(57)【要約】【課題】  トラクタ等の作業車両に、アクセルペダルの踏込操作により変速位置をアップ・ダウンする変速制御を搭載すると、高負荷作業を行っている時に、前記変速位置がアップされ、急減速やエンストを生じたり、作業の安定性を損なう恐れがある。【解決手段】トラクタには、増減速スイッチ５１，５２の押し込み操作を検出して、コントローラ２９により変速用アクチュエータ２７ｐ，１８ａ，１８ｂを駆動し主変速装置２７，３０をアップダウン操作する。またアクセルペダル２２の踏込み操作に応じても、コントローラ２９により変速用アクチュエータ２７ｐ，１８ａ，１８ｂを駆動し主変速装置２７，３０をアップダウン操作する。トラクタの二駆四駆切替装置３９が四駆状態であるときには、高負荷作業と想定して、前記アクセルペダル２２による変速切替操作を牽制する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（Ｅ）の回転動力を、変速用アクチュエータの駆動により切り替え可能な第一変速装置（２７，３０）と、手動操作により切り替える第二変速装置（３２）とを経由して前後輪（４，５）へ伝達すると共に、前記前輪（４）への動力駆動経路中には前記エンジン（Ｅ）からの回転動力を入切する二駆四駆切替装置（３９）を備えた作業車両において、
前記車両にはスイッチの押し込み操作に応じて前記変速用アクチュエータを駆動し前記第一変速装置（２７，３０）を切り替えるスイッチ式変速操作具（５１，５２）と、
前記踏込ペダルの踏込み操作に応じて前記変速用アクチュエータを駆動し第一変速装置を切り替えるペダル式変速操作具（２２）とを設け、
前記二駆四駆切替装置（３９）が四駆状態であるときに、前記ペダル式変速操作具（２２）による変速切替操作を牽制する制御手段（２９）を設けたことを特徴とする作業車両の変速制御装置。
【請求項２】
前記制御手段（２９）では、二駆四駆切替装置（３９）が四駆状態から二駆状態への切替変更後、所定時間経過後にペダル式変速操作具（２２）による変速切替操作の牽制を解除する構成としたことを特徴とする請求項１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、作業車両の変速制御装置に関し、トラクタ等の農業機械や建築、運搬用作業車両に利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、農業用トラクタには、エンジンの回転動力を、変速用アクチュエータ（油圧シリンダや油圧クラッチ内ピストン）の作動により切り替え可能な主変速装置と、手動操作により切り替える副変速装置とを経由して前後輪へ伝達すると共に、前記前輪への動力駆動経路中には前記エンジンからの回転動力を入切する二駆四駆切替装置を備えたものが知られている。またスイッチの押し込み操作に応じて前記変速用アクチュエータを駆動し前記主変速装置を切り替えるスイッチ式変速操作具を備えたものが知られている。
【０００３】
また、自動車分野では、アクセルペダルの踏込操作により変速位置を制御するものは、一般的に利用されている周知の技術である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平7-69104号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、トラクタ等のような作業車両では、トレンチャー作業や土砂運搬作業といった高負荷作業時では、常時四駆走行状態に設定して作業するものであるが、前記自動車のようにアクセルペダルの踏込みで変速する機構を搭載すると、馬力が不足して急減速やエンストを生じて、作業性を損なったり危険を伴う場合がある。このような時、この発明では、走行系が四駆状態になっている場合には、ペダルによる変速ができないように牽制することによって課題解決を図らんとするもので、変速制御を適所で作動させて走行することができる。
【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。
【０００６】
すなわち、請求項１記載の本発明は、エンジン（Ｅ）の回転動力を、変速用アクチュエータの駆動により切り替え可能な第一変速装置（２７，３０）と、手動操作により切り替える第二変速装置（３２）とを経由して前後輪（４，５）へ伝達すると共に、前記前輪（４）への動力駆動経路中には前記エンジン（Ｅ）からの回転動力を入切する二駆四駆切替装置（３９）を備えた作業車両において、
前記車両にはスイッチの押し込み操作に応じて前記変速用アクチュエータを駆動し前記第一変速装置（２７，３０）を切り替えるスイッチ式変速操作具（５１，５２）と、
前記踏込ペダルの踏込み操作に応じて前記変速用アクチュエータを駆動し第一変速装置を切り替えるペダル式変速操作具（２２）とを設け、
前記二駆四駆切替装置（３９）が四駆状態であるときに、前記ペダル式変速操作具（２２）による変速切替操作を牽制する制御手段（２９）を設けたことを特徴とする作業車両の変速制御装置とする。
（請求項１の作用）
スイッチ式操作具（５１，５２）の操作により変速用アクチュエータを駆動し第一変速装置（２７，３０）の変速位置を１段ずつ増速又は減速する。またペダル式操作具（２２）の踏込操作により変速用アクチュエータを駆動して第一変速装置（２７，３０）を切り替えて変速する。そして、走行時、二駆四駆切替装置（３９）が四駆状態にあるときには、このペダル式変速操作具（２２）による変速切替操作が制御手段（２９）により牽制されて変速が禁止状態となる。従って、この時には、一定の主変速位置で走行させるか、スイッチ式変速操作具（５１，５２）によって変速する。また前記二駆四駆切替装置（３９）を四駆状態から二駆状態に切り替えることによって、以後はペダル式変速操作具（２２）による変速も可能な状態となる。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、前記制御手段（２９）では、二駆四駆切替装置（３９）が四駆状態から二駆状態への切替変更後、所定時間経過後にペダル式変速操作具（２２）による変速切替操作の牽制を解除する構成としたことを特徴とする請求項１記載の作業車両の変速制御装置とする。
（請求項２の作用）
作業状態によっては、試行として二駆状態で走行できるか、一定期間だけ車両を四駆状態から二駆状態にして確認する場合があり、このような間は、二駆状態に切替変更後も所定時間内は継続して変速禁止状態を維持することになる。そして、この所定時間経過後はペダル式変速操作具（２２）による変速が可能な状態となる。
【発明の効果】
【０００８】
これにより、請求項１の発明によれば、二駆四駆切替装置（３９）が四駆状態になっている状態は、作業中や、トレーラ等を牽引する場合の高負荷での路上走行と想定し、ペダル式変速操作具（２２）による変速が行われないように牽制して、馬力が不足して急減速やエンストが生じることを防止したり、作業性を損なうことを防止する。
【０００９】
また請求項２の発明によれば、二駆四駆切替装置（３９）を四駆状態から二駆状態に変更する場合、その切替変更後の一定時間の間はペダル式変速操作具（２２）による変速を行なわない構成としたので、請求項１の効果を奏するものでありながら、四駆状態を継続すべきか二駆状態にするべきかの判断が容易に確認でき、一層、安全性が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下この発明を作業車両となるトラクタに搭載した形態について説明する。
【００１１】
図１は、農業用トラクターの全体側面図を示すものであり、このトラクタ１の前部にエンジン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内の主変速装置（第一変速装置）２７，３０や副変速装置（第二変速装置）３２に伝え、これら変速装置で減速された回転動力を前輪４と後輪５とに伝えるようにしている。
【００１２】
前記ミッションケース２の後上部には油圧シリンダケース６が設けられ、この油圧シリンダケース６にリフトアーム７を回動自在に枢着している。操縦席１４近傍の作業機昇降スイッチ１５または作業機昇降レバー等の昇降操作具で、前記油圧シリンダケース６内の油圧シリンダ８内に作動油を供給するとリフトアーム７が上昇回動し、排出するとリフトアーム７は下降するようになっている。
【００１３】
前記リフトアーム７とロアリンク９とはリフトロッド１０で連結され、そして、該ロアリンク９とトップリンク１１には、各種作業機を取り付ける構成となっている。図例では、ロータリ耕耘装置１２が連結され、前記リフトアーム７の昇降駆動によって上下動する構成である。
【００１４】
また前記操縦席１４の前方には、ステアリングハンドル１３を設け、同ハンドル１３の回転操作で左右前輪４，４を左右に操向する構成であり、ステアリングハンドル１３の前方には液晶モニタ５４や各種パイロットランプを備えたメータパネル６７を備える構成となっている。
【００１５】
図２はトラクタ１の伝動機構線図を示すものであり、エンジンＥの回転動力は主クラッチ２６を介して高低（Ｈｉ／Ｌｏ）２段の変速が可能な第一主変速装置２７に伝達され、更に、前後進切替装置２８に伝達される。
【００１６】
前記第一主変速装置２７は、二連の油圧クラッチ式変速装置であり、コントローラ２９の通電指令により切替制御弁２７ｖを操作して変速用アクチュエータとなる内部ピストン２７ｐを作動する構成となっている。
【００１７】
また前記前後進切替装置２８も、二連の油圧クラッチ式変速装置であり、コントローラ２９の通電指令により切替制御弁２８ｖを操作して前進用油圧クラッチ２８ｆ，若しくは後進用油圧クラッチ２８ｒを入として、機体を前進若しくは後進させる構成となっている。
【００１８】
また前記前後進切替装置２８の伝動下手側には４段変速（第１速〜第４速）が可能な第二主変速装置３０と３段変速が可能な副変速装置３２が設けられ、これら第二主変速装置３０と副変速装置３２とで減速された回転動力がピニオンベベルギヤ軸３５を介してその伝動後位に設けられた後輪デフ装置３４に伝達される。後輪デフ装置３４から左右に分岐した回転動力は、最終減速ギヤ機構３３を介して後車軸３６に伝達され後車軸３６の端部に取り付けられた後輪５を駆動する。
【００１９】
前記第二主変速装置３０は、変速用アクチュエータとなる１−２速用油圧シリンダ１８ａと３−４速用油圧シリンダ１８ｂの何れか一方の駆動により切替操作されるシンクロメッシュギヤ式変速装置であり、前記同様、コントローラ２９の通電指令により切替制御弁３０ａｖ、３０ｂｖを切替操作して、前記４段の内１速の変速ギヤ２０に切替える構成である。
【００２０】
これにより、主変速装置では第一主変速装置２７と第二主変速装置３０を組合わせて、８段の変速を得ることができる構成となっている。
【００２１】
また前記クラッチ内ピストン２７ｐと油圧シリンダ１８ａ，１８ｂは、アクセルペダル（ペダル式変速操作具）２２の踏込操作によってエンジン回転数の検出を介して連動構成してあり、現位置から順次１段ずつ自動的に切り替えて変速する構成である。
【００２２】
また、副変速装置３２は、３段（Ｌ速，Ｍ速，Ｈ速）の切り替えができるコンスタントメッシュギヤ式変速装置であり、前記操縦席１４側方の変速レバー３１の回動操作によりロッドやリンクなどの機械的連動機構を介して変速クラッチを複数段の変速ギヤの内１つに切替える構成となっている。
【００２３】
これにより、トラクタ１は主変速８段、副変速３段で全通段で２４段の変速位置を得ることができる（図７参照）。
【００２４】
また前記変速レバー３１は、作業用操作位置として、前記副変速装置をＬ速に切り替える位置と、Ｍ速に切り替える位置と、Ｈ速に切り替える位置で夫れ夫れ位置決めする構成となっており、更に路上走行用操作位置とて、前記Ｈ速の切り替えを維持しながら、擬似的に変速レバー３１を移動できるもう一つの位置決め位置を備える構成となっている。そして、これらの操作位置を副変速位置センサ２１によって検出する構成となっている。
【００２５】
ここで、前記変速レバー３１を利用した変速制御について説明する。
【００２６】
前記トラクタ１では、前記作業用操作位置では主変速を全段に亘って切り替えできる構成となっている。しかしながら、前記変速レバー３１を、路上走行用操作位置に設定した場合は、主変速の切替範囲を規制する構成となっている。
【００２７】
これにより、路上走行時の目的の変速位置へ迅速に変速することができて変速操作を軽減することができる。
【００２８】
また、前記ピニオンベベルギヤ軸３５からギヤ機構３８を介して分岐された前輪４への動力駆動経路中には、二駆四駆切替スイッチ３７のＯＮ／ＯＦＦ操作で切替制御弁の油路切替を介して入切できる二駆四駆切替装置３９を備え、そして、この二駆四駆切替装置３９を介して伝えられる回転動力は前輪デフ装置４０に伝達する構成となっている。
【００２９】
また前記二駆四駆切替装置３９は、２連の多板クラッチ式切替装置であり、後輪５のみを駆動する二駆状態と、前後輪４，５を共に駆動する等速四駆状態と、前輪増速四駆状態とに切り替えるために設けられた周知の構造である。
【００３０】
即ち、前記多板クラッチを中立に設定することで車両は二駆状態となり、通常作業時の直進走行中は等速四駆クラッチ３９ａが繋がって前輪４と後輪５が略同速で回転し、旋回操作を検出した時、例えばステアリングハンドル１３を所定角度回動操作すると操向角検出器がそれを感知して増速クラッチ３９ｂを繋ぎ、前輪増速用切替制御弁の油路切替を介して前輪４の回転速度を後輪５の速度よりも略２倍近く速く回転させる構成となっている。いづれの場合にあっても前輪デフ装置４０に伝えられた動力は最終減速ギヤ機構４３を介して前輪４に伝達される。
【００３１】
また前記主クラッチ２６の伝動上手側からは走行系とは別に、作業機系動力伝達経路を分岐し、前記エンジンＥの回転動力を、ＰＴＯ入切クラッチ４５、ＰＴＯ用変速装置４６を介してＰＴＯ軸４７へ伝達する構成としている。
【００３２】
またこの発明の制御手段となるコントローラ２９は、図３に示すように、各種制御情報を処理するＣＰＵや、本願の牽制手段となる制御プログラムを格納した記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）を設けると共に、メータパネル用コントローラ６４等の他のコントローラと通信接続して各種情報を共有する構成となっている。そして、この入力側に前記変速レバー３１基部に設けた副変速位置センサ２１、同レバー３１のグリップ部に設けた増速スイッチ５１と減速スイッチ５２、この発明の変速制御を入切する自動変速制御入切スイッチ５３、二駆四駆切替スイッチ３７ａ等を接続し、出力側に前記第一、第二主変速装置２７，３０の変速位置を切り替える切替制御弁２７ｖ，３０ａｖ，３０ｂｖのソレノイド３０ａｖｓ，３０ｂｖｓ…、前記二駆四駆切替装置３９を切り替える切替制御弁のソレノイド４１，４２等を接続する構成となっている。
【００３３】
尚、図３中、符号５７のエンジン回転センサは、前記アクセルペダル２２の踏込みを同エンジンＥの回転数により間接的に検出するセンサである。
【００３４】
以上のように構成したトラクタ１が、通常時、一般道路等を走行する際には、アクセルペダル２２の踏込操作に応じて主変速装置２７，３０の主変速位置をコントローラにより自動で切り替えながら走行するが、このとき、図４のフローチャートに示すように、二駆四駆切替装置３９が四駆状態に設定している場合には、トレーラ等を牽引したり、土砂運搬作業時の走行であると想定し、前記アクセルペダル２２の踏込みに因る自動変速が行われないように自動変速牽制制御手段Ａによって牽制するように構成している。また、この際にも、前記変速レバー３１のグリップ部の押込スイッチ式変速操作具である増速スイッチ５１と減速スイッチ５２による変速操作は有効であり、これら一回毎のスイッチ操作により、前記主変速位置を一段ずつアップ／ダウンする構成となっている。
【００３５】
そして、この二駆四駆切替装置３９を四駆状態から二駆状態に切り替えると、牽制制御手段が解除されてアクセルペダル２２の踏込操作による自動変速が可能な状態となるよう構成している。また、このように二駆四駆切替装置３９を四駆状態から二駆状態に変更する場合、その切替変更した直後の一定時間内（数秒間）は自動変速が行なわれないように自動変速禁止状態に制御する構成としている。そして、この所定時間経過後は自動変速制御禁止状態が解除され自動変速制御が可能な状態となる。
【００３６】
これにより、トラクタ１が四駆走行状態になっている状態は、作業中や、トレーラ等を牽引する場合の高負荷での路上走行と想定し、アクセルペダル２２による変速が行われないように牽制して、アクセルペダル２２を踏込むことで変速位置がアップし、馬力が不足して急減速やエンストが生じることを防止したり、作業性が損なわれることを防止する。
【００３７】
また、車両を四駆走行状態から二駆走行状態に変更する場合、その切替変更後の一定時間の間はアクセルペダル２２による変速を行なわない構成としたので、作業の状態が変化して、四駆走行状態を継続すべきか二駆走行状態にするべきかの判断するときには、変速位置が安定するので容易に確認でき、前記同様に安全性も確保される。
【００３８】
尚、前記自動変制御の牽制手段Ａは、二駆四駆切替スイッチ３７の切替操作を検出する構成であるが、これを作動側、例えば、前記クラッチの圧着状態を油圧により検出する構成としても良い。また前記自動変速制御による変速位置は、エンジン回転センサ５７によりエンジン回転数を常時検出し、アクセルペダル２２を踏込むことでエンジン回転数が所定回転を超えて且つ一定時間継続した状態を検出したときに、現位置から１速ずつアップする構成となっている。また減速についても同様に、前記アクセルペダル２２を踏み離すことで、エンジン回転数が所定回転を下まわり且つ一定時間継続したときに、現位置から１速ずつダウンする構成となっている。
【００３９】
また、前記自動変速制御入切スイッチ５３は、前記変速レバーのグリップ部に設けても良い。  次に、前記トラクタ１の主変速操作について説明する。
【００４０】
トラクタ１の出荷後初期時、前記変速レバー３１を切替操作した時に、車速の変動を少なくするよう、コントローラ２９の指令により主変速の位置を自動で最高速、若しくは最低速に切り替える構成としているが、一定期間経過後は、最も使用時間の長い主変速位置を主変速初期位置として自動で切り替える構成としている。詳しくは、図４のフローチャート後半部で示すように、副変速位置毎の主変速位置のポジション継続時間（使用時間）を個別にカウントし、副変速位置で規定時間が経過すると、主変速位置継続時間の長い位置を当該副変速位置の主変速初期位置として前記ＥＥＰＲＯＭＢに記憶する。また前記記憶時には短時間のブザー警報と同時に、液晶モニタ５４に初期位置変更の旨を表示する。
【００４１】
従って、オペレータは、いつどのようなタイミングで記憶が行われているか分らず不安感があったが、上記のように報知することでこれを解消することができる。
【００４２】
次に、図５及び図６に基づいて前記メータパネル用コントローラ６４の構成について更に詳しく説明する。
【００４３】
メータパネル用コントローラ６４は、前記メータパネル６７の筐体内部に備えられ、ＣＰＵにて液晶モニタ６５の表示、及びタコメータ６６の駆動、更には各種パイロットランプの点灯を制御する構成としている。また同コントローラ６４の接続ハーネスには、リフトアームの回動角を検出するようなアナログセンサ６８のチェックを行うための回路を設け、この回路中にコネクタ６９を介して各種のアナログ式センサ６８を接続し、前記液晶表示でセンサ信号の出力電圧を確認できる構成となっている。
【００４４】
尚、図６中の符号７０は、バッテリの電源を一定圧に変換するレギュレータを示し、符号７１はアース線を示す。
【００４５】
これにより、例えば携帯用検査器を使わずにセンサの故障チェックが可能となり、ハーネス断線かセンサ自体の故障かの判断が即座に可能となる。
【００４６】
また、前記メータパネル６７は、他のコントローラと通信を行い、他のコントローラに入力するアナログセンサのセンサチェックを液晶モニタ６５で確認可能（デジタル表示）にしても良く、液晶モニタ６５のデジタル表示に加えタコメータ６６を駆動し、アナログ的にセンサ信号変化を確認できるように構成しても良い。
【００４７】
これにより、トラクタにおいては、タコメータは作業上重要であるので、一目見て解り易く配置されているため、液晶部のデジタル表示に比べて見やすくなる。また、タコメータの針をアナログテスタの針にみたてることができ、デジタル表示よりも針が振れることでセンサ変化を認識でき感覚的に解り易い。
【００４８】
図８は前記ＰＴＯ軸の構成について図示したもので、リヤミッションケース８１を共用使用して長さの異なるトラクタ用ＰＴＯ軸４７を構成する場合、小馬力用の短いＰＴＯ軸４７ｓを覆うシャフトカバー８２と略同一ピッチにて延長ケース８３を取り付けできるように構成して、この延長ケース８３に大馬力用の長いＰＴＯ軸４７ｌを架設するようにする。そして、このＰＴＯ軸４７ｌの延長部分のカバーは前記シャフトカバー８２を共用するものとする。前記延長ケース８３はリヤミッションケース８１に対し４本のボルト８４…にて締付固定するようにし、また、延長ケース８３には、シャフトカバー８２を前記ボルト８４…と同一寸法のボルト８４…にて締付固定する。従来のものは、延長ケースがないため、ユニバーサルジョイントの長いものが必要であった。本例は、上記のように延長ケースによって馬力に合わせたＰＴＯ軸位置を確保でき、構成がシンプルで安価に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】トラクタの側面図。
【図２】動力伝達経路図。
【図３】制御ブロック図。
【図４】フローチャート。
【図５】メータパネルの斜視図。
【図６】制御回路図。
【図７】トラクタの車速表。
【図８】ＰＴＯ軸の平断面図。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ    牽制手段
Ｂ    記憶装置
Ｅ    エンジン
１    トラクタ
２２    アクセルペダル
２７    第一主変速装置
２９    コントローラ
３０    第二主変速装置
３２    副変速装置
３９    二駆四駆切替装置
５１    増速スイッチ
５２    減速スイッチ
５３    変速変速制御入切スイッチ
【図１】
2005042839.tif 000003
【図２】
2005042839.tif 000004
【図３】
2005042839.tif 000005
【図４】
2005042839.tif 000006
【図５】
2005042839.tif 000007
【図６】
2005042839.tif 000008
【図７】
2005042839.tif 000009
【図８】
2005042839.tif 000010