JP2000170893A - 電子シフト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の変速装置を備えた車両では、変速レバ
ーを操作して１つの変速装置を切り替えると、車速が大
きく変化して急発進、或いは急減速するという課題が有
った。また、同レバーを一時的に中立位置に操作して車
両を減速し、その後に再度元の位置に操作する場合は、
他の変速操作を行うことなく元の車速に復帰することが
望ましい。 【解決手段】 変速レバーの操作位置を検出するセンサ
と、この位置を記憶するメモリを設ける。変速レバーに
より副変速装置をシフトアップすると主変速装置を自動
的にシフトダウンさせ、反対に副変速装置シフトダウン
させると主変速装置を自動的にシフトアップさせる。ま
た同レバーを中立位置を介して元の位置に戻すと主変速
装置は前記記憶した変速位置を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子シフト装置に関
するものであり、特に、シフト変更時の制御に関するも
のである。

【０００２】

【従来技術】本出願人は、過去に電子シフト装置を出願
しているが、この電子シフト装置は、電気信号に応じて
任意の位置に変速を可能にしたものであって、具体的に
はシンクロメッシュ式の主変速装置と副変速装置、及び
これらの変速装置の直前に前後進切替用の油圧クラッチ
が設けられ、副変速装置を切替操作する操作レバーの回
動基部には、変速するか否かオペレータの意図を検出す
る変速感知センサと、副変速装置のシフト位置を検出す
る位置センサが設けられ、操作レバーによって変速操作
がなされると、まず、変速感知センサが働いて油圧クラ
ッチが切られ、ついで、この操作レバーによって副変速
装置が切り替えられた後、油圧で作動する主変速装置の
シフターに対し、シフト出力が出されるように構成して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うな従来装置にあっては、操作レバーを操作して１つの
変速装置を切り替えるものであるが、このとき車速が大
きく変化して急発進、或いは急減速するといった課題が
有った。また一方、操作レバーを一時的に中立位置に操
作して車両を停止或いは減速し、その後に再度変速する
際は、極力変速操作を行うことなく元の車速に復帰する
ことが望ましい。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は前記問題点に
鑑みて提案するものであり、車両の電子シフト装置を以
下のように構成した。

【０００５】即ち、操作レバー１２の回動操作によって
切り替える第一変速装置１０と、アクチュエータ１６，
１６の作動を介して切り替える第二変速装置９とを設
け、前記操作レバー１２の回動基部には同レバーの操作
位置を検出するセンサ１５、及びこの検出位置を記憶す
る記憶手段を設けると共に、前記操作レバー１２により
第一変速装置１０を高速側へ切り替えたときには、前記
アクチュエータ１６，１６により第二変速装置９を低速
側に切り替え、且つ前記操作レバー１２により第一変速
装置１０を低速側へ切り替えたときには、前記アクチュ
エータ１６，１６により第二変速装置９を高速側に切り
替え、且つ更に前記操作レバー１２を中立位置を介して
再度元の操作位置に戻したときには、前記第二変速装置
の変速位置を前記記憶しているレバー操作前の変速位置
を維持する制御部１８を設けたことを特徴とする電子シ
フト装置とした。また、前記第二変速装置９を前記操作
レバー１２の把持部に設けたボタン式スイッチ１４によ
って切り替える構成とした。

【０００６】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて、この発
明の実施例を説明する。まず、構成から説明すると、１
はトラクター、２は前輪、３は後輪である。トラクター
の機体前部にはエンジン４を搭載し、エンジン４の後部
にはメインクラッチ５を収容しているクラッチハウジン
グ６、変速装置を収容しているミッションケース８を連
設している。ミッションケース８内には、４段の変速が
可能な第二変速装置である主変速装置９と、同じく４段
の変速が可能な第一変速装置である副変速装置１０と、
機体の進行する向きを変更する前後進切替装置１１が直
列に設けられている。

【０００７】変速レバー１２の把手部分には速度増減用
のボタン式変速スイッチ１４が設けられ、これを操作し
て主変速装置９を１速から４速まで切り替える。変速レ
バー１２は前後及び左右方向の２軸を中心として前後方
向及び左右方向に揺動可能に構成されており、横方向外
側に倒すと変速感知センサ１５がＯＮとなって油圧クラ
ッチが切られ、この状態を維持しつつ変速レバー１２を
前後方向に揺動させると副変速装置１０が機械的にＬ
Ｌ、Ｌ、Ｍ、Ｈの４速の範囲で切り替えられる。

【０００８】主変速装置９、及び副変速装置１０は共に
シンクロメッシュ式の変速装置で構成され、前後進切替
装置１１のみ油圧式クラッチで構成されている。主変速
装置９が切り替えられるときには、まず、前後進切替装
置１１の油圧式クラッチがＯＦＦに切り換えられ、つい
で主変速装置９のシフターを操作するピストンロッド１
６が油圧によって強制的に軸長手方向に移動され、図示
外のシフターが所定の変速位置に達すると再び前後進切
替装置１１の油圧クラッチが接続される。なお、これら
の切り替えは全て電気的に制御される。

【０００９】図２はその制御装置のブロック図を示すも
のであり、マイコンからなる制御部１８には、主変速装
置９切替用のソレノイド２０、２１、２２、２３と、前
後進切替装置１１切換用のソレノイド２５、２６と、前
後進切替装置１１の昇圧制御バルブ２８を制御するソレ
ノイド３０が接続されている。ソレノイド２０と２１、
及び２２と２３は夫々対をなすもので、前者は１速ー２
速用の切替バルブ２４を制御し、後者は３速ー４速用の
切替バルブ２７を制御する。

【００１０】３２は変速位置を表示するモニタランプで
ある。また、この制御部１８には、エンジン４の回転数
を検出する回転センサ３４、後輪３の回転数を検出する
車輪回転センサ３５、前後進切替用レバー３７に設けた
ＦーＲ切替スイッチ３８、主変速装置９及び副変速装置
１１のシフターの位置を検出する主変速位置センサ４
０、副変速位置センサ４１、変速スイッチ１４、変速感
知センサ１５等が接続されている。

【００１１】図３はトラクター１に設けられた油圧機器
全体の配管構成を示す油圧回路図である。簡単に全体の
回路構成を説明すると、メインポンプ４５から送り出さ
れた作動油は外部油圧取出用のサブコンバルブ４６に流
入し、さらに分流弁４７を介して一部は水平制御用のバ
ルブ４８に入り、水平シリンダ４９を伸縮制御する。そ
して、分流弁４７で分流された残りの作動油は作業機昇
降制御用のバルブ５０に流入してメインシリンダ５１に
送り込まれ、リフトアーム５２を回動させて作業機を昇
降させるように構成している。

【００１２】前記メインポンプ４５とは独立しているサ
ブポンプ５５には一定圧力の作動油を取り出すための減
圧弁５７が接続され、一定の圧力に保たれた作動油を利
用してパワーステアリング装置５９、前後進切換装置１
１、ＰＴＯクラッチ制御装置６０、前輪速度制御装置６
２、電子シフト装置６４が作動される。ＰＴＯクラッチ
制御装置６０は、ＰＴＯクラッチ６６とこれを入切する
バルブ６７とで構成され、前輪速度制御装置６２は油圧
クラッチ６９とバルブ７０とで構成される。この前輪速
度制御装置６２は図示外のモード切換スイッチや前輪２
の切れ角を検出するセンサと連繋されており、前輪２の
速度を後輪３と略同一にする標準四輪駆動状態、前輪２
の周速を後輪３のそれより増速させる前輪倍速駆動状
態、あるいは後輪３のスリップ状態に応じて２駆、４駆
を自動的に選択するフルタイム駆動状態とに切り換えら
れるように構成している。

【００１３】なお、図６はこの実施例で説明した変速装
置のシフト段数を示すものであって、低速の第１段から
高速の第１６段までの主変速と副変速の関係が示されて
いる。また、制御部１８内のメモリには、変速レバー１
２を用いて副変速装置１０を操作したときに、主変速装
置９も同時に変速されるようなプログラムが設定されて
いる。

【００１４】具体的には、副変速装置１０を１段増速
（例えばＭ速からＨ速に変更）させたときには、主変速
装置９は現在のシフト位置から最低速の位置（例えば４
速、３速、２速から１速）にシフトダウンされ、逆に副
変速装置１０を１段減速（例えばＭ速からＬ速に変更）
させたときには、主変速装置９は現在のシフト位置から
最高速の位置（例えば１速、２速、３速から４速）にシ
フトアップされるように構成している。

【００１５】ところで、このようなプログラムを採用す
ると、オペレータが変速レバー１２を握ってシフト操作
するときに、変速レバーが目標とする位置を通り越して
しまったり、あるいは変速をしようと変速レバー１２を
横外側方に倒したにも拘らず、再び途中で意志が変わっ
て変速動作を止めてしまうような場合に不具合が生じ、
結局このような場合には自分の意志とは異なるシフト位
置に主変速装置９が変速されてしまうことがある。

【００１６】例えば、現在のシフト位置が副変速装置１
０はＭ速、主変速装置９は１速（変速段；９段）である
とき、変速レバー１２を減速側に動かして副変速装置１
０をＬ速にするつもりがＬＬ速まで動いてしまい、オペ
レータが行き過ぎを修正すべく変速レバー１２をＬ速に
戻すと、主変速装置９は４速（変速段；８段）ではな
く、１速（変速段；５段）にシフトされてしまうことに
なる。オペレータは副変速Ｌ速、主変速４速（変速段；
８段）を期待しているのに主変速は１速であるから車速
が大幅に低下したことになり、作業能率を著しく低下さ
せてしまう不具合が生じる。

【００１７】そこで、前記した電子シフト装置６４の制
御部１８のメモリ内には、このような不具合が生じない
ように次のようなプログラムが設定されている。なお、
副変速装置１０の変速操作時に主変速装置９を一時的に
中立状態に保持する本願発明の制御プログラムも併せて
説明する。図４に示すフローチャートがその制御プログ
ラムであり、まず最初に制御部１８に接続されている種
々のセンサ類、スイッチ類の状態が読み込まれる（ステ
ップＳ１）。オペレータが変速を行うべく変速レバー１
２を握って横外側方に倒すと変速感知センサ１５がＯＮ
となる（ステップＳ２）。この変速感知センサ１５がＯ
Ｎになった直後に主変速位置センサ（メインシフトセン
サ）４０が中立状態にあるか否かが判別され（ステップ
Ｓ３、Ｓ４）、中立状態でなければ、副変速位置センサ
（サブシフトセンサ）４１と主変速位置センサ４０の検
出位置がメモリに記憶される（ステップＳ５、Ｓ６）。
ついで、主変速装置９のピストンロッド１６を中立位置
に戻すべくソレノイド２０、２１、２２、２３をＯＦＦ
にする出力指令がセットされる（ステップＳ７）。

【００１８】一方、変速レバー１２を前後方向に動かし
て副変速装置１０を切り替え、この変速レバー１２を再
び横内側方に戻すと変速感知センサ１５は直ちにＯＮか
らＯＦＦに切り替わる（ステップＳ９）。このとき、変
速レバー１２がシフトアップする方向に操作されていれ
ば主変速装置９は１速に変更され（ステップＳ１１）、
逆にシフトダウンする方向に操作されていれば、主変速
装置９を４速にする指令をセットする。

【００１９】変速感知センサ１５が一度ＯＮからＯＦＦ
にされても、言い替えると、オペレータが変速レバー１
２を握って一度は変速を試みようとしたが、途中で中断
したようなときには、主変速装置９のシフト位置は全く
変わらず、それまでの記憶値がセットされる（ステップ
Ｓ１４）。そして、これらのセットされた指令に基づい
て主変速装置９のシフト操作が制御部１８によってなさ
れる（ステップＳ８）。

【００２０】両変速装置９、１０の切り替えにあたって
は、まず、油圧クラッチを兼ねる前後進切替装置１１が
中立状態にされ、シフト完了後に再びこの前後進切替装
置１１が接続され、昇圧制御バルブ２８のソレノイド３
０に電流が流されてクラッチが徐々に接続される。これ
ら一連の動作は制御部１８の指令によって行われ、主変
速装置９のピストンロッド１６が前後に動かされて変速
がなされる。

【００２１】図５は変速レバー１２を前後方向に操作し
て主変速装置９と副変速装置１０が夫々切り替わるタイ
ミングを図示している。簡単に説明すると、変速レバー
１２を横に倒して変速感知センサ１５がＯＮになると、
前後進切替装置１１の油圧クラッチが中立に戻され、同
時に昇圧制御バルブ２８の昇圧制御が停止される。

【００２２】変速レバー１２はこの間、Ｍ速、Ｌ速、Ｌ
Ｌ速を経由して再びＬ速に戻るが、主変速装置９は１速
に入ることなく４速に入り、主変速位置センサ４０でそ
れが確認されると、再び昇圧制御が働き、前後進切替装
置１１の油圧クラッチが徐々に接続される。

【００２３】

【発明の効果】この発明は前記の如く、操作レバー１２
の回動操作によって切り替える第一変速装置１０と、ア
クチュエータ１６，１６の作動を介して切り替える第二
変速装置９とを設け、前記操作レバー１２の回動基部に
は同レバーの操作位置を検出するセンサ１５、及びこの
検出位置を記憶する記憶手段を設けると共に、前記操作
レバーにより第一変速装置１０を高速側へ切り替えたと
きには、前記アクチュエータ１６，１６により第二変速
装置９を前記記憶位置よりも低速側に切り替え、且つ前
記操作レバー１２により第一変速装置１０を低速側へ切
り替えたときには、前記アクチュエータ１６，１６によ
り第二変速装置９を前記記憶位置よりも高速側に切り替
え、更に前記操作レバー１２を中立位置から再度元の位
置に戻したときには、前記記憶した変速位置を維持する
制御部１８を設けたものであるから、操作レバーを操作
して１つの変速装置１０を切り替える間に、他の変速装
置９が、車速の変化の少ない方向へ切り替えられるの
で、急加速、急減速の無い変速が行える。また、前記レ
バーを中立位置を介して元の位置へ戻したときには、前
記第二変速位置は操作前の変速位置に維持されるので、
オペレータが変速操作を間違えたり、迷っているときに
は、不要な変速操作が行われず車両の操作性を向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクターの全体側面図である。

【図２】制御系を示すブロック図である。

【図３】油圧回路図である。

【図４】制御プログラムの内容を示すフローチャートで
ある。

【図５】制御の様子を示すタイムチャートである。

【図６】変速段数を説明した表である。

【符号の説明】

１ トラクター ２ 前輪 ３ 後輪 ４ エンジン ９ 主変速装置 １０ 副変速装置 １１ 前後進切換装置 １２ 変速レバー １８ 制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作レバー１２の回動操作によって切り
   替える第一変速装置１０と、アクチュエータ１６，１６
   の作動を介して切り替える第二変速装置９とを設け、前
   記操作レバー１２の回動基部には同レバーの操作位置を
   検出するセンサ１５、及びこの検出位置を記憶する記憶
   手段を設けると共に、前記操作レバー１２により第一変
   速装置１０を高速側へ切り替えたときには、前記アクチ
   ュエータ１６，１６により第二変速装置９を低速側に切
   り替え、且つ前記操作レバー１２により第一変速装置１
   ０を低速側へ切り替えたときには、前記アクチュエータ
   １６，１６により第二変速装置９を高速側に切り替え、
   且つ更に前記操作レバー１２を中立位置を介して再度元
   の操作位置に戻したときには、前記第二変速装置の変速
   位置を前記記憶しているレバー操作前の変速位置を維持
   する制御部１８を設けたことを特徴とする電子シフト装
   置。
2. 【請求項２】 前記第二変速装置９を前記操作レバー１
   ２の把持部に設けたボタン式スイッチ１４によって切り
   替える構成としたことを特徴とする請求項１に記載の電
   子シフト装置。