(57)【要約】【課題】変速比を自動で変更出来て、従来より最適なエンジン負荷率で作業が行える作業車両の変速制御装置を提供すること。【解決手段】複数のトルクカーブの内の何れかのトルクカーブに基づいて、乗用型トラクタ１に搭載されたエンジンＥを制御するエンジンＥＣＵ１９０と、エンジンＥから出力される回転動力を変速して駆動系に伝達する変速装置における変速を、変速比に基づいて制御する走行系ＥＣＵ１２０と、を備え、変速比をエンジン負荷率に基づいて変更する、乗用型トラクタ１の変速制御装置である。【選択図】図９
2017032132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の出力モードの内の何れかの前記出力モードに基づいて、作業車両に搭載されたエンジンを制御するエンジン制御部と、
前記エンジンから出力される回転動力を変速して駆動系に伝達する変速装置における前記変速を、変速比に基づいて制御する変速制御部と、を備え、
前記変速比を前記エンジンの負荷率に基づいて変更する、作業車両の変速制御装置。
【請求項２】
前記エンジン制御部は、前記出力モードにおける前記エンジンの出力特性に対する、前記エンジンの実際の出力に基づいて、前記エンジンの負荷率を得るエンジン負荷率取得部を有し、
前記エンジン負荷率取得部により得られた前記負荷率に余裕があると判定した場合、前記作業車両の車速を増速させる方向に前記変速比を変更する、請求項１に記載の作業車両の変速制御装置。
【請求項３】
前記変速比を変更する際、前記負荷率の余裕が実質的にゼロとなるように前記車速を増速させる、請求項２に記載の作業車両の変速制御装置。
【請求項４】
前記変速比の変更幅には上限値が設けられている、請求項２に記載の作業車両の変速制御装置。
【請求項５】
前記変速比の変更幅が上限値に達した場合における、前記エンジン負荷率取得部により取得された前記エンジンの負荷率に余裕があると判定した場合、前記出力モードより燃料消費の少ない別の出力モードに切り替える、請求項４に記載の作業車両の変速制御装置。
【請求項６】
前記車速を増速させる方向に前記変速比が変更された後における、前記エンジン負荷率取得部により取得された前記エンジンの負荷率に基づいて、前記エンジンにかかる負荷が前記出力モードにおける前記エンジンの出力特性を越えると判定した場合、前記車速を減速させる方向に前記変速比を変更する、請求項２乃至４の何れか一つに記載の作業車両の変速制御装置。
【請求項７】
前記変速装置を手動操作する変速レバーと、
前記変速レバーの操作位置を検知する変速レバー検知センサと、を備え、
前記変速レバー検知センサが、前記変速レバーによる前記手動操作を検知した場合、前記エンジンの負荷率に基づいて変更される前記変速比よりも前記変速レバーによる前記手動操作を優先させて、前記変速装置による前記変速が行われる、請求項１乃至６の何れか一つに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】
本発明は、農業用、建築用、運搬用などのトラクタなどの作業車両の変速制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の出力モードを選択可能なエンジンを搭載する作業車両において、負荷の大きさに応じて自動で最適な出力モードを選択する作業車両が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４４４０２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、作業者によって、負荷に余裕がある場合には作業速度を上げて効率よく作業したい場合があり、その都度、変速レバーを操作して車速を増速させて対応しようとするが、出力モードに対して最適な負荷率で作業出来るとは限らないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来の作業車両の課題を考慮し、変速比を自動で変更出来て、従来より最適なエンジン負荷率で作業が行える作業車両の変速制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の本発明は、
複数の出力モードの内の何れかの前記出力モードに基づいて、作業車両に搭載されたエンジンを制御するエンジン制御部と、
前記エンジンから出力される回転動力を変速して駆動系に伝達する変速装置における前記変速を、変速比に基づいて制御する変速制御部と、を備え、
前記変速比を前記エンジンの負荷率に基づいて変更する、作業車両の変速制御装置である。
【０００７】
これにより、例えば、変速比をエンジンの負荷率に基づいて自動で変更することで、従来より最適なエンジン負荷率で作業が行える。
【０００８】
また、第２の本発明は、
前記エンジン制御部は、前記出力モードにおける前記エンジンの出力特性に対する、前記エンジンの実際の出力に基づいて、前記エンジンの負荷率を得るエンジン負荷率取得部を有し、
前記エンジン負荷率取得部により得られた前記負荷率に余裕があると判定した場合、前記作業車両の車速を増速させる方向に前記変速比を変更する、上記第１の本発明の作業車両の変速制御装置である。
【０００９】
これにより、例えば、負荷率に余裕がある場合は、増速して作業を行うことで作業時間が短縮され、作業効率を向上させることが出来る。
【００１０】
また、第３の本発明は、
前記変速比を変更する際、前記負荷率の余裕が実質的にゼロとなるように前記車速を増速させる、上記第２の本発明の作業車両の変速制御装置である。
【００１１】
これにより、例えば、略１００％の負荷率（略最大負荷率）で作業を行うことが、その作業を行うにあったて最も効率が良い状態で作業をしているといえるので、略１００％の負荷率となるように車速を自動調整することで、効率よく作業が出来る。
【００１２】
また、第４の本発明は、
前記変速比の変更幅には上限値が設けられている、上記第２の本発明の作業車両の変速制御装置である。
【００１３】
これにより、例えば、自動増速により、作業者が想定している車速を大きく越えると違和感を感じる場合があるため、上限値を設けることで安心して作業を行えると共に安全性を確保出来る。
【００１４】
また、第５の本発明は、
前記変速比の変更幅が上限値に達した場合における、前記エンジン負荷率取得部により取得された前記エンジンの負荷率に余裕があると判定した場合、前記出力モードより燃料消費の少ない別の出力モードに切り替える、上記第４の本発明の作業車両の変速制御装置である。
【００１５】
これにより、例えば、自動増速により上限値まで増速しても、まだ負荷率に余裕がある場合は、より燃料消費の少ない別の出力モードに切り替えることで、より省エネルギーの作業を行うことが出来る。
【００１６】
また、第６の本発明は、
前記車速を増速させる方向に前記変速比が変更された後における、前記エンジン負荷率取得部により取得された前記エンジンの負荷率に基づいて、前記エンジンにかかる負荷が前記出力モードにおける前記エンジンの出力特性を越えると判定した場合、前記車速を減速させる方向に前記変速比を変更する、上記第２乃至第４の何れか一つの本発明の作業車両の変速制御装置である。
【００１７】
これにより、例えば、自動増速により、エンジンの負荷率が最大負荷率を超えてエンジンの回転数が低下したときは、車速を自動で減速させるように変速比を変更することで、エンジンの回転数を確保出来る。
【００１８】
また、第７の本発明は、
前記変速装置を手動操作する変速レバーと、
前記変速レバーの操作位置を検知する変速レバー検知センサと、を備え、
前記変速レバー検知センサが、前記変速レバーによる前記手動操作を検知した場合、前記エンジンの負荷率に基づいて変更される前記変速比よりも前記変速レバーによる前記手動操作を優先させて、前記変速装置による前記変速が行われる、上記第１乃至第６の何れか一つの本発明の作業車両の変速制御装置である。
【００１９】
これにより、例えば、作業者が変速レバーを操作したときは、変速レバーの手動操作が、自動変速よりも優先されるので、作業者は操作時に違和感を感じ難くなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、変速比を自動で変更出来て、従来より最適なエンジン負荷率で作業が行える作業車両の変速制御装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の作業車両の変速制御装置の一例を適用する、作業車両の一例としての乗用型トラクタの全体構成左側面図
【図２】図１に示す乗用型トラクタのキャビン内において運転席からステアリングハンドル側を見た概略斜視図
【図３】（ａ）：図１に示す乗用型トラクタのキャビン内において運転席の右側に配置された主変速レバー側を見た概略斜視図、（ｂ）：図３（ａ）に示す主変速レバーの変速位置を説明するための模式図
【図４】本実施の形態の乗用型トラクタのエンジンの蓄圧式燃料噴射装置を模式的に表した概略の全体構成図
【図５】本実施の形態の複数のトルクカーブの一例を模式的に示した模式図
【図６】本実施の形態の乗用型トラクタにおける、自動増速制御及び自動減速制御の説明図
【図７】本実施の形態の乗用型トラクタにおける、自動増速制御及びトルクカーブ自動変更制御の説明図
【図８】本実施の形態の乗用型トラクタのミッションケース内の変速装置の動力伝達機構を説明する動力伝動線図
【図９】本実施の形態の乗用型トラクタの各部の作動を制御する制御ブロック図
【図１０】本実施の形態の乗用型トラクタの油圧回路を示す概略構成図
【図１１】本実施の形態の乗用型トラクタの前後進クラッチの断面図
【図１２】本実施の形態の主変速レバーを１速から２速へ操作した時の各クラッチの動きを表すタイミングチャートの図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の作業車両の変速制御装置の一実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の作業車両の変速制御装置の一例を適用する、作業車両の一例としての乗用型トラクタ１の全体構成左側面図である。
【００２３】
また、図２は、図１に示す乗用型トラクタ１のキャビン６内において運転席７からステアリングハンドル８側を見た概略斜視図である。
【００２４】
また、図３（ａ）は、図１に示す乗用型トラクタ１のキャビン６内において運転席７の右側に配置された主変速レバー１５側を見た概略斜視図であり、図３（ｂ）は、主変速レバー１５の変速位置を説明するための模式図である。
【００２５】
本実施の形態の乗用型トラクタ１は、図１に示す通り、前部にボンネット２により覆われているエンジンルームが配置され、その内部にはエンジンＥが搭載されている。エンジンＥの回転動力はミッションケース３内の変速装置（図８の動力伝達機構を参照）に伝え、この変速装置で減速された回転動力を前輪４及び後輪５に伝えると共に、ＰＴＯ出力軸１１１に伝達可能に構成されている。
【００２６】
また、図１に示す通り、車体後部のキャビン６内には運転席７が設置され、その前方には、前輪４，４を操舵するステアリングハンドル８が装備されている。ステアリングハンドル８の前側には、メータパネル９（図２参照）が設置されている。乗用型トラクタ１の機体後部には、ロータリ作業機等を装備するが、ミッションケース３から後方へ突出するＰＴＯ出力軸１１１によって駆動するようになっている。
【００２７】
また、図２に示す通り、ステアリングハンドル８の右側下方にはアクセルペダル１０が配置され、その前方には左ブレーキペダル１２Ｌと右ブレーキペダル１２Ｒが配置されている。また、ステアリングハンドル８の左側下方にはクラッチペダル１１が配置されている。また、ハンドルポストの左側には前後進レバー１４が配置され、右側にはアクセルレバー１６が配置されている。
【００２８】
また、図３（ａ）に示す通り、キャビン６内において運転席７の右側には、主変速レバー１５が配置され、その左側には、作業機の昇降を行うポジションコントロールレバー１３が配置されている。
【００２９】
図３（ｂ）に示す通り、主変速レバー１５はその変速位置に応じて手動変速域１５ｓ、中立域１５ｎ、オート変速域１５ｄを有し、手動変速域１５ｓでは、手動で１速から８速まで変速することができ、それぞれの変速位置が主変速レバー位置センサ１３６（図９参照）で検知されて、予め定められた適切なギヤの組み合わせ（変速比）が、後述する走行系ＥＣＵ１２０（走行系制御装置）（図９参照）により自動で選択されて接続される。中立域１５ｎでは、多段変速装置１５０の動力伝達が遮断される。
【００３０】
また、オート変速域１５ｄに主変速レバー１５が操作されているときは、車速とアクセルペダル１０の踏み込みに応じて走行系ＥＣＵ１２０（図９参照）が適切なギヤの組み合わせ（変速比）を選択して接続される。
【００３１】
尚、本実施の形態は、後述する自動増速入り切りスイッチ１３９（図９参照）が「入り」状態に設定されている場合において、主変速レバー１５の変速位置が手動変速域１５ｓに位置することを、主変速レバー位置センサ１３６（図９参照）が検知しているときは、後述するエンジンＥＣＵ１９０（エンジン制御装置）（図９参照）が、エンジンＥの負荷率を算出して、走行系ＥＣＵ１２０（図９参照）が、その算出されたエンジン負荷率と予め定められたルールに基づいて、自動で変速装置における変速比を変更する構成である。これらの構成については、更に後述する。
【００３２】
また、走行系ＥＣＵ１２０（図９参照）は、後述する自動増速入り切りスイッチ１３９（図９参照）が「入り」状態に設定されている場合であっても、主変速レバー１５の変速位置が手動操作により変更された場合には、上記エンジン負荷率と予め定められたルールに基づいて自動で変速装置における変速比を変更することを行わず、主変速レバー１５による手動変速域１５ｓの位置に応じて、予め定められた適切なギヤの組み合わせ（変速比）により変速することを優先させる構成である。
【００３３】
本実施の形態のエンジンＥＣＵ１９０は、本発明のエンジン制御部の一例であり、本実施の形態の走行系ＥＣＵ１２０は、本発明の変速制御部の一例である。また、本実施の形態のエンジンＥＣＵ１９０と走行系ＥＣＵ１２０を包括する概念が、本発明の変速制御装置の一例にあたる。
【００３４】
また、本実施の形態の主変速レバー１５は、本発明の変速レバーの一例であり、本実施の形態の主変速レバー位置センサ１３６は、本発明の変速レバー検知センサの一例にあたる。
【００３５】
また、昇圧調整ダイヤル１２９は運転席右側のレバーガイド上に設けられ、前後進クラッチ４８の昇圧特性を調整することにより、変速感度を調整できる構成となっている。昇圧調整ダイヤル１２９の近傍には、作業機上昇時にＰＴＯを自動で停止する機能の入り切りを切り替えるＰＴＯ自動‐手動切換スイッチ２２２とＰＴＯの入り切りを操作するＰＴＯ入り切りスイッチ２２１があり、その下方には操作パネル（図示省略）を収納する操作パネル収納ボックス２０６ｂがある。
【００３６】
次に、エンジンＥの蓄圧式燃料噴射装置３００について図４を用いて説明する。
【００３７】
図４は、エンジンＥの蓄圧式燃料噴射装置３００を模式的に表した概略の全体構成図である。
【００３８】
蓄圧式燃料噴射装置３００は、本実施の形態のエンジンＥでは、多気筒ディーゼル機関に適用される構成として説明するが、これに限らず例えば、ガソリン機関でもよい。そして、蓄圧式燃料噴射装置３００は、燃料を適宜に制御する噴射圧力に蓄圧するコモンレール３０１と、このコモンレール３０１に取り付けられるレール圧センサ１９８（図９参照）と、燃料タンク３１０より汲み上げた燃料を加圧してコモンレール３０１に圧送する燃料高圧ポンプ１９６（図９参照）と、コモンレール３０１に蓄圧された高圧燃料をエンジンＥのシリンダ５Ｅ内に噴射する高圧インジェクタ１９２（図９参照）等から構成されている。また、燃料高圧ポンプ１９６と高圧インジェクタ１９２、及びその他の構成部材などは、エンジンＥＣＵ１９０（図９参照）により制御される構成である。
【００３９】
即ち、コモンレール３０１は、エンジンＥの各シリンダ５Ｅへ噴射する燃料を、要求された出力に必要な圧力とするものである。
【００４０】
燃料タンク３１０内の燃料は吸入通路により燃料フィルタ３１７を介してエンジンＥで駆動される燃料高圧ポンプ１９６に吸入され、この燃料高圧ポンプ１９６によって加圧された高圧燃料は吐出通路３１８によりコモンレール３０１に導かれて蓄えられる。
【００４１】
コモンレール３０１内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路３１９により気筒数分の高圧インジェクタ１９２に供給され、エンジンＥＣＵ１９０からの指令に基づき、高圧インジェクタ１９２が作動して、高圧燃料がエンジンＥの各シルンダ５Ｅの室内に噴射供給され、各高圧インジェクタ１９２での余剰燃料(リターン燃料)は各リターン通路３２０により共通のリターン通路３２０ａへ導かれ、このリターン通路３２０ａによって燃料タンク３１０へ戻される。
【００４２】
また、コモンレール３０１内の燃料圧力(コモンレール圧)を制御するため燃料高圧ポンプ１９６に圧力制御弁１９６ａが設けられており、この圧力制御弁１９６ａはエンジンＥＣＵ１９０からの信号によって、燃料高圧ポンプ１９６から燃料タンク３１０への余剰燃料のリターン通路３２０ａの流路面積を調整するものであり、これによりコモンレール３０１側への燃料供給量を調整してコモンレール圧を制御することができる。
【００４３】
具体的には、エンジンＥの運転条件に応じて目標コモンレール圧を設定し、レール圧センサ１９８により検出されるコモンレール圧が目標コモンレール圧と一致するよう、圧力制御弁１９６ａを介してコモンレール圧をフィードバック制御する構成としている。
【００４４】
本実施の形態の乗用型トラクタ１におけるコモンレール３０１を有するディーゼルエンジンＥのエンジンＥＣＵ１９０は、エンジン回転数とエンジン出力トルクの関係においてエンジン回転数変動制御とエンジン回転数維持制御の二種類の制御態様を有する構成としている。
【００４５】
エンジン回転数変動制御は、エンジン回転数の変動で出力も変動する制御である。
【００４６】
基本的は移動走行する場合に使用する制御であるが、急激なエンジンストールを防止するために作業中でも使用する。例えば、移動走行の場合は、ブレーキを掛けて走行速度を減速したり停止したりすると、走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため走行速度の減速や停止を安全に行うことができるものである。また、作業中においては、作業負荷が作用すると、負荷に応じてエンジン回転数が低下していくものである。
【００４７】
エンジン回転数維持制御は、負荷が増大してもエンジン回転数を一定に維持する制御である。
【００４８】
基本的には作業を行う場合に使用する制御である。本実施の形態の乗用型トラクタ１の場合、例えば、耕耘作業時に圃場が固く耕耘刃に抵抗が掛かるときでもエンジン回転数を維持し、また、コンバインであれば収穫作業時に負荷が増大したときでもエンジン回転数を維持する制御である。
【００４９】
尚、以下の説明では、エンジン回転数維持制御を適用する場合を中心に説明する。
【００５０】
また、本実施の形態のエンジンＥＣＵ１９０は、複数のエンジン出力特性として、複数のトルクカーブを予めメモリ部１９０ａに格納している。
【００５１】
尚、本実施の形態のトルクカーブは、本発明のエンジンの出力特性の一例にあたる。
【００５２】
図５は、本実施の形態の複数のトルクカーブの一例を模式的に示した模式図であり、第１トルクカーブ４０１、第２トルクカーブ４０２、第３トルクカーブ４０３、及び第４トルクカーブ４０４を、それぞれ実線、破線、一点鎖線、及び二点鎖線で表している。
【００５３】
また、本実施の形態では、作業者が、上記複数のトルクカーブの中から所望のトルクカーブを手動操作で選択し設定するエンジンモード選択スイッチ１９１（図９参照）が設けられており、その選択結果の信号は、エンジンＥＣＵ１９０に入力される。
【００５４】
また、本実施の形態のエンジンＥＣＵ１９０（図９参照）は、高圧インジェクタ１９２の噴射タイミング、噴射時間等を制御して燃料消費量を制御し、それに対するエンジン回転数をエンジン回転センサ１２１（図９参照）で検出して、その検出結果などからエンジン負荷率を演算するエンジン負荷率取得部１９０ｂ（図９参照）を有しており、その演算結果を、走行系ＥＣＵ１２０に送信する構成である。
【００５５】
ここで、エンジン負荷率とは、作業者がエンジンモード選択スイッチ１９１（図９参照）を用いて選択したトルクカーブ（図５のトルクカーブ４０１〜４０４参照）、或いは、エンジンＥＣＵ１９０により自動で変更されたトルクカーブ上における最大トルクを１００として、エンジンＥの実際の出力（トルクと回転数）を、エンジン回転センサ１２１の検出結果や燃料消費量などから算出して、そのエンジン回転数におけるトルクカーブ上の最大トルクと比較して得られた割合をいう。
【００５６】
例えば、エンジンＥの実際の出力が、そのとき選択されているトルクカーブ上の回転数とトルクとで定まる位置に対応している場合、そのエンジン回転数においてエンジン負荷率は１００％であるといえる。
【００５７】
また、本実施の形態の走行系ＥＣＵ１２０は、エンジンＥＣＵ１９０から送信されたエンジン負荷率について、所定値以上の余裕があるか否かを調べ、余裕があると判定した場合、乗用型トラクタ１の車速を増速させる方向に変速比を変更する構成である。
【００５８】
これにより、エンジン負荷率に余裕がある場合は、増速して作業を行うことで作業時間が短縮され、作業効率を向上させることが出来る。
【００５９】
ただし、本実施の形態では、走行系ＥＣＵ１２０が自動的に車速を増速することにより、作業者が想定している車速を大きく越えると、作業者が違和感を感じる場合があるため、作業者が作業開始時に主変速レバー１５で設定した変速位置による車速を基準として、変速比の変更による増速後の車速が最大で１．２倍に達するまでを許容することで、自動増速における変速比の変更幅の上限値を規定している。
【００６０】
これにより、作業者は、自動増速入り切りスイッチ１３９（図９参照）を「入り」状態にして作業を行っている場合において、自動増速機能が働いて増速しても、安心して作業を行えると共に安全性を確保出来る。自動増速入り切りスイッチ１３９は、走行系ＥＣＵ１２０における自動増速制御機能を、作業者が手動で入り・切りするためのスイッチである。
【００６１】
走行系ＥＣＵ１２０が自動増速制御を行う場合、後述する図９（図９では、ソレノイドをｓｏｌと表示している）に示す第１主変速第１ソレノイド２０７、第１主変速第２ソレノイド２０８、第２主変速第１ソレノイド２０９、第２主変速第２ソレノイド２１０、第１Ｌｏ側ソレノイド２１１ａ、第１Ｈｉ側ソレノイド２１１ｂ、第２Ｌｏ側ソレノイド２１２ａ、及び第２Ｈｉ側ソレノイド２１２ｂのそれぞれに対して、通電させるか否かの制御指令を出力することにより、エンジン負荷率に応じて乗用型トラクタ１の車速を増速させる方向に変速比を変更する構成である。
【００６２】
また、本実施の形態では、走行系ＥＣＵ１２０が、エンジン負荷率に応じて変速比を変更する自動増速制御を行う場合、その変速比の変更幅が上限値に達した場合における、エンジン負荷率取得部１９０ｂにより取得されたエンジン負荷率に所定値以上の余裕があると、走行系ＥＣＵ１２０が判定した場合、その判定結果をエンジンＥＣＵＪ１９０に送信する。
【００６３】
上記判定結果を受信したエンジンＥＣＵ１９０は、その時点で用いられているトルクカーブより燃料消費の少ない別のトルクカーブをメモリ部１９０ａから選択して、当該別のトルクカーブに切り替える構成である。
【００６４】
これにより、例えば、自動増速により上限値まで増速しても、まだ負荷率に余裕がある場合は、より燃料消費の少ない別のトルクカーブに切り替えることで、より省エネルギーの作業を行うことが出来る。
【００６５】
また、本実施の形態では、走行系ＥＣＵ１２０が、エンジン負荷率に応じて、車速を増速させる方向に変速比を変更した後における、エンジン負荷率取得部１９０ｂにより取得されたエンジン負荷率が、その時点で用いられているトルクカーブを越えると判定した場合、車速を減速させる方向に変速比を変更して、その変更後の変速比に応じて、第１主変速第１ソレノイド２０７（図９参照）、第１主変速第２ソレノイド２０８、第２主変速第１ソレノイド２０９、第２主変速第２ソレノイド２１０、第１Ｌｏ側ソレノイド２１１ａ、第１Ｈｉ側ソレノイド２１１ｂ、第２Ｌｏ側ソレノイド２１２ａ、及び第２Ｈｉ側ソレノイド２１２ｂのそれぞれに対して、通電させるか否かの制御指令を出力する構成である。
【００６６】
これにより、例えば、自動増速により、エンジン負荷率が最大負荷率を超えてエンジン回転数が低下したときは、車速を自動で減速させる方向に変速比を変更することで、エンジン回転数を確保出来る。
【００６７】
以上の構成のもとで、次に、本実施の形態の乗用型トラクタ１の動作について、主として図６、図７を用いて説明する。
【００６８】
図６は、本実施の形態の乗用型トラクタ１における、自動増速制御及び自動減速制御の説明図であり、図７は、本実施の形態の乗用型トラクタ１における、自動増速制御及びトルクカーブ自動変更制御の説明図である。
【００６９】
本実施の形態の乗用型トラクタ１では、作業者は、圃場において作業を開始する場合、エンジンＥＣＵ１９０のメモリ部１９０ａ（図９参照）に予め格納されている複数のトルクカーブ（図５参照）の中から、作業内容に応じた所望のトルクカーブをエンジンモード選択スイッチ１９１の操作により選択し設定する。
【００７０】
ここでは、作業者は、複数のトルクカーブ（図５参照）の中から、第１トルクカーブ４０１を選択し設定したものとする。
【００７１】
そして、自動増速入り切りスイッチ１３９を「入り」に設定し、作業開始時における主変速レバー１５（図３（ａ）、図３（ｂ）参照）の変速位置を、手動変速域１５ｓの所望の位置に設定して、アクセルレバー１６（図２参照）を所望の位置まで操作したものとする。
【００７２】
上記の一連の操作をしたことを前提として、以下に、３つの場合に分けて、エンジンＥＣＵ１９０と走行系ＥＣＵ１２０の動作を説明する。
【００７３】
ここで、３つの場合とは、（１）車速を増加させる方向に変速比を自動で変更する場合、（２）車速を減速させる方向に変速比を自動で変更する場合、及び（３）車速を増加させる方向に変速比を自動で変更した上で、更に、トルクカーブを自動で変更する場合である。
【００７４】
（１）車速を増加させる方向に変速比を自動で変更する場合の動作：
上記の一連の操作により、エンジンＥＣＵ１９０は、設定された第１トルクカーブ４０１を用いて、アクセル操作位置検出センサ１９５（図９参照）やエンジン回転センサ１２１等の検出データを利用して、エンジンＥ及び蓄圧式燃料噴射装置３００等の制御を開始し、エンジン回転数をアクセルレバー１６の操作位置に応じて予め定められている第１回転数Ｒ１（図６参照）に向けて上昇させる。
【００７５】
一方、走行系ＥＣＵ１２０は、主変速レバー位置センサ１３６からの検出データに応じた変速比となる様に、第１主変速第１ソレノイド２０７（図９参照）、第１主変速第２ソレノイド２０８、第２主変速第１ソレノイド２０９、第２主変速第２ソレノイド２１０、第１Ｌｏ側ソレノイド２１１ａ、第１Ｈｉ側ソレノイド２１１ｂ、第２Ｌｏ側ソレノイド２１２ａ、及び第２Ｈｉ側ソレノイド２１２ｂのそれぞれに対して、通電させるか否かの制御指令を出力する。
【００７６】
これにより、乗用型トラクタ１のエンジンＥの回転数は上昇を続け、第１回転数Ｒ１における、第１トルクカーブ４０１の下方の第１安定位置Ｐ１でエンジンＥの出力が安定すると共に、走行速度も同時に安定する。
【００７７】
エンジン負荷率取得部１９０ｂ（図９参照）は、エンジン回転センサ１２１の検出結果や燃料消費量などの情報を所定の間隔で取得しており、第１安定位置Ｐ１における、第１トルクＴ１を算出して、第１回転数Ｒ１における第１トルクカーブ４０１上の最大トルクＴ２と比較して、最大トルクＴ２に対する第１トルクＴ１の割合（エンジン負荷率）を算出すると共に、そのエンジン負荷率を走行系ＥＣＵ１２０へ随時出力する。
【００７８】
次に、走行系ＥＣＵ１２０は、エンジンＥＣＵ１９０側から送信されてくるエンジン負荷率が、所定値以上の余裕があるか否かを調べる。
【００７９】
本実施の形態では、所定値以上の余裕があると判定されるので、走行系ＥＣＵ１２０は、走行系ＥＣＵ１２０に予め格納されているマップデータ（図示省略）を利用して、乗用型トラクタ１の車速を、現状の車速の１．２倍を上限値としつつ、エンジン負荷率が１００％に近づく様に増速させるための変速比を選択して、現状の変速比をその選択された変速比に変更する。尚、マップデータは、変速比の変更後における車速の増加率の関係が予め算出されていると共に、エンジン回転数毎の、変速比の変更後におけるエンジン負荷率の推定値の関係が予め算出されて、それぞれ対応づけて構築されて、工場出荷時に走行系ＥＣＵ１２０に記憶される。
【００８０】
その結果、走行系ＥＣＵ１２０は、変更後の変速比に応じて、第１主変速第１ソレノイド２０７（図９参照）、第１主変速第２ソレノイド２０８、第２主変速第１ソレノイド２０９、第２主変速第２ソレノイド２１０、第１Ｌｏ側ソレノイド２１１ａ、第１Ｈｉ側ソレノイド２１１ｂ、第２Ｌｏ側ソレノイド２１２ａ、及び第２Ｈｉ側ソレノイド２１２ｂのそれぞれに対して、通電させるか否かの制御指令を出力する。
【００８１】
そして、乗用型トラクタ１の車速が上昇することで、エンジン負荷が増加するので、エンジンＥＣＵ１９０は、燃料噴射量を増加させてトルクを第２トルクＴ２まで上げて、エンジン回転数をＲ１に維持する第２安定位置Ｐ２（Ｔ２、Ｒ１）で安定する様に制御する。
【００８２】
以上のことから、走行系ＥＣＵ１２０における自動増速制御と、これに連動したエンジンＥＣＵ１９０による燃料噴射量の増加により、エンジンＥの出力が、第１安定位置Ｐ１（Ｔ１、Ｒ１）から、第１トルクカーブ４０１上の第２安定位置Ｐ２（Ｔ２、Ｒ１）に移動することで、エンジン回転数を第１回転数Ｒ１に維持したまま、略１００％のエンジン負荷率（略最大負荷率）で作業を行うことが出来る。
【００８３】
即ち、その作業を行うにあったて最も効率が良い状態で作業が行えて、トータルとして省エネルギーを実現出来る。
【００８４】
尚、エンジン負荷率が１００％に近づく様に増速させるとは、変速比の変更幅が、現状の車速の１．２倍を越えない範囲に留まっている場合であっても、必ずしも１００％に一致していなくても良く、要するに、変速比を変更する際、１００％に対するエンジン負荷率の余裕が実質的にゼロとなるように車速を増速させる構成であれば良い。ここで、１００％に対するエンジン負荷率の余裕が実質的にゼロとなるように車速を増速させるとは、従来より最適なエンジン負荷率で作業が行えるように車速を増速させることである。
【００８５】
（２）車速を減速させる方向に変速比を自動で変更する場合の動作：
ここでの動作は、上記の（１）の場合において説明した、走行系ＥＣＵ１２０における自動増速制御と、これに連動したエンジンＥＣＵ１９０による燃料噴射量の増加により、エンジンＥの出力が、第１安定位置Ｐ１（Ｔ１、Ｒ１）から、第１トルクカーブ４０１に向けて移動する点では同じである。
【００８６】
しかし、走行系ＥＣＵ１２０が、車速を増速させすぎた結果、エンジンＥにかかる負荷が所定値以上に増大したことにより、エンジン回転数が低下した場合でも、エンジン回転数を第１回転数Ｒ１に戻してエンジン負荷率を１００％付近に近づけるために、走行系ＥＣＵ１２０が、マップデータを用いて、車速を減速させる方向に変速比を変更する点で、上記の（１）の場合と相違する。
【００８７】
以下、上記（１）との相違点を中心に説明する。
【００８８】
即ち、走行系ＥＣＵ１２０における自動増速制御と、これに連動したエンジンＥＣＵ１９０による燃料噴射量の増加により、エンジンＥの出力が、第１安定位置Ｐ１（Ｔ１、Ｒ１）から、第１トルクカーブ４０１を越えて、第３不安定位置Ｐ３に移動しようとするが、第１回転数Ｒ１において、第１トルクカーブ４０１上の最大トルクである第２トルクＴ２を出力する燃料噴射量以上の噴射はなされないため、エンジン回転数が低下していく。
【００８９】
エンジン負荷率取得部１９０ｂは、第３不安定位置Ｐ３におけるエンジン負荷率を算出することは出来ず、エンジン回転数が低下している途中における第４不安定位置Ｐ４での第２トルクＴ２と第４回転数Ｒ４を取得し、第４不安定位置Ｐ４でのエンジン負荷率を算出する。
【００９０】
第４不安定位置Ｐ４でのエンジン負荷率は、エンジン回転数が当初の設定値である第１回転数Ｒ１から第４回転数Ｒ４に減少した位置において算出されたものである。そのため、エンジン負荷率取得部１９０ｂは、エンジン回転数が第１回転数Ｒ１を維持できず第４回転数Ｒ４を経て減少傾向にある中で、第４不安定位置Ｐ４でのエンジン負荷率を算出したという経過を踏まえて、エンジンＥにかかる実際の負荷が、第１回転数Ｒ１における第１トルクカーブ４０１の最大トルク（図６の第２トルクＴ２参照）を越えるエンジン出力（図６の第３不安定位置Ｐ３参照）を要求していると判定し、その判定結果を走行系ＥＣＵ１２０へ送信する。
【００９１】
上記判定結果を受信した走行系ＥＣＵ１２０は、エンジン回転数を第１回転数Ｒ１に戻してエンジン負荷率を１００％付近に近づけるために、マップデータを用いて、車速を減速させる方向に変速比を変更する。
【００９２】
以上のことから、走行系ＥＣＵ１２０における自動増速制御及び自動減速制御と、これに連動したエンジンＥＣＵ１９０による燃料噴射量の増加により、エンジンＥの出力が、第１安定位置Ｐ１（Ｔ１、Ｒ１）から、第１トルクカーブ４０１側へ移動した後、エンジン回転数が低下した場合でも、マップデータを用いて、第１トルクカーブ４０１上の第２安定位置Ｐ２（Ｔ２、Ｒ１）に戻る様に車速を減速制御することで、エンジン回転数を維持出来ると共に、略１００％のエンジン負荷率（略最大負荷率）で作業を行うことが出来る。
【００９３】
これにより、常に省エネを実行しながら１００％近い作業能率を発揮させることが出来る。
【００９４】
（３）車速を増加させる方向に変速比を自動で変更した上で、更に、トルクカーブを自動で変更する場合の動作：
ここでの動作は、上記の（１）の場合において説明した、走行系ＥＣＵ１２０における自動増速制御と、これに連動したエンジンＥＣＵ１９０による燃料噴射量の増加により、エンジンＥの出力が、第１'安定位置Ｐ１'（Ｔ１’、Ｒ１）から、第１トルクカーブ４０１に向けて移動する点では同じである（図７参照）。
【００９５】
しかし、上記の（１）の場合に比べて、エンジンＥにかかる負荷が軽いため、増速後の車速が、増速前の車速の１．２倍（上限値）に達した場合におけるエンジン負荷率にまだ余裕があるとエンジンＥＣＵ１９０が判定した場合は、エンジンＥＣＵ１９０は、メモリ部１９０ａ（図９参照）に格納されている複数のトルクカーブ（図５参照）の中から、エンジン負荷率が１００％に最も近くなる別のトルクカーブを選定し、それまで使用していたトルクカーブを、選定した別のトルクカーブに切り替える点で、上記の（１）の場合と相違する。
【００９６】
以下、上記（１）との相違点を中心に説明する。
【００９７】
即ち、走行系ＥＣＵ１２０における自動増速制御により現状の車速の１．２倍まで増速させると共に、これに連動したエンジンＥＣＵ１９０による燃料噴射量の増加により、エンジンＥの出力が、自動増速する前の第１’安定位置Ｐ１’（Ｔ１’、Ｒ１）から、自動増速後の第２'安定位置Ｐ２'に移動して安定する（図７参照）。
【００９８】
エンジン負荷率取得部１９０ｂは、上記と同様に、エンジン回転センサ１２１の検出結果や燃料消費量などの情報を取得して、自動増速後の第２'安定位置Ｐ２'（Ｔ２'、Ｒ１）における、第２'トルクＴ２'を算出して、第１回転数Ｒ１における第１トルクカーブ４０１上の最大トルクＴ２と比較して、最大トルクＴ２に対する第２’トルクＴ２’の割合（エンジン負荷率）を算出すると共に、そのエンジン負荷率をエンジンＥＣＵ１９０へ出力する。
【００９９】
エンジンＥＣＵ１９０は、自動増速後の第２'安定位置Ｐ２'（Ｔ２'、Ｒ１）におけるエンジン負荷率に、所定値以上の余裕があると判定し、第２'安定位置Ｐ２'での第２'トルクＴ２'と第１回転数Ｒ１の情報を用いて、メモリ部１９０ａ（図９参照）に格納されている複数のトルクカーブ（図５参照）の中から、エンジン負荷率が１００％に最も近くなる最適な別のトルクカーブとして、第２トルクカーブ４０２を選定し、それまで使用していた第１トルクカーブ４０１を、選定した最適な第２トルクカーブ４０２に切り替える（図７参照）。
【０１００】
以上のことから、走行系ＥＣＵ１２０における自動増速制御により現状の車速の１．２倍（上限値）まで増速させると共に、これに連動したエンジンＥＣＵ１９０による燃料噴射量の増加により、エンジンＥの出力が、自動増速する前の第１’安定位置Ｐ１’（Ｔ１’、Ｒ１）から、自動増速後の第２'安定位置Ｐ２'に移動しても、まだエンジン負荷率に余裕がある場合は、より燃料消費の少ない別のトルクカーブに切り替えることで、エンジン回転数を第１回転数Ｒ１に維持したまま、別のトルクカーブにおいて略１００％のエンジン負荷率（略最大負荷率）で作業を行うことが出来る。
【０１０１】
尚、上記の（１）〜（３）の場合において、走行系ＥＣＵ１２０及びエンジンＥＣＵ１９０によるエンジン負荷率に応じた自動増減速制御を実施中に、作業者が、手動操作により主変速レバー１５を移動させた場合は、主変速レバー位置センサ１３６からの位置検知信号を受けた走行系ＥＣＵ１２０は、上記の自動増減速制御を中断して、作業者の手動操作による主変速レバー１５の変速位置に応じた変速を優先する。
【０１０２】
また、この場合において、走行系ＥＣＵ１２０は、作業者による主変速レバー１５の手動操作がなされた後、予め定められた一定期間は、上記の自動増減速制御の中断を継続する構成としても良い。これにより、作業者が、ある目的をもって手動操作を行っていることから、その目的が達成されるまでの一定期間は、手動操作を優先させることが出来る。
【０１０３】
また、走行系ＥＣＵ１２０が、上記自動増減速制御を中断して、作業者の手動操作による主変速レバー１５の変速位置に応じた変速を優先させる場合、作業者による主変速レバー１５の手動操作の後、作業者による副変速レバー（図示省略）に対する手動操作があったことを副変速位置センサ１３１（図９参照）が検知して走行系ＥＣＵ１２０へ出力するまでは、走行系ＥＣＵ１２０は、上記自動増減制御の中断を継続し、主変速レバー１５の変速位置に応じた変速を優先させる構成であっても良い。これにより、通常、作業を変更する際に手動操作される副変速レバーが、手動操作されない限り現状作業を継続出来るようにして、頻繁に主変速レバー１５の手動操作を行わなくてもよい。
【０１０４】
次に、図８を用いて、本実施の形態の乗用型トラクタ１のミッションケース３内の変速装置の動力伝達機構について説明する。
【０１０５】
図８は、本実施の形態の乗用型トラクタ１のミッションケース３内の変速装置の動力伝達機構を説明する動力伝動線図である。
【０１０６】
図８に示す通り、エンジンＥの出力軸２０の回転が入力軸２１に伝動され、この入力軸に固着の第１入力ギヤ２２と第２入力ギヤ２３がそれぞれ第１高・低クラッチ２４の第１低速ギヤ２６と第２高・低クラッチ２５の第２低速ギヤ２７及び第１高・低クラッチ２４の第１高速ギヤ３０と第２高・低クラッチ２５の第２高速ギヤ３１に噛み合って回転駆動するようになっている。
【０１０７】
第１高・低クラッチ２４と第２高・低クラッチ２５は、同一の油圧多板クラッチで、それぞれ入力軸２１の回転を同一減速比で高・低の二段に減速して第１クラッチ軸２８と第２クラッチ軸２９に伝動することになる。
【０１０８】
低速伝動軸３４と高速伝動軸３２の回転がそれぞれ第１シンクロチェンジ４２と第２シンクロチェンジ３６に伝動され、第１シンクロ小ギヤ４３と第２シンクロ小ギヤ３７が第１伝動軸３９の第５ギヤ４０と噛みあい、第１シンクロ大ギヤ４４と第２シンクロ大ギヤ３８が第１伝動軸３９の第６ギヤ４１と噛み合って伝動する。これにより、第１入力軸２１の回転が第１伝動軸３９で低速４段と高速４段に変速されることになる。
【０１０９】
ここまでの多段変速装置１５０で主変速部を構成し、例えば、自動増速入り切りスイッチ１３９が「切り」状態に設定されている場合、操縦者が操作する主変速レバー１５の変速位置を主変速レバー位置センサ１３６が読み取って、走行系ＥＣＵ１２０で自動的に第１高・低クラッチ２４及び第２高・低クラッチ２５と、第１シンクロチェンジ４２及び第２シンクロチェンジ３６を、それぞれ制御して低速４段と高速４段まで変速される。
【０１１０】
尚、自動増速入り切りスイッチ１３９が「入り」状態に設定されている場合、上述した通り、走行系ＥＣＵ１２０による自動増速制御の指令に基づいて、低速４段と高速４段まで変速が行われる。
【０１１１】
第１伝動軸３９は、第２伝動軸４５に連結され、第２伝動軸４５には、第７ギヤ４６と第８ギヤ４７が固着され、正逆クラッチ（前後進クラッチとも呼ぶ）４８の正転クラッチギヤ４９と逆転軸５２の逆転ギヤ５１に噛み合わされ、逆転ギヤ５１が逆転クラッチギヤ５０と噛み合っている。従って、正逆クラッチ４８を正転クラッチギヤ４９に繋ぐと、正転状態で逆転クラッチ４８に連結の副変速軸５３に伝動され、正逆クラッチ４８を逆転クラッチギヤ５０に繋ぐと、逆転状態で副変速軸５３に伝動される。
【０１１２】
副変速軸５３には、第９ギヤ５４と第１０ギヤ５５が固着され、それぞれ第３シンクロチェンジ５８の第３シンクロ小ギヤ５６と第３シンクロ大ギヤ５９に噛み合っている。第３シンクロチェンジ５８を第３シンクロ小ギヤ５６側に繋ぐと、第９ギヤ５４から第３シンクロ小ギヤ５６に伝動した回転で第５伝動軸６０が増速して高速で駆動され、第３シンクロチェンジ５８を第３シンクロ大ギヤ５９に繋ぐと、第１０ギヤ５５から第３シンクロ大ギヤ５９に伝動した回転で第５伝動軸６０が減速して中速で駆動される。
【０１１３】
第３シンクロチェンジ５８を中立にすると、第１０ギヤ５５の回転が第３シンクロ大ギヤ５９に伝動され、第３シンクロ小ギヤ５９側に固着の第１１ギヤ５７から第４シンクロ小ギヤ６９に伝動されるようになっている。
【０１１４】
第４シンクロチェンジ７１を第４シンクロ小ギヤ６９側に繋ぐと、第４シンクロ小ギヤ６９の回転が第１６ギヤ７４の回転となって低速となり、第４シンクロチェンジ７１を第４シンクロ大ギヤ７２側に繋ぐと、第４シンクロ小ギヤ６９の回転が第１５ギヤ７０から第１７ギヤ７５と第１８ギヤ７６と第４シンクロ大ギヤ７２に伝動されて第１６ギヤ７４が超低速となる。
【０１１５】
さらに、第１６ギヤ７４は、前記第５伝動軸６０に固着の第１２ギヤ６１と噛み合って第５伝動軸６０を駆動する。この第５伝動軸６０の軸端に固着の第１ベベルギヤ６２がリヤベベルギヤケース６４の第２ベベルギヤ６３と噛み合っていて、リヤベベルギヤケース６４のベベル出力軸６５から第１３ギヤ６６と第１４ギヤ６７を介して後輪出力軸６８を回転して後輪５を駆動する。
【０１１６】
また、第５伝動軸６０には、第２１ギヤ１１７が固着され、副変速軸５３に軸支された第３筒軸１１９に固着の第２２ギヤ１１８と第２３ギヤ１４８を介して第１前輪駆動軸７８の第１９ギヤ７７に伝動して、前記第５伝動軸６０の低速１６段と高速１６段の回転が第１前輪駆動軸７８に伝動されている。
【０１１７】
この第１前輪駆動軸７８から前輪増速クラッチ７９を介して第２前輪駆動軸８５に伝動し、第３前輪駆動軸８６と第４前輪駆動軸８７と前輪駆動ベベル軸８８に引き継いで伝動し、前輪駆動ベベル軸８８の軸端に固着の第１前ベベルギヤ８９がフロントベベルケース９０の第２フロントベベルギヤ１１５と噛み合っていて、フロントベベルケース９０のフロントベベル出力軸９１から第１フロントベベルギヤ９２と前輪駆動軸１１６と第２ベベルギヤ組９３を介して前輪出力軸９４を回転して前輪４を駆動する。
【０１１８】
前輪増速クラッチ７９を前輪等速ギヤ８２側に接続すると、第１前輪駆動軸７８の回転駆動がそのまま第２前輪駆動軸８５に伝達されて通常の４輪駆動となり、前輪増速クラッチ７９を前輪増速ギヤ８４側に接続すると、第１前輪駆動軸７８の回転駆動が前輪等速ギヤ８２から第一増速ギヤ８１、第二増速ギヤ８３を介して増速された回転が第２前輪駆動軸８５に伝達されて前輪増速４輪駆動となる。さらに前輪増速クラッチ７９を中立状態にすると、前輪４に動力は伝達されないため、後輪の２輪駆動となる。
【０１１９】
前記第２入力ギヤ２３にＰＴＯメインクラッチ９７のメインクラッチギヤ９６を噛み合わせてＰＴＯメインクラッチ９７でＰＴＯ出力軸１１１への動力断続を行うようにしている。
【０１２０】
第１ＰＴＯ軸９５には、ＰＴＯ変速部１５７が設けられ、第１ＰＴＯギヤ９８と第２ＰＴＯギヤ９９と第５シンクロチェンジ１５１の第５シンクロ小ギヤ１００と第５シンクロ大ギヤ１０１を装着し、第２ＰＴＯ軸１０７には、第２０ギヤ１０２と第２４ギヤ１５２と第２６ギヤ１０３と第２５ギヤ１５３を固着し、カウンタ軸１０６にＰＴＯ逆転ギヤ１０５を軸支している。
【０１２１】
第１ＰＴＯギヤ９８をスライドして第２０ギヤ１０２に噛み合わせると、第２ＰＴＯ軸１０７が２速になり、第１ＰＴＯギヤ９８をスライドして第２ＰＴＯギヤ９９に係合すると、第１ＰＴＯ軸９５の回転が第２ＰＴＯギヤ９９と第２４ギヤ１５２を介して第２ＰＴＯ軸１０７に伝わって４速となり、第５シンクロチェンジ１５１を第５シンクロ小ギヤ１００に繋ぐと、第５シンクロ小ギヤ１００から第２６ギヤ１０３に伝動して１速となり、第５シンクロチェンジ１５１を第５シンクロ大ギヤ１０１に繋ぐと、第５シンクロ大ギヤ１０１から第２５ギヤ１５３に伝動して３速となり、ＰＴＯ逆転ギヤ１０５を第１ＰＴＯギヤ９８と第２０ギヤ１０２に噛み合わせると、第１ＰＴＯ軸９５の回転が第１ＰＴＯギヤ９８からＰＴＯ逆転ギヤ１０５を経て第２０ギヤ１０２に伝動されて第２ＰＴＯ軸１０７に伝わって逆回転となる。
【０１２２】
第２ＰＴＯ軸１０７の回転は、第３ＰＴＯ軸１５６を介して第４ＰＴＯ軸１０８に伝動し、第１ＰＴＯ出力ギヤ１０９と第２ＰＴＯ出力ギヤ１１０でさらに減速してＰＴＯ出力軸１１１を駆動する。
【０１２３】
次に、図９を用いて、本実施の形態の乗用型トラクタ１の各部の制御信号の流れを説明する。
【０１２４】
図９は、乗用型トラクタ１の各部の作動を制御する制御ブロック図である。
【０１２５】
図９に示す通り、エンジンＥの出力を制御するエンジンＥＣＵ１９０と作業機の昇降を制御する作業機昇降系ＥＣＵ１８０と前輪４と後輪５の回転を制御して走行速度を制御する走行系ＥＣＵ１２０とで構成し、ＣＡＮ通信で制御信号の交信を行っている。
【０１２６】
エンジンＥＣＵ１９０への制御データの入力は、複数のトルクカーブの中から所望のトルクカーブを作業者が手動操作で選択するエンジンモード選択スイッチ１９１からの選択結果と、エンジン排気温度センサ２０３からの排気温度と、エンジン回転センサ１２１からのエンジン出力軸２０の回転数と、エンジンオイル圧力センサ１９３からのオイル圧力と、エンジン水温センサ１９４からのラジエータ水温と、レール圧センサ１９８からのコモンレールの燃料圧力と、アクセル操作位置検出センサ１９５のアクセルペダル１０の踏み込みやアクセルレバー１６の操作信号等で、エンジンＥＣＵ１９０からの制御出力は、燃料高圧ポンプ１９６へのレール圧と、高圧インジェクタ１９７への噴射信号である。エンジンＥＣＵ１９０は高圧インジェクタ１９２の噴射タイミング、噴射時間等を制御して燃料消費量を制御し、それに対するエンジン回転数などからエンジン負荷率を演算して走行系ＥＣＵに送信する。
【０１２７】
作業機昇降系ＥＣＵ１８０のへの制御データの入力は、作業機の昇降を行うポジションコントロールレバー１３によるポジションコントロールセンサ１９９からの操作信号と、リフトアームセンサ２００からのリフト位置信号と、上げ位置規制ダイヤル２０１と下げ速度調整ダイヤル２０２の調整信号等で、作業機昇降系ＥＣＵ１８０からの制御出力は、油圧昇降シリンダのメイン上昇ソレノイド２０４とメイン下降ソレノイド２０５への上昇或は下降信号である。
【０１２８】
走行系ＥＣＵ１２０への制御データの入力は、自動増速入り切スイッチ１３９による自動増速機能のオンオフ信号と、第１クラッチＬｏ側圧力スイッチ１２２と第１クラッチＨｉ側圧力スイッチ１２３と第２クラッチＬｏ側圧力スイッチ１２４と第２クラッチＨｉ側圧力スイッチ１２５と前進クラッチ圧力センサ１２８と昇圧調整ダイヤル１２９の各信号と、前後進レバー１４の前後進レバー操作位置センサ１３０の操作位置と、副変速レバーの副変速位置センサ１３１の操作位置と、主変速レバー１５の主変速レバー位置センサ１３６の操作位置と、ミッションケース内オイルの油温センサ１３３のオイル温度と、第１主変速機構位置センサ１３７及び第２主変速機構１３８の変速位置と、車速センサ１４０の走行速度と、ＰＴＯ回転センサ２２０の回転数と、ＰＴＯ入り切りスイッチ２２１の入切信号と、ＰＴＯ自動−手動切換スイッチ２２２の切換信号と、走行−作業切換スイッチ２２３の切換信号等である。
【０１２９】
走行系ＥＣＵ１２０からの制御出力は、前進切換ソレノイド１４１Ｆ及び後進切換ソレノイド１４１Ｒと、前後進昇圧ソレノイド１４２と、第１主変速第１ソレノイド２０７・第１主変速第２ソレノイド２０８・第２主変速第１ソレノイド２０９・第２主変速第２ソレノイド２１０と、第１Ｌｏ側ソレノイド２１１ａ・第１Ｈｉ側ソレノイド２１１ｂと、第２Ｌｏ側ソレノイド２１２ａ・第２Ｈｉ側ソレノイド２１２ｂと、４ＷＤソレノイド２１３と、前輪増速ソレノイド２１４と、ブザー２１５と、ＰＴＯクラッチソレノイド２１６等である。
【０１３０】
次に、図１０を用いて、本実施の形態の乗用型トラクタ１の油圧回路について説明する。
【０１３１】
図１０は、乗用型トラクタ１の油圧回路を示す概略構成図である。
【０１３２】
図１０に示す通り、エンジン動力により作動するメインポンプ２５０とサブポンプ２５１がミッションケース３内の潤滑油を、サクションフィルタ２５２を通して吸い上げ、油圧回路内に作動油として圧油が供給される。サブポンプ２５１からはパワーステアリング装置２５３に圧油が供給され、前輪４が操作される。パワーステアリング装置２５３から排出された作動油は、第１高・低クラッチ２４、第２高・低クラッチ２５、及び正逆クラッチ４８の潤滑・冷却用の油として利用され、ミッションケース３内に戻される。
【０１３３】
メインポンプ２５０からは作業機系油圧装置２５４と走行系油圧装置２５５に圧油が供給される。主変速レバー１５が１速に操作されると、第１主変速第１ソレノイド２０７に電流が流されてバルブが動き、第１主変速シリンダ２５６のＬｏ側油室２５６Ｌから圧油が抜けて、第１シンクロチェンジ４２が第１シンクロ小ギヤ４３側に接続される。さらに、第１Ｌｏ側ソレノイド２１１ａに電流が流されてバルブが動き、第１高・低クラッチ２４の低速側の油室に圧油が供給され、第１低速ギヤ２６側に接続される。
【０１３４】
主変速レバー１５が１速から２速に操作されると、第１主変速第１ソレノイド２０７の状態は変わらず、第１シンクロチェンジ４２が第１シンクロ小ギヤ４３側に接続された状態で、第１Ｌｏ側ソレノイド２１１ａの電流が停止して、第１Ｈｉ側ソレノイド２１１ｂに電流が流されてそれぞれのバルブが動き、第１高・低クラッチ２４の高速側の油室に圧油が供給され、第１高速ギヤ３０側に接続される。
【０１３５】
主変速レバー１５が２速から３速に操作されると、第１主変速第１ソレノイド２０７の電流が停止して、第２主変速第１ソレノイド２０９に電流が流され、第１シンクロチェンジ４２の接続が切れて、第２シンクロチェンジ３６が第２シンクロ小ギヤ３７側に接続される。さらに、第１Ｈｉ側ソレノイド２１１ｂの電流が停止して第２Ｌｏ側ソレノイド２１２ａに電流が流されてそれぞれのバルブが動き、第２高・低クラッチ２５の低速側の油室に圧油が供給され、第２低速ギヤ２７側に接続される。
【０１３６】
以降同様に、４速では第２シンクロ小ギヤ３７と第２高速ギヤ３１、５速では第１シンクロ大ギヤ４４と第１低速ギヤ２６、６速では第１シンクロ大ギヤ４４と第１高速ギヤ３０、７速では第２シンクロ大ギヤ３８と第２低速ギヤ２７、８速では第２シンクロ大ギヤ３８と第２高速ギヤ３１がそれぞれ接続されて主変速操作が行われる。
【０１３７】
これらの変速時や車両の発進時には前後進クラッチ４８の接続圧が調整されて、変速ショックや発進時のショックが抑えられている。前後進レバー１４が前進または後進に操作されると、操作位置を前後進レバー操作位置センサ１３０が読み取って、前進切換ソレノイド１４１Ｆまたは後進切換ソレノイド１４１Ｒに電流が流されてバルブが動き、油路が選択される。比例ソレノイドである前後進昇圧ソレノイド１４２に流される電流の大きさにより前後進リリーフバルブ１４２ａのリリーフ圧を決める流量が調節されることで、前後進油路１４２ｂの圧力を任意の圧力に調整できる構成となっている。
【０１３８】
次に、図１１を用いて、本実施の形態の乗用型トラクタ１の前後進クラッチ４８について説明する。
【０１３９】
図１１は前後進クラッチ４８の断面図である。
【０１４０】
図１１に示す通り、前後進クラッチ４８において、正転クラッチギヤ４９と一体になっているクラッチ軸４８ａは第二軸受Ｂ１及び第三軸受Ｂ２により副変速軸５３に回動自在に支持されており、後部には複数の内側クラッチ板４８ｂを有している。クラッチ軸４８ａの後部はクラッチケース４８ｄで覆われており、クラッチケース４８ｄの前部内側に固定されている押え板４８ｅが複数の内側クラッチ板４８ｂの前端の前方に位置している。
【０１４１】
クラッチケース４８ｄ内部の内側には複数の外側クラッチ板４８ｃが内側クラッチ板４８ｂどうしの間に挟まれるように交互に配置されおり、内側クラッチ板４８ｂは内側に複数の歯を有しているためクラッチ軸４８ａと一体となって回転し、外側クラッチ板４８ｃは外側に複数の歯を有しているためクラッチケース４８ｄと一体となって回転する。
【０１４２】
クラッチケース４８ｄの内部でクラッチ軸４８ａの後部にはクラッチピストン４８ｆを有し、ばね４８ｇにより後方へ付勢されていて、クラッチピストン４８ｆの後部は圧油が供給されるシリンダ部４８ｈの空間がある。前後進クラッチ４８はシリンダ部４８ｈに圧油が供給され、その圧力がばね４８ｇの弾性力を上回るとクラッチピストン４８ｆが前進し、内側クラッチ板４８ｂと外側クラッチ板４８ｃを押え板４８ｅとの間で挟圧する。挾圧された内側クラッチ板４８ｂと外側クラッチ板４８ｃは摩擦により互いに駆動力を伝達するようになり、正転クラッチギヤ４９から伝達してきた駆動力がクラッチケース４８ｄに伝達され、クラッチケース４８ｄにスプライン嵌合している副変速軸５３が回転する。
【０１４３】
シリンダ部４８ｈに圧油が供給されず、圧力がかかっていない状態では、クラッチピストン４８ｆはばね４８ｇの弾性力によって後方に押されるため、内側クラッチ板４８ｂと外側クラッチ板４８ｃは挾圧されない。この状態では内側クラッチ板４８ｂ及び外側クラッチ板４８ｃは互いに駆動力を伝達しないので、前後進クラッチ４８は動力伝達を遮断した状態となり、正転クラッチギヤ４９が回転しても、副変速軸５３は回転しない。クラッチケース４８ｄを挟んで反対側には逆転クラッチギヤ５０が備えられ、同様の構成で後進側動力の伝達、遮断が行われる。
【０１４４】
次に、図１２を用いて、本実施の形態の乗用型トラクタ１の主変速レバー１５を１速から２速へ操作したときの各クラッチの動作を説明する。
【０１４５】
図１２は主変速レバー１５を１速から２速へ操作した時の各クラッチの動きを表すタイミングチャートの図である。
【０１４６】
図１２に示す通り、前後進レバー１４を前進、主変速レバー１５を１速で前進走行中において２速に操作した場合は、第１高・低クラッチ２４は低速側から高速側に切換え、この時前後進クラッチを前進で一旦動力伝達しない程度の低い圧力まで減圧し、徐々に昇圧して変速ショックを軽減させている。その一方、第２高・低クラッチ２５は中立、第１主変速シリンダは、第１シンクロチェンジ４２を第１シンクロ小ギヤ４３に接続のまま、第２主変速シリンダ２５７は３速の準備のため第２シンクロチェンジ３６を第２シンクロ小ギヤ３７に接続する。
【０１４７】
この場合、レバー操作時間ｔ３には移動速度による操作完了判定時間ｔ４を含み、レバー操作時間ｔ３とクラッチピストンの移動時間ｔ１を経て第１の該当クラッチが接続開始し、その一定時間ｔ５前（略１０ミリ秒前）に前後進クラッチ４８をオフにして二重噛みを防止する。その他の変速時や車両発進時も同様にして前後進クラッチ４８は徐々に昇圧するように調整されて、運転時のショックを低減している。
【０１４８】
尚、上記実施の形態では、変速比の変更幅は、作業者が作業開始時に主変速レバー１５で設定した変速位置による車速を基準として、変速比の変更による増速後の車速が最大で１．２倍に達するまでを許容することで、上限値を規定している場合について説明したが、これに限らず例えば、走行系ＥＣＵ１２０が、変速比を変更する際、エンジン負荷率取得部１９０ｂにより得られたエンジン負荷率の余裕が実質的にゼロとなるように車速を増速させる構成であっても良い。ここで、エンジン負荷率の余裕が実質的にゼロとなるように車速を増速させるとは、エンジン負荷率が必ずしも１００％に一致していなくても良く、要するに、従来より最適なエンジン負荷率で作業が行えるように車速を増速させることである。
【０１４９】
また、上記実施の形態では、自動増速入り切りスイッチ１３９（図９参照）が「入り」状態に設定されており、且つ、主変速レバー１５（図３（ａ）参照）が手動変速域１５ｓにおいて手動操作されていない場合は、上記項目（１）〜（３）で説明した自動増減速制御機能と、上記項目（３）で説明したトルクカーブ自動変更機能とが、何れも作動可能に構成された場合について説明したが、これに限らず例えば、自動増減速制御機能を停止させ、トルクカーブ自動変更機能のみ作動可能にする機能選択スイッチ（図示省略）を備えた構成であっても良い。これにより、車速の増減速により作業精度が悪くなる場合、上記機能選択スイッチをＯＮすることで、作業精度の悪化を防止出来ると共に、省エネ運転が出来る。
【０１５０】
また、上記実施の形態では、上記項目（２）で説明した通り、走行系ＥＣＵ１２０における自動減速制御は、エンジン負荷率を１００％付近に近づけるために、車速を減速させる方向に変速比を変更する構成について説明したが、これに限らず例えば、変速比の変更幅は、増速前の変速比（主変速レバー１５の変速位置）を限度とする構成であっても良い。これにより、作業者が最初に設定した主変速レバー１５の変速位置の変速比を限度に減速することで、作業者に違和感なく、作業効率も落ちない。
【０１５１】
また、上記実施の形態では、自動増速制御における変速比の変更、即ち車速の変更を一気に行う場合について説明したが、これに限らず例えば、車速の変更を規定の増加率で段階的に行う構成であっても良い。これにより、車速の増速が段階的に実行されるので、作業者に違和感が生じ難い。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明は、変速比を自動で変更出来て、従来より最適なエンジン負荷率で作業が行える作業車両の変速制御装置を提供することが出来るので、農業用、建築用、運搬用などのトラクタなどの作業車両の変速制御装置として有用である。
【符号の説明】
【０１５３】
１      乗用型トラクタ
２      ボンネット
３      ミッションケース
４      前輪
５      後輪
６      キャビン
１０    アクセルペダル
１５    主変速レバー
１２０  走行系ＥＣＵ
１８０  作業機昇降系ＥＣＵ
１９０  エンジンＥＣＵ
【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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