JP2008039166A - 作業車の変速操作構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 変速操作部と変速位置検出手段との間のずれで、変速操作具が零速位置に操作されているにもかかわらず、車体の駆動走行状態が継続される不都合の発生を阻止する。
【解決手段】 制御手段３１が、操作位置検出手段２９の検出と変速位置検出手段３０の検出に基づいて、変速操作具２４の操作位置に対応する変速操作位置に変速操作部１６Ａが変速操作されるように操作手段２６の作動を制御し、かつ、操作位置検出手段２９の検出に基づいて、変速操作具２４が零速位置に到達したことを検知している状態で、変速位置検出手段３０の検出に基づいて、変速操作部１６Ａが予め設定した零速位置近傍の設定位置に到達したことを検知すると、操作手段２６に対する制御作動を停止して、付勢手段３２，３３の付勢で変速操作部１６Ａを零速位置に位置させるように構成してある。
【選択図】 図６

Description

本発明は、人為操作される変速操作具の操作位置を検出する操作位置検出手段と、無段変速装置における変速操作部の変速操作位置を検出する変速位置検出手段と、前記変速操作部を変速操作する操作手段と、前記操作手段の作動を制御する制御手段とを装備し、前記制御手段が、前記操作位置検出手段の検出と前記変速位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作具の操作位置に対応する変速操作位置に前記変速操作部が変速操作されるように前記操作手段の作動を制御するように構成してある作業車の変速操作構造に関する。

上記のような作業車の変速操作構造としては、変速レバー（変速操作具）の操作量をポテンショメータ型の速度設定器（操作位置検出手段）により検出するとともに、静油圧式無段変速装置の変速用トラニオン軸（変速操作部）の操作アームと油圧シリンダ（操作手段）のシリンダロッドとを連動連結し、トラニオン軸の実回動量をポテンショメータ型のフィードバックセンサ（変速位置検出手段）により検出して、このフィードバックセンサの検出値が速度設定器による設定値に合致するよう制御装置（制御手段）が油圧シリンダに対する電磁制御弁を切り換え制御するように構成したものがある（例えば特許文献１参照）。
特開平０７−２３６１０号公報（段落番号００１２、図１）

上記の構成によると、経時変化によって変速操作部と変速位置検出手段との間にずれが生じた場合には、制御手段が、そのずれに関係なく、変速位置検出手段の検出に基づいて、その検出が操作位置検出手段の検出に合致するように操作手段の作動を制御することになる。

その結果、変速操作具が零速位置に操作されているにもかかわらず、その操作に基づく制御手段の制御作動で、変速操作部が零速位置から外れた増速位置に位置することになって、車体の駆動走行状態が継続される、といった不都合を招くことになる。

本発明の目的は、経時変化による変速操作部と変速位置検出手段との間のずれに起因して、変速操作具が零速位置に操作されているにもかかわらず、車体の駆動走行状態が継続される、といった不都合の発生を阻止することにある。

上記の目的を達成するため、本発明のうちの請求項１に記載の発明では、人為操作される変速操作具の操作位置を検出する操作位置検出手段と、無段変速装置における変速操作部の変速操作位置を検出する変速位置検出手段と、前記変速操作部を変速操作する操作手段と、前記操作手段の作動を制御する制御手段と、前記変速操作部が零速位置に復帰するように付勢する付勢手段とを装備し、前記制御手段が、前記操作位置検出手段の検出と前記変速位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作具の操作位置に対応する変速操作位置に前記変速操作部が変速操作されるように前記操作手段の作動を制御し、かつ、前記操作位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作具が零速位置に到達したことを検知している状態で、前記変速位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作部が予め設定した零速位置近傍の設定位置に到達したことを検知すると、前記操作手段に対する制御作動を停止して、前記付勢手段の付勢で前記変速操作部を前記零速位置に位置させるように構成してある。

この特徴構成によると、変速操作具の増速操作が行われると、その操作に基づく制御手段の制御作動によって、変速操作部が、付勢手段の付勢に抗して変速操作具の操作位置に対応する変速操作位置に向けて増速操作される。

逆に、変速操作具の減速操作が行われると、その操作に基づく制御手段の制御作動と付勢手段の付勢によって、変速操作部が、変速操作具の操作位置に対応する変速操作位置に向けて減速操作される。

変速操作具の減速操作で変速操作具が零速位置に到達すると、その操作に基づく制御手段の制御作動と付勢手段の付勢によって、変速操作部が、変速操作具の零速位置に対応する変速操作位置（零速位置）に向けて減速操作され、この減速操作によって、変速操作部が予め設定した零速位置近傍の設定位置に到達すると、制御手段の制御作動による変速操作部の減速操作が停止され、付勢手段の付勢のみで変速操作部が零速位置に位置するようになる。

これによって、経時変化によって変速操作部と変速位置検出手段との間にずれが生じていたとしても、変速操作具を零速位置に操作した場合には、変速操作部を零速位置に位置させることができる。

従って、変速操作具が零速位置に操作されているにもかかわらず、経時変化による変速操作部と変速位置検出手段との間のずれに起因して、車体の駆動走行状態が継続される、といった不都合の発生を阻止することができる。

本発明のうちの請求項２に記載の発明では、上記請求項１に記載の発明において、車速検出手段を備え、前記制御手段が、前記操作位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作具が前記零速位置に到達したことを検知している状態で、前記変速位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作部が前記設定位置に到達したことを検知し、かつ、前記車速検出手段の検出に基づいて、車速が予め設定した低い設定速度まで低下したことを検知すると、前記操作手段に対する制御作動を停止して、前記付勢手段の付勢で前記変速操作部を前記零速位置に位置させるように構成してある。

ところで、変速操作具が零速位置に位置し、変速操作部が予め設定した零速位置近傍の設定位置に到達しても、走行時の慣性が大きくなるトレーラ作業や降坂走行などにおいては、車速が十分に低下していないことがある。

このように車速が十分に低下していない状態において、制御手段が操作手段に対する制御作動を停止すると、走行時の慣性で、無段変速装置が付勢手段の付勢に抗して増速操作されることがある。

そこで、請求項２に記載の発明では、変速操作具が零速位置に位置し、変速操作部が予め設定した零速位置近傍の設定位置に到達した上で、更に、車速が予め設定した、例えば、走行時の慣性では無段変速装置が付勢手段の付勢に抗して増速操作されることのない十分に低い速度、まで低下した場合に、制御手段が操作手段に対する制御作動を停止するように構成しているのである。

これによって、トレーラ作業や降坂走行などにおける走行時の慣性で、無段変速装置が付勢手段の付勢に抗して増速操作されることによって、車体の駆動走行状態が継続されるのを防止することができる。

従って、変速操作具が零速位置に操作されているにもかかわらず、経時変化による変速操作部と変速位置検出手段との間のずれに起因して、車体の駆動走行状態が継続される、といった不都合の発生をより確実に阻止することができる。

本発明のうちの請求項３に記載の発明では、上記請求項１に記載の発明において、タイマーを備え、前記制御手段が、前記操作位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作具が前記零速位置に到達したことを検知している状態で、前記変速位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作部が前記設定位置に到達したことを検知すると、前記タイマーによる計時を開始し、その計時が予め設定した設定時間を経過すると、前記操作手段に対する制御作動を停止して、前記付勢手段の付勢で前記変速操作部を前記零速位置に位置させるように構成してある。

ところで、変速操作具の零速位置への操作を操作位置検出手段が検出し、変速操作部の予め設定した零速位置近傍の設定位置への到達を変速位置検出手段が検出しても、変速操作部と変速位置検出手段との間のずれが大きい場合には、実際には変速操作部が零速位置の近傍まで操作されていないことで、車速が十分に低下しないことがある。

このように車速が十分に低下していない状態において、制御手段が操作手段に対する制御作動を停止すると、走行時の慣性で、無段変速装置が付勢手段の付勢に抗して増速操作されることがある。

そこで、請求項３に記載の発明では、変速操作具が零速位置に位置し、変速操作部が予め設定した零速位置近傍の設定位置に到達してから、更に、制御手段の制御作動による変速操作部の減速方向への操作を、予め設定した、例えば、走行時の慣性では無段変速装置が付勢手段の付勢に抗して増速操作されることのない十分に低い速度まで車速を低下させるのに必要な変速操作部の操作時間、の間継続し、その設定時間の経過後に、制御手段が操作手段に対する制御作動を停止するように構成しているのである。

これによって、変速操作部と変速位置検出手段との間のずれが大きい場合における走行時の慣性で、無段変速装置が付勢手段の付勢に抗して増速操作されることによって、車体の駆動走行状態が継続されるのを防止することができる。

従って、変速操作具が零速位置に操作されているにもかかわらず、経時変化による変速操作部と変速位置検出手段との間のずれに起因して、車体の駆動走行状態が継続される、といった不都合の発生をより確実に阻止することができる。

本発明のうちの請求項４に記載の発明では、上記請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記変速操作具及び前記変速操作部を、前進変速操作領域と後進変速操作領域とを有するとともに、前記零速位置を挟んだ前記前進変速操作領域と前記後進変速操作領域とにわたる一連の操作が可能となるように構成し、前記制御手段が、前記操作位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作具が前記零速位置に到達したことを検知していない段階又は検知した段階で、前記変速位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作部が前記零速位置を越えた反対側の変速操作領域に操作されることを検知すると、前記制御手段が、前記操作手段に対する制御作動を停止して、前記付勢手段の付勢で前記変速操作部を前記零速位置に位置させるように構成してある。

この特徴構成によると、変速操作具の操作に基づく制御手段の制御作動で、変速操作具が零速位置に到達するまでの段階又は到達した段階で、無段変速装置の変速操作部が零速位置を越えた反対側の変速操作領域に操作されるようになると、制御手段の制御作動による変速操作部の操作が停止され、付勢手段の付勢で変速操作部が零速位置に位置するようになる。

従って、経時変化による変速操作部と変速位置検出手段との間のずれに起因して、変速操作具の零速位置への操作にかかわらず車体が逆方向に走行する、といった不都合の発生を阻止することができる。

本発明のうちの請求項５に記載の発明では、上記請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記変速操作具及び前記変速操作部を、前進変速操作領域と後進変速操作領域とを有するとともに、前記零速位置を挟んだ前記前進変速操作領域と前記後進変速操作領域とにわたる一連の操作が可能となるように構成し、前記制御手段が、前記付勢手段の付勢で前記変速操作部が前記零速位置に位置した際に、前記変速位置検出手段で検出される前記変速操作部の実零速位置と、前記変速操作具の前記零速位置に対応させて設定した前記変速操作部の設定零速位置とを比較し、その比較結果と前記操作位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作具が、前記設定零速位置に対して前記実零速位置が変位している方向と対応する方向に操作されたことを検知した場合には、前記変速操作具が前記実零速位置と対応する操作位置に到達するまでの間は、前記操作手段に対する制御作動を停止し、かつ、前記変速操作具が前記実零速位置と対応する操作位置に到達するのに伴って、前記操作手段に対する制御作動を開始するように構成してある。

ところで、変速操作部と変速位置検出手段との間にずれが生じていない場合には、付勢手段の付勢で変速操作部が零速位置に位置した際に変速位置検出手段で検出される変速操作部の実零速位置と、変速操作具の零速位置に対応させて設定した変速操作部の設定零速位置とが一致する。

この状態では、変速操作具を零速位置から前進増速方向に操作すると、その操作に基づく制御手段の制御作動によって、変速操作具の操作に応じて変速操作部が零速位置から前進増速方向に変速操作される。

逆に、変速操作具を零速位置から後進増速方向に操作すると、その操作に基づく制御手段の制御作動によって、変速操作具の操作に応じて変速操作部が零速位置から後進増速方向に変速操作される。

これに対し、変速操作部と変速位置検出手段との間にずれが生じた場合には、付勢手段の付勢で変速操作部が零速位置に位置した際に変速位置検出手段で検出される変速操作部の実零速位置と、変速操作具の零速位置に対応させて設定した変速操作部の設定零速位置との間にもずれが生じることになる。

この状態で、設定零速位置に対して実零速位置がずれている方向と対応する方向に変速操作具を操作すると、その操作に基づく制御手段の制御作動によって、変速操作部は、その制御作動の開始とともに、変速操作具の操作位置に対応する変速操作位置に向けて、変速操作具の操作方向に対応する方向とは逆の方向に操作され、変速操作具の操作位置に対応する変速操作部の変速操作位置が実零速位置に到達するまでの間は、変速操作具の操作方向と対応する方向に減速操作され、実零速位置への到達後に、変速操作具の操作方向と対応する方向に増速操作される。

つまり、変速操作部と変速位置検出手段との間にずれが生じた場合には、変速操作具の操作方向によっては、変速操作具の零速位置からの操作に伴って、変速操作具の操作方向と逆の方向に車体が走行する不都合を招くことになる。

そこで、請求項５に記載の発明では、変速操作具が、変速操作部の設定零速位置に対して変速操作部の実零速位置が変位している方向と対応する方向に操作された場合には、制御手段が、変速操作具が変速操作部の実零速位置と対応する操作位置に到達するまでの間は、操作手段に対する制御作動を停止し、かつ、変速操作具が変速操作部の実零速位置と対応する操作位置に到達するのに伴って、操作手段に対する制御作動を開始するように構成しているのである。

これによって、変速操作部の設定零速位置に対して変速操作部の実零速位置がずれている方向と対応する方向に変速操作具を操作した場合、変速操作具が変速操作部の実零速位置と対応する操作位置に到達するまでの間は、変速操作部は、付勢手段の付勢で零速位置に位置し、変速操作具が変速操作部の実零速位置と対応する操作位置に到達するとともに、制御手段の制御作動によって、変速操作具の操作に応じて零速位置から増速方向に変速操作される。

従って、経時変化による変速操作部と変速位置検出手段との間のずれに起因して、変速操作具の零速位置からの操作に伴って、変速操作具の操作方向と逆の方向に車体が走行する、といった不都合の発生を阻止することができる。

本発明のうちの請求項６に記載の発明では、上記請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記制御手段が、前記付勢手段の付勢で前記変速操作部が前記零速位置に位置した際に、前記変速位置検出手段で検出される前記変速操作部の実零速位置と、前記変速操作具の前記零速位置に対応させて設定した前記変速操作部の設定零速位置とを比較し、前記実零速位置と前記設定零速位置との間で差が生じている場合には、前記実零速位置を新たな設定零速位置に設定変更するように構成してある。

この特徴構成によると、変速操作具を零速位置から増速方向に操作すると、その操作に基づく制御手段の制御作動によって、変速操作具の操作に応じて変速操作部が零速位置から増速方向に変速操作される。

従って、経時変化による変速操作部と変速位置検出手段との間のずれに起因して、変速操作具の零速位置からの操作に伴って、変速操作具の操作方向と逆の方向に車体が走行する、といった不都合の発生を阻止することができる。

図１には、作業車の一例であるトラクタの全体側面が示されている。このトラクタは、エンジン１を防振支持する前部フレーム２の左右に前輪３を配備し、エンジン１に連結されるフレーム兼用のミッションケース４の左右に後輪５を配備し、ミッションケース４の上方に、ステアリングホイール６や運転座席７などを備える搭乗運転部８を形成して構成されている。

図２〜４に示すように、エンジン１から取り出された動力は、乾式の主クラッチ９などを介して、主変速装置として備えた静油圧式無段変速装置（無段変速装置の一例）１０に伝達される。

静油圧式無段変速装置１０から取り出される動力のうち、走行用動力は、副変速装置として備えたギヤ式変速装置１１や、前輪用差動装置１２又は後輪用差動装置１３などを介して左右の前輪３及び左右の後輪５に伝達される。ギヤ式変速装置１１は、高中低の３段に変速切り換え可能に構成されている。

静油圧式無段変速装置１０から取り出される動力のうち、作業用動力は、油圧式の作業クラッチ１４などを介して動力取出軸１５に伝達される。

ミッションケース４は、主クラッチ９などを内装する第１ケーシング部４Ａ、静油圧式無段変速装置１０などを内装する第２ケーシング部４Ｂ、作業クラッチ１４などを内装する第３ケーシング部４Ｃ、及び、ギヤ式変速装置１１などを内装する第４ケーシング部４Ｄ、などを連結して構成されている。

図２〜５に示すように、静油圧式無段変速装置１０は、第２ケーシング部４Ｂに内装したアキシャルプランジャー型の可変容量ポンプ１６やアキシャルプランジャー型の可変容量モータ１７などを備え、可変容量ポンプ１６からの非変速動力を作業用動力として出力し、可変容量モータ１７からの変速動力を走行用動力として出力する。

可変容量ポンプ１６と可変容量モータ１７は、第１油路１８及び第２油路１９を介して接続され、その接続で形成された閉回路２０に、エンジン動力で駆動されるチャージポンプ２１からのチャージ油が、チャージ油路２２やチェックバルブ２３などを介して供給される。

図１及び図４〜６に示すように、このトラクタには、搭乗運転部８に備えた変速ペダル（変速操作具の一例）２４の操作などに基づいて、可変容量ポンプ１６の斜板〔変速操作部の一例（以下、ポンプ斜板と称する）〕１６Ａを変速操作するサーボコントロール機構２５が装備されている。

変速ペダル２４は、図外のバネによる付勢で中立位置（零速位置）に自動復帰する中立復帰型に構成されている。

図４〜６に示すように、サーボコントロール機構２５は、ポンプ斜板１６Ａを無段階に変速操作する油圧式のポンプ用シリンダ（操作手段の一例）２６、ポンプ用シリンダ２６に対する作動油の流動を制御するサーボバルブ２７、サーボバルブ２７などに対する油圧を設定圧に維持するレギュレータバルブ２８、変速ペダル２４の操作位置を検出するポテンショメータからなるペダルセンサ（操作位置検出手段の一例）２９、ポンプ用シリンダ２６の操作量からポンプ斜板１６Ａの変速操作位置（斜板角）を検出するポテンショメータからなる斜板センサ（変速位置検出手段の一例）３０、及び、ペダルセンサ２９の検出や斜板センサ３０の検出などが入力されるマイクロコンピュータを備えた制御装置（制御手段の一例）３１、などを備えて構成されている。

ポンプ用シリンダ２６は、ポンプ斜板１６Ａを中立位置（零速位置）に復帰付勢する前進減速バネ（付勢手段の一例）３２や後進減速バネ（付勢手段の一例）３３とともに第２ケーシング部４Ｂに内装されている。

そして、その前進変速用の油室３４に作動油が供給されることで、前進減速バネ３２の付勢に抗してポンプ斜板１６Ａを前進増速方向に変速操作し、前進変速用の油室３４から作動油が排出されることで、前進減速バネ３２の付勢によるポンプ斜板１６Ａの前進減速方向への変速操作を許容する。

又、その後進変速用の油室３５に作動油が供給されることで、後進減速バネ３３の付勢に抗してポンプ斜板１６Ａを後進増速方向に変速操作し、後進変速用の油室３５から作動油が排出されることで、後進減速バネ３３の付勢によるポンプ斜板１６Ａの後進減速方向への変速操作を許容する。

サーボバルブ２７は、ポンプ用シリンダ２６の前進変速用の油室３４に対する作動油の流動を制御する電磁式の前進用比例バルブ３６、及び、ポンプ用シリンダ２６の後進変速用の油室３５に対する作動油の流動を制御する電磁式の後進用比例バルブ３７、などを備えて構成されている。

レギュレータバルブ２８は、パワーステアリング用の供給ポンプ３８から圧送される作動油を、作業クラッチ１４と油圧式のパワーステアリング装置３９とに、それぞれの作動に適した設定圧で分配するように構成されている。

そして、作業クラッチ１４に対する供給油路４０が接続されるレギュレータバルブ２８の圧力ポート２８Ａに、サーボバルブ２７に対する供給油路４１が接続されている。

図６に示すように、制御手段３１には、変速ペダル２４の操作位置に応じた速度に変速する変速制御手段３１Ａが備えられている。

図６及び図７に示すように、変速制御手段３１Ａは、変速ペダル２４の操作位置とポンプ斜板１６Ａの変速操作位置との相関関係を示す相関関係データとしてのマップデータ、及び、そのマップデータやペダルセンサ２９の検出などに基づいて前進用比例バルブ３６又は後進用比例バルブ３７の作動を制御する制御プログラム、などを備えて構成されている。

変速制御手段３１Ａのマップデータは、変速ペダル２４の中立位置から前進増速方向への操作量が大きくなるほど、ポンプ斜板１６Ａの中立位置から前進増速方向への操作量が大きくなり、変速ペダル２４の中立位置から後進増速方向への操作量が大きくなるほど、ポンプ斜板１６Ａの中立位置から後進増速方向への操作量が大きくなるように、変速ペダル２４の操作位置とポンプ斜板１６Ａの変速操作位置とを対応させたものである（図７参照）。

ちなみに、変速制御手段３１Ａに、上記のマップデータに代えて、変速ペダル２４の操作位置とポンプ斜板１６Ａの変速操作位置との相関関係を示す相関関係式を相関関係データとして備えるようにしてもよい。

変速制御手段３１Ａの制御プログラムは、記憶装備したマップデータとペダルセンサ２９の検出に基づいて、ペダルセンサ２９が検出した変速ペダル２４の操作位置に対応するポンプ斜板１６Ａの変速操作位置を、ポンプ斜板１６Ａの目標操作位置に設定し、その設定した目標操作位置と斜板センサ３０の検出に基づいて、ポンプ斜板１６Ａの目標操作位置に斜板センサ３０で検出される変速操作位置が一致するように、前進用比例バルブ３６又は後進用比例バルブ３７の作動を制御するように構成されている。

この制御作動によって、変速ペダル２４を中立位置に自動復帰させるだけの比較的小さい復帰力に抗して変速ペダル２４を操作することで、変速ペダル２４の操作位置に応じた速度で車体を前進又は後進させることができる。

そして、サーボコントロール機構２５は、ペダルセンサ２９の検出及び斜板センサ３０の検出に基づいて、変速制御手段３１Ａが、前進用比例バルブ３６又は後進用比例バルブ３７の作動を制御することで、ポンプ用シリンダ２６を作動させて静油圧式無段変速装置１０のポンプ斜板１６Ａを変速操作する電子式で、かつ、レギュレータバルブ２８の圧力ポート２８Ａを経由した前進用比例バルブ３６又は後進用比例バルブ３７の出力圧力でポンプ用シリンダ２６をダイレクトに駆動する直動型に構成されている。

これによって、静油圧式無段変速装置１０の閉回路２０での圧力変動やエンジン回転数の変動で圧力が変動するチャージ油路２２からの出力圧力でポンプ用シリンダ２６を駆動する場合に比較して、安定したサーボパイロット圧を得ることができ、ポンプ用シリンダ２６の作動制御を精度良く行えるようになる。

その結果、サーボコントロール機構２５を安価な直動型に構成しながらも、ペダルセンサ２９の検出及び斜板センサ３０の検出に基づいて、変速ペダル２４の操作位置に応じた速度で車体を前進又は後進させる変速制御を精度良く行わせることができる。

図６に示すように、制御手段３１には、変速ペダル２４の操作位置に応じた速度に変速する際の操作速度を設定する操作速度設定手段３１Ｂが備えられている。

図６及び図８に示すように、操作速度設定手段３１Ｂは、変速制御手段３１Ａで設定されたポンプ斜板１６Ａの目標操作位置と斜板センサ３０の検出とに基づいて、ポンプ斜板１６Ａの目標操作位置と実際の変速操作位置との偏差を算出する演算プログラム、ポンプ斜板１６Ａの目標操作位置と実際の変速操作位置との偏差と、ポンプ斜板１６Ａの操作速度との相関関係を示す相関関係データとしての複数のマップデータ、及び、それらのマップデータと演算プログラムの算出結果に基づいてポンプ斜板１６Ａの目標操作速度を設定する制御プログラム、などを備えて構成されている。

操作速度設定手段３１Ｂの各マップデータは、斜板センサ３０で検出されるポンプ斜板１６Ａの実際の変速操作位置と、変速制御手段３１Ａで設定されるポンプ斜板１６Ａの目標操作位置との偏差が大きい場合に、ポンプ斜板１６Ａの操作速度が速くなるように、又、後進時でのポンプ斜板１６Ａの偏差に対するポンプ斜板１６Ａの操作速度が、前進時でのポンプ斜板１６Ａの偏差に対するポンプ斜板１６Ａの操作速度よりも遅くなるように、ポンプ斜板１６Ａの偏差とポンプ斜板１６Ａの操作速度とを対応させたものである（図８の実線参照）。

ちなみに、操作速度設定手段３１Ｂに、上記のマップデータに代えて、ポンプ斜板１６Ａの目標操作位置と実際の操作位置との偏差と、ポンプ斜板１６Ａの操作速度との相関関係を示す相関関係式を相関関係データとして備えるようにしてもよい。

操作速度設定手段３１Ｂの制御プログラムは、記憶装備したマップデータと演算プログラムの算出結果とに基づいて、算出したポンプ斜板１６Ａの偏差に対応するポンプ斜板１６Ａの操作速度をポンプ斜板１６Ａの目標操作速度に設定し、その設定した目標操作速度を変速制御手段３１Ａに出力するように構成されている。

変速制御手段３１Ａの制御プログラムは、その制御作動において、操作速度設定手段３１Ｂで設定された目標操作速度でポンプ斜板１６Ａが変速操作されるように、前進用比例バルブ３６又は後進用比例バルブ３７の作動を制御するように構成されている。

この制御作動によって、変速ペダル２４の操作に対するポンプ斜板１６Ａの応答性を高めながらハンチングの発生を抑制することができ、結果、変速ペダル２４の操作位置に応じた速度に、車速を迅速かつ正確に到達させることができる。

又、後進時でのポンプ斜板１６Ａの操作速度が、前進時でのポンプ斜板１６Ａの操作速度よりも遅くなって、後進時での静油圧式無段変速装置１０の変速操作が、前進時での静油圧式無段変速装置１０の変速操作に比較して緩やかに行われることから、前進時に比較して速度感覚をつかみ難い後進時での静油圧式無段変速装置１０の変速操作が行い易くなる。

図６に示すように、制御装置３１には、操作速度設定手段３１Ｂなどが使用するマップデータを変更するデータ変更手段３１Ｃが制御プログラムとして備えられている。

データ変更手段３１Ｃは、搭乗運転部８に備えたポテンショメータからなる調節ダイヤル４２の操作位置に基づいて、調節ダイヤル４２の操作位置が基準位置からクイック側に大きく変更されるほど、ポンプ斜板１６Ａの変速操作が速やかに行われるように、操作速度設定手段３１Ｂが使用するマップデータを、ポンプ斜板１６Ａの偏差に対するポンプ斜板１６Ａの操作速度が速くなるようにポンプ斜板１６Ａの偏差とポンプ斜板１６Ａの操作速度とを対応させたマップデータに変更する。

又、調節ダイヤル４２の操作位置が基準位置からスロー側に大きく変更されるほど、ポンプ斜板１６Ａの変速操作が緩やかに行われるように、操作速度設定手段３１Ｂが使用するマップデータを、ポンプ斜板１６Ａの偏差に対するポンプ斜板１６Ａの操作速度が遅くなるようにポンプ斜板１６Ａの偏差とポンプ斜板１６Ａの操作速度とを対応させたマップデータに変更する。

つまり、調節ダイヤル４２を操作することで、変速ペダル２４で静油圧式無段変速装置１０を変速操作する際の操作フィーリングを、運転者の好みに応じたものに変更することができ、操作フィーリングや変速操作性の向上を図ることができる。

ところで、前進減速バネ３２又は後進減速バネ３３の付勢でポンプ斜板１６Ａの中立位置に向けた減速操作を行うように構成した場合には、トレーラ作業時の慣性などで、変速ペダル２４の減速操作にかかわらず、ポンプ斜板１６Ａの中立位置に向けた減速操作が行われ難くなることがある。

そこで、ポンプ斜板制御手段３１Ａは、ペダルセンサ２９の検出と斜板センサ３０の検出とに基づいて、変速ペダル２４の減速操作にかかわらず、前進減速バネ３２又は後進減速バネ３３の付勢によるポンプ斜板１６Ａの減速操作が行われていないことを検知した場合には、ポンプ斜板１６Ａを現在の操作位置に増速操作する際に使用した側とは反対側の前進用比例バルブ３６又は後進用比例バルブ３７の作動を制御して、ポンプ斜板１６Ａが中立位置に向けて減速操作される方向にポンプ用シリンダ２６を強制作動させるように構成されている。

これによって、トレーラ作業時の慣性などで、変速ペダル２４の減速操作にかかわらずポンプ斜板１６Ａが減速操作されない場合であっても、ポンプ斜板制御手段３１Ａによる前進用比例バルブ３６又は後進用比例バルブ３７の作動制御で、ポンプ用シリンダ２６を強制作動させることで、ポンプ斜板１６Ａの減速操作を行うことができる。

図６に示すように、制御装置３１には、変速制御手段３１Ａに制御作動の開始及び停止を指令する指令手段３１Ｄが制御プログラムとして備えられている。

指令手段３１Ｄは、ペダルセンサ２９の検出に基づいて、変速ペダル２４が中立位置に操作されたことを検知している状態で、斜板センサ３０の検出に基づいて、ポンプ斜板１６Ａが予め設定した中立位置近傍の設定位置に到達したことを検知し、かつ、ギヤ式変速装置１１の出力回転数から車速を検出する車速センサ（車速検出手段）５０の出力に基づいて、車速が予め設定した低い設定速度まで低下したことを検知した場合には、変速制御手段３１Ａに制御作動の停止を指令する。

又、ペダルセンサ２９の検出に基づいて、変速ペダル２４が中立位置に操作されたことを検知していない段階又は検知した段階で、斜板センサ３０の検出に基づいて、ポンプ斜板１６Ａが中立位置を越えた反対側の変速操作領域に操作されることを検知した場合にも、変速制御手段３１Ａに制御作動の停止を指令する。

つまり、変速ペダル２４の減速操作で変速ペダル２４が中立位置に到達すると、その操作に基づく変速制御手段３１Ａの制御作動と前進減速バネ３２又は後進減速バネ３３の付勢によって、ポンプ斜板１６Ａが変速ペダル２４の中立位置に対応する変速操作位置（中立位置）に向けて減速操作される。

この減速操作によって、ポンプ斜板１６Ａが予め設定した中立位置近傍の設定位置に到達すると、車速が予め設定した設定速度まで低下したか否かが判別され、設定速度まで低下していない場合は、変速制御手段３１Ａの制御作動が継続される。

一方、車速が予め設定した設定速度まで低下すると、変速制御手段３１Ａが制御作動を停止し、前進減速バネ３２又は後進減速バネ３３の付勢でポンプ斜板１６Ａが中立位置に位置するようになる。

又、変速ペダル２４の減速操作で変速ペダル２４が中立位置に到達するまでの段階又は到達した段階で、ポンプ斜板１６Ａが中立位置を越えた反対側の変速操作領域に操作されるようになると、変速制御手段３１Ａが制御作動を停止し、前進減速バネ３２又は後進減速バネ３３の付勢でポンプ斜板１６Ａが中立位置に位置するようになる。

尚、設定速度は種々の設定が可能であり、ここでは、走行時の慣性ではポンプ斜板１６Ａが前進減速バネ３２又は後進減速バネ３３の付勢に抗して増速操作されることのない十分に低い速度に設定されている。

その結果、経時変化によるポンプ斜板１６Ａと斜板センサ３０との間のずれにかかわらず、変速ペダル２４を中立位置に位置させた場合にはポンプ斜板１６Ａが必ず中立位置に位置するようになり、これによって、ポンプ斜板１６Ａと斜板センサ３０との間のずれに起因して、変速ペダル２４が中立位置に位置しているにもかかわらず車体が走行する、といった不都合の発生を阻止することができる。

しかも、この状態では車速が十分に低下していることから、走行時の慣性でポンプ斜板１６Ａが増速操作される、といった不都合の発生を未然に回避することができる。

指令手段３１Ｄは、前進減速バネ３２又は後進減速バネ３３の付勢でポンプ斜板１６Ａが中立位置に位置した際に、斜板センサ３０によって検出されるポンプ斜板１６Ａの実中立位置（実零速位置）と、変速ペダル２４の中立位置に対応させて設定したポンプ斜板１６Ａの設定中立位置（設定零速位置）とを比較し、その比較結果とペダルセンサ２９の検出に基づいて、変速ペダル２４が、ポンプ斜板１６Ａの設定中立位置に対してポンプ斜板１６Ａの実中立位置が変位している方向と対応する方向に操作されたことを検知した場合には、変速ペダル２４がポンプ斜板１６Ａの実中立位置と対応する操作位置に到達するまでの間、変速制御手段３１Ａに制御作動の停止を指令する。

そして、変速ペダル２４がポンプ斜板１６Ａの実中立位置と対応する操作位置に到達すると、その到達に伴って変速制御手段３１Ａに制御作動の開始を指令する。

逆に、変速ペダル２４が、ポンプ斜板１６Ａの設定中立位置に対してポンプ斜板１６Ａの実中立位置が変位している方向に対応する方向と反対の方向に操作されたことを検知した場合には、その検知に伴って変速制御手段３１Ａに制御作動の開始を指令する。

これによって、変速ペダル２４を、ポンプ斜板１６Ａの設定零速位置に対してポンプ斜板１６Ａの実零速位置がずれている方向と対応する方向に増速操作した場合には、変速ペダル２４がポンプ斜板１６Ａの実零速位置と対応する操作位置に到達するまでの間、ポンプ斜板１６Ａは、前進減速バネ３２及び後進減速バネ３３の付勢で中立位置に位置するようになる。

そして、変速ペダル２４がポンプ斜板１６Ａの実零速位置と対応する操作位置に到達するとともに、変速制御手段３１Ａが制御作動を開始し、その制御作動によって、ポンプ斜板１６Ａが、前進減速バネ３２又は後進減速バネ３３の付勢に抗して、変速ペダル２４の操作に応じて増速操作されるようになる。

逆に、変速ペダル２４を、ポンプ斜板１６Ａの設定零速位置に対してポンプ斜板１６Ａの実零速位置がずれている方向に対応する方向と反対の方向に増速操作した場合には、その操作とともに、変速制御手段３１Ａが制御作動を開始し、その制御作動によって、ポンプ斜板１６Ａが、前進減速バネ３２又は後進減速バネ３３の付勢に抗して、変速ペダル２４の操作に応じて増速操作されるようになる。

その結果、経時変化によるポンプ斜板１６Ａと斜板センサ３０との間のずれに起因して、変速ペダル２４の零速位置からの増速操作の際に、変速ペダル２４の操作方向に対応する方向とは逆の方向にポンプ斜板１６Ａが変速操作されて、変速ペダル２４の操作方向と逆の方向に車体が走行する、といった不都合の発生を阻止することができる。

〔別実施形態〕

〔１〕作業車としては、田植機やコンバインあるいは草刈機やホイールローダなどであってもよい。

〔２〕無段変速装置１０としてはベルト式のものなどであってもよい。

〔３〕変速操作具２４としては変速レバーなどであってもよい。

〔４〕操作手段２６として、電動シリンダや電動モータ又は油圧モータなどを採用してもよい。

〔５〕操作手段２６としては、変速ペダル（変速操作具）２４の前進減速操作に基づく変速制御手段３１Ａの制御作動で、前進減速バネ（付勢手段）３２の付勢とともにポンプ斜板（変速操作部）１６Ａを前進減速方向に変速操作駆動し、変速ペダル２４の後進減速操作に基づく変速制御手段３１Ａの制御作動で、後進減速バネ（付勢手段）３３の付勢とともにポンプ斜板１６Ａを後進減速方向に変速操作駆動するように構成したものであってもよい。

〔６〕指令手段３１Ｄとしては、ペダルセンサ（操作位置検出手段）２９の検出に基づいて、変速ペダル（変速操作具）２４が中立位置（零速位置）に操作されたことを検知している状態で、斜板センサ（変速位置検出手段）３０の検出に基づいて、ポンプ斜板（変速操作部）１６Ａが予め設定した中立位置（零速位置）近傍の設定位置に到達したことを検知した場合に、変速制御手段３１Ａに制御作動の停止を指令するように構成したものであってもよい。

〔７〕図９に示すように、制御装置（制御手段）３１にタイマー３１Ｅを装備し、指令手段３１Ｄが、ペダルセンサ（操作位置検出手段）２９の検出に基づいて、変速ペダル（変速操作具）２４が中立位置（零速位置）に操作されたことを検知している状態で、斜板センサ（変速位置検出手段）３０の検出に基づいて、ポンプ斜板（変速操作部）１６Ａが予め設定した中立位置（零速位置）近傍の設定位置に到達したことを検知すると、タイマーによる計時を開始し、その計時が予め設定した設定時間を経過するのに伴って、変速制御手段３１Ａに制御作動の停止を指令するように構成してもよい。

尚、設定時間としては種々の設定が可能であり、例えば、経時変化によるポンプ斜板１６Ａと斜板センサ３０との間のある程度のずれを考慮して、変速制御手段３１Ａの制御作動でポンプ斜板１６Ａが予め設定した中立位置近傍の設定位置に到達してから、走行時の慣性ではポンプ斜板１６Ａが前進減速バネ（付勢手段）３２又は後進減速バネ（付勢手段）３３の付勢に抗して増速操作されることのない十分に低い速度まで車速を低下させるのに必要なポンプ斜板１６Ａの操作時間を設定時間として設定することなどが考えられる。

つまり、この構成では、変速ペダル２４の減速操作で変速ペダル２４が中立位置に到達すると、その操作に基づく変速制御手段３１Ａの制御作動と前進減速バネ３２又は後進減速バネ３３の付勢によって、ポンプ斜板１６Ａが変速ペダル２４の中立位置に対応する変速操作位置（中立位置）に向けて減速操作される。

この減速操作によって、ポンプ斜板１６Ａが予め設定した中立位置近傍の設定位置に到達し、かつ、この到達から予め設定した設定時間の間、変速制御手段３１Ａの制御作動によるポンプ斜板１６Ａの減速操作が継続された後、変速制御手段３１Ａが制御作動を停止し、前進減速バネ３２又は後進減速バネ３３の付勢でポンプ斜板１６Ａが中立位置に位置するようになる。

これによって、経時変化で発生したポンプ斜板１６Ａと斜板センサ３０との間のずれが大きい場合であっても、変速ペダル２４を中立位置に位置させた場合には、走行時の慣性でポンプ斜板１６Ａが前進減速バネ３２又は後進減速バネ３３の付勢に抗して増速操作される、といった不都合を招くことなく、ポンプ斜板１６Ａを、前進減速バネ３２又は後進減速バネ３３の付勢で中立位置に位置させることができる。

その結果、ポンプ斜板１６Ａと斜板センサ３０との間のずれに起因して、変速ペダル２４が中立位置に位置しているにもかかわらず車体が走行する、といった不都合の発生を阻止することができる。

〔８〕図１０に示すように、制御装置（制御手段）３１に、変速制御手段３１Ａの制御作動を停止して、前進減速バネ（付勢手段）３２又は後進減速バネ（付勢手段）３３の付勢で、ポンプ斜板（変速操作部）１６Ａが中立位置（零速位置）した際に、斜板センサ（変速位置検出手段）３０で検出されるポンプ斜板１６Ａの実中立位置（実零速位置）と、変速ペダル（変速操作具）２４の中立位置（零速位置）に対応させて設定したポンプ斜板１６Ａの設定中立位置（設定零速位置）とを比較し、ポンプ斜板１６Ａの実中立位置とポンプ斜板１６Ａの設定中立位置との間に差が生じた場合に、ポンプ斜板１６Ａの実中立位置を新たなポンプ斜板１６Ａの設定中立位置に設定変更する補正手段３１Ｆを制御プログラムとして備えるようにしてもよい。

この構成によると、変速ペダル（変速操作具）２４を中立位置に操作してポンプ斜板１６Ａが中立位置に変速操作された後の変速ペダル２４による変速操作においては、変速ペダル２４の中立位置からの増速操作に応じたポンプ斜板１６Ａの中立位置からの増速操作を良好に行える。

トラクタの全体側面図 トラクタの伝動構造を示す概略図 トラクタの伝動構造を示す要部の縦断側面図 トラクタの伝動構造を示す要部の横断平面図 油圧回路図 制御構造を示すブロック図 変速ペダルの操作位置とポンプ斜板の変速操作位置との相関関係を示す図 ポンプ斜板の偏差と目標操作速度との相関関係を示す図 タイマーを備えた別実施形態での制御構造を示すブロック図 補正手段を備えた別実施形態での制御構造を示すブロック図

符号の説明

１０ 無段変速装置
１６Ａ 変速操作部
２４ 変速操作具
２６ 操作手段
２９ 操作位置検出手段
３０ 変速位置検出手段
３１ 制御手段
３１Ｅ タイマー
３２ 付勢手段
３３ 付勢手段
５０ 車速検出手段

Claims (6)

1. 人為操作される変速操作具の操作位置を検出する操作位置検出手段と、無段変速装置における変速操作部の変速操作位置を検出する変速位置検出手段と、前記変速操作部を変速操作する操作手段と、前記操作手段の作動を制御する制御手段と、前記変速操作部が零速位置に復帰するように付勢する付勢手段とを装備し、
   前記制御手段が、
   前記操作位置検出手段の検出と前記変速位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作具の操作位置に対応する変速操作位置に前記変速操作部が変速操作されるように前記操作手段の作動を制御し、
   かつ、前記操作位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作具が零速位置に到達したことを検知している状態で、前記変速位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作部が予め設定した零速位置近傍の設定位置に到達したことを検知すると、前記操作手段に対する制御作動を停止して、前記付勢手段の付勢で前記変速操作部を前記零速位置に位置させるように構成してあることを特徴とする作業車の変速操作構造。
2. 車速検出手段を備え、
   前記制御手段が、前記操作位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作具が前記零速位置に到達したことを検知している状態で、前記変速位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作部が前記設定位置に到達したことを検知し、かつ、前記車速検出手段の検出に基づいて、車速が予め設定した低い設定速度まで低下したことを検知すると、前記操作手段に対する制御作動を停止して、前記付勢手段の付勢で前記変速操作部を前記零速位置に位置させるように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の作業車の変速操作構造。
3. タイマーを備え、
   前記制御手段が、前記操作位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作具が前記零速位置に到達したことを検知している状態で、前記変速位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作部が前記設定位置に到達したことを検知すると、前記タイマーによる計時を開始し、その計時が予め設定した設定時間を経過すると、前記操作手段に対する制御作動を停止して、前記付勢手段の付勢で前記変速操作部を前記零速位置に位置させるように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の作業車の変速操作構造。
4. 前記変速操作具及び前記変速操作部を、前進変速操作領域と後進変速操作領域とを有するとともに、前記零速位置を挟んだ前記前進変速操作領域と前記後進変速操作領域とにわたる一連の操作が可能となるように構成し、
   前記制御手段が、前記操作位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作具が前記零速位置に到達したことを検知していない段階又は検知した段階で、前記変速位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作部が前記零速位置を越えた反対側の変速操作領域に操作されることを検知すると、前記制御手段が、前記操作手段に対する制御作動を停止して、前記付勢手段の付勢で前記変速操作部を前記零速位置に位置させるように構成してあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の作業車の変速操作構造。
5. 前記変速操作具及び前記変速操作部を、前進変速操作領域と後進変速操作領域とを有するとともに、前記零速位置を挟んだ前記前進変速操作領域と前記後進変速操作領域とにわたる一連の操作が可能となるように構成し、
   前記制御手段が、
   前記付勢手段の付勢で前記変速操作部が前記零速位置に位置した際に、前記変速位置検出手段で検出される前記変速操作部の実零速位置と、前記変速操作具の前記零速位置に対応させて設定した前記変速操作部の設定零速位置とを比較し、
   その比較結果と前記操作位置検出手段の検出に基づいて、前記変速操作具が、前記設定零速位置に対して前記実零速位置が変位している方向と対応する方向に操作されたことを検知した場合には、前記変速操作具が前記実零速位置と対応する操作位置に到達するまでの間は、前記操作手段に対する制御作動を停止し、かつ、前記変速操作具が前記実零速位置と対応する操作位置に到達するのに伴って、前記操作手段に対する制御作動を開始するように構成してある請求項１〜４のいずれか一つに記載の作業車の変速操作構造。
6. 前記制御手段が、
   前記付勢手段の付勢で前記変速操作部が前記零速位置に位置した際に、前記変速位置検出手段で検出される前記変速操作部の実零速位置と、前記変速操作具の前記零速位置に対応させて設定した前記変速操作部の設定零速位置とを比較し、
   前記実零速位置と前記設定零速位置との間で差が生じている場合には、前記実零速位置を新たな設定零速位置に設定変更するように構成してある請求項１〜４のいずれか一つに記載の作業車の変速操作構造。

Images