジン負荷モニタとバッテリモニタを設け、出力選択スイッチによりオペレータによりエンジン６２とバッテリとの間でいずれかに切り替え可能にしているので、エンジン６２の負荷状態、およびバッテリの電力供給可能状態などよりオペレータ自身が、その後の継続作業などの条件でモータ側での作業を継続可能かどうかを判断できるようにしておく。
【００５３】
また、エンジン出力からモータ出力に切り替えた際、走行変速操作部（レバー、ボタン等）やＰＴＯ変速操作部（レバー、ボタン等）とアクセル操作（アクセルペダル、レバーなど）の操作位置をポジションセンサやボタン信号検出などにより検出し、運転者の操作により運転条件が変更されたと判断された場合には、運転条件が変更されたことによる同じ出力回転が得られるようにモータＭ１，Ｍ２の回転数を変更（正逆の回転を含む）する。こうして、運転切替時にスムーズな切り替えが可能になる。
【００５４】
さらに、路上走行に適した変速位置（高速レンジ）に変速している場合に、エンジン駆動中負荷率やバッテリ負荷の余裕度に応じてモータ駆動とエンジン駆動を切り替える構成とする。  
これは、高速レンジで走行中は、路上走行中や高速作業中であり、走行系の負荷（必要トルク）が少なくて済む場合が多いので、このような高速レンジでの走行中に限定して、ハイブリッド運転をすることで、モータＭ１，Ｍ２は駆動力が小さいもので構成できる。このため、エンジン出力より十分小さい出力のモータＭ１，Ｍ２を用いることで、車両の基本構成を大きく変える事なくレイアウトが可能になる。
【００５５】
副変速位置が路上走行位置で無い場合（中速レンジ）にはモータＭ１，Ｍ２を発電モードに切替えバッテリの充電に利用する。これは、上記ハイブリッドの構成で、モータＭ１，Ｍ２を利用して駆動する場合、モータ駆動用のバッテリを必ず充電するタイミングが必要であるので、上記バッテリの充電が出来る機会を利用する。
【００５６】
圃場などでの作業中は、ＰＴＯも使用する場合が多く、負荷が大きくなる。但し、走行系の負荷は、例えばロータリ系の場合、ロータリがトラクタに推進力を与えるような場合もあり、少ない負荷の場合もある。従って、エンジン６２で駆動中に走行系のモータＭ１を発電モードに切り替えてもエンジン６２に対する大きな負荷になりにくい場合が多く、効率よく充電できる。
【００５７】
図８にはこのようなエンジン６２で駆動中に走行系のモータＭ１を発電モードに切り替える場合のフローチャートを示す。  
駆動出力選択スイッチによりモータＭ１，Ｍ２、エンジン６２の何れかの運転を自動選択し、副変速位置が路上走行又は作業中の高速走行位置にある場合は「路上側」のステップに進み、副変速位置が作業中の中速位置または低速位置にあるときは「作業側」に進む。
【００５８】
前記「路上側」のステップに進むと、エンジン負荷率がモータ駆動可能な負荷率であると（現在のエンジンの負荷率がモータ出力でカバーできる範囲内か否かで判断する。）、モータ駆動に切り替えを指示し、そうでないときはエンジン駆動の継続を指示する。
【００５９】
また、図８の「作業側」に進むステップでは、圃場での作業であり、この場合は負荷が掛かる作業であるので原則としてエンジン６２により変速装置を駆動させる。但し、エンジン負荷率が発電モード可能負荷率であるとモータＭ１，Ｍ２を発電モードに切り替え、発電モード可能負荷率でない場合（バッテリの充電が十分である場合）はモータＭ１，Ｍ２の発電モードを「切」とする。このようにモータＭ１，Ｍ２の発電モードを「切」とすることで、エンジン６２にかかる負荷をトータルで少なくすることが出来、燃費改善に繋がる。
【００６０】
上記エンジン負荷率が発電モード可能負荷率であるか否かの判断は次のようにして行う。すなわち、モータＭ１，Ｍ２を発電器として使用する場合は、その分エンジン負荷が上乗せされるが、この上乗せ分をプラスしても、エンジン出力に余裕があるか否かで判断する。余裕が無い場合は、エンジン回転が下がって作業ができない状況となったり、最悪の場合エンジンストールしてしまう。
【００６１】
上記発電モードへの切り替えはエンジン負荷率が規定負荷より小さい時に発電モードに切り替えることが望ましい。これは発電による出力ロスで、作業負荷が大きくなりすぎて作業がスムーズに出来なくなることを防止するためである。
【００６２】
上記ハイブリッドトラクタの構成で走行系のみにモータ駆動可能なハイブリッド構成とし、ＰＴＯ系の駆動はエンジン６２による駆動のみで構成してＰＴＯ未使用時にエンジン６２と走行モータＭ１を併用して運転する構成としても良い。これは、ＰＴＯ系を駆動する場合、大きな出力が可能な場合が多く、モータＭ１が大きなものとなり、レイアウトが難しくなる。走行系のみであると大きな負荷が少なく小さなモータＭ１で構成できるためである。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明のトラクタは農作業以外の各種作業用車両にも適用できる。
【符号の説明】
【００６４】
２  入力軸                    ３  出力軸
４  ＰＴＯ連動軸              ５  前輪出力軸
６  走行カウンタ軸            ７  前輪駆動軸
８  バックカウンタ軸          ９  ＰＴＯカウンタ軸
１０  リヤデフ軸              １１  後輪軸
１２  フロントデフ軸          １３  前輪軸
１４  ＰＴＯ軸                １５  変速シフタギヤ
１５ａ  シフタ                １６  遊星減速機構
１７  正逆シフタギヤ          １７ａ  シフタ
１８  ＰＴＯ変速軸            １９  主変速軸
２０  副変速軸                ２１  クリープカウンタ軸
２２  ＰＴＯ正逆切替軸        ２３  ＰＴＯ減速軸
２５  前輪連動軸              ２６  入力軸
２７  副変速カウンタ軸        ２８  前輪連動軸
２９  一速正転ギヤ            ３０  二速正転ギヤ
３１  入力ギヤ                ３２  ＰＴＯ正転ギヤ
３３  主変速ギヤ              ３４  高低速切替ギヤ
３５  副変速ギヤ              ３６  前輪取出ギヤ
３７  ＰＴＯ正逆切替ギヤ      ３８  副変速カウンタギヤ
３９  主変速カウンタギヤ      ４０  高低速切替ギヤ
４１  前輪駆動切換ギヤ        ４２  前後進切替ギヤ
４３  バックカウンタギヤ      ４４  ＰＴＯ変速カウンタギヤ
４５  リヤデフ                ４６  デフリングギヤ
４７  フロントデフ            ４８  入力ギヤ  
４９  クリープカウンタギヤ    ５０  ＰＴＯ減速ギヤ
５１  前輪連動ギヤ            ５２  走行系モータ駆動ギヤ
５３  ドライブピニオンギヤ    ５４  第２前輪連動ギヤ
５６  切替駆動カウンタギヤ    ５７  ＰＴＯ系モータ駆動ギヤ
５８  ＰＴＯ変速カウンタ軸    ５９  カウンタ軸
６０  前後進切替クラッチ      ６１  前輪
６２  エンジン                ６３  後輪
６５  ミッションケース        ６６  ＰＴＯクラッチ
６７  前輪駆動クラッチ        ６８  第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ
６９  ＰＴＯ逆転ギヤ          ７０  ＰＴＯ逆転軸
７１  ＰＴＯ逆転ギヤ          ７３  ステアリングハンドル
７４  第２ＰＴＯ逆転ギヤ      ７５  リヤアクスルハウジング
７６  クラッチ                ７７  ＰＴＯ正逆切替ギヤ
８０  油圧ポンプ              ８１ａ，８１ｂ  減圧弁
８２ａ  ブレーキバルブ        ８２ｂ  圧力制御弁
８３  ブレーキシリンダ        ８５  前後進クラッチシリンダ
８６  切替弁                  ８９  変速制御弁
８７，８８，９１，９２  油圧クラッチシリンダ
９３  変速制御弁              ９４  切替制御弁
９５  ハイ・ロー油圧クラッチシリンダ
９６ａ，９６ｂ  制御弁        ９７  デフロック制御弁
９８ａ  前輪デフロックシリンダ
９８ｂ  後輪デフロックシリンダ
９９  四駆切替クラッチシリンダ
１００  制御装置              １００ａ  エンジンＥＣＵ
１００ｂ  作業機昇降系ＥＣＵ  １００ｃ  走行系ＥＣＵ
１０１  メイン油圧回路        １０３  パワーステアリング装置
１０４  ＰＴＯクラッチシリンダ
１０５，１０６  ＰＴＯクラッチ圧力コントロール用バルブ
１０７  オービットロール
１１０  前進側クラッチ圧力センサ
１１１  後進側クラッチ圧力センサ
１１５  前後進切替レバー      １１８  操作パネル
１１９  メータパネル          １２９  制御弁
Ａ  主変速装置                Ｂ  ハイ・ロー変速装置
Ｃ  副変速装置                Ｄ  前後進クラッチ
Ｇ  ギア式（噛合式）変速装置  Ｋ  カップリング
Ｍ１  走行系モータ            Ｍ２  ＰＴＯ系モータ
Ｒ  作業機                    Ｓ  動作指令手段
Ｔ  走行機体
【図１】
2011020515.tif 000003
【図２】
2011020515.tif 000004
【図３】
2011020515.tif 000005
【図４】
2011020515.tif 000006
【図５】
2011020515.tif 000007
【図６】
2011020515.tif 000008
【図７】
2011020515.tif 000009
【図８】
2011020515.tif 000010