(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから走行装置への伝動系の中途に、変速レバーの操作による手動切換が可能なギヤ式変速装置を備える農用作業車に装備してあり、作業機を牽引しての作業走行中に最適な駆動性能を得るべく、前記エンジンの回転速度に応じて、前記ギヤ式変速装置の変速段を切換える農用作業車の変速制御装置において、前記ギヤ式変速装置の出力軸と連動回転し、該出力軸の角加速度と予め定めた目標角加速度との偏差の増大に応じて低下する油圧を発生する角加速度制御弁と、該角加速度制御弁の発生油圧をパイロット圧として動作し、油圧源からの供給油圧を減圧して送出する減圧弁と、前記ギヤ式変速装置とエンジンとの間に介装され、前記減圧弁からの送給油圧により係合動作する油圧クラッチと、前記ギヤ式変速装置に変速動作を行わせる変速アクチュエータと、前記エンジンの回転速度を検出する回転センサとを備え、該回転センサの検出結果が所定の回転速度範囲を外れたとき、前記油圧クラッチを遮断し、前記変速アクチュエータを動作させた後、前記油圧クラッチを係合させる制御手段を具備することを特徴とする農用作業車の変速制御装置。
【請求項２】
前記変速アクチュエータは、前記変速レバーを各切換位置に移動させる構成としてある請求項１記載の農用作業車の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農用トラクタ等の農用作業車に装備され、作業走行中に最適良好な動力負荷性能を得るべく自動変速を行わせる変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走行用及び作業機駆動用の駆動源としてのエンジンを備え、該エンジンの回転を、車輪、クローラ  等の走行装置に伝えて走行する農用トラクタ等の農用作業車においては、作業機を牽引して行われる作業走行中に、エンジンが最大動力又は最大トルクを発生することが可能な適正な回転速度範囲を維持することが重要であり、一般的には、農用作業車に搭乗した作業者により操作されるスロットルレバーを適宜位置に固定し、エンジンの出力をガバナにより自動調節して適正回転速度域を維持するようにしている。
【０００３】
しかしながら、実際の作業中には、作業機に加わる負荷の変動によりエンジンの回転速度が大きく変動し、適正回転速度を維持するには、前記スロットルレバー操作に加えて、変速（減速又は増速）操作が必要となる場合が多い一方、運転のために搭乗している作業者には、作業機における作業状態の監視等の付随作業に集中することが必要であることから、適正回転速度域を維持するための操作が煩雑になるという問題がある。
【０００４】
そこで従来から、作業走行中にエンジンの回転速度を監視し、この回転速度が適正範囲を外れたとき、エンジンから走行装置への伝動系の中途に配設された変速装置に変速動作を行わせる構成とした変速制御装置を設け、作業走行中に常に良好な駆動性能が得られるようにした農用作業車が実用化されている。
【０００５】
前記変速制御装置において制御対象となる変速装置は、一般的に、エンジンからの入力軸及び走行装置への出力軸の夫々に嵌着された各複数の変速ギヤを選択的に噛合させることにより複数の変速段を得るようにしたギヤ式の変速装置であり、このような変速装置に変速動作を行わせるためには、前記エンジンからの入力を一旦遮断し、変速ギヤの噛み合わせを変える必要がある。
【０００６】
そこで前記変速制御装置は、ギヤ式の変速装置と共に、これに前置された油圧クラッチを制御対象とし、エンジンの回転速度が適正範囲を外れたとき、前記油圧クラッチを遮断動作させると共に、前記変速装置に付設された変速アクチュエータを動作させ、減速又は増速側への変速動作を行わせた後、前記油圧クラッチを係合させる一連の動作を行う構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上の如き変速制御装置の動作において、変速動作に先立って油圧クラッチが遮断されることから、エンジンからの伝達トルクの喪失により、走行装置及び牽引作業機に加わる負荷に応じて車速が低下し、所望の変速段の実現後における前記油圧クラッチの再係合時に、伝達トルクの復帰により車速が急増して運転者が不快な変速ショックを感じるという問題があり、従来から、この問題を解消するための種々の提案がなされている。
【０００８】
特開平2-168068号公報には、車両の加速度を検出し、この検出結果に基づいて電磁弁を間欠的に開閉操作する制御手段を有し、前記電磁弁により調圧された油圧を前記油圧クラッチの係合用の油圧として利用することにより変速ショックを軽減する構成が開示されており、また特開平4-370467号公報には、エンジンからギヤ式変速装置への伝動系の中途に、油圧操作式の第１クラッチに加えて、急速な入切操作が可能な第２クラッチを設け、第２クラッチを変速動作の前後に切入操作する一方、第１クラッチの作動油圧の上昇程度を牽引負荷の大小に応じて遅速に変更する構成が開示されている。
【０００９】
ところが後者の構成は、２種のクラッチを必要とすることから、伝動系の構成が複雑化する上、基本的に、台車を牽引走行する作業車への適用を図ったものであり、牽引負荷の変動が著しい農用作業車への適用は難しく、変速ショックの十分な低減効果は期待し得ないという問題があった。
【００１０】
これに対し前者の構成は、車両の目標加速度に応じて油圧クラッチの係合用油圧が調圧されることから農用作業車の変速制御装置への適用に適したものであるが、電磁弁の間欠的な開閉により係合用油圧を得ていることから、油圧クラッチの係合が断続的に生じて細かい変速ショックが残るという問題がある。
【００１１】
また、加速度センサ、及び該加速度センサの検出結果に基づいて前記電磁弁を開閉制御する電気的な制御手段が必要である上、外部からの電磁ノイズ、走行路面からの跳ね水等の外乱の影響により、加速度センサ及び制御手段の誤動作が発生する虞れがあり、信頼性に欠けるという問題があった。
【００１２】
更に特開昭62−231841号公報には、車両の加速度の検出結果に基づいて制御される電磁比例減圧弁により油圧クラッチの係合用油圧を連続的に調圧する構成が開示されている。この構成においては、油圧クラッチの係合用油圧が連続的に変更されることから変速ショックを有効に低減し得る反面、前記特開平2-168068号公報にも記載されているように、電磁比例制御弁を電流制御するための制御系の構成が複雑となる問題があり、また特開平2-168068号公報に開示された構成と同様に、外乱による加速度センサ及び制御手段の誤動作が発生する虞れがあり、信頼性に欠けるという問題があった。
【００１３】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電気的な制御手段に頼ることなく車両の加速度に応じた油圧を発生し、この油圧を変速後の油圧クラッチの係合用油圧として利用することにより、変速ショックを伴うことなく変速を行わせることができる農用作業車の変速制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る農用作業車の変速制御装置は、エンジンから走行装置への伝動系の中途に、変速レバーの操作による手動切換が可能なギヤ式変速装置を備える農用作業車に装備してあり、作業機を牽引しての作業走行中に最適な駆動性能を得るべく、前記エンジンの回転速度に応じて、前記ギヤ式変速装置の変速段を切換える農用作業車の変速制御装置において、前記ギヤ式変速装置の出力軸と連動回転し、該出力軸の角加速度と予め定めた目標角加速度との偏差の増大に応じて低下する油圧を発生する角加速度制御弁と、該角加速度制御弁の発生油圧をパイロット圧として動作し、油圧源からの供給油圧を減圧して送出する減圧弁と、前記ギヤ式変速装置とエンジンとの間に介装され、前記減圧弁からの送給油圧により係合動作する油圧クラッチと、前記ギヤ式変速装置に変速動作を行わせる変速アクチュエータと、前記エンジンの回転速度を検出する回転センサとを備え、該回転センサの検出結果が所定の回転速度範囲を外れたとき、前記油圧クラッチを遮断し、前記変速アクチュエータを動作させた後、前記油圧クラッチを係合させる制御手段を具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、ギヤ式変速装置の出力軸と機械的に連動回転する角加速度制御弁が、前記出力軸の角加速度と目標角加速度との偏差の増加に伴って低下する油圧を発生し、この油圧をパイロット圧とする減圧弁の動作により、油圧源からの供給油圧を減圧して得られる油圧を油圧クラッチに送給し、該油圧クラッチの係合用油圧として利用する。
【００１６】
更に加えて、前記変速アクチュエータは、前記変速レバーを各切換位置に移動させる構成としてあることを特徴とする。
【００１７】
この発明においては、ギヤ式変速装置の変速操作のために設けた変速レバーにアクチュエータを付設し、変速が必要な場合、油圧クラッチを遮断した後、前記アクチュエータの動作により変速レバーを動かし、変速装置における所望の変速段を実現する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る変速制御装置を、これを備えた農用作業車の走行伝動系の構成と共に示す油圧回路図である。
【００１９】
図中Ｅはエンジンであり、該エンジンＥの出力は、主クラッチＣ1 、油圧クラッチＣ、主変速装置８（変速比ｉm ）、副変速装置80（変速比ｉn ）、及び終減速機81を経て駆動輪82に伝達され、該駆動輪82の回転により図示しない農用作業車が走行する構成となっている。
【００２０】
主変速装置８は、油圧クラッチＣからの入力軸Ｓ2 と、副変速装置80への出力軸Ｓ3 の夫々に嵌着された各複数の変速ギヤを選択的に噛合させることにより複数の変速段を得るようにした公知のギヤ式の変速装置である。この主変速装置８の変速操作は、図の上部に模式的に示された変速レバーＲの手動操作により行われると共に、前記変速レバーＲに後述の如く付設された変速アクチュエータ9a，9bの動作により行われるようになしてあり、手動による変速に際しては、図示しないクラッチペダルの踏圧により主クラッチＣ1 を遮断し、また自動による変速に際しては、後述の如く構成された係断用油圧回路の動作により油圧クラッチＣを遮断し、エンジンＥの出力軸Ｓ1 からの伝動を夫々絶つようにしてある。
【００２１】
油圧クラッチＣの係断用油圧回路は、油圧源としての油圧ポンプＰの発生油圧Ｐ0 を、減圧弁83、係断切換え用の電磁切換弁84、及び方向操作弁85を介して油圧クラッチＣに送給する構成となっている。電磁切換弁84は、これに付設されたソレノイド 84aへの通電及び通電遮断に応じて、図示の２位置の間にて切換え動作を行う２位置切換弁であり、減圧弁83の出口側に得られた油圧は、前記ソレノイド 84aへの通電がなされない通常状態においては、図示の切換え位置にある電磁切換弁84を経て油圧クラッチＣに送給され、該油圧クラッチＣは係合状態を保つようになしてある。また、ソレノイド 84aに通電されると、減圧弁83の出口側に得られた油圧は、図と逆の切換え位置をとる電磁切換弁84によりブロックされ、油圧クラッチＣ内の作動油が電磁切換弁84を経て油タンクＴに還流して、該油圧クラッチＣが遮断される。
【００２２】
減圧弁83は、油圧クラッチＣを係合させて所望の変速段を得るに際し、油圧ポンプＰの発生油圧Ｐ0 を減圧し、急激な係合動作に伴う変速ショックの低減を図る動作をなすものであり、導圧回路86を介して与えられるパイロット圧Ｐf の低下に応じて前記減圧の程度を大とする公知の構成を有している。
【００２３】
導圧回路86内部のパイロット圧Ｐf は、制御対象となる主変速装置８の出力側、図においては、副変速装置80の出力軸Ｓ4 と連動回転する角加速度制御弁１の動作により、油圧ポンプＰの発生油圧Ｐ0 を調圧して得られるものであり、前記出力軸Ｓ4 の目標角加速度に対応する油圧となっている。
【００２４】
図２は、角加速度制御弁１の構成を示す側断面図である。本図に示す如く角加速度制御弁１は、固定ハウジング２内側の筒状の空洞部に、その軸芯回りでの回動自在に支承された回転軸３を備えている。該回転軸３は、軸長方向に適長離隔した位置を前記固定ハウジング２に内嵌固定された一対の玉軸受20，21に両持ち支持されており、これらの玉軸受20，21間には、円筒形をなす導油筒４が外嵌されている。
【００２５】
回転軸３の両端は、固定ハウジング２の外側に突出させてあり、一側の突出端には、平歯車30が一体形成されている。該平歯車30は、図１に示す如く、副変速装置80の出力軸Ｓ4 に嵌着された平歯車31に噛合させてあり、前記回転軸３は、平歯車31及び平歯車30を介して伝達される前記出力軸Ｓ4 の回転に応じて軸回りに回転するようになしてある。
【００２６】
回転軸３の他側の突出端は、固定ハウジング２の外側面に同軸的に固定されたカバーキャップ22に、玉軸受23によって支持させてあり、該玉軸受23と前記玉軸受21とによる支持位置間にフライホイール５及び回転円板６が取付けられている。厚肉円板形をなすフライホイール５は、回転軸３に外嵌された玉軸受50，51により、該回転軸３と同軸上での相対回転自在に支持されており、また回転円板６は、フライホイール５と略等しい外形を有する円板であり、回転軸３の端部外周に形成されたスプラインとの係合により周方向の回転を拘束すると共に、前記玉軸受23の端面との当接により、フライホイール５から離反する向きの移動を拘束して取付けてあり、回転軸３の回転に伴って回転するようになしてある。
【００２７】
フライホイール５の回転円板６との対向面には、半径方向に適宜の幅を有する凹所52が全周に亘って形成されている。また回転円板６のフライホイール５との対向面には、円環状の支持環61が突設されており、該支持環61は、その内外に適宜の間隙を有して前記凹所52の内部に侵入させてある。
【００２８】
前記支持環61には、円環状をなす摩擦環62が外嵌保持されている。該摩擦環62は、係合ピン63により支持環61と係合され、周方向の回転を拘束し、軸長方向の移動を許容すると共に、その一端面と回転円板６の側面との間に介装されたコイルばね64により、他側面をフライホイール５の側面に押し付けた状態に取り付けてある。またフライホイール５と回転円板６とは、前記支持環61の内側に配置された捩ればね７を介して連結されており、両者の相対角変位を、前記捩ればね７の捩れにより許容するようになしてある。
【００２９】
また回転円板６の外周面は、所定数の歯が形成された歯面とされ、カバーキャップ22の周壁を貫通して形成されたセンサ座24の内側に臨ませてあり、前記回転軸３の回転は、図中に２点鎖線により示す如く、前記センサ座24に取付けた磁電式の回転センサにより、前記回転円板６外周の歯数を媒介として検出し得るようになっている。
【００３０】
以上の構成により、固定ハウジング２に支持された回転軸３が前記出力軸Ｓ4 の回転に応じて回転するとき、該回転軸３に玉軸受50，51を介して支持されたフライホイール５には、回転軸３と一体回転する回転円板６に保持された摩擦環62の押し付けにより、該回転円板６及び回転軸３の回転方向と同向きの摩擦抵抗が作用し、該フライホイール５は、回転軸３が略一定の回転速度を保つ定常回転中には、前記摩擦抵抗の作用により回転円板６及び回転軸３と等しい速度を有して回転する。
【００３１】
一方、前記出力軸Ｓ4 及び回転軸３の回転速度が時間的に変動した場合、フライホイール５は、自身の慣性により現状の回転速度を保とうとすることから、回転軸３と一体に回転する回転円板６との間に捩ればね７の捩れを伴って相対角変位が生じる。この相対角変位は、摩擦環62の押し付け部に加わる摩擦力と、捩ればね７の捩れ復元力に抗して生じるから、回転軸３に発生する角加速度の大小に対応する変位量を有することとなる。
【００３２】
図２に示す如く、回転軸３の軸心部には、導油孔32が形成されており、該導油孔32の中途部には、固定絞り環34が嵌着固定され、この嵌着位置の両側は、回転軸３を半径方向に貫通する給油孔35及び送油孔36により、回転軸３の外周に周設された各別の環状溝に連通させてあり、これらは、前記導油筒４の該当位置に貫通形成された連通孔40，41を介して固定ハウジング２に形成された給油孔25及び送油孔26に夫々連通されている。
【００３３】
フライホイール５との嵌合部に達する導油孔32の先端部39は、半径方向外向きに延びる導油孔37により回転軸３の外周面に連通させてある。この連通位置に嵌合するフライホイール５の内周面には、その周方向の所定位置にて形成されたドレン長溝53によりフライホイール５の一側を支持する玉軸受51の配設室に連通させてあり、該ドレン長溝53と前記導油孔37とにより可変絞りが構成されている。
【００３４】
図３（ａ）は、導油孔37及びドレン長溝53の形成位置における回転軸３及びフライホイール５の嵌合部の横断面図である。図示の如く導油孔37とドレン長溝53とは、回転軸３に対するフライホイール５の相対角変位θが生じていない定常状態において半径方向に相対向する位置に形成してあり、前記相対角変位θが、予め設定されている目標角加速度に対応する大きさ（＝θr ＝θf ）に達し、導油孔37の方向が図中に破線により示すようになったとき相互に連通し、この後は、図３（ｂ）に示す如く、目標角加速度に対する偏差の増大に応じた相対角変位の増大に伴って絞り面積を増す可変絞りＳとして作用する。
【００３５】
以上の如く構成された固定絞り環34及び可変絞りＳは、図１中にも油圧回路記号により示してあり、固定絞り環34の上流側は、前記給油孔25、連通孔40、及び給油孔35を介して油圧源たる油圧ポンプＰの吐出側に接続されており、該油圧ポンプＰが発生する略一定の油圧Ｐ0 が導入されている。また、ドレン長溝53によりカバーキャップ22の内部に連通された可変絞りＳの下流側は、カバーキャップ22の下部に連通するように固定ハウジング２に穿設された排油孔27により油タンクＴに連通されている。
【００３６】
以上の構成により、可変絞りＳが開口状態にあるとき、前述の如く、Ｐ0 なる圧力を有して導油孔32に導入される圧油は、固定絞り環34の通過により減圧されて先端部39に導かれ、導油孔37とドレン長溝53とにより形成された可変絞りＳの通過により減圧されて前記玉軸受50，51の配設室内に流れ込み、該玉軸受50，51を潤滑し、カバーキャップ22内に滞留した後、前記排油孔27を経て油タンクＴに排出される。
【００３７】
このとき、固定絞り環34と可変絞りＳとの間においては、固定絞り環34の通過後の油圧Ｐf を取り出すことができ、この油圧Ｐf は、下流側の可変絞りＣの絞り面積の増加、即ち、回転軸３に発生する角加速度の目標角加速度からの偏差の増加に伴って低下する油圧となり、この油圧Ｐf が、前記送油孔26、連通孔41及び送油孔36を介して固定ハウジング２の外部に取り出され、図１に示す如く、導圧回路86を介して前記減圧弁83に与えられている。
【００３８】
従って、以上の如く構成された本発明に係る変速制御装置においては、主変速装置８において適宜の変速段を得るべく、これに先立って行なわれる油圧クラッチＣの遮断に伴い、駆動輪82に加わる路面抵抗、図示しない作業機の牽引抵抗により、主変速装置８の出力側の回転速度が低下する。従って、主変速装置８での変速操作の終了後に油圧クラッチＣを再係合する際に、前記出力軸Ｓ4 に発生している角加速度に応じて角加速度制御弁１の出力油圧Ｐf が低下し、これをパイロット圧とする減圧弁83の動作により、前記油圧クラッチＣに送給される作動油圧が適度に保たれる結果、該油圧クラッチＣは半係合状態となり、出力軸Ｓ4 は緩やかに加速される。
【００３９】
そしてこの状態は、半係合下にある油圧クラッチＣ、及び変速操作後の主変速装置８を経た伝動により、副変速装置80の出力軸Ｓ4 の回転速度が徐々に増大して、その角加速度が前記目標角加速度となり、角加速度制御弁１の可変絞りＳが閉止されるまで継続される。従って、油圧クラッチＣの遮断、主変速装置８の内部での変速段の切換え、及び油圧クラッチＣの再係合からなる主変速装置８の一連の自動変速動作を、変速ショックの発生を伴うことなく容易に行わせることができる。またこのとき、角加速度制御弁１の出力油圧Ｐf を減圧弁83のパイロット圧として利用し、油圧クラッチＣの係合用の作動油圧は、減圧弁83の動作により得ているから、十分な作動制御油量を確保することができ高い応答性が得られる。
【００４０】
以上の如く行われる主変速装置８の自動変速動作において、油圧クラッチＣを遮断して行われる主変速装置８の変速段の切換えは、図４に示す如く、手動変速のための変速レバーＲに直接的に操作力を加える構成とした変速アクチュエータの動作により実現することができる。
【００４１】
変速レバーＲは、図示しない農用作業車に、これの運転のために搭乗している作業者により操作可能な位置に配してあり、この操作により図示の如く、エの字形をなすガイド溝87に沿って移動させ、前記エの字の横辺の両端部に夫々設定された４か所の変速位置に位置決めすることにより、夫々に対応する変速段（図中にＩ〜IVとして示す４つ変速段）への切換えが可能に構成されたものである。図示の如く変速アクチュエータ9a，9bは、変速レバーＲの基部近傍にその出力ロッドを連結してある油圧シリンダであり、変速レバーＲは、一方の変速アクチュエータ9aの進退動作により、前記ガイド溝87の縦辺に沿って移動せしめられ、他方の変速アクチュエータ9bの進退動作により、ガイド溝87の横辺に沿って移動せしめられるようになしてある。
【００４２】
変速レバーＲが図４中に実線にて示す位置にある場合、主変速装置８はニュートラル状態にあり、例えば、この状態からＩの変速段を実現する場合、変速アクチュエータ9aを退入動作させ、次いで、変速アクチュエータ9bを進出動作させればよく、更に、このＩの変速段からIIの変速段を実現する場合、変速アクチュエータ9bを退入動作させればよい。他の変速段である III及びIVも同様に、変速アクチュエータ9a，9bの進退動作を適宜に組み合わせることにより実現される。
【００４３】
変速アクチュエータ9a，9bは、夫々の中途部を変速レバーＲの移動面内にて揺動自在に各別のブラケット9c，9dにより支え、一方の変速アクチュエータ9a（又は9b）が進退動作するとき、他方の変速アクチュエータ9b（又は9a）は、夫々のブラケット9d（又は9c）回りの揺動により追随するようになしてある。また、以上の如く切換えられる主変速装置８の現状の変速段は、前記Ｉ〜IVの切換え位置に夫々配した変速段スイッチLW1 〜LW4 が変速レバーＲの一部に当接してオンすることにより検出される構成となっている。
【００４４】
なお、主変速装置８の変速段を切り換える変速アクチュエータは、以上の構成に限らず、主変速装置８に内蔵された変速ギヤに付設されたシフタに直接的に移動力を加える構成とすることも可能であるが、図４に示す如く、変速レバーＲに直接的に力を加える変速アクチュエータ9a，9bを設けることにより、簡素な構成にて変速段の切換えが可能となる。但しこの構成においては、切換え操作にある程度の時間を要することは避けられないが、本発明においては、切換え後の油圧クラッチＣの係合が、前述した角加速度制御弁１の動作により緩やかに行われることから、前記切換えに要するラグタイムの増大は、特に問題とはならない。
【００４５】
図５は、本発明に係る変速制御装置の制御系の構成を示すブロック図である。図中９は、マイクロプロセッサを用いてなる変速制御部であり、該変速制御部９の入力側には、エンジンＥの回転数を検出するエンジン回転センサ10、及び主変速装置８の出力側の回転数を検出する車軸相当回転センサ11の出力信号が与えられている。これらの回転センサ10，11は、図１中に示してあり、車軸相当回転センサ11としては、前記角加速度制御弁１のセンサ座24に取付けられた磁電式の回転センサを用いることができる。
【００４６】
変速制御部９の入力側には、エンジンＥのスロットル開度を検出するスロットルセンサ12、主クラッチＣ1 の係断を検出する主クラッチセンサ13の出力が与えられている。また変速制御部９の入力側には、変速レバーＲに付設された変速段スイッチLW1 〜LW4 が接続されており、変速制御部９は、これらの変速段スイッチLW1 〜LW4 のオンオフ状態により、主変速装置８における現状の変速段を認識し得るようになしてある。なお図中には、４つの変速段スイッチLW1 〜LW4 を一つのブロックにより示してある。
【００４７】
更に、変速制御部９の入力側には、手動変速及び自動変速の切換えのためのモード切換スイッチ14が接続されている。このモード切換スイッチ14は、図１に略示するように、前記変速レバーＲの先端に設けたノブに配した２位置切換え式のスイッチとすることができ、これが自動側に操作された場合、変速アクチュエータ9a，9bの前述した動作により変速段の切換えが行われるようになしてある。
【００４８】
一方変速制御部９の出力は、油圧クラッチＣの係断切換え用の電磁切換弁84、より具体的には、これに付設されたソレノイド 84aに与えられており、変速制御９から電磁切換弁84に動作指令が与えられた場合、ソレノイド 84aへの通電により、前述の如く油圧クラッチＣが遮断されるようになしてある。
【００４９】
また、変速制御部９の出力は、変速アクチュエータ9a，9bに夫々与えられており、これらは、変速制御部９から与えられるシフトアップ指令、又はシフトダウン指令に応じて各別に進退動作せしめられ、前述した如く、主変速装置８の変速段が切換えられるようになっている。なお変速アクチュエータ9a，9bとして、前述した如く油圧シリンダを用いる場合、変速制御９の出力は、油圧クラッチＣにおけると同様、変速アクチュエータ9a，9bの油圧送給回路に夫々設けられた電磁切換弁に与え、作動油圧の送給方向を切り換える構成とすることができる。
【００５０】
更に、変速制御部９の出力側には、表示器15が接続されている。この表示器15は、入力側に与えられるエンジン回転センサ10、及び車軸相当回転センサ11の検出結果を表示するために設けられたものであり、作業者は、自動変速の実行中に表示器15の表示を視認することにより、自動変速の動作内容をモニターすることが可能である。
【００５１】
変速制御部９は、入力側に接続されたモード切換スイッチ14が自動側に切換えられており、また、スロットルセンサ12から入力されるスロットル開度が所定開度以上であり、更に、主クラッチセンサ13からの入力により出力クラッチＣ1 が係合状態にあると判定されたことを条件として、以下に示す手順にて自動変速動作を行う。即ち、モード切換スイッチ14を自動側に切換えた後、スロットルレバーを適宜位置に固定し、クラッチペダルを係合操作することにより自動変速運転を実現することができ、この運転は、モード切換スイッチ14を手動側に切換える外に、スロットルレバーの固定を解除すること、又はクラッチペダルを踏圧操作することにより夫々解除される。
【００５２】
図６は、変速制御部９の動作内容を示すフローチャートである。前述した条件が満たされて自動変速動作を開始した変速制御部９は、入力側に接続されたエンジン回転センサ10の出力を取り込み、これによりエンジンＥの現状の回転速度Ｎを認識し（ステップＳ１）、これが予め設定された上限回転速度Ｎ1 を超えているか否かを調べ（ステップＳ２）、次いで、予め設定された下限回転速度Ｎ2 を下回っているか否かを調べる（ステップＳ３）。
【００５３】
図７は、エンジンＥの一般的な出力特性を示す特性線図である。図中に実線にて示す如く、エンジンの発生動力Ｌは  その回転速度の増加に伴って増大し、所定の回転速度Ｎ3 において最大値Ｌmax となり、これ以降は回転速度の増加に伴って逆に減少する。また、図中に破線により示す如く、エンジンの出力トルクＴは、その回転速度の増加に伴って増大し、前記回転速度Ｎ3 よりも小さい回転速度Ｎ4 において最大値Ｔmax となり、これ以降は回転速度の増加に伴って逆に減少する。
【００５４】
ステップＳ２での比較に用いる上限回転速度Ｎ1 は、エンジンＥの発生動力Ｌが最大値Ｌmax をとる回転速度Ｎ3 よりもやや高く、逆に、ステップＳ３での比較に用いる下限回転速度Ｎ2 は、エンジンＥの出力トルクＴが最大値Ｔmax をとる回転速度Ｎ4 よりもやや低く設定してある。
【００５５】
変速制御部９は、ステップＳ２，３での判定の結果、現状におけるエンジンＥの回転速度Ｎが、Ｎ2 以上、Ｎ1 以下の範囲におさまっている場合、エンジンＥの発生動力Ｌ及び出力トルクＴが夫々の最大値Ｌmax ，Ｔmax に近く、現状の走行状態が適正であると判定し、何らの変速動作も行うことなくステップＳ１に戻り、再度エンジン回転センサ10の出力を取り込み、同様の判定を繰り返す。
【００５６】
一方、ステップＳ２での比較の結果、エンジンＥの回転速度Ｎが上限速度Ｎ1 を超えていると判定された場合、変速制御部９は、内蔵タイマの計時により時間ｔ1 が経過したか否かを調べ（ステップＳ４）、時間ｔ1 が経過するまで同じ状態が継続された場合、現状のエンジンＥの回転速度Ｎが過大であると判定し、まず、出力側の電磁切換弁84に動作指令を発し、油圧クラッチＣを遮断せしめ（ステップＳ５）、次いで、出力側の変速アクチュエータ9a，9bにシフトアップ指令を発し、これらの動作により、変速段スイッチLW1 〜LW4 からの入力により認識される現状の変速段を一段階シフトアップせしめる動作をなし（ステップＳ６）、最後に、出力側の電磁切換弁84への動作指令を解除し、油圧クラッチＣを係合させて（ステップＳ７）一連の動作を終え、前述した夫々の操作により手動モードへの切換えがなされたか否かを調べ（ステップＳ12）、自動モードが継続されている場合には、ステップＳ１に戻って同様の動作を繰り返す。
【００５７】
またステップＳ３での比較の結果、エンジンＥの回転速度Ｎが下限速度Ｎ2 を下回っていると判定された場合、変速制御部９は、内蔵タイマの計時により時間ｔ2 が経過したか否かを調べ（ステップＳ８）、時間ｔ2 が経過するまで同じ状態が継続された場合、現状のエンジンＥの回転速度Ｎが過小であると判定し、まず、出力側の電磁切換弁84に動作指令を発し、油圧クラッチＣを遮断せしめ（ステップＳ９）、次いで、出力側の変速アクチュエータ9a，9bにシフトダウン指令を発し、これらの動作により、変速段スイッチLW1 〜LW4 からの入力により認識される現状の変速段を一段階シフトダウンせしめる動作をなし（ステップＳ10）、最後に、出力側の電磁切換弁84への動作指令を解除し、油圧クラッチＣを係合させて（ステップＳ11）、一連の動作を終える。この後は、シフトダウンの場合と同様に、手動モードへの切換えがなされたか否かを調べ（ステップＳ12）、自動モードが継続されている場合には、ステップＳ１に戻って同様の動作を繰り返す。
【００５８】
このように行われる変速制御部９の動作において、変速段の切換え（シフトアップ又はシフトダウン）は、油圧クラッチＣの遮断、変速アクチュエータ9a，9bの動作、油圧クラッチＣの係合という単純な動作により行われるが、本発明に係る変速制御装置を備えた農用作業車おいては、最後の油圧クラッチＣの係合が、前記角加速度制御弁１の動作により、主変速装置８の出力側に発生する角加速度に応じて減圧された油圧により行われるから、複雑な制御を必要とすることなく変速ショックの少ない滑らかな自動変速が確実に実現され、作業走行中に常に良好な駆動性能が得られるようになる。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係る農用作業車の変速制御装置においては、ギヤ式変速装置の出力軸と機械的に連動回転する角加速度制御弁が、前記出力軸の角加速度と目標角加速度との偏差の増加に伴って低下する油圧を発生し、この油圧をパイロット圧とする減圧弁の動作により油圧源からの供給油圧を減圧して得られる油圧を、前記変速装置の変速動作後の油圧クラッチの係合用油圧としているから、電気的な制御手段に頼ることない簡素な構成により、変速ショックのない自動変速を行わせることができ、良好な駆動性能を維持した作業走行が実現される。
【００６０】
また、主変速装置の変速動作を行わせる変速アクチュエータを変速レバーに付設し、該変速レバーを動かして各切換位置に移動させる構成としたから、簡素なシーケンス動作により自動変速が可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る変速制御装置の油圧回路図である。
【図２】角加速度制御弁の構成を示す側断面図である。
【図３】回転軸及びフライホイールの嵌合部の横断面図である。
【図４】変速アクチュエータの一実施例を示す図である。
【図５】本発明に係る変速制御装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】変速制御部の動作内容を示すフローチャートである。
【図７】エンジンの出力特性を示す特性線図である。
【符号の説明】
１    角加速度制御弁
３    回転軸
５    フライホイール
６    回転円板
７    捩ればね
８    主変速装置
９    変速制御部
9a    変速アクチュエータ
9b    変速アクチュエータ
10    エンジン回転センサ
62    摩擦環
64    コイルばね
83    減圧弁
Ｃ    油圧クラッチ
Ｃ1   主クラッチ
Ｅ    エンジン
Ｐ    油圧ポンプ
Ｒ    変速レバー
【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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