特許 6142983 作業車両の走行伝動制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6142983

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】作業車両の走行伝動制御装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 48/02 20060101AFI20170529BHJP

【ＦＩ】

   F16D48/02 640P

   F16D48/02 640R

【請求項の数】2

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-278027(P2012-278027)

(22)【出願日】2012年12月20日

(65)【公開番号】特開2014-122650(P2014-122650A)

(43)【公開日】2014年7月3日

【審査請求日】2015年11月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078031

【弁理士】

【氏名又は名称】大石 皓一

(74)【代理人】

【識別番号】100200942

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 高史

(74)【代理人】

【識別番号】100077779

【弁理士】

【氏名又は名称】牧 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100078260

【弁理士】

【氏名又は名称】牧 レイ子

(74)【代理人】

【識別番号】100086450

【弁理士】

【氏名又は名称】菊谷 公男

(74)【代理人】

【識別番号】100175891

【弁理士】

【氏名又は名称】原 一敬

(72)【発明者】

【氏名】近藤 友明

(72)【発明者】

【氏名】楫野 豊

(72)【発明者】

【氏名】村上 徹司

【審査官】 渡邊 義之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平２−３７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１−１５６１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２１３５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３４３７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１９０３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５４−４６９５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６２−２３１８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３２９１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−３１２２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−７８１０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ２５／００− ３９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

共通に動力を受ける正転と逆転の２系統の走行伝動系にそれぞれ多板式のクラッチ（Ｃ１，Ｃ２）を介設し、これら両クラッチ（Ｃ１，Ｃ２）の一方を前後進切替レバー（４３）の発進操作に応じて選択するとともに、所定の発進接続時間（Ｔ０）で中立圧から伝動圧まで上記クラッチ（Ｃ１，Ｃ２）を昇圧する発進昇圧特性（Ｐ０）により昇圧制御する作業車両の走行伝動制御装置において、
上記発進接続時間（Ｔ０）より長い逆行接続時間（Ｔ１）で昇圧する逆行昇圧特性（Ｐ１）を設けるとともに、上記前後進切替レバー（４３）の操作が走行中の作業車両の走行方向と逆方向の場合に限り、上記逆行昇圧特性（Ｐ１）により選択側のクラッチ（Ｃ１，Ｃ２）を昇圧制御する構成を備え、かつ、
前記クラッチ（Ｃ１，Ｃ２）の接続制御について、円滑なクラッチ接続操作に適合する所定の昇圧パターンで昇圧制御するクラッチペダルレートリミッタ処理を設け、微速移動を含む停車状態におけるクラッチペダル（５１）の戻し操作の検出時に、その操作速度が所定速度より遅い時に限り、上記クラッチペダルレートリミッタ処理を適用する構成を備えることを特徴とする作業車両の走行伝動制御装置。

【請求項2】

さらに、前記クラッチ（Ｃ１，Ｃ２）の接続制御について、作業車両の走行中、前後進のクラッチの無圧検出から所定時間が経過したことを条件として、前記クラッチペダルレートリミッタ処理を適用する構成を備えることを特徴とする請求項１に記載の作業車両の走行伝動制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レバー等の操作に応じて前後進切換えを行う作業車両の走行伝動制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

作業機の走行伝動装置の前後進切換部は、特許文献１に示すように、共通に動力を受ける正転と逆転の２系統にそれぞれ多板式のクラッチを介設し、両クラッチのオフによる中立と、一方の選択による正転または逆転の伝動出力を行う。各クラッチは、中立位置からのレバー操作に応じて選択側のクラッチを所定パターンで昇圧して発進制御することにより、切換えた前後進方向への円滑な発進を可能として所定車速の走行に移行する。したがって、所定の車速で前後進走行を繰返す圃場の整地作業に際しては、中立位置へのレバー操作による走行停止を経由して逆方向へのレバー操作によって急発進を避けつつ、所定車速で効率よく作業を進めることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−１８４９９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、作業車両の走行中において、中立位置へのレバー操作による走行停止を待たずにレバーを逆行側に操作した場合は、クラッチの対応作動によって逆転側の動力に切り替ることから、低速の作業走行中であっても大きな走行ショックが避けられず、その結果、搭乗オペレータの身体的ショックによる疲労のみならず、車両機器に対する衝撃により故障を誘引するという問題があった。

【0005】

本発明の課題は、作業車両の走行中におけるレバーの逆行操作によっても走行ショックを招くことなく、円滑な逆行切換えによる走行を可能とすることにより、所定車速で前後進走行を繰返す圃場整地作業等を効率よく行うことができる作業車両の走行伝動制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に係る発明は、共通に動力を受ける正転と逆転の２系統の走行伝動系にそれぞれ多板式のクラッチ（Ｃ１，Ｃ２）を介設し、これら両クラッチ（Ｃ１，Ｃ２）の一方を前後進切替レバー（４３）の発進操作に応じて選択するとともに、所定の発進接続時間（Ｔ０）で中立圧から伝動圧まで上記クラッチ（Ｃ１，Ｃ２）を昇圧する発進昇圧特性（Ｐ０）により昇圧制御する作業車両の走行伝動制御装置において、上記発進接続時間（Ｔ０）より長い逆行接続時間（Ｔ１）で昇圧する逆行昇圧特性（Ｐ１）を設けるとともに、上記前後進切替レバー（４３）の操作が走行中の作業車両の走行方向と逆方向の場合に限り、上記逆行昇圧特性（Ｐ１）により選択側のクラッチ（Ｃ１，Ｃ２）を昇圧制御する構成を備え、かつ、前記クラッチ（Ｃ１，Ｃ２）の接続制御について、円滑なクラッチ接続操作に適合する所定の昇圧パターンで昇圧制御するクラッチペダルレートリミッタ処理を設け、微速移動を含む停車状態におけるクラッチペダル（５１）の戻し操作の検出時に、その操作速度が所定速度より遅い時に限り、上記クラッチペダルレートリミッタ処理を適用する構成を備えることを特徴とする。

【0007】

また、請求項２記載の発明は、さらに、前記クラッチ（Ｃ１，Ｃ２）の接続制御について、作業車両の走行中、前後進のクラッチの無圧検出から所定時間が経過したことを条件として、前記クラッチペダルレートリミッタ処理を適用する構成を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

請求項１に係る発明により、前後進切替レバー（４３）の発進操作時は、選択側のクラッチ（Ｃ１，Ｃ２）が所定の発進昇圧特性（Ｐ０）により昇圧制御されて正転と逆転の２系統の走行伝動系が切換えられ、また、車両走行中に切替レバー（４３）を逆行側に操作した場合は、選択側のクラッチ（Ｃ１，Ｃ２）が逆行昇圧特性（Ｐ１）によって昇圧制御されることから、走行停止時の切替レバー操作による速やかな発進走行を確保しつつ、走行中の逆行操作では、大きな走行ショックを招くことなく、円滑に逆行走行に移行することができる。加えて、ペダルの戻し操作の速度が所定速度より遅い時に限り、クラッチペダルレートリミッタ処理が適用されて円滑に発進制御されることから、クラッチペダル（５１）の操作速度により急発進と円滑発進との切替えができるので、オペレータの意思を確実に反映して発進することができる。

【0010】

請求項２に係る発明により、クラッチ切断直後におけるクラッチペダルレートリミッタ処理による接続の遅延による違和感を回避しつつ、走行中のクラッチ切断後の再接続の際にスムーズにクラッチが接続されてフィーリングを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施例の整地作業車の全体側面図

【図2】ミッションケースの内部構成図

【図3】伝動系統展開線図

【図4】運転操作機器配置図

【図5】制御システムブロック図

【図6】クラッチ接続昇圧カーブの一例

【図7】逆転制御例１のフローチャート

【図8】クラッチ接続昇圧カーブの他の例

【図9】安全停止のための制御処理例のフローチャート

【図10】異常対応処理例のフローチャート

【図11】異常報知処理例のフローチャート

【図12】クラッチペダルによる発進制御例のフローチャート

【図13】クラッチペダルによる他の制御例のフローチャート

【図14】走行中の制御例のフローチャート

【図15】作業機の昇降制御システム構成ブロック図

【図16】作業機の昇降制御例のフローチャート

【図17】作業機上昇出力対応の制御例のフローチャート

【図18】作業機が上限位置にある場合の制御例のフローチャート

【発明を実施するための最良の形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。
本発明の適用対象となる作業車両は、図１に全体側面図を示すように、エンジン４から変速装置５を介して左右の操舵前輪２，２と左右の後輪３，３を２ＷＤ／４ＷＤ切替可能に駆動し、機体後部のＰＴＯ軸４０から作業機Ｗを駆動可能に構成され、これら走行系および作業系の操作具をキャビン９に内設する。

【0014】

（伝動系）
図２、図３は、変速装置５のミッションケース１２内の伝動機構１３とその伝動線図である。変速装置５は、ミッションケース１２と、このミッションケース１２内に配置されてエンジン４から後輪３等へ回転動力を伝達する伝動機構１３とを含んで構成される。伝動機構１３は、エンジン４からの回転動力を前輪２、後輪３、及び、機体に装着した作業機に伝達し、これらをエンジン４からの回転動力によって駆動するものである。

【0015】

具体的には、伝動機構１３は、入力軸１４、前後進切替機構１５、高低変速機構としてのＨｉ−Ｌｏ変速機構１６、主変速機構１７、副変速機構１８、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構１９、ＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ ｔａｋｅ−ｏｆｆ）駆動機構２０等を含んで構成される。

【0016】

伝動機構１３は、エンジン４が発生させた回転動力を入力軸１４、前後進切替機構１５、Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６、主変速機構１７、副変速機構１８を順に介して後輪３に伝達することができる。また、伝動機構１３は、エンジン４が発生させた回転動力を入力軸１４、前後進切替機構１５、Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６、主変速機構１７、副変速機構１８、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構１９を順に介して前輪２に伝達することができる。さらに、伝動機構１３は、エンジン４が発生させた回転動力を入力軸１４、ＰＴＯ駆動機構２０を順に介して作業機に伝達することができる。

【0017】

入力軸１４は、エンジン４の出力軸に結合されており、エンジン４からの回転動力が伝達（入力）される。

【0018】

（前後進切替）
前後進切替機構１５は、エンジン４から伝達された回転動力を、前進方向回転又は後進方向回転に切り替え可能なものである。前後進切替機構１５は、前進側ギヤ段１５ａ、後進側ギヤ段１５ｂ、逆転ギヤ１５ｃ、油圧多板クラッチ（前進クラッチ）Ｃ１、油圧多板クラッチ（後進クラッチ）Ｃ２を含んで構成される。
油圧多板クラッチＣ１、Ｃ２は、係合／解放状態を切り替えることで前後進切替機構１５における動力の伝達経路を切り替え可能である。前後進切替機構１５は、油圧多板クラッチＣ１、Ｃ２の係合／解放状態に応じて入力軸１４に伝達された回転動力を、伝達経路を変えてカウンタ軸２１に伝達する。前後進切替機構１５は、油圧多板クラッチＣ１が係合状態、油圧多板クラッチＣ２が解放状態である場合に、入力軸１４に伝達された回転動力を、前進側ギヤ段１５ａ、油圧多板クラッチＣ１を介して前進方向回転でカウンタ軸２１に伝達する。前後進切替機構１５は、油圧多板クラッチＣ１が解放状態、油圧多板クラッチＣ２が係合状態である場合に、入力軸１４に伝達された回転動力を後進側ギヤ段１５ｂ、逆転ギヤ１５ｃ、油圧多板クラッチＣ２を介して後進方向回転で、カウンタ軸２１に伝達する。これにより、前後進切替機構１５は、トラクタ１の前後進を切り替えることができる。
また、前後進切替機構１５は、メインクラッチとしても機能し、油圧多板クラッチＣ１、Ｃ２を共に解放状態とすることで、ニュートラル状態となり、前輪２、後輪３側への動力伝達を遮断することができる。前後進切替機構１５は、例えば、作業員によって前後進切替レバー４３が操作されることで油圧制御によって前進、後進、ニュートラルを切り替えることができる。また、クラッチペダル５１を踏み込み操作することで油圧多板クラッチＣ１、Ｃ２を共に解放状態にできる。

【0019】

Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６は、エンジン４から伝達された回転動力を、高速段又は低速段で変速可能なものである。Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６は、Ｈｉ（高速）側ギヤ段１６ａ、Ｌｏ（低速）側ギヤ段１６ｂ、油圧多板クラッチ（Ｈｉ（高速）側クラッチ）Ｃ３、油圧多板クラッチ（Ｌｏ（低速）側クラッチ）Ｃ４を含んで構成される。油圧多板クラッチＣ３、Ｃ４は、係合／解放状態を切り替えることでＨｉ−Ｌｏ変速機構１６における動力の伝達経路を切り替え可能である。Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６は、油圧多板クラッチＣ３、Ｃ４の係合／解放状態に応じて、カウンタ軸２１に伝達された回転動力を、伝達経路を変えて変速軸２２に伝達する。Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６は、油圧多板クラッチＣ３が係合状態、油圧多板クラッチＣ４が解放状態である場合に、カウンタ軸２１に伝達された回転動力を、油圧多板クラッチＣ３、Ｈｉ側ギヤ段１６ａを介して変速して変速軸２２に伝達する。Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６は、油圧多板クラッチＣ３が解放状態、油圧多板クラッチＣ４が係合状態である場合に、カウンタ軸２１に伝達された回転動力を、油圧多板クラッチＣ４、Ｌｏ側ギヤ段１６ｂを介して変速して変速軸２２に伝達する。これにより、Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６は、エンジン４からの回転動力をＨｉ側ギヤ段１６ａの変速比、あるいは、Ｌｏ（低速）側ギヤ段１６ｂの変速比で変速して後段に伝達することができる。Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６は、例えば、作業員によってＨｉ−Ｌｏ切替スイッチ（高低変速操作スイッチ）４４（図７参照）がオン／オフされることで油圧制御によってＨｉ（高速）側、Ｌｏ（低速）側を切り替えることができ、高速と低速の２段のうちのいずれかで変速することができる。また、Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６は、上記の構成によりトラクタ１の走行中に変速可能である。

【0020】

主変速機構１７は、エンジン４から伝達された回転動力を、複数の変速段のいずれかで変速可能である。主変速機構１７は、シンクロメッシュ式の変速機構であり、ここでは、エンジン４から前後進切替機構１５、及び、Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６を介して伝達される回転動力を変速可能である。主変速機構１７は、複数の変速段として第１速ギヤ段１７ａ、第２速ギヤ段１７ｂ、第３速ギヤ段１７ｃ、第４速ギヤ段１７ｄ、第５速ギヤ段１７ｅ、第６速ギヤ段１７ｆを含んで構成される。主変速機構１７は、第１速ギヤ段１７ａ〜第６速ギヤ段１７ｆの変速軸２２との結合状態に応じて、変速軸２２に伝達された回転動力を、第１速ギヤ段１７ａ〜第６速ギヤ段１７ｆのいずれかを介して変速して変速軸２３に伝達する。これにより、主変速機構１７は、エンジン４からの回転動力を第１速ギヤ段１７ａ〜第６速ギヤ段１７ｆのいずれかの変速比で変速して後段に伝達することができる。主変速機構１７は、例えば、作業員によって主変速操作レバー４５が操作されることで複数の変速段のうちの１つを選択し切り替えることができ、第１速ギヤ段１７ａ〜第６速ギヤ段１７ｆの６段のうちのいずれかで変速することができる。また、主変速機構１７は、上記の構成によりトラクタ１の走行中に変速可能である。

【0021】

副変速機構１８は、エンジン４から前後進切替機構１５、Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６、及び、主変速機構１７を順に介して伝達される回転動力を変速可能である。副変速機構１８は、第１副変速機２４、第２副変速機２５等を含んで構成され、変速軸２３に伝達された回転動力を、第１副変速機２４、第２副変速機２５等を介して変速して変速軸２６に伝達する。第１副変速機２４は、エンジン４から伝達され主変速機構１７等で変速された回転動力を高速段又は低速段で変速して駆動輪である後輪３側に伝達可能である。第２副変速機２５は、エンジン４から伝達され主変速機構１７等で変速された回転動力を第１副変速機２４よりもさらに低速の極低速段で変速して駆動輪である後輪３側に伝達可能である。

【0022】

副変速機構１８の第１副変速機２４は、第１ギヤ２４ａ、第２ギヤ２４ｂ、第３ギヤ２４ｃ、第４ギヤ２４ｄ、シフタ２４ｅを含んで構成される。第１ギヤ２４ａは、変速軸２３と一体回転可能に結合され変速軸２３からの回転動力が伝達（入力）される。第２ギヤ２４ｂは、第１ギヤ２４ａと噛み合っている。第３ギヤ２４ｃは、第２ギヤ２４ｂと一体回転可能に結合されている。第４ギヤ２４ｄは、第３ギヤ２４ｃと噛み合っている。シフタ２４ｅは、第１ギヤ２４ａ、第４ギヤ２４ｄと変速軸２６との結合状態を切り替えるものである。シフタ２４ｅは、第１ギヤ２４ａと変速軸２６とを一体回転可能に結合するＨｉ（高速）側位置、第４ギヤ２４ｄと変速軸２６とを一体回転可能に結合するＬｏ（低速）側位置、第１ギヤ２４ａ、第４ギヤ２４ｄのいずれもが変速軸２６と結合せず、解放される中立位置（ニュートラル位置）に移動可能である。第１副変速機２４は、シフタ２４ｅの位置に応じて、変速軸２３に伝達された回転動力を、伝達経路を切り替えて変速軸２６に伝達する。第１副変速機２４は、シフタ２４ｅがＨｉ側位置にある場合、変速軸２３に伝達された回転動力を、第１ギヤ２４ａから、第２ギヤ２４ｂ、第３ギヤ２４ｃ、第４ギヤ２４ｄを介さずに、変速軸２６に伝達する（変速軸２３→第１ギヤ２４ａ→変速軸２６と伝達される）。第１副変速機２４は、シフタ２４ｅがＬｏ側位置にある場合、変速軸２３に伝達された回転動力を、第１ギヤ２４ａから第２ギヤ２４ｂ、第３ギヤ２４ｃ、第４ギヤ２４ｄ、シフタ２４ｅを介して順次減速して変速軸２６に伝達する。これにより、第１副変速機２４は、エンジン４からの回転動力を、第２ギヤ２４ｂ、第３ギヤ２４ｃ、第４ギヤ２４ｄを介さないＨｉ（高速）側の変速比、あるいは、第２ギヤ２４ｂ、第３ギヤ２４ｃ、第４ギヤ２４ｄを介したＬｏ（低速）側の変速比で変速して後段に伝達することができる。また、第１副変速機２４は、シフタ２４ｅが中立位置にある場合、第１ギヤ２４ａ、第４ギヤ２４ｄのいずれもが変速軸２６に対して空転する状態、すなわち、ニュートラルの状態となる。第１副変速機２４は、例えば、作業員によって第１副変速操作レバー４９が操作されることで、シフタ２４ｅの位置が切り替えられてＨｉ（高速）側、Ｌｏ（低速）側、ニュートラルを切り替えることができる。

【0023】

副変速機構１８の第２副変速機２５は、第１ギヤ２５ａ、第２ギヤ２５ｂ、第３ギヤ２５ｃ、第４ギヤ２５ｄ、シフタ２５ｅを含んで構成される。第１ギヤ２５ａは、第４ギヤ２４ｄと一体回転可能に結合されている。第２ギヤ２５ｂは、第１ギヤ２５ａと噛み合っている。第３ギヤ２５ｃは、第２ギヤ２５ｂと一体回転可能に結合されている。第４ギヤ２５ｄは、第３ギヤ２５ｃと噛み合っている。シフタ２５ｅは、第４ギヤ２５ｄと変速軸２６との結合状態を切り替えるものである。シフタ２５ｅは、第４ギヤ２５ｄと変速軸２６とを一体回転可能に結合する極Ｌｏ（極低速）側位置、第４ギヤ２５ｄと変速軸２６とが結合されず、解放される中立位置（ニュートラル位置）に移動可能である。第２副変速機２５は、シフタ２５ｅの位置に応じて、変速軸２３に伝達された回転動力を、伝達経路を切り替えて変速軸２６に伝達する。第２副変速機２５は、第１副変速機２４がニュートラルの状態で、シフタ２５ｅが極Ｌｏ側位置にある場合、変速軸２３に伝達された回転動力を、第１副変速機２４の第１ギヤ２４ａから、第２ギヤ２４ｂ、第３ギヤ２４ｃ、第４ギヤ２４ｄ、第２副変速機２５の第１ギヤ２５ａ、第２ギヤ２５ｂ、第３ギヤ２５ｃ、第４ギヤ２５ｄ、シフタ２５ｅを介して順次減速して変速軸２６に伝達する。これにより、第２副変速機２５は、エンジン４からの回転動力を、第２ギヤ２４ｂ、第３ギヤ２４ｃ、第４ギヤ２４ｄ、第１ギヤ２５ａ、第２ギヤ２５ｂ、第３ギヤ２５ｃ、第４ギヤ２５ｄを介した極Ｌｏ（極低速）側の変速比で変速して後段に伝達することができる。また、第２副変速機２５は、シフタ２５ｅが中立位置にある場合、第４ギヤ２５ｄが変速軸２６に対して空転する状態、すなわち、ニュートラルの状態となる。第２副変速機２５は、上記第１副変速機２４がＨｉ（高速）側、又は、Ｌｏ（低速）側となっている場合には、ニュートラルの状態とされる。第２副変速機２５は、例えば、作業員によって第２副変速操作レバー５０が操作されることで、シフタ２５ｅの位置が切り替えられて極Ｌｏ（極低速）側、ニュートラルを切り替えることができる。

【0024】

したがって、副変速機構１８は、変速軸２３に伝達された回転動力を、第１副変速機２４と第２副変速機２５とを組み合わせることで、高速と低速と極低速の３段のうちのいずれかで変速して変速軸２６に伝達することができる。すなわち、副変速機構１８は、第１副変速機２４がＨｉ（高速）側、第２副変速機２５がニュートラルの状態となっている場合には、Ｈｉ（高速）段で変速することができる。副変速機構１８は、第１副変速機２４がＬｏ（低速）側、第２副変速機２５がニュートラルの状態となっている場合には、Ｌｏ（低速）段で変速することができる。副変速機構１８は、第１副変速機２４がニュートラルの状態、第２副変速機２５が極Ｌｏ（極低速）側となっている場合には、極Ｌｏ（極低速）段で変速することができる。副変速機構１８は、トラクタ１が停車している状態で高速、低速、極低速が切り替えられる。

【0025】

そして、変速装置５の伝動機構１３は、変速軸２６に伝達された回転動力を、後輪デフ２７、車軸（ドライブシャフト）２８、遊星歯車機構２９等を介して後輪３に伝達する。この結果、トラクタ１は、後輪３がエンジン４からの回転動力により駆動輪として回転駆動する。

【0026】

以上の説明を要約すると、入力軸１４の回転は、まず前後進切替機構１５で正転又は逆転に切り替えられ、Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６で高速と低速の２段のうちのいずれかで変速され、主変速機構１７で第１速ギヤ段１７ａ〜第６速ギヤ段１７ｆの６段のうちのいずれかで変速され、さらに副変速機構１８で高速と低速と極低速の３段のうちのいずれかで変速されて、車軸２８に伝達される。すなわち、入力軸１４の回転は、変速装置５の伝動機構１３によって、２×６×３＝３６段のいずれかで変速されて車軸２８へ伝動される。

【0027】

２ＷＤ／４ＷＤ切替機構１９は、変速軸２６に伝達された回転動力を、前輪２側に伝達するか否かを切り替えるものである。２ＷＤ／４ＷＤ切替機構１９は、伝達軸１９ａ、第１ギヤ１９ｂ、第２ギヤ１９ｃ、伝達軸１９ｄ、シフタ１９ｅ含んで構成される。伝達軸１９ａは、変速軸２６からの回転動力が、ギヤ３０、ギヤ３１、伝達軸３２、カップリング３３等を介して伝達（入力）される。第１ギヤ１９ｂは、伝達軸１９ａが挿入され、当該伝達軸１９ａに対して相対回転可能に組み付けられる。第２ギヤ１９ｃは、第１ギヤ１９ｂと噛み合っている。伝達軸１９ｄは、第２ギヤ１９ｃと一体回転可能に結合されている。シフタ１９ｅは、伝達軸１９ａと第１ギヤ１９ｂとの結合状態を切り替えるものである。シフタ１９ｅは、伝達軸１９ａと第１ギヤ１９ｂとを一体回転可能に結合する４ＷＤ位置、伝達軸１９ａと第１ギヤ１９ｂとが結合されず、解放される２ＷＤ位置（ニュートラル位置）に移動可能である。２ＷＤ／４ＷＤ切替機構１９は、シフタ１９ｅが４ＷＤ位置にある場合、伝達軸１９ａに伝達された回転動力を、第１ギヤ１９ｂ、第２ギヤ１９ｃを介して伝達軸１９ｄに伝達する。これにより、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構１９は、エンジン４からの回転動力を前輪２側に伝達することができる。変速装置５の伝動機構１３は、伝達軸１９ｄに伝達された回転動力を、前輪デフ３４、車軸（ドライブシャフト）３５、垂直軸３６、遊星歯車機構３７等を介して前輪２に伝達する。この結果、トラクタ１は、前輪２及び後輪３がエンジン４からの回転動力により駆動輪として回転駆動し、四輪駆動で走行することができる。２ＷＤ／４ＷＤ切替機構１９は、シフタ１９ｅが２ＷＤ位置にある場合、伝達軸１９ａに伝達された回転動力の伝達軸１９ｄ側への動力伝達が遮断される。この結果、トラクタ１は、二輪駆動で走行することができる。２ＷＤ／４ＷＤ切替機構１９は、例えば、作業員によって２ＷＤ／４ＷＤ切替レバー４６が操作されることで、シフタ１９ｅの位置が切り替えられて、二輪駆動、四輪駆動を切り替えることができる。

【0028】

（ＰＴＯ）
ＰＴＯ駆動機構２０は、エンジン４から伝達される回転動力を変速して機体後部のＰＴＯ軸４０から作業機に出力することで、エンジン４からの動力によって作業機を駆動するものである。ＰＴＯ駆動機構２０は、ＰＴＯクラッチ機構３８、ＰＴＯ変速機構３９、ＰＴＯ軸４０等を含んで構成される。

【0029】

ＰＴＯクラッチ機構３８は、ＰＴＯ軸４０側への動力の伝達と遮断とを切り替えるものである。ＰＴＯクラッチ機構３８は、ギヤ３８ａ、油圧多板クラッチＣ５、伝達軸３８ｂを含んで構成される。ギヤ３８ａは、入力軸１４と一体回転可能に結合されたギヤ４１と噛み合っている。油圧多板クラッチＣ５は、係合／解放状態が切り替わることで、ギヤ３８ａと伝達軸３８ｂとの間の動力の伝達状態を切り替えるものである。ＰＴＯクラッチ機構３８は、油圧多板クラッチＣ５が係合状態となることでＰＴＯ軸４０側へ動力を伝達するＰＴＯ駆動状態となり、入力軸１４からギヤ４１を介してギヤ３８ａに伝達された回転動力を、油圧多板クラッチＣ５を介して伝達軸３８ｂに伝達する。ＰＴＯクラッチ機構３８は、油圧多板クラッチＣ５が解放状態となることでＰＴＯ軸４０側への動力の伝達が遮断されたＰＴＯ非駆動状態（ニュートラル状態）となり、ギヤ３８ａに伝達された回転動力の伝達軸３８ｂ側への伝達が遮断される。ＰＴＯクラッチ機構３８は、例えば、作業員によってＰＴＯ切替スイッチ４７がオン／オフされることで油圧制御によってＰＴＯ駆動状態、ＰＴＯ非駆動状態を切り替えることができる。なお、このトラクタ１は、ギヤ３８ａと噛み合うギヤ７０ａ、当該ギヤ７０ａと噛み合うギヤ７０ｂ等を介してギヤポンプ７０が設けられている。ギヤポンプ７０は、伝動機構１３等の油圧系統に油圧を付与するものである。

【0030】

ＰＴＯ変速機構３９は、ＰＴＯ軸４０側に動力を伝達する際に変速を行うものである。ＰＴＯ変速機構３９は、Ｈｉ（高速）側ギヤ段３９ａ、Ｌｏ（低速）側ギヤ段３９ｂ、伝達軸３９ｃ、シフタ３９ｄを含んで構成さる。ＰＴＯ変速機構３９は、シフタ３９ｄの位置に応じて、伝達軸３８ｂに伝達された回転動力を、Ｈｉ側ギヤ段３９ａ、あるいは、Ｌｏ側ギヤ段３９ｂを介して変速して、伝達軸３９ｃに伝達する。シフタ３９ｄは、Ｈｉ側ギヤ段３９ａ、Ｌｏ側ギヤ段３９ｂと伝達軸３９ｃとの結合状態を切り替えるものである。シフタ３９ｄは、Ｈｉ側ギヤ段３９ａと伝達軸３９ｃとを結合するＨｉ（高速）側位置、Ｌｏ側ギヤ段３９ｂと伝達軸３９ｃとを結合するＬｏ（低速）側位置、Ｈｉ側ギヤ段３９ａ、Ｌｏ側ギヤ段３９ｂのいずれもが伝達軸３９ｃと結合せず、解放される中立位置（ニュートラル位置）に移動可能である。ＰＴＯ変速機構３９は、シフタ３９ｄがＨｉ側位置にある場合、伝達軸３８ｂに伝達された回転動力を、Ｈｉ側ギヤ段３９ａを介して伝達軸３９ｃに伝達する。ＰＴＯ変速機構３９は、シフタ３９ｄがＬｏ側位置にある場合、伝達軸３８ｂに伝達された回転動力を、Ｌｏ側ギヤ段３９ｂを介して伝達軸３９ｃに伝達する。これにより、ＰＴＯ変速機構３９は、エンジン４からの回転動力を、Ｈｉ側ギヤ段３９ａの変速比、あるいは、Ｌｏ側ギヤ段３９ｂの変速比で変速して後段に伝達することができる。また、ＰＴＯ変速機構３９は、シフタ３９ｄが中立位置にある場合、Ｈｉ側ギヤ段３９ａ、Ｌｏ側ギヤ段３９ｂのいずれもが伝達軸３９ｃに対して空転する状態、すなわち、ニュートラルの状態となる。ＰＴＯ変速機構３９は、例えば、作業員によって後述のＰＴＯ変速操作レバー４８が操作されることで、シフタ３９ｄの位置が切り替えられてＨｉ（高速）側、Ｌｏ（低速）側、ニュートラルを切り替えることができ、高速と低速の２段のうちのいずれかで変速することができる。

【0031】

ＰＴＯ軸４０は、作業機が結合され、エンジン４からの回転動力を作業機に伝達するものである。ＰＴＯ軸４０は、伝達軸３９ｃに伝達された回転動力が第１ギヤ４１、第２ギヤ４２等を介して伝達されることで回転駆動する。

【0032】

以上の説明を要約すると、入力軸１４の回転は、ＰＴＯクラッチ機構３８を介してＰＴＯ変速機構３９に伝達され、このＰＴＯ変速機構３９で高速と低速の２段のうちのいずれかで変速されて、ＰＴＯ軸４０に伝達され、このＰＴＯ軸４０を回転駆動する。この結果、トラクタ１は、エンジン４から伝達される回転動力を変速してＰＴＯ軸４０から作業機に出力し、作業機を駆動することができる。

【0033】

（運転操作部）
トラクタ１は、図４に示すように、キャビン９内や機体後部１Ｒに各種操作レバーが配置されている。トラクタ１は、キャビン９内に、前後進切替レバー４３、Ｈｉ−Ｌｏ切替スイッチ４４、主変速操作レバー４５、２ＷＤ／４ＷＤ切替レバー４６、ＰＴＯ切替スイッチ４７が設けられる。また、トラクタ１は、機体後部１ＲにＰＴＯ変速操作レバー４８が設けられる。前後進切替レバー４３は、前後進切替機構１５の前後進切替操作を行うものであり、作業員がこの前後進切替レバー４３を操作することで、前後進切替機構１５を前進、後進、ニュートラルに切り替えることができる。Ｈｉ−Ｌｏ切替スイッチ４４は、Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６のＨｉ−Ｌｏ変速操作（高低変速操作）を行うものであり、作業員がこのＨｉ−Ｌｏ切替スイッチ４４を操作することで、Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１６を高速、低速に切り替えることができる。主変速操作レバー４５は、主変速機構１７の主変速操作を行うものであり、作業員がこの主変速操作レバー４５を操作することで、主変速機構１７を第１速ギヤ段１７ａ〜第６速ギヤ段１７ｆの６段のうちのいずれか、あるいは、ニュートラルに切り替えることができる。２ＷＤ／４ＷＤ切替レバー４６は、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構１９の２ＷＤ／４ＷＤ切替操作を行うものであり、作業員がこの２ＷＤ／４ＷＤ切替レバー４６を操作することで、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構１９を二輪駆動、四輪駆動に切り替えることができる。ＰＴＯ切替スイッチ４７は、ＰＴＯクラッチ機構３８のクラッチ切替操作を行うものであり、作業員がこのＰＴＯ切替スイッチ４７を操作することで、ＰＴＯクラッチ機構３８をＰＴＯ駆動状態、ＰＴＯ非駆動状態に切り替えることができる。ＰＴＯ変速操作レバー４８は、ＰＴＯ変速機構３９のＰＴＯ変速操作を行うものであり、作業員がこのＰＴＯ変速操作レバー４８を操作することで、ＰＴＯ変速機構３９を高速、低速、ニュートラルに切り替えることができる。

【0034】

そして、本実施形態のトラクタ１は、副変速機構１８の第１副変速機２４の第１副変速操作を行う第１副変速操作レバー４９と、副変速機構１８の第２副変速機２５の第２副変速操作を行う第２副変速操作レバー５０とが別個に設けられることで、汎用性の向上を図っている。第１副変速操作レバー４９、第２副変速操作レバー５０は、ともにキャビン９内に設けられる。本実施形態のトラクタ１は、例えば、副変速機構１８において、第１副変速機２４に対して第２副変速機２５を後付で追加することで変速段（例えば、極低速段）を追加可能に構成し、この第２副変速機２５の追加による変速段を操作する第２副変速操作レバー５０を第１副変速操作レバー４９とは別個に設ける。

【0035】

（制御系）
制御系の構成は、ブロック図を図５に示すように、クラッチペダル５１の操作を検出するクラッチペダルセンサ５１ｐ、リニアレバーと略称される前後進切替レバー４３の選択信号、クラッチペダルスイッチ５１ｓ、クラッチペダルリレー入力５１ｒおよび、車速その他のセンサー信号をコントローラＣに入力し、これらの入力条件に応じて前後進切替機構１５を切替え駆動する前後進クラッチＣ１，Ｃ２のソレノイド出力と、その昇圧制御用の比例ソレノイドであるリニア昇圧ソレノイド１５ｃ、その他の機器を制御可能に構成する。

【0036】

（前後進切替制御）
前後進切替制御は、走行中に前後進切替レバー４３を逆行方向に急速操作したときに、激しいショックを生じないように、発進時に適用するクラッチ昇圧カーブによることなく、別途設定した逆行操作用のクラッチ接続昇圧カーブを適用して円滑に逆行動作するように昇圧制御する。

【0037】

詳細には、クラッチ接続昇圧カーブの一例を図６に示すように、発進時に適用するためのクラッチ昇圧カーブとして、所定の発進接続時間Ｔ０で伝動接続に至る発進昇圧特性Ｐ０と、逆行操作時に適用するために、上記発進接続時間Ｔ０を越える逆行接続時間Ｔ１で伝動接続に至る逆行昇圧特性Ｐ１とを切替え可能に構成した上で、条件に応じてクラッチ昇圧カーブを切替える制御処理を設ける。

【0038】

切替え制御は、逆転制御例１のフローチャートを図７に示すように、切替レバー４３が中立でないことの判定を行う第一の処理ステップ（以下において、「Ｓ１」の如く略記する。）により該当判定の場合、すなわち、前進または後進の場合について、一定時間以内（例えば５００ｍｓ内）の前後進の切替えの判定（Ｓ２）がされた場合に、長時間の逆行接続時間Ｔ１で伝動接続に至る逆行昇圧特性Ｐ１に切替え、また、前後進の切替え判定（Ｓ２）に該当しない場合に、発進接続時間Ｔ０で伝動接続に至る発進昇圧特性Ｐ０を適用する。

【0039】

このように制御処理を構成することにより、前後進切替レバー４３を中立位置から急速操作した場合は、選択側のクラッチが発進昇圧特性Ｐ０により昇圧制御され、また、車両走行中に切替レバー４３を逆行側に急速操作した場合は、選択側のクラッチが逆行昇圧特性Ｐ１によって長い逆行接続時間Ｔ１を経て昇圧制御されることから、停車時の切替レバー操作による円滑な発進走行を確保しつつ、走行中の逆行操作では、大きな走行ショックを招くことなく、円滑な逆走行に移行することができる。

【0040】

また、クラッチ接続昇圧カーブの他の例を図８に示すように、伝動接続直前の圧力増分について、発進時に適用するために所定の発進接続増分Ｈ０の昇圧を経て接続後に所定の接続圧まで昇圧する発進昇圧特性Ｐ０と、逆行操作時に適用するために発進接続増分Ｈ０より大なる逆行接続増分Ｈ２の昇圧を経て接続後の昇圧無しを含む小幅の昇圧による逆行昇圧特性Ｐ２とを切替え可能に構成した上で、前記同様の切替え制御を行うことにより、大なる逆行接続増分Ｈ２の昇圧を経て接続後の昇圧幅が小さく抑えられることから、発進伝動時の急激な接続増圧による走行ショックが緩和されて前記同様の効果を得ることができる。
この圧力増分の切替えと前述の接続時間の切替えとの適宜の組合わせにより、前後進切替え操作時の走行ショックのさらなる緩和が可能である。

【0041】

（停車制御）
次に、安全停止制御について説明する。
安全停止のための制御処理例のフローチャートを図９に示すように、クラッチペダル５１の非操作によりペダルスイッチがオフの場合（Ｓ１１）に、前後進切替レバー４３の中立判定（Ｓ１２）により中立位置であればその範囲でクラッチソレノイド出力オンによって動力を遮断（Ｓ１３ａ）する制御処理を設ける。この制御処理により、切替レバー４３の中立操作で確実に停止することができる。したがって、切替ソレノイドの出力をオフにして停止させようとしても、バルブ故障によって停止できないという危険な事態を回避して安全停止を確保することができる。

【0042】

また、バルブ異常の発生時は、異常対応処理例のフローチャートを図１０に示すように、クラッチソレノイド出力がＯＮの場合（Ｓ２１）において、クラッチリレー入力がオフ（Ｓ２２）であればその範囲で昇圧ソレノイド出力オフによって動力を遮断（Ｓ２３ａ）する制御処理を設けることにより、安全停止が可能となることから、クラッチソレノイド出力の断線によって動力遮断できないという危険な事態を回避することができる。

【0043】

この場合において、異常報知処理例のフローチャートを図１１に示すように、クラッチソレノイド出力がオンの場合（Ｓ３１）に、クラッチリレー入力がオフ（Ｓ３２）であればその範囲でブザーにより異常発報（Ｓ３３ａ）する制御処理を設けることにより、前後進切替レバー４３を中立操作するとブザーによりシステム異常を知ることができるので、迅速な対処が可能となる。

【0044】

（ペダル対応制御）
次に、ペダル操作の対応制御について説明する。
停車状態からクラッチペダル５１を戻して発進するためのクラッチの接続制御について、円滑なクラッチ接続操作に適合する所定の昇圧パターンで昇圧制御するクラッチペダルレートリミッタ処理を適用可能に設け、クラッチペダル５１による発進制御例のフローチャートを図１２に示すように、クラッチペダル５１の戻し操作が検出された場合（Ｓ４１）に車速が０ｋｍ／ｈ近傍範囲の実質的な停車状態（Ｓ４２）であれば、クラッチペダルレートリミッタ処理を適用（Ｓ４３ａ）する制御処理を設けることにより、クラッチペダル操作に煩わされることなく円滑な発進が可能となるので、車速設定や作業機設定の調整によって新たな作業条件による作業走行に迅速に対応することができる。

【0045】

また、クラッチペダル５１による他の制御例のフローチャートを図１３に示すように、クラッチペダル５１の戻し操作が検出された場合（Ｓ５１）に、その操作速度が遅い時、例えば、500ｍｓの間の戻し操作量が所定量以下の時（Ｓ５２）に限り、クラッチペダルレートリミッタ処理を適用（Ｓ５３ａ）する制御処理を設けることにより、オペレータの意思を反映して確実に発進切替えが可能となる。

【0046】

また、走行中の取扱いについては、その制御例のフローチャートを図１４に示すように、前後進のクラッチの無圧検出（Ｓ６１）により、所定時間の経過、例えば５秒間の経過（Ｓ６２）の後について、クラッチペダルレートリミッタ処理の適用（Ｓ６３ａ）を可能とする制御処理を設けることにより、クラッチ切断直後におけるクラッチペダルレートリミッタ処理による接続の遅延による違和感を回避しつつ、走行中のクラッチ切断後の再接続の際にスムーズにクラッチが接続されてフィーリングを向上することができる。

【0047】

（作業機対応制御）
次に、作業機の昇降制御について説明する。
作業機Ｗの昇降制御システムは、そのブロック図を図１５に示すように、リフトアームによる昇降機構６１を駆動する上昇下降ソレノイド出力をコントローラＣによって制御可能に、かつ、比例ソレノイドによって昇降速度を制御可能に構成し、コントロールレバーセンサ６２ｓ等による上昇下降の手動操作信号、およびその他の関係するセンサー信号を入力することにより、コントロールレバー６２の操作およびその他の条件に応じて作業機Ｗを昇降制御可能に構成する。

【0048】

具体的な昇降制御は、そのフローチャートを図１６に示すように、作業機下降出力が検出された場合（Ｓ７１）において、その後に所定時間が経過した時、例えば１０秒経過時（Ｓ７２）に作業機の微少下降出力（Ｓ７３ａ）を行うバルブ固着対応のための制御処理を設ける。

【0049】

上記微少下降出力は、作業機が移動しない範囲、例えば、５０ｍｓの微少時間の下降出力、または、０．８Ａの微少電流の下降出力を繰返すことにより、油圧バルブのスプールの長期停止による固着によって下降動作不能となる事態を防止することができので、次の下降出力に対応する下降動作を確保することができる。

【0050】

また、作業機上昇出力と競合する場合の制御については、その制御例のフローチャートを図１７に示すように、上記微少下降出力要求（Ｓ８１）があった場合に、作業機上昇出力（Ｓ８２）と競合しない範囲で、微少下降出力（Ｓ８３ａ）を行う制御処理を設けることにより、作業機上昇の一時的停止によるおかしな挙動を防止することができる。

【0051】

また、作業機が上限位置にある場合の制御例のフローチャートを図１８に示すように、上記微少下降出力要求（Ｓ９１）があった場合に、作業機が上限位置に達して作業機上昇出力中の時（Ｓ９２）に限り上昇出力を中断（Ｓ９３ａ）した上で微少下降出力を行う制御処理を設けることにより、上限位置におけるバルブ固着を防止することができる。

【符号の説明】

【0052】

１５ 前後進切替機構
４３ 前後進切替レバー
５１ クラッチペダル
Ｃ１ 前進クラッチ
Ｃ２ 後進クラッチ
Ｈ０ 発進接続増分
Ｈ２ 逆行接続増分
Ｐ０ 発進昇圧特性
Ｐ１ 逆行昇圧特性
Ｐ２ 逆行昇圧特性
Ｔ０ 発進接続時間
Ｔ１ 逆行接続時間
Ｓ４３ クラッチペダルレートリミッタ処理

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】