(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行中に後輪のスリップ状態を検出して二輪駆動と四輪駆動とを自動的に切り換える駆動方式切換制御装置を備えるとともに、レバー若しくはスイッチの操作にて主変速及び副変速を切り換える油圧式変速装置を備えたトラクタに於いて、手動にて前記油圧式変速装置の変速操作があったときは、一定時間は前記駆動方式切換制御装置の作動を中断して、現駆動状態を保持するように構成したことを特徴とするトラクタの四輪駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトラクタの四輪駆動制御装置に関するものであり、特に、駆動方式切換制御装置と油圧式変速装置とを備えたトラクタの四輪駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の此種トラクタは四輪駆動可能に形成され、オペレータの手動操作により後輪のみの二輪駆動または前後輪の四輪駆動のどちらかの駆動方式を選択することができる。また、特開平６−１０７０１２号公報に示されている四輪駆動式移動車両のように、走行中に後輪のスリップ状態を検出し、後輪にスリップがない場合は二輪駆動にし、一方、後輪にスリップが発生した場合は自動的に四輪駆動に切り換える駆動方式切換制御装置を備えたトラクタも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記駆動方式切換制御装置を備えたトラクタは、四輪駆動で走行中には一定間隔毎に二輪駆動に切り換え、二輪駆動の状態で後輪のスリップ状態を検出している。もし、スリップ状態を検出中に、オペレータが変速レバー若しくはスイッチの操作にて油圧式変速装置を切り換えた場合は、変速操作によって前後輪の回転比が変動し易くなり、四輪駆動に切り換わる可能性が高い。即ち、四輪駆動出力のオンオフの回数が多くなって油圧機器の消耗が早くなり、走行軌跡が不揃いになって作業性が悪化する。
【０００４】
そこで、トラクタの油圧式変速装置を変速操作したときは、二輪駆動または四輪駆動への切り換わりを一時的に牽制するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、走行中に後輪のスリップ状態を検出して二輪駆動と四輪駆動とを自動的に切り換える駆動方式切換制御装置を備えるとともに、レバー若しくはスイッチの操作にて主変速及び副変速を切り換える油圧式変速装置を備えたトラクタに於いて、手動にて前記油圧式変速装置の変速操作があったときは、一定時間は前記駆動方式切換制御装置の作動を中断して、現駆動状態を保持するように構成したトラクタの四輪駆動制御装置を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳述する。図１はトラクタ１０を示し、機体１１の後部にリンク機構１２を介して作業機１３が連結されている。エンジン１４の動力はミッションケース１５内の変速装置で減速され、前輪１６と後輪１７へ伝達される。運転席１８の側部には、グリップ部に増速スイッチと減速スイッチを有する変速レバー１９や各操作スイッチが配設されており、運転席１８の前方に設けられたステアリングホイール２０の近傍位置に前後進切換レバー２１が設置されている。
【０００７】
図２はトラクタ１０の動力伝達経路を示し、エンジン１４の動力は主クラッチ２５を経て走行系の前後進切換装置２６とＰＴＯ系のＰＴＯクラッチ２７とに伝達される。先ず、走行系について説明すれば、前後進切換装置２６は前記前後進切換レバー２１の前後押し引き操作によって切り換わり、該前後進切換装置２６の後段に設けられた主変速装置２８へ正回転或いは逆回転の動力を伝達する。
【０００８】
主変速装置２８は、前記変速レバー１９のグリップ部に設置されている増速スイッチまたは減速スイッチを押圧することにより、コントローラ３０から油圧シリンダＡまたはＢの電磁弁に指令信号が出力され、油圧シリンダＡ，Ｂの駆動によりシフタが移動して、１速から４速までの４段階に減速できるように構成されている。
【０００９】
主変速装置２８の後段に設けられている副変速装置３１は、前記変速レバー１９を前後に移動することにより、変速レバー１９の回動基部に設けたポテンショメータがこの操作を検出して、コントローラ３０から油圧クラッチＣ，Ｄの電磁弁に指令信号が出力され、該油圧クラッチＣ，Ｄの作動により超低速から高速までの４段階に減速できるように構成されている。
【００１０】
副変速装置３１を経由した動力は後輪駆動軸３２と前輪駆動軸３３に分配され、後輪駆動軸３２の回転はリヤディファレンシャル装置３４から後輪１７へ伝達される。一方、前輪駆動軸３３の中間位置には四駆切換装置３５が設けられ、コントローラ３０からの指令信号で等速四駆クラッチ３６が入になると、前輪駆動軸３３の回転はフロントディファレンシャル装置４０を介して前輪１６へ伝達され、前輪１６と後輪１７の周速が略等速で駆動され、等速四輪駆動状態でトラクタ１０が走行する。
【００１１】
また、前輪１６を操向するピットマンアームの角度を前輪切れ角センサにて検出し、該検出値に基づいて機体１１が旋回状態になったとコントローラ３０が判断したとき、コントローラ３０からの指令信号で前輪倍速クラッチ３７が入になると、前輪駆動軸３３の回転はフロントディファレンシャル装置４０を介して前輪１６へ伝達され、前輪１６の周速が後輪１７の周速に対して約２倍で駆動され、前輪倍速四輪駆動状態でトラクタ１０が旋回する。そして、等速四駆クラッチ３６及び前輪倍速クラッチ３７の双方が切になれば、トラクタ１０は二輪駆動で走行する。
【００１２】
一方、ＰＴＯ系の動力はＰＴＯクラッチ２７により入切りされて後段のＰＴＯ変速装置４３へ伝達され、該ＰＴＯ変速装置４３にて４段階に減速された後に、ＰＴＯ取出軸４４を介して作業機１３へ伝達される。尚、同図中符号４５，４６は回転数センサであり、夫々の検出信号はコントローラ３０へ入力される。コントローラ３０では回転数センサ４５の検出信号に基づいて前輪１６の回転数を演算し、回転数センサ４６の検出信号に基づいて後輪１７の回転数を演算する。
【００１３】
図３は要部の油圧回路を示し、油圧ポンプ５０から吐出される作動油は減圧弁５１を経てパワーステアリング油圧回路５２と主クラッチ２５へ送られる。また、減圧弁５１から分配された作動油はＰＴＯクラッチ２７と等速四駆クラッチ３６及び前輪倍速クラッチ３７へ供給され、更に、主変速油圧回路５３並びに副変速油圧回路５４へ供給される。
【００１４】
ＰＴＯクラッチ２７へ供給される作動油は方向制御弁５５によって制御され、等速四駆クラッチ３６及び前輪倍速クラッチ３７へ供給される作動油は方向制御弁５６によって制御される。また、詳細な回路は省略するが、主変速油圧回路５３は２つの方向制御弁により前記油圧シリンダＡ，Ｂを駆動してシフタを操作し、副変速油圧回路５４は４つの電磁比例弁により２つの油圧クラッチＣ，Ｄを入切りするように構成されている。
【００１５】
図４は駆動方式切換制御装置に於ける四輪駆動制御の手順を示す。最初にエンジン１４を始動すると、コントローラ３０により各センサやスイッチ等の状態が読み込まれる（ステップ１０１）。続いて、変速レバー１９や増速スイッチまたは減速スイッチによる変速操作があったか否かを判別する（ステップ１０２）。変速操作がない場合はステップ１０３へ進み、カウントダウンされる四駆タイマが０（零）のときには、スリップ検出による駆動方式切換制御を実行する（ステップ１０４）。
【００１６】
この駆動方式切換制御は、一定時間毎に強制的に二輪駆動状態となり、このとき、前記回転センサ４５，４６の検出値から前輪１６と後輪１７の周速を求めて後輪のスリップ状態を検出する。後輪にスリップがない場合は四駆出力をオフして二輪駆動にし、一方、後輪にスリップが発生した場合は四駆出力をオンして、自動的に四輪駆動に切り換えるように制御するものである。
【００１７】
この駆動方式切換制御中に変速操作があったときは、ステップ１０２からステップ１０５へ進み、そのとき四駆出力中であれば四駆タイマをセットする（ステップ１０６）。一方、ステップ１０５で四駆出力中でないとき、即ち二輪駆動であればステップ１０４へ進んで、前記駆動方式切換制御を続行する。
【００１８】
そして、ステップ１０６で四駆タイマをセットしてから、変速操作がなく（ステップ１０２→１０３）、且つ四駆タイマが０（零）に至っていないときはステップ１０７へ進み、四駆タイマが０（零）になるまで四駆出力を継続する。
【００１９】
一般的に、前記駆動方式切換制御中に変速操作があった場合、スリップ状態を検出するために四駆出力をオフすると、前輪１６と後輪１７の回転数が変化して、再び四駆出力がオンになることが多く、四輪駆動出力のオンオフ回数が増加する。従って、変速操作開始時に四輪駆動であるときは、前述したように、そのまま一定時間は四駆出力を継続することにより、四駆出力のオンオフ回数を減らすことができる。
【００２０】
次に、ＰＴＯアップカットについて説明する。トラクタ１０で圃場の耕耘作業を行う場合、先ず作業機１３を下降させてＰＴＯ出力により耕耘爪を駆動し、圃場の一端から他端までの間、機体１１を等速四輪駆動状態で直進走行させながら圃場を耕耘していく。そして、トラクタ１０が圃場の端部に至ったときは機体１１を旋回するのであるが、旋回時に作業機１３の引きずりを防止するために、作業機１３を一旦上昇させた後に機体１１を旋回させる。このとき、作業機１３の上昇に伴ってＰＴＯ出力を一旦停止するとともに、旋回時間を短縮するために前輪倍速四輪駆動状態で機体１１を旋回させる。機体１１の旋回が終了したら作業機１３を下降させ、ＰＴＯ出力を再開するとともに、機体１１を等速四輪駆動状態で逆方向に走行させながら耕耘していく。
【００２１】
このように、作業機１３の昇降に連動してＰＴＯクラッチ２７を入切りすることをＰＴＯアップカットといい、作業機１３が上昇した状態では耕耘爪の不必要な回転を停止して、動力の節約及び事故の防止を図るものである。通常は、作業機１３の昇降に伴い、コントローラ３０からの指令信号によりに、図３に示した方向制御弁５５を切り換えてＰＴＯクラッチ２７を入切りするとともに、方向制御弁５６を切り換えて等速四駆クラッチ３６及び前輪倍速クラッチ３７を入切りする。
【００２２】
図５はＰＴＯアップカットに対応した油圧回路の一例を示し、一つの方向制御弁６０でＰＴＯクラッチ２７と等速四駆クラッチ３６及び前輪倍速クラッチ３７を入切りする。図示したように、方向制御弁６０が中立位置ロでは、油圧ポンプ５０の作動油はＰＴＯクラッチ２７、等速四駆クラッチ３６、前輪倍速クラッチ３７の何れにも供給されない。従って、ＰＴＯクラッチ２７は切状態となって作業機１３にはＰＴＯ動力が伝達されず、且つ、等速四駆クラッチ３６及び前輪倍速クラッチ３７の双方が切であるため、機体１１は二輪駆動状態となる。
【００２３】
作業機１３を下降させて耕耘作業を行う場合は、前記コントローラ３０からの指令信号により、方向制御弁６０がイ位置に切り換わる。このときは、ＰＴＯクラッチ２７が入となって作業機１３にＰＴＯ動力が伝達されるとともに、等速四駆クラッチ３６が入となって機体１１は等速四輪駆動状態で走行する。即ち、耕耘作業中は機体１１が等速四輪駆動状態となる。
【００２４】
ここで、機体１１の旋回時に作業機１３を上昇させた場合は、コントローラ３０からの指令信号によって方向制御弁６０がハ位置に切り換わる。このときは、ＰＴＯクラッチ２７が切となって作業機１３へのＰＴＯ動力が停止されるとともに、前輪倍速クラッチ３７が入となって機体１１は前輪倍速四輪駆動状態で旋回する。即ち、旋回時には作業機１３の上昇に伴って機体１１が前輪倍速四輪駆動状態となる。
【００２５】
このように、一つの方向制御弁を共有することによって方向制御弁の数を減少でき、且つ、アップカット用の特別なコントローラも不要になるので、コストダウンを図ることができる。
【００２６】
図６はＰＴＯアップカットに対応した油圧回路の他の一例を示し、前記ＰＴＯクラッチ２７と方向制御弁６０との間に牽制用の切換弁６１を介装してある。トラクタ１０が作業モードであれば、該切換弁６１をニ位置に保持することにより、図５で説明したのとまったく同じ動作が行われる。また、トラクタ１０が走行モードであれば、該切換弁６１をホ位置に切り換えることにより、ＰＴＯクラッチ２７は常時切となって作業機１３は駆動されない。従って、後輪１７のスリップ状態を検出し、後輪１７にスリップがない場合は方向制御弁６０を中立位置ロにして機体１１を二輪駆動とし、後輪１６にスリップが発生した場合は方向制御弁６０をイ位置に切り換えて等速四輪駆動にすることができる。
【００２７】
ここで、トラクタ１０が圃場の端部に至ったときに機体１１を旋回させる際、前述したＰＴＯアップカットを行うとともに、これと並行して旋回内側の後輪を制動することにより、機体１１の旋回半径を小さくしている。図７はＰＴＯクラッチ２７と左右のブレーキシリンダ６４，６５を一つの方向制御弁６６で操作できるように構成した油圧回路の一例を示したものである。図示したように、方向制御弁６６が中立位置トでは、油圧ポンプ５０の作動油はＰＴＯクラッチ２７のみに供給され、ＰＴＯクラッチ２７が入状態となって作業機１３にＰＴＯ動力が伝達される。
【００２８】
例えば、機体１１を左旋回させる場合は、作業機１３を上昇させると同時にコントローラ３０からの指令信号によって方向制御弁６６がヘ位置に切り換わる。このときは、ＰＴＯクラッチ２７が切となって作業機１３へのＰＴＯ動力が停止されるとともに、左のブレーキシリンダ６５が作動して左後輪にブレーキが掛かり、左旋回半径が小さくなる。
【００２９】
一方、機体１１を右旋回させる場合は、作業機１３を上昇させると同時に方向制御弁６６をチ位置に切り換えれば、ＰＴＯクラッチ２７が切となって作業機１３へのＰＴＯ動力が停止されるとともに、上記とは逆に右のブレーキシリンダ６４が作動して右後輪にブレーキが掛かり、右旋回半径が小さくなる。
【００３０】
図８は図７の変形例を示し、前記ＰＴＯクラッチ２７と方向制御弁６６との間に牽制用の切換弁６７を介装してある。トラクタ１０が作業モードであれば、該切換弁６７をリ位置に保持することにより、図７で説明したのとまったく同じ動作が行われる。また、トラクタ１０が走行モードであれば、該切換弁６７をヌ位置に切り換えることにより、ＰＴＯクラッチ２７は常時切となって作業機１３は駆動されず、路上走行に適した状態に保持される。
【００３１】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では後輪のスリップ状態を検出して二輪駆動と四輪駆動とを自動的に切り換える駆動方式切換制御を実行している場合に、手動にて変速操作があったときは、一定時間だけ前記駆動方式切換制御を中断して、二輪駆動または四輪駆動への切り換わりを牽制している。従って、四輪駆動出力のオンオフの回数が減少し、油圧機器の寿命が長くなって保守性が向上する。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施の形態を示すものである。
【図１】トラクタの側面図。
【図２】トラクタ１０の動力伝達経路図。
【図３】要部の油圧回路図。
【図４】四輪駆動制御の手順を示すフローチャート。
【図５】ＰＴＯアップカットに対応した油圧回路の一例を示す図。
【図６】ＰＴＯアップカットに対応した油圧回路の他の一例を示す図。
【図７】ＰＴＯクラッチと左右のブレーキシリンダの油圧回路の一例を示す図。
【図８】ＰＴＯクラッチと左右のブレーキシリンダの油圧回路の他の一例を示す図。
【符号の説明】
１０        トラクタ
１６        前輪
１７        後輪
１９        変速レバー
２７        ＰＴＯクラッチ
２８        主変速装置
３１        副変速装置
３５        四駆切換装置
３６        等速四駆クラッチ
３７        前輪倍速クラッチ
５３        主変速油圧回路
５４        副変速油圧回路
【図１】
0003738520.tif 000002
【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】
0003738520.tif 000008
【図８】
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