JP3155447B2 - 作業車の走行変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業車の走行変速装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、四輪駆動型の農用トラクタ等の
作業車においては、変速段数を乗数的に増幅させるべ
く、複数個の多板油圧式の変速クラッチを並列的に配置
してなる主変速装置と、同じく多板油圧式の油圧クラッ
チを並列的に配置してなる副変速装置とを設けたものが
ある。この場合、操縦席の近傍に設けた人為的に操作可
能な変速操作具からの変速指令に基づいて、この主変速
装置の変速クラッチのうちの一つ及び副変速装置の油圧
クラッチのうちの一つに作動油を供給してそれらのクラ
ッチを伝送側に操作することにより、エンジンの動力を
後輪や前輪に伝達させている。

【０００３】このように、多板油圧式クラッチよりなる
主変速装置と副変速装置とを備えた変速装置を変速制御
するには、前記変速指令に基づいて主変速装置の変速指
令前の変速クラッチを伝動遮断側に操作すると同時に、
その変速指令に対応する変速クラッチの作動圧を漸次的
に上昇操作してこの変速クラッチを伝動側に操作すると
ともに、このときの副変速装置の油圧クラッチの作動圧
を所定低圧になるまで減圧させるようにしており、これ
により、クラッチ切り換え時のショックが少ない滑らか
な変速操作が行える。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように変速指令
に基づいて主変速装置の変速クラッチを切り換える場合
には、その変速指令に対応するこれから作動させようと
する変速クラッチの作動圧は、変速指令に即時に応答す
ることに伴う急激な圧力変動を避けるべく、図７に示す
ようにいったん中間的な定常圧状態が得られてから漸次
的に上昇操作されるため、その変速指令があった時点Ｂ
１から主変速装置の各変速クラッチの作動圧が変化し始
める時点Ｂ２までにある程度の時間的な隔たり（オーバ
ーラップタイムＴＬ）が必要である。

【０００５】しかるに、従来では、副変速装置の油圧ク
ラッチの作動圧を減圧する場合、図７に示すように、そ
の作動圧を変速操作具からの変速指令があった時点Ｂ１
から所定低圧Ｐ３に減圧させるようにしていた（図７の
点線Ａ４）。従って、この場合、上記オーバーラップタ
イムＴＬが比較的長い場合には、これに伴って副変速装
置の油圧クラッチが所定低圧Ｐ３に設定されている時間
も必要以上に長くなってしまい、このため、トルク変動
に伴うクラッチの滑りや動力切れが発生する原因となる
場合があった。

【０００６】一方、上記のような主副変速装置を併有す
る作業車においては、機体に掛かる負荷の大小に関係な
くショックの少ない滑らかな変速操作が行えるよう、副
変速装置に作動圧が立っている状態で主変速装置を変速
操作する場合に、リアルタイムに測定されたエンジンの
負荷に基づいて副変速装置側の所定低圧を逐次算出して
更新する制御を行うことがある。しかし、特に圃場での
作業中においてエンジンの負荷変動が極めて激しい場合
には、作動圧の圧力変動がエンジンの負荷変動に追従し
難いので、副変速装置の所定低圧が低すぎるまま主変速
装置の変速クラッチが変速操作されることがあり、これ
によってもクラッチの滑りや動力切れが発生するおそれ
がある。

【０００７】本発明は、このような実情に鑑み、主変速
装置のクラッチ切り換えの時に副変速装置を所定低圧に
減圧する時間をできるだけ短くして、クラッチの滑りや
動力切れの発生を防止することを第一の目的とする。ま
た、本発明は、副変速装置の油圧クラッチの作動圧を所
定低圧に下げつつ主変速装置の変速クラッチを切り換え
るに当たり、作業中にエンジンの負荷変動があっても、
その副変速装置の所定低圧が下がらないように規制し
て、クラッチの滑りや動力切れの発生を未然に防止する
ことを第二の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は次の技術的手段を講じた。すなわち、本発明
は、エンジンからの動力が、多板油圧式の複数の変速ク
ラッチを並列的に配置してなる主変速装置と、同じく多
板油圧式の複数の油圧クラッチを並列的に配置してなる
副変速装置とを介して下手側の走行装置に伝達され、人
為的に操作可能な変速操作具から変速指令が発せられる
と、この変速指令に対応する変速クラッチの作動圧が、
一定時間のあいだ中間的な定常圧状態に昇圧された後、
漸次的に昇圧され、この作動圧が漸次的に昇圧される間
に、変速指令の発信前に作動している変速クラッチの作
動圧を減圧して、主変速装置の変速クラッチを切り換え
るようにし、この主変速装置の変速クラッチが切り換わ
る際に、副変速装置の、接続されている油圧クラッチが
所定低圧となるように、前記変速指令が発せられた時点
より後で、かつ、変速指令に対応する変速クラッチの作
動圧が中間的な定常圧状態から漸次的に昇圧し始める時
点よりも所定時間だけ前の時点から、前記油圧クラッチ
の作動圧を減圧させ始める制御手段が設けられているこ
とを特徴とする（請求項１）。

【０００９】この場合、所定時間は、副変速装置の油圧
クラッチに作動油を給排操作する制御弁の圧力応答時間
に設定することが好ましい（請求項２）。また、副変速
装置の油圧クラッチに作動圧が立っている状態で主変速
装置を変速操作している際に、エンジンの負荷に基づい
て所定低圧を逐次算出して更新する場合には、新たに求
めた所定低圧が既に設定されている所定低圧よりも高い
場合にのみ当該所定低圧をその新たに求めた所定低圧に
設定し直す低圧設定手段を設けることが好ましい（請求
項３）。

【００１０】

【作用】本発明では、主変速装置１０と副変速装置１１
の電磁バルブを操作して変速操作するに当たり、人為的
に操作可能な変速操作具６１，６２からの変速指令に基
づいて、副変速装置１１のいずれか一方の油圧クラッチ
２６，２７の作動圧を所定低圧Ｐ３に下げつつ（図７の
実線Ａ２）、主変速装置１０の変速クラッチ２１〜２４
が切り換えられる（図７の実線Ａ１及び図７の一点鎖線
Ａ３）。この場合、副変速装置１１のいずれか一方の油
圧クラッチ２６，２７の作動圧を、変速指令が発せられ
た時点Ｂ１より後で、かつ、変速クラッチ２１〜２４の
作動圧が変化し始める時点Ｂ２よりも所定時間Ｔ０だけ
前の時点から油圧クラッチ２６，２７の作動圧が減圧し
始めるので、変速指令が発せられた時点Ｂ１から即座に
副変速装置１１側の油圧クラッチ２６，２７の作動圧を
減圧する場合（図７の点線Ａ４）に比べ、副変速装置１
１側の油圧クラッチ２６，２７が所定低圧Ｐ３に設定さ
れている時間が非常に短くできる（請求項１）。

【００１１】また、この場合、上記所定時間Ｔ０を副変
速装置１１の油圧クラッチ２６，２７に作動油を給排操
作する制御弁３８，３９の圧力応答時間に設定しておけ
ば、副変速装置１１の油圧クラッチ２６，２７が所定低
圧Ｐ３に設定されている時間が最小になる（請求項
２）。一方、副変速装置１１はそのままで主変速装置１
０のみを変速操作するに当たってエンジン１の負荷Ｔに
基づいて所定低圧Ｐ３を逐次算出して更新する場合にお
いて、新たに求めた所定低圧Ｐ３’が既に設定されてい
る所定低圧Ｐ３よりも高い場合にのみ当該所定低圧Ｐ３
をその新たに求めた所定低圧Ｐ３’に設定し直すことに
すれば、所定低圧Ｐ３は常に下降せずに上昇方向にしか
設定更新されない（請求項３）。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は作業車の一例である四輪駆動型の農用トラ
クタのミッションケース８内を示しており、エンジン１
からの動力が伝動軸２及び油圧多板式のＰＴＯクラッチ
３を介して、ＰＴＯ軸４に伝達される。そのエンジン１
からの動力は、前進クラッチ５又は後進クラッチ６、円
筒軸７、主変速装置１０、第１副変速装置１１、第２副
変速装置１２、及び後輪デフ装置１３を介して左右の後
輪１４（走行装置に相当）に伝達される。

【００１３】他方、後輪デフ装置１３の直前から分岐し
た動力は、伝動軸１５、油圧クラッチ型式の前輪変速装
置１６、前輪伝動軸１７及び前輪デフ装置１８を介して
左右の前輪１９（走行装置に相当）に伝達される。前進
クラッチ５及び後進クラッチ６は、図外の摩擦板とピス
トンとを組み合わせた油圧多板式のもので、作動油を供
給することにより伝動側に操作される。すなわち、前進
クラッチ５を伝動側に操作すると、エンジン１の動力が
前進クラッチ５から円筒軸７に直接流れて機体は前進す
る。また、後進クラッチ６を伝動側に操作すると、エン
ジン１の動力が後進クラッチ６及び伝動軸２０を介し
て、逆転状態で円筒軸７に伝達されて機体は後進する。

【００１４】主変速装置１０は４個の油圧多板式の１速
クラッチ２１、２速クラッチ２２、３速クラッチ２３及
び４速クラッチ２４（いずれも変速クラッチに相当）を
並列的に配置した油圧クラッチ型式に構成されて４段に
変速可能であり、１速〜４速クラッチ２１〜２４のうち
の一つを伝動側に操作することにより、エンジン１側の
円筒軸７からの動力が４段に変速操作されて下手側の伝
動軸２５に伝達されるようになっている。第１副変速装
置１１も２個の油圧多板式の低速クラッチ２６及び高速
クラッチ２７（いずれも油圧クラッチに相当）を並列的
に配置した油圧クラッチ型式に構成されて２段に変速可
能であり、低速及び高速クラッチ２６，２７の一方を伝
動側に操作することにより、主変速装置１１側の伝動軸
２５からの動力が２段に変速操作されて下手側の第２副
変速装置１２に伝達される。

【００１５】第２副変速装置１２は、シフト部材５３を
スライド操作するシンクロメッシュ型式に構成されて２
段に変速可能であり、後述する変速レバー２８によって
機械的に変速操作される。次に前進及び後進クラッチ
５，６、主変速装置１０等用の油圧回路について説明す
る。図３に示すように、ポンプ２９に直結されている第
一油路３０には、前進及び後進クラッチ５，６に対する
電磁比例弁３５及びパイロット操作式の切換弁３６ａ，
３７ａと、主変速装置１０の１速〜４速クラッチ２１〜
２４に対するパイロット操作式の切換弁３１ａ，３２
ａ，３３ａ，３４ａと、第１副変速装置１１の低速及び
高速クラッチ２６，２７に対する電磁比例弁３８，３９
（制御弁に相当）が並列的に接続されている。

【００１６】一方、第一油路３０から分岐した第二油路
４０には、前輪デフ装置１８におけるデフロック操作用
に油圧クラッチ４１に対するパイロット操作式の切換弁
４２ａと、後輪デフ装置１３におけるデフロック操作用
の油圧クラッチ４３に対するパイロット操作式の切換弁
４４ａと、前輪変速装置１６の標準クラッチ４５及び増
速クラッチ４６（図１参照）に対するパイロット操作式
の切換弁４７ａ，４８ａが並列的に接続されている。各
切換弁３１ａ〜３４ａ，３６ａ，３７ａ，４２ａ，４４
ａ，４７ａ，４８ａは、バネで排油側（伝動遮断側）に
付勢されており、後述するようにパイロット作動油が供
給されることで、供給側（伝動側）に操作される。

【００１７】第一油路３０から減圧弁４９を介してパイ
ロット油路５０が分岐しており、このパイロット油路５
０が切換弁３１ａ〜３４ａ，３６ａ，３７ａ，４２ａ，
４４ａ，４７ａ，４８ａの操作部に接続されており、こ
の各切換弁の操作部に電磁操作弁３１ｂ，３２ｂ，３３
ｂ，３４ｂ，３６ｂ，３７ｂ，４２ｂ，４４ｂ，４７
ｂ，４８ｂが接続されている。各電磁操作弁３１ｂ〜３
４ｂ，３６ｂ，３７ｂ，４２ｂ，４４ｂ，４７ｂ，４８
ｂは、バネで排油側（伝動遮断側）に付勢されており、
これらを電気的に供給側に操作すると、パイロット作動
油が切換弁３１ａ〜３４ａ，３６ａ，３７ａ，４２ａ，
４４ａ，４７ａ，４８ａの操作部に供給されて、これら
が供給側（伝動側）に操作される。

【００１８】次に、前進及び後進クラッチ５，６、主変
速装置１０等の操作部の構成について説明する。図２及
び図３に示すように、前進及び後進クラッチ５，６の切
換弁３６ａ，３７ａの操作部からパイロット作動油を排
油可能な開閉弁５１が設けられ、この開閉弁５１はバネ
で閉側に付勢されている。また、操縦席の前下方には、
開閉弁５１を機械的に開側に操作するクラッチペダル５
２が設けられ、このクラッチペダル５２の枢支部にはそ
の操作位置を検出する位置センサー６８が設けられてい
る。

【００１９】また、前輪１９の操縦ハンドル５８の基部
には、電気的な前進信号及び後進信号を発進する前後進
レバー５９が設けられ、操縦席の前下方には、エンジン
１のアクセル位置を人為的に変更操作するアクセルペダ
ル６９が設けられている。このアクセルペダル６９の枢
支部には、同ペダル６９の操作位置を検出する位置セン
サー７０が設けられている。図２に示すように、機体の
操縦部の横軸芯周りに変速レバー２８が揺動操作自在に
支持されていて、第２副変速装置１２（図１参照）のシ
フト部材５３をスライド操作するシフトフォーク５４と
変速レバー２８とが、連係機構５５により機械的に連動
連結されている。従って、この変速レバー２８を中立停
止位置Ｎ、低速位置Ｌ及び高速位置Ｈの３位置に切り換
えることにより、第２副変速装置１２を変速操作でき
る。

【００２０】変速レバー２８の中途部には外側方に出退
自在なロックピン５６が設けられていて、このロックピ
ン５６を出退操作する操作ピン５７が変速レバー２８の
上部内面側（操縦者側）に設けられている。ロックピン
５６は、図外のバネによって図２紙面右方の固定位置に
突出するように付勢され（操作ピン５７も紙面左方の突
出側に付勢されている）、このロックピン５６を固定側
のガイド板６０に係合させることにより、変速レバー２
８を中立停止位置Ｎ、低速位置Ｌ及び高速位置Ｈの各々
で固定する。

【００２１】そして、操作ピン５７を押し込み操作する
とロックピン５６が紙面左方の固定解除位置に退入操作
されて、変速レバー２８を中立停止位置Ｎ、低速位置Ｌ
及び高速位置Ｈに操作できる。なお、変速レバー２８の
基部には、変速レバー２８の操作位置を検出する位置セ
ンサー６３が備えられている。変速レバー２８の左横側
面にシフトアップボタン６１及びシフトダウンボタン６
２（いずれも変速操作具に相当）が上下に配置されてお
り、後述のように、シフトアップボタン６１及びシフト
ダウンボタン６２を一度押し操作すると、一つのシフト
アップ信号及びシフトダウン信号（いずれも変速指令に
相当）が発進されて、図１の主及び第１副変速装置１
０，１１の変速操作が行われる。

【００２２】図２に示すように、機体の操縦部には、主
及び第１副変速装置１０，１１の変速位置（１速〜８
速）を表示する７セグメントの変速表示部６４と、前後
進レバー５９により前進及び後進クラッチ５，６のどち
らが伝動側に操作されているかを表示する前進ランプ６
５及び後進ランプ６６と、変速レバー２８が中立停止位
置Ｎに操作されていることを示す中立停止ランプ６７
と、が設けられている。また、図３に示すように、前進
及び後進クラッチ５，６の作動圧が伝動状態側の所定圧
に達しているか否かを検出する圧力センサー７４が備え
られており、この圧力センサー７４の検出により、前進
及び後進ランプ６５，６６を点灯させる。

【００２３】次に、変速レバー２８のシフトアップボタ
ン６１及びシフトダウンボタン６２による変速操作及び
この変速操作での異常検出について説明する。図４に示
すように、先ず、図３の前進及び後進クラッチ５，６用
の電磁比例弁３５において異常の有無が検出され（ステ
ップＳ１）、異常がないと、電磁比例弁３５に操作電流
が送られる（ステップＳ２）。次に、前後進レバー５９
が前進位置Ｆに操作されていると（ステップＳ３）、図
３の電磁操作弁３６ｂに操作電流が送られ（ステップＳ
５）、切換弁３６ａが供給側に操作されて前進クラッチ
５が伝動側に操作され、前進ランプ６５が点灯する（ス
テップ６）。

【００２４】逆に、前後進レバー５９が後進位置Ｒに操
作されていると（ステップＳ３）、図３の電磁操作弁３
７ｂに操作電流が送られ（ステップＳ８）、切換弁３７
ａが供給側に操作されて後進クラッチ６が伝動側に操作
され、後進ランプ６６が点灯するとともに（ステップＳ
９）、図２のブザー７１が間欠的に作動する（ステップ
Ｓ１０）。以上の状態のステップＳ１，Ｓ４，Ｓ７にお
いて、前進及び後進クラッチ５，６用の電磁比例弁３５
及び電磁操作弁３６ｂ，３７ｂに、操作電流のショート
等の異常が検出されると、図２の変速表示部６４の下半
分のセグメントで小文字の「ｃ」が表示されて点滅し
（ステップＳ１１）、ブザー７１が連続的に作動する
（ステップＳ１２）。これにより、作業者が前進及び後
進クラッチ５，６の操作系に異常が発生していることを
認識する。

【００２５】図１に示すように、主変速装置１０が４段
に変速可能で、第１副変速装置１１が２段に変速可能で
あるから、主変速装置及び第１副変速装置１０，１１に
より８段の変速が可能である。この場合、第１副変速装
置１１の低速クラッチ２６が伝動側に操作されている状
態で、主変速装置１０の１速〜４速クラッチ２１〜２４
が１速〜４速の変速位置に対応するのであり、第１副変
速装置１１の高速クラッチ２７が伝動側に操作されてい
る状態で、主変速装置１０の１速〜４速クラッチ２１〜
２４が５速〜８速の変速位置に対応する。

【００２６】図３に示すように、主変速装置１０の１速
〜４速クラッチ２１〜２４、第１副変速装置１１の低速
及び高速クラッチ２６，２７の各々に、これらの作動圧
が伝動状態側の所定圧に達しているか否かを検出する圧
力センサー７４が設けられており、各圧力センサー７４
の検出により現在の主及び第１副変速装置１０，１１の
変速位置（１速〜８速）が検出されて、この検出された
変速位置が変速表示部６４に表示される（ステップＳ１
３）。次に、図２の変速レバー２８が低速位置Ｌ又は高
速位置Ｈに操作されている状態において（ステップＳ１
４）、変速レバー２８のシフトアップボタン６１又はシ
フトダウンボタン６２を一度押し操作する（ステップＳ
１５，Ｓ１６）。

【００２７】すると、図５に示すように、シフトアップ
ボタン６１を押し操作した場合には、現在の変速位置よ
りも１段高速側の変速位置における主変速装置１０用の
電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂの異常の有無が検出され、４
速の変速位置から５速の変速位置への変速操作時には、
第１副変速装置１１における高速クラッチ２７用の電磁
比例弁３９の異常の有無も同時に検出される（ステップ
Ｓ１７）。逆に、シフトダウンボタン６２を押し操作し
た場合には、現在の変速位置よりも１段低速側の変速位
置における主変速装置１０用の電磁操作弁３１ｂ〜３４
ｂの異常の有無が検出され、５速の変速位置から４速の
変速位置への変速操作時には、第１副変速装置１１にお
ける低速クラッチ２６用の電磁比例弁３８の異常の有無
も同時に検出される（ステップＳ１７）。

【００２８】前述の状態で異常が検出されなければ（ス
テップＳ１８）、第１副変速装置１１において、伝動側
に操作されている低速又は高速クラッチ２６，２７の所
定低圧Ｐ３（図７参照）が後述のようにリアルタイムに
求められる（ステップＳ１９）。そして、図７の実線Ａ
１に示すように、ある時点Ｂ１においてシフトアップボ
タン６１を押し操作した場合には、現在の変速位置より
も１段高速側の変速位置における主変速装置１０用の電
磁操作弁３１ｂ〜３４ｂに対して操作電流が供給され始
め、逆に、ある時点Ｂ１においてシフトダウンボタン６
２を押し操作した場合には、現在の変速位置よりも１段
低速側の変速位置における主変速装置１０用の電磁操作
弁３１ｂ〜３４ｂに対して操作電流が供給され始める
（ステップＳ２０）。

【００２９】この場合、シフトアップ信号又はシフトダ
ウン信号に即時に応答することに伴う低速又は高速クラ
ッチ２６．２７の急激な圧力変動を避けるべく、いった
ん中間的な定常圧状態が得られてから漸次的に上昇操作
される。このため、変速信号に対応する主変速装置１０
の１速〜４速クラッチ２１〜２４の作動圧は、シフトア
ップ信号又はシフトダウン信号があった時点Ｂ１から主
変速装置の各変速クラッチの作動圧が変化し始める時点
Ｂ２までにある程度の時間的な隔たり（オーバーラップ
タイムＴＬ）を設定してある。

【００３０】また、このように主変速装置１０における
１段高速側又は１段低速側の１速〜４速クラッチ２１〜
２４の作動圧が電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂにより伝動状
態の作動圧Ｐ１にまで上昇操作される間に、図７の一点
鎖線Ａ３に示すように、主変速装置１０におけるシフト
アップボタン６１又はシフトダウンボタン６２の押し操
作前の１速〜４速クラッチ２１〜２４の作動圧が、時点
Ｂ１からオーバーラップタイムＴＬだけ経過した時点Ｂ
２から、電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂにより伝動状態の作
動圧Ｐ１から零にまで下降操作される（ステップＳ２
２）。

【００３１】そして、上記のように、第２副変速装置１
２が低速又は高速位置Ｌ，Ｈに入っている状態で主変速
装置１０側のクラッチ切り換えを行う際には、この切り
換え時のショックが少ない滑らかな変速操作が行えるよ
う、図７の実線Ａ２に示すように、第１副変速装置１１
において伝動側に操作されている低速及び高速クラッチ
２６，２７の電磁比例弁３８，３９により、伝動側に操
作されている低速又は高速クラッチ２６，２７の作動圧
が伝動状態の作動圧Ｐ２から前述の所定低圧Ｐ３にまで
減圧操作される（ステップＳ２１）。

【００３２】そして、この場合、シフトアップ信号又は
シフトダウン信号が発せられた時点Ｂ１よりも後で、か
つ、主変速装置１０側の変速クラッチ２１〜２４の作動
圧が変化し始める時点Ｂ２よりも所定時間Ｔ０だけ前の
時点Ｂ５から、第１副変速装置１１側の油圧クラッチ２
６，２７の作動圧を減圧させ始めるようにする（制御装
置に相当）。このため、従来、シフトアップ信号又はシ
フトダウン信号が発せられた時点Ｂ１から即座に第１副
変速装置１１側の油圧クラッチ２６，２７の作動圧を減
圧していた場合（図７の点線Ａ４）に比べて、油圧クラ
ッチ２６，２７が所定低圧Ｐ３に設定されている時間は
短くなる。

【００３３】また、本実施例の場合、上記所定時間Ｔ０
は、一定の設定値として制御装置にプログラムされた、
第１副変速装置１１側の電磁比例弁３８，３９の圧力応
答時間とされており、この場合の圧力応答時間とは、比
例弁３８，３９が電気信号を受けてから目的の作動圧
（出力）が得られるまでの時間を意味する。従って、当
該所定時間Ｔ０をこの比例弁３８，３９の圧力応答時間
に設定しておけば、油圧クラッチ２６，２７が所定低圧
Ｐ３に設定される時間を最小にできる。なお、上記圧力
応答時間は電磁比例弁３８，３９の種類によって異なる
が、約０．２秒程度に設定できる。

【００３４】一方、上記のように、第１副変速装置１１
の低速及び高速クラッチ２６，２７の作動圧を所定低圧
Ｐ３に下げつつ主変速装置１０の変速クラッチ２１〜２
４を切り換える変速操作を行う場合において、４速の変
速位置から５速の変速位置へ変速操作する時には、第１
副変速装置１１の低速クラッチ２６の作動圧が零にまで
落とされ、高速クラッチ２７の作動圧が零から所定低圧
Ｐ３にまで上昇操作される。逆に、５速の変速位置から
４速の変速位置へ変速操作する時には、第１副変速装置
１１の高速クラッチ２７の作動圧が零にまで落とされ、
低速クラッチ２６の作動圧が零から所定低圧Ｐ３にまで
上昇操作される。

【００３５】このため、第１副変速装置１１の低速クラ
ッチ２６と高速クラッチ２７とが入れ代わる４速と５速
の間では、後述の方法により求められる所定低圧Ｐ３の
設定はいったん零にクリアされることになる。次に、所
定低圧Ｐ３に維持されていた第１副変速装置１１の低速
又は高速クラッチ２６，２７の作動圧は、図７の実線Ａ
２の時点Ｂ３から時点Ｂ４に示すように、電磁比例弁３
８，３９により漸次的に上昇操作されていき、その後、
低速又は高速クラッチ２６，２７の作動圧が伝動状態の
作動圧Ｐ２に達する（ステップＳ２３）。この場合、図
７の実線Ａ２の時点Ｂ３から時点Ｂ４において、低速又
は高速クラッチ２６，２７の作動圧の上昇特性は各変速
位置に対して設定されており、低速側（１速側）の変速
位置ほど、時点Ｂ３から時点Ｂ４の作動圧が短時間で且
つ急上昇操作されるようになっている。

【００３６】以上のようにして、シフトアップボタン６
１又はシフトダウンボタン６２の押し操作による１回の
変速操作を終了するのであり、変速操作が終了すると変
速操作後の変速位置が変速表示部６４に表示され（ステ
ップＳ２４）、ブザー７１が一回だけ作動して変速操作
の終了が作業者に報知される（ステップＳ２５）。以上
のような変速操作は、シフトアップボタン６１又はシフ
トダウンボタン６２を押し続けていても連続的に行われ
ることはなく、シフトアップボタン６１又はシフトダウ
ンボタン６２を一度戻し操作して再び押し操作しない
と、次の一回の変速操作は行われない。

【００３７】前述のような通常の変速操作に対して、図
５のステップＳ１８において、主変速装置１０及び第１
副変速装置１１における変速予定（操作電流の供給予
定）の電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂ、電磁比例弁３８，３
９に操作電流のショート等の異常が発見されると、異常
のある変速位置が変速表示部６４に表示されて、この表
示が所定の時間（例えば１０秒程度）の間だけ点滅する
（ステップＳ２６）。そして、異常のある変速予定（操
作電流の供給予定）の電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂ、電磁
比例弁３８，３９に操作電流は供給されず、シフトアッ
プボタン６１又はシフトダウンボタン６２の押し操作前
の変速段の状態に残されて、この押し操作前の変速位置
が変速表示部６４に表示される（ステップＳ２７）。

【００３８】図５のステップＳ１８において異常が発見
されると、変速レバー２８を低速位置Ｌ又は高速位置Ｈ
に操作している場合、異常のある変速位置を越えての変
速操作は行えなくなるが、変速レバー２８を中立停止位
置Ｎに戻し操作すると、異常のある変速位置を越えての
変速操作が行えるのであり、次にこの変速操作について
説明する。図５のステップＳ１８において異常が発見さ
れると、作業者は後述するように変速レバー２８を低速
位置Ｌ又は高速位置Ｈから中立停止位置Ｎに操作する
（図４のステップＳ１４）。これにより、図２の中立停
止ランプ６７が点灯し（図６のステップＳ２８）、この
状態でシフトアップボタン６１又はシフトダウンボタン
６２を押し操作すれば（ステップＳ２９，Ｓ３０）、押
し操作前に供給側に操作されている電磁操作弁３１ｂ〜
３４ｂへの操作電流が遮断され（ステップＳ３１）、現
在の変速位置よりも１段高速側又は１段低速側の電磁操
作弁３１ｂ〜３４ｂに対して操作電流が供給される（ス
テップＳ３２，Ｓ３３）。

【００３９】この場合、変速操作後の電磁操作弁３１ｂ
〜３４ｂに異常がなければ、この電磁操作弁３１ｂ〜３
４ｂに対応する現在の変速位置が変速表示部６４に表示
されて（ステップＳ３４，Ｓ３５）、ブザー７１が一回
だけ作動する（ステップＳ３７）。逆に、変速操作後の
電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂに異常があれば、この電磁操
作弁３１ｂ〜３４ｂに対応する現在の変速位置が変速表
示部６４に表示されてこの表示が点滅し（ステップＳ３
４，Ｓ３６）、ブザー７１が一回だけ作動する（ステッ
プＳ３７）。

【００４０】そして、さらにシフトアップボタン６１又
はシフトダウンボタン６２を押し操作すれば、ステップ
Ｓ３７からステップＳ１４（図４参照），Ｓ２８，Ｓ２
９に戻り、前述のような変速操作が行われる。これによ
り、異常のある変速位置を越えての変速操作が行える。
このように変速レバー２８を中立停止位置Ｎに操作して
いる状態では、シフトアップボタン６１又はシフトダウ
ンボタン６２を押し続けていれば、前述のような変速操
作が連続的に行われていく。そして、この状態では図１
の第２副変速装置１２が中立停止位置に操作されている
ので、４速の変速位置と５速の変速位置との間の変速操
作以外は、図７の実線Ａ２に示すような第１副変速装置
１１側の作動圧の制御は行われない。

【００４１】以上の変速操作及び異常検出をさらに具体
的に説明すると、例えば、２速の変速位置から３速の変
速位置に変速操作する際に３速の変速位置に異常があれ
ば、シフトアップボタン６１を押し操作すると、変速表
示部６４が２速の変速位置の表示から３速の変速位置の
表示に変わり、この３速の変速位置の表示が点滅する。
これにより、作業者は３速の変速位置に異常があること
を認識することができ、次に変速表示部６４が２速の変
速位置の表示に戻るのであり、実際の変速位置も２速の
変速位置に残っている。

【００４２】逆に例えば４速の変速位置から３速の変速
位置に変速操作する際に３速の変速位置に異常があれ
ば、シフトダウンボタン６２を押し操作すると、変速表
示部６４が４速の変速位置の表示から３速の変速位置の
表示に変わり、この３速の変速位置の表示が点滅する。
これにより、作業者は３速の変速位置に異常があること
を認識することができ、次に変速表示部６４が４速の変
速位置の表示に戻るのであり、実際の変速位置も４速の
変速位置に残っている。次に、前述の状態で変速レバー
２８を低速位置Ｌ又は高速位置Ｈから中立停止位置Ｎに
操作する。このように操作すればシフトアップボタン６
１を押し操作すると、変速表示部６４が２速の変速位置
の表示から３速の変速位置の表示に代わり、この３速の
変速位置の表示が点滅する。さらに、シフトアップボタ
ン６１を押し操作すれば、変速表示部６４が４速の変速
位置の表示となるのであり、実際の変速位置も４速の変
速位置に変速操作される。

【００４３】逆に、シフトダウンボタン６２を押し操作
すると、変速表示部６４が４速の変速位置の表示から３
速の変速位置の表示に変わり、この３速の変速位置の表
示が点滅する。さらに、シフトダウンボタン６２を押し
操作すれば、変速表示部６４が２速の変速位置の表示と
なるのであり、実際の変速位置も２速の変速位置に変速
操作される。次に、図５のステップＳ１９における第１
副変速装置１１の低速又は高速クラッチ２６，２７用の
所定低圧Ｐ３の設定方法について説明する。

【００４４】図８に示すように、現在のアクセルペダル
６９の操作位置が位置センサー７０によって検出され
（ステップＳ４２）、現在のアクセルペダル６９の操作
位置（エンジン１のアクセル位置）に対応したエンジン
１の無負荷時の回転数Ｎ１を、当該エンジン１について
予め求められている図９のグラフに基づいて推定し、こ
の回転数Ｎ１が漸次算出される（ステップＳ４３）。次
に、エンジン１の現在の回転数Ｎ２が図１及び図２に示
す回転数センサー７２により検出され（ステップＳ４
４）、無負荷時の回転数Ｎ１と現在の回転数Ｎ２との差
Ｎ３が算出され（ステップＳ４５）、主変速装置１０、
第１及び第２副変速装置１１，１２の現在の変速位置
（１速〜１６速）（ただし、シフトアップボタン６１及
びシフトダウンボタン６２の押し操作前）が検出される
（ステップＳ４６）。

【００４５】これにより、回転数Ｎ１，Ｎ２の差Ｎ３及
び現在の変速位置（１速〜１６速）に基づいて、図１０
によりエンジン１に掛かっている負荷Ｔが算出され（ス
テップＳ４７）、この負荷Ｔに基づいて図５のステップ
Ｓ１９及び図７の実線Ａ２の所定低圧Ｐ３’が設定され
る（ステップＳ４８）。この場合、図１０に示すように
無負荷時の回転数Ｎ１と現在の回転数Ｎ２との差Ｎ３が
大きいほどエンジン１に掛かる負荷Ｔが大きいと判断さ
れて、図７の実線Ａ２の所定低圧Ｐ３が高いもの（伝動
状態の作動圧Ｐ２に近い側）に設定されるのであり、逆
に、差Ｎ３が小さいほどエンジン１に掛かる負荷が小さ
いと判断されて、図７の実線Ａ２の所定低圧Ｐ３が低い
もの（零側）に設定される。

【００４６】また、図１０に示すように、現在の変速位
置が低速側（１速側）であるほど、エンジン１に掛かる
負荷が大きいと判断されて、図７の実線Ａ２の所定低圧
Ｐ３が高いもの（伝動状態の作動圧Ｐ２に近い側）に設
定される。一方、アクセルペダル６９が操作されると、
これに少し遅れてエンジン１の回転数が変化する。従っ
て、図８に示すようにアクセルペダル６９が操作される
と（ステップＳ４１）、前回に算出された回転数Ｎ１，
Ｎ２との差Ｎ３がそのまま継続されて使用され（ステッ
プＳ４９）、現在の変速位置（１速〜１６速）が検出さ
れて（ステップＳ５０）、エンジン１に掛かっている負
荷Ｔの算出及び所定低圧Ｐ３の設定が行われる（ステッ
プＳ５１，５２）。

【００４７】アクセルペダル６９の操作後において、エ
ンジン１の回転数Ｎ１の変化率が所定値Ｄ以下となって
その回転数Ｎ１の変化が安定したと判断されると（ステ
ップＳ５３）、ステップＳ４１からステップＳ４２に戻
る。また、特に圃場での作業中においてエンジン１の負
荷変動が激しい場合等には、バルブの作動圧の圧力変動
がエンジン１の負荷変動に追従し難いので、エンジン１
に掛かる負荷Ｔが定常的に低いところから急激に上昇し
たような場合には、第１副変速装置１１の低速又は高速
クラッチ２６，２７の所定低圧Ｐ３が一時的に低くなり
すぎ、このため、クラッチの滑りや動力切れが発生する
おそれがある。

【００４８】そこで、本実施例では、上記のようにして
エンジン１の負荷Ｔに基づいて所定低圧Ｐ３を逐次更新
するに当たって、新たに求めた所定低圧Ｐ３’が既に設
定されている所定低圧Ｐ３よりも高い場合にだけ（ステ
ップＳ５４）、当該所定低圧Ｐ３をその新たに求めた所
定低圧Ｐ３’に設定し直すことにしている（ステップＳ
５５）。このため、図１２に示すように、第１副変速装
置１１の低速又は高速クラッチ２６，２７の所定低圧Ｐ
３を設定している間にエンジン１の負荷Ｔが変動する場
合において、その負荷Ｔが上がると所定低圧Ｐ３は上が
るが、その負荷Ｔが上がっても所定低圧Ｐ３は下がるこ
とがなく、このため、所定低圧Ｐ３は常に下降せずに上
昇方向にしか設定更新されないことになる。

【００４９】以上のようにして、所定低圧Ｐ３が繰り返
して設定され更新されていくのであり、図５のステップ
Ｓ１９に達した際に、記憶されている最新の所定低圧Ｐ
３が取り込まれていく。次に、図２に示す変速レバー２
８の中立停止位置Ｎ、低速位置Ｌ及び高速位置Ｈへの変
速操作について説明する。前述したように、ロックピン
５６により変速レバー２８は中立停止位置Ｎ、低速位置
Ｌ及び高速位置Ｈのいずれかで固定されており、変速レ
バー２８を他の位置に操作する場合には、変速レバー２
８の操作ピン５７を押し操作して、ロックピン５６によ
る固定を外す必要がある。

【００５０】この場合、図１１に示すように変速レバー
２８を例えば低速位置Ｌに操作している状態において、
操作ピン５７を押し操作すると（ＯＮ）（時点Ｂ１
１）、ロックピン５６がガイド板６０から外し操作され
る。これと同時に、操作ピン５７からの操作信号によ
り、図３の電磁操作弁３６ｂ，３７ｂにより前進又は後
進クラッチ５，６が伝動遮断側に操作され、電磁比例弁
３８，３９により第１副変速装置１１の低速又は高速ク
ラッチ２６，２７が伝動遮断側に操作される。これによ
り、操作ピン５７を押し操作した状態で変速レバー２８
を低速位置Ｌから中立停止位置Ｎに操作する。この場
合、図１に示すように変速レバー２８で変速操作される
第２副変速装置１２のすぐ上手側の第１副変速装置１１
が、伝動遮断状態に操作されているので、変速レバー２
８による中立停止位置Ｎへの変速操作が容易に行える。

【００５１】変速レバー２８を中立停止位置Ｎに操作し
た後、操作ピン５７から手を離してこれを戻し操作する
と（ＯＦＦ）（時点Ｂ１２）、ロックピン５６により変
速レバー２８が中立停止位置Ｎに固定されると同時に、
図３の電磁操作弁３６ｂ，３７ｂ及び電磁比例弁３５に
より前進又は後進クラッチ５，６が直ちに伝動側に操作
され、電磁比例弁３８，３９により第１副変速装置１１
の低速又は高速クラッチ２６，２７が直ちに伝動側に操
作される。次に、変速レバー２８を中立停止位置Ｎに操
作している状態において、操作ピン５７を押し操作する
と（ＯＮ）（時点Ｂ１３）、前述と同様にロックピン５
６がガイド板６０から外し操作され、前進又は後進クラ
ッチ５，６、第１副変速装置１１の低速又は高速クラッ
チ２６，２７が伝動遮断側に操作される。

【００５２】これにより、例えば操作ピン５７を押し操
作した状態で変速レバー２８を中立停止位置Ｎから高速
位置Ｈに操作する場合、前述と同様に第２副変速装置１
２のすぐ上手側の第１副変速装置１１が伝動遮断状態に
操作されているので、変速レバー２８による高速位置Ｈ
への変速操作が容易に行える。変速レバー２８を高速位
置Ｈに操作した後、操作ピン５７から手を離してこれを
戻し操作すると（ＯＦＦ）（時点Ｂ１４）、ロックピン
５６により変速レバー２８が高速位置Ｈに固定されると
同時に、電磁比例弁３８，３９により第１副変速装置１
１の低速又は高速クラッチ２６，２７が直ちに伝動側に
操作される。これに対し、前進又は後進クラッチ５，６
は以下の説明のように漸次的に伝動側に操作されてい
く。

【００５３】図１に示すように、前進及び後進クラッチ
５，６と主変速装置１０との間の円筒軸７の回転数を検
出する回転数センサー７３を設けており、操作ピン５７
が戻し操作された時点Ｂ１４から、回転数センサー７３
の検出値の上昇率が設定値を越えないように、図３の電
磁比例弁３５により前進又は後進クラッチ５，６の作動
圧が上昇操作されていき、伝動側に操作されていく（時
点Ｂ１５）。図２及び図３に示すクラッチペダル５２を
踏み操作して、開閉弁５１により前進又は後進クラッチ
５，６を半クラッチ状態に操作したとする。この場合、
図１に示すように前進及び後進クラッチ５，６の下手側
及び上手側に回転数センサー７２，７３を配置している
ので、両回転数センサー７２，７３の検出値の差により
前進又は後進クラッチ５，６で吸収されるエンジン１の
動力が算出され、吸収される動力の積算値が設定値に達
すると、前進又は後進クラッチ５，６に焼き付きが発生
すると判断されて、ブザー７１が短い間隔で間欠的に作
動し作業者に報知するように構成してある。

【００５４】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、図２ではシフトアップボタン６１
とシフトダウンボタン６２とを別々に設けたものを示し
たが、一つの変速スイッチ（図示せず）をシフトアップ
側及びシフトダウン側に操作することにより、シフトア
ップ信号及びシフトダウン信号が発信されるように構成
してもよい。また、図１では主変速装置１０の上手側に
前後進クラッチ５，６を有する主クラッチを設け、第１
副変速装置１１の下手側に第２副変速装置１２を設けた
前後進１６段変速のものを示したが、本発明は、このよ
うな配置に限定されず、多板油圧式クラッチで構成され
た主変速装置１０の下手に同じく多板油圧式クラッチで
構成された第１副変速装置１１を配置した変速装置に広
く採用できる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
主変速装置１０のクラッチ切り換えに際して、副変速装
置１１側の油圧クラッチ２６，２７が所定低圧Ｐ３に設
定されている時間を非常に短くできるので、クラッチの
滑りや動力切れの発生を未然に防止することができる
（請求項１）。また、請求項２に記載の発明によれば、
副変速装置１１の油圧クラッチ２６，２７が所定低圧Ｐ
３に設定されている時間を最小にできるので、クラッチ
の滑りや動力切れの発生をより完全に防止できる。

【００５６】更に、請求項３に記載の発明によれば、エ
ンジン１の負荷Ｔに基づいて所定低圧Ｐ３を逐次算出し
て更新する場合において、その所定低圧Ｐ３が常に下降
せずに上昇方向にしか設定更新されないので、作業中に
エンジン１の負荷変動があっても副変速装置１１の所定
低圧Ｐ３が低すぎるという事態が未然に回避され、この
ため、クラッチの滑りや動力切れの発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ミッションケース内の伝動系を示す概略図であ
る。

【図２】変速レバーと第２副変速装置との連係状態、変
速表示部及び各部の連係状態を示す図である。

【図３】主変速装置及び第１副変速装置等の油圧回路図
である。

【図４】変速レバーを低速位置又は高速位置に操作して
いる状態でのシフトアップボタン及びシフトダウンボタ
ンによる変速操作及び異常検出の制御の前半の流れを示
す図である。

【図５】変速レバーを低速位置又は高速位置に操作して
いる状態でのシフトアップボタン及びシフトダウンボタ
ンによる変速操作及び異常検出の制御の後半の流れを示
す図である。

【図６】変速レバーを中立停止位置に操作している状態
でのシフトアップボタン及びシフトダウンボタンによる
変速操作及び異常検出の制御の流れを示す図である。

【図７】変速レバーを低速位置又は高速位置に操作して
いる状態でのシフトアップボタン及びシフトダウンボタ
ンによる変速操作時において、主及び第１副変速装置側
の状態を示す図である。。

【図８】図７における第１副変速装置側の所定低圧（Ｐ
３）の設定の流れを示す図である。

【図９】図７における第１副変速装置側の所定低圧（Ｐ
３）の設定時において、エンジンのアクセル位置とエン
ジンの無負荷時の回転数との関係を示す図である。

【図１０】図７における第１副変速装置側の所定低圧
（Ｐ３）の設定時において、エンジンの無負荷時の回転
数及び現在の回転数の差と、エンジンに掛かる負荷との
関係を示す図である。

【図１１】変速レバー及び操作ピンにより第２副変速装
置を変速操作する場合の前進又は後進クラッチ、及び第
１副変速装置側の状態を示す図である。

【図１２】エンジンの負荷変動と所定低圧（Ｐ３）の変
化を示す図である。

【符号の説明】

１ エンジン １０ 主変速装置 １１ （第１）副変速装置 １４ 走行装置（後輪） １９ 走行装置（前輪） ２１ 変速クラッチ（１速クラッチ） ２２ 変速クラッチ（２速クラッチ） ２３ 変速クラッチ（３速クラッチ） ２４ 変速クラッチ（４速クラッチ） ２６ 油圧クラッチ（低速クラッチ） ２７ 油圧クラッチ（高速クラッチ） ３８ 制御弁（電磁比例弁） ３９ 制御弁（電磁比例弁） ６１ 変速操作具（シフトアップボタン） ６２ 変速操作具（シフトダウンボタン） Ｂ１ 時点 Ｂ２ 時点 Ｂ５ 時点 Ｐ３ 所定低圧 Ｐ３’ 所定低圧 Ｔ 負荷

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−223132（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−312249（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−90028（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 17/00 B60K 20/00 F16H 61/00 F16H 59:00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン（１）からの動力が、多板油圧
   式の複数の変速クラッチ（２１）（２２）（２３）（２
   ４）を並列的に配置してなる主変速装置（１０）と、同
   じく多板油圧式の複数の油圧クラッチ（２６）（２７）
   を並列的に配置してなる副変速装置（１１）とを介して
   下手側の走行装置（１４）（１９）に伝達され、 人為的に操作可能な変速操作具（６１）（６２）から変
   速指令が発せられると、この変速指令に対応する変速ク
   ラッチ（２１）（２２）（２３）（２４）の作動圧が、
   一定時間のあいだ中間的な定常圧状態に昇圧された後、
   漸次的に昇圧され、この作動圧が漸次的に昇圧される間
   に、変速指令の発信前に作動している変速クラッチ（２
   １）（２２）（２３）（２４）の作動圧を減圧して、主
   変速装置（１０）の変速クラッチ（２１）（２２）（２
   ３）（２４）を切り換えるようにし、 この主変速装置（１０）の変速クラッチ（２１）（２
   ２）（２３）（２４）が切り換わる際に、副変速装置
   （１１）の、接続されている油圧クラッチ（２６）（２
   ７）が所定低圧（Ｐ）となるように、 前記変速指令が発
   せられた時点（Ｂ１）より後で、かつ、変速指令に対応
   する変速クラッチ（２１）（２２）（２３）（２４）の
   作動圧が中間的な定常圧状態から漸次的に昇圧し始める
   時点（Ｂ２）よりも所定時間（Ｔ０）だけ前の時点（Ｂ
   ５）から、前記油圧クラッチ（２６）（２７）の作動圧
   を減圧させ始める制御手段が設けられている作業車の走
   行変速装置。
2. 【請求項２】 所定時間（Ｔ０）は、副変速装置（１
   １）の油圧クラッチ（２６）（２７）に作動油を給排操
   作する制御弁（３８）（３９）の圧力応答時間に設定さ
   れている請求項１に記載の作業車の走行変速装置。
3. 【請求項３】 副変速装置（１１）の油圧クラッチ（２
   ６）（２７）に作動圧が立っている状態で主変速装置
   （１０）を変速操作している際に、エンジン（１）の負
   荷（Ｔ）に基づいて所定低圧（Ｐ３）を逐次算出して更
   新するに当たり、 新たに求めた所定低圧（Ｐ３’）が既に設定されている
   所定低圧（Ｐ３）よりも高い場合にのみ当該所定低圧
   （Ｐ３）をその新たに求めた所定低圧（Ｐ３’）に設定
   し直す低圧設定手段が設けられている請求項１又は２に
   記載の作業車の走行変速装置。