JP4656249B2 - 農業用トラクタ - Google Patents

Description

この発明は、農業用トラクタに関し、該トラクタに搭載された各種制御の設定装置の構成に関する。

従来の農業用トラクタには、オペレータの後進操作を検出して車体に連結した作業機を作業位置から非作業位置へ上昇させる所謂「バックアップ制御」や、車両の旋回状態を検出して作業機を作業位置から非作業位置へ上昇させる所謂「オートリフト制御」を備えるものが知られている。

また、農業用トラクタには、車両の前後輪の駆動形態を、「二駆」状態と、「四駆」状態と、前輪の周速を後輪の周速に比して増速駆動する「前輪増速四駆」状態に切り替える前後輪駆動切替装置を備えると共に、前記前後輪の駆動形態を、常時「二駆」状態に設定する第一設定ポジション、常時「四駆」状態に設定する第二設定ポジション、「二駆」状態或いは「四駆」状態から車両の旋回時に前記「前輪増速四駆」状態に移行する第三設定ポジションの順に配したダイヤル式設定具により設定可能に構成したものも知られている。

そして、前記農業用トラクタに、旋回時に前輪増速四駆とする所謂「前輪増速制御」と、旋回内側の後輪にブレーキをかける「オートブレーキ制御」といった二つの旋回制御を搭載し、車両の安全性を重視する場合は、この両制御の内の何れか１つを選択的に作動させる構成としたり、また、反対に操作性を重視する場合は、前記両制御装置をダイヤル設定器により同時に入切させてオペレータの設定操作を軽減させる構成が知られている。

特開2001-146119号（段落〔0035〕、〔図１〕） 特開平4-19235号（〔図２〕、〔図３〕）

前記のように、農業用トラクタでは作業の種類や作業状態に合わせて数多くの制御を搭載するものであるが、これら制御が多くなり過ぎると各制御の入切設定が煩わしくなったり、設定を間違えて安全性を損なうという不具合が生じる。

また、前記トラクタの使用形態では、一般的に大部分のユーザが利用する共通の使用形態があるにもかかわらず、前記のように、ダイヤル式設定具で複数の制御を択一的、或いは同時に入切設定する場合は、車両の安全性、あるいは操作性のどちらかを損なう構成となっていた。

この発明は前記した問題点に鑑みて、トラクタの制御設定装置を以下のように構成した。
即ち、ロータリ作業機（Ｒ）を作業位置と非作業位置に昇降する作業機昇降装置（２５）と、該作業機昇降装置（２５）を制御する作業機昇降制御手段（Ｃ１）と、前輪（２Ｆ）の駆動形態を非駆動状態若しくは駆動状態に切り替えて車体の走行形態を「二駆」状態若しくは「四駆」状態に切り替える前輪駆動切替装置（３）と、該前輪駆動切替装置（３）の切り替え状態を制御する走行制御手段（Ｃ２）を設け、
車両の走行形態を「二駆」状態に設定し、且つ車両の走行状態に連動して作動する作業機上昇制御を切に設定する第一ポジション（Ｐ１）と、その隣に順に前後輪（２Ｆ，２Ｒ）の駆動形態を「四駆」に固定する第二ポジション（Ｐ２）と、次いで旋回内側の後輪（１Ｒ）にブレーキをかけるオートブレーキ制御を入りとする第三ポジション（Ｐ３）と、次いで車両の走行形態を「四駆」状態とし、オートブレーキ制御を入りとし、車両の走行状態に連動して作動するとともにオペレータの後進操作によりロータリ作業機（Ｒ）を作業位置から非作業位置へ上昇させるバックアップ制御からなる作業機上昇制御を入りとし、且つデプスセンサ（６２）の検出によりロータリ作業機（Ｒ）の耕深制御を入りに設定する第四ポジション（Ｐ４）を切り替える設定器（９）を設けた農業用トラクタにおいて、前記設定器（９）は所定位置間を往復移動操作可能な構成とし、往復移動する一端側に前記第一ポジション（Ｐ１）設け、往復移動の他端側に前記第四ポジション（Ｐ４）を配置する構成とし、
前輪（２Ｆ）を高速で駆動する前輪増速制御、車両の旋回操作に連動してロータリ作業機（Ｒ）を作業位置から非作業位置へ上昇させるオートリフト制御、前記オートブレーキ制御、前記バックアップ制御、ロータリ作業機（Ｒ）の上昇操作を検出してエンジン（１２）の回転を一定量だけ下げるアクセル制御、ロータリ作業機（Ｒ）を水平に保持する自動水平制御を夫れ夫れ単独で選択できる設定具を設け、前記設定器（９）を前記第四ポジション（Ｐ４）に操作すると、該設定具により選択設定している前輪増速制御、オートリフト制御、オートブレーキ制御、バックアップ制御、アクセル制御、自動水平制御を強制的に入とするように構成し、
さらに、前記自動水平制御にはロータリ作業機（Ｒ）を水平に保持する自動水平モードと、主に傾斜した圃場を等高線に沿って作業する場合に使うモードであり地面にロータリ作業機（Ｒ）を平行にする傾斜モードを設け、前記設定器（９）を第三ポジション（Ｐ３）から第四ポジション（Ｐ４）に変更すると、まず水平制御の前記自動水平モードが設定され、入／切スイッチの操作により前記傾斜モードに選択変更できるように構成したことを特徴とする農業用トラクタとした。

前記のように構成すると、設定器（９）により車両の走行形態を「二駆」状態に設定し、且つ車両の走行状態に連動して作動する作業機上昇制御を切に設定する第一ポジション（Ｐ１）と、前後輪（２Ｆ，２Ｒ）の駆動形態を「四駆」に固定する第二ポジション（Ｐ２）と、旋回内側の後輪（１Ｒ）にブレーキをかけるオートブレーキ制御を入りとする第三ポジション（Ｐ３）と、車両の走行形態を「四駆」状態とし、オートブレーキ制御を入りとし、車両の走行状態に連動して作動するとともにオペレータの後進操作によりロータリ作業機（Ｒ）を作業位置から非作業位置へ上昇させるバックアップ制御からなる作業機上昇制御を入りとし、且つデプスセンサ（６２）の検出によりロータリ作業機（Ｒ）の耕深制御を入りに設定する第四ポジション（Ｐ４）を切り替える。
設定具により、オートリフト制御、オートブレーキ制御、バックアップ制御、アクセル制御、自動水平制御を夫れ夫れ単独で選択する。
設定器（９）を第四ポジション（Ｐ４）に操作すると、設定具により選択設定している前輪増速制御、オートリフト制御、オートブレーキ制御、バックアップ制御、アクセル制御、自動水平制御を強制的に入とする。

更に、設定器（９）を第三ポジション（Ｐ３）から第四ポジション（Ｐ４）に変更すると、水平制御の自動水平モードが設定され、入／切スイッチの操作により傾斜モードに選択変更する。

設定器（９）により、前記第一ポジション（Ｐ１）、第二ポジション（Ｐ２）、第三ポジション（Ｐ３）、第四ポジション（Ｐ４）に切り替え操作が容易となる。

更に、通常運転状態を優先しながらオペレータの好みにあわせた運転状態とすることができる。

メータパネル下の作業切換ダイヤルを示す図。 ダイヤル設定位置と各制御の入切状態を示す表。 トラクタの全体側面図。 メータパネルの正面図。 操縦席側方の操作パネル部の斜視図。 トラクタの一部油圧回路図。 トラクタの伝動機構図。 各コントローラの接図状態を示す図。 作業機系コントローラの接続状態を示す図。 走行系コントローラの接続状態を示す図。 操作パネル用コントローラの接続状態を示す図。 制御の概要を示すフローチャート。 路上走行に適した制御設定処理の概要を示すフローチャート。 耕うん作業に適した制御設定処理の概要を示すフローチャート。 一般作業に適した制御設定処理の概要を示すフローチャート。 要部の切断側面図。 作業と走行速度（変速位置）との関係を示す表。

以下、図面に基づいて、この発明を説明する。
最初にトラクタ１０の全体構成について説明する。
トラクタ１０は、図３に示すように、ボンネット１１内部にディーゼルエンジンＥを備え、このエンジンＥの回転動力をミッションケース１３内の各種変速装置で適宜減速した後、走行装置となる左右後輪２Ｒ、または左右前後輪２Ｆ，２Ｒへ伝達して走行する構成となっている。

また、トラクタ１０の操縦席２０の前方には、前記前輪２Ｆを操舵するステアリングハンドル１６を突出して設け、この下方に作業機を上下ワンタッチ操作で昇降する昇降レバー１４、車両の前後進を切り替える前後進切替レバー（図示省略）、及びエンジンＥの回転数を調節するアクセルレバー１９を設けている。そして前記前後進切替レバーの回動基部には、オペレータの前後進操作及びニュートラル位置操作を検出する前進スイッチ１８ｆと後進スイッチ１８ｒを設け、前記アクセルレバー１９の回動基部には、摩擦材からなるレバー保持機構を設け、ワイヤー等を介して前記エンジンＥ側部のガバナ機構Ｇに接続する構成となっている。また、前記ステアリングハンドル１６の連動部位、詳しくは前輪２Ｆのピットマンアームには、車両の旋回操作を検出する手段として前輪切角センサ６を設けている。

また更に、前記ステアリングハンドル１６の前方には、図４に示すように、裏面側にメータパネル用コントローラＣ４を内装し、正面に各種パイロットランプＬ１,Ｌ２Ｉやエンジン回転計７５、液晶表示器Ｍ等を備えるメータパネル１７を設ける構成となっている。また、メータパネル１７の下方には、図１に示すように、この発明のダイヤル式設定具となる作業切換ダイヤル９や車体後部に突設したＰＴＯ軸１５の回転を入切するＰＴＯ入切スイッチ２２ａ、前記ＰＴＯ軸１５の回転を手動で入切するか、若しくは作業機の昇降状態等に連動させて自動で入切とするかを選択するインディペンデントＰＴＯ制御入切スイッチ２２ｂを設けている。

次に、前記作業切換ダイヤル９について詳細に説明する。
前記作業切換ダイヤル９は、この一端位置に前記前後輪の駆動形態を常時「二駆（２ＷＤ）」に固定する第一設定ポジションＰ１を備え、その隣に順次、前後輪１Ｆ，１Ｒの駆動形態を「四駆（４ＷＤ）」に固定する第二設定ポジションＰ２、トラクタの一般「作業」を想定し後述する前輪増速制御とオートブレーキ制御を入とする第三設定ポジションＰ３、そして後述する前輪増速制御を入とし、且つ大部分のユーザが利用すると想定される「（ロータリ）耕うん」作業に適した各種制御（前輪増速制御と、オートリフト制御、オートブレーキ制御、バックアップ制御、アクセル制御等）を強制的に入とする第四ポジションＰ４を配置する構成としている。

また、前記作業切換ダイヤル９は、回転基部に円周に沿わせてノッチ機構を設け、各操作位置で位置決めできるよう構成すると共に、同回転基部にダイヤル側ストッパＳ９を設け、第一設定ポジションＰ１と第四設定ポジションＰ４迄を操作範囲とするべくこの操作範囲の両端で車両側ストッパＳ１，Ｓ２に当接させてよりダイヤル９の回転を規制する構成となっている。

即ち、前記作業切換ダイヤル９では、トラクタを使用するにあたり大部分のユーザが利用する形態として「ロータリ耕耘」作業と「路上走行」を想定し、両状態に適した各種制御装置の入切設定状態をダイヤル操作範囲の両端位置に配置する構成としたので、例えばダイヤル操作範囲の中途部に前記ロータリ作業に適したポジションを配置する構成と比較して、細かな設定位置操作を必要とせずオペレータの設定操作を軽減させることができる。

尚、前記第三設定ポジションＰ３には、中途部（図中左側に回転操作した部分）からオートブレーキ制御のブレーキ圧設定範囲ｐｂとなっており、このブレーキ圧を前記第二設定ポジションＰ２側を０とし、第四設定ポジションＰ４側を最大圧（後輪２Ｒをロックする程度）としている。また、前記第四設定ポジションＰ４でもブレーキ圧は最大圧に設定される。

また、前記図３に示すように、ステアリングハンドル１６下方には、クラッチペダルや左右ブレーキペダル、そしてアクセルペダル２３を設け、前記アクセルペダル２３の回動基部には、エンジン回転数を減速側へ戻す付勢機構を設けると共に、この踏込操作または前記アクセルレバー１９の前後回動操作によりエンジンＥの回転数を調整し、該回転数をエンジン出力軸に備えたエンジン回転センサ２４により検出する構成となっている。

尚、前記トラクタ１０のような作業車両では、前記アクセルレバー１９により保持されたアクセル設定位置を下限として、アクセルペダル２３の踏み込み時にだけエンジン回転数を上昇させ、踏み込み解除で元の位置に復帰する構成となっており、一般にはアクセルレバー１９を高回転位置（フルスロットル位置）に設定して定速で走行し、路上走行や圃場内での移動時には、アクセルレバー１９を低回転位置に設定し、アクセルペダル２３を踏み込んでエンジン回転数を車速を調節する。

また、図５に示すように、操縦席２０側方には、内側に凹部を形成した樹脂製の操作パネル２９を設け、該パネル上のレバーガイド４ｇから変速レバー４を突設し、該変速レバー４の回動操作により後述する副変速装置を３段階（Ｈ速，Ｌ速，Ｍ速）に切り替える構成となっている。そして変速レバー４の基部には、レバー操作位置を検出する副変速位置センサ５Ｌ，５Ｍ，５Ｈ，５ＨＨを設けると共に、このレバー把持部には、１速から８速の主変速装置４２を切り替える上下一対の変速スイッチ（変速アップスイッチ８ｕ、変速ダウンスイッチ８ｄ）を設け、オペレータの手動操作によりコントローラＣ２の通電指令を介し主変速装置４２の変速位置を１速ずつ切り替える構成となっている。

また、前記変速レバー４は、前方回動位置で左右方向に横振り式に構成されていて、前記副変速装置をＨ速に維持したまま、「作業用Ｈ」と「路上用Ｈ」の内のいずれか一つを選択して、前記主変速装置の変速可能段数を変更する構成となっている。詳しくは、「作業用Ｈ」の時には主変速の１〜８速の内、１〜６速まで切替可能に構成し、「路上用Ｈ」の時には主変速装置を５〜８速までを切替可能な構成としている。

また、同じく前記操縦席２０側方には、車体後部の作業機Ｒの高さを変更するポジションレバー２１を設け、このポジションレバー２１の基部に操作位置を検出するポテンショメータ２１ｓを設け、このレバー操作角に対し後述するリフトアーム２７の作動角を一致させて作業機を上下操作する構成となっている。また更に、これらレバー４，２１のレバーガイド後方には、この発明の作業機上昇制御装置となる車両の後進操作を検出して作業機Ｒを上昇させる制御（以下、バックアップ制御）の作動を入切するバックアップ制御入切スイッチ１と、車両に連結された作業機Ｒの種類（ロータリ、ドラフト、外部作業機）を指定する作業機指定スイッチ３０、前記リフトアーム２７の最大上昇回動位置を任意に設定する上げ位置調整ダイヤル３１、作業機Ｒの水平制御（ローリング制御）モードを切り換える水平切換スイッチ３２、また、作業機Ｒの上昇操作を検出してエンジン１２の回転を一定量だけ下げるアクセル制御の作動を入切するアクセル制御入切スイッチ３３等の各種設定具を備える構成となっている。

また、前記ミッションケース１３の上部には、作業機昇降装置となる作業機昇降用油圧シリンダ２５を内装するシリンダーケース２６を設け、前記シリンダ２５のピストンの伸縮によりリフトアーム２７を上下回動し、トップリンク２８ａと左右ロアリンク２８ｂ，２８ｃからなる三点リンク機構２８を介して各種作業機、図３例ではロータリ作業機Ｒを昇降する構成となっている。また、前記リフトアーム基部には、作業機の上昇位置を検出するリフトアーム角センサ２７ｓを設けている。また、前記左右一側のロアリンク２８ｂは、水平制御用油圧シリンダ２８ｃで構成され、該シリンダ２８ｂのピストンを伸縮操作することで、作業機Ｒの左右ローリング姿勢を制御すると共に、この作業機Ｒの傾きを該シリンダ２８ｂに併設したストロークセンサ２８ｓで検出する構成となっている。

また、前記作業機昇降用油圧シリンダ２５と水平制御用油圧シリンダ２８ｃは、図６に示すように、エンジンＥで駆動される油圧ポンプＰから送り出される圧油を、分流弁３８により分流して一方を作業機昇降用油圧シリンダ２５へ接続し、他方を水平制御用油圧シリンダ２８ｃへ接続する構成となっている。

次に、前記トラクタ１０に連結する作業機Ｒの水平制御について説明する。
このトラクタ１０では、４つの水平制御モード（自動水平、傾斜、手動、平行）を備え、前記水平切換スイッチ３２で切り替える構成となっている。

前記「自動水平」モードは、主に水田等の平坦な圃場で作動させるモードで、車体に備えた傾斜センサ３４により検出された水平基準に対し、前記水平制御用油圧シリンダ２８ｃを駆動し作業機Ｒを水平状態に保持するモードである。また、前記水平基準に対する作業機Ｒの左右ローリング姿勢を別途備えた傾き調整ダイヤル３６で任意に設定することができる。

また、「傾斜」モードは、主に傾斜した圃場を等高線に沿って作業する場合に使うモードで、前記傾斜センサ３４の検出値を移動平均することにより地表の起伏変化を検出し、この起伏変化に対して、前記水平制御用油圧シリンダ２８ｃを駆動し作業機Ｒの傾きを一定に保持するモードである。また、この作業機Ｒの傾きも、前記傾き調整ダイヤル３６で任意に設定することができる。

また「手動」モードは、例えばトラクタ１０に作業機Ｒを連結する場合、前記三点リンク機構の各フックの高さを合わせるときに作動させるモードで、別途備えた水平手動スイッチ３７を押圧操作することで、前記水平制御用油圧シリンダ２８ｃを駆動し作業機Ｒをトラクタ１０に対し任意の傾きに操作するモードである。

また「平行」モードは、例えばトラクタの片輪を畝溝に落として傾斜させながら作溝作業等を行うとときに使用するモードで、前記水平制御用油圧シリンダ２８ｃの長さを一定長さに設定し、作業機Ｒをトラクタ１０と平行の状態に保持するモードである。尚、前記一定長さは前記水平手動スイッチ３７を押圧操作することで、作業機Ｒの傾きを任意に操作することができる。

次に、図７に基づきトラクタ１０の動力伝達経路について説明する。尚、図中に示す主副変速部の矢印は、常時噛み合い式のギヤによる動力の伝達方向を示す。
前記エンジンＥの回転動力は、主クラッチ４０にて断続操作され、同クラッチ４０で伝達された回転動力をミッションケース１３内に設けた前後進切替装置４１、主変速装置４２（第一主変速装置４２ａ，第二主変速装置４２ｂ）、副変速装置４３に順次伝達され、後輪デフ機構５２ｒを介して後輪へ伝達すると共に、この発明の前後輪駆動切替装置３、前輪デフ機構５２ｆを介して前輪２Ｆへ伝達する構成となっている。

また、前記エンジンＥには、前記ガバナ機構Ｇにアクセル位置センサ４４を設け、出力軸にエンジン回転センサ２４を設け、両センサ４４，２４により車両のエンジン負荷状態を検出し、前記負荷が大きくなった時には主変速位置を１段ダウンさせる構成（オートドライブ負荷制御）となっている。

また、前記前後進切替装置４１は、２つのクラッチ（前進用クラッチＣｆ，後進用クラッチＣｒ）を有する油圧クラッチ式切替装置であり、前後進切替レバー（図示省略）の操作位置に応じてどちらか一方のクラッチＣｆ（Ｃｒ）を圧着し、回転動力を第一主変速装置４２ａへ正転、若しくは逆回転で伝達する構成となっている。

また、前記前後進切替装置４１の各クラッチＣｆ，Ｃｒは、動力下手側の主変速装置４２の変速位置を切り替える際の昇圧クラッチを兼ねる構成となっている。即ち、主変速装置４２を切り替える際には、この切替操作に先立って前記クラッチＣｆ，Ｃｒを共に切りとし、切替完了後に、前進用クラッチＣｆ若しくは後進用クラッチＣｒを入とする。

また、第一主変速装置４２ａは、ピストン式変速アクチュエータとなる「１−２速」変速用油圧シリンダ４５Ａ、「３−４速」変速用油圧シリンダ４５Ｂを備えたシンクロメッシュギア式変速装置であり、前記両油圧シリンダ４５Ａ，４５Ｂの内、一つのシリンダ４５Ａ（４５Ｂ）のピストンを伸長若しくは短縮し先端部に係合されたシフタを前後に移動することで４つのギヤ組の内の１つのギヤ組を通じて、回転動力を第二主変速装置４２ｂへ伝達する構成となっている。詳しくは前記「１−２速」変速用油圧シリンダ４５Ａのピストンが図中左側に伸長することで「１速」となり、同ピストンが図中右側に短縮することで「２速」となり、前記「３−４速」変速用油圧シリンダ４５Ｂのピストンが図中左側に伸長することで「３速」となり、同ピストンが図中右側に短縮することで「４速」となる構成となっている。

また、前記第二主変速装置４２ｂは、高低二段のクラッチ（高速クラッチＣｈ，低速クラッチＣｌ）を有する油圧クラッチ式変速装置であり、クラッチ内部のピストン４６にて高低どちらか一方のクラッチ板を圧着することで回転動力を高低二段に切り替え、その動力を副変速装置３ｂへ伝達する構成となっている。

これにより、前記主変速装置４２は、第一主変速装置４２ａと第二主変速装置４２ｂの変速位置を組み合わせて４×２＝全８速の変速位置を有する構成となっている。そして、前記主変速装置４２を変速する場合は、前記変速レバー４に備えた変速アップスイッチ８ｕと変速ダウンスイッチ８ｄの押し込むことで、後述する走行系コントローラＣ２の通電指令を介して切替制御弁を切り替え、前記変速用アクチュエータ、即ち油圧シリンダ４５Ａ，４５Ｂまたはクラッチ内ピストン４６を駆動して同変速装置４２の変速位置を１速ずつ順に増速、若しくは減速する構成となっている。

尚、このトラクタ１０では、前記変速レバー４が「路上用Ｈ」の位置に設定されている場合は、アクセルペダル２３の踏込操作で、エンジン回転数の変化に応じて変速位置を１速ずつ増速、或いは減速する構成となっている。

また前記前後進切替装置４１及び主変速装置４２（第一主変速装置４２ａ，第二主変速装置４２ｂ）の潤滑構成は、図１６に示すように構成している。
即ち、ミッションケース１３には前後進切替装置４１のクラッチ軸８１及び主変速装置４２の主変速軸８２を同一軸心状に回転自在に軸架し、両軸８１，８２をスプライン嵌合して一体的に回転するように構成し、両軸８１，８２の接合部にＯリング８３を装着して、スプライン嵌合部をシールしている。クラッチ軸８１及び主変速軸８２の中心部に油路８４，８５を設けて両油路８４，８５間をスプライン嵌合空間８６を介して接続し、クラッチ軸８１側の油路８４の前端部には油圧ポンプに連通しているＡポート８７及びケース内に開口しているＢポート８８を接続し、油路８４から前進油路８４ａ及び後進油路８４ｂを分岐して前進用クラッチＣｆ及び後進用クラッチＣｒの軸嵌合部を潤滑するように構成し、主変速軸８２側の油路８５から第１油路８５ａ，８５ａ及び第２油路８５ｂ，８５ｂを分岐して第１変速ギヤ８９及び第２変速ギヤ９０を潤滑するように構成している。

しかして、潤滑油は油路８４から前進油路８４ａ及び後進油路８４ｂを経て前進用クラッチＣｆ及び後進用クラッチＣｒの軸嵌合部に流れ、次いで、クラッチ軸８１と主変速軸８２とのスプライン嵌合空間８６を経て油路８５に流れ、更に、第１油路８５ａ，８５ａ及び第２油路８５ｂ，８５ｂを経て第１変速ギヤ８９及び第２変速ギヤ９０に流れる。従って、クラッチ軸８１と主変速軸８２のスプライン嵌合部を強制潤滑することができ耐久性を向上させることができる。

また、前記副変速装置４３は、前記変速レバー４の手動操作によりワイヤーやリンク機構等の機械的連動機構を介して切り替えるコンスタントメッシュギヤ式の変速装置であり、前記第二主変速装置４２ｂから伝達された回転動力を「Ｈ速」、「Ｍ速」、「Ｌ速」の３つのギヤ組の１つを介して伝達し、副変速出力軸４７より出力する構成となっている。

以上のように構成したトラクタ１０では、図１７に示すように、主変速８段と副変速３段の組み合わせで前後２４速の変速が可能となっている。
また、前記出力軸４７に伝達された回転動力は、後輪デフ機構５２ｒを介して左右後輪２Ｒへ伝達すると共に、前輪動力分岐ギヤ４９、前後輪駆動切替装置３を介して左右前輪２Ｆへ伝達する構成となっている。

また、前記前輪駆動切替装置３は、二連のクラッチ（前後輪等速クラッチＣｗ１，前輪増速クラッチＣｗ２）を有する油圧クラッチ式変速装置であり、両クラッチＣｗ１，Ｃｗ２を共に切りとして車両を「二駆（２ＷＤ）」状態に操作可能に構成し、また、クラッチ内部のピストンによりどちらか一方のクラッチ板を圧着することで、詳しくは前後輪等速クラッチＣｗ１を圧着しているときには、前輪１Ｆの周速を後輪１Ｒの周速と略同速で駆動し車両を「四駆（４ＷＤ）」とし、また、前輪増速クラッチＣｗ２を圧着しているときには、前輪１Ｆの周速を後輪１Ｒの周速と比して略二倍で駆動し、「前輪増速四駆」状態とする構成となっている。

また、前記前輪増速クラッチＣｗ２は、所謂前輪増速制御時に作動するクラッチで、前記前輪切角センサ６により旋回操作と想定される一定角以上の操舵角が検出されると、走行系コントローラＣ２は通電指令を出力して制御弁を切り替え、前輪２Ｆを高速駆動させるものである。

また、更に前記出力軸４７から動力を伝達された前輪駆動軸５０には、後輪回転センサ５１ｒを設け、前記前後輪駆動切替装置３の動力下手側の駆動軸には前輪回転センサ５１ｆを設け、前記コントローラＣ２では、前記両クラッチＣｗ１，Ｃｗ２を所定時間毎に中立として、両センサ５１ｒ、５１ｆの検出回転数を比較し、この差が大きい時、即ち車両のスリップが大きい時には「四駆」とし、差が小さい時、即ちスリップが小さい時には「二駆」とする（自動２−４ＷＤ切替制御）を行う構成となっている。

また、前記後輪デフ機構５２ｒから出力される左右駆動軸５５，５５には、夫れ夫れディスク式ブレーキ装置５６を設け、前記前輪切角センサ６により車両の旋回操作が検出されたときには、前記コントローラＣ２の通電出力によりミッションケース１３側方に備えたブレーキ用油圧シリンダ５３，５３を駆動させて、旋回内側のブレーキディスクを圧着して、旋回内側の後輪１Ｒを制動する構成（以下、オートブレーキ制御）としている。

また、前記主クラッチ４０の動力下手側からは、前記前後進切替装置４１の一部のギヤを通じてＰＴＯ系へも動力を分岐する構成となっており、前記動力は、ＰＴＯクラッチ５７、ＰＴＯ変速装置５８、ＰＴＯ駆動軸５９に順次伝達されＰＴＯ軸１５を駆動する構成となっている。

次に、図８乃至図１１、及び図４に基づいて、この発明の制御手段Ｃとなる複数のコントローラＣ１，Ｃ２，Ｃ３について説明する。
前記制御手段Ｃは、ホストコントローラとなる主に作業機Ｒの昇降や水平姿勢を制御する作業機系コントローラＣ１と、主に車両の前後輪駆動形態や後輪ブレーキといった走行系に関する制御を行う走行系コントローラＣ２と、主に前記操縦席２０側方の操作パネル２９上の各種スイッチ設定器類の信号を処理する操作パネル用コントローラＣ３と、前記メータパネル７上のパイロットランプや液晶モニタＭなどの表示を制御するメータパネル用コントローラＣ４とから構成されている。

そして、各コントローラＣ１乃至Ｃ４には、各種信号を処理するＣＰＵと、各種制御プログラムやセンサ信号を記憶する記憶手段（ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ）を設けると共に、前記作業機系コントローラＣ１と走行系コントローラＣ２とをＣＡＮ方式で通信接続し、前記作業機系コントローラＣ１と操作パネル用コントローラＣ３とメータパネル用コントローラＣ４とを所定時間毎に信号を送り合う同期通信で接続する構成となっている。

また、前記作業機系コントローラＣ１には、携帯用チェッカーのコントローラＣ５を接続可能に構成し、各コントローラＣ１，Ｃ２に接続したセンサやアクチュエータを検査、調整する構成となっている。

また、各コントローラＣ１，Ｃ２に接続する各種センサやアクチュエータを駆動する制御弁は以下の通りである。前記作業機系コントローラＣ１は、この入力部にこの発明の作業切換ダイヤル９、ポジションレバー２１基部のポテンショメータ２１ｓ、昇降レバー１４、前輪切角センサ６、リフトアーム角センサ２７ｓ、車体の左右傾斜角を検出する傾斜センサ３４、前記三点リンク機構に備えられ作業機Ｒの左右傾きを検出するストロークセンサ２８ｓ、そしてロータリ作業機Ｒを取り付け耕深制御を行う場合に接続するデプスセンサ６２、ドラフト作業機を取り付けた際の牽引力を検出するドラフトセンサ６３を接続する構成となっている。

また、この作業機系コントローラＣ１の出力部には、リフトアーム２７を上下回動、即ち作業機昇降用油圧シリンダ２５を伸縮操作する比例流量制御弁のソレノイド６４ａ，６４ｂ、作業機Ｒの左右ローリング姿勢を調整する水平制御用油圧シリンダ２８ｃを伸縮操作する切替制御弁のソレノイド６５ａ，６５ｂを接続して設けている。

また、前記走行系コントローラＣ２は、この入力部に、変速アップ／ダウンスイッチ８ｕ，８ｄ、変速レバー位置センサ５Ｌ，５Ｍ，５Ｈ，５ＨＨ、第一主変速装置４２ａの設定位置を検出する第一主変速センサ６７ａ，６７ｂ，６７、第二主変速位置４２ｂの切替状態を検出する第二主変速センサ６８Ｈ，６８Ｌ、前後進切替レバー（図示省略）基部の前進スイッチ１８ｆ、後進スイッチ１８ｒ、前・後輪回転センサ５１ｆ、５１ｒ、ＰＴＯ入切スイッチ２２ａ、インディペンデントＰＴＯ制御入切スイッチ２２ｂ等を接続して設け、出力部に第一主変速装置４２ａを切り替える切替制御弁のソレノイド６９ａ，６９ｂ，６９ｃ、第二主変速装置４２ｂを切り替える切替制御弁のソレノイド７０ｈ，７０ｌ、前後進を切り替える切替制御弁のソレノイド７１ｆ，７１ｒ、そして前後輪等速クラッチＣｗ１を圧着させる切替制御弁のソレノイド７２ａ、前輪増速クラッチＣｗ２を圧着させる切替制御弁のソレノイド７２ｂを接続して設けている。

また、図１１に示すように、操作パネル用コントローラＣ３は、この入力部にバックアップ制御を入切するバックアップ制御入切スイッチ１、作業機指定スイッチ３０、水平切換スイッチ３２、アクセル制御を入切するアクセル制御入切スイッチ３３、傾き調整ダイヤル３６、水平手動スイッチ３７、そして、上げ位置調整ダイヤル３１、耕深調整ダイヤル３５等を接続して設けている。

また、図４に示すように、前記メータパネル用コントローラＣ４は、パネル左側に「バックアップ」制御用パイロットランプＬ１、作業機上昇時に前記ＰＴＯ軸１５の回転を停止させる「アップストップ」制御用パイロットランプＬ２、前記「アクセル」制御用パイロットランプＬ３、「オートブレーキ」制御用パイロットランプＬ４、「オートリフト」制御用パイロットランプＬ５といった複数の制御の作動を示すパイロットランプを接続して設けると共に、前記ＰＴＯ軸１５が回転状態か停止状態かを現すパイロットランプＬ６や作業機が上昇位置に有ることを示すランプＬ７を接続して設け、更に、エンジン回転計７５右側の液晶表示器Ｍや、前後輪の駆動形態が、「二駆（２ＷＤ）」か「四駆（４ＷＤ）」か、或いは作業時に前輪の「増速」を行う前輪増速制御となっているかを示すパイロットランプＬ８〜Ｌ１０を接続して設けている。

以上のように構成したトラクタ１０では、図１２乃至図１５に示すフローチャートのように各種制御が設定される。
最初にトラクタ１０のエンジンキースイッチにて電源系をＯＮとし、エンジンＥをスタートさせると、前記作業機系コントローラＣ１は、図１２に示すように、センサやスイッチ類の接続状態、設定状態を読み込み、また、前記ＥＥＰＲＯＭに記憶された各種制御プログラムや設定状態を読み込む。また、これら情報の一部をＲＡＭに読み込む（ＳＴＥＰ１〜３）。

次に、前記変速レバー位置センサ５ＨＨにより前記変速レバー４が路上用Ｈ位置に操作されているかどうかを判定し、これがＹＥＳであれば、ＳＴＥＰ５に進み、路上走行に適した制御設定処理のサブルーチンを処理する。

前記路上走行に適した制御設定処理は、図１３に示すように、最初に前記バックアップ制御とアクセル制御を、前記作業機切換ダイヤル９の位置及び各入切スイッチ１，３３の入設定状態に関わらず「切」とすると共に、前記前後輪駆動切換装置３の両クラッチＣｗ１，Ｃｗ２の動力伝達状態も「切」として車両を「２ＷＤ」に設定する（ＳＴＥＰ５−２）。

また、その後改めて前記バックアップ制御入切スイッチ１またはアクセル制御入切スイッチ３３がＯＮ操作されると、この変更を有効とし制御を実行する（ＳＴＥＰ５−５）。
これにより、前記変速レバーの位置が路上走行位置に設定されている時には、作業切換ダイヤル９の設定状態及び各制御の入切スイッチの設定状態に優先して、各種制御を一旦切りとするので、万一作業切換ダイヤル９が「作業」位置や「耕うん」位置に設定されたまま一般路上等で高速走行しても、前輪増速制御やオートリフト制御、オートブレーキ制御、更にはアクセル制御が作動することなく、車両の安全性を確保しながら路上に適した走行ができる。また、オペレータの確認の下で、前記各入切スイッチを備えたバックアップ制御とアクセル制御は、再度入設定できる構成としたので、車両の操作性も損なうことが無い。

また、図１２において、変速レバー４が「路上走行Ｈ」以外の場合は、作業切換ダイヤルの設定位置を判定する。そして「２ＷＤ」位置であれば、前記図１３へ進み、「耕うん」位置であればＳＴＥＰ８へ進み、その他のポジションであればＳＴＥＰ７へ進み、各サブルーチンを処理する。

前記ＳＴＥＰ８の「耕うん」作業に適した設定処理は、図１４に示すように、前輪増速制御と、オートリフト制御と、オートブレーキ制御といった旋回制御を入設定し（ＳＴＥＰ８−１）、更に前記バックアップ制御とアクセル制御を入設定し（ＳＴＥＰ８−２，８−３）、各制御を実行する。

また、図１２のＳＴＥＰ６の判定で、作業切換ダイヤル９がその他の位置に設定されている場合は、図１５に示すように、トラクタの一般作業に適した設定処理を行う。
ここでは、最初にエンジンが始動された直後かどうかを判定し、これがＹＥＳであれば、前記ＥＥＰＲＯＭからＲＡＭへ移された記憶値の設定に応じて前記バックアップ制御やアクセル制御の入切状態、更には後述する作業機昇降系、水平制御系のモード設定状態に設定する。また、エンジン始動直後でない場合は、更に作業切換ダイヤル９の設定位置を判定し、前記「耕うん」位置からの変更直後であるか否かを判定し、これがＹＥＳであれば、前記図１４で示すように、各制御を耕耘作業に適した設定状態とする。また、前記「２ＷＤ」位置から変更した直後であれば、前記ＲＡＭに記憶された路上走行時の入切設定状態を、引き継いで設定する。またその後、前記バックアップ制御入切スイッチ１、アクセル制御入切スイッチ３３の設定状態に変更があれば、変更後の設定状態を前記ＲＡＭに記憶し各種制御を実行する。

次に、図２に基づいて、前記作業切換ダイヤル９と、前記作業機昇降制御系及び作業機水平制御系との関係を説明する。
前記作業機昇降制御系のモードは、前記の通り、ロータリ耕耘作業で行う耕深制御モードと、ドラフト作業で行うドラフト制御モードと、他の外部作業機を操作する場合の外部油圧取出しモードを有する構成となっている。

そして、これら作業機昇降制御のモードは、前記作業機指定スイッチ３０で切り換える構成となっており、前記作業切換ダイヤル９の「２ＷＤ」「４ＷＤ」「作業」位置では、各モードを任意に設定可能に構成すると共に、前記「耕うん」位置では強制的に耕深制御モードを設定する構成となっている。更に、この作業切換ダイヤル９の設定操作では、前記「耕うん」位置から「作業」位置に切り換えたときにも、前記「耕うん」位置で設定された耕深制御モードを引き継ぐ構成とし、その後に前記作業機指定スイッチ３０で切り換えると、この切り替え後のモードが設定できる構成となっている。

また、同様に作業機水平制御モードも、前記通り水平切換スイッチ３２で４つのモードに切り換える構成としているが、前記「耕うん」位置では、強制的に自動水平モードに移行する構成となっている。更に、この作業切換ダイヤル９の設定では、前記「耕うん」位置から「作業」位置に切り換えたときにも、前記「耕うん」位置で設定された自動水平モードを引き継いで設定する構成とし、その後に前記水平切換スイッチ３２で切り換えると、この切り替え後のモードに設定できる構成となっている。

これにより、前記旋回制御系と同時に、トラクタ１０の作業機昇降制御系、及び作業機水平制御系も、作業切換ダイヤル９を「耕うん」位置に設定することで、ロータリ作業に応じた設定状態がセットされるので、設定の間違いを無くしオペレータの設定操作を軽減することができる。

また、この発明の別形態としては、前記作業切換ダイヤル９をレバー式に構成し各設定位置を往復操作可能にしたり、ラバータクトスイッチとして電気的に設定位置を往復式に切り換える構成としてもよい。また、前記第一設定ポジションとなる「２ＷＤ」位置では、前記前後輪回転センサ５１ｆ，５１ｒの検出でスリップ状態を検出し、このスリップ状態に応じて車両の走行形態を二駆と四駆に自動で切り替える２−４駆自動切替制御を作動させる設定ポジションとしてもよい。

また、前記トラクタでは、作業機上昇制御装置を、バックアップ制御に適用する構成としたが、これを前記車両の旋回操作に連動して作動するオートリフト制御について適用してもよい。また、前記構成では、農業用トラクタを想定して車両の旋回時に前輪２Ｆの周速を後輪２Ｒの周速に比して増速駆動する「前輪増速制御」を備える構成としたが、他種車両では後輪の周速を前輪の周速よりも低速で駆動する構成、即ち、前後輪の周速に回転差を付ける前後輪駆動切替装置に置き換える構成としてもよい。

更にこの発明の別形態としては、前記作業切換ダイヤル９を前記第四ポジションＰ４に操作すると、前輪増速制御、オートリフト制御、オートブレーキ制御、バックアップ制御、アクセル制御、自動水平制御を一旦強制的に入とするように構成し、しかも、これらのオートリフト制御、オートブレーキ制御、バックアップ制御、アクセル制御、自動水平制御を夫れ夫れ単独で入／切することができる設定具を設けてもよい。このように構成することにより、オペレータの好みにあわせた運転状態とすることができる。

また、作業切換ダイヤル９を前記第四ポジションＰ４に操作すると、前輪増速制御、オートリフト制御、オートブレーキ制御、バックアップ制御、アクセル制御、水平制御を強制的に入とするように構成し、前記自動水平制御には作業機Ｒを水平に保持する自動水平モードと、主に傾斜した圃場を等高線に沿って作業する場合に使うモードで地面に作業機を平行にする傾斜モードを設けて、作業切換ダイヤル９を第三ポジションＰ３から第四ポジションＰ４に変更した場合には、まず水平制御の自動水平モードが設定され、入／切スイッチの操作により傾斜モードに選択変更できるように構成してもよい。このように構成することにより、通常運転状態を優先しながらオペレータの好みにあわせた運転状態とすることができる。

また更に、この発明の別形態としては、前記作業切換ダイヤル９の設定ポジションに応じて前記主変速位置をアクチュエータにより走行或いは作業に適した変速位置へ切り替える構成としても良い。

即ち、標準耕耘作業状態の第四ポジションＰ４に操作すると、前記作業機に関する各種制御が自動的に設定され、合わせて変速位置も自動的に耕耘作業に適した位置に設定されるように構成する。例えば、図１７に示すように、当該トラクタ１０の変速位置においてはロータリ耕耘作業を想定した変速位置の最低速位置、即ち副変速位置がＬであれば、主変速位置を８速に設定し、副変速位置がＭであれば主変速位置を１速に切り替える構成とする。また前記作業切換ダイヤル９を路上走行を想定した第一ポジションＰ１に操作すると、主変速を５速に切り替える構成とする。

しかして、前記制御の設定操作と変速操作が軽減され、操作性を向上させることができる。

Ｃ１ 作業機昇降制御手段
Ｃ２ 走行制御手段
Ｐ１ 第一ポジション
Ｐ２ 第二ポジション
Ｐ３ 第三ポジション
Ｐ４ 第四ポジション
Ｒ ロータリ作業機
１Ｒ 後輪
２Ｆ 前輪
３ 前輪駆動切替装置
９ 設定器
１２ エンジン
２５ 作業機昇降装置
６２ デプスセンサ

Claims (1)

1. ロータリ作業機（Ｒ）を作業位置と非作業位置に昇降する作業機昇降装置（２５）と、該作業機昇降装置（２５）を制御する作業機昇降制御手段（Ｃ１）と、前輪（２Ｆ）の駆動形態を非駆動状態若しくは駆動状態に切り替えて車体の走行形態を「二駆」状態若しくは「四駆」状態に切り替える前輪駆動切替装置（３）と、該前輪駆動切替装置（３）の切り替え状態を制御する走行制御手段（Ｃ２）を設け、
   車両の走行形態を「二駆」状態に設定し、且つ車両の走行状態に連動して作動する作業機上昇制御を切に設定する第一ポジション（Ｐ１）と、その隣に順に前後輪（２Ｆ，２Ｒ）の駆動形態を「四駆」に固定する第二ポジション（Ｐ２）と、次いで旋回内側の後輪（１Ｒ）にブレーキをかけるオートブレーキ制御を入りとする第三ポジション（Ｐ３）と、次いで車両の走行形態を「四駆」状態とし、オートブレーキ制御を入りとし、車両の走行状態に連動して作動するとともにオペレータの後進操作によりロータリ作業機（Ｒ）を作業位置から非作業位置へ上昇させるバックアップ制御からなる作業機上昇制御を入りとし、且つデプスセンサ（６２）の検出によりロータリ作業機（Ｒ）の耕深制御を入りに設定する第四ポジション（Ｐ４）を切り替える設定器（９）を設けた農業用トラクタにおいて、前記設定器（９）は所定位置間を往復移動操作可能な構成とし、往復移動する一端側に前記第一ポジション（Ｐ１）設け、往復移動の他端側に前記第四ポジション（Ｐ４）を配置する構成とし、
   前輪（２Ｆ）を高速で駆動する前輪増速制御、車両の旋回操作に連動してロータリ作業機（Ｒ）を作業位置から非作業位置へ上昇させるオートリフト制御、前記オートブレーキ制御、前記バックアップ制御、ロータリ作業機（Ｒ）の上昇操作を検出してエンジン（１２）の回転を一定量だけ下げるアクセル制御、ロータリ作業機（Ｒ）を水平に保持する自動水平制御を夫れ夫れ単独で選択できる設定具を設け、前記設定器（９）を前記第四ポジション（Ｐ４）に操作すると、該設定具により選択設定している前輪増速制御、オートリフト制御、オートブレーキ制御、バックアップ制御、アクセル制御、自動水平制御を強制的に入とするように構成し、
   さらに、前記自動水平制御にはロータリ作業機（Ｒ）を水平に保持する自動水平モードと、主に傾斜した圃場を等高線に沿って作業する場合に使うモードであり地面にロータリ作業機（Ｒ）を平行にする傾斜モードを設け、前記設定器（９）を第三ポジション（Ｐ３）から第四ポジション（Ｐ４）に変更すると、まず水平制御の前記自動水平モードが設定され、入／切スイッチの操作により前記傾斜モードに選択変更できるように構成したことを特徴とする農業用トラクタ。

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