JP2014221639A - Ｐｔｏ制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】外部作業機の多様な使用形態に適用可能なＰＴＯクラッチ制御を実現するＰＴＯ制御システムを提供する。【解決手段】独立ＰＴＯモードと連動ＰＴＯモードとを選択可能に有するＰＴＯ制御システムに、独立ＰＴＯモードと連動ＰＴＯモードとのいずれかのＰＴＯモードの選択を指令するモード切替指令入力デバイス１１と、ＰＴＯクラッチに対する入り指令を生成する入り位置と切り指令を生成する切り位置の２つの選択位置を有するＰＴＯ設定デバイス１２と、ブレーキペダルのペダル操作位置及び選択されたＰＴＯモード及びＰＴＯ設定デバイスによる選択位置に応じてＰＴＯクラッチを制御するＰＴＯ制御ユニットが備えられている。ＰＴＯ伝動系が動力伝達可能状態のときにＰＴＯモードの切替実行処理が待機され、ＰＴＯ伝動系が動力伝達不能状態のときにＰＴＯモードの切替実行処理が許可される。【選択図】図５

Description

本発明は、エンジン動力をＰＴＯ（Power Take Off：動力取り出し）伝動系を通じて外部作業機に伝達することができるトラクタ等の作業車両に装備されるＰＴＯ制御システムに関する。

上記のような作業車両では、エンジン動力をトランスミッションを介して駆動車輪に伝達する走行伝動系と上記したＰＴＯ伝動系とを備えており、ＰＴＯの駆動制御モードとして、独立ＰＴＯモードと連動ＰＴＯモードが知られている。独立ＰＴＯモードでは、走行伝動系におけるエンジン動力の伝達状態、つまり動力遮断状態や動力接続状態にかかわらず、ＰＴＯクラッチを入り、切りすることが独自に可能であり、車両が停止中であろうとなかろうと、作業機への動力伝達を制御することができる。連動ＰＴＯモードでは、走行伝動系におけるエンジン動力の伝達状態にＰＴＯ伝動系のエンジン動力の伝達状態が連動するように制御される。従って、走行伝動系が動力遮断状態となればＰＴＯ伝動系も動力遮断状態となり、走行伝動系が動力接続状態となればＰＴＯ伝動系も動力接続状態となる。

外部作業機を用いた作業のなかには、独立ＰＴＯモードが好ましい作業と連動ＰＴＯモードが好ましい作業があるため、両方のＰＴＯモードを切り替えることができるＰＴＯクラッチ制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このＰＴＯクラッチ制御装置には、ＰＴＯ入力スイッチとモード切替スイッチとが設けられ、モード切替スイッチにより、クラッチペダルの踏み込み動作及び踏み戻し動作に連動してＰＴＯクラッチを遮断及び接続する連動ＰＴＯモードと、クラッチペダルの踏み込み動作に関係なくＰＴＯクラッチを接続する独立ＰＴＯモードとに切り替えられる。このＰＴＯクラッチ制御装置は、ＰＴＯ入力スイッチをオンしたままで、モード切替スイッチを連動ＰＴＯモードから独立ＰＴＯモードに切り替えると、ＰＴＯクラッチソレノイドが駆動されＰＴＯクラッチが接続される。モード切替スイッチを連動ＰＴＯモードに切り替えると、クラッチペダルの踏み込み及び踏み戻し動作に連動してＰＴＯクラッチが遮断及び接続される。

特許文献１に示された従来技術では、ＰＴＯ入力スイッチをオンしたままで、モード切替スイッチを連動ＰＴＯモードから独立ＰＴＯモードに切り替えたとき、クラッチペダルの踏み込み動作に連動してＰＴＯクラッチを切断した状態から不意にＰＴＯクラッチが接続されて、ＰＴＯ伝動軸が回転するという問題がある。この問題を避けるため、ＰＴＯ入力スイッチとモード切替スイッチとが設けられ、モード切替スイッチにより、クラッチペダルの踏み込み動作及び踏み戻し操作に連動してＰＴＯクラッチを遮断及び接続する連動ＰＴＯモードと、クラッチペダルの踏み込み動作に関係なくＰＴＯクラッチを接続する独立ＰＴＯモードとのいずれかに切り替え可能なＰＴＯクラッチ制御装置が提案され、その際、ＰＴＯ入力スイッチがオンされたままでモード切替スイッチが連動ＰＴＯモードから独立ＰＴＯモードに切り替えられたとき、その後にＰＴＯ入力スイッチをオフしてオンするまで、ＰＴＯクラッチを切断状態に保持する切断状態保持手段が設けられている（例えば、特許文献２参照）。このＰＴＯクラッチ制御装置では、切替スイッチを連動ＰＴＯモードから独立ＰＴＯモードに切り替えたとき、その後にＰＴＯ入力スイッチをオフしてオンするまで、切断状態保持手段によってＰＴＯクラッチを切断状態に保持するので、不意にＰＴＯクラッチが接続されてＰＴＯ伝動軸が回転するという不都合をなくすことができる。しかしながら、切替スイッチを連動ＰＴＯモードから独立ＰＴＯモードに切り替えたとき、その後にＰＴＯ入力スイッチをオフしてオンするまでＰＴＯクラッチを切断状態に保持するという機能だけでは、使用形態が多様化している外部作業機を用いた作業の目的
と、必ずしも、合致するとは限らない。

実開昭６３−１６５２４１号公報 特開２００７‐１６１０２５号公報（段落番号〔０００２−０００７〕、図１）

上記実情に鑑み、本発明の目的は、外部作業機の多様な使用形態に適用可能なＰＴＯクラッチ制御を実現するＰＴＯ制御システムを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明によるＰＴＯ制御システムでは、エンジン出力を車軸へ伝達する走行伝動系と、所定操作量以上のペダル操作量により前記走行伝動系を動力伝達不能状態とするブレーキペダルと、前記エンジン出力をＰＴＯクラッチを介してＰＴＯ伝動軸へ伝達するＰＴＯ伝動系とを備え、前記走行伝動系が動力伝達可能状態又は動力伝達不能状態とは関係なく前記ＰＴＯ伝動系がＰＴＯ動力を伝達する独立ＰＴＯモードと前記走行伝動系での動力伝達可能状態である場合にのみＰＴＯ動力を伝達する連動ＰＴＯモードとを選択可能に有し、さらに前記独立ＰＴＯモードと連動ＰＴＯモードとのいずれかのＰＴＯモードの選択を指令するモード切替指令入力デバイスと、前記ＰＴＯクラッチに対する入り指令を生成する入り位置と切り指令を生成する切り位置の２つの選択位置を有するＰＴＯ設定デバイスと、前記車両のブレーキペダルのペダル操作位置及び前記モード切替指令入力デバイスによる選択モード及び前記ＰＴＯ設定デバイスによる選択位置に応じて前記ＰＴＯクラッチを制御するＰＴＯ制御ユニットとが備えられ、前記ＰＴＯ伝動系が動力伝達可能状態のときに前記モード切替指令入力デバイスによるＰＴＯモードの切替実行処理が待機され、前記ＰＴＯ伝動系が動力伝達不能状態のときに前記モード切替指令入力デバイスによるＰＴＯモードの切替実行処理が許可される。

この構成により、ＰＴＯ伝動系が動力伝達可能状態のときには独立ＰＴＯモードへのモード切替の要求は実行されずに待機させられ、その後、ＰＴＯ伝動系が動力伝達不能状態となったときにそのＰＴＯモードの切替の要求が許可され、ＰＴＯモードの切替が実行される。これにより、運転者は、ＰＴＯモードの切替操作をＰＴＯ伝動系の動力伝達状態を意識した上で実行することができる。また、前記ＰＴＯクラッチの制御が、前記車両のブレーキペダルのペダル操作位置及び前記モード切替指令入力デバイスによる選択モード及び前記ＰＴＯ設定デバイスによる選択位置といった３つの操作入力に基づいていることから、外部作業機の多様な使用形態に適用可能なＰＴＯクラッチ制御が容易となる。

なお、モード切替要求の待機時に、このモード切替要求の待機に関する情報が報知されるようにすることが好ましい。これにより、運転者は、自分が行ったモード切替要求の待機に関する情報を把握することができる。モード切替要求の待機に関する情報の運転者への報知は、視覚的または聴覚的あるいはその両方で効果的に実施することができる。

ＰＴＯモードの切替操作が不測に行われ、意図しない突発的なＰＴＯ伝動系の動作変化を抑制するために、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記モード切替指令入力デバイスによるＰＴＯモードの切替指令に基づくＰＴＯモードの切替実行処理は所定時間の猶予をもって実行される。

上述した種々の機能を有するＰＴＯ制御ユニットの具体的で好適な構成として、前記Ｐ
ＴＯクラッチに対する制御信号を生成するＰＴＯクラッチ制御処理部と、前記モード切替指令入力デバイスと前記ＰＴＯ設定デバイスと前記ペダル操作位置を検出するセンサとからの操作入力信号を処理して、前記ＰＴＯクラッチ制御処理部に前記制御信号の生成を要求する実行命令を出力する操作入力信号処理手段とがＰＴＯ電子制御ユニットに構築され、前記操作入力信号処理手段には、前記ＰＴＯ設定デバイスの最新状態又は前記ＰＴＯ伝動系の動力伝達に関する最新状態あるいはその両方の最新状態を記録する登録部が備えられており、前記登録部に登録された最新状態と前記モード切替指令入力デバイスからの操作入力信号とに基づいて前記実行命令が出力されることが提案される。このような構成を採用することで、ＰＴＯ制御ユニットの各機能は、実質的にプログラムを実行することで構築可能となり、外部作業機の多様な使用形態に応じて要望される種々の仕様に対する順応度が高いシステムが構築される。

好適な実施形態として、前記ＰＴＯ伝動系の動力伝達に関する最新状態は、前記ＰＴＯクラッチ制御処理部によって生成される制御信号に基づいて登録されるように構成するならば、ＰＴＯクラッチ制御の一環として、常に最新のＰＴＯ伝動系の動力伝達状態が登録可能となる。これに代えて、あるいはこれに加えて、前記ＰＴＯ伝動系の動力伝達に関する最新状態は、ブレーキペダルのペダル操作位置を検出するセンサからの操作入力信号に基づいて登録される構成を採用してもよい。このブレーキペダルのペダル操作位置がＰＴＯクラッチの制御と連係しているので、ブレーキペダル操作を、ＰＴＯクラッチの制御、結果的にはＰＴＯモード切替の制御に関連付けることができ、本システムの外部作業機の多様な使用形態への適用に貢献できる。

本発明によるＰＴＯ制御システムを搭載したトラクタの斜視図である。 トラクタの運転部に備えられたＰＴＯスイッチやブレーキペダルやタッチパネル付き表示パネルなどを含む運転操作領域を示す俯瞰図である。 トラクタの走行伝動系及びＰＴＯ伝動系を示す模式図である。 本発明によるＰＴＯ制御システムに構築された機能部を示す機能ブロック図である。 ＰＴＯ制御ユニットにおける制御データの流れと各機能部との関係を示す説明図である。 半クラッチングによるＰＴＯクラッチの焼け付きを防止するための制御を示す機能ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明によるＰＴＯ（Power Take Off：動力取り出し）制御システムを採用した作業車両としてのトラクタの斜視図である。図２は、運転操作のためにトラクタの運転部に備えられた操作具や操作パネルなどを示す俯瞰図である。この実施形態では、このトラクタは、外部作業機４としてロータリ耕耘機をその後部に昇降自在に装備している。トラクタの運転操作は、運転部に備えられた各種操作具を通じて行われる。外部作業機４に動力を伝達するＰＴＯ伝動系の操作に関連する操作具として、車軸を制動することにより車両を停止させるブレーキ装置のためのブレーキペダル１３、走行伝動系における動力伝達を遮断して車両を停止させる停止ペダル１４、ＰＴＯ伝動系における動力伝達のＯＮ／ＯＦＦ等を操作するＰＴＯ設定デバイスとしてのＰＴＯスイッチ（以下単にＰＴＯ−ＳＷと称する）１２、ＰＴＯ伝動系の２段変速操作のためのＰＴＯ変速レバー１５、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）７１などとともに表示パネル７０を構成しているＰＴＯモード切替指令入力デバイスとしてのタッチパネル１１などが挙げられる。

トラクタの走行伝動系及びＰＴＯ伝動系が模式的に図示されている図３から明らかなよ
うに、エンジン１の出力軸１ａからの動力は、走行伝動系を介して駆動車輪３に伝達されるとともにＰＴＯ伝動系を介してロータリ耕耘機４にも伝達される。走行伝動系には静油圧式の無段変速装置（以下単にＨＳＴと称する）３１と多段ギヤ式の走行変速装置３２とが介装されており、ＰＴＯ伝動系には、ＰＴＯ伝動軸４３と、ＰＴＯ伝動系における動力伝達のＯＮ／ＯＦＦを行うＰＴＯクラッチ４１と、２段ギヤ式のＰＴＯ変速装置４２とが備えられている。前述したＰＴＯ−ＳＷ１２は、ＰＴＯ設定デバイスとして、このＰＴＯクラッチ４１に対する入り指令（入りスイッチ信号）を生成する入り位置と切り指令（切りスイッチ信号）を生成する切り位置の２つの選択位置を有する。

ＨＳＴ３１、走行変速装置３２、ＰＴＯクラッチ４１、ＰＴＯ変速装置４２などの変速機構要素はトランスミッション２に内蔵されている。ＨＳＴ３１は、よく知られているように、アキシャルプランジャ式に構成された可変容量型の油圧ポンプと油圧モータとからなり、エンジン１の出力軸１ａによって定速で回転駆動される油圧ポンプにおける斜板角度を変更して、吐出される圧油の吐出方向および吐出量を変更することで、その圧油を受ける油圧モータの出力軸を正転あるいは逆転で無段階に変速回転させる。この油圧モータからの動力が必要に応じて走行変速装置３２によってさらに変速され、ディファレンシャル機構を経て車軸３３へ伝達され、駆動輪３を駆動する。

ＰＴＯ伝動系は、エンジン１の出力軸１ａから、ＨＳＴ３１を迂回又は素通りして、ＰＴＯクラッチ４１とＰＴＯ変速装置４２とを経て外部作業機に達するように構成されている。従って、走行変速系の動力伝達状態に関係なく、エンジン１の出力軸１ａの動力をそのままロータリ耕耘機４に伝達することが可能となっている。

ＨＳＴ３１における斜板角度の制御である変速制御、走行変速装置３２の変速制御、ＰＴＯクラッチ４１のＯＮ／ＯＦＦ制御、ＰＴＯ変速装置４２の変速制御は、よく知られているように油圧制御手段８１による油圧制御によって行われる。図３では、この油圧制御手段８１に対して制御信号を送る電子制御ユニット（ＥＣＵ）として、ＰＴＯ伝動系のためのＰＴＯ制御ユニット（以下、ＰＴＯ−ＥＣＵと略称する）５と、走行用伝動系のための変速制御ユニット（以下、変速−ＥＣＵと略称する）８２などが備えられている。なお、ＰＴＯ−ＥＣＵ５と変速−ＥＣＵ８２は別構成として図示されているが、これは説明を簡単にするためであり、これらは一体構成とすることができる。これらのＥＣＵは、車載ＬＡＮによって接続されており、この車載ＬＡＮには、エンジン−ＥＣＵ８３や、表示パネル７０の液晶ディスプレイ７１に種々の表示情報を表示する機能や図示されていないスピーカ等を通じて種々の情報を音声で報知する機能を有する報知−ＥＣＵ１０も接続されている。

ＰＴＯ−ＥＣＵ５には、ＰＴＯ操作入力信号をＰＴＯ−ＥＣＵ５に送るデバイスとして、ブレーキペダル１３及び停止ペダル１４のそれぞれの操作位置としての踏み込み位置を検出するペダルセンサ１３ａと１４ａ、タッチパネル１１、ＰＴＯ−ＳＷ１２などが接続されている。

それ自体はよく知られた横並びした左右のサイドブレーキから構成されるブレーキペダル１３は、左右のブレーキペダル１３が同時に踏み込み操作された時だけ、その踏み込み量（操作位置）に応じた角度でペダルセンサ１３ａがその踏み込み位置を検出し、センサ信号としてＰＴＯ−ＥＣＵ５に送る。停止ペダル１４は、強制的にＨＳＴ３１を中立とし、走行伝動系を遮断する機能を有し、ペダルセンサ１４ａがその踏み込み位置を検出し、センサ信号としてＰＴＯ−ＥＣＵ５に送る。この発明の説明においては、停止ペダル１４は、ブレーキペダル１３と同様に車両を制動させる操作デバイスとして扱うので、以下はブレーキペダル１３のみで共通的な説明とする。

ＰＴＯ―ＳＷ１２は、押し下げ可能な回転ボタンとして構成されており、図２の拡大図からも明らかなように、「ＯＮ」、「ＯＦＦ」、「ＡＵＴＯ−ＯＮ」の３つの位置の操作位置を有する。「ＯＮ」と「ＡＵＴＯ−ＯＮ」は押し下げられた状態でそれぞれの位置にセットすることができ、そのような状態で、ＰＴＯ―ＳＷ１２を下方にプッシュすることによりＰＴＯ―ＳＷ１２が上方に突出して「ＯＦＦ」状態となる。「ＯＮ」にセットされると、ＰＴＯクラッチ４１はＯＮ（接続）され、「ＯＦＦ」にセットされると、ＰＴＯクラッチ４１はＯＦＦ（遮断）される。「ＡＵＴＯ−ＯＮ」にセットされると、外部作業機であるロータリ耕耘機４が上昇すると強制的にＰＴＯクラッチ４１はＯＦＦ（遮断）される。ＰＴＯクラッチ４１は油圧が印加されるとクラッチＯＮとなり、油圧の印加が解除されるとバネ付勢力でクラッチＯＦＦとなる多板式の摩擦クラッチであり、その油圧は油圧制御手段８１に含まれている電磁式比例制御弁を介して制御される。

タッチパネル１１は、グラフィックインタフェースを通じて種々の操作入力デバイスとして利用可能であるが、本発明との関係では、ＰＴＯモード切替入力デバイスとして機能する。本発明によるＰＴＯ制御システムでは、走行伝動系が動力伝達可能状態又は動力伝達不能状態であることには関係なくＰＴＯ伝動系がＰＴＯ動力を伝達する「独立ＰＴＯモード」と、走行伝動系が動力伝達可能状態である場合にのみＰＴＯ動力を伝達する「連動ＰＴＯモード」とが選択可能となっており、この実施形態において、この選択はタッチパネル１１を通じて行われる。「独立ＰＴＯモード」又は「連動ＰＴＯモード」のいずれに設定されようとも、ＰＴＯ−ＥＣＵ５から出力される制御信号に基づいて油圧制御手段８１がＰＴＯクラッチ４１に対する油圧の給排を調整することで、ＰＴＯ伝動系における動力伝達状態が制御される。このことから、ＰＴＯ−ＥＣＵ５において、「独立ＰＴＯモード」と「連動ＰＴＯモード」のいずれかが選択設定できるように構成することになる。しかしながら、「独立ＰＴＯモード」と「連動ＰＴＯモード」とを比較すると、ＰＴＯ伝動系における動力伝達をＯＦＦするために操作が異なっているので、このＰＴＯモード切替は運転者の明確なモード切替の意思の下で行わなければならない。このため、例えば、ＰＴＯ−ＳＷ１２がＯＮ状態において「連動ＰＴＯモード」から「独立ＰＴＯモード」に切り替えた時に、不測にＰＴＯ伝動系がＯＮとなり、外部作業機４が駆動する可能性があるので、ＰＴＯ−ＳＷ１２がＯＮ状態では「連動ＰＴＯモード」から「独立ＰＴＯモード」へのモード切替が禁止される牽制機能が要求される。また、そのような牽制機能が動作していることは、表示パネル７０のＬＣＤ７１を通じて報知することが好ましい。

図４に示すように、ＰＴＯ−ＥＣＵ５は、各種入力デバイスから送られてきた信号を処理する操作入力信号処理手段５０と、操作入力信号処理手段５０における入力信号の評価結果としての実行命令を受け取るＰＴＯクラッチ制御処理部６０と、制御管理部７０とを備えている。制御管理部７０は、操作入力信号処理手段５０やＰＴＯクラッチ制御処理部６０との間のデータ管理だけでなく、このＰＴＯ−ＥＣＵ５と種々の外部デバイスとの間のデータ入出力管理等を行う。

操作入力信号処理手段５０には、ＰＴＯ−ＳＷ状態検知部５１、ＰＴＯ−ＳＷ状態登録部５２、モード切替検知部５３、ＰＴＯモード切替判定部５４、操作位置検知部５５、操作量算定部５６、ＰＴＯ状態登録部５７が構築されている。

ＰＴＯ−ＳＷ状態検知部５１は、ＰＴＯ−ＳＷ１２からのスイッチ信号を受けて、運転者によって操作されたスイッチ状態、つまりＰＴＯクラッチ４１に対する「ＯＮ（入り）」指令又は「ＯＦＦ（切り）」指令を確認し、そのいずれかの運転者によって設定されたスイッチの状態をＰＴＯ状態登録部５２に登録しておくとともに、ＰＴＯクラッチ制御処理部６０への制御要求としての「ＯＮ(入り)」実行指令又は「ＯＦＦ（切り）」指令を出力する。

操作位置検知部５５は、車両を停止させるとともにＨＳＴ３１を中立に戻す役割をもつブレーキペダル１３に対する運転者の操作位置を、ペダルセンサ１３ａから送られてくるセンサ信号から検知する。検知された踏み込み位置は、操作量算定部５６によってペダル操作量データに変換生成され、ＰＴＯクラッチ制御処理部６０への制御要求として送られる。ペダル操作量データは油圧制御手段８１を通じたＨＳＴ３１の斜板制御にも用いられる。なお、この実施形態では、ブレーキペダル１３が所定以上に踏み込まれると、つまりペダル操作量が所定値を越えると、ＰＴＯクラッチ３１が強制的に「ＯＦＦ（切り）」されるように構成されている。従って、操作量算定部５６が所定値以上のペダル操作量を算定した場合、あるいはＰＴＯクラッチ制御処理部６０が所定値以上のペダル操作量を示すペダル操作量データを受け取って油圧制御手段８１にＰＴＯクラッチＯＦＦのための制御信号を出力した場合、ＰＴＯ伝動系の動力伝達が遮断しているとみなして、ＰＴＯ状態登録部５７にＰＴＯ伝動系の遮断状態が登録される。また、ＰＴＯクラッチ制御処理部６０がＰＴＯクラッチＯＮのための制御信号を出力した場合には、ＰＴＯ伝動系の動力伝達が成立しているとみなして、ＰＴＯ状態登録部５７にＰＴＯ伝動系の接続状態が登録される。

モード切替検知部５３は、上述した独立ＰＴＯモード（以下、単に「独」と略称する場合がある）と連動ＰＴＯモード（以下、単に「連」と略称する場合がある）のいずれかのＰＴＯモードの選択を入力設定するためのモード切替指令入力デバイスとしてのタッチパネル１１からの切替信号を受け取り、ＰＴＯモードの切替内容を検知する。モード切替検知部５３によって検知された「独」又は「連」への切替指令は、ＰＴＯモード切替判定部５４に渡される。このＰＴＯモード切替判定部５４には、ＰＴＯ伝動系が接続状態（動力伝達可能状態）のときには「独」への切替指令は、一時的に待機（ホールド）され、ＰＴＯ伝動系が遮断（動力非伝達）状態であれば、「独」への切替指令はＰＴＯクラッチ制御処理部６０に対するＰＴＯモード切替実行命令として、ＰＴＯクラッチ制御処理部６０に与えられる。このような判定条件により、タッチパネル１１を通じてＰＴＯモードを「連」から「独」に切り替えた瞬間に、ＰＴＯ出力軸が回転し始め、外部作業機４が駆動することが避けられる。なお、「連」への切替指令が検知された場合には、即座にＰＴＯクラッチ制御処理部６０に対するＰＴＯモード切替実行命令として、ＰＴＯクラッチ制御処理部６０に与えてもよいし、仕様によっては、同様にＰＴＯ伝動系が遮断（動力非伝達）状態であるときのみ、そのＰＴＯモード切替実行命令をＰＴＯクラッチ制御処理部６０に与えるような構成を採用してもよい。

以上の説明から明らかなように、この実施形態では、ＰＴＯ−ＳＷ状態登録部５２はＰＴＯ−ＳＷ状態検知部５１によって検知されたＰＴＯ−ＳＷ１２の現状の操作状態を一時的に記憶しておくフラグ変数であり、ＰＴＯ状態登録部５７はＰＴＯ伝動系の現状の動力伝達状態を一時的に記憶しておくフラグ変数である。ＰＴＯモード切替判定部５４は、モード切替検知部５３によって検知されたモード切替指令入力デバイス（ここではタッチパネル１１）からのモード切替指令の内容と、ＰＴＯ−ＳＷ状態登録部５２及びＰＴＯ状態登録部５７のフラグ変数とを判定入力として、ＰＴＯモード切替実行命令をＰＴＯクラッチ制御処理部６０に即時に与えるか、あるいは一時的にホールド（待機）するかの判断を出力するルールベースである。従って、入力信号処理手段５０の上述した各機能は、プログラムの起動によって作り出すことができる。

次に、ＰＴＯ−ＥＣＵ５におけるデータの流れを図５を参照しながら説明する。この例では、ＰＴＯクラッチ制御処理部６０から受け取ったＰＴＯ状態情報に基づいてＰＴＯ状態登録部５７はＰＴＯ伝動系は接続状態を表す「入り」フラグを立てており（＃０１）、ＰＴＯ−ＳＷ状態検知部５１から受け取った検知情報に基づいてＰＴＯ−ＳＷ状態登録部５２はＰＴＯ−ＳＷ１２の現状の操作位置が「ＯＮ」であることを表す「ＯＮ」フラグを立てている（＃０２）。なお、ＰＴＯ−ＳＷ状態検知部５１で検知されたＰＴＯ−ＳＷ１２の操作位置（ＯＮ、ＯＦＦ、ＡＵＴＯ−ＯＮ）はＰＴＯ−ＳＷ状態情報としてＰＴＯク
ラッチ制御処理部６０に送り込まれ、ＰＴＯクラッチ４１の制御に用いられる。さて、このような状況下で、運転者がタッチパネル１１を用いて、ＰＴＯモードを連動ＰＴＯモードから独立ＰＴＯモードに切替操作したとする（＃１０）。タッチパネル１１からの信号を受けて、モード切替検知部５３は「連」から「独」へのモード切替を検知し、ＰＴＯモード切替判定部５４に、「独」へのモード切替リクエストを与える（＃１１）。

モード切替検知部５３から「独」へのモード切替リクエストを受け取ったＰＴＯモード切替判定部５４は、ＰＴＯ状態登録部５７からのフラグメモリの内容の読み出し（＃１２）及びＰＴＯ−ＳＷ状態登録部５２からのフラグメモリの内容の読み出し（＃１３）を行う。「独」へのモード切替の実行命令をＰＴＯクラッチ制御処理部６０に即時に与えるか、あるいは一時的にホールド（待機）するかの判断を下す。この実施形態においてＰＴＯモード切替判定部５４には、ＰＴＯ伝動系が接続状態である場合には、「連」から「独」へのモード切替を禁止するルールが設定されている。したがって、ここでは、ＰＴＯ状態登録部５７は「入り」フラグを立てているとともに、ＰＴＯ−ＳＷ状態登録部５２が「ＯＮ」フラグを立てているので、ＰＴＯクラッチ制御処理部６０への「連」から「独」へのモード切替のための実行命令の送り出しがホールドされる（＃１４）。同時に、この実行命令の待機（ホールド）に関する待機情報は報知−ＥＣＵ１０に送られ、報知−ＥＣＵ１０ではこの待機情報から報知情報が生成される（＃１５）。これにより、例えば、液晶ディスプレイ７１に、「モード切替はＰＴＯを遮断してから行ってください」といったメッセージが表示される。

ＰＴＯ−ＳＷ１２やブレーキペダル１３に対する操作によりＰＴＯが遮断され、つまり、ＰＴＯ状態登録部５７に「切り」フラグが立てられるか、またＰＴＯ−ＳＷ状態登録部５２に「ＯＦＦ」フラグが立てられると、ＰＴＯモード切替判定部５４からＰＴＯクラッチ制御処理部６０へ「連」から「独」へのモード切替のための実行命令が送り出される（＃２０）。ＰＴＯクラッチ制御処理部６０は、この実行命令に基づいてＰＴＯモードを独立ＰＴＯモードに設定する。従って、ＰＴＯ−ＳＷ状態検知部５１で検知された「ＯＮ」のＰＴＯ−ＳＷ状態情報が送られてくると、ＰＴＯクラッチ制御処理部６０は、クラッチＯＮの制御信号をＰＴＯ油圧制御部８１ａに送る（＃２１）。これにより、ＰＴＯ油圧制御部８１ａは油圧を制御してＰＴＯクラッチ４１をＯＮ（接続）とする（＃２２）。

上述したように、「連」から「独」へのＰＴＯモード切替が実行されると、ＰＴＯクラッチ４１が「ＯＮ」状態であれば、外部作業機４が駆動することになるので、この「独」へのＰＴＯモード切替は運転者の明確な意思の下で行われなければならない。このため、この実施形態では次のような方策が講じられている。
（１）ＰＴＯモード切替判定部５４には、タイマ５４ａの機能が含まれており、ＰＴＯクラッチ制御処理部６０に「連」から「独」へのＰＴＯモード切替実行命令が与えられる際には、所定の時間的遅延を与える。
（２）タッチパネル１１を通じての「連」から「独」へのＰＴＯモード切替信号は、その操作時間が所定時間継続されることによって、例えばボタンの長押しによって、発生するようにする。これに代えて、所定時間以上の「連」から「独」へのＰＴＯモード切替信号がタッチパネル１１から送られてくることによって、モード切替検知部５３がこのＰＴＯモード切替信号を受け付けるように構成してもよい。
（３）「連」から「独」へのＰＴＯモード切替操作時に、視覚（表示）的又は聴覚（音声）的あるいはその両方によって運転者の注意を促すような報知を行う。
（４）「連」から「独」へのＰＴＯモード切替の実行が待機されている際に、液晶ディスプレイ７１を通じて、実行待機の理由を表示する。例えば、「ＰＴＯクラッチをＯＦＦにしてください」といったメッセージを表示することが好ましい。

上述した実施の形態では、ブレーキペダル１３の操作に基づくＰＴＯクラッチ４１の制
御は、所定以上の操作量をトリガーとするＰＴＯクラッチ４１のＯＦＦ制御であった。このような制御に代えて操作量算定部５６で算定されたブレーキ操作量に基づいてＰＴＯクラッチ制御処理部６０が油圧制御手段８１のＰＴＯ油圧制御部８１ａにＰＴＯクラッチ４１をブレーキ操作量に応じた半クラッチング状態とするような制御信号を与えるように構成することも好適である。この構成の採用により、ＰＴＯクラッチ４１の専用クラッチ操作具がなくても、ブレーキペダル１３を踏み込むことによりＰＴＯクラッチ４１をＯＦＦ（切り）とし、ブレーキペダル１４の踏み込みを戻すことによりＰＴＯクラッチ４１をＯＮ（入り）とすることができるだけでなく、ブレーキペダル１３の踏み込みをゆっくりと戻していくことによりＰＴＯクラッチ４１を半クラッチング制御することも可能となる。
そのような半クラッチング制御の一例を示す機能ブロック図が図６に示されている。この半クラッチング制御のために、ＰＴＯ伝動軸４３の回転数：Ｎを検出するＰＴＯ回転センサ１５と、半クラッチング評価部６１が追加的に備えられている。半クラッチング評価部６１は、半クラッチング制御を長時間行うことによるＰＴＯクラッチ４１の焼け付きを防止する機能を有する。半クラッチング評価部６１には、ＰＴＯ回転センサ１５によって検出された回転数：Ｎと、ＰＴＯクラッチ制御処理部６０で算定されたクラッチ圧：Ｐとを入力変数として、熱量：Ｑが導出される関数：Ｑ＝Ｆ(Ｎ,Ｐ)又はテーブルが設定され
ている。さらに、導出された熱量：Ｑを時間：ｔ経過とともに積算し、その積算結果を所定の判定条件によって評価して、半クラッチング禁止（Ｚ＝１）又は半クラッチング許可（Ｚ＝０）という評価結果：Ｚを出力する評価関数：Ｚ＝Ｇ(Ｑ,ｔ)も設定されている。
なお、この図６では、クラッチ焼け付き防止を考慮した半クラッチング評価結果は、ＰＴＯクラッチ制御処理部６０に送られていたが、これに代えて、あるいは、これに加えて、この半クラッチング評価結果を視覚的又は聴覚的あるいはその両方によって運転者に報知する構成を採用してもよい。
このような半クラッチング制御は外部作業機４がロータリ耕耘機の場合、好都合である。例えば、ロータリ耕耘機が硬質な土壌に突入した場合、ブレーキペダル１４を踏み込み、ブレーキペダル１４の踏み込みをゆっくりと戻すことでＰＴＯクラッチ４１を半クラッチング状態として、その硬質な土壌を通り抜けることができる。

本発明は、独立ＰＴＯモードと連動ＰＴＯモードとのいずれか選択可能な車両におけるＰＴＯ制御システムとして利用することができる。

５：ＰＴＯ−ＥＣＵ（ＰＴＯ制御ユニット）
１０：報知−ＥＣＵ
１１：タッチパネル（モード切替指令入力デバイス）
１２：ＰＴＯ−ＳＷ（ＰＴＯ設定デバイス）
１３：ブレーキペダル
１４：停止ペダル(ブレーキペダル)
４１：ＰＴＯクラッチ
４３：ＰＴＯ伝動軸
５０： 操作入力信号処理手段
５１：ＰＴＯ−ＳＷ状態検知部
５２：ＰＴＯ−ＳＷ状態登録部
５３：モード切替検知部
５４：ＰＴＯモード切替判定部
５５：操作位置検知部
５６：操作量算定部
５７：ＰＴＯ状態登録部
６０：ＰＴＯクラッチ制御処理部
７０：表示パネル
７１：液晶ディスプレイ
８１：油圧制御手段

Claims (1)

1. エンジン出力を車軸へ伝達する走行伝動系と、所定操作量以上のペダル操作量により前記走行伝動系を動力伝達不能状態とするブレーキペダルと、前記エンジン出力をＰＴＯクラッチを介してＰＴＯ伝動軸へ伝達するＰＴＯ伝動系とを備え、前記走行伝動系が動力伝達可能状態又は動力伝達不能状態とは関係なく前記ＰＴＯ伝動系がＰＴＯ動力を伝達する独立ＰＴＯモードと前記走行伝動系での動力伝達可能状態である場合にのみＰＴＯ動力を伝達する連動ＰＴＯモードとを選択可能に有する車両に搭載されるＰＴＯ制御システムにおいて、
   前記独立ＰＴＯモードと連動ＰＴＯモードとのいずれかのＰＴＯモードの選択を指令するモード切替指令入力デバイスと、前記ＰＴＯクラッチに対する入り指令を生成する入り位置と切り指令を生成する切り位置の２つの選択位置を有するＰＴＯ設定デバイスと、前記車両のブレーキペダルのペダル操作位置及び前記モード切替指令入力デバイスによる選択モード及び前記ＰＴＯ設定デバイスによる選択位置に応じて前記ＰＴＯクラッチを制御するＰＴＯ制御ユニットとが備えられ、
   前記ＰＴＯ伝動系が動力伝達可能状態のときに前記モード切替指令入力デバイスによるＰＴＯモードの切替実行処理が待機され、
   前記ＰＴＯ伝動系が動力伝達不能状態のときに前記モード切替指令入力デバイスによるＰＴＯモードの切替実行処理が許可されるＰＴＯ制御システム。

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