(57)【要約】【課題】 現実の変速操作時において、違和感なく変速の前後で速度差の少ない変速位置に自動的にシフトする装置を提供することを目的とする。【解決手段】  副変速を操作したとき過去の変速頻度の高い主変速位置に応じて自動的に主変速を行なわせるオートドライブ付のトラクタにおいて、走行負荷が大きくそのままの車速では作業困難な作業条件のもとにおいては、副変速を下げる方向の指令を出力して速度差の最も少ない主変速位置に自動変速させる。【選択図】  図１
2005188604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
副変速を操作したとき過去の変速頻度の高い主変速位置に応じて自動的に主変速を行なわせるオートドライブ付のトラクタにおいて、走行負荷が大きくそのままの車速では作業困難な作業条件のもとにおいては、副変速を下げる方向の指令を出力して速度差の最も少ない主変速位置に自動変速させる制御手段を設けたことを特徴とするトラクタの変速制御装置。
【請求項２】
前記作業条件は、ＰＴＯ軸が回転中で、リフトアームが下降位置にあり、エンジン回転が低下して走行停止の状態にあり、かつ副変速を低速側に操作したことによって判定されることを特徴とする請求項１に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】
この発明は、過負荷の状態において目標の走行減速を自動的に行わせるトラクタの変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラクタの多段変速においては、アクセル変速、乃至メモリー変速等で登録された過去の変速頻度や変速時間長に応じた変速を行わせる技術がオートドライブ変速制御形態として知られている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−４２２８８号（第６頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
トラクタの主変速及び副変速による多段変速においては、副変速操作時に、過去の変速操作の記憶（変速位置の頻度や時間等がメモリーに登録）に基づいて自動的に主変速されるトートドライブの変速制御形態がある。このオートドライブでは、過去の操作実績の記憶に基づいて変速操作されるため、現実の操作においては、操作選択する変速位置との間に大きな差異を生じて、緩和感を生じ易い。例えば、過去の操作によるデータが、副変速「高速」時に主変速「１速」の位置にあり、副変速「低速」時に主変速「６速」にあるとして記憶されている場合において、副変速「高速」での作業中に、エンジン回転が低下乃至停止して過負荷の状態となるため、現在より１速位置だけ減速させるように、オペレータが副変速「低速」で主変速「８速に減速しようとして、副変速を「低速」にすると、主変速は自動的に「６速」に入ってしまうため、目標の「８速」との差異による緩和感を生ずる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の発明は、副変速を操作したとき過去の変速頻度の一番高い主変速位置に応じて自動的に主変速を行なわせるオートドライブ付のトラクタにおいて、走行負荷が大きくそのままの車速では作業困難な作業条件のもとにおいては、副変速を下げる方向の指令を出力して速度差の最も少ない主変速位置に自動変速させる制御手段を設けたことを特徴とするトラクタの変速制御装置の構成とする。オートドライブの変速制御では、過去の変速頻度や変速時間等がメモリーに記憶されていて、オペレータが副変速を行うと、この副変速操作位置における主変速が自動的に行われて作業走行されることとなる。この作業中に走行負荷が大きくなって、エンジンの回転が低下してそのままの車速では作業継続が困難な作業条件となることによって、オペレータが副変速を下げ操作する。この副変速操作によって自動的に主変速が行われる。この主変速位置は、この下げ操作された副変速位置の領域内の速度差の最も少ない主変速位置となって走行伝動される。
【０００５】
請求項２記載の発明は、前記作業条件は、ＰＴＯ軸が回転中で、リフトアームが下降位置にあり、エンジン回転が低下して走行停止の状態にあり、かつ副変速を低速側に操作したことによって判定されることを特徴とするものである。即ち、トラクタが作業中であって車体走行が停止、乃至停止しそうになったときに、オペレータが副変速を低速側へ操作することによって、この操作前の主変速位置に対して速度差の最も少ない主変速位置に自動的に減速操作される。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、オートドライブの変速形態にあって、過負荷時等の特別の減速操作時には、オペレータが副変速操作することよって、オートドライブに拘らず、主変速位置がこの副変速操作前の主変速位置に最も近い主変速位置に変速されて、状況に応じた減速が滑らかに行われ、変速にもとづく振動発生等の緩和感をなくすることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記作業条件の判定が、このままの車速維持では作業不可能の状態を判別されるため、オペレータの操作感覚と略一致乃至接近させることができ、副変速操作を的確に行うことができ、操作性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図６に基づいてトラクタ全体の構成を説明する。トラクタは、前車輪１と後車輪２を有して、車体３前部のボンネット４下に搭載のエンジン５の駆動によって、伝動回転して走行する四輪駆動走行形態の構成とし、この車体３の後側にトップリンク６とロワリンク７を介してロータリ耕耘装置８を連結し、リフトアーム９の上下回動によって、リフトロッド１０を介して連結のロワリンク７を昇降できる構成としている。１１はダッシュボード、１２はステアリングハンドル、１３はミッションケース、１４はフェンダー、１５は運転席である。。又、耕耘装置８の耕耘爪軸１６は、ミッションケース１３のＰＴＯ軸１７と、耕耘フレーム１８内の伝動機構を介して伝動される。
【０００９】
前記ミッションケース１３の伝動機構を主として図５において説明する。エンジン５から主クラッチ２１を経て湿式多盤形態の前、後進切替クラッチ２２、２３へ連動し、更に、パワーシンクロメッシュ形態の第１主変速としての四段変速ギヤクラッチ２４と、湿式多盤形態の第２主変速としての二段変速ギヤクラッチ２５とからる合計八段変速のノークラッチ形態の主変速装置２６を連動する。この後側には、低速Ｌ、中速Ｍ、高速Ｈの三段のクラッチギヤに切替できるコンスタントメッシュ等の手動式副変速装置２７が連動されて、この出力軸２８がリヤアクスルハウジングの後輪デフギヤ２９、後輪ブレーキ３０等を介して、後車輪２の後車軸３１へ連動する。又、出力軸２８からは、前輪出力ギヤ３２、二ＷＤと四ＷＤとの切替えを行う前輪駆動切替クラッチ３３、フロントアクスルハウジングの前輪デフギヤ３４、及びこの左右両側部の最終ファイナルギヤ３５等を経て前車輪１の前車軸３６を連動する構成としている。この他、前記ＰＴＯ軸１７の連動機構は、前記主クラッチ２１から、ＰＴＯクラッチ３７、ＰＴＯ変速ギヤ３８等を介して連動される。
【００１０】
４段の変速が可能な第１主変速装置は２組のアクチュエータ２４ｂ，２４ｂによってシフターが切換えられ、第２主変速装置は高低２段切換可能な油圧クラッチで構成される。第１主変速装置は副変速レバー４１のノブ部に設けた増減速スイッチ４８，４９を押すことによって操作される。すなわち、このスイッチ４８，４９を押すと前進クラッチ又は後進クラッチが一度中立位置に戻され、第１主変速装置２４を１速から４速の範囲で切換え、切換後に再び前進クラッチ又は後進クラッチが接続されるようになっている。
【００１１】
前、後進切替クラッチ２２、２３や、四段変速ギヤクラッチ２４、二段変速ギヤクラッチ２５、副変速装置２７、前輪駆動切替クラッチ３３、及びＰＴＯクラッチ３７等は、油圧回路の切替弁や油圧シリンダ等のアクチュエータ等を介して操作される。前記副変速装置２７の変速を行う副変速レバー４１は、運転席１５の左側に設けられて、レバーガイド４２に沿って案内させて操作できる。レバーガイド４２の前端には主変速の中速Ｍと低速Ｌの各副変速位置が形成され、後端には高速Ｈと路上速ＨＦの各副変速位置が形成される。これらレバーガイド４２の各位置には副変速レバー４１の操作によってＯＮ、ＯＦＦされるポジションスイッチ４３、４４、４５、４６が設けられて、コントローラ４７に入力される。
【００１２】
押しボタン式の増速スイッチ４８と減速スイッチ４９もコントローラ４７に入力される。なお、押しボタン式のスイッチ４８，４９に代えて図４左下に示すようにレバー１９で主変速装置を切換えるようにしてもよい。すなわち、このレバー１９を前後方向に操作することによって主変速装置を１速から８速まで切換えるようにしてもよいのである。
【００１３】
又、前記コントローラ４７の入力側にはオートドライブ制御に切替えるための自動スイッチ５０や、前、後進クラッチ２２、２３の入りを検出する前、後進センサ５１、主変速位置を検出する主変速位置センサ５２、エンジン５の回転を検出するエンジン回転センサ５３、ＰＴＯ軸１７の回転を検出するＰＴＯ軸回転センサ５４、後車軸３１の回転を検出する車軸回転センサ５５、及びリフトアーム９の昇降位置を検出するリフトアームセンサ５６等を接続する。また、出力側には、主変速の各ギヤクラッチ２４を切換える四段変速切換バルブ２４ａや二段変速ギヤクラッチ２５を切換える切換バルブ２５ａや前後進クラッチ２２，２３を切換える前後進切換バルブ２２ａ，２３ａを接続する。
【００１４】
前記変速装置によって操作される変速位置は、図４の表のように（第１主変速：４段）×（第２主変速：２段）×（副変速：３段）＝２４段となり、合計２４段の多段変速形態となる。即ち、各副変速の低速Ｌ、中速Ｍ、及び高速Ｈ位置毎に、各々主変速８速に切替えられる。このうち通常の作業速は副変速Ｌ〜Ｍの変速位置１速〜１６速の領域が一般的であるが、高速Ｈの副変速位置は、高速走行であるため、作業速としては特別の作業に限定されることが多く、高速位置１７速〜２０速の領域に選択される。又、路上走行時は高速走行が一般的であるから変速位置１９速〜２４速の領域に選択されることが多い。
【００１５】
図４の表において、副変速がＨの位置にあっては○印をつけた範囲だけ増減速スイッチ４８，４９による操作が行えるようになっている。
【００１６】
図４の左下に記載した図は主変速を操作する増減速スイッチ４８，４９に代えて主変速を切換えるレバー１９とレバーガイド２０との間の関係を示したものであり、レバーガイド２０には変速レバー１９の位置を検出する主変速レバー位置センサ３９（図示省略）が設けられている。図４の表の下の右側の図は副変速レバー４１のシフトパターンを示す。
【００１７】
次に作用を説明する。
【００１８】
前記自動スイッチ５０をＯＮしてオートドライブ制御を行わせる。この自動スイッチ５０は運転席１５の近くであればどこに設けてもよいが、副変速レバー４１や主変速レバー１９のノブに設けると使い易い。
【００１９】
作業車速がコントローラ４７のメモリーに登録されている。このため、自動スイッチ５０のＯＮによって、これまでの過去の作業走行車速位置に変速されるようとする。しかし、現実には、このオートドライブ制御による変速位置では作業走行できないことがある。例えば、副変速高速Ｈで主変速位置４速の変速位置２４速位置で作業しているとき、走行負荷が大きいために、エンジン５の回転が低下して一定の作業走行を維持できなくなったときは、オペレータが副変速レバー４１を高速Ｈ位置から中速Ｍ、又は低速Ｌ位置へ操作する。この操作によってオートドライブ制御は中断されて、フローチャートのように主変速位置は、副変速中速Ｍ域の８速（変速位置１６速位置）、又は低速Ｌ域の８速（変速位置８速位置）に自動的に減速される。このようにして副変速がオペレータの操作により、中速Ｍ、又は低速Ｌに自から操作感覚によって負荷に応じた減速を行わせるときは、これらの主変速位置８速は、各中速Ｍ、低速Ｌの中の最高変速位置、即ち前記高速Ｈの変速位置２０速位置に最も近く速度差の少い変速位置にあるから、オペレータの予測操作域にあり、違和感を生じ難いものである。このようにして適切な変速位置が得られたときは、その変速位置１６速位置、又は８速位置を維持される。
【００２０】
しかしながらこれらの変速位置で作業走行ができ難いときは、再度副変速レバー４１を操作して、中速Ｍから低速Ｌへ切替え操作すれば、同様の主変速制御が行われる。
【００２１】
又、同図２において、オートドライブの自動スイッチ５０がＯＦＦのときは、フローチャートのように副変速レバー４１の操作で低速側等に操作して副変位置を選択することができる。又、オートドライブ制御にあって作業中の過負荷の条件を満していないときは、オペレータが副変速レバー４１を低速側への操作によって、主変速位置が自動的が過去の記憶値にもとづいて、例えば主変速６速の位置等に設定できる。
【００２２】
図３のフローチャートでは、前記オートドライブ制御による減速を行なわせるときの作業条件の判定を行なわせるもので、ＰＴＯ軸回転センサ５４の検出によるＰＴＯ軸１７が回転中であること、リフトアームセンサ５６の検出によるリフトアーム９が下降位置にあること、スロットルセンサ５７による指示が例えば２，０００回転以上であるのに対して、エンジン回転センサ５３による検出が１６００回転以下であること、車軸回転センサ５５の検出によりトラクタの作業走行が停止しそうな状態にあること、リフトアームセンサ５６の検出によりリフトアーム９の上昇操作がないこと、そして、副変速レバー位置センサ４３、４４等の検出で副変速が低速側に操作されたこと等を条件として、走行負荷減少のために副変速を操作したものと判断させるものである。これによって前記のような主変速が最も変速差の少ない減速位置に自動的に行なわれる。
【００２３】
次に、図７に基づいて説明する。前記主クラッチ２１を切りにして副変速レバー４１を操作するときは、増速スイッチ４８を押しながら操作すると、このフローチャートのようにして主変速位置が８速になるように制御構成する。又、増速スイッチ４８を押さないで操作するときは通常の副変速の切替となる。作業走行を終わって走行移動するとき、中速Ｍから高速Ｈに変速した場合に、この高速Ｈ位置での主変速が１速位置になると、これを８速位置にするには、数秒間にわたって増速スイッチ４８を押し続けるか、又は７回押し操作を繰り返す必要があり、相当の時間を要することとなるが、上記のように副変速レバー４１の操作を増速スイッチ４８をおしながら行なうと、一気に高速Ｈー８速の位置に操作できる。その他の副変速形態においても、各操作後の副変速位置の８速位置となる。
【００２４】
次に、図８に基づいて説明する。主クラッチ２１を切りにして副変速レバー４１で変速するとき、減速スイッチ４９を押しながら操作すると主変速がその変速後の副変速位置の１速位置になるように制御構成する。又、この減速スイッチ４９を押さないで操作するときは通常の変速が行なわれる。この通常の変速は、副変速を高速側へ変速するときは、主変速はその変速後の副変速位置の１速位置となり、副変速を低速側へ変速するときは、主変速はその変速後の副変速位置の８速位置となるように設定されている。
【００２５】
高速Ｈー８速や、Ｈー７速で移動した後に圃場に入るときは、副変速を中速Ｍにすると、主変速がこの中速Ｍー８速では速すぎる。又、低速Ｌー８速では、以降の作業では更に変速する必要のあることが多い。しかし、前記のように減速スイッチ４９を押しながら副変速することで、主変速を１速にすることができ、その後の不要な操作を少なくして的確な変速を行なうことができる。
【００２６】
このような副変速操作において、前記主クラッチ２１を切りにした状態で、副変速レバー４１を中立位置Ｎから任意の副変速位置Ｌ〜Ｈに入れるとき、増速スイッチ４８を押しながら操作すると主変速がこの変速後の副変速位置の８速位置になるように構成することもできる。エンジン５の始動後に副変速が中立位置Ｎから任意の位置に操作されたとき、主変速が１速位置になると、７速や８速にするためには、増速スイッチ４８を長く押し続けなければならないが、前記のような構成により、主変速位置に近い１速位置、、又は８速位置からの変速となり迅速、的確な操作を行なわせることができる。
【００２７】
例えば、増速スイッチ４８を押しながら副変速を中立位置Ｎから高速Ｈに入れると、主変速はこの高速Ｈの８速となり、増速スイッチ４８を押さないで副変速を中立位置Ｎから高速Ｈに入れると、主変速はこの高速Ｈの１速となるように設定することができる。更に、主変速の１速乃至４速が必要な場合は、増速スイッチ４８を押さないで変速し、主変速の５速乃至８速が必要な場合は増速スイッチ４８を押さないで変速することができる。
【００２８】
前記のように主変速装置２６の四段変速ギヤクラッチ２４や二段変速ギヤクラッチ２５等を、パワーシンクロ等のノークラッチ変速装置としたり、副変速をコンスタントメッシュ等の手動式変速装置とする形態において、手動式副変速レバー４１を通常の変速位置（低速Ｌ、中速Ｍ、高速Ｈ）から路上ＨＦ走行モードの位置に操作することによって、前記ノークラッチ変速装置を自動制御する機能を付加すると共に、手動変速装置の高速Ｈ位置から路上ＨＦ走行モードへの変速操作をノークラッチにして行ないうる構成として、操作性を高めることができる。又、この路上ＨＦ走行モード位置を前記レバーガイド４２の運転席１５側とは反対の外側に設定することによって、この副変速レバー４１が主クラッチ２１を同時に操作するクラッチペタルの足との干渉を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】フローチャートである。
【図２】オートドライブ制御のブロック図である。
【図３】その一部別実施例を示すフローチャートである。
【図４】その変速装置の変速段数表と、副変速レバーガイドの平面図である。
【図５】その伝動機構線図である。
【図６】そのトラクタの側面図である。
【図７】副変速レバー部の側面図と変速形態を示す作用説明図である。
【図８】変速操作の変速形態を示す作用説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
５    エンジン
９    リフトアーム
３    ＰＴＯ軸
２６  主変速装置
２７  副変速装置
４１  副変速レバー
４７  コントローラ
４８  増速スイッチ
４９  減速スイッチ
５０  自動スイッチ
Ｌ    低速
Ｍ    中速
Ｈ    高速
ＨＦ  路上速
【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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