(57)【要約】【課題】通常の変速の際の急速なレバー操作によってもその変速ショックを防止して滑らかな変速を確保するとともに、前後進切換え操作の際におけるクラッチペダルの急速な戻し操作に対応した迅速な方向切換を可能とするトラクタの変速制御装置を提供する。【解決手段】トラクタの変速制御装置は、前後進切換レバー１０と、主変速レバー２０と、これらレバーのポジションと対応して走行伝動系の前後進無段変速が可能な静油圧式無段変速機構３４の前後進回転比を所定の変化率で制御する制御部９０と、走行伝動系の動力伝達を遮断するためのクラッチペダル１９とから構成され、上記制御部９０は、クラッチペダル１９の踏込み操作と対応して静油圧式無段変速機構３４の回転比を伝動ゼロの中立停止速に変速制御するものである。【選択図】図１３
2008224008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後進および中立停止の各ポジションの選択が可能な前後進切換レバー（１０）と、複数伝達比の各ポジションの選択が可能な主変速レバー（２０）と、これらレバーのポジションと対応して走行伝動系の前後進無段変速が可能な静油圧式無段変速機構（３４）の前後進回転比を所定の変化率で制御する制御部（９０）と、走行伝動系の動力伝達を遮断するためのクラッチペダル（１９）とからなるトラクタの変速制御装置において、
上記制御部（９０）は、クラッチペダル（１９）の踏込み操作と対応して静油圧式無段変速機構（３４）の回転比を伝動ゼロの中立停止速に変速制御することを特徴とするトラクタの変速制御装置。
【請求項２】
前記制御部（９０）は、クラッチペダル（１９）の踏込み操作と対応して静油圧式無段変速機構（３４）の出力側を開放する中立バルブ（３４ｖ）を作動制御することを特徴とする請求項１記載のトラクタの変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後進切換レバー、主変速レバー、クラッチペダルにより静油圧式無段変速機構による走行伝動系の車速制御をするトラクタの変速制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、前後進選択用の前後進切換レバーと、作業車両の車速選択用の主変速レバーと、これら両レバーの選択ポジションに応じて前後進走行速度を無段変速する「ＨＳＴ変速機構」と略称される静油圧式無段変速機構とを備える作業車両が知られている。
【０００３】
この作業車両は、ＨＳＴ変速機構の回転比を調節するトラニオン軸を駆動制御する制御部を介して前後進切換レバーおよび主変速レバーの操作に応じてオペレータの意図する車速に切換えることができ、また、トラニオン軸の駆動速度を制限した変速動作により急速なレバー操作によってもその変速ショックを防止して滑らかな変速を可能とする。
【特許文献１】特開２００２−２５０４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記作業車両は、走行系の伝動を断接するためのクラッチペダルの操作と合わせて前後進を切換え操作した際に、クラッチペダルの戻し操作が早過ぎると、ＨＳＴ変速機構の上記動作制限によってその前後進切換の動作途中で走行伝動が再開され、前後進を切換えようとするオペレータの意図に反して元の進行方向のまま発進することがあり、オペレータの混乱を招くという問題があった。
【０００５】
解決しようとする問題点は、通常の変速の際の急速なレバー操作によってもその変速ショックを防止して滑らかな変速を確保するとともに、前後進切換え操作の際におけるクラッチペダルの急速な戻し操作に対応した迅速な前後進切換を可能とするトラクタの変速制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、前後進および中立停止の各ポジションの選択が可能な前後進切換レバーと、複数伝達比の各ポジションの選択が可能な主変速レバーと、これらレバーのポジションと対応して走行伝動系の前後進無段変速が可能な静油圧式無段変速機構の前後進回転比を所定の変化率で制御する制御部と、走行伝動系の動力伝達を遮断するためのクラッチペダルとからなるトラクタの変速制御装置において、上記制御部は、クラッチペダルの踏込み操作と対応して静油圧式無段変速機構の前後進回転比を伝動ゼロの中立停止速に変速制御することを特徴とする。
【０００７】
上記変速制御装置は、通常の変速の際の主変速レバーの操作時はポジションの選択に応じて制御部が静油圧式無段変速機構の前後進回転比を所定の変化率で切換え、また、クラッチペダルの踏込み操作時は制御部が静油圧式無段変速機構の前後進回転比を伝動ゼロの中立停止速に変速制御することから、それに続く前後進切換レバーの操作とその直後におけるクラッチペダルの急速な戻し操作によっても前後進方向が切換済み状態で走行系の伝動が再開される。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成において、上記制御部は、クラッチペダルの踏込み操作と対応して静油圧式無段変速機構の出力側を開放する中立バルブを作動制御することを特徴とする。クラッチを踏んだ時は、上記中立バルブにより静油圧式無段変速機構３４はフリーの状態となるので、静油圧式無段変速機構３４が抵抗となって車速が急減速することはない。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明により、急速な変速レバー操作によってもその変速ショックを防止して滑らかな変速を確保するとともに、前後進切換え操作の際におけるクラッチペダルの急速な戻し操作に対応してオペレータの意図に沿った迅速な前後進切換運転が可能となる。
【００１０】
請求項２の発明により、請求項１の効果と合わせ、クラッチペダルを踏んだ時において静油圧式無段変速機構３４が抵抗となって機体の急激な車速減速変化を抑えて連続的な滑らかな停止が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本明細書において作業車両の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後ろという。
【００１２】
作業車両の一例としてトラクタを例に以下に説明する。図１に全体側面図、図２に図１のトラクタの平面図、図３は図１のトラクタの変速装置の動力線図、図４は該変速装置の制御ブロック図を示す。
【００１３】
図１〜図３に示すトラクタは機体の前後部に前輪２、２と後輪３、３を備え、機体の前部に搭載したエンジン５の回転動力を伝動ケース内の変速装置によって適宜減速して、これらの前輪２、２と後輪３、３に伝えるように構成している。
【００１４】
機体の中央のハンドルポスト６にはステアリングハンドル７が支持され、その後方には座席９が設けられている。ステアリングハンドル７の下方には機体の進行方向を前後方向に切換える前後進レバー１０が設けられている。この前後進レバー１０を前側に移動させると機体は前進し、後方へ移動させると後進する。またハンドルポスト６を挟んで前後進レバー１０の反対側にはアクセルレバー１１が設けられ、またステップフロア１３の右コーナ部にはアクセルペタル１５と左右のブレーキペタル１６，１７が配置され、ステップフロア１３の左コーナ部にはクラッチペダル１９が配置されている。
【００１５】
また、１速から８速まで変速段を選択可能な主変速レバー２０は操縦席９の左前方部にあり、低速、中速、高速及び中立のいずれかの位置を選択できる副変速レバー２１はその後方にあり、さらにその後方に１〜３速と中立位置を選択できるＰＴＯ変速レバー２３が設けられている。さらに操縦席９の右側には作業機（図示せず）の高さを設定するポジションレバー２４と圃場の耕耘深さを自動的に設定する自動耕深レバー２５、これらのレバー２４，２５の後ろに作業機の右上げスイッチ２７と右下げスイッチ２８が配置され、更にその後ろに自動水平スイッチ２９（オンでトラクタの絶対水平位置（圃場面に対する水平でなく、地球の水平面に対して水平を保つ）とバックアップスイッチ３０（オンで前後進レバー１０が後進位置にあるとき作業機上げ用リンク３１が作業機を上昇させる）が配置されている。また、機体の後方には作業機（図示せず）を連結する前記リンク３１が設けられている。
【００１６】
図３は、本実施例の静油圧式無段変速機構３４を有するトラクタの走行伝動系を表した線図である。エンジン５の回転動力はペダル操作式のクラッチペダル１９の踏み込みで作動するメインクラッチ３２に伝えられた後、静油圧式無段変速機構入力軸３３から静油圧式無段変速機構３４に伝達される。静油圧式無段変速機構３４は容量可変式の油圧ポンプ３４ａと定容量式の油圧モータ３４ｂを備えた油圧閉回路３４ｃを備えており、静油圧式無段変速機構入力軸３３から導入された動力により油圧ポンプ３４ａを作動させて、油圧ポンプ３４ａに設けられた斜板３４ｄの傾斜角度に応じた圧油を油圧閉回路３４ｃから油圧モータ３４ｂに供給し、該油圧モータ３４ｂにより走行出力軸３６を駆動させて噛合式の変速装置３８へ動力を伝達させる。
【００１７】
噛合式の変速装置３８の副変速クラツチ３９は図３の左右にスライド可能であり、図示する位置にあるときは走行出力軸３６からの動力がギア４１を介して高速段ギア４２から副変速クラッチ３９へ、該副変速クラッチ３９から変速軸４３のギア４５に伝達され、変速軸４３の回動がデブ装置４６を介して後輪３が副変速高速段の走行速度で駆動される。
【００１８】
また、副変速クラッチ３９を図３に示す位置から右側に移動して、副変速クラッチ３９が変速軸４３のギア４５と中速段ギア４７に係止すると、走行出力軸３６からの動力がギア４１を介してギア４９からギア５０、ギア５１及びギア４７を順次経由して副変速クラッチ３９へ伝達され、さらに該副変速クラッチ３９から変速軸４３のギア４５に伝達され、変速軸４３の回動がデブ装置４６を介して後輪３が副変速中速段の走行速度で駆動する。
【００１９】
副変速クラッチ３９がさらに右側に移動して変速軸４３のギア４５と低速ギア５５に係止すると、走行出力軸３６からの動力がギア４１を介してギア４９からギア５６へ、さらにギア５６からギア５７へ伝達され、ギア５７と同軸のギア５５から副変速クラッチ３９へ、さらに該副変速クラッチ３９から変速軸４３のギア４５に伝達され、変速軸４３の回動がデブ装置４６を介して後輪３が副変速低速段の走行速度で駆動される。
【００２０】
また、副変速クラッチ３９のスライド位置が左右いずれの側にあっても、変速軸４３からの出力がギア５３、５９、６０等を順次経由して前輪出力軸６１に伝達される。このとき油圧クラッチ６３が接続していると、デフ装置６５を介して前輪２が後輪３と共に駆動する四輪駆動となり、また油圧クラッチ６４が接続していると、前輪増速の四輪駆動となる。油圧クラッチ６３と油圧クラッチ６４が同時に接続することはなく、また油圧クラッチ６３と油圧クラッチ６４が共に接続していないと後輪３のみが駆動する二輪駆動となる。
【００２１】
一方、静油圧式無段変速機構入力軸３３から容量可変式の油圧ポンプ３４ａに入力された動力はポンプ出力軸６６からＰＴＯ用の駆動系に伝達される。ＰＴＯ用の駆動系にはＰＴＯ正逆クラッチ６７とＰＴＯ副変速クラッチ６８があり、トラクタが路上走行時は前記クラッチ６７，６８のいずれか一方または両方が非接続状態であり、作業機を駆動させるＰＴＯ駆動系は駆動されない。
【００２２】
圃場内での作業機を用いる作業時は、アクセルレバー１１を操縦者側（手前）に引いてエンジン回転数を定格回転数、または定格回転数以上から最大回転数の一定回転にしているので静油圧式無段変速機構入力軸３３とポンプ出力軸６６が同じ回転数で一定回転する。図３に示す状態は中立状態であり、ポンプ出力軸６６と直結しているＰＴＯ軸６９が共に回転する。
【００２３】
ＰＴＯ正逆クラッチ６７を図示左方向にスライドさせるとＰＴＯ正逆クラッチ６７がＰＴＯ軸６９のギア７０とギア７１に噛合するので、ＰＴＯ軸６９の動力はギア７０，ＰＴＯ正逆クラッチ６７，ギア７１，ギア７１ａ，ギア７２，ギア７４，ギア７８，ギア７７，ギア７６を順次介してＰＴＯ伝達軸７５を駆動させる（ＰＴＯ逆転）。また、ＰＴＯ正逆クラッチ６７を図示右方向にスライドさせると、ＰＴＯ軸６９の動力はギア７０，ＰＴＯ正逆クラッチ６７，ギア７３，ギア７７，ギア７６を順次介してＰＴＯ伝達軸７５を駆動させる（ＰＴＯ正転）。
【００２４】
ギア７２と一体のギア７４の駆動に連動するギア７８からの動力もＰＴＯ伝達軸７５に伝達され、ＰＴＯ副変速クラッチ６８が図示位置より最も左方向に移動した位置にあると、ギア７９とギア８０を介してギアドック８１がＰＴＯ副変速クラッチ６８に設けられたギアドック８３と噛合してＰＴＯ駆動軸８４によりＰＴＯ１速が得られる。またＰＴＯ副変速クラッチ６８が図示位置から左または右方向に移動すると、それぞれの場合に噛合するＰＴＯ副変速低速段ギア８５またはＰＴＯ副変速高速段ギア８６に動力が伝達され、ギア８５，ギア６８ａ，ＰＴＯ駆動軸８４へ順次動力が伝達されるとＰＴＯ２速が得られ、また、ギア８６，ギア６８ｂ，ＰＴＯ駆動軸８４へ順次動力が伝達されるとＰＴＯ３速が得られる。
【００２５】
上記構成のトラクタは路上走行時にはクラッチペダル１９を踏み込み、副変速レバー２１を路上走行に適した位置（基本は高速位置であり、中速位置または低速位置にする場合もある）に設定する。次いで主変速レバー２０を任意の位置に移動する。主変速レバー２０は最低速１速から最高速８速まで選択可能であるが、路上走行時の基本は８速である。
【００２６】
次いで前後進レバー１０を前進側または後進側に移動し、クラッチペダル１９をゆっくり離しながら（メインクラッチ３２を接続して）アクセルペダル１５を踏んでエンジン回転数を上げていく。このときアクセルペダル１５を最大限に踏み込んでも、最大速度は主変速レバー２０の最大速度段（８速）の位置に規制される。
【００２７】
また、圃場内での作業時はクラッチペダル１９を踏み込んだ後、副変速レバー２１を適宜の位置（基本は低速または中速位置）に設定する。次いで主変速レバー２０を任意の位置（作業の種類に応じて１速から８速まで選択可能）に移動し、前後進レバー１０を前進位置に移動させる。アクセルレバー１１を操縦者側（手前）に移動してエンジン回転数を定格回転数または定格回転数以上の最大回転数までの間に設定する。次いでクラッチペダル１９を離しながら（メインクラッチ３２を接続して）前進させる。このときエンジン回転数は定格回転数または定格回転数以上の最大回転数までの間に設定されるが、作業速度は主変速レバー２０の位置で規制される。
【００２８】
なお、圃場内で作業機を使用する作業時にはアクセルペダル１５は使用しないで、アクセルレバー１１を用いる。また路上走行時にはアクセルペダル１５を使用し、アクセルレバー１１は使用しない。路上走行時はアクセルペダル１５を操作することで自動車操縦時と同じ感覚で操縦でき、また圃場内での作業時はエンジン回転を一定に保持しなくてはならないため、アクセルペダル１５では操縦が難しい。そこで前記作業時にはアクセルレバー１１を操作し、かつ前記作業時にはアクセルレバー１１から手を離しても元に戻らないので、操縦したアクセル位置に保持して一定エンジン回転数を保つことができる。
【００２９】
図５にはハンドルポスト６と操縦席付近の機体と変速レバー２０のみの左側面図を示す。また図６には変速レバー２０の基部付近の拡大図を示す。変速レバー２０は１〜８速まで速度段を変更可能であり、各速度段に対応するポジション位置を検出できるポジションセンサ２２ａが該レバー２０の基部に設けられている。前記ポジションセンサ２０ａの検出値はコントローラ（制御部）９０（図４）に出力される。
【００３０】
また図７、図８には変速装置ケース９１の平面図（図７（ａ）、図８（ａ））と該変速装置ケース９１内に収納されている静油圧式無段変速機構３４の平面図（図７（ｂ）、図８（ｂ））を示す。また図９には図８（ａ）の矢印Ａ方向から見た変速装置ケース９１の側面図を示す。図５〜図９に示すように静油圧式無段変速機構３４のトラニオン軸９２を回動させる油圧シリンダ９３と変速装置ケース９１の外部に突出した部分のトラニオン軸９２を連結するリンク機構９５を変速装置ケース９１の外壁部分に取り付けている。
【００３１】
シリンダ９３のピストンロッド９３ａの先端部に回動自在に一端を接続したアーム９５ａの他端を変速装置ケース９１の外壁に回動自在に支持させ、さらに該アーム９５ａのもう一方の端部には該アーム９５ａの長手方向に直交する方向に設けたロッド９５ｂの一端が回動自在に設けられ、さらにこのロッド９５ｂの他端には回動自在な短いアーム９５ｃを介してアーム９５ａと略平行な方向に長さ調節可能なロッド９５ｄの端部を回動自在に連結する。該長さ調節可能なロッド９５ｄの他端は回動自在に短いアーム９５ｅの一端に連結し、該短いアーム９５ｅの他端にはボス９５ｆが固定している。
【００３２】
ボス９５ｆは、ボルト９５ｐで軸９５ｑに固定されている。軸９５ｑは変速装置ケース９１に対して回転自在に支持されており、軸９５ｑの一端にはプレート９５ｇが固着している。プレート９５ｇの他端はリンクアーム９５ｈにピン９５ｒを介して回動自在に連結し、リンクアーム９５ｈはトラニオン軸９２と一体のカム９５ｊに回動自在に連結している。ここで、カム９５ｊはボス９５ｓに固着し、ボス９５ｓはボルト９５ｔによりトラニオン軸９２に固定されている。
【００３３】
また、プレート９５ｇとリンクアーム９５ｈはピン９５ｒにより連結されているが、該ピン９５ｒによる連結部は軸９５ｑを回動支点として変速装置ケース９１に固定された扇状部材９５ｋの円弧状の長穴９５ｋ１内を摺動自在になっており、またピン９５ｒが長穴９５ｋ１内だけを摺動可能なためにカム９５ｊの回動範囲もピン９５ｒの摺動に連動する範囲内に規制される。
【００３４】
上記リンク機構９５により油圧シリンダ９３の作動が前記アーム９５ａやロッド９５ｄなどに連動してカム９５ｊがトラニオン軸９２と共に回動することになる。また、カム９５ｊの側面が変速装置ケース９１に支持されたローラ９５ｍの側面に当接しながらシリンダ９３によりカム９５ｊが回動する。
【００３５】
図７に示す状態はトラニオン軸９２が静油圧式無段変速機構３４の油圧ポンプ３４ａの斜板３４ｄを車両前進側に向けた状態を示しており、図８の変速装置ケース９１の平面図（図８（ａ））と該変速装置ケース９１内に収納されている静油圧式無段変速機構３４の平面図（図８（ｂ））に示す状態は静油圧式無段変速機構３４の油圧ポンプ３４ａの斜板３４ｄを中立位置に向けた状態を示しており、カム９５ｊの凹部９５ｊ１に対してローラ９５ｍが嵌り込む位置がトラニオン軸９２の中立位置である。なお、ローラ９５ｍは図８（ｂ）のｘ方向からバネで押されている。また図１０の変速装置ケース９１の平面図（図１０（ａ））と該変速装置ケース９１内に収納されている静油圧式無段変速機構３４の平面図（図１０（ｂ））を示す状態は静油圧式無段変速機構３４の油圧ポンプ３４ａの斜板３４ｄを後進側に向けて配置した状態を示している。
【００３６】
図１１は前後進レバー１０の基部に設けたシフトスイッチ１０ａ，１０ｂの配置とその作動態様を示す図である。図１１（ａ）と図１１（ｃ）には前後進レバー１０が前進位置と後進位置にある場合の前後進レバー１０の基部に設けた前進シフトスイッチ１０ａと後進シフトスイッチ１０ｂが作動する配置図をそれぞれ示し、図１１（ｂ）には前後進レバー１０が中立位置にある場合に前進シフトスイッチ１０ａと後進シフトスイッチ１０ｂのいずれにも当接しない場合の配置図を示す。
【００３７】
上記前後進レバー１０の前進シフトスイッチ１０ａが作動するように前後進レバー１０を中立位置から前進側に倒すと前進方向に動かす準備ができ、前後進レバー１０の後進シフトスイッチ１０ｂが作動するように前後進レバー１０を中立位置から後進側に倒すと後進方向に動かす準備ができる。なお、車両の前進方向と後進方向への加速はあくまで変速レバー２０で行う。“
【００３８】
また、図５に示す変速レバー２０のポジションセンサ２０ａの検出値などを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ９０ａをコントローラ９０に配置しているので、まず、変速レバー２０の現在位置に対応するポジションセンサ２０ａの出力値（Ｔ）とポジションセンサ２０ａの最低車速指示位置の値（Ａ）と最高車速指示位置の値（Ｂ）をＥＥＰＲＯＭ９０ａに記憶させる。
【００３９】
次いで、コントローラ９０では次式（１）により、第一の値をトラニオン軸９２の回動角度に対応したトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の全ストローク量に対する該油圧シリンダ９３への出力割合として演算する。
油圧シリンダへの出力割合＝（Ｔ−Ａ）／（Ａ−Ｂ）      （１）
【００４０】
こうして、上記式（１）で得られた第一の値に応じて油圧シリンダ９３を作動させるが、そのとき得られるトラニオン軸ポジションセンサ９２ａの検出値の大きさは、トラニオン軸ポジションセンサ９２ａの全検出範囲、例えば０〜５ボルトの間のいずれかの電圧値に対応している。そこで、トラニオン軸ポジションセンサ９２ａの検出値はコントローラ９０へ送信され、コントローラ９０はトラニオン軸ポジションセンサ９２ａの前記検出値の大きさをトラニオン軸ポジションセンサ９２ａの全検出範囲の大きさに対する比率として求めて、これを第二の値とする。そして得られた第二の値が前記第一の値と等しくなるようにコントローラ９０が制御し、第一の値と第二の値が等しくなるとトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の電磁バルブ（図示せず）への出力を停止する（シリンダ９３内のオイルは漏れ出ることなく、出力停止した位置にシリンダピストンが保持される。）。
【００４１】
一般に、変速レバー２０のポジションセンサ２０ａの取付位置のバラツキと静油圧式無段変速機構３４のトラニオン軸９２の回動角度を関連付けるリンク機構９５の組み付け時の誤差等によるバラツキが作業車両毎にある。
【００４２】
しかし、本実施例により、変速レバー２０の作動量に応じて決まるトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の作動量とトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の作動量で応じて決まるトラニオン軸９２の回動角度の関係が関連部材の組み付け誤差等によりバラツキが生じても、このバラツキを吸収することができる。これを全ての作業車両で実施することで、精度の高い走行制御装置が得られる。
ただし、トラニオン軸ポジションセンサ９２ａからの信号が所定時間経過しても式（１）で算出した値にならないときは油圧シリンダ９３への出力を停止して、警報を発する。
【００４３】
トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の作動によるトラニオン軸９２の回動位置を検出するポジションセンサ９２ａ（図７）は回動軸９３ｄの回動度合いを検出する構成である。ポジションセンサ９２ａはロッド９５ｄの先端部のアーム９５ｅの接続部とは反対側に回動自在に一端が設けられたアーム９３ｃの他端に連結されている。これにより、ポジションセンサ９２ａはトラニオン軸９２の動き（位置）を検出することになる。トラニオン軸９２のポジションセンサ９２ａはトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３のピストンロッド９３ａの前進側の最大伸張設定位置に設けたストッパ９３ｅと後進側の最少短縮設定位置に設けたストッパ９３ｆ（図９）の各設定位置をそれぞれトラニオン軸９２の回動可能な範囲とする基準値とする。またカム９５ｊの凹部９５ｊｌにローラ９５ｍが嵌り込む位置をトラニオン軸９２の中立位置とし、これも基準値とする。これらポジションセンサ９２ａで検出する各設定位置を基準位置としてコントローラ９０のメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）９０ａに記憶させておく。
【００４４】
また、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３のピストンロッド９３ａの前進側の最大伸張設定位置に設けたストッパ９３ｅと後進側の最少短縮設定位置に設けたストッパ９３ｆに接当するトラニオン軸ポジションセンサ９２ａの検出位置を基準位置としてトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の回動範囲を制御することができるので、静油圧式無段変速機構３４のトラニオン軸９２の回動角度を関連付けるリンク機構９５の組み付け時の寸法誤差等を吸収することができる。
【００４５】
上記トラニオン軸９２の回動位置のポジションセンサ９２ａの基準値を調整するモードに入るためのスイッチを操縦席９の操作パネルに設けているが、このスイッチはカバーで覆われてスイッチ群の中に配置し、それぞれのポジションセンサの基準値を調整するスイッチが容易に識別できるように互いに似せた名称としておく。その理由は、調整するセンサが多い時に、どのスイッチで調整モードに入るか分からなくなることがないように、類
似した名称のスイッチを調整モードのスイッチ群に付けることで誤操作を防ぐ。
【００４６】
また、変速レバー２０の操作位置は１速〜８速まであるが、この各変速段の操作位置を変速レバーポジションセンサ２０ａで検出し、これらの検出値を目標位置としてコントローラ９０の制御により油圧シリンダ９３を作動させてトラニオン軸９２を回動制御する。
【００４７】
このときの油圧シリンダ９３への制御出力はパルス出力とし、目標位置と現在位置の偏差に応じてパルス周期を変更する構成とすることができる。すなわち、前記偏差が大きいと前記パルス出力周期を短くしてトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の動作を比較的速くし、前記偏差が小さいと前記パルス出力周期を長くして、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の動作を比較的遅くする。
【００４８】
トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の目標位置への制御出力をパルス出力でなく連続出力とすると、トラニオン軸９２を動作した場合に油圧シリンダ９３の動作速度が速すぎて車両走行速度が急加速又は急減速になってしまうことがあるが、前記制御出力をパルス出力にすることで車両のスムーズな加速、減速が可能となる。
【００４９】
このとき、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３のピストンロッド９３ａの伸び側と縮み側でパルスオンタイムを変更するか、又はパルス周期を変更することで、動作速度の差を少なくすることが出来る。これは油圧シリンダ９３内を横断するロッド９３ａの端部にあるシリンダ内部の油室を二分するピストン（図示せず）がピストンロッド９３ａのある側（伸び側）とピストンロッド９３ａのない側（縮み側）で油室断面積が違うため、これを調整するためである。
【００５０】
また、エンジン始動は、クラッチペダル１９を踏んでクラッチスイッチ９７（図４）をオン（クラッチ切り）とし、前後進レバー１０を中立として行うが、エンジン始動直後に油圧シリンダ９３が中立にない時がある。これは前進走行中にエンジン５を切ると、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３が中立位置以外の位置にある状態で作動停止することがあるためである。
【００５１】
そのため、前述したトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３が中立位置にない場合には、油圧シリンダ９３を中立に戻すような出力をし、油圧シリンダ９３が中立位置に戻るまで、警告ブザーを連続して鳴らす構成として、走行安全性を高める。
【００５２】
さらに、エンジン始動時には、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３が中立位置以外にある場合は、中立位置に素早く戻すために油圧シリンダ９３の動作速度を速くするためにパルス出力ではなく連続出力とする。
【００５３】
エンジン始動時には前後進レバー１０は必ず中立位置にあるが、クラッチペダル１９を戻してメインクラッチ３２を入りにした場合には車両が発進するおそれがある。そのために前述のように油圧シリンダ９３の作動をパルス出力ではなく連続出力で行うことでエンジン始動時には素早く、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３を中立位置に戻すようにする。また、このとき警報ブザーを鳴らしてオペレータの注意を喚起する。
【００５４】
また、前進中または後進中の走行状態で、前後進レバー１０を中立にした時、クラッチペダル１９を踏まない場合（メインクラッチ３２入、クラッチスイッチ９７切）には油圧シリンダ９３はパルス出力（ゆっくり）で中立まで戻し、クラッチペダル１９を踏んだ場合（メインクラッチ３２切、クラッチスイッチ９７入）には油圧シリンダ９３は連続出力（速く）で中立まで戻す。また、クラッチペダル１９を踏んで（メインクラッチ３２切、クラッチスイッチ９７入）、前後進レバー１０が前進または後進状態で変速レバー２０を
操作すると、連続出力（速く）で目標位置にする．
【００５５】
前述のようにトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の目標位置への制御出力をパルス出力とし、目標位置と現在位置の偏差に応じてパルス周期を変更する構成とした時、トラニオン軸９２のポジションセンサ９２ａの値が大きく変化しない場合には、パルス出力のオンオフからなる所定の一周期（パルス周期）内でのオン時間の比率を大きくして、以前に比べてオン時間を長くする（パルス出力を増加する）補正を行う構成としても良い。
【００５６】
これは、例えば、潤滑油温が低い時、オン時間の短いパルス周期ではトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３が作動しない場合に、所定のパルス周期内でのオン時間をより長くしてトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３が作動出力を増加する補正する必要があるためである。
【００５７】
ただし、副変速レバー２１のポジションに応じてトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の目標位置まで移動する速度（パルスオンタイムに依存する）を変更することもできる。
これは副変速装置が低速段を選択していれば、ある程度速く油圧シリンダ９３を目標位置に持っていっても急加速、急減速にはならないためであり、また、副変速装置が高速段を選択していれば、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の目標位置まで移動を素早くすると、車両の急加速又は急減速になるので、この場合は油圧シリンダ９３の目標位置まで移動する速度を比較遅くする。こうして低速走行時でも油圧シリンダ９３のレスポンスが良くなる。
【００５８】
また、変速レバーポジションセンサ２０ａと前後進レバーシフトスイッチ１０ａ，１０ｂの状態に応じて、油圧シリンダ９３を伸縮制御して車両を前後進させるが、アクセルレバー１１の基部にスロットルセンサ１１ａ（図４）を設け、スロットルセンサ１１ａの位置に応じてトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の動作速度（パルスオンタイムの変更による）を変更する構成としても良い。
【００５９】
上記構成で、エンジン回転数が低ければ、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の動作速度のレスポンスを良くし、エンジン回転数が高ければ、フィーリング良く目標速度まで変更出来るようになる。
【００６０】
また、前進時の走行速度に比較して後進時の走行速度を速く出来る枕地制御モードスイッチを設けることで枕地での操縦性がよくなる。枕地（圃場のコーナー部）では車両の方向転換のために前進と後進を繰り返すことがあるがよくあるが、その場合に前進時の走行速度より後進時の走行速度が遅いと、操縦者は旋回操作牲が良くないと感じることがある。そのため枕地での走行時には前記した前進時の走行速度より後進時の走行速度を速くした前記枕時制御モードを設定しておき、このモードが選択できるスイッチにより、後進時の、例えば圃場の耕うん作業効率を良くすることができる。
【００６１】
例えば、前進時での変速レバー２０が３速の時、ポジションセンサ２０ａの信号はコントローラ９０に入力され、コントローラ９０はトラニオン軸９２が３速を出す位置になるように油圧シリンダ９３を制御するが、この状態から後進にすると、変速レバー２０が３速であってもコントローラ９０は、例えばトラニオン軸９２が４速や５速を出す位置になるように油圧シリンダ９３を制御する。
【００６２】
ただし、路上走行等でバックした時に速く動いてしまうと思わぬ不具合があるので上記枕地制御モードの選択はロータリ作業速（例えば副変速低速のみ）でのみ有効とする構成とすることが望ましい。
【００６３】
（クラッチ対応制御）
次に、静油圧式無段変速機構の変速制御装置のクラッチペダル対応制御について説明する。
変速制御装置は、図１２の制御ブロック図に示すように、コントローラ（制御部）９０に前後進切換レバー１０のセンサスイッチ１０ａ、１０ｂ、主変速レバー２０のレバーポジションセンサ２０ａ、クラッチペダル１９のクラッチペダルスイッチ９７を接続してその信号を入力し、それら操作具を静油圧式無段変速機構３４の制御に反映するべくトラニオン軸９２の伸び出力９３ｘおよび縮み出力９３ｙの制御をする。
【００６４】
上記コントローラ９０による制御処理は、図１３のフローチャートに示すように、クラッチペダル１９の踏込み操作と対応（Ｓ１、Ｓ２）して静油圧式無段変速機構３４の前後進回転比を伝動ゼロの中立停止速に変速制御するようにトラニオン軸９２を駆動する（Ｓ３）。
【００６５】
上記変速制御装置は、主変速レバー２０の操作時はポジションの選択に応じて制御部９０が静油圧式無段変速機構３４の前後進回転比を所定の変化率で切換え、また、クラッチペダル１９の踏込み操作時は制御部９０が静油圧式無段変速機構３４の前後進回転比を伝動ゼロの中立停止速に変速制御することから、それに続く前後進切換レバー１０の操作とその直後におけるクラッチペダル１９の急速な戻し操作によっても前後進方向が切換済み状態で走行系の伝動が再開される。
【００６６】
したがって、上記制御構成により、急速な変速レバー操作によってもその変速ショックを防止して滑らかな変速を確保するとともに、前後進切換え操作の際におけるクラッチペダル１９の急速な戻し操作に対応してオペレータの意図に沿った迅速な前後進切換が可能となる。
【００６７】
（別の制御例）
次に、別の制御例として、クラッチペダル１９、前後進切換レバー１０、トラニオンアーム位置に応じてトラニオン駆動の出力形態を図１４の出力形態の図表のように変更する。
【００６８】
すなわち、基本出力として、トラニオンシリンダセンサ値（ＴＲｎ）がトラニオンシリンダセンサ目標位置（ＴＲｔ）に一致するようにトラニオンシリンダ９３の伸縮出力を行う。この場合において、不感帯は、例えばトラニオンシリンダセンサ目標値（ＴＲｔ）の±１０ｂｉｔとし、出力方向は、ＴＲｎ＞ＴＲｔの時にトラニオンシリンダ縮み出力、ＴＲｎ＜ＴＲｔの時にトラニオンシリンダ伸び出力とする。なお、同図表において、「Ｈ」はオフ、「Ｌ」はオンと対応する。
【００６９】
出力形態は、図１５に示すパルス出力データによる３形態を設定する。出力形態１は、図１５（ａ）のように、偏差（｜ＴＲｎ―ＴＲｔ｜）と出力方向に応じて駆動デューティを変更してパルス出力し、副変速の違いによっても駆動デューティを変更する。出力形態２は、図１５（ｂ）の目標の手前５０ｂｉｔのみパルスで出力し、それ以外は連続出力する。出力形態３は、出力形態１に準じてそれよりも駆動デューティ比が大きいパルスで出力する。また、それぞれのＯＮ時間、ＯＦＦ時間は１ｍｓｅｃ単位に設定可能とする。
【００７０】
出力形態を決定するための制御処理は、図１６のフローチャートに示すように、読込処理（Ｓ１１）に続くクラッチスイッチ（Ｓ１２）、前後進切換（Ｓ１３，Ｓ１３ａ）、トラニオンセンサ（Ｓ１４，Ｓ１５）の３要素についての判定処理によりそれぞれの状況に応じて、出力形態１（Ｓ１６）、出力形態２（Ｓ１７）、出力形態３（Ｓ１８）を決定する。
【００７１】
このように上記３要素の条件に応じてトラニオンシリンダ９３の出力形態を決定することにより、オペレータの意に沿った変速動作が可能となるとともに、発進、変速、停止のフィーリングを向上することができる。
【００７２】
また、上記において、出力形態は素早く動かす必要がある時の連続出力と、発進および変速時の駆動デューティー比の小さいパルス出力と、停止時の駆動デューティー比の大きなパルス出力とで構成することにより、状況に応じたトラニオンシリンダ９３の動作が可能となるので、上記同様に、オペレータの意図を反映すると同時に、発進、変速、停止のフィーリングを向上することができる。
【００７３】
（中立バルブ制御）
静油圧式無段変速機構３４の出力側を開放するようにコントローラ９０で出力制御可能な中立バルブ３４ｖとクラッチ１９の踏み込みを検出するクラッチスイッチ９７とを設けて制御系を構成し、図１７のフローチャートに示すように、クラッチ１９の踏み込み（Ｓ２１，Ｓ２２）によって中立バルブ３４ｖをオン（Ｓ２４）とするように制御処理を構成する。
【００７４】
上記制御構成により、クラッチ踏込みと対応して静油圧式無段変速機構３４の出力側が開放されることから、走行状態でトラニオンを一気に中立位置にした場合にＨＳＴと車輪の回転差に応じた油圧負荷による大きなショックが回避され、オペレータの危険を防止して停止フィーリングを著しく向上することができる。
この制御処理は、前後進切換レバー１０をニュートラルに操作する場合（Ｓ２３）について適用することにより、上記同様の効果を得ることができる。
【００７５】
また、中立バルブの別の制御構成例として、図１８のフローチャートに示すように、前後進切換レバー１０を前進から後進に、または後進から前進に切換えた場合（Ｓ３１，Ｓ３２）において、トラニオン位置が中立に戻って来るまでの間（Ｓ３３）について中立バルブ３４ｖをオン（Ｓ３４）として制御処理を構成する。
【００７６】
上記制御構成により、前後進切換レバー１０で指示した方向にトラニオンが動作する前の時点で中立バルブ３４ｖをオフした場合にトルク伝達によりオペレータの意図に反した方向にトラクターが発進動作するという危険な事態を回避することができる。
【００７７】
また、エンジン始動時における制御処理は、図１９のフローチャートに示すように、エンジン始動時において（Ｓ４１，Ｓ４２）、トラニオンシリンダが中立位置になるまでの間について中立バルブ３４ｖをオン（Ｓ４３，Ｓ４４）として制御処理を構成する。
【００７８】
上記制御構成は、トラニオン位置が中立位置に戻って来るまでの間について中立バルブ３４ｖをオンとすることによってその間のトルク伝達がされないことから、エンジン始動時において、前後進切換レバー１０がニュートラルであってもトラニオンが中立位置にない場合にクラッチを繋いだ時に走行動力が出力されて機体が発進する事態を回避でき、仮にエンジン始動時にトラニオンが最高速位置でクラッチペダルから離したとしても機体が走行しないので安全を確保することができる。
【００７９】
以上のほかに、図２３のフローチャートに示すように、クラッチペダル操作対応の制御を行うことにより、すなわち、クラッチペダルの位置をアナログ的に検出するポテンショメータを設け、クラッチペダルの踏込み位置に応じてトラニオン出力（Ｓ８１）をし、メインのクラッチが切れる位置でトラニオンを中立にするように制御（Ｓ８２）する。このような制御構成とすることにより、静油圧式無段変速機構３４をクラッチのように扱うことができることから、メインのクラッチを簡易なもの、或いは、極端にいえば無くすことも可能となる。なお、ＴＲｔは主変速レバーと前後進レバー位置に基づいて算出されるトラニオンシリンダ目標、トラニオンセンサーはシリンダ伸び方向電圧増加、クラッチセンサーはクラッチ解放方向電圧増加である。
【００８０】
（トラニオン中立調節）
次に、トラニオンの中立調節について説明する。
ＨＳＴ変速機構３４と主変速レバー２０、前後進切換レバー１０をメカニカルリンク構成で連結している場合は、安全性確保のためにＨＳＴ変速機構３４の中立域を過大にとらざるを得ず、これを電気的に作動させることで、エンジン始動時の前段として安全確保が可能となるが、メカニカル構成のクラッチペダルは、その踏込み操作をしたときにおいてもＨＳＴ変速機構側がそのまま回っていることから、無駄な動力消費とＨＳＴ変速機構の耐久性の点で問題があった。
【００８１】
このような問題を解決するために、トラニオンの駆動制御は、図２０のフローチャートに示すように、クラッチペダルの踏込みと対応してトラニオンアーム角度の中立調節をセット（Ｓ５１，Ｓ５２）し、前後進切換レバー１０、主変速レバー２０がどのポジションにあっても、トラニオンアームの中立調節終了までの間（Ｓ５３）について、トラニオンアーム角度を所定（パルス出力ランク）域まで連続調節出力（Ｓ５４，Ｓ５５ａ）し、それ以降は通常制御のパルス調節出力（Ｓ５５ｂ）をし、中立域に入ったら中立調節終了をセット（Ｓ５６ａ、Ｓ５６ｂ）する。
【００８２】
上記制御処理において、所定（パルス出力ランク）域まで連続調節出力によってスムーズ性を確保し、それ以降の通常制御のパルス調節出力によって中立域への調節のばらつき及びハンチングを制御できるので、トラニオン中立調節の精度向上を図ることができる。
クラッチペダル
【００８３】
（トラニオン角度調節）
次に、トラニオンアームの角度調節について説明する。
従来は、駆動伝動系の負荷が軽くなった時（例えば、クラッチペダルの踏込み、前後進切換レバーの中立操作、アイドリングの時）にＨＳＴ変速機構のメカニカル中立範囲が狭くなるので、通常のままであれば、中立に位置付けしたにもかかわらず、機体が前進または後進し、また、目標車速がずれることがあった。
【００８４】
この問題を解決するために、トラニオンアームの角度調節制御は、図２１のフローチャートに示すように、駆動伝動系の負荷が軽くなった時（Ｓ６１，Ｓ６２）に、制御不感帯を通常制御（例えば、±１０）より狭く（例えば、±５）し（Ｓ６３）、その上でトラニオンアーム角度を調節（Ｓ６４）するように制御処理を構成する。
上記制御処理により、ＨＳＴ変速機構のメカ特性に留意し、状況により制御不感帯を変更することでトラニオン中立調節および目標車速の精度向上を図ることができる。
【００８５】
（舵角対応）
次に、ステアリング操作による舵角対応制御について説明する。
一般に、油圧シリンダでトラニオンを動作させるＨＳＴ構成機は、マイコン制御により発進フィーリング等を向上できるが、機体旋回時はメカＨＳＴのようにリジッドでない分の応答遅れが違和感となる。すなわち、旋回時に変速操作をした場合に、直進と同じシリンダ動作速度でトラニオン軸を動かすと、間をおいて急激に変化する変速フィーリングとなるので危険である。
【００８６】
この問題を解決するために次の舵角対応制御を行う。この舵角対応制御ついては、図２２のシステム構成図に示すように、前輪切れ角センサ７ａを入力信号に加えて制御システムを構成する。その制御処理は、フローチャートを図２３に示すように、その切れ角が規定値以上（旋回）の時にトラニオン目標変更指示があった場合（Ｓ７１，Ｓ７２）は、規定位置以下（直進範囲）の時よりトラニオンシリンダ９３の動作速度を遅く（Ｓ７３）するように制御処理を構成する。
上記制御処理のように、旋回時の速度変化を遅くすることにより、応答遅れがあっても緩やかな変化となることから、前記の如くの危険を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施例のトラクタの左側面図である。
【図２】図１のトラクタの平面図である。
【図３】図１のトラクタの変速装置の動力線図である。
【図４】図１のトラクタの変速装置の制御ブロック図である。
【図５】図１のトラクタのハンドルポストと操縦席付近の機体と変速レバーのみの左側面図である。
【図６】図４の変速レバーの基部の拡大図である。
【図７】図１の前進時のトラクタの変速装置ケースの平面図（図７（ａ））と該変速装置ケース内に収納されている静油圧式無段変速機構の平面図（図７（ｂ））である。
【図８】図１の中立時のトラクタの変速装置ケースの平面図（図８（ａ））と該変速装置ケース内に収納されている静油圧式無段変速機構の平面図（図８（ｂ））である。
【図９】図８（ａ）の矢印Ａ方向から見た変速装置ケースの側面図である。
【図１０】図１の後進時のトラクタの変速装置ケースの平面図（図１０（ａ））と該変速装置ケース内に収納されている静油圧式無段変速機構の平面図（図１０（ｂ））である。
【図１１】図１のトラクタの前後進レバーが前進位置（図１１（ａ））、中立位置（図１１（ｂ））及び後進位置（図１１（ｃ））のいずれの位置にあるのか前後進レバーの基部に設けたシフトスイッチの配置とその作動態様を示す図である。
【図１２】変速制御装置の制御ブロック図である。
【図１３】図１２の制御処理のフローチャートである。
【図１４】トラニオン駆動の出力形態の図表である。
【図１５】出力形態別のパルス出力データである。
【図１６】出力形態を決定するた制御処理のフローチャートである。
【図１７】中立バルブ制御のフローチャートである。
【図１８】中立バルブの別の制御構成例のフローチャートである。
【図１９】エンジン始動時における制御処理のフローチャートである。
【図２０】トラニオンの中立調節のフローチャートである。
【図２１】角度調節制御のフローチャートである。
【図２２】舵角対応制御のシステム構成図である。
【図２３】舵角対応制御のフローチャートである。
【図２４】クラッチペダル対応制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
２      前輪
３      後輪
５      エンジン
１０    前後進切換レバー
１０ａ，１０ｂ  前後進レバーシフトスイッチ
１９    クラッチペダル
２０    主変速レバー
２０ａ  変速レバーポジションセンサ
３２    メインクラッチ
３４    静油圧式無段変速機構（ＨＳＴ）
３４ｖ  中立バルブ
９０    コントローラ（制御部）
９２    トラニオン軸
９２ａ  トラニオン軸ポジションセンサ
９３    トラニオン軸回動用油圧シリンダ
９３ｃ  アーム
９３ｘ  伸び出力
９３ｙ  縮み出力
９７    クラッチペダルスイッチ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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