(57)【要約】【課題】手動変速による操作負荷の増大を招くことなく、新たな稼動実績に基づいた自動変速によって適切な作業速度の走行を可能とする車両の自動変速制御装置を得ることにある。【解決手段】車両の自動変速制御装置は、スイッチ式操作具７ａ，７ｂによって変速位置を切換え可能なギヤ式主変速装置ｄ，ｇと、別の操作具７によって変速位置を切換え可能なギヤ式副変速装置ｅと、前記副変速装置ｅ毎の各主変速位置の累積使用時間を記憶する累積記憶手段と、前記副変速装置ｅ毎の最も累積使用時間の長い主変速位置を副変速装置の切換え時のジャンプ位置Ｐmaxとして設定するシフト制御部１とを備えて構成され、上記シフト制御部１は、前記各主変速位置の累積使用時間を、車両の状態または任意のタイミングでクリアする手段を備えた。【選択図】図６
2005114120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ式操作具（７ａ，７ｂ）によって変速位置を切換え可能なギヤ式主変速装置（ｄ，ｇ）と、
別の操作具（７）によって変速位置を切換え可能なギヤ式副変速装置（ｅ）と、
前記副変速装置（ｅ）毎の各主変速位置の累積使用時間を記憶する累積記憶手段と、
前記副変速装置（ｅ）毎の最も累積使用時間の長い主変速位置を副変速装置の切換え時のジャンプ位置（Ｐmax）として設定するシフト制御部（１）とを備える車両の自動変速制御装置において、
上記シフト制御部（１）は、前記各主変速位置の累積使用時間を、車両の状態または任意のタイミングでクリアする手段を備えたことを特徴とする車両の自動変速制御装置。
【請求項２】
スイッチ式操作具（７ａ，７ｂ）によって変速位置を切換え可能なギヤ式主変速装置（ｄ，ｇ）と、
別の操作具（７）によって変速位置を切換え可能なギヤ式副変速装置（ｅ）と、
前記副変速装置（ｅ）毎の各主変速位置の累積使用時間を記憶する累積記憶手段と、
前記副変速装置（ｅ）毎の最も累積使用時間の長い主変速位置を副変速装置の切換え時のジャンプ位置（Ｐmax）として設定するシフト制御部（１）とを備える車両の自動変速制御装置において、
上記シフト制御部（１）は、エンジン始動時に、前記ジャンプ位置として設定された主変速位置の累積使用時間を所定の累積使用時間に置き換えると共に、他の主変速位置の累積使用時間をクリアする構成としたことを特徴とする車両の自動変速制御装置。
【請求項３】
前記累積記憶手段は、作業機の上昇時を除いて主変速装置（ｄ，ｇ）の変速位置毎の累積使用時間を記憶することを特徴とする請求項１記載の車両の自動変速制御装置。
【請求項４】
前記累積記憶手段は、作業機昇降のセフティ状態を除いて主変速装置（ｄ，ｇ）の変速位置毎の累積使用時間を記憶することを特徴とする請求項１記載の車両の自動変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の自動変速制御装置に関するものであり、特に、手動変速による操作負荷の増大を招くことなく、新たな稼動実績に基づいた自動変速によって適切な作業速度の走行を可能とする車両の自動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に示すように、稼動実績に沿った自動変速により、手動変速による操作負荷を低減することができる車両の自動変速制御装置が知られている。この自動変速制御装置は、作業中に使用する頻度の高い変速位置を記憶する記憶手段をコントローラ内に設け、車体が作業中に指定されているとき、副変速を切換え操作した場合の主変速の自動変速位置は上記記憶手段に記憶された頻度の高い位置とする。この作業中の頻度の高い変速位置は、コントローラが累積時間により算出して決定する。この場合、作業中の目標変速位置に瞬時に変速できるので、変速スイッチの操作回数を減らしてオペレータの操作労力を軽減することができる。
【０００３】
しかし、エンジン始動時に前回稼動実績をメモリに保持しておくと、前回の古い稼動実績に沿った自動変速がいつまでも繰り返される。その一方で、エンジン始動時にメモリをクリアすると手動変速による操作負荷が増加して不便なるという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−４２２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、手動変速による操作負荷の増大を招くことなく、新たな稼動実績に基づいた自動変速によって適切な作業速度の走行を可能とする車両の自動変速制御装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、スイッチ式操作具によって変速位置を切換え可能なギヤ式主変速装置と、別の操作具によって変速位置を切換え可能なギヤ式副変速装置と、前記副変速装置毎の各主変速位置の累積使用時間を記憶する累積記憶手段と、前記副変速装置毎の最も累積使用時間の長い主変速位置を副変速装置の切換え時のジャンプ位置として設定するシフト制御部とを備える車両の自動変速制御装置において、上記シフト制御部は、前記各主変速位置の累積使用時間を、車両の状態または任意のタイミングでクリアする手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、スイッチ式操作具によって変速位置を切換え可能なギヤ式主変速装置と、別の操作具によって変速位置を切換え可能なギヤ式副変速装置と、前記副変速装置毎の各主変速位置の累積使用時間を記憶する累積記憶手段と、前記副変速装置毎の最も累積使用時間の長い主変速位置を副変速装置の切換え時のジャンプ位置として設定するシフト制御部とを備える車両の自動変速制御装置において、上記シフト制御部は、エンジン始動時に、前記ジャンプ位置として設定された主変速位置の累積使用時間を所定の累積使用時間に置き換えると共に、他の主変速位置の累積使用時間をクリアする構成としたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１の構成において、前記累積記憶手段は、作業機の上昇時を除いて主変速装置の変速位置毎の累積使用時間を記憶することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１の構成において、前記累積記憶手段は、作業機昇降のセフティ状態を除いて主変速装置の変速位置毎の累積使用時間を記憶することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の車両の自動変速制御装置は、以下の効果を奏する。
本発明の自動変速制御装置は、副変速切換え時の主変速装置のジャンプ位置について、副変速位置毎の最大累積時間に沿って主変速装置が切換えられ、また、メモリクリアにより、それ以降の稼動実績によって主変速装置が切換えられることから、メモリクリア以前の古い稼動実績時間の影響を受けることなく、新たな稼動実績に基づいた変速によって適切な変速走行に入ることができる（請求項１）。
【００１０】
累積使用時間について、エンジン始動前の前回の累積時間による主変速装置の変速位置を設定するこにより、エンジン始動からの累積時間が所定の設定時間内の間は、前回の稼動実績を通した最大頻度実績が反映された変速走行が可能となる（請求項２）。
【００１１】
前記累積記憶手段について、作業機の上昇時時を除いて使用時間の累積を記憶する場合は、狭い畦道や作業機付け換え等の実質作業でない時間が除外されるので、作業機による実質作業時間が反映された変速走行が可能となる（請求項３）。
【００１２】
前記累積記憶手段について、作業機昇降のセフティ状態を除いて使用時間の累積を記憶する場合は、エンジン始動やセンサ着脱時を始め、狭い畦道や作業機付け換え等の実質作業でない時間が除外されるので、作業機による実質作業時間が反映された変速走行が可能となる（請求項４）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
上記技術思想に基づき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。
【００１４】
本発明に係る車両の自動変速制御装置は、農用トラクタ等の走行用変速装置の変速制御に適用される。図１は、本発明に係る車両の自動変速制御装置の適用例を示す農用トラクタの側面図である。農用トラクタは、機体の前後部に夫々前輪ａと後輪ｂを備え、ボンネット内に搭載したエンジンｃの回転動力をミッションケースｊ内の変速装置に伝達し、この変速装置で適宜減速された動力を前輪ａと後輪ｂとに伝達するとともに、後部のＰＴＯ軸ｋを介して作業機Ｋ１に出力するように構成している。また、オペレータによる操作のために、ステアリングハンドルｈの前側に運転状態を表示するモニタｍ、下部に前後進切換のリバースレバーｎとアクセルペダルｐ、ミッションケースｊの上部に設けた操縦席ｑの脇に後述の変速レバー７等が配置される。
【００１５】
変速装置は、図２の伝動系統展開図に示すように、前段側の第一主変速装置ｇ、後段側の第二主変速装置ｄ、副変速装置ｅを中心に構成される。第一主変速装置ｇは変速用アクチュエータとなる内部ピストンを備えた低速クラッチｇ１と高速クラッチｇ２により増速と減速の２速が切換えられ、第二主変速装置ｄは変速用アクチュエータとなる油圧シリンダ１１ａ、１１ａ及び油圧クラッチ１１ｂ、１１ｂにより前段側の４速ギヤ組ｄ１から後段側の１速ギヤ組ｄ４が切換えられ、変速レバー７に組み込んだ増速スイッチ７ａと減速スイッチ７ｂによりこれら第一主変速装置ｇと第二主変速装置ｄがシフト操作される。第二主変速装置ｄの前段には、前後進切換機構ｆが前進クラッチｆ１と後進クラッチｆ２によって機体の進行方向を前後に切り換え可能に介設する。副変速装置ｅは変速レバー７によって３段階に切換えられる。
【００１６】
これらの変速部の入力側には、主クラッチｔを介してエンジンｃから動力を受ける。副変速装置ｅの出力側は後輪デフｒに伝動され、後輪デフｒの伝動系にはブレーキ装置ｒ１を備えてアクチュエータｒ２により制動するとともに後輪ｂを駆動する。また、副変速装置ｅの出力は、分岐前輪増速装置ｓに分岐されて前輪デフｓ１に伝動する。作業機動力は、エンジンｃから分けてＰＴＯクラッチｕに受け、ＰＴＯ変速装置ｖを介してＰＴＯ軸ｗに出力される。
【００１７】
このように構成することにより、トラクタの変速構成は、図３に示す変速装置の全２４速の変速位置から所定の速度に調節することができる。詳しくは、図４の変速レバーポジションの正面図のように、「Ｈ」「Ｍ」「Ｌ」の３つのポジション（変速位置）があり、「Ｈ」ポジションには、作業走行と路上走行のサブポジションがあり、これらを変速レバー７による手動操作で選択し、対応して備える４個のポジションセンサ３ａ〜３ｄで検出する。また、変速レバー７に設けた増速スイッチ７ａと減速スイッチ７ｂの押し操作によって、制御部となる後述のコントローラ１の指令を介して１速から８速の主変速装置のギヤポジションから１つの変速位置を選択する構成となっている。
【００１８】
変速制御部は、図５の入出力系統図に示すように、コントローラ１の入力側に、前記油圧シリンダ１１ａ、１１ｂの作動位置を検出する主変速センサ２、変速レバー７の操作位置を検出する副変速センサ３ａ〜３ｄ、操縦席ｑの下方に設けられ、増速スイッチ７ａと減速スイッチ７ｂとから成る変速スイッチのほかに各種のセンサと接続して信号を受け、また、コントローラの出力側に、１速から４速までの第二主変速装置ｄの切換ソレノイド群１１、前後進切換機構ｆを切り換える前進と後進の切換ソレノイド群１２、第一主変速ｇの高速クラッチｇ２低速クラッチｇ１の切換操作を行う増減切換のＨｉ−Ｌｏソレノイド１３、その他の機器の駆動部と接続して制御指令を出力する。
【００１９】
前記増速スイッチ７ａ、減速スイッチ７ｂは、車速帯域を手動で選択操作する変速レバー７のグリップ部に備えられ、増速と減速の操作信号を送る。この増速、減速の操作信号に応じて第一主変速ｇのＨｉ−Ｌｏソレノイド１３と第二主変速ｄの切換ソレノイド群１１へ切換信号が送られ、主変速装置ｄ，ｇの変速位置が切り換えられる。これらのスイッチ７ａ、７ｂと変速レバー７の操作により、変速走行に際してワンレバーで自在に操作することができる。
【００２０】
本発明の車両の自動変速制御装置は、図６の変速制御の制御プログラム（変速制御手段）に示すように行なわれる。すなわち、エンジン始動時の処理としてセンサ、スイッチ類を読み込み（Ｓ１）、各副変速位置について主変速装置切換えのジャンプ位置Ｐmaxとして初期位置記憶手段Ｐdに別途記憶したデフォルト位置（初期変速位置）を設定し（Ｓ２）、使用時間を計測して累積し（Ｓ３）、コントローラ１のＥＥＰＲＯＭ等による累積記憶手段に記憶する。
【００２１】
この変速位置別の累積時間をチェックする（Ｓ４）ことにより、累積時間がデフォルト値としての所定の設定時間（例えば、１分）に達したものがあれば、その変速位置をジャンプ位置Ｐmaxとして置き換えた上で（Ｓ５）、副変速の切換え操作の有無をチェックする（Ｓ６）。切換え操作が有った時は、主変速をジャンプ位置Ｐmaxに切換えるべく切換え制御する（Ｓ７）ことにより、所定の設定時間内はデフォルト位置Ｐdに切換えられ、その経過後は新たな累積時間による稼動実績に沿って切換えられる。
【００２２】
次いでエンジン停止をチェックし（Ｓ８）、停止でない場合は、変速位置別の累積時間をチェックする（Ｓ４）ことにより、累積時間が現在のジャンプ位置Ｐmaxの使用時間を上回るものがあれば、その変速位置をジャンプ位置Ｐmaxとして置き換え（Ｓ５）た上で前記同様に繰り返す。エンジン停止の場合は、主変速装置のジャンプ位置Ｐmaxとしてデフォルト位置Ｐdを設定（Ｓ１０）して終了する。
【００２３】
上記構成の車両の自動変速制御装置は、副変速装置の切換え時の主変速装置のジャンプ位置について、エンジン始動からの最大累積時間が所定の設定時間内の間は、別途設定した初期位置記憶手段に沿って主変速装置が切換えられることから、メモリクリアによる手動操作負荷の増大を招くことなく、設定された変速走行に入ることができ、また、エンジン始動からの最大累積時間が所定の設定時間以降は、エンジン始動以降の稼動実績によって主変速装置が切換えられることから、エンジン始動以前の古い稼動実績時間の影響を受けることなく、新たな稼動実績に基づいた変速によって適切な変速走行に入ることができる。
【００２４】
また、エンジン停止から次のエンジン始動までの間に、副変速装置の各変速位置につき、それまでの累積記憶手段の累積時間が最大となる主変速装置の変速位置を初期位置記憶手段に設定することにより、あるいは、図７の累積使用時間の記憶状態（ａ）およびエンジン始動時の状態（ｂ）に示すように、エンジン始動時に副変速位置別の最大の累積使用時間と対応して所定の累積使用時間に置き換えると共に、他はクリアすることにより、エンジン始動からの累積時間が所定の設定時間内の間は、それまでの稼動実績が反映された変速走行が可能となる。この場合、工場出荷時に最低速または最高速の位置を設定することにより、１回目のみ出荷設定により変速され、２回目以降に適用することができる。
【００２５】
その他の変速制御処理例を図８のフローチャートに示す。この変速制御部の変速処理は、センサ、スイッチ類の読み込み（Ｓ１）と副変速のレンジチェック（Ｓ２）による冒頭処理の後、副変速が作業レンジであれば、作業走行の変速処理（Ｓ３〜Ｓ７）とカウント調節処理（Ｓ１１〜Ｓ１４）、副変速が路上レンジであれば、路上走行の自動変速処理（Ｓ２１〜Ｓ２５）と負荷調整処理（Ｓ３１〜Ｓ３６）を行い、続いて、作業走行および路上走行におけるアクセルレバーの取扱い（Ｓ４１〜Ｓ４４）までの処理ステップを行い、以降は、これらの処理を繰り返すように構成される。
【００２６】
作業走行時の変速処理は、副変速のチェック（Ｓ３）により、作業レンジに変更直後であれば、主変速位置毎メモリー開始（Ｓ４）によって累積時間のカウントを開始してコントローラ１のＥＥＰＲＯＭ等による累積記憶手段に記憶する。この時、クラッチペダル操作チェック（Ｓ５）により、クラッチペダル操作があれば主変速を前回記憶位置へ変速（Ｓ６）し、クラッチペダル操作が無ければ前回記憶位置まで一段ずつ変速（Ｓ７）する。
【００２７】
カウント調節処理は、副変速の作業レンジに変更した後の場合において、作業機の上げ操作による上昇保持中のチェック（Ｓ１１）、および、作業機昇降のセフティモード中のチェック（Ｓ１２）により、いずれかに該当する場合を除き、かつ、現在前進中のチェック（Ｓ１３）により該当する場合に記憶時間カウント（Ｓ１４）を行う。作業機の上げ操作はリフトアーム角センサ等で検出する。
前記カウント処理により、狭い畦道や作業機付け換え等の時間が使用時間から除外され、また、エンジン始動やセンサ着脱の時間が除外されるので、作業機による実質作業時間が反映された変速走行が可能となる。
尚、前記セフティモードとは、車両のエンジン始動時に、予め設定されたオペレータの確認操作が行なわれる迄、作業機の昇降操作を行わない状態や、車両のトラブルを検出したときに、作業機の昇降操作を停止させている状態を言う。
また前記では、累積使用時間をクリアするタイミングをエンジン始動時としたが、これをエンジン停止時としたり、またエンジンキースイッチの電源投入位置としたり、別途スイッチなどの操作手段を構成してオペレータの操作によりクリアする構成としても良い。
【００２８】
路上走行時の自動変速処理は、路上速に変更直後のチェック（Ｓ２１）により、該当する場合に限り、「アクセルレバーを戻してアクセルペダルで走行」の案内表示（Ｓ２２）によりオペレータに注意を促す。続いて、クラッチペダル操作チェック（Ｓ２３）により、クラッチペダル操作があれば主変速を前回記憶位置へ変速（Ｓ２４）し、クラッチペダル操作が無ければ前回記憶位置まで一段ずつ変速（Ｓ２５）する。これらの処理をした上で、また、路上速に変更した後はこれらの処理をパスして負荷調整処理に入る。上記案内表示は、作業走行の便宜のためにアクセルレバー操作がアクセルペダル操作に優先するシステムにおいて、自動増減速のためのペダル操作への移行を確実にし、適正な性能で運転することが可能となる。また、ノークラッチでレバー操作可能な場合でも、クラッチ操作の有無に応じて制御処理することにより、変速車速差が大きいときに車速の急変によってオペレータに危険が及び、また、主変速のシンクロ機構の動作が遅れる等の問題を解消して安全かつ安定した変速が可能となる。
【００２９】
負荷調整処理は、増速条件のチェック（Ｓ３１）によって増速条件に該当すれば、車速チェック（Ｓ３２）、ステアリング角度とその継続時間のチェック（Ｓ３３）により、所定速度以上で、直進が所定時間以上継続を条件に主変速を一段増速（Ｓ３４）する。増速条件に該当しないときは、減速条件のチェック（Ｓ３５）により、該当すれば、主変速を一段減速（Ｓ３６）する。この負荷調整処理は、アクセル開度、エンジン回転数に基づき、スロットルレバーが一定のまま負荷を受けて減速した場合を減速条件として主変速を減速し、また、スロットルレバーが一定のまま負荷解消によりエンジン回転が復帰した場合を増速条件として主変速を増速することにより、登坂時のエンストを防止し、その後の降坂時において、オペレータのペダル操作を要することなく、違和感なしに元の変速位置まで増速するように、負荷に応じて自動調整される。
【００３０】
アクセルレバーの取扱いは、作業走行および路上走行に共通に、スロットルセンサの変化率のチェック（Ｓ４１）により、減少側に大きく変化したときに、減少停止位置をアクセル解放位置とする（Ｓ４２）こと、および、例えば、アクセル解放位置＋２００ｒｐｍを基準とする現在スロットル位置のチェック（Ｓ４３）により、アクセル解放に該当すれば、減速指示セット（Ｓ４４）を行う。このようなアクセルレバーの取扱いにより、スロットルセンサの減少変化が急速（例えば、２秒程度で１０００回転以上の変化）の場合や、ラフな操作によりアクセルレバーが端まできっちり戻されない場合でも、所定の余裕を持ってアクセル解放の判定をすることにより、正常に自動減速することができる。
【００３１】
その他に、自動変速の調整処理として、スイッチ操作により手動変速した場合に、その変速位置を自動変速の最高変速位置として自動変速範囲を変更し、その後の自動変速を実施するように構成することにより、例えば、低速位置に手動変速した場合に、その低速位置の範囲で自動変速を行うことができるので、オペレータの好みを自動変速に反映して以後のボタン操作を殆ど要することなく変速走行が可能となる。
【００３２】
また、上記の場合において、エンジンを最大回転に手動で変速操作し、これが規定時間以上維持された場合に、自動変速の最高変速位置を高速側に変更することにより、状況変化に対応したオペレータの意向に沿った自動変速走行が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の車両の自動変速制御装置は、手動変速による操作負荷の増大を招くことなく、新たな稼動実績に基づいた自動変速によって適切な作業速度の走行が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る車両の自動変速制御装置の適用例を示す農用トラクタの側面図である。
【図２】本発明に係る車両の自動変速制御装置の制御対象例を示す多段変速装置の伝動系統展開図である。
【図３】図２の変速機の変速組合わせ表である。
【図４】図２の変速機の変速レバーポジションの正面図である。
【図５】本発明に係る車両の自動変速制御装置の変速制御部の入出力系統図である。
【図６】変速制御部の変速制御処理の１例を示すフローチャートである。
【図７】累積使用時間の記憶状態（ａ）とエンジン始動時の状態（ｂ）である。
【図８】その他の変速制御処理例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１    コントローラ
２    主変速センサ
３    副変速センサ
７    変速レバー
７ａ    増速スイッチ
７ｂ    減速スイッチ
１１    切換ソレノイド群
１１ａ    油圧シリンダ
１１ｂ    油圧クラッチ
１２    切換ソレノイド群
１３    ソレノイド
ｄ    第二主変速装置
ｄ１    速ギヤ組
ｄ４    速ギヤ組
ｅ    副変速装置
ｇ    第一主変速装置
ｇ１    低速クラッチ
ｇ２    高速クラッチ
ｈ    ステアリングハンドル
ｊ    ミッションケース
Ｋ１    作業機
ｍ    モニタ
ｐ    アクセルペダル
Ｐd    デフォルト位置（初期位置記憶手段）
Ｐmax    ジャンプ位置
ｔ    主クラッチ
【図１】
2005114120.tif 000003
【図２】
2005114120.tif 000004
【図３】
2005114120.tif 000005
【図４】
2005114120.tif 000006
【図５】
2005114120.tif 000007
【図６】
2005114120.tif 000008
【図７】
2005114120.tif 000009
【図８】
2005114120.tif 000010